DE19542264A1

DE19542264A1 - Vorrichtung zum Aufbringen von durch Wärme übertragbaren Abziehbildern auf Bechern und dergleichen

Info

Publication number: DE19542264A1
Application number: DE19542264A
Authority: DE
Inventors: Richard Paul Ellsworth; Darren Burke Pav
Original assignee: Stahls Inc
Current assignee: Stahls Inc
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2015-11-14
Also published as: DE19542264C2; CA2161381C; US5584961A; CA2161381A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Sublimationsverfahren, insbesondere eine Vorrichtung zum Aufbringen von durch Wärme übertragbaren Abziehbildern auf eine gekrümmte Oberfläche eines Behälters mittels Sublimation.

Im Stand der Technik ist es wohlbekannt, durch Wärme übertragbare Abziehbilder bzw. Schiebebilder auf Kleidung wie beispielsweise T-Shirts aufzubringen. Neben dem Bedrucken von relativ flachen, faserigen Gegenständen besteht des weiteren eine große Nachfrage nach dem Verzieren und Personalisieren von gekrümmten und anderen Formen, die aus anorganischen Materialien hergestellt sind, wie beispielsweise von Glas- und Keramikgegenständen. Dementsprechend hat sich ein Bereich der Kunst und der Technik entwickelt, bei dem Abziehbilder auf Keramiktassen und -becher und dergleichen aufgebracht werden.

Bei diesem Verfahren wird eine Trägerfolie mit einem bei Wärme sublimierenden Farbmuster auf einem Becher angeordnet, der zuvor mit einem durch Wärme geschmeidig gemachten Polyesterüberzug beschichtet wurde, und ausreichend erhitzt, so daß die Farbe sublimiert und das Muster auf den Überzug übertragen wird. Es wurden viele Anordnungen entwickelt, die Abziehbilder auf eine keramische gekrümmte Oberfläche aufbringen können.

Eine derartige Anordnung ist in US-5 019 193 von Aramini beschrieben. Bei dieser Anordnung wird eine elastische folienartige Heizmatte eng um einen Großteil der Umfangsoberfläche einer Tasse gewickelt, über die das Abziehbild gelegt worden war. Von der Heizmatte wird genügend Wärme erzeugt, um das Abziehbild auf die Tasse zu übertragen.

Eine weitere derartige Anordnung ist in US-4 874454 von Talalay et al. offenbart. Diese Vorrichtung verwendet einen flexiblen Übertragungs- bzw. Transferkopf, der eine gehaltene, flexible elektrische Heizplatte umfaßt, die so ausgebildet ist, daß sie die Oberfläche des Gegenstands, auf den das Abziehbild übertragen werden soll, umhüllt und dagegen angedrückt ist. Die Platte wird dann elektrisch geheizt, wodurch bewirkt wird, daß die Sublimationsfarbstoffe auf dem zwischen der Platte und der Oberfläche des Gegenstands angeordneten Abziehbild von der Unterlagenfolie des Abziehbilds auf die Oberfläche des Gegenstands übertragen werden.

Eine weitere Anordnung ist in der US-5 244 529 der Inhaber "Thermagenics Technology" gezeigt. Diese Vorrichtung verwendet eine Metallbandmanschette, die um einen Becher herumgewickelt ist. Die Manschette ist mit einer Schicht aus Schaum variabler Dichte und einem elektrischen Hochtemperaturheizband unterlegt. Das Heizband erzeugt Wärme für die Sublimation.

Die vorstehend genannten Bauarten weisen jedoch einige häufig auftretende Probleme auf, wozu beispielsweise die Schwierigkeit beim Einsatz in der Massenproduktion, die Unhandlichkeit der flexiblen Mattenanordnungen, Schwierigkeiten beim Einstellen für verschiedene Bechergrößen und die Gefahr gehören, die von der Wärme herrührt, die von den Heizern im wesentlichen ohne Isolierung und ohne Schutzmaßnahmen erzeugt wird.

Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen zu schaffen, die die vorstehend angegebenen Nachteile des Standes der Technik beseitigt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen zu schaffen, die sicher und sehr effizient beim Einsatz in der Massenproduktion ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen zu schaffen, die einfach einstellbar für verschiedene Bechergrößen ist.

Gelöst werden diese Aufgaben gemäß Anspruch 1 mit einer Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf eine gekrümmte Oberfläche eines Behälters, die umfaßt: eine Basis; erste und zweite gekrümmte starre Trägerelemente, wobei das erste Trägerelement starr bezüglich der Basis befestigt und das zweite Trägerelement schwenkbar bezüglich-des ersten Trägerelements angelenkt ist, wobei jedes der ersten und zweiten Trägerelemente Endabschnitte aufweist; ein im wesentlichen zylindrisches Band mit ersten und zweiten Enden, wobei das erste Ende mit dem Endabschnitt des ersten Trägerelements und das zweite Ende mit dem Endabschnitt des zweiten Trägerelements verbunden ist; eine Heizanordnung, die innerhalb des zylindrischen Bandes gehalten ist sowie innere und äußere Abschnitte umfaßt; eine Griffverbindung, die schwenkbar bezüglich der Basis angelenkt und in Wirkverbindung mit dem zweiten Trägerelement verbunden ist, um das zweite Trägerelement schwenkbar bezüglich des ersten Trägerelements zu öffnen und zu schließen; wobei eine Bewegung der Griffverbindung in eine erste Richtung bewirkt, daß das zweite Trägerelement bezüglich des ersten Trägerelements schließt, wodurch zum Aufbringen des Abziehbildes das Band und die Heizanordnung um einen Behälter herum angespannt wird.

Weitere vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen;

Fig. 2 eine Aufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen;

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen; und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des mit 4 bezeichneten eingekreisten Bereichs von Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Aufbringen von Abziehbildern auf Becher und dergleichen gezeigt. Eine Grundplatte bzw. Basis 12 ist zum Tragen der Vorrichtung 10 vorgesehen. Erste und zweite starre Trägerelemente 14, 16 sind auf der Basis 12 vorgesehen. Die starren Trägerelemente 14, 16 sind aus Aluminium-Rohrabschnitten gefertigt. Das starre Trägerelement 14 ist starr bzw. fest an der Basis 12 angebracht. Das starre Trägerelement 16 ist mittels des Schwenkbolzens 18 an dem Trägerelement 14 angelenkt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Klammern 20, 22 sind vorgesehen, um die gekrümmten starren Trägerelemente 14, 16 um den Schwenkbolzen 18 herum beweglich zu verbinden.

Gemäß Fig. 2 und 4 hält ein Paar von Halteplatten 24, 26 eine Heizanordnung innerhalb der gekrümmten starren Trägerelemente 14, 16, um Abziehbilder auf einen Becher 28 aufzubringen. Ein im wesentlichen zylindrisches Band 30 ist zum Befestigen des Bandes 30 an den Endabschnitten 36, 38 der starren Trägerelemente 14, 16 mit Ösen 32, 34 versehen. Diese Befestigung erfolgt durch Schrauben 40, 42, die die Ösen 32, 34 des Bandes 30 zwischen den Halteplatten 24, 26 und den Endabschnitten 36, 38 der starren Trägerelemente 14, 16 festhalten. Das Band 30 ist nur mittels seiner Ösen 32, 34 an den Trägerelementen 14, 16 befestigt, so daß ein Schließen der Trägerelemente 14, 16 das Band 30 um die Heizanordnung herum anzieht, um den Druck auf den Becher 28 gleichmäßig zu verteilen.

Innerhalb des Bandes 30 ist eine 0,95 cm bzw. 3/8 Zoll dicke Silikon-Schaumplatte 44 gehalten. Die Schaumplatte 44 ist nicht starr mit dem Band 30 verbunden, sondern sie ist innerhalb des Bandes 30 eingepaßt und wird durch die Halteplatten 24, 26 an Ort und Stelle gehalten. Auf diese Weise können die Schaumplatte 44 und die Heizanordnung leicht entfernt und ersetzt werden, wenn der Heizer ausfällt.

Ein elastischer Heizer 46 ist innerhalb der Schaumplatte 44 gehalten. Die Schaumplatte 44 ist auf die Rückseite des elastischen Heizers 46 geklebt. Zum Übertragen von Wärme von dem Heizer 46 auf den Becher 28 ist eine dünne, wärmeleitende Platte 48 innerhalb des elastischen Heizers 46 gehalten. Zum Überwachen der Temperatur des elastischen Heizers 46 ist ein Widerstandstemperaturfühler 50 vorgesehen. Zum Unterstützen des zu bedruckenden Bechers 28 ist ein Bodenkissen 52 vorgesehen.

Ein Timer- bzw. Zeitgeberstab 54 ist mittels eines Beaufschlagungselementes 56 gegen den Endabschnitt 38 des starren Trägerelements 16 federbeaufschlagt. Wenn das starre Trägerelement 16 bezüglich des starren Trägerelements 14 ein- und ausschwenkt, betätigt der Zeitgeberstab 54 mittels eines Schalterverlängerers 60 einen Zeitgeberschalter 58. Wenn der Zeitgeberschalter 58 betätigt wird, wird der elastische Heizer 46 auf eine Betriebstemperatur zwischen 193 und 204°C (380 und 400°F) gebracht. Bei der Betätigung beginnt der Zeitgeberschalter 58 zurückzuzählen. Sobald der Zeitgeber auf einen festgelegten Zeitwert zurückgezählt hat, piepst er, um dem Bediener mitzuteilen, daß es an der Zeit ist, den Becher 28 zu entfernen.

Gemäß Fig. 1 ist zum Tragen einer Griffanordnung ein Trägerstift 62 an der Basis 12 befestigt. Eine Kupplung 64 ist bei einer Schwenkverbindung 66 an dem Trägerstift angelenkt. Die Drehbewegung der Kupplung 64 bezüglich des Trägerstifts 62 ist durch einen Anschlag 68 begrenzt. Ein Griff 70 ist für die Bedienerbetätigung der Vorrichtung starr mit der Kupplung 64 verbunden. Ein Treiberstab 72 verbindet die Kupplung 64 mit dem starren Trägerelement 16. Der Trägerstab 72 umfaßt erste und zweite Stabendschultern 74, 76. Die erste Stabendschulter 74 ist mittels einer Schwenkverbindung 78 an dem starren Trägerelement 16 angelenkt. Die zweite Stabendschulter 76 ist mittels einer Schwenkverbindung 80 an der Kupplung 64 angelenkt. Die ersten und zweiten Stabendschultern 74, 76 weisen ein Innengewinde auf, um eine mit Gewinde versehene Einstellschraube 82 aufzunehmen. Ein Ende der mit Gewinde versehenen Einstellschraube 82 weist ein Linksgewinde auf, während das entgegengesetzte Ende ein Rechtsgewinde aufweist, so daß eine Drehung eines Rändelrads 84 bewirkt daß sich die ersten und zweiten Stabendschultern 74, 76 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen. Auf diese Weise kann der Bediener den Abstand zwischen den starren Trägerelementen 14, 16 leicht einstellen, wodurch eine Druckeinstellung für das Aufbringen von Abziehbildern auf einen Becher ermöglicht wird. Diese Mittenwelleneinstellung (turn-buckle type adjustment) gestattet ein leichtes Einstellen zum Einführen von Bechern verschiedener Größen.

Der Klemmechanismus 86 für diese Vorrichtung ist eine lineare Klemmung (inline clamp). Wenn der Griff 70 in Richtung auf den Becher zu gedreht wird, dreht sich die Kupplung 64 um die Schwenkverbindung 66. Die Drehbewegung der Kupplung 64 ist durch den Anschlag 68 begrenzt. Wenn die Kupplung 64 den Anschlag 68 erreicht, sind die Schwenkverbindungen 66, 78, 80 zueinander ausgerichtet. Diese Anordnung sorgt für einen im wesentlichen linearen Druck, der die Trägerelemente 14, 16 um den Becher herum verriegelt, und die Spannung des Bandes 30 sorgt für einen gleichmäßig verteilten Druck auf den Becher. Der Klemmechanismus 86 ist so ausgebildet, daß er hohe Drücke bei geringer Anstrengung des Bedieners erzeugt.

Wenn ein Heizer 46 ausfällt, können der Heizer 46 und die Platten 44, 48 leicht entfernt und ersetzt werden, da sie nicht fest mit dem Band 30 oder den Trägerelementen 14,16 verbunden sind.

Die Vorrichtung 90 zur Steuerung des Verfahrens ist speziell so ausgebildet, daß in der Bereitschaftsstellung der Heizer 46 bei ca. 149°C bzw. 300°F gehalten wird. Wenn die Maschine geschlossen wird, wärmt der Heizer 46 den Becher 28 auf die festgesetzte Temperatur auf, normalerweise zwischen 193 und 204°C (380 und 400°F). Die Verfahrenssteuerung 90 hält diese Temperatur für die in die Steuerung eingegebene Zeitspanne aufrecht. Darüber hinaus verhindert der Widerstandstemperaturfühler 50 zusammen mit der Steuerung 90, daß sich die Temperatur erhöht, wenn der Griff geöffnet wird. Dies verlängert die Lebensdauer des Heizers 46 und schützt den Bediener vor den hohen Temperaturen, die der Heizer 46 in der Druckstellung ausstrahlt. Außerdem schützen die schweren starren Trägerelemente 14, 16 zusammen mit der 0,95 cm bzw. 3/8′′ dicken Schaumplatte 44 den Bediener vor der im Betrieb erzeugten großen Hitze.

Es ist selbstverständlich klar, daß die vorstehende Beschreibung nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, die nicht alle möglichen Abwandlungen davon umfaßt. Es ist ebenfalls klar, daß die verwendeten Ausdrücke in beschreibender und nicht in beschränkender Weise anzusehen sind, und daß sich für den Fachmann verschiedene mögliche Modifikationen ergeben, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf eine gekrümmte Oberfläche eines Behälters, die umfaßt:
eine Basis (12);
erste und zweite gekrümmte starre Trägerelemente (14, 16), wobei das erste Trägerelement (14) starr bezüglich der Basis (12) befestigt und das zweite Trägerelement (16) schwenkbar bezüglich des ersten Trägerelements (14) angelenkt ist, wobei jedes der ersten und zweiten Trägerelemente (14, 16) Endabschnitte (36, 38) aufweist;
ein im wesentlichen zylindrisches Band (30) mit ersten und zweiten Enden (32, 34), wobei das erste Ende (32) mit dem Endabschnitt (36) des ersten Trägerelements (14) und das zweite Ende (34) mit dem Endabschnitt (38) des zweiten Trägerelements (16) verbunden ist;
eine Heizanordnung (46), die innerhalb des zylindrischen Bandes (30) gehalten ist sowie innere und äußere Abschnitte umfaßt;
eine Griffverbindung, die schwenkbar bezüglich der Basis (12) angelenkt und in Wirkverbindung mit dem zweiten Trägerelement (16) verbunden ist, um das zweite Trägerelement (16) schwenkbar bezüglich des ersten Trägerelements (14) zu öffnen und zu schließen;
wobei eine Bewegung der Griffverbindung in eine erste Richtung bewirkt, daß das zweite Trägerelement (16) bezüglich des ersten Trägerelements (14) schließt, wodurch zum Aufbringen des Abziehbildes das Band (30) und die Heizanordnung (46) um einen Behälter (28) herum angespannt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffverbindung umfaßt:
einen Trägerstift (62), der an der Basis (12) befestigt ist;
eine Kupplung (64), die um eine erste Achse schwenkbar an dem Stift (62) angelenkt ist;
ein Griff (70), der an der Kupplung (64) befestigt ist; und
eine Treiberstabanordnung (72) mit ersten und zweiten Enden, wobei das erste Ende der Treiberstabanordnung (72) um eine zweite Achse schwenkbar an der Kupplung (64) angelenkt und das zweite Ende der Treiberstabanordnung (72) bezüglich des zweiten Trägerelements (16) um eine dritte Achse schwenkbar angelenkt ist;
wobei eine Schwenkbewegung des Griffs (70) in die erste Richtung bewirkt, daß die Kupplung (64) bezüglich des Trägerstifts (62) um die erste Achse schwenkt und somit die Treiberstabanordnung (72) in eine Richtung zum Schließen des zweiten Trägerelements (16) bezüglich des ersten Trägerelements (14) bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximal mögliche Bewegung des Griffs (70) in die erste Richtung die erste, zweite und dritte Achse parallel und im wesentlichen koplanar relativ zueinander anordnet, wodurch die Griffverbindung zum Aufbringen eines Abziehbildes auf einen Behälter (28) in einer geschlossenen Stellung verriegelt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberstabanordnung (72) des weiteren umfaßt:
erste und zweite mit einem Innengewinde versehene Schultern (74, 76), die mit dem ersten bzw. zweiten Ende der Treiberstabanordnung (72) verbunden sind;
eine mit Gewinde versehene Einstellschraube (82), die mit den ersten und zweiten mit Innengewinde versehenen Schultern (74, 76) zusammenwirkt, wodurch der Abstand zwischen der zweiten und dritten Achse einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie des weiteren aufweist:
eine Schaumplatte (44), die an den äußeren Abschnitt der Heizanordnung (46) angeklebt ist; und
eine wärmeleitende Platte (48), die an den inneren Abschnitt der Heizanordnung (46) angeklebt ist, wobei die wärmeleitende Platte (48) dünner als die Schaumplatte (44) ist.

6. Vorrichtung zum Aufbringen von Abziehbildern auf die gekrümmte Oberfläche eines Bechers, die umfaßt:
eine Basis (12);
erste und zweite gekrümmte starre Trägerelemente (14, 16), die beide eine konkave Seite zwischen entgegengesetzten Endabschnitten (36, 38) aufweisen und so auf der Basis (12) angeordnet sind, daß die konkaven Seiten einander zugewandt sind, wobei die Elemente (14, 16) an einem ihrer Endabschnitte zusammen angelenkt und an ihren entgegengesetzten Endabschnitten (36, 38) voneinander beabstandet sind, um den Griff eines Bechers (28) dazwischen aufzunehmen;
ein im wesentlichen zylindrisches Band (30), das zwischen den konkaven Seiten der Elemente (14, 16) angeordnet und mit den entgegengesetzten Enden der starren Trägerelemente (14, 16) verbunden ist;
eine Heizanordnung (46), die innerhalb des zylindrischen Bandes (30) gehalten ist sowie innere und äußere Abschnitte umfaßt;
eine Griffanordnung zum Schwenken eines der Trägerelemente (16) um seine Schwenkverbindung herum auf das andere zu;
wobei eine Bewegung der Griffverbindung in eine erste Richtung bewirkt daß die Trägerelemente (14, 16) das Band (30) um einen Becher (28) herum zwischen den Elementen (14, 16) spannen, und eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung das Band (30) von einem Becher (28) zwischen den Elementen (14, 16) freigibt.