DE2029331A1

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Publication number: DE2029331A1
Application number: DE19702029331
Authority: DE
Priority date: 1969-06-21
Filing date: 1970-06-13
Publication date: 1970-12-23
Also published as: US3695176A; DE2029331C2; GB1291915A; FR2052817A5; CH525091A

Description

Maschine zum Bedrucken hohlzylindrischer Körper bzw. Becher.

Maschinen zum Bedrucken von hohlzylindrischen Körpern wie z.B. aus Kunststoff oder Papier hergestellte Becher, s.g. "cup printing machines" sind bekannt. Bedruckte Becher werden in der Nahrungsmittelindustrie immer mehr verwendet. Beim Bedrucken werden die Becher auf drehbaren Druckdornen an einem Offset - Druckzylinder vorbeigeführt oder es wird der Druckzylinder an einem auf einem Druckdorn aufgesetzten Becher vorbei geführt. Dabei wälzt sich die zu bedruckende Oberfläche des Bechers auf dem Druckzylinder ab und die auf diesem ° enthaltene Druckfarbe wird auf den Becher übertragen.

C₀ Auf diese Weise können ein- oder mehrfarbige Bilder

cn

to und Beschriftung auf dem Becher angebracht werden.

° In der Praxis hat sich gezeigt,dass es bei ^ diesem Verfahren oft Auüfälle gifit, indem die Becher nioht vollständig bedruckt werden. _ß._

Verursacht werden diese Ausfälle teilweise dadurch,dass die Becher nicht exakt geformt sind,indem sie unrund sind oder ungleiehmässige Wandstärken haben. Dann kann nämlich der Becher sich nicht mehr vollständig auf der Oberfläche des Offset — Zylinders abwälzen und wird das Druckbild verzerrt,verwischt oder verschwindet an gewissen Stellen. Bisher hat man sich so geholfen,dass man die Oberfläche des Offset - Druckzylinders mit einem gummielast^schen Belag versehen hat der nachgiebig war. Die Pormabweichungen der Becher in Gestalt ungleicher Wandstärken usw. bewegen sich schliesslich in der Grössenordnung von o,l bis 0,5 Millimeter. Eine relativ dicke elastische Schicht auf der Oberfläche des Druckzylinders hat aber den Nachteil,dass sich damit kein punktgenauer Druck, erzielen lässt.

Erfindungsgemäss lassen sich diese Nachteile beheben mit einer Maschine die sich dadurch auszeichnet, dass Druckzylinder und Dorne relativ zu einander bewegbar angeordnet sind und zwar so,dass die Berührungslinie zwischen der Oberfläche des au bedruckenden Körpers und der Druckzylinderoberfläche sowohl ihre Winkellage als auch ihren Abstand von der Druckdornachse ändern kann. Mit einer derart ausgebildeten

ο Maschine lassen sich auch noch Becher punktgenau ο

<*> bedrucken,bei denen die F.orm kleine Abweichungen oo

°l aufweist.

ο Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung" oo einer solchen Maschine. Man kann·bei einer solchen

Maschine nlimlich die Becher - Zubringvorrichtung kontinuierlich laufen lassen. Dies ist ein ganz wesentlicher Portschritt gegenüber bekannten Maschinen dieser Art. Bei bekannten Maschinen wird ¹ nämlich die Becher - Zubringvorrichtung schrittweise geschaltet,so dass der Drehbare Dorn mit dem Becher während des Druokvorganges vor dem Druckzylinder jeweils anhält. Der Schaltvorgang muss während einer sehr kurzen Zeitspanne erfolgen,nämlich in der Zeit, die der Druckzylinder braucht bis er den Abstand bis zum nächsten Bild zurückgelegt hat« Der Druckzylinder trägt nämlich an seinem Umfang Farbe für mehrere Bilder. Das ruckweise Schalten der Zubringvorrichtung ruft sehr hohe Beschleunigunge - Verzögerungskräfte hervor und stellt der Druckgeschwindigkeit Grenzen die nicht überschritten werden können. Im Maximum lassen sich mit Maschinen äer beschriebenen Bauart 12000 bis 14000 Becher je Stunde bedrucken. Bei der neuen Maschine kann man die Becher - Zubrlligvorrichtung kontinuierlich laufen lassen und läset sich dif* genannte Grenze der Druckgeachwindigkeit weit überschreiten. Voraussetzung ist dazu lediglich, dass man den zum Ausgleich für die Abweichungen in der geometrischen Form der Becher bereite geschaffenen

■ Freiheitsgrad in radialer Sichtung grosser macht als

ο " ' ■ ■ ■

ό zum Ausgleich dieser Masaabweichungen alleine not-

co wendig wäre.

^ In der "eichnum; sini einige Ausführungsbei-

,^ spiele des Erfindungsgegenatandes vereinfacht darge-

stellt und deren Wirkungsweise wird an Hand davon ■ . erläutert:

Fig. la zeigt einen Becher mit gleiohmässlger Wandstärke im Schnitt und

Fig. Ib₅Ic Becher mit ungleichmässiger Wandstärke ;

Fig. 2 einen Offset - Druckzylinder,teilweise im Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 3 ;

Fig. 3 den Zylinder nach Fig.2 in Ansicht von der Seite

Fig. 4 & 5 den Zylinder nach Fig. 2 und 3 in

vereinfachter Darstellung,zusammen mit einer Druckdorn - Zubringvorrichtung, resp. in Seitenansicht und in Ansicht von oben ;

Fig. 6 & 7 eine Variante zu den-Fig. 4 und 5 mit einem Druckzylinder und einer Druckdorn Zubringvorrichtung, ebenfalls in Ansicht von der Seite bzw. von Oben.

Die Fig. la-c zeigen verschiedene Becher im Schnitt und zwar Fig.la einen richtig geformten Becher mit gleichmässiger Wandstärke.Fig. Ib zeigt einen Becher, bei dem die linke Wand dicker ist als die rechte Wand

° und Fig. Ic schliesslich einen Becher bei dem die linke ο

,j, V/and oben zu dick und unten zu dünn,die gegenüberliegende

k> V.'and dagegen oben zu dünn und unten zu dick iet. Die <=> Abweichungen rAnd der Deutlichkeit halber übertrieben · eo j ^ ,., ,

Formfehler wie nach Pig.Ib und Ic ergeben bei herkömmliehen Druckmaschinen fehlerhaften Druck.

Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Offset - Druckzylinder dessen Umfang in vier Segmente 1 unterteilt . ist» die je für sich auf Schiebern 2 radial federnd gehalten sind. Am äusseren Ende der Schieber 2 ist jedes Segment zudem aelbateinstellenischwenkbar auf einem Zapfen 3 gehalten. Die Mittellinie der Zapfen 3 kreuzt die Mittellinie der Zylinderachse senkrecht.. Die Zapfen 3 sind oben am äusseren Ende der Schieber 2 befestigt und die Segmente 1 sind mittels lagern 4 um die Enden 3^f der Zapfen 3 schwenkbar (s.Fig.3). -

Der Achskörper 5 des Zylinders ist im Querschnitt vierkantig und hat zwei runde Achsstummel 6,7. Im Achskörper sind acht radial nach aussen ragende Führungsstangen 8 befestigt, auf denen die Schieber 2 gleitend geführt sind. Die Schieber sind dazu mit entsprechenden Bohrungen versehen. Zwischen diesen beiden Bohrungen für die Führungsstangen int eine grössere,nicht durchgehende Bohrung 9 angebracht die unten durch einen. Kolben 10 abgeschlossen ist. Diese beiden Elemente schliessen einen Hohlraum ab,der mit luft unter Ueberdruck gefüllt ist und eine Luftfeder bildet. Der Kolben ist dazu mittels eines hohlen Schaftes 11 an

Achskörper 5 befestigt/Die Bohrung des Zylindero

ο schaftes schliesat an radiale Bohrungen 12 und an eine to

^ achsiale Bohrung 13 im Achskörper an. Die Bohrung 13 ' ·

"^, durchsetzt den AchsHtummel 6 und bildet den Anschluss ο *

k> nach ausfsen,durch den Luft zugeführt wird um den Ueber-""* druck im Zylinder 0 immer aufrecht erhalten zu können.

' BAD ORIGINAL.

Auf diese Weise werden die Schifiber ? ständig federnd elastisch,mit gleichbleibendem Druck radial nach aussen gedrängt. Anschlagbolzen 14 begrenzen den Federweg, In der gezeichnetn Lage befinden eich die Schieber und damit die daran befestigten Segmente in der äuBsersten Lage und können radial nach innen federnd verschoben werden. An jedem Schieber 2 und an jedem Segment 1 befindet eich eine Führungsrolle 15,16 deren Zweck an Hand der Figuren 4 und 5 noch erläutert wird.

Die Figuren 4 und ^fj zeigen das Zusammenspiel zwischen dem Oben beschriebenen Offset - Druckzylinder und einer Druckdorn - Zubringvorrichtung. Der Offset Druckzylinder ist vereinfacht dargestellt,die Teile sind gleich bezeichnet wie bei Fig. 2 und J« Zunächst seien die in Fig. 4 und 5 dargestellten Hauptbestandteile kurz genannt. Es sind dies vier Klischee" Zylinder 20 mit dazugehörenden,nicht dargestellten Farbwerken und eine auf einer Welle 21 angeordnete drehbare Druckdorn - Zubringvorrichtung mit acht Armen an deren Ende je ein drehbarer Druckdorn 22 befestigt ist. Bei der dargestellten Anordnung mit vier Klichee* Zylindern kann jein vierfarbiger Aufdruck auf die Becher Übertragen werden. Die Druckdorne sind genau der Innenform der Becher angepasst,so dass ein auf einen Dorn

aufgesetzter Becher den Druck beim Bedrucken aushält, ο

ο Die Becher werden nach dem Aufsetzen auf den Dorn noch co

^ zusätzlich durch eine Vakuumleitung,die durch den

^ Dorn hindurchgefiJhrt int auf demselben festgeaaugt und ο

nach dem Bedrucken mit Hilfe von Druckluft vom Dorm

""* weggeblasen.

In der

Alle diese Details sind der Deutlichkeit halber Zeichnung weggelassen.

Beim Betrieb der Maschine drehen sich sowohl der Offset - Zylinder wie die Zubringvorrichtung kontinuierlich in Richtung der Pfeile A bzw B. Die Bewegungsrichtungen am Umfang sind bei der Berührung und im Druckbereich von D₁ bis D_? entgegengesetzt. Bewegt sich der Druckzylinder mit der Geschwindigkeit V_{A und die} Zubringvorrichtung mit Vj. so findet der eigentliche Druckvorgang mit der Geschwindigkeit V^ + Vg statt. Der Becher dreht «if?h während dnss Abwä! ^Vorganges auf dem Segment 1 in Richtung des Pfeiles G. Fs wäre auch denkbar die Bewegungsrichtung gleich zu wählen, so dass der Druckvorg'mg mit der Differenz d^r Geschwindigkeiten stattfinden würde.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, schneidet die Bewegungsbahn der zu bedruckenden Oberfläche der Becher die Zylinderoberfläche. Dps diesbezügliche Segment 1 des Druckzylinders wird daher im Druckbereich von D₁ bis D₂ vom Becher nach innen gedrängt. Damit bei der ersten Berührung des Bechers mit der Oberfläche des Segments kein Schlag auftritt, wird die Bewegung des betreffenden Segmentes mittels eines Führungsbahnstückes 23 bereits vor der Berührung eingeleitet ,so dass ein flüssiger Uebergang stattfindet. Das

ο ' ■ ·

ο Pührungsbahnstück 23 ist fest,bzw in seiner Lage eintD

co stellbar am Maschinengestell angebracht. Das Führungscn

^ Lahnstück fasst die Rolle 15 dea jeweils an ihm νότο ■■'■■' P₀ beigeführten Schiebers Γ und leitet die radial nach

-» innen f-reriohtete I-ewegunf ein. Bei ucr lit-rührunp des

ORIGINAL

Bechers mit dem Segment an der Stelle B, braucht der Becher das Segment nur noch geringfügig zu verschieben. . Diese Verschiebung genügt um ungenauigkeiten der Wandstärke der Becher auszugleichen Bei der Weiterbewegung v/ird die vom Becher hervorgerufene radiale Verschiebung immer grosser um danach bis■zur Stelle D₂ abzunehmen. Abweichungen der Wandstärke der Becher wie nach Fig. Ic werden dadurch ausgeglichen,dass das Segment 1 um die Achpe ~ eelbuteinstellend achwenkbar ist.

Auf entsprechende Weise, wie die Schieber 2 vor dem Anfang des Druckbereiches nach innen geschoben wurden vom Führungsbahnstück 22, fasst eine zweite Führungsbahn 23 die Rolle 15 jedes Schiebers am Ende der Drucksone und sorgt dafür, dass der Schieber radial nach auesen gelangt und bei seiner Bewegung entlang den Klichee" - Zylindern 20 Farbe aufnimmt für den nächsten Druckvorgang. Die Rolle 16 am Segment 1 wird auf ähnliche Weise mittels einer Führungsbahn 24 im Bereich der Klichee - Zylinder parallel aur Oberfläche dieser Zylinder geführt. Im Druckbereich jedoch wird das Segment freigegeben, so dass es sich selbsttätig einstellen kann,wie dies die Becheroberfläche erfordert.

Die Figuren 6 und 7 zeilen eine Variante einer Kaschine ,bei der der Offset - Druckzylineder zwar

ebenfalls in vier Segmente 30 unterteilt ist, diese σ

° haben aber nur einen Freiheitsgrad und können nur y, radial einfedern. Zum Aungleich von Unregelmäßigkeiten ^- in der V/andst-irke der Becher wie bei ?ig. Ic sind nun

BAD ORiGINAL

die einzelnen Dorne um eine die Druckzylinderachse kreuzende Achse schwenkbar auf der Zubringvorrichtung angeordnet. Jeder Dorn 22 ist fUr sich um eine Achse

31 drehbar und um die senkrecht dazu verlaufende Achse

32 schwenkbar. Die Schwenkachse 32 ist so angeordnet, dass sie die zu bedruckende Becheroberfläche etwa in halber Höhe schneidet. Die Schwenkachsen 32 sind in Hülsen 3 3 gelagert,die am Radkörper 34 der Zubringvorrichtung befestigt sind. Es sind Anschlagteile an der Achse 32 und an den Hülsen "3 vorgesehen,die die Schwenkbewegung auf einen kleinen Winkel beschränken, der ausreicht um Ungenauigkeiten der Wandstärke der Becher ausgleichen zu können.

Die Wirkungsweise entspricht der bei Fig. 2 und beschriebenen Wirkungsweise. Da die Segraenete 30 des Druckzylinders sich nur radial verschieben können, erübrigen sich entsprechende Führungsrollen 16 und Führungsbahnen 24 an den Segmenten.

Es dürfte klär sein,dass man die Relativbewegungen zwischen Druckzylinder und Dorn auch mit andern konstruktiven Mitteln erzielen kann. So könnte man die Einzelnen Segmenten des Drückzylinders nur die Schwenkbarkeit um eine Achse (3)als einzigen Freiheits grad belassen. Die Dorne müssten dann zusätzlich zu ihrer Drehbarkeit auch noch radial federnd auf einem Rad der Zubringvorrichtung angeordnet sein.

Schliesslich könnte man dem Offset - Druckzylinder selber eine starre Oberfläche geben und der Zubring-

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• *

vorrichtung bzw. deren Dorne sämtliche Freiheitegrade gehen. Dieoe tnUaaten dtann !'.unatzlich zu ihrer Schwenkbarktit wie in Fig. 6 und .7 dargestellt auch noch 'radial·federnd auf dem Radkörper 34 der Zubringvorrichtung angeordnet sein. ·

Claims

Patentansprüche _#

· bzw Becher

j_#' , Maschine zum Bedrucken hohlzylindriacher Körper"mit Hilfe

" eines Offset - Drucksylindera und einer drehbaren Druck-' ■ ·."'· dorn - Zubringvoirichtung„deren Dorne nacheinander je ■'*::.., einen au bedruckenden hohXisylindrischen Eörper am Druck-

• " zylinder entlangführen,so dass seine zu bedruckende Oberfläche sich während dee Druckvorganges am Druckzylinder abwälzt, dadurch gekennzeichnet,dass Druckzylinder und Dorne relativ zu einander bewegbar ange-• ordnet sind und zwar so,dass die Berührungslinie zwischen der Oberfläche des zu bedruckenden Körpers und der Druckzylinderoberfläche sowohl ihre Winkellage als auch ihren Abstand von der Druckdorna^hse ändern kann.

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. Maschine nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet,dase der Umfang dea Druckzylinders in mehrere Segmente (1) unterteilt ist,die je für sich in radialer Richtung ~ federnd an einem zentralen Achskörper auf einem Schieber (2) gehalten sind,wobei die Segmente so bemessen sind, • dass sie mindestens je ein vollständiges, auf den Körper zu übertragendes Farbbild aufnehmen können und daee zudem jedea Segment für uieh um eine an äunaeren Knde dea Schiebers angeordnete,die Zylinderachse senkrecht kreuzende .Achat· (3) iiiindefjtena im Druckbereich selbsteinstellend schwenkbar ist,während die drehbaren Dorne (22) starr an der Zubringvorrichtung befestigt sind.

J. Maschine nach Anspruch 2 » dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Druckzylinder wie die Zubringvorrichtung sich beim Betrieb kontinuierlich drehen,wobei die Anordnung so gewählt ist dass die Oberfläche der zu bedruckenden Körpur die ObnrriJiohP dor Segmente (]) schneiden würde,dass aber die radiale Einfederung der Schieber (2) die erforderliche radiale Verschiebung erlaubt.

4. Maschine nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (1) und jeder Schieber (2) mit einer Führungsrolle (16,15) versehen ist und dass am Maschinengestell befes-tigte^in ihrer Lage einatellbare Führungsbahnen (2^,24) die Rollen irr. Bereich der Farbwerke fassen und die Segmcntoberflachen parallel zu der. Klichei* - Zylindern (20^N führer;.·*

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i. Maschine nach Anspruch 4 ,dadurch gekennzeichnet, dass am Ende der Führungsbahn (??) für die Rollen (16) ein am Maschinengestell befestigter, ,in reiner lage einstellbares Führung3bahnstück (22) angeordnet ist das die im Druckbereich auftretende Radialverschiebung der Schieber (2) flüoBig einleitet.

6· Maschine nach Anspruch 1' ,dadurch, gekennzeichnet, dass der Umfang des Druckzylinders in mehrere Segmente(50) unterteilt ißt,die je für r.ich in radialer Richtung federnd an einem zentralen Achekörper auf einem Schieber gehalten sind,wobei die Segmente so bemessen sind,dass sie mindestens je ein vollständiges, auf den .Körper zu übertragendes Farbbild aufnehmen können, während die Druckdorne der Zubringvorrichtung je für ©ich in einer

.(32)

den Druckzylinder senkrecht kreuzenden Richtung)selbsteinstellend schwenkbar angeordnet sind.

7· Maschine nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des Druckzylinders in mehrere Segmente unterteilt ist,die so bemessen sind dass sie mindestens je ein vollständiges, auf den Körper zu übertragendes Farbbild aufnehmen können und dass jedee Segment für sich um eine im Bereich seiner Oberfläche angeordnete, die Zylinderachse senkrecht kreuzenden Achse, mindestens im eigentlichen Druckbereich nelbp.teinstellend schwenk-• bar ist, während die Druckriorne der Zubringvorrichtung je für sich radial federnd angeordnet sind.

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ν. ι dadurch gekennzeichnet. 8. Maschine nach Anspruch 1 . «»<>

_da3, „i. ainselnen Bvu*,o,„o der ₇,ub_rln_Gvorrichtu»_S j. für sich «wohl radial federnd als auch in einer den OffMt '- Druckzylinder senKrecht Kreuzenden Blohtung ₃elbstein_stellend schwenkbar angeordnet sind, während die Bruc^ylinderoberfläche starr ' -

Für H.A.Vj/Van der Roer der Venireter:

Gemäß Auffrag des ausländischen Vertrefers unverändert weifsrge!e;tet.

Pafenfcnwaff Ounke

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