DE102017202912A1

DE102017202912A1 - Drucksystem vom Karussell-Typ

Info

Publication number: DE102017202912A1
Application number: DE102017202912.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Möhringer; Bernhard Buck; Alexander Weber
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2017-10-05
Also published as: CN107264068A; US10118406B2; CN107264068B; US20170282595A1

Abstract

Ein Drucksystem vom Karussell-Typ umfasst mehrere Druckstationen (5) zum Bedrucken von Objekten (1), einen Revolver (2) zum Fördern der Objekte (1) von einer zur anderen der Druckstationen (5), wobei der Revolver (2) mehrere Spindeln (3) mit Haltern (4) für die Objekte (1) hat, und umfasst weiterhin eine erste Welle (7) und einen ersten Motor (11) zum Rotieren des Revolvers (2). Es sind eine zweite Welle (8) und ein gemeinsamer, zweiter Motor (12) zum Rotieren der Spindeln (3) vorhanden, wobei eine der beiden Wellen (7, 8) eine Hohlwelle (7) und die andere der beiden Wellen (7, 8) eine Innenwelle (8) in der Hohlwelle (7) ist. Vorzugsweise sind der erste Motor (11) und der zweite Motor (12) miteinander koaxial angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drucksystem vom Karussell-Typ, das mehrere Druckstationen und einen Revolver zum Fördern der Objekte von einer zur anderen Druckstation umfasst.
Solche Drucksysteme werden zum Bedrucken von nicht ebenen Objekten wie Bällen oder Tassen verwendet, die man als dreidimensionale Objekte oder als Objekte mit gekrümmten Oberflächen bezeichnen kann.
In US 2002/0097280 A1 ist ein Drucksystem vom Karussell-Typ beschrieben. Bei diesem System des Standes der Technik ist ein Motor zum Rotieren des Revolvers vorhanden und sind mehrere Motore zum Rotieren von Objekthaltern vorhanden. Für jeden Objekthalter ist ein eigener Motor vorhanden, was hinsichtlich der Herstellungskosten ungünstig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Drucksystem vom Karussell-Typ zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Drucksystem vom Karussell-Typ, umfassend mehrere Druckstationen zum Bedrucken von Objekten, einen Revolver zum Fördern der Objekte von einer zur anderen der Druckstationen, wobei der Revolver mehrere Spindeln mit Haltern für die Objekte hat, und weiterhin umfassend eine erste Welle und einen ersten Motor zum Rotieren des Revolvers, und ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Welle und ein gemeinsamer, zweiter Motor zum Rotieren der Spindeln vorhanden sind, wobei eine der beiden Wellen eine Hohlwelle und die andere der beiden Wellen eine Innenwelle in der Hohlwelle ist.
Durch die verringerte Motorenanzahl lässt sich das erfindungsgemäße Drucksystem kostengünstig herstellen. Ein Zusatzvorteil ist, dass die Ansteuerung der Motore weniger aufwändig ist, weil ihre Anzahl geringer ist.
In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Drucksystems genannt.
Bei einer Weiterbildung sind der erste Motor und der zweite Motor miteinander koaxial angeordnet.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist die erste Welle die Hohlwelle und ist die zweite Welle die Innenwelle.
Bei einer weiteren Weiterbildung ist die zweite Welle über ein Getriebe mit den Spindeln antriebsmäßig verbunden. Das Getriebe kann ein Kegelradgetriebe sein.
Bei einer weiteren Weiterbildung umfasst das Getriebe ein gemeinsames Zentralrad und Zahnräder, die an den Spindeln angeordnet sind und mit dem gemeinsamen Zentralrad im Zahneingriff stehen. Das gemeinsame Zentralrad ist hierbei ein Zahnrad. Statt der Zahnräder können Reibräder an den Spindeln angeordnet sein, die mit dem gemeinsamen Zentralrad in Reibradkontakt stehen. Das gemeinsame Zentralrad ist hierbei ein Reibrad. Das gemeinsame Zentralrad kann in beiden Fällen (Zahnradgetriebe, Reibradgetriebe) auf der zweiten Welle sitzen.
Bei einer weiteren Weiterbildung sind die Druckstationen Tintenstrahl-Druckstationen.
Bei einer weiteren Weiterbildung sind der erste Motor und der zweite Motor so angesteuert, dass bei einem Weitertakten des Revolvers beide Motore gleichzeitig aktiv rotieren. Hierbei kann der zweite Motor so angesteuert sein, dass er bei dem Weitertakten des Revolvers eine durch dieses Weitertakten bewirkte Verdrehung der Spindeln überkompensiert.
Weitere konstruktiv und funktionell vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der zugehörigen Zeichnung, in welcher zeigt:
1: ein Drucksystem mit um einen Transportrevolver ringförmig herum angeordneten Inkjet-Druckstationen und
2: eine Schnittdarstellung des Transportrevolvers und seiner Antriebsmechanik.
1 zeigt ein Drucksystem vom Karussell-Typ, mit welchem nicht-ebene Objekte 1, wie Bälle, bedruckt werden. Druckstationen 5 sind in einem Kreis um einen Revolver 2 angeordnet und bedrucken gleichzeitig die Objekte 1 im Tintenstrahl-Druck. Durch eine taktweise Revolverrotation RR wird jedes Objekt 1 nacheinander zu jeder Druckstation 5 transportiert. Die Objekte 1 werden per Vakuum oder Klemmung in Haltern 4 an Spindeln 3 gehalten. Die Spindeln 3 sind sternförmig am Revolver 2 angeordnet, wobei die Teilung der Druckstationen 5 und die Teilung der Spindeln 3 gleich sind.
Bei einer zeichnerisch nicht dargestellten Modifikation ist eine der Druckstationen 5 durch eine Beladestation und/oder Entladestation ersetzt.
2 zeigt den Revolver 2 im Schnitt. Die Spindeln 3 sind in Stützen 6 am Revolver 2 drehbar gelagert und im rechten Winkel zu einer Hohlwelle 7 und einer Innenwelle 8 orientiert, die auch als erste Welle 7 und zweite Welle 8 bezeichnet werden können. Die Spindeln 3 sind Horizontalspindeln und die Wellen 7, 8 sind Vertikalwellen. Die Hohlwelle 7 ist mit einem ersten Motor 11 oder seiner Motorwelle koaxial angeordnet und drehfest verbunden. Die Innenwelle 8 ist mit einem zweiten Motor 12 oder seiner Motorwelle koaxial angeordnet und drehfest verbunden. Die Motore 11, 12 sind miteinander koaxial angeordnet und als Elektromotore ausgebildet.
Die Hohlwelle 7 überträgt die Rotation des ersten Motors 11 auf den Revolver 2, damit dieser die Revolverrotation RR ausführt. Der erste Motor 11 ist ein Direktantrieb des Revolvers 2. Die Innenwelle 8 ist innerhalb der Hohlwelle 7 angeordnet und erstreckt sich von dem zweiten Motor 12 durch die Hohlwelle 7 zu einem Getriebe, das auf der entgegengesetzten Seite der Hohlwelle 7 wie der zweite Motor 12 angeordnet ist. Die Rotation des zweiten Motors 12 wird über die Innenwelle 8 und das Getriebe auf die Spindeln 3 übertragen, damit jede von ihnen eine Spindelrotation SR ausführt.
Das Getriebe umfasst ein Zentralrad 9 am Ende der Innenwelle 8 und Zahnräder 10, die mit dem Zentralrad 9 kämmen. Der zweite Motor 12 ist ein Direktantrieb des Zentralrads 9. Jedes Zahnrad 10 ist am Ende einer anderen Spindel 3 angebracht. Der Teilkreisdurchmesser des Zentralrads 9 ist wesentlich größer als der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder 10. Das Getriebe ist ein Kegelradgetriebe und das Zentralrad 9 und die Zahnräder 10 sind Kegelräder. Die Motore 11, 12 sind an einem Gestell 13 befestigt, zum Beispiel indem der Revolver 2 über eine vertikale Linearführung im Gestell 13 verschiebbar gelagert ist.
Es ist möglich, aber nicht zwingend erforderlich, dass jeder Halter 4 über eine Rutschkupplung 14 mit der jeweiligen Spindel 3 verbunden ist. Die Rutschkupplungen 14 würden eine Bestückung des Revolvers 2 mit noch unbedruckten Objekten 1 während des laufenden Druckprozesses gestatten. Die jeweilige Rutschkupplung 14 würde durchrutschen, wenn der Bediener ein fertig bedrucktes Objekt 1 aus dem dieser Rutschkupplung 14 zugeordnetem Halter 4 entnimmt und in diesen Halter 4 ein unbedrucktes Objekt 1 einsetzt, wobei während des Objektwechsels der Halter 4 nicht rotiert, obwohl dabei die zugeordnete Spindel 3 weiter rotiert.
Das Drucksystem funktioniert folgendermaßen: Mit den Druckstationen 5 werden nacheinander verschiedene Farben oder Bilder auf jedes Objekt 1 gedruckt. Nach jedem abgeschlossenen Bearbeitungsschritt wird der Revolver 2 weitergetaktet, um das jeweilige Objekt 1 zur nächsten Druckstation 5 zu bringen.
Bei dem Weitertakten würden sich die Spindeln 3 mit den Objekten 1 in unerwünschter Weise verdrehen, wenn das Zentralrad 9 stillstünde und sich darauf die Zahnräder 10 abwälzten. Um dies zu vermeiden, werden beim Weitertakten beide Motore 11, 12 gleichzeitig betrieben. Der erste Motor 11 bewirkt die Revolverrotation RR zum eigentlichen Weitertakten. Der zweite Motor 12 bewirkt eine Rotation der Spindeln 3, welche der von dem ersten Motor 11 bewirkten Rotation der Spindeln 3 überlagert wird.
Das Getriebe fungiert hierbei als Überlagerungsgetriebe mit zwei Eingangsbewegungen (Hohlwelle 7, Innenwelle 8) und einer daraus resultierenden Ausgangsbewegung von jeder Spindel 3.
Hierbei wird der zweite Motor 12 so angesteuert, dass er nicht lediglich die Revolverrotation RR kompensiert – das heißt, dabei einen Stillstand der Spindeln 3 bewirkt –, sondern überkompensiert. Damit ist gemeint, dass die während des vorhergehenden Bearbeitungsschrittes über einen bestimmten Drehwinkel erfolgte Spindelrotation SR rückgängig gemacht wird, so dass sich jede Spindel 3 zu Beginn des nächsten Bearbeitungsschrittes wieder in der gleichen Drehwinkel-Ausgangsstellung wie zu Beginn des vorhergehenden Bearbeitungsschrittes befindet. Dadurch rollen die Zahnräder 10 bei jedem Bearbeitungsschritt in jeder Druckstation 5 jeweils mit demselben Zahnrad-Umfangsabschnitt auf dem Zentralrad 9 ab, was hinsichtlich einer Berücksichtigung des Übertragungsfehlers des Getriebes vorteilhaft ist. Für jede Spindel 3 an jeder Druckstation 5 ergibt sich der gleiche Übertragungsfehler. Der Übertragungsfehler ist im Druckbild nicht so auffällig, wie dies ohne die Überkompensation der Fall wäre.
Bezugszeichenliste

1: Objekt
2: Revolver
3: Spindel
4: Halter
5: Druckstation
6: Stütze
7: Hohlwelle
8: Innenwelle
9: Zentralrad
10: Zahnrad
11: erster Motor
12: zweiter Motor
13: Gestell
14: Rutschkupplung
RR: Revolverrotation
SR: Spindelrotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2002/0097280 A1 [0003]

Claims

Drucksystem vom Karussell-Typ, umfassend mehrere Druckstationen (5) zum Bedrucken von Objekten (1), einen Revolver (2) zum Fördern der Objekte (1) von einer zur anderen der Druckstationen (5), wobei der Revolver (2) mehrere Spindeln (3) mit Haltern (4) für die Objekte (1) hat, und weiterhin umfassend eine erste Welle (7) und einen ersten Motor (11) zum Rotieren des Revolvers (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Welle (8) und ein gemeinsamer, zweiter Motor (12) zum Rotieren der Spindeln (3) vorhanden sind, wobei eine der beiden Wellen (7, 8) eine Hohlwelle (7) und die andere der beiden Wellen (7, 8) eine Innenwelle (8) in der Hohlwelle (7) ist.
Drucksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (11) und der zweite Motor (12) miteinander koaxial angeordnet sind.
Drucksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (7) die Hohlwelle (7) ist und die zweite Welle (8) die Innenwelle (8) ist.
Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (8) über ein Getriebe mit den Spindeln (3) antriebsmäßig verbunden ist.
Drucksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Kegelradgetriebe ist.
Drucksystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein gemeinsames Zentralrad (9) und Zahnräder (10) umfasst, die an den Spindeln 3 angeordnet sind und mit dem gemeinsamen Zentralrad (9) im Zahneingriff stehen.
Drucksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Zentralrad (9) auf der zweiten Welle (8) sitzt.
Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstationen (5) Tintenstrahl-Druckstationen sind.
Drucksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (11) und der zweite Motor (12) so angesteuert sind, dass bei einem Weitertakten des Revolvers (2) beide Motore (11, 12) gleichzeitig aktiv rotieren.
Drucksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Motor (12) so angesteuert ist, dass er bei dem Weitertakten des Revolvers (2) eine durch dieses Weitertakten bewirkte Verdrehung der Spindeln (3) überkompensiert.