DE1139132B

DE1139132B - Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von beliebig geformten Gegenstaenden aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1139132B
Application number: DE1959F0028130
Authority: DE
Inventors: Athos Forti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-05-06
Filing date: 1959-05-06
Publication date: 1962-11-08

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von beliebig geformten Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen aus thermoplastischen Kunststoffen, die eine ebene oder unebene Oberfläche haben. Dabei wird das Druckmuster, das aus Kunststofflösungen besteht, die den zu bedruckenden Gegenständen entsprechen, auf einen Metallträger aufgebracht und unter Anwendung von Druck und Hitze mit dem zu bedruckenden Gegenstand verschweißt oder verschmolzen, wobei es von dem Metallträger abgezogen wird. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, das zum Bedrucken von Kunststoff-Folien dient, besteht der Metallträger aus einer erhitzten Walze eines Dreiwalzenkalanders, auf die das Druckmuster durch eine Färbewalze und/oder durch eine Schablonen-Farbspritzeinrichtung aufgebracht wird. Beim Durchgang der Kunststoff-Folie durch den Kalander geht das Druckmuster von der Kalanderwalze auf die Folie über und wird mit ihr verschweißt.
Im Gegensatz hierzu wird gemäß der Erfindung das Druckmuster auf ein Metallband, z. B. aus Aluminium, in bekannter Weise aufgebracht und dieses Metallband formgerecht an den zu bedruckenden Gegenstand angedrückt und bereichsweise erhitzt. Das dünne Metallband als Träger des Druckmusters ist geeignet, sich unebenen Oberflächen gut anzupassen, während die bereichsweise Erhitzung besonders vorteilhaft ist, wenn absatzweise einzelne Gegenstände zu bedrucken sind. Dann entspricht zweckmäßig der erhitzte Bereich den Abmessungen des Gegenstandes. Die geringe Masse des Metallbandes, das eine Dicke von 0,02 bis 0,06 mm hat, hat eine rasche und leichte Erhitzung auf die notwendige Arbeitstemperatur zur Folge.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die bereichsweise Erhitzung des Metallbandes mittels elektrischer Widerstandserwärmung oder mittels elektrischer Induktionserwärmung. Der erhitzte Metallbandbereich kann nachfolgend kurzzeitig abgekühlt werden. Besonders vorteilhaft ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, das Druckmuster mit Zwischenräumen auf das Metallband in bekannter Weise aufzubringen und die bedruckte Metallbandseite auf elektrischem oder photoelektrischem Wege zur Steuerung des Ablaufs abzutasten.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, welche als Beispiel in der Zeichnung dargestellt ist, in Verbindung mit den Ansprüchen.
Die Druckvorrichtung besitzt eine höhenverstellbare Auflageplatte 1 zur Aufnahme des zu bedruckenden Gegenstandes 4 aus thermoplastischem Kunststoff. An einem bei 9 schwenkbar gelagerten Arm 7 ist ein elastisches Kissen 2 angebracht, durch welches ein Metallband 3 auf den Gegenstand 4 gepreßt werden kann. Das Kissen 2 hat einen Hohlraum für Kühlwasser, das zu wiederholter Verwendung nach Abkühlung im Kreislauf geführt werden kann.
Das Metallband 3 ist auf einer Rolle 5 aufgewickelt und wird über zwei elektrisch isolierte Metallbügel die beiderseits des Kissens 2 angeordnet sind, durch die Aufwickelrolle 6 abgezogen. Die Aufwickelrolle wird über ein Schneckengetriebe durch einen Motor 10 angetrieben, der auf dem Arm 7 gelagert ist.
Das Metallband 3 ist mit dem auf die Gegenstände 4 aufzubringenden Druckmuster versehen. Hierfür kann in bekannter Weise eine Rotationsdruckvorrichtung mit beheiztem Zylinder benutzt werden, wobei die Druckfarben aus Komponenten der gleichen Art bestehen wie die zu bedruckenden Gegenstände und einen hohen Anteil an Pigmenten enthalten. Zusätzlich können weitere Druckfarben auch nach dem Siebdruckverfahren auf das Metallband aufgebracht sein, um eine bessere Reliefwirkung des Druckmusters zu erzielen und ihm einen stärkeren Glanz zu verleihen.
Für Gegenstände aus Polyvinylchlorid eignen sich beispielsweise Druckmuster, bei denen für den Rotationsdruck eine Lösung von Polyvinylchlorid und Cyclohexanon mit einem hohen Anteil Pigment und Spuren von Trikresylphosphat und für den Siebdruck eine Lösung von 1 Teil Polyvinylchlorid mit hohem Pigmentanteil, 3 Teilen Cyclohexanon und Spuren von Trikresylphosphat oder eines anderen Weichmachers verwendet wird.
Der Arm 7 ist über eine Stange 16 mit einem einarmigen Hebel verbunden, der mit einer Nockenscheibe 12 zusammenarbeitet, die ihrerseits von einem Motor 13 angetrieben wird. Auf der Welle der Nokkenscheibe 12 sitzt eine weitere Nockenscheibe 14, die eine Schaltergruppe 15 betätigt.
Schließlich ist an dem Arm 7 noch eine Tastvorrichtung 11 angebracht, welche aus einer metallischen Kontaktwalze besteht, die auf dem Metallband 3 aufliegt.
Die Vorrichtung arbeitet m folgender Weise: Durch den Motor 10 wird das Metallband 3 von der Rolle 5 abgezogen. Die Tastvorrichtung 11 setzt den Motor 10 still, sobald ein Druckmuster genau unter das Kissen 2 gelangt ist. Zu diesem Zweck sind zwischen den einzelnen Druckmustern auf dem Metallband blanke Zwischenräume frei gelassen, in denen die Kontaktwalze im Wechsel mit den elektrisch isolierenden Druckmustern zur Wirkung kommen kann. In gleicher Weise kann für diese schrittweise Schaltung des Motors 10 auch eine photoelektrische Steuerung verwendet werden.
Wird nach Aufbringen des zu bedruckenden Gegenz.iandes 4 auf die Auflage 1 nun der Motor 13 eingeschaltet, z. B. durch einen Fußschalter, so senkt sich der Arm 7, und das Kissen 2 preßt das Metallband 3 gegen die Oberfläche des Gegenstandes 4. In diesem Augenblick wird durch die Nockenscheibe 14 und die Schaltergruppe 15 ein Heizstrom eingeschaltet, welcher das zwischen den Metallbügeln 8 liegende Stück des Metallbandes 3 kurzzeitig so stark erhitzt, daß das Druckmuster mit dem Gegenstand 4 verschweißt oder verschmolzen wird. Nach Abschaltung des Heizstromes - ebenfalls durch die Schaltergruppe 15 -und nach Abkühlen des Metallbandes für einige Sekundenbruchteile löst sich das Druckmuster leicht von dem Metallband. Der Arm 7 wird wieder gehoben in seine Ausgangsstellung und gibt den Gegenstand 4 frei. Bei Erreichen derAusgangsstellung wird der Motor 13 ausgeschaltet, während zuvor noch der Motor 10 für das nächste Arbeitsspiel eingeschaltet wurde, das - wie oben beschrieben - selbsttätig durch die Tastvorrichtung 11 beendet wird, nachdem ein neues Druckmuster unter das Kissen 2 gelangt ist.
Die Auflage 1 kann flach oder verschiedenartig geformten Gegenständen angepaßt sein, oder sie kann aus einer Klemmvorrichtung mit entsprechend geformten Backen bestehen. Diese Backen haben den Zweck, die Gegenstände zu halten und zusammenzudrücken, damit die zu behandelnden Partien starrer werden, insbesondere wenn das Kunstharz, aus dem die Gegenstände geformt sind, durch Verwendung von Weichmachern etwas nachgiebig ist.
Das Kissen 2 ist so ausgeführt, daß es sich verschiedengeformten Oberflächen der Gegenstände anpaßt.
Zur Beheizung des Streifens kann auch Induktionsstrom (Hochfrequenz) verwendet werden. Die Stärke des Heizstromes und die Dauer des Heizvorganges kann durch Schalter in Verbindung mit elektronischen oder mechanischen Einstellvorrichtungen geregelt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Bedrucken von beliebig geformten Gegenständen aus thermoplastischem Kunststoff", bei dem das Druckmuster aus den zu bedruckenden Gegenständen entsprechenden thermoplastischen Kunststofflösungen auf einen Metallträger aufgebracht und unter Anwendung von Druck und Hitze mit dem zu bedruckenden Gegenstand verschweißt bzw. verschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmuster auf ein Metallband (3) in bekannter Weise aufgebracht und daß dann das formgerecht an den zu bedruckenden Gegenstand (4) angedrückte Metallband bereichsweise erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der an den zu bedruckenden Gegenstand (4) formgerecht angedrückte Metallbandbereich mittels elektrischer Widerstandserwärmung oder mittels elektrischer Induktionserwärmung erhitzt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erhitzte Metallbandbereich nachfolgend kurzzeitig abgekühlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmuster mit Zwischenräumen auf das Metallband in bekannter Weise aufgebracht und die bedruckte Metallbandseite auf elektrischem oder photoelektrischem Wege zur Steuerung des Arbeitsablaufs abgetastet wird.
5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckorgan für das Barübergeführte bedruckte Metallband (3) elastisch und kissenförmig ausgebildet und zusammen mit einer motorgetriebenen Ab- und Aufwickelvorrichtung (5, 6, 10) für das Metallband (3) gegenüber einer ortsfesten Auflage (1) für den zu bedruckenden Gegenstand (4) heb- und senkbar ist, wobei sich an dieser heb- und senkbaren Einheit eine elektrische Vorrichtung zum bereichsweisen Erhitzen des Metallbandes (3) und eine Abtastvorrichtung zur Steuerung des Transports des Metallbandes befinden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Druckkissens (2) voneinander elektrisch isolierte Kontaktflächen (8) angebracht sind, gegen welche das Metallband anliegt, und daß diese Kontaktflächen (8) an eine Stromquelle anschaltbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Druckkissens (2) eine an eine Stromquelle anschaltbare Induktionsspule vorgesehen ist. B.
Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten des Metallbandtransports eine gegendiebedruckteMetallbandseite anliegende Kontaktrolle (11) oder eine photoelektrische Abtastvorrichtung vorhanden ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine motorgetriebene Nockenscheibe (12) und ein Lenker (16) vorgesehen sind, über die nach jedem Auslösen des Arbeitsganges die vom Druckkissen (2), Ab-und Aufwickelvorrichtung (5, 6, 10), Heizvorrichtung (8) und Abtastvorrichtung (11) gebildete Einheit betätigt werden kann, und daß eine Hilfsnockenscheibe (14) vorgesehen ist, über die die Heizvorrichtung und der Motor (1®) geschaltet wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Auflage (1) für den zu bedruckenden Gegenstand (4) höhenverstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 838 610, 870 815.