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Das Hauptpatent betrifft ein elektrostatisches Verfahren zum Herstellen
ein- oder mehrfarbiger Muster, insbesondere auf Glasgegenstände, bei dem elektrisch
aufladbare Partikeln auf einem Träger in zu dem Muster spiegelbildlicher Form aufgetragen
werden und die Partikeln dann mittels eines elektrostatischen Feldes von dem Träger
auf die zu bedruckende Fläche übertragen werden, worauf das Muster auf der Fläche
fixiert wird, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Partikeln
durch an sich bekannte Verfahren unmittelbar auf einen elektrisch leitenden Träger
aufgetragen und durch Anlegen des elektrostatischen Feldes aufgeladen und bei einer
Bewegung, bei der die Fläche und der Träger streifenweise aneinander vorbeigeführt
werden, auf die Fläche übertragen werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das geschilderte
Verfahren kommerziell für große Stückzahlen anwendbar zu machen, wobei der Vorgang
automatisiert werden soll und scharf begrenzte Muster auf den Glasgegenständen hergestellt
werden sollen. Hierzu geht die Erfindung von einer Vorrichtung zum Bemustern von
Glasgegenständen aus, bestehend aus einer schrittweisen angetriebenen endlosen Fördereinrichtung,
an der Fördereinrichtung befestigten elektrisch leitenden Trägern, einer längs des
Förderweges angeordneten Bildauftragestation zum Auftragen elektrisch aufladbarer
Partikeln auf den waagerecht liegenden Träger in zu dem Muster spiegelbildlicher
Form, und einer längs des Förderweges angeordneten Bemusterungsstation zum übertragen
der Partikeln von dem Träger auf den Glasgegenstand mittels eines elektrostatischen
Feldes. Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger
in der Bemusterungsstation senkrecht stehend angeordnet ist und seitlich aus der
Ebene des Förderweges zum übertragen der Partikeln in Richtung auf den gegenüber
dem Träger drehbar angetriebenen Glasgegenstand verschiebbar ist.
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Das Auftragen der Partikeln auf die Oberfläche des Trägers wird der
Einfachheit halber am besten so ausgeführt, daß die Bildauftragestation mit einer
Siebdruckschablone in einer waagerechten Lage angeordnet, der Träger nach oben bewegt
und mit der Unterseite der Schablone in Berührung gebracht wird. Im Hinblick auf
das Bemustern von heißen Glasgegenständen, die noch eine ausreichende Restwärme
von dem Formvorgang her besitzen, werden die Gegenstände in senkrechter Aufstellung
bemustert, also in der Stellung, in welcher sie normalerweise aus der Formmaschine
austreten. Die Handhabung der heißen und manchmal noch weichen Gegenstände wird
dadurch vereinfacht.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
daß beim Übertragen der Partikeln auf den zu bemusternden Gegenstand infolge der
seitlichen Bewegung des Trägers gegenüber dem Förderweg sowie infolge der Bewegung
von Träger und Gegenstand gegeneinander ein scharf begrenztes Bild erzielt wird
und insbesondere die Bildkanten nicht verschmiert werden.
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Die Vorrichtung ist geeignet, mit einer der Formmaschinenleistung
angepaßten Geschwindigkeit zu arbeiten, und arbeitet ferner mit ausreichender Zuverlässigkeit,
so daß der Ausschuß von Gegenständen nur wegen Unzulänglichkeiten in der Bemusterung
auf Mindestmaß herabgesetzt ist. In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte
Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gekennzeichnet. Dabei werden die
Bilder von einer flachen Trägerplatte automatisch auf eine Rotationsfläche des Gegenstandes
übertragen.
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Ferner sollen mehrfarbige Bilder aus Druckpulverpartikeln auf eine
Trägerplatte zum anschließenden übertragen auf die Oberfläche eines Gegenstandes
aufgetragen werden. Auch ist es möglich, Muster von einer Trägerplatte auf nichtzylindrische
Rotationsflächen eines Gegenstandes zu übertragen.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Seitenansicht
einer Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform, F i g. 2 einen Schnitt durch
die Bildauftragestation nach der Linie 2-2 der F i g. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt
nach der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine Teilseitenansicht teilweise im Schnitt
nach der Linie 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 bis 10 schematische Seitenansichten zur
Darstellung des Vorganges in der Bildauftragestation, F i g. 11 eine schematische
Seitenansicht der Bemusterungsstation gemäß F i g. 1, F i g. 12 eine Seitenansicht
ähnlich F i g. 11 zur Darstellung der Bildübertragung in der Bemusterungsstation,
F i g. 13 eine Draufsicht auf die Bemusterungsstation während der Bildübertragung,
F i g. 14 eine teilweise schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung in einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung, F i g. 15 einen Schnitt durch die Bildauftragestation
nach der Linie 15-15 der F i g. 14, F i g. 16 eine Teilansicht zur Darstellung von
Einzelheiten der Schwenkeinrichtung in F i g. 14, F i g. 17 einen Teilschnitt der
Bemusterungsstation, F i g. 18 eine Teildraufsicht auf die Bemusterungsstation nach
F i g. 17, F i g. 19 eine teilweise schematische Seitenansicht der Bemusterungsstation
ähnlich F i g. 12 in einer weiteren Abwandlung der Erfindung, F i g. 20 eine Vorderansicht
des Trägers und der Bemusterungsstation nach F i g. 19, F i g. 21 eine Teilseitenansicht
der in F i g. 19 gezeigten Bemusterungsstation teilweise im Schnitt, F i g. 22 eine
Teilvorderansicht der waagerechten Gleitanordnung der F i g. 19, Fig.23 eine Teilvorderansicht
der senkrechten Gleitanordnung der F i g. 19, F i g. 24 einen Teilschnitt zur Darstellung
des Eingriffs zwischen dem Schwenkarm und dem Träger nach F i g. 19, F i g. 25 eine
teilweise geschnittene Teilansicht zur Darstellung von Einzelheiten der Lagerung
des Trägers nach F i g. 19 auf der Fördereinrichtung, F i g. 26 A bis 31B schematische
Darstellungen der einzelnen aufeinanderfolgenden Vorgänge in der Bemusterungsstation,
jeweils in Draufsicht (A) und Ansicht (B).
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Es wird jetzt auf die F i g. 1 bis 3 Bezug genommen. F i g. 1 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der
Erfindung. Die Vorrichtung umfaßt zwei waagerechte
Wellen 50 und
52, die in einem feststehenden Rahmen 54 drehbar gelagert sind. Jede Welle
50
und 52 weist zwei mit Abstand angeordnete Kettenräder 56 und
58 auf, um die zwei endlose Ketten 60
geführt werden.
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Die Ketten 60 werden in ihrer Bewegung schrittweise durch einen
Antriebsmotor 64 angetrieben, der beispielsweise durch eine Ketten- und Kettenanordnung
66 mit der Welle 50 verbunden ist. Eine Kupplung 68, die den Antriebsmotor
64 mit der Welle 50
verbindet, umfaßt zwei abwechselnd in Eingriff
kommende Umlaufkupplungen, die den Motor 64 abwechselnd mit der Welle 50
oder mit einem Nockenantriebskettenrad 70 kuppeln, das über eine Kette
72
und ein Kettenrad 74 mit einer in dem Rahmen 54 drehbar gelagerten Nockenwelle
76 gekuppelt ist.
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Die schrittweise Antriebsbewegung, die auf die Ketten 60 übertragen
wird, bewegt die Träger 62 auf dem durch die Ketten 60 gebildeten endlosen
Weg weiter, und zwar in gleichmäßigen langen Bewegungsschritten, die gleich dem
Abstand der Träger 62 voneinander auf den Ketten sind. In der F i g. 1 sind die
vier Träger 62 in der Ruhelage gezeigt, und bei der nächsten Betätigung der Ketten
60 werden die Träger 62 jeweils im Uhrzeigersinn auf dem Weg der Ketten
60 weiterbewegt, bis sie jeweils die Stellung erreichen, die vorher von dem
vorhergehenden Träger eingenommen wurde.
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über dem Mittelpunkt des oberen Trums der Ketten 60 ist eine
Bildauftragestation angeordnet, an der ein Behälter 78 mit einem Vorrat von
Partikeln angeordnet ist, und zwar mit senkrechtem Abstand über dem Förderweg der
Träger 62.
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An der rechten Seite der F i g. 1 erstreckt sich ein Flaschenförderer
80, um die zu bemusternden Flaschen B nacheinander in eine Bemusterungsstation
zu verbringen, in der der Träger senkrecht angeordnet ist.
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Unter dem Mittelpunkt des unteren Trums der Ketten 60 befindet
sich eine Reinigungsstation, an welcher jegliche nicht übertragene Restpulverpartikel
von den Trägern entfernt werden, und zwar durch eine Vakuumpumpe 82, die so angeordnet
ist, daß sie mit dem Träger 62 in dieser Stellung fluchtet. In F i g. 1 befindet
sich der vierte Träger 62 gegenüber der Bemusterungsstation in einer Zwischenstellung,
in der keine Arbeiten ausgeführt werden.
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Die baulichen Einzelheiten der Träger 62 gehen am besten aus den F
i g. 2 und 4 hervor. Jeder Träger 62 besitzt eine Halteplatte 84 aus elektrisch
nichtleitendem Material, die zwischen den Ketten 60
durch zwei Stangen 86
getragen wird, welche sich durch die Ketten und durch Bohrungen 88 in Schenkeln
90 hindurcherstrecken, die auf der Halteplatte 84 fest angeordnet
sind. Die Halteplatte 84 kann in der Querrichtung zwischen den Ketten, beispielsweise
durch aufgeschlitzte Ringe 92 auf den Stangen 86 festgestellt sein.
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In der Trägerplatte 84 ist eine vordere Halterung 94 und zwei
hintere Halterungen 96 gelagert. Aus einem Vergleich der F i g. 2 und 4 geht
hervor, daß die Halterung 94 in der Mitte der Ausdehnung der Halteplatte 84 quer
zu den Ketten 60 liegt, während die Halterungen 96 hinter der Halterung 94 mit Abstand
in der Querrichtung symmetrisch angeordnet sind. Die einzelnen Halterungen 94 und
96 sind einander gleich.
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Nach der Darstellung in F i g. 4 weist die Halterung 96 einen senkrechten
Bolzen 98 mit einem unteren Kopf 100 und einem oberen Gabelkopf
102 auf. Der Bolzen 98 wird von einem Wälzlager 104, dessen
Außenkäfig fest in der Halteplatte 84 gelagert ist, gleitend aufgenommen und zur
Ausführung einer senkrechten Bewegung geführt. Zwischen dem Kopf 100 des
Bolzens 98 und dem Wälzlager 104 ist eine Druckfeder 106 angeordnet,
um den Bolzen nach unten zu drücken, wobei ein Begrenzungsanschlag durch den Gabelkopf
102 und das Wälzlager vorgesehen ist. Ein von dem- Gabelkopf 102 aufgenommener
Drehstift 108 erstreckt sich durch den mittleren Schenkel eines T-förmigen Bügels
110, der fest an der Unterseite einer rechteckigen Trägerplatte 112
befestigt
ist.
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Die vordere Halterung 94 sowie die hinteren Halterungen 96 bilden
ein Dreipunktlager für die Trägerplatte 112 auf der Halteplatte 84, die eine senkrechte
Bewegung der Trägerplatte 112 relativ zu der Halteplatte 84 ermöglicht und außerdem
eine Schwenkbewegung der Trägerplatte 112 relativ zu der Halteplatte 84 um zwei
parallele waagerechte Achsen zuläßt, die jeweils durch den Drehstift 114 der vorderen
Halterung 94 und die beiden Drehstifte 108 der hinteren Halterungen 96 festgelegt
sind, wobei diese beiden letztgenannten Drehstifte axial miteinander fluchten. Dadurch
wird ein Verschmieren des auf die Oberfläche der Trägerplatte aufgebrachten Pulverbildes
beim Zurückziehen von einer Siebdruckschablone in der Bildauftragestation verhindert.
Die Relativbewegung zwischen der Halteplatte 84 und der Trägerplatte 112 wird auch
in der Bemusterungsstation vorteilhaft ausgenutzt.
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Wie am besten aus der F i g. 2 ersichtlich ist, ist der Pulverbehälter
78 in Form eines Kastens ausgebildet, dessen Boden durch eine Schablone
116 in Form eines verhältnismäßig feinen Stahlmaschendrahtschirmes gebildet
wird. Die Bildbegrenzungsöffnungen sind in der mit einem Überzug versehenen Schablone
ausgebildet. Die Verfahren und Materialien, die hierbei verwendet werden, sind beispielsweise
durch die USA.-Patentschrift 3 100150 bekannt. Auf der Oberseite der Schablone befindet
sich ein loser Haufen von färbenden Frittenpartikeln 118, der einen Vorrat
darstellt, von welchem die gewünschten Pulvermengen periodisch über die Bildöffnungen
der Schablone gebürstet werden, wobei die Frittenpartikeln eine solche Größe haben,
daß sie normalerweise nicht frei durch die Bildöffnungen der Schablone hindurchfallen,
aber durch die Einwirkung einer hin- und hergehenden Bürste 120, die so angeordnet
ist, daß sie Bürstenbewegungen in Seitwärtsrichtung hin und her über die Oberseite
der Schablone ausführt, durch die Bildöffnungen hindurchgedrückt werden. Die Bürste
120 kann gleitend auf zwei Führungsstangen 122 angeordnet und beispielsweise
durch einen entsprechend betätigten pneumatischen Motor 124 hin- und herbewegt werden.
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Wie am besten aus der F i g. 2 ersichtlich, ist die Schablone 116
mit Abstand über der Trägerplatte 112 gelagert, die sich in ihrer normalen unteren
Stellung befindet. Um die Partikeln auf die Trägerplatte 112 aufzutragen, ist es
zunächst erforderlich, die Platte 112 zu heben, bis ihre Oberseite in Flächenberührung
mit der Unterseite der Schablone 116 gedrückt wird. Dieser Vorgang wird durch einen
Nockenantrieb 126 durchgeführt, der auf dem Rahmen 54 unterhalb des Förderweges
der Träger 62 gelagert
ist und senkrecht mit der Schablone fluchtet.
Der Nockenantrieb umfaßt einen festen Rahmen 128
und eine vordere Senkrechtbohrung
130 und zwei hintere Senkrechtbohrungen 132, die jeweils mit dem vorderen
Halter 94 und den hinteren Halterungen 96 fluchten, wenn sich der Träger
62 an der Bildauftragestation unmittelbar unterhalb der Schablone 116 befindet.
In den Bohrungen 130 sind Hebestifte 136, 138 gleitend aufgenommen. Wie am besten
aus der F i g. 3 hervorgeht, sind die hinteren Hebestifte 138 fest auf einem T-förmigen
Nockenläufer 140 mit einem Schenkel 142 angeordnet, der einen hinteren Nocken
144 berührt, der auf der Nockenwelle 76 fest gelagert ist. Der vordere Hebestift
136 ist auf einem fußartigen Nockenläufer 146 gelagert, der einen vorderen
Nocken 148 berührt, der ebenfalls fest auf der Nockenwelle 76 gelagert ist.
Der Umlauf der Nokkenwelle 76 verursacht ein Anheben und Absenken des vorderen Hebestiftes
136 und der hinteren Hebestifte 138 unabhängig voneinander.
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Die Reihenfolge der Verschiebung der Trägerplatte 112 in Berührung
mit der Schablone 116 sowie die anschließende Entfernung der Platte 112 ist
in F i g. 5 bis 10 gezeigt. In der F i g. 5 hat die Trägerplatte die Bildauftragestation
auf den Ketten 60 erreicht und ist mit senkrechtem Abstand unter der Schablone
116 und mit ihr fluchtend angeordnet.
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In F i g. 6 ist die Nockenwelle 76 in eine solche Stellung gedreht
worden, daß der Nockenantrieb 126
sowohl die vordere als auch die hinteren
Halterungen 94 und 96 angehoben hat, wobei sich die Trägerplatte 112
in Flächenberührung mit der Unterseite der Schablone 116 befindet. Die Nocken 144
und 148 sind so ausgebildet, daß sie eine erhebliche Verweilzeit gewährleisten,
um die Trägerplatte 112 ausreichend lange in der in F i g. 6 gezeigten Stellung
zu halten, um ein Bild aus Partikeln auf der Trägerplatte aufzubringen.
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Nachdem das Pulverbild auf die Trägerplatte 112
aufgebracht
worden ist, werden die hinteren Halterungen 96 langsam von der Schablone
116 weg abgesenkt, während die vordere Halterung 94 vollständig in
der angehobenen Lage gehalten wird.
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Das Absenken der hinteren Halterungen 96 wird fortgesetzt, während
die vordere Halterung 94 in ihrer angehobenen Stellung so lange festgehalten wird,
wie es in der F i g. 8 gezeigt ist, im wesentlichen nur der vordere Rand der Trägerplatte
112 mit der Schablone 116 in Berührung verbleibt. Die Drehbewegung, die erforderlich
ist, um das Kippen der Platte 112 auf diese Weise zu ermöglichen, wird durch die
Drehstifte 108 und 114 ermöglicht. Die Drehbewegung der Platte stellt
sicher, daß das Pulverbild auf der Platte beim Zurückziehen von der Schablone 116
nicht verschmiert wird. Da die Platte während des Aufbringens des Pulverbildes in
Flächenberührung mit der Schablone gehalten wird, steht das Pulverbild über die
Oberfläche der Platte 112 etwas nach oben vor, und jegliches Durchbiegen
der Schablone, welches durch den Druck der Platte gegen die Schablone verursacht
wird, übt auf das Pulverbild eine leichte Verschmierwirkung aus, wenn ein unmittelbares
Abziehen erfolgt. Dadurch, daß die Platte in der beschriebenen Weise von der Schablone
fortgeschwenkt wird, wird die Möglichkeit eines Verschmierens herabgesetzt, und
die erwünschte Schärfe des Bildes wird aufrechterhalten. Diese Schwenkbewegung der
Platte beim Zurückziehen setzt auch die aerodynamische Bewegung des Pulvers herab,
die die Schärfe des geformten Bildes beeinträchtigt. Im Gegensatz hierzu verursacht
ein unmittelbares Zurückziehen der Platte von der Schablone eine aerodynamische
Bewegung der Pulverpartikeln aus den Schirmöffnungen heraus bei Beendigung des Bildherstellungsvorganges,
und diese Partikeln werden durch die aerodynamische Wirkung auf der Platte abgesetzt
und verursachen dort eine Streuung oder ein Ausfransen des Bildes.
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In der in F i g. 8 gezeigten Stellung werden beide Halterungen 94
und 96 gleichzeitig abgesenkt, um die Trägerplatte in ihre in F i g. 10 gezeigte
normale abgesenkte Stellung zurückzubringen.
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Anschließend wird der Träger 62 aus der Bildauftragestation unterhalb
des Behälters 78 in die Bemusterungsstation in der Mitte des Förderweges
um die Kettenräder 58 herum weiter geführt. Die Vorgänge in der Bemusterungsstation
sind am besten aus den F i g. 11 bis 13 ersichtlich.
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In der F i g. 11 nähert sich der Träger 62 den Kettenrädern
58, und die Trägerplatte 112 befindet sich an ihrem unteren Anschlag
relativ zu der Halteplatte 84 auf Grund der Wirkung der Federn 106. Auf der Welle
52 sind ein vorderer Arm 150 und zwei hintere Arme 152 fest angeordnet,
die mit den Halterungen 94 und 96 zusammenwirken sollen. Der Arm 150 weist
einen vorderen gleitenden Stift 154
auf, der beidseitig mit Köpfen
156 und 158 versehen ist. Eine Druckfeder 160 sitzt zwischen
einem Ansatz 162 an dem äußeren Ende des Armes 150 und dem Kopf
156, um den Stift 154 normalerweise in eine Stellung zu drücken, die
durch den Anschlag des Kopfes 158 mit der gegenüberliegenden Seite des Ansatzes
162 bestimmt ist.
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Die hinteren Arme 152 nehmen ebenfalls je einen Stift 162 auf.
Der Stift 162 besteht aus einem mit Gewinde versehenen Bolzen mit einem Kopf
164,
und der Bolzen ist in eine Gewindebohrung in einem Ansatz 166
an dem äußeren Ende jedes Armes 152 eingeschraubt und wird durch eine Feststellmutter
168 in einer gewählten eingestellten Lage gehalten.
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Wie am besten aus den F i g. 12 und 13 ersichtlich, ist der Kopf 156
des vorderen Stiftes 154 so angeordnet, daß er die vordere Halterung 94 berührt,
während die Köpfe 164 der hinteren Stifte so angeordnet sind, daß sie die hinteren
Halterungen 96 berühren, wenn der Träger 62 um die Kettenräder
58
herumgeführt wird.
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Wie bereits erwähnt, werden die Ketten 60 in einer solchen
Weise angetrieben, daß während jedes schrittweisen Vorwärtsschrittes der Ketten
ein Träger 62 aus der Bildauftragestation in die in F i g. 12 gezeigte Bemusterungsstation
übergeführt wird. Sobald sich der Träger 62 in die in F i g. 12 gezeigte Stellung
hineinbewegt, erfassen die Stifte die Halterungen 94
und 96 und verschieben
diese, so daß die Trägerplatte 112 von der Isolierplatte 84 fort nach
außen und in dieser Stellung in die Bemusterungsstation hineinbewegt wird.
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Der Flaschenförderer 80, dessen Bewegung mit der Nockenwelle 76 synchronisiert
ist, umfaßt mehrere Plattformen 170, die zum Umlauf auf dem Förderer
80 auf Lagern 172 angeordnet sind; diese Lager werden in Richtung
auf den Betrachter in F i g. 12 zu auf dem Förderer entlanggetrieben. Die Plattformen
170 laufen frei um, und sowie die Plattform an der Trägerplatte 112 vorbeigeführt
wird, erfaßt eine feststehende
Reibstange 174, die an dem
Rahmen 54 angebracht ist, den Umfang der Plattform 170 im Reibungseingriff,
um die Plattform so zu veranlassen, an der Reibstange 174 entlang zu rollen,
während die Plattform von rechts nach links in F i g. 13 weiterbewegt wird. Die
Drehbewegung der Plattform 170 verursacht ein Abrollen der Oberfläche der
zu bedrukkenden Flasche B in Seitwärtsrichtung über die Oberfläche der Trägerplatte
112.
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Die Übertragung des Pulverbildes von der Trägerplatte 112 auf
die Oberfläche der Flasche B wird durch elektrisches Aufladen der Trägerplatte und
der Flasche von einer Hochspannungsquelle V aus durchgeführt, die in F i g. 12 schematisch
angedeutet ist, und die mit einem Anschluß, beispielsweise durch Bürsteneinrichtungen
176, an die Welle 52 und daher über die metallischen Stifte und Halterungen an die
Trägerplatte 112 gelegt ist. Der andere Anschluß der Spannungsquelle V ist
beispielsweise durch eine langgestreckte Bürste 178 von gleicher Ausdehnung wie
die Reibstange 174 mit der Seite der Flasche B elektrisch verbunden, um die
Spannungsquelle V elektrisch mit der Flasche zu verbinden, wenn die Flasche über
die Oberfläche der Trägerplatte 112 gerollt wird. Die Welle 52 ist von den Kettenrädern
58 elektrisch isoliert, und die elektrischen Leitungen S zur Spannungsquelle l'
werden vorzugsweise durch einen Grenzschalter 180 gesteuert, der auf der
Reibstange 174 gelagert sein kann und geschlossen wird, wenn der Träger
62 sich in der Druckstellung befindet.
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Die elektrostatische Übertragung des Bildes auf die Platte wird in
bekannter Weise durch elektrisches Aufladen der Druckpulverpartikeln auf Grund ihrer
Berührung mit der Trägerplatte 112 und Anziehen der elektrisch aufgeladenen
Partikeln an die entgegengesetzt aufgeladene Oberfläche der Flasche B durchgeführt.
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Während der Übertragung des Pulverbildes von der Trägerplatte
112 auf die Oberfläche der Flasche B wird auf die nächstfolgende Trägerplatte
durch die Schablone 116 ein Bild aufgebracht.
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Bei Beendigung des Druckvorganges führt der nächste Antriebsschritt
den Träger von der Bemusterungsstation der F i g. 12 zu der Vakuumpumpe
82
(F i g. 1) durch die die Pulverreste von der Trägerplatte entfernt werden.
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Eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist in den F i g.
14 bis 18 gezeigt. F i g. 14 zeigt zwei Kettenräder 200 und 202 in
Draufsicht, die auf umlaufenden senkrechten Wellen 204 und 206 angeordnet
sind. Eine einfache Kette 208 wird um die Kettenräder 200 und
202 herumgeführt, schrittweise angetrieben und trägt mehrere Träger
210. Die Träger 210 sind mit geringem Abstand auf der Kette
208
entlang angeordnet; die Ausführungsform nach den F i g. 14 bis 18 ist
mit drei Bildauftragestationen PA 1, PA 2, PA
3 für mehrfarbige Muster oder zum einfarbigen Bemustern mehrerer Flaschen
versehen. Die Anzahl der Stationen kann gegebenenfalls vergrößert oder verkleinert
werden.
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Jeder Träger 210 weist eine Halteplatte 212 sowie vordere
und hintere Halterungen 214 und 216 auf, deren Bauweise derjenigen
der Träger 62 entspricht. Die Halterungen stützen eine Trägerplatte 218 und weisen
Druckfedern 220 bzw. 222 auf, welche die Trägerplatte 218 in
Richtung auf die Platte 212
drücken. Jeder Träger 210 ist durch zwei
Bügel 224,
228 an der Kette 208 mittels Stifte 226 angelenkt. Die Bewegung
der Träger 210 um die durch die beiden Stifte 226 gebildete Schwenkachse
erfolgt mittels einer Stange 230, die an einem Ende fest an der Platte
212 befestigt ist und an ihrem äußeren Ende eine Rolle 232 in Form
eines Kugellagers drehbar aufnimmt. Die Rolle 232 wird in einer U-förmigen
ortsfesten Führungsschiene 234 aufgenommen, die sich längs des Förderweges der Kette
208 erstreckt. F i g. 14 zeigt, daß sich die Schiene 234 längs der Kette
208 unter den Bildauftragestationen 212
waagerecht an der Kette entlangerstreckt,
so daß sich der Träger 210 während des Aufbringens der Partikeln in einer
waagerechten Stellung befindet (F i g. 15).
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Auf dem gegenüberliegenden Trum der Kette 208,
wo sich die Träger
210 am Flaschenförderer 236 entlangbewegen, ist es erwünscht, daß
die Träger senkrecht stehen (F i g. 17). Die Schiene 234 ist somit unter
der Ebene der Kette 208 angeordnet. Wie aus einem Vergleich der F i g. 15
und 17 hervorgeht, erstreckt sich die Schiene 234 in einer Ebene etwas oberhalb
derjenigen der Kette 208 längs der Bildauftragestation, während die Schiene 234
auf dem gegenüberliegenden Trum der Kette 208 etwas unterhalb der Ebene der
Kette 208 in einer nach oben offenen Lage angeordnet ist. Die Schiene
234 wird im Bereich der Kettenräder 200, 202 allmählich aus der waagerecht
gerichteten Lage der F i g. 15 in die senkrecht gerichtete Lage der F i g. 17 gebogen.
Die Platte wird während des größten Teiles dieses Überganges um das Kettenrad
200 herum im wesentlichen in einer senkrechten Lage gehalten, und zwar in
einer Reinigungsstation 238 zum Entfernen von Partikelresten.
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Wie bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 13, umfaßt jede
Bildauftragestation 212 einen Pulverbehälter 240, dessen Boden durch eine
Siebdruckschablone 242 gebildet ist. Eine Bürsteneinrichtung 244 wird durch
einen Motor 246 angetrieben, um die Partikel durch die Bildöffnungen der
Schablone hindurch auf die Oberseite der Trägerplatte 218 zu drükken, wenn
diese durch den bereits beschriebenen Nockenantrieb 248 in der angehobenen
Stellung (F i g. 15) angeordnet ist.
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Die Fi g. 17 und 18 zeigen, daß in der Bemusterungsstation ein nockenbetätigter
Schubantrieb 250
zur Anwendung kommt, um die Trägerplatte 218 um eine
kleine Strecke von der Platte 212 aus seitlich nach außen zu verschieben, so daß
sie mit dem Förderweg der Flaschen auf dem Flaschenförderer 236 fluchtet. Der Schubantrieb
250 besitzt eine Platte 252,
die zur Ausführung einer Gleitbewegung
auf mehreren ortsfesten Stangen 254 geführt ist. Die Platte 252
nimmt
zwei Stifte 258 auf, die jeweils mit den hinteren Halterungen 222
fluchten. Auf der Platte 252 ist außerdem ein federbelasteter Stift
260 angeordnet, der mit der vorderen Halterung 220 fluchtet. Eine
Nockenwelle 262 trägt einen Nocken 264, welcher gegen das hintere
Ende der Platte 252 drückt und die Platte nach außen in die in den F i g. 17 und
18 gezeigte Stellung verbringt. Zwei Zugfedern 266 zwischen der Platte
252 und dem Rahmen 256 ziehen die Platte 252 gegen den Nocken 264.
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F i g. 14 zeigt die Nockenwelle 262 mit drei Nokken 264, von
denen der eine Nocken wirksam mit einem der drei Träger 210 ausgerichtet
ist, die jeweils an den Bemusterungsstationen PS1, PS2 und PS3 angeordnet sind.
Die drei Nocken 264 sind im Winkel
zueinander angeordnet,
so daß beim Drehen der Welle 262 beispielsweise durch einen schematisch gezeigten
Antrieb 268 die Trägerplatten 218 der an den drei Bemusterungsstationen
PS1, PS2 und PS3 angeordneten Träger gleichzeitig in eine Lage zur Übertragung des
Bildes auf die auf dem Flaschenförderer 236 geförderten Flaschen B gebracht werden.
Soll einfarbig bemustert werden, dann wird auf alle drei Träger gleichzeitig ein
vollständiges einfarbiges Bild aufgebracht. Die Länge des Vorschubs der Kette 208
im Uhrzeigersinn in F i g. 14 ist so gewählt, daß er gleich drei Trägerabständen
auf der Kette ist, so daß die drei nächstfolgenden Träger unter die Bildauftragestationen
gelangen. Mit dem dritten Vorschub gelangen die drei Träger in die Bemusterungsstationen
PS1, PS2 und PS3, wo sie gleichzeitig verschoben werden. Die Fördereinrichtung 236
besitzt wie in dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel mehrere frei umlaufende
Plattformen; eine Reibstange versetzt die Flaschen in eine Drehbewegung, so daß
sie im Rolleingriff quer über die Oberflächen der Trägerplatten 218 geführt
werden, wobei das Pulverbild elektrostatisch übertragen wird. Die Geschwindigkeit
des Förderers 236 ist mit derjenigen der Kette 208 synchronisiert.
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Zum dreifarbigen Bemustern werden die Nocken 264, die den Bemusterungsstationen
PS2 und PS3 zugeordnet sind, von der Welle 262 gelöst, beispielsweise durch
eine Wellenkupplung 272, so daß nur der der Bemusterungsstation PS1 zugeordnete
Nokken 264 wirksam ist, um eine Trägerplatte seitlich zu verschieben.
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Beim Mehrfarbendruck enthält jede Bildauftragestation PA
1, PA 2 und PA 3 eine Fritte oder ein
Pulver unterschiedlicher Farbe, und die Länge des Vorschubes der Kette 208 bei jedem
Schritt ist so bemessen, daß sie gleich dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
Trägern 210 ist, so daß jeder Träger nacheinander durch die Stationen PA
1, PA 2 und PA 3 gelangt. Damit werden auf einem
Träger nacheinander z. B. rote, weiße und blaue Partikeln aufgetragen und dann in
der Bemusterungsstation PS1 das mehrfarbige Muster in einem Vorgang auf eine Flasche
übertragen.
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Die Vorrichtungen der F i g. 14 für dreifarbiges Bemustern und der
F i g. 1 für einfarbige Muster arbeiten gleich schnell; die Ausführungsform nach
F i g. 14 arbeitet jedoch im Vergleich zur Vorrichtung nach F i g. 1 dreimal schneller,
wenn nur einfarbige Muster hergestellt werden sollen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den F i g. 19 bis
31 gezeigt. Es wird wie in F i g. 1 ein Doppelkettenförderer benutzt, die Bildauftragestation
ist ebenfalls gleichartig ausgebildet. Der grundsätzliche Unterschied besteht dagegen
in der Bauweise der Bemusterungsstation, in der die Träger von den Ketten lösbar
sind. Mit einem Strich versehene Bezugszeichen in den F i g. 19 bis 31 bezeichnen
im übrigen Teile, die den in Verbindung mit den F i g. 1 bis 13 im einzelnen beschriebenen
Teilen entsprechen.
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Die F i g. 24 und 25 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des
Trägers 62' mit einer Halteplatte 84', die abnehmbar auf der Kette
60' angebracht ist und einer Trägerplatte 112', sowie Halterungen
94', 96'; eine Hilfsträgerplatte 280 ist mit angeformten Bügeln 282,
die auf Stangen 86' gehalten sind, die wieder in derselben Weise wie die Stangen
86 der F i g. 2 auf den Ketten 60' quer zu diesen angebracht sind.
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Die Hilfsträgerplatte 280 in F i g. 25 weist mehrere Bohrungen 284
auf, um Platz für den Bolzen 100' und die Feder 98' der vorderen und hinteren Halterungen
94' und 96' vorzusehen. Die Platte 84'
wird im Bereich jeder
Ecke durch einen gehärteten Stift 286 auf der Hilfsträgerplatte 280 gehalten, welcher
in der Nähe seines oberen Endes mit einer Nut 288 versehen ist, die mit federbelasteten
Kugeln 292
zusammenwirkt und so eine lösbare Klemmeinrichtung 290 bildet.
Im Bereich jeder Ecke der Platte 84'
befindet sich von der Kette
60' nach außen versetzt eine zweite Klemmeinrichtung 294 zur Übernahme des
Trägers 62' in der Bemusterungsstation.
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Die Bemusterungsstation 296 ist gemäß F i g. 19 bis 21 neben den Kettenrädern
52' angeordnet und ist mit einem Rahmen 300 versehen, mit dem zwei
parallele, waagerechte Stangen 302 verbunden sind, die zur Ausführung einer waagerechten
Gleitbewegung in zwei fest angeordneten Kugellagern 304 gelagert sind. Die Bemusterungsstation
296 ist so in waagerechter Richtung durch einen pneumatischen Motor 306 verschiebbar.
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Am linken Ende des Rahmens 300 ist ein offener rechteckiger
Rahmen 308 befestigt, in dem zwei waagerechte Stangen 310 fest angeordnet
sind (F i g. 21, 22), auf denen ein rechteckiger Gleitbock 312 gelagert ist, der
gemäß F i g. 22 verschiebbar angetrieben ist. An der Rückseite des Gleitblockes
312 ist eine waagerechte Zahnstange 31.6 befestigt, die mit einem Ritzel
318 eines hydraulischen Motors 320
kämmt, der bei 322 mit dem
Rahmen 308 verbunden ist.
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In Lagern 314 des Gleitblockes 312 ist eine Stange
326 drehbar gelagert. Die Stange 326 ist fest mit einem Bügel
328 verbunden, der einen offenen rechteckigen Rahmen 330 (F i g. 23)
trägt, in welchem zwei senkrecht verlaufende Stangen 332 fest angeordnet
sind. Die Gleitführung 324 vermittelt so eine senkrechte Gleitbewegung einer
Schwenkeinrichtung 334, die auf den Stangen 332 z. B. durch Kugellager
336 (F i g. 21) gleitend gelagert ist. Die Schwenkeinrichtung umfaßt eine
rechteckige Platte 338 (F i g. 20, 21) mit nach oben vorstehenden, nach vorn
gebogenen Armen 340 an jeder Seite und nach innen vorstehenden Ansätzen
344. Die Platte 338 ist durch Konsolen 342 mit den Kugelagern 336
verbunden. Auf den Ansätzen 344 der Platte 338 sind jeweils zwei Stifte
346 und 348 zur Aufnahme des Trägers mittels seiner Klemmeinrichtungen
294, wie aus F i g. 24 ersichtlich ist, angeordnet.
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Die waagerechte Verschiebung der Bemusterungsstation 296 auf den Stangen
302 ist so bemessen, daß die Stifte 346 und 348 mit Abstand nach hinten
von der Platte 84' angeordnet sind und mit den Klemmeinrichtungen 294 fluchten,
wenn ein Träger 62' an dem Übergabepunkt halbwegs um die Kettenräder 52'
herum angelangt ist. Bei einer Vorwärtsbewegung der Bemusterungsstation 296 nach
rechts in den F i g. 19 und 21 treten die Stifte 346 und 348 in die Klemmeinrichtungen
294 und die Platte 84' ein, worauf diese von den Stiften 286 auf der
Hilfsträgerplatte 280 gelöst mit dem zu bedruckenden Gegenstand A ausgerichtet
wird (F i g. 19).
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Ist der in F i g. 19 gezeigte Gegenstand A konisch, so wird die Oberfläche
der Trägerplatte 112' geneigt angeordnet, daher sind die unteren Stifte 348 durch
Einschrauben
in eine Gewindebohrung 350 des Ansatzes 344 mit Gegenmutter 352 auf dem Schwenkarm
einstellbar.
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An dem vorderen Ende des Rahmens 300 ist eine Platte
354 befestigt, die mit einem bogenförmigen Nockenschlitz 356 versehen ist,
dem zwei Rollen 358 angeordnet sind, die drehbar auf in der Vorderseite der Platte
338 fest angeordneten Achsen 360 gelagert sind.
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Auf der Schwenkeinrichtung 334 ist noch eine Reibstange 362
gelagert, die auf dem Schwenkarm in senkrechter Richtung mittels Einrichtungen 364
eingestellt werden kann (F i g. 20). Die Reibstange ist zum drehbaren Antrieb einer
einen Gegenstand A haltenden Anordnung auf der Fördereinrichtung 298
vorgesehen.
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Die Schwenkbewegung der Schwenkeinrichtung 334 wird durch den Motor
320 eingeleitet, durch den der Gleitblock 312 und die Stange 326 in waagerechter
Richtung auf Stangen 310 verschoben wird. Damit führt die Schwenkeinrichtung
334 eine Schwenkbewegung aus, deren Kreisbogen durch den Nockenschlitz 356
bestimmt ist, wobei der Schwenkarm dieser Bewegung durch seine Gleitlagerung auf
den Stangen 332 in senkrechter Richtung folgen kann.
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Die Bewegungsabläufe der Schwenkeinrichtung 334 sind in den F i g.
26 A bis 31 B gezeigt. In F i g. 26 hat die Schwenkeinrichtung 334 den Träger
62' von den Ketten 60' aufgenommen und transportriert den Träger in
Pfeilrichtung P in Richtung des sich in Pfeilrichtung C bewegenden Gegenstandes
A.
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In F i g. 27 hat sich die Bewegung der Schwenkeinrichtung und des
Gegenstandes fortgesetzt. Zusätzlich wird die Schwenkeinrichtung 334 im Uhrzeigersinn
in Pfeilrichtung S verschwenkt.
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In F i g. 28 ist die Stellung gezeigt, die die Elemente einnehmen,
unmittelbar bevor die eigentliche Übertragung des Musters beginnt. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Förderer 298 zum Stillstand gebracht. Die Schwenkeinrichtung 334 befindet
sich in ihrer äußersten Rechtsstellung. Das aufzudruckende Bild ist versetzt, so
daß der Punkt der Tangentialberührung zwischen der Vorderseite der Trägerplatte
112' und dem Gegenstand von dem äußeren linken Ende des Bildes aus leicht nach links
liegt. Die Trägerplatte 112 kann entweder mit der Seite des Gegenstandes
in Berührung oder etwas von der Seite des Gegenstandes auf Abstand gehalten sein.
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F i g. 29 zeigt die Schwenkeinrichtung 334 in der umgekehrten
Bewegung, wobei der Eingriff zwischen ; der Reibstange 362 und der den Gegenstand
haltenden Anordnung den Gegenstand entgegen dem Uhrzeigersinn antreibt, so daß der
Gegenstand ohne Schlupf über die Vorderseite der Trägerplatte 112
hinweg abgerollt
und das Muster auf den Gegen- ; stand übertragen wird.
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In F i g. 30 ist die Stellung der Schwenkeinrichtung 334 gezeigt,
in der das Bild von der Trägerplatte 112'
auf den Gegenstand vollständig übertragen
ist.
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Anschließend wird die Schwenkeinrichtung 334 in f Richtung auf die
Ketten 60' zu verschoben und kurz nach Einleiten dieser Bewegung die Schwenkeinrichtung
in ihre senkrechte Stellung zurückgeschwenkt (F i g. 31). Die Stifte 286 auf der
Hilfsträgerplatte 280 treten in ihre Klemmeinrichtung 290 ein, so
daß f der Träger 62' wieder mit den Ketten 60' verbunden ist.
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Die Ausführungsform nach den F i g. 19 bis 31 eignet sich insbesondere
zum Bemustern von Rotationsoberflächen, die nicht zylindrisch sind. So können Gefäße
bemustert werden, deren Seitenflächen eine Kegelstumpffläche darstellen.
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Der Krümmungsradius des Nockenschlitzes 356 ist daher so berechnet,
daß sein Mittelpunkt den Scheitel der kegelstumpfförmigen Oberfläche des zu bemusternden
Gegenstandes überschneiden würde, wenn sich der Gegenstand in der in F i g. 28 B
gezeigten Stellung befindet. Die Bildanordnung auf die Trägerplatte 112' hat die
Gestalt einer Abwicklung des gewünschten endgültigen Bildes auf der kegelstumpfförmigen
Oberfläche des Gegenstandes.
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F i g. 30 B zeigt, daß der Krümmungsmittelpunkt des Nockenschlitzes
356 und der Mittelpunkt, um den die Abwicklung des Bildes durchgeführt wird, an
dem gedachten Scheitel der kegelstumpfförmigen Oberfläche des Gegenstandes liegt.
Die Achse, um welche die Schwenkeinrichtung 334 gedreht wird, ist eine waagerechte
Achse, die lotrecht zu der Papierebene liegt, und sich durch den Scheitelpunkt »Scheitel«
der F i g. 30 B hindurch erstreckt. Eine geringe Annäherung wird eingeführt, indem
die Drehachse der Schwenkeinrichtung eher waagerecht als wirklich senkrecht zu der
abgeschrägten Oberfläche des Gegenstandes gestaltet wird, jedoch wird diese Annäherung
in gewissem Maße durch die geneigte Lagerung der Trägerplatte 112' auf der
Schwenkeinrichtung ausgeglichen.
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Die Seite der den Gegenstand haltenden Anordnung 364, die von
der Reibstange 362 erfaßt wird, ist vorzugsweise in demselben Ausmaß geneigt
wie die Seitenfläche des Gegenstandes, so daß eine Einstellung der Drehgeschwindigkeit
des Gegenstandes gewährleistet ist, um eine Abrollbewegung ohne Schlupf zwischen
der Oberfläche des Gegenstandes und dem Muster zu erzielen.
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In denjenigen Fällen, bei denen die Oberfläche des Gegenstandes doppelt
gekrümmt ist, kann eine biegsame oder elastische Trägerplatte benutzt und ein Scheitelpunkt
annähernd berechnet werden. Die Platte 354 kann leicht gegen Platten mit unterschiedlichen
Nockenschlitzen 356 ausgetauscht werden.