DE10320101A1

DE10320101A1 - Druckvorrichtung für zu bedruckende Gegenstände

Info

Publication number: DE10320101A1
Application number: DE10320101A
Authority: DE
Inventors: Martin Pankow
Original assignee: Heinz Walz GmbH
Current assignee: Heinz Walz GmbH
Priority date: 2003-05-05
Filing date: 2003-05-05
Publication date: 2004-12-02
Also published as: US6766735B1

Abstract

Bei Druckvorrichtungen für zu bedruckende Gegenstände wie Textilien bewegte man bislang die Ausleger des Karussells von Station zu Station, gleichgültig, ob jede Station als Arbeitsstation dienen sollte oder nicht. Damit verlor man viel Zeit und konnte nur Standardschablonen und keine großen Schablonen verwenden. Die Erfindung vermeidet dies und gestattet auch die Verwendung größerer Schablonen. Dies erreicht die Erfindung dadurch, dass ein Drehantrieb einen Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor ein Asynchronmotor (4) oder ein Servomotor ist, welcher mit dem Frequenzumrichter bzw. einem Servoumrichter verbunden ist, dass die Frequenz und/oder die Spannung des Frequenzumrichters bzw. des Servoumrichters regelbar ist, dass ein Drehgeber direkt an dem Elektromotor angeordnet ist, dass eine Steuerungsvorrichtung mit dem Frequenzumrichter bzw. dem Servoumrichter verbunden ist, wobei die Steuerungsvorrichtung so programmierbar ist, dass einzelne Drehpositionen überspringbar sind, dass mittels der Steuerungsvorrichtung der Elektromotor rechts- und linkslaufend steuerbar ist, dass mindestens in einer Drehposition eine mechanische Feinpositionierungsvorrichtung (12) an dem Rundschalttisch (3) und an dem relativ dazu vertikal beweglichen Druckwerkträger (10) angeordnet ist, zur Erzielung der Passer-Genauigkeit.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung für zu bedruckende Gegenstände nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Um Gegenstände, insbesondere T-Shirts oder Textilien zu bedrucken, werden diese auf Paletten befestigt, welche an einem mehrere Palettenträger aufweisenden, um eine vertikale Achse rotierenden, karussellförmigen Rundschalttisch angeordnet sind. Oberhalb der Paletten ist mindestens ein Druckwerk koaxial zu der vertikalen Achse angeordnet. Mittels einer Hubvorrichtung können die Paletten und das Druckwerk relativ zueinander vertikal bewegt werden, so dass durch das Zusammenfahren von Palette und Druckwerk ein Gegenstand bedruckt werden kann.
Um mehrfarbige Drucke auf einem Gegenstand, beispielsweise im Siebdruckverfahren aufzubringen, müssen, um eine bestimmte Farbe zu erhalten, in nacheinander ablaufenden Arbeitsschritten die jeweiligen Grundfarben nacheinander möglichst präzise übereinander auf dem Gegenstand aufgetragen werden. Das präzise Aufbringen mehrerer Druckfarben nacheinander wird als Passer-Genauigkeit bezeichnet.
Bei den bekannten Druckvorrichtungen der gattungsgemäßen Art werden die einzelnen Drehpositionen, in denen jeweils ein Druckwerk für eine einzelne Farbe, eine Trockeneinrichtung, eine Zuführungsstation oder eine Abführstation für die zu bedruckenden Gegenstände angeordnet sind, nach und nach mit gleichbleibender Drehgeschwindigkeit angefahren. Hierfür werden externe Sensoren verwendet, welche die horizontale Positionierung der Druckwerke relativ zu dem Rundschalttisch überwachen und regeln. Die Herstellung einer solchen Druckvorrichtung ist sehr teuer und die Instandhaltung sehr kostenintensiv, da die verwendeten Sensoren und Geber leicht verschmutzt werden. Darüber hinaus ist bei den bekannten Druckvorrichtungen der gattungsgemäßen Art nachteilig, dass die einzelnen Drehpositionen nach und nach bei gleichbleibender Geschwindigkeit angefahren werden müssen, wobei die Verweildauer in den jeweiligen Positionen durch die am langsamsten zu durchfahrende Position vorgegeben ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckvorrichtung bereitzustellen, bei der zum Einen eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit möglich ist, und zum Anderen der Wartungsaufwand und die Anfälligkeit für Störungen deutlich verringert ist.
Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile
Die erfindungsgemäße Druckvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass der Drehantrieb einen Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor ein Asynchronmotor oder ein Servomotor ist, welcher mit einem Frequenzumrichter bzw. mit einem Servoumrichter verbunden ist, so dass die Drehzahl und die Drehrichtung des Elektromotors durch eine Steuerungsvorrichtung regelbar ist, indem die Frequenz und/oder die Spannung des Frequenzumrichters bzw. des Servoumrichters geregelt wird, wobei ein Drehgeber, beispielsweise ein optischer, ein mechanischer oder ein induktiver Sensor, direkt an dem Elektromotor, vorzugsweise auf dessen Antriebswelle angeordnet ist, so dass die Druckvorrichtung und der Rundschalttisch in ihrer Drehlage relativ zueinander grob positioniert werden und beim vertikalen Zusammenfahren mittels einer in mindestens einer Drehposition angeordneten, mechanische Feinpositionierungsvorrichtung an dem Rundschalttisch und an dem relativ dazu vertikal beweglichen Druckwerk die für einen mehrfarbigen Druck erforderliche Passer-Genauigkeit erzielt wird. Die Steuerungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung ist dabei so programmierbar, dass einzelne Drehpositionen übersprungen werden können. Da nicht immer alle in voneinander getrennten Druckwerken vorgehaltenen Grundfarben für eine zu mischende Farbe benötigt werden, können so Drehstationen unter den Druckwerken mit einer nicht benötigten Farbe bei Bedarf übersprungen werden, wodurch die Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung gegenüber dem Stand der Technik erhöht wird. Die Regelung der Drehrichtung des Rundschalttisches erlaubt die Programmierung der Steuervorrichtung dahingehend, dass kürzere Drehwege zwischen beim Druck nacheinander folgenden Drehpositionen mit den jeweiligen Bearbeitungsschritten zu verkürzen und so die Arbeitsgeschwindigkeit der Druckvorrichtung zu erhöhen. Durch Verbinden der Steuervorrichtung mit der Hubeinrichtung für die vertikale Relativbewegung zwischen Druckwerk und Rundschalttisch werden beim Überspringen einzelner Drehpositionen die vertikalen Relativbewegungen nicht ausgeführt, wodurch eine zusätzliche Beschleunigung der Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung erreicht wird. Durch die Verwendung eines direkt an dem Elektromotor angeordneten, internen Drehgebers entfallen die bisher verwendeten externen Sensoren, welche beispielsweise Zahnriemen und Spannrollen benötigen, wodurch eine einfachere, billigere und zuverlässigere Konstruktion ermöglicht wird. Der direkt an dem Elektromotor angeordnete Drehgeber ist gegenüber dem Stand der Technik besser geschützt, weist kein Spiel auf und benötigt keine Nachstellung. Die Regelung der Frequenz und/oder der Spannung des Frequenzumrichters bzw. des Servoumrichters erlaubt die Veränderung der Drehgeschwindigkeit während des Betriebs der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung, wodurch beispielsweise ein schnelles Drehen während des Transports zwischen zwei Positionen und ein langsames Drehen, beispielsweise unter einer Infrarot-Trockenstation möglich ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Motor ein Reduziergetriebe aufweist, dessen kleineres Zahnrad mit einem größeren Zahnrad kämmt und daß das größere Zahnrad starr mit der vertikalen Drehachse der Vorrichtung konzentrisch verbunden ist.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Zahnräder eine Schrägverzahnung aufweisen.
Eine zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass dass die Frequenz vorzugsweise im Bereich von 0 bis 80 Hz regelbar ist.
Eine andere, zusätzliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass dass die Frequenz in Zehnerstufen regelbar ist.
Eine zusätzliche, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spannung vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 und 10 V regelbar ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckvorrichtung mit einer Mehrfachindexierung ansteuerbar ist, so dass mehrere Drehpositionen nacheinander oder in einer bestimmten Reihenfolge übersprungen werden können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckvorrichtung mit einer Doppelindexierung ansteuerbar ist, so dass zwei Drehpositionen übersprungen werden, wodurch in benachbarten Drehpositionen identische Produktionsabläufe ablaufen können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Doppeldrucksystemen die im Siebdruck verwendeten Schablonen etwa doppelt so groß wie standardmäßig sind, da durch das Überspringen von Drehpositionen größere Schablonen möglich sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Doppeldrucksystemen die Schablonengröße 500 mm × 1000 mm ist.
Eine andere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Zwischendruckenstationen die Geschwindigkeit langsam ist.
Eine zusätzliche, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Druckvorrichtung Zwölferteilungen oder Achterteilungen oder Sechserteilungen aufweist, so dass an einer solchen Druckvorrichtung zwölf, acht oder sechs Bearbeitungsstationen, einschließlich der Positionen für das Anbringen und Entfernen der Paletten anordbar sind, wobei die mechanische Mimik für die sechser, achter oder zwölfer Teilung identisch ausgeführt ist, so dass bei verschiedenen zu bedruckenden Gegenständen lediglich ein andere Programm in der Steuervorrichtung aufgerufen werden muss, und keine zeitraubenden Umbauten an der Mechanik erforderlich sind.
Figurenbeschreibung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung dargestellt, in der zeigen
1 eine Druckvorrichtung im Schnitt von der Seite,
2 eine Druckvorrichtung im Schnitt von vorne und
3 eine Detailansicht einer mechanischen Feinpositionierungsvorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Eine in 1 und 2 dargestellte Druckvorrichtung 1 weist einen um eine vertikale Achse 2 drehbar gelagerten Rundschalttisch 3 auf, welcher von einem Asynchronmotor 4 angetrieben wird. Der Asynchronmotor ist mit einer nicht dargestellten Steuervorrichtung verbunden, welche die Drehzahl und die Drehrichtung des Asynchronmotors 4 regelt. Direkt an dem Asynchronmotor ist ein Drehgeber angeordnet, über welchen in Verbindung mit dem über ein schrägverzahntes Ritzel 5 und einen ebenfalls schrägverzahnten Zahnkranz 6 ein vorgebbarer Drehwinkel des Rundschalttisches 3 durch die Steuervorrichtung erkennbar ist. Am Außenumfang des Rundschalttisches 3 sind Palettenträger 7 angeordnet, an deren distalen Enden jeweils eine Palette für einen zu bedruckenden Gegenstand befestigt werden kann. Auf der vertikalen Achse 2 ist unter dem Rundschalttisch 3 eine Hubeinrichtung 8 angeordnet, welche den koaxial zur vertikalen Achse 2 des Rundschalttisches 3 angeordneten, vertikalen Stempel 9 betätigt, wodurch an dem vertikalen Stempel 9 an Druckwerkträgern 10 angeordnete, nicht dargestellte Druckwerke, welche zusätzlich zur Abstützung mit einem Tragwerk 11 an dem oberen Ende des vertikalen Stempels 9 befestigt sind, relativ zu dem Rundschalttisch und den daran angeordneten zu bedruckenden Gegenständen vertikal bewegt wird. Zwischen dem Rundschalttisch 3 und dem Druckwerkträger 10 ist eine mechanische Feinpositionierungsvorrichtung 12 angeordnet, welche beim vertikalen Zusammenfahren die relative Drehlage des Rundschalttisches 3 gegenüber dem Druckwerkträger 10 exakt positioniert, so dass bei nacheinander folgenden Druckvorgängen mit unterschiedlichen Druckfarben eine hohe Passer-Genauigkeit erreicht wird.
Die in 3 dargestellte Feinpositionierungsvorrichtung 12 besteht aus einem Zapfen 13, welcher beim vertikalen Zusammenfahren zwischen zwei an einer Aufnahme 14 angeordnete Rollen 15 fährt und so eine exakte Positionierung in Richtung der die beiden Rollenachsen verbindenden Gerade ermöglicht.

1: Druckvorrichtung
2: Vertikale Achse
3: Rundschalttisch
4: Asynchronmotor
5: Ritzel
6: Zahnkranz
7: Palettenträger
8: Hubeinrichtung
9: Vertikaler Stempel
10: Druckwerkträger
11: Tragwerk
12: Feinpositionierungsvorrichtung
13: Zapfen
14: Aufnahme
15: Rollen

Claims

Druckvorrichtung für zu bedruckende Gegenstände, insbesondere textile Gegenstände, Keramik, Papier, Kunststoff oder dergleichen mit einem um eine vertikale Achse rotierenden, einen Drehantrieb aufweisenden Rundschalttisch, mit mindestens einem an dem Rundschalttisch angeordneten Palettenträger mit jeweils einer an dem Palettenträger anordbaren Palette, mindestens einem oberhalb der um die vertikale Achse umlaufenden Paletten angeordneten Druckwerk, wobei das Druckwerk und die Palette in vertikaler Richtung relativ zueinander beweglich angeordnet sind, und wobei der an dem Rundschalttisch angeordnete Palettenträger mehrere, elektrisch indexierbare, schrittweise vorgebbare Drehpositionen gegenüber dem Druckwerk einnimmt, dadurch gekennzeichnet, – dass der Drehantrieb einen Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor ein Asynchronmotor (4) oder ein Servomotor ist, welcher mit einem Frequenzumrichter bzw. mit einem Servoumrichter verbunden ist, – dass die Frequenz und/oder die Spannung des Frequenzumrichters bzw. des Servoumrichters regelbar ist, – dass ein Drehgeber direkt an dem Elektromotor angeordnet ist, –dass eine Steuerungsvorrichtung mit dem Frequenzumrichter bzw. dem Servoumrichter verbunden ist, wobei die Steuerungsvorrichtung so programmierbar ist, dass einzelne Drehpositionen überspringbar sind, – dass mittels der Steuerungsvorrichtung der Elektromotor rechts- und linkslaufend steuerbar ist, – dass mindestens in einer Drehposition eine mechanische Feinpositionierungsvorrichtung (12) an dem Rundschalttisch (3) und an dem relativ dazu vertikal beweglichen Druckwerkträger (10) angeordnet ist, zur Erzielung der Passer-Genauigkeit.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Reduziergetriebe aufweist, dessen kleineres Zahnrad mit einem größeren Zahnrad kämmt und daß das größere Zahnrad starr mit der vertikalen Drehachse der Vorrichtung konzentrisch verbunden ist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder eine Schrägverzahnung aufweisen.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz vorzugsweise im Bereich von 0 bis 80 Hz regelbar ist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz in Zehnerstufen regelbar ist.
Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 und 10 V regelbar ist.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Mehrfachindexierung ansteuerbar ist.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Doppelindexierung ansteuerbar ist.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Doppeldrucksystemen die Schablonen etwa doppelt so groß wie standardmäßig sind.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Doppeldrucksystemen die Schablonengröße 500 mm × 1000 mm ist.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zwischendruckenstationen die Geschwindigkeit langsam ist.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung Zwölferteilungen oder Achterteilungen oder Sechserteilungen aufweist.