DE19617355A1 - Rotationssiebdruckmaschine zum Drucken großer Bilder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationssiebdruckmaschine zum Drucken großer Bilder mittels mehrerer hinsichtlich ihrer relativen Dreh­ zahl synchronisierte Rundschablonen, die entsprechend einem Teilrap­ port wahlweise aus ihrer Druckstellung abhebbar und auf die zu be­ druckende Ware absenkbar sind.

Zum aufeinanderfolgenden und kontinuierlichen Drucken von großen, durch Addieren von mehreren Teilrapporten zusammengesetzter Bilder, wobei die Teilrapporte durch jeweils eine Rundschablone oder Rundscha­ blonengruppe auf die zu bedruckende Ware (zum Beispiel Textilmateria­ lien) gedruckt werden, sind mehrere einander ähnliche Verfahren be­ kannt. Die einzelnen Druckschablonen werden über eine Königswelle und einzeln zugeordnete Winkelgetriebe angetrieben, so daß eine individuelle Steuerung eines einzelnen Schablonenantriebs nicht möglich ist. Bekannt ist es beispielsweise aus DE-GM 72 30 388, das auf die Druckdeckenge­ schwindigkeit synchronisierte Abheben einzelner Rundschablonen durch Kurbeltriebe, Exzenter, Kurvenscheiben und dergleichen zu steuern, wo­ bei die Geschwindigkeitsanpassung für Rundschablonen unterschiedli­ cher Durchmesser durch eine geeignete Wahl der Übersetzungsstufen er­ reicht wird. Ähnliche Rotationsdruckmaschinen für großrapportige Mu­ ster sind in den Druckschriften AT-311 289, DE-A-22 24 480 und DE-GM 73 32 801 beschrieben.

Schwierigkeiten bei allen derzeit bekannten Druckverfahren für Großrap­ porte ergeben sich daraus, daß - bedingt durch den starren Verbund der Schablonenantriebe - ein Musterwechsel nur durch eine komplizierte, bei der Umstellung zeitaufwendige mechanische Änderung möglich ist, wobei insbesondere die Justage der aufeinanderfolgenden Teilrapporte Erfah­ rung und großen Zeitaufwand erfordert, ganz abgesehen von einem erheb­ lichen Waren- und Druckpastenverschleiß. Gleichwohl sind bedingt durch mechanische Ungenauigkeiten, Großrapporte hoher Paßgenauig­ keit nur schwer zu verwirklichen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Rotationssiebdruck­ maschine zum Drucken großrapportiger Bilder zu schaffen, bei der ein Musterwechsel vergleichsweise sehr rasch durchgeführt werden kann und mit der sich eine sehr paßgenaue Druckqualität erreichen läßt, ohne daß beim Auf- oder Umrüsten der Maschine größere Mengen an Warenaus­ schuß, Verlust an Druckpaste und dergleichen in Kauf genommen werden müssen.

Eine Rotationssiebdruckmaschine zum Drucken großrapportiger Bilder mittels mehrerer, hinsichtlich ihrer Drehzahl relativ zueinander synchro­ nisierter Rundschablonen, die entsprechend einem Teilrapport wahlweise aus ihrer Druckstellung abhebbar und auf die zu bedruckende Ware ab­ senkbar sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Rundschablonen mit einem Einzelantrieb versehen sind und das Abheben und Absenken der einzelnen Rundschablonen individuell steuerbar ist.

Vorzugsweise ist jeder Einzelantrieb der Rundschablonen, die individuelle Beschleunigung der Rundschablonen auf zur Druckdecke synchrone Ge­ schwindigkeit sowie das Abheben bzw. Ab senken der einzelnen Druck­ schablonen über eine individuell programmierbare Steuerung betätigbar. Die Einzelantriebe sind vorzugsweise - wie aus EP 0 396 924 B1 prinzipiell bekannt - durch im Dauerlauf betreibbare Schrittmotoren verwirklicht.

Über die Programmsteuerung lassen sich sämtliche Antriebs- und Ein­ stellparameter für eine einzelne Rundschablone entweder von einer zen­ tralen Leitrechnereinheit oder auch über individuell zugeordnete parame­ trierbare Steuereinheiten vorgeben und verändern.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sowie ein Beispiel für großrapportiges Drucken mittels einer erfindungsgemäßen Rotations­ siebdruckmaschine werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den prinzipiellen Aufbau mit zu­ geordneter programmierbarer Steuereinheit einer erfindungsgemäßen Rotationssiebdruckmaschine für Großrapportdruck mit zeitsynchron und digital steuerbaren Hubzylindern für die einzelnen Druckschablonen;

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsvariante der Großrapport­ druck-Siebdruckmaschine gemäß Fig. 1 mit Spindelhubgetrieben für das zeitsynchrone Abheben bzw. Absenken der Druckschablonen;

Fig. 3 eine Detaildarstellung für die Ausführungsvariante einer Rota­ tionssiebdruckmaschine nach Fig. 3 zur besseren Verdeutlichung einzel­ ner Funktionsgruppen; und

Fig. 4 ein großrapportiges Druckbild mit zugeordnetem Zeitablaufdia­ gramm für das Absenken und Anheben, Beschleunigen und Verzögern der einzelnen Druckschablonen im Verlauf des aufeinanderfolgenden, konti­ nuierlichen Druckens der einem jeweiligen Teilrapport zugeordneten Bil­ der.

Fig. 1 zeigt in schematischer Funktions-Darstellung, die in der Darstel­ lungsweise derjenigen der Fig. 1 in EP-0 366 924 B1 entspricht, eine zum Drucken großrapportiger Bilder eingerichtete Rotationssiebdruckmaschi­ ne, bei der programmsteuerbare Einzelantriebe für die einzelnen Druck­ stationen mit der gleichzeitigen Möglichkeit vorgesehen ist, die Rundscha­ blonen/Druckschablonen der Druckstationen individuell und ebenfalls programmsteuerbar abzuheben und abzusenken.

In bekannter Weise ist bei der Rotationssiebdruckmaschine eine Antriebs­ walze 14 und eine Spannrolle 11 für ein umlaufendes Drucktuch 3 vorge­ sehen. Ferner sind als Beispiel drei Druckaggregate dargestellt, die in an sich bekannter Weise nur schematisch angedeutete Druckschablonen 4 und jeweils ein seitlich und unterhalb des Drucktuchs 3 (der Druckdecke) gelagertes Schablonenantriebsritzel 12 aufweisen. Der Antrieb des Druck­ tuchs 3 erfolgt über die Antriebswalze 14 mittels eines Gleichstrommotors 1, der von einem über einen Leitrechner 8 analog angesteuerten Strom­ richter 2 geregelt wird. Als allen Einzelantrieben der Druckschablonen ge­ meinsam ist ein der Spannwalze 11 zugeordneter Impulsgenerator 7 vorge­ sehen, der ein der Bewegungsgeschwindigkeit des Drucktuchs 3 entspre­ chendes Digitalsignal f_m erzeugt. Ein dem Impulsgenerator 7 nachge­ schalteter Frequenzteiler 9 untersetzt das Digitalsignal f_m mit einem vom Leitrechner 8 bestimmbaren Teilungsverhältnis und führt die entspre­ chenden Digitalsignale dem Leitrechner 8 zu. Diese Digitalsignale werden im Leitrechner 8 in bekannter Weise zu digitalen Steuersignalen verarbei­ tet, die einer der Anzahl von Druckschablonen 4 entsprechenden Mehrzahl von Sub-Rechnern (CPU) 6 mit nachgeschaltetem Leistungstreiber für ei­ nen jeweiligen Schrittmotor 5 zugeführt werden. Auf diese Weise werden die Druckschablonen 4 mit zueinander exakt konstanter Winkellage (Pha­ senlage) angetrieben. In Fig. 1 sind nur drei Druckschablonen 4 mit zuge­ ordneten Antriebseinheiten dargestellt; es ist jedoch offensichtlich, daß eine beliebige Anzahl von Druckschablonen 4 auf gleiche Weise angetrie­ ben werden kann.

Zum zeitsynchronen Abheben von der und Absenken in die Druckposition sowie zum zeitrichtigen Beschleunigen und Verzögern sind jedem Druck­ werk (jeder Druckschablone) Jeweils ein Hubzylinder 16 zugeordnet, der über ein vom Leitrechner 8 aus digital steuerbares Ventil mit Druckfluid beaufschlagbar ist, wobei die abgehobene obere Endposition durch einen oberen Endschalter 13 und die abgesenkte untere Druckstellung durch ei­ nen weiteren Endschalter 14 bestimmt sind. Die Positionierung der einzel­ nen Druckschablonen erfolgt - wie nachfolgend noch näher erläutert - zeit­ gesteuert und in Abhängigkeit von der Einstellung der Endschalter 13, 14. Die Positionsbestimmung der Druckaggregatanhebung/-absenkung kann durch Potentiometer oder elektronische Sensoren induktiv, kapazitiv, op­ to-elektronisch, durch Ultraschallsensoren und dergleichen erfolgen.

Bei der Ausführungsvariante der Erfindung nach Fig. 2 werden, soweit gleiche Baugruppen vorhanden sind, die gleichen Bezugshinweise wie in Fig. 1 verwendet; eine erneute Beschreibung kann insoweit erübrigt wer­ den. Für das zeitrichtige Anheben und Absenken der Druckschablone sind bei diesem Ausführungsbeispiel Spindelhubgetriebe 20 vorgesehen, die über Gleichstrommotoren 21 oder Schrittmotoren antreibbar sind.

Im Falle von Gleichstrommotoren ist zur exakten Positionsbestimmung der Stellung einer jeweiligen Druckschablone jeweils ein Linearpotentio­ meter 22 vorhanden, dessen Auslesewert über einen jeweiligen Analog/Di­ gital-Wandler 23 als Einlesewert auf den Leitrechner 8 gegeben wird. An­ stelle der Linearpotentiometer 22 könnten auch jeweils induktive Näh­ rungssensoren verwendet werden.

Die Teil-Ansichtsdarstellung der Fig. 3 läßt für ein konkretes und verwirk­ lichtes Ausführungsbeispiel der Erfindung die Baugruppenzuordnung gut erkennen, wobei durch einen jeweils zugeordneten Schrittmotor 21 mit je­ weils zugeordnetem Referenzsensor zur Bestimmung einer Endlage über die Hubzylinderanordnung 20 der Schrittmotor 5 für den Schablonen-An­ trieb samt zugeordnetem Getriebekasten 25 die Druckschablone 4 inkre­ mental anhebbar und wieder absenkbar sind.

Nachfolgend wird der Ablauf eines Druckvorgangs für großrapportigen Bilderdruck mittels einer anhand der Fig. 1 bis 3 erläuterten Rotations­ siebdruckmaschine mit Bezug auf die Fig. 4 näher beschrieben.

Alle für ein Muster notwendigen Rundschablonen 4 sind aufgerüstet und befinden sich im Stillstand und angehobenem Zustand. Die Schablonen 4 werden nun manuell oder mit einer automatischen Rapportfindung derart positioniert, daß sich ein jeweils nicht gravierter Bereich unten, d. h. in Ausrichtung auf die Druckdecke 1 befinden. Die Schablonen 4 werden so­ dann in bekannter Weise mit Druckpaste gefüllt. Da sich auf der der Druckdecke 3 zugekehrten Unterseite der einzelnen Schablonen 4 der je­ weils nicht gravierte Bereich befindet, kann Druckpaste nicht auslaufen. Die mit der Erfindung möglichen Druckverfahren eignen sich also auch für Druckpasten unterschiedlicher Viskositäten.

Als Beispiel solle das in Fig. 4 dargestellte Muster 32, etwa als mehrfarbi­ ger Druck gedruckt werden, sowie jeweils eine Schnittlinie 30 bzw. 31 in Durchlauf- oder Druckrichtung vor und hinter dem Muster 32. Das Muster 32 habe eine maximale Musterlänge von beispielsweise 500 mm. Die Rap­ portlänge der Schnittlinien 30, 31 kann variabel sein.

Zunächst wird die Druckdecke 3 in Bewegung gesetzt. Zum Druck der er­ sten zu druckenden Schnittlinie 30 wird die zugeordnete Schnittli­ nienschablone, also die erste Rundschablone 4 im Bereich a - siehe Zeitdi­ agramm unter dem Muster der Fig. 4 - musterabhängig, aber nicht posi­ tionsabhängig auf Synchrongeschwindigkeit mit der Druckdecke 3 be­ schleunigt und gleichzeitig abgesenkt. Zum Zeitpunkt b wird ein unter der Druckdecke angeordneter Arbeitsmagnet (nicht dargestellt) eingeschal­ tet, der eine Roll- oder Streichrakel im Inneren der Rundschablone 4 in be­ kannter Weise mit vorbestimmter Magnetkraft anzieht. Im Zeitpunkt c wird die Schnittlinie 30 bzw. 31 gedruckt. Der Druckvorgang ist späte­ stens zum Zeitpunkt d beendet, woraufhin die Druckschablone 4 in der Zeitspanne e wieder abgehoben und ggfs. Je nach Durchmesser und Rap­ portlänge auf eine geringere Rotationsgeschwindigkeit verzögert oder stillgesetzt wird.

In der Zeitspanne f wird die dem Muster 32 zugeordnete Schablone 4 abge­ senkt und gleichzeitig auf Synchrongeschwindigkeit mit der Druckdecke 3 beschleunigt. Zum Zeitpunkt b′ wird der dieser Schablone zugeordnete Ar­ beitsmagnet eingeschaltet. Innerhalb des Zeitschlitzes g wird das Muster 32 gedruckt, wobei betont werden soll, daß das Muster 32 auch aus dem Druck mehrerer Schablonen zusammengesetzt, also mehrfarbig gestaltet sein kann. Sofern ein mehrfarbiger Druck für das Muster 32 und/oder die Schnittlinien 30, 31 gewünscht wird, ist also eine entsprechend höhere Gruppenanzahl von Druckstationen vorzusehen. Zum Zeitpunkt d′ wird der Arbeitsmagnet abgeschaltet und die entsprechende Schablone wird abgehoben und wiederum ihrem Durchmesser und dem zu druckenden Teilrapport entsprechend in der Zeitspanne h auf niedrigere Drehzahl oder bis zum Stillstand verzögert.

Durch Programmierung einzelner Antriebsparameter wird die Beschleuni­ gung der einzelnen Druckschablonen 4 und deren Absenken bzw. Abheben derart gesteuert, daß sich die einzelne Schablone 4 beim ersten Kontakt mit der Druckdecke 3 geschwindigkeitssynchron zu dieser und positions­ genau im Rapport befindet.

Es sei ergänzend bemerkt, daß ein Rapport, d. h. ein Großrapport jeweils aus einer ersten Schnittlinie 30 und dem Muster 32 besteht. Die zweite Schnittlinie gehört zum nachfolgenden zweiten Rapport. Rapportlänge, Musterlänge und Schablonen-Offset sind variabel. Natürlich muß ein Rapport nicht unbedingt eine Schnittlinie umfassen; er kann auch - wie meist - aus mehreren gleichwertigen Schablonen zusammengesetzt wer­ den.

Vorzugsweise werden die einzelnen Druckschablonen 4, wie das Zeitdia­ gramm der Fig. 4 erkennen läßt, schon im nicht gravierten Bereich abge­ senkt, so daß die Magnetkraft für das Absenken der Roll- oder Streichrakel eingeschaltet werden kann, und sich ein Farbkeil rechtzeitig bildet, wo­ durch stabile Verhältnisse für eine gute Druckqualität sichergestellt sind, bevor der eigentliche Druckvorgang beginnt.

Die erfindungsgemäße Systemanordnung einer Rotationssiebdruckma­ schine ist auch für sonstige Beschichtungs- und Dosiersysteme anwend­ bar, speziell auch bei Verwendung nichtmagnetischer Roll- und Streichra­ kelvarianten; d. h. die hier beschriebene Variante mit magnetischer Roll- oder Streichrakel ist nicht die einzige in Verbindung mit der Erfindung an­ zunehmende Ausführungsvariante.

Ist ein Teilrapport durch eine Schablone 4 abgedruckt, befindet sich also die Relativposition der Schablone 4 zur Druckdecke 3 wieder in einem nicht gravierten Bereich, so wird der Arbeitsmagnet wieder abgeschaltet (vgl. Zeitpunkte d, d′, d′′, . . . in Fig. 4). Die betreffende Schablone 4 wird an­ gehoben und verzögert, so daß sie sich beispielsweise bei Erreichen des Stillstands wieder in der Ausgangsposition befindet. Wie bereits erwähnt, ist es nicht zwingend notwendig, daß die Schablonen 4 völlig zum Still­ stand gebracht werden; sie können sich (vorzugsweise sehr langsam) wei­ terdrehen bis zum nächsten Einsatz, d. h. bis zum erneuten Absenken und gleichzeitigen Beschleunigen auf Druckdecken-Synchrongeschwindig­ keit.

Betont sei, daß es Anwendungsfälle, insbesondere bei Mehrfarbendruck, gibt, daß mehrere Schablonen 4 gleichzeitig oder mit geringem Zeitunter­ schied zum Einsatz kommen.

Bei der Ausführungsvariante der Erfindung nach Fig. 2 ist es von Vorteil, das Spindelhubgetriebe 16 über einen Aushebeantrieb mit Schrittmotor anstelle des erwähnten Gleichstrommotors zu betätigen. Zur exakten Po­ sitionierung der Aushebung ist es für alle Ausführungsvarianten von Vor­ teil, daß der Antriebsmotor 5 mit Ritzel 12 gemeinsam mit der Schablone 4 ausgehoben wird, so daß ein entsprechendes Rapportrad an der Schablone und das Ritzel 12 stets im gegenseitigen Eingriff stehen.

Anstelle des Spindelhubgetriebes 16 können auch ein Exzenter oder eine Taumelscheibe mit Schrittmotor oder mit Gleichstrommotorantrieb ver­ wendet werden; im letzteren Fall wieder ausgestattet mit Potentiometer und Positionssensoren.

Durch die exakte, winkelgenaue Lagebestimmung bei der Aushebung der Schablonen kann ein nicht gravierter Bereich der Schablone sehr klein ge­ halten werden. Das bedeutet, daß die relative Größe der Schablonen in der Regel ebenfalls kleiner wird, so daß Herstellungskosten gespart werden können.

Erfindungsgemäße Systeme von Rotationssiebdruckmaschinen sind le­ diglich hinsichtlich der Anzahl der Druckstationen und der maximal mög­ lichen Rapportdurchmesser der verwendbaren Schablonen begrenzt.

Eine Rotationssiebdruckmaschine erfindungsgemäßer Art ist für alle zu bedruckenden oder zu beschichtenden Waren geeignet, vorzugsweise je­ doch für Stoffe, Webwaren, Bodenbeläge, Teppiche, Folien und derglei­ chen.

Von besonderem Vorteil ist, daß eine Rotationssiebdruckmaschine der hier beschriebenen Art zugleich einsetzbar ist als normale Rotationssieb­ druckmaschine (Endlosrapport) und aufgrund der Möglichkeit zum Bil­ derdruck ohne mechanische Änderungen auch als Ersatz für eine Flach­ druckmaschine, also nicht nur für großrapportige Bilder verwendbar ist. Die Einstellung und Umstellung einer derartigen Maschine auf unter­ schiedliche Muster ist durch digital eintastbare Vorgabewerte, Korrektur- und Änderungsparameter denkbar einfach, so daß kein speziell geschul­ tes Fachpersonal erforderlich ist. Schablonen, die nicht im Bilderdruck­ verfahren laufen, können während des Bilderdruckverfahrens im norma­ len Rotationsdruck (Endlosrapport) betrieben werden. Die Schablonen­ druckmesser sind frei wählbar.

Claims (6)

1. Rotationssiebdruckmaschine zum Drucken großer Bilder mittels mehrerer, hinsichtlich ihrer relativen Drehzahl synchronisierter Rund­ schablonen (4), die entsprechend einem Teilrapport wahlweise aus ihrer Druckstellung abhebbar und auf die zu druckende Ware absenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundschablonen (4) Je mit einem Ein­ zelantrieb (5) versehen sind und das Abheben und Absenken der einzelnen Rundschablonen individuell steuerbar ist.

2. Rotationssiebdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Einzelantrieb, die Beschleunigung der Rundschablo­ nen (4) auf zur Druckdecke (3) synchrone Geschwindigkeit sowie deren Ab­ heben/Absenken durch eine programmierbare Steuerung individuell und inkremental betätigbar sind.

3. Rotationssiebdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einzelantriebe durch Schrittmotoren verwirklicht sind.

4. Rotationssiebdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zum reproduzierbaren, zeit- und po­ sitionsgenauen Abheben und Absenken der Rundschablonen durch Schrittmotoren betätigte Spindelhubgetriebe, Exzenter, Kurven- oder Taumelscheiben verwendet sind.

5. Rotationssiebdruckmaschine nach einem der vorstehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsbestimmung der Rund­ schablonen-Druckaggregate beim Absenken/Abheben durch Potentiome­ ter oder elektronische Sensoren erfolgt.

6. Rotationssiebdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Potentiometer digital einstellbar sind.