DE1760069B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von bedruckten gegenstaenden insbesondere aus thermoplastischem kunststoff durch bedrucken einer werkstoffbahn und passgerechtes weiterverarbeiten insbesondere umformen der werkstoffbahn - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum herstellen von bedruckten gegenstaenden insbesondere aus thermoplastischem kunststoff durch bedrucken einer werkstoffbahn und passgerechtes weiterverarbeiten insbesondere umformen der werkstoffbahn

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DE1760069B1 DE19681760069 DE1760069A DE1760069B1 DE 1760069 B1 DE1760069 B1 DE 1760069B1 DE 19681760069 DE19681760069 DE 19681760069 DE 1760069 A DE1760069 A DE 1760069A DE 1760069 B1 DE1760069 B1 DE 1760069B1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/722Decorative or ornamental articles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von bedruckten Gegenständen, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff, durch Bedrucken einer Werkstoffbahn mit einer Vielzahl von je einem Gegenstand entsprechenden Aufdrucken und paßgerechtes Weiterverarbeiten, insbesondere Umformen während einer kontinuierlichen Längsbewegung der Werkstoffbahn. Beim Weiterverarbeiten der vorher bedruckten Werkstoffbahn besteht die besondere Schwierigkeit, den Aufdruck der Werkstoffbahn paßgerecht auf die Werkzeuge der Weiterverarbeitungsmaschine aufzuziehen. Bereits kleine Unterschiede zwischen der Anordnung des Aufdruckes auf der Werkstoffbahn und dem Werkzeugabstand bringen erhebliche Schwierigkeiten mit sich, weil sich diese Unterschiede summieren und dadurch beim fortgesetzten Zuführen der bedruckten Werkstoffbahn zur Weiterverarbeitungsmaschine der Aufdruck relativ zu dem Formwerkzeug auswandert. Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß die Aufdruckabstände auf der in die Maschine einlaufenden Werkstoffb ahn beispielsweise mittels einer auf der Werkstoffbahn angebrachten, zusätzlichen Paßmarkierung gemessen und mit dem bekannten Abstand der Weiterverarbeitungswerkzeuge verglichen wird. Auf Grund dieser Messungen wird dann die Werkstoffbahn in Längsrichtung mechanisch gereckt, also bleibend verformt, wenn der Aufdruckabstand auf der Werkstoffbahn zu klein im Vergleich zu dem Werkzeugabstand ist, oder es wird der Werkstoffbahn die Möglichkeit zum Zusammenschrumpfen in Längsrichtung gegeben, wenn der Abstand der Aufdrucke in bezug auf den Werkzeugabstand zu groß ist (USA.-Patentschrift 2 375 451). Dieses Verfahren läßt aber nur eine verhältnismäßig ungenaue Anpassung der bedruckten Werkstoffbahn an die Weiterverarbeitungswerkzeuge zu, da das bleibende mechanische Recken und das Schrumpfen nur verhältnismäßig ungenau durchgeführt werden können und verhältnismäßig schlecht reproduzierbar sind. Das bekannte Verfahren hat auch den Nachteil, daß auch der bedruckte Bereich der Werkstoffbahn zum Anpassen an die Werkzeuge bleibend verformt, d. h. mechanisch gereckt oder geschrumpft wird. Dadurch sind Verzerrungen im be druckten Bereich der Werkstoffbahn unvermeidlich.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von bedruckten Gegenständen, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, bei denen zunächst eine Werkstoffbahn bedruckt und paßgerecht an die Werkzeuge einer Weiterverarbeitungsmaschine angesetzt wird. Dabei soll eine bleibende Verformung der Werkstoffbahn zum Anpassen an die Weiterverarbeitungswerkzeuge vermieden werden. Dafür soll eine genau definierte und reversible Verformung eingeführt werden, die sich sehr fein und voll reproduzierbar regeln läßt.
  • Dies wird durch die Erfindung dadurch erreicht, daß das Bedrucken der Werkstoffbahn mit den Aufdrucken in einem Abstand erfolgt, der geringfügig, vorzugsweise etwa 0,1 bis 5 O/o, kleiner als der Abstand ist, der dem Abstand der Gegenstände beim Weiterverarbeiten entspricht, die Werkstoffbahn durch Erwärmen reversibel unter Beibehaltung ihrer elastischen Eigenschaften bis zur Übereinstimmung des Abstandes der Aufdrucke mit dem Abstand der Gegenstände ausgedehnt und das paßgerechte Weiter- verarbeiten der Werkstoffbahn im ausgedehnten Zustand erfolgt.
  • Die gemäß der Erfindung gegenüber der Werkzeuganordnung verengte Aufdruckanordnung liegt in demjenigen Bereich, der sich durch reine reversible thermische Dehnung der Werkstoffbahn voll ausgleichen läßt, so daß die für die thermische Dehnung benutzte Erwärmung der Werkstoffbahn noch ausreichend weit unterhalb desjenigen Temperaturbereiches liegt, der für die Plastifizierung des Werkstoffes für Verformungsvorgänge in Frage kommt. Dadurch läßt sich die thermisch gedehnte Werkstoffbahn, die noch voll elastisch ist, ohne Schwierigkeit in Bewegungsrichtung über das Werkzeug spannen. Vor allem treten durch den dazu notwendigen Zug in Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn keine plastischen Verformungen an der Werkstoffbahn ein. Eine durch den auf der Werkstoffbahn herrschenden Zug hervorgerufene Dehnung ist dann rein elastischer Art und voll reversibel und reproduzierbar. Wenn für die Weiterverarbeitung eine Plastifizierung der Werkstoffbahn durch Erhitzen erforderlich wird, soll diese Erhitzung erst an einer solchen Stelle stattfinden, wo die Werkstoffbahn eindeutig gegenüber dem Werkzeug festgelegt ist und damit nicht auf die Werkstoffzuführung zurückwirken kann.
  • Die Verengung der Druckanordnung gegenüber der Werkzeuganordnung kann ausreichend groß gemacht werden, um Einflüsse der Umgebungstemperatur voll aufzufangen, beispielsweise, wenn in der Druckereihalle eine tiefere Temperatur als in der Weiterverarbeitungshalle herrscht. Damit bietet das Verfahren nach der Erfindung gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil, daß der Einfluß von Umgebungsbedingungen unbeachtet bleiben kann. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die ein Schrumpfen oder Recken der Werkstoffbahn vorschlagen, bietet die thermische Dehnung eine über im wesentlichen die gesamte gedehnte Fläche gleichmäßige, allseitige Ausdehnung, so daß das Entstehen von Verzerrungen im Druckbild ausgeschlossen ist.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es besonders zweckmäßig, wenn die Werkstoffbahn in den beim Weiterarbeiten umzuformenden Bereichen im ausgedehnten Zustand eingespannt und erst anschließend auf die zum Umformen erforderliche Temperatur erhitzt wird.
  • Es ist bereits bekannt, das Aufheizen der Werkstoffbahn in den beim Weiterarbeiten umzuformenden Bereichen nach dem Einspannen der Werkstoffbahn an dem Verformungswerkzeug vorzunehmen (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 118 444).
  • Die im Rahmen der Erfindung vorzunehmende Dehnung der Werkstoffbahn muß aber noch vor dem Einspannen der Werkstoffbahn vor dem Verformungswerkzeug erfolgen. Dadurch wird jeglicher Einfluß durch das Aufheizen an dem umzuformenden Bereich auf die Dehnung der Werkstoffbahn zum Anpassen an die Weikzeugformen vermieden.
  • Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, wenn die Werkstoffbahn gleichzeitig mit dem Bedrucken mit den Abständen der Aufdrucke entsprechenden Paßmarken versehen wird und das Erwärmen der Werkstoffbahn in Abhängigkeit von der Übereinstimmung der Abstände der Paßmarken mit den für die Weiterverarbeitung erforderlichen Abständen verstärkt oder vermindert wird.
  • Die Benutzung von Paßmarken und Tastern ist zum Auslösen von 2, chneid-und Stanzwerkzeugen bereits bekannt (französische Patentschrift 1 262736), jedoch werden im Unterschied hierzu die Paßmarken und Abtaster im Rahmen der Erfindung zum Messen bzw. Feststellen des erforderlichen Dehnungsmaßes der Werkstoffbahn benutzt.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Weiterverarbeiten, insbesondere einer Umformungsmaschine mit einer kontinuierlich antreibbaren Werkzeugtrommel und einer entlang der Bewegungsbahn der Werkstoffbahn angeordneten Heizungseinrichtung zum Erhitzen der Werkstoffbahn auf die Umformungstemperatur. Solche Vorrichtungen sind durch die deutsche Auslegeschrift 1118 444 und das deutsche Gebrauchsmuster 1 944 499 bekannt.
  • Es ist auch bekannt, bei derartigen Vorrichtungen Infrarot-Strahler über und bzw. oder unter der Werkstoffbahn anzuordnen (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 117 296).
  • Zur Durchführung des Verfahrens ist gemäß der Erfindung vor dem Einlauf der Werkstoffbahn in die Umformungsmaschine eine sich quer über und bzw. oder unter der Werkstoffbahn erstreckende, in ihrer Intensität regelbare Erwärmungseinrichtung angeordnet, der zur Intensitätsregelung eine am Einlauf der Werkstoffbahn angeordnete Abtastvorrichtung zum Messen des Abstandes der Aufdrucke der Werkstoffbahn und an der Werkzeugtrommel angeordnete Meßeinrichtungen zum Messen des jeweiligen Standes der Werkzeuge zugeordnet sind.
  • Normalerweise besteht keine besondere Notwendigkeit für eine bestimmte Anordnungsstelle der Erwärmungseinrichtung, ob oberhalb oder unterhalb oder zu beiden Seiten der einlaufenden Werkstoffbahn. In manchen Fällen kann jedoch die eine besondere Anordnungsstelle zu bevorzugen sein, beispielsweise wenn die eine Werkstoffseite gegebenenfalls durch die bedruckte Oberfläche in ihren Strahlungsabsorptionseigenschaften örtlich beträchtlich gestört ist. Für viele Werkstoffbahnen wird es sich auch empfehlen, an beiden Bahnseiten eine Erwärmungseinrichtung anzuordnen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumtiefziehmaschine mit umlaufender Werkzeugtrommel zum Herstellen von bedruckten Gegenständen, F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in teilweiser Draufsicht, F i g. 3 eine Teildraufsicht gemäß der Linie III-III der Fig. 1 und Fig. 4 ein Arbeitsdiagramm der Vorrichtung in schematischer Darstellung.
  • Mit einer kontinuierlich arbeitenden Vakuumtiefziehmaschine werden beispielsweise Deckel 1 für Verpackungsdosen in einer kontinuierlich laufenden Werkstoffbahn 2 aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Polystyrol, geformt. Die Werkstoffbahn 2 wird, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, von einer gebremsten Trommel 3 kontinuierlich abgezogen und von dort durch ein Spannwalzenpaar 4 geführt, um dann bis zu einer Umlenkwalze 5 im wesentlichen waagerecht geradlinig gezogen zu werden. Der geradlinig gespannte Einlauf 6 der Werkstoffbahn 2 kann auch vertikal oder schräg geführt sein. Von der Um- lenkwalze 5 wird die Werkstoffbahn 2 auf eine kontinuierlich im Sinne des Pfeiles 7 umlaufende Werkzeugtrommel 8 gelegt, die im dargestellten Beispiel acht Werkzeugflächen aufweist und demzufolge im Querschnitt in Form eines regelmäßigen Achtecks ausgebildet ist. Über der Werkzeugtrommel 8 ist eine Bearbeitungs-Heizeinrichtung 9, beispielsweise eine Infrarot-Strahlungs-Heizeinrichtung angebracht.
  • Außerdem sind an die Werkzeugtrommel 8 die erforderlichen Saugeinrichtungen und eventuell gesteuerte Streckhelfer und Hilfseinrichtungen angesetzt, die aber der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Die mit den Deckeln 1 verformte Werkstoffbahn 2 wird mittels einer Umlenkwalze 10 von der Werkzeugtrommel 8 abgezogen und einer Weiterverarbeitung, beispielsweise einer Stanzeinrichtung, zugeführt.
  • Im Bereich der Zuführstrecke 6 ist für die Werkstoffbahn 2 eine Abtastvorrichtung 11 für den auf der Werkstoffbahn 2 angebrachten Aufdruck angebracht, die im Sinne der Doppelpfeile 12 parallel zur Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn 2 verstellbar ist. Die Abtastvorrichtung 11 kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Wenn die Werkstoffbahn 2 mit den Werkzeugflächen der Werkzeugtrommel 8 entsprechenden abgegrenzten Aufdruckabschnitten versehen ist, kann die Abtasteinrichtung 11 dazu ausgebildet sein, auf die Reflexionseigenschaften der Werkstoffbahn 2 und damit auf die sich ändernden Reflexionseigenschaften an den Grenzen der Aufdruckabschnitte anzusprechen. Zweckmäßiger erscheint es, zusammen mit dem Aufdruck an der Druckmaschine am Rand der Werkstoffbahn eine zusätzliche Paßmarkierung 13 anzubringen, die beispielsweise auf die Werkstoffbahn 2 aufgedruckt oder am Rand der Werkstoffbahn 2 eingestanzt sein kann.
  • Wenn die Paßmarkierung 13 aufgedruckt ist, kann ebenfalls eine auf die Reflexionseigenschaften der Werkstoffbahn 2 ansprechende Abtasteinrichtung 11 benutzt werden. Ist die Paßmarkierung 13 eingestanzt, so kann auch auf der einen Seite der Werkstoffbahn 2 eine Lichtquelle und auf der anderen Seite eine auf das durch die Paßmarkierung 13 durchscheinende Licht ansprechende Abtastvorrichtung angebracht sein. Fig. 1 zeigt je eine Abtasteinrichtung oberhalb und unterhalb der Werkstoffbahn 2. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Werkstoffbahn 2 mit ihrem Aufdruck und gegebenenfalls ihrer Paßmarkierung 13 nach unten oder oben einzuführen und gegebenenfalls die jeweils nicht benötigte Abtastvorrichtung auszuschalten.
  • Am Einlauf 6 für die Werkstoffbahn 2 sind ferner zwei sich quer über den Einlauf 6 erstreckende stabförmige Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 angebracht, von denen der eine Infrarot-Heizstab 14 oberhalb und der andere Infrarot-Heizstab 15 unterhalb der Werkstoffbahn 2 angeordnet ist. Die Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 sind derart gewählt und angeordnet, daß sie bei maximaler Strahlungsleistung die Werkstoffbahn 2 noch nicht bis zur Plastifizierung erwärmen, so daß die Werkstoffbahn 2 im Einlauf 6 nur innerhalb des reversiblen thermischen Dehnungsbereiches erwärmt wird. Zur Sicherung der Werkstoffbahn 2 und der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15, insbesondere des unteren, kann in die elektrische Heizstromleitung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 ein Sicherheitsschalter eingesetzt sein, der bei Stillstand der Werkzeugtrommehl 8 die Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 ausschaltet.
  • Am Lagerrahmen der Werkzeugtrommel 8 ist eine Einrichtung zur Messung der augenblicklichen Stellung der Werkzeugtrommel 8 bzw. deren Werkzeugflächen angebracht. Diese Meßeinrichtung enthält seitlich an der Werkzeugtrommel 8 angebrachte Abdeckleisten 16, von welchen je eine einer Werkzeugfläche der Werkzeugtrommel 8 zugeordnet ist. Ferner ist am Maschinenrahmen eine doppelte fotoelektrische Anordnung angebracht, die ein Flächen-Fotoelement 17 mit einer damit zusammenwirkenden Lichtquelle 18 und ein zweites Flächen-Fotoelement 19 mit einer zugeordneten Lichtquelle 20 enthält. Die beiden fotoelektrischen Einrichtungen sind in einem mittigen Abstand angeordnet, der der Länge jeder Abdeckleiste 16 entspricht, wie die F i g. 3 zeigt.
  • Die Abtastvorrichtung 11, die fotoelektrischen Meßeinrichtungen und die Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 sind über eine Regeleinrichtung miteinander verbunden, deren Arbeitsweise im folgenden an Hand der F i g. 4 näher erläutert wird.
  • Die Abtastvorrichtung 11 ergibt an der Regel- und Steuereinrichtung Taktimpulse 21 bzw. 21', wie sie im oberen Teil der Fig. 4 gezeigt sind. Diese Tastimpulse 21, 21' werden als Zeitgeberimpulse für die wirksame, kurzzeitige Abnahme der ständigen Stromstärkenmessung der fotoelektrischen Meßeinrichtungen benutzt, um bei dem Anliegen einer Paßmarkierung 13 an der Abtastvorrichtung 11 die augenblickliche Stellung der Werkzeugtrommel 8 und deren Werkzeugflächen festzustellen und aus dieser Vergleichsmessung einen Steuerimpuls für die Intensitätsregelung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 zu entwickeln. Die Entwicklung der Steuerimpulse für die Intensitätsregelung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 erfolgt gemäß F i g. 4 in der folgenden Weise: Wenn die Werkstoffbahn 2 zunächst grob eingerichtet ist, um den Umformungsgang einzuleiten, dann ist damit zu rechnen, daß bei Abgabe eines Tastimpulses 21', wie er in F i g. 4 oben links gestrichelt gezeigt ist, eine Abdeckleiste 16, die in F i g. 1 rechte fotoelektrische Meßeinrichtung noch nicht erreicht hat, aber die in Fig. 1 links gezeigte fotoelektrische Meßeinrichtung noch vollständig abdeckt (vgl. Fig.3 a). Der Tastimpuls 21' trifft somit in einem Zeitpunkt ein, in welchem die im mittleren Teil der F i g. 4 gestrichelt gezeigte Intensitätskurve 22 der rechten fotoelektrischen Meßeinrichtung ihren Maximalwert und die voll ausgezeichnete Intensitätskurve 23 der linken fotoelektrischen Einrichtung ihren Nullwert aufweist.
  • Der Vergleich dieser beiden Stromwerte ergibt eine Maximaldifferenz 24, wie sie im linken mittleren Teil der Fig. 4 durch den gestrichelten, nach oben gerichteten Pfeil angedeutet ist. Aus der Maximaldifferenz 24 wird ein Steuerimpuls 25 entwickelt, wie er im linken unteren Teil der F i g. 4 gestrichelt dargestellt ist. Der volle Steuerimpuls 25 wird dazu benutzt, die Intensitäts-Steuereinrichtung zurIntensitätssteigerung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 um einen vollen Steuerschritt weiterzuschalten. Die Intensitäts-Steuereinrichtung für die Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 kann beispielsweise ein regelbarer Vorwiderstand und ein Regeltransformator sein. Am meisten empfiehlt sich eine elektronische Thyristor-Phasenanschnittschaltung, wie sie beispielsweise zur Drehzahlsteuerung von Motoren benutzt wird. Durch das Weiterschalten zur nächsthöheren Intensitätsstufe wird die zwischen den Infrarot-Heizstäben 14 und 15 hindurchlaufende Werkstoffbahn 2 um eine Stufe stärker erwärmt und gedehnt, so daß bereits bei der nächsten Werkzeugfläche der Werkzeugtrommel 8 eine etwas verlängerte Länge der Werkstoffbahn 2 zur Verfügung steht. Dies äußert sich, wie im rechten Teil der F i g. 4 zu dem gestrichelt gezeichneten Tastimpuls 21' gezeigt (vgl. auch die F i g. 3 b), darin, daß sich die Lage des Tastimpulses 21' schon den Knickbereichen der Intensitätskurven 22 und 23 der fotoelektrischen Einrichtungen nähert. Immerhin sei angenommen, daß auch jetzt noch eine volle Maximaldifferenz 24 besteht und ein voller Steuerimpuls 25, wie im rechten unteren Teil der Fig.4 gestrichelt gezeigt, für die Steuereinrichtung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 entwickelt wird, die also noch einmal um einen vollen Schritt zur Intensitätserhöhung weitergeschaltet wird.
  • Dadurch wird der nächste, zwischen den Infrarot-Heizstäben 14 und 15 hindurchlaufende Abschnitt der Werkstoffbahn 2 nochmals stärker erwärmt, so daß jetzt ein noch weiter vergrößerter Abschnitt für die nächste Werkzeugfläche der Werkzeugtrommel 8 zur Verfügung steht. Damit ist aber bei dem nächsten Ansprechen der Abtastvorrichtung 11 die entsprechende Abdeckleiste 16 so weit zwischen den fotoelektrischen Einrichtungen vorgerückt, daß es zwar noch die linke fotoelektrische Einrichtung weitgehend, aber auch schon die rechte fotoelektrische Einrichtung teilweise abdeckt (vgl. Fig. 3 c). Diese zeitliche Lage des Tastimpulses 21 zur foto elektrischen Einrichtung ist im linken Teil der Fig. 4 voll ausgezeichnet gezeigt. Es ergibt sich eine Stromwertdifferenz 26, die zwar noch immer die gleiche Richtung wie die ursprüngliche Maximaldifferenz 24, aber bereits einen wesentlich geringeren Betrag aufweist.
  • Aus der Stromwertdifferenz 26 wird ein Steuerimpuls 27 entwickelt, der nur noch eine wesentlich geringere Höhe als die ursprünglichen Steuerimpulse 25 aufweist, aber noch in der gleichen Richtung, nämlich zur Intensitätserhöhung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 liegt. Die Intensitäts-Steuereinrichtung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 wird durch den Steuerimpuls 27 zu einem entsprechend verkleinerten Teilschritt zur Intensitätserhöhung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 angeregt. Die jetzt wiederum, aber weniger vergrößerte, zur Belegung der nächsten Werkzeugfläche der Werkzeugtrommel 8 zur Verfügung stehende Länge der Werkstoffbahn 2 sei, wie angenommen, jetzt zu groß, so daß die entsprechende Abdeckleiste 16 bereits um eine Strecke zu weit zwischen den foto elektrischen Einrichtungen gewandert ist (vgl. Fig. 3 d), wenn der im rechten Teil der Fig. 4 voll angedeutete Tastimpuls 21 eintritt. Dadurch liegt jetzt eine Stromwertdifferenz 28, wie im rechten mittleren Teil der F i g. 4 angedeutet, in entgegengesetzter Richtung wie die Maximaldifferenz 24 und die Stromwertdifferenz 25, aber noch im Feinmeßbereich der Vorrichtung vor. Aus der Stromwertdifferenz 28 wird wieder auf elektronischem Wege ein Steuerimpuls 29 entwickelt, der entgegengesetzt zu den Steuerimpulsen 25 und 27 liegt und daher noch im Feinregelbereich der Vorrichtung nur ein Teilimpuls ist. Er regt daher die Intensitäts-Steuereinrichtung der Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 zu einer Intensitätsdrosselung um einen der Impulshöhe entsprechenden Teilschritt an.
  • Das wirksame und sichere Einlaufen der Steuereinrichtung in den Feinregelbereich läßt sich dadurch sicherstellen, daß die foto elektrischen Einrichtungen mit ausreichend großer Fläche gewählt werden, so daß der Feinregelbereich entsprechend breit wird.
  • Im Unterschied zum dargestellten Beispiel kann auch nur einer der beiden Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 vorgesehen oder eingeschaltet sein. Die Intensitäts-Steuereinrichtung ist dann naturgemäß auf entsprechende Intensitätsänderungen und dementsprechende Dehnungsänderung für einen Infrarot-Heizstab einzurichten oder einzustellen. Andererseits könnten auch an Stelle der beiden Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 noch mehrere vorgesehen sein, beispielsweise zwei Infrarot-Heizstäbe 14 oberhalb und zwei Infrarot-Heizstäbe 15 unterhalb der Werkstoffbahn 2.
  • Dabei ist aber zu beachten, daß die Gesamtintensität der beiden Infrarot-Heizstab-Gruppen nicht zur Plastifizierung der Werkstoffbahn 2 führen soll.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist es die Werkstoffbahn 2 bereits vor dem Erreichen der eigentlichen, für die Verformung notwendigen Bearbeitungs-Heizeinrichtung 9 entsprechend ihrer durch die Infrarot-Heizstäbe 14 und 15 erzeugten thermischen Dehnung an der Werkzeugtrommel 8 festgelegt und ausgerichtet. Deshalb ist auch gemäß F i g. 1 eine volle Werkzeugfläche zwischen der Umlenkwalze 5 und dem Beginn der Bearbeitungs-Heizeinrichtung 9 angeordnet, wodurch sichergestellt ist, daß jeweils ein voller Abschnitt der Werkstoffbahn 2 an einer Werkzeugfläche fest und sicher angelegt wird, bevor er in den Wirkungsbereich der die Werkstoffbahn 2 plastifizierenden Bearbeitungs-Heizeinrichtung 9 gelangt.

Claims (12)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von bedruckten Gegenständen, insbesondere aus thermoplastischem Kunststoff, durch Bedrucken einer Werkstoffbahn mit einer Vielzahl von je einem Gegenstand entsprechenden Aufdrucken und paßgerechtes Weiterverarbeiten, insbesondere Umformen während einer kontinuierlichen Längsbewegung der Werkstoffbahn, dadurch gekennz e i c h n e t, daß das Bedrucken der Werkstoffbahn mit den Aufdrucken in einem Abstand erfolgt, der geringfügig, vorzugsweise etwa 0,1 bis 5 O/o, kleiner als der Abstand ist, der dem Abstand der Gegenstände beim Weiterverarbeiten entspricht, die Werkstoffbahn durch Erwärmen reversibel unter Beibehaltung ihrer elastischen Eigenschaften bis zur Übereinstimmung des Abstandes der Aufdrucke mit dem Abstand der Gegenstände ausgedehnt und das paßgerechte Weiterverarbeiten der Werkstoffbahn im ausgedehnten Zustand erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffbahn in den beim Weiterverarbeiten umzuformenden Bereichen im ausgedehnten Zustand eingespannt und erst anschließend auf die zum Umformen erforderliche Temperatur erhitzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffbahn gleichzeitig mit dem Bedrucken mit den Abständen der Aufdrucke entsprechenden Paßmarken versehen wird und das Erwärmen der Werkstoffbahn in Abhängigkeit von der Übereinstimmung der Abstände der Paßmarken mit den für die Weiterverarbeitung erforderlichen Abständen verstärkt oder vermindert wird.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- rens nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Weiterverarbeiten, insbesondere einer Umformungsmaschine mit einer kontinuierlich antreibbaren Werkzeugtrommel und einer entlang der Bewegungsbahn der Werkstoffbahn angeordneten Heizungseinrichtung zum Erhitzen der Werkstoffbahn auf die Umformungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlauf (6) der Werkstoffbahn (2) in die Umformungsmaschine eine sich quer über und bzw. oder unter der Werkstoffbahn (2) erstrekkende, in ihrer Intensität regelbare Erwärmungseinrichtung angeordnet ist, der zur Intensitätsregelung eine am Einlauf (6) der Werkstoffbahn (2) angeordnete Abtastvorrichtung (11) zum Messen des Abstandes der Aufdrucke der Werkstoffbahn (2) und an der Werkzeugtrommel (8) angeordnete Meßeinrichtungen zum Messen des jeweiligen Standes der Werkzeuge zugeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungseinrichtung aus mindestens einem oberhalb und bzw. oder unterhalb des Einlaufes (6) angeordneten, sich quer über den Einlauf (6) erstreckenden Infrarot-Heizstab (14,15) besteht, dessen elektrischer Heizstrom durch einen Vorwiderstand einen Regeltransformator oder elektronisch regelbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung für die Aufdruckanordnung aus einem auf den Aufdruck der Werkstoffbahn (2) oder eine zusätzlich auf dieser angebrachte Paßmarkierung (13) ansprechenden Impulsschalter der Abtastvorrichtung (11) für die Messung der im Augenblick des Ansprechens gegebenen Stellung der kontinuierlich laufenden Werkzeugtrommel (8) besteht und die Regeleinrichtung für die Infrarot-Heizstäbe (14, 15) dazu ausgebildet ist, bei Vorlauf der Werkzeugtrommel (8) den Heizstrom der Infrarot-Heizstäbe (14, 15) zu verstärken und bei Nachlauf zu drosseln.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung für die augenblickliche Stellung der Werkzeugtrommel (8) zwei in der Bewegungsbahn der Werkzeugtrommel (8) in Abstand angeordnete Flächen-Fotoelemente (17, 19) und eine diesem Abstand gleich lange mit der Werkzeugtrommel (8) bewegbare Abdeckleiste (16) für die Flächen-Foto-. elemente (17, 19) aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen-Fotoelemente (17, 19) mit Impulserzeugern verbunden sind, deren Ausgangsimpulse in der Höhe vom jeweiligen Abdeckungsgrad der angeschlossenen Flächen-Fotoelemente (17, 19) abhängig sind.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen-Fotoelemente (17, 19) an eine Stromstärken-Vergleichsschaltung angeschlossen sind, die bei Eintreffen eines Tastimpulses (21, 21') von der Abtasteinrichtung (11) für die Aufdruckanordnung einen in Richtung und Höhe durch den Vergleichswert der Ströme der Flächen-Fotoelemente (17, 19) bestimmten Impuls (25, 27, 29) abgibt.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung für die Intensität der Infrarot-Heizstäbe (14, 15) dazu ausgebildet ist, beim Eintreffen eines vollen Steuerimpulses (25) von der fotoelektrischen Einrichtung zur Messung der augenblicklichen Stellung der Werkzeugtrommel (8) einen vollen Regelschritt zur Verminderung bzw. Steigerung der Strahlungsintensität der Infrarot-Heizstäbe (14, 15) und bei Eintreffen eines verkleinerten Steuerimpulses (27, 29) einen entsprechend verkleinerten Regelschritt auszuführen.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen-Fotoelemente (17, 19) für die Messung der Stellung der Werkzeugtrommel (8) hinter einer gegebenenfalls vorhandenen Bearbeitungs-Heizeinrichtung (9) angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (11) für die Aufdruckanordnung der Werkstoffbahn (2) parallel zur Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn (2) verstellbar ist.
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SE346494B (de) 1972-07-10
NO128315B (de) 1973-10-29

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