DE2147211A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Warenbahnen - Google Patents

Description

DR. HEINZ FEDER DR. WOLF-D. FEDER

PATENTANWÄLTE Düsseldorf

Bindert pemäß Eingabe

eingegangen cm £sit.JttLjtd— ²¹ ·^{s e}^ ·¹⁹⁷¹

Peter Zimmer, Kufstein/Tirol (Österreich)

Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken von Warenbahnen

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Bedrucken von Warenbahnen mit Hilfe von Rundschablonen, wobei sowohl die Transporteinrichtung für die Warenbahn als auch die Rundschablonen einen, gegebenenfalls miteinander gekuppelten gesonderten Antrieb aufweisen, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Schablonendruckverfahren mit Hilfe von Rundschablonen wird üblicherweise auf Rotationsschablonendruckmaschinen ausgeübt, wobei sowohl die Transportvorrichtung für die zu bedruckende Warenbahn als auch die Rundschablonen einen An-

209816/0888

2H7211

trieb aufweisen. Der Antrieb der Rundschablonen ist üblicherweise mit dem Antrieb der Transportvorrichtung für die zu bedruckende Warenbahn gekuppelt, z.B. derart, daß die Rundschablonen über einen Getriebezug mit einer Umlenkwalze eines endlosen, umlaufenden Transportbandes, Drucktuch genannt, in Verbindung stehen, auf welches die zu bedruckende Warenbahn für den Durchlauf durch die Maschine aufgeklebt wird.

Der Antrieb der Transportvorrichtung für die Warenbahn und der Bundschablonen wurde bisher so ausgelegt bzw. im Betrieb so eingestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablonen gleich der Transportgeschwindigkeit der Warenbahn ist. Gemäß einem anderen bekannten Vorschlag ist vorgesehen, den Antrieb so auszulegen, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablonen stetB um etwa 2 #o geringer ist als die Transportgeschwindigkeit der Warenbahn.

Beide Verfahren berücksichtigen jedoch nicht die von Warenqualität zu Warenqualität unterschiedlichen elastischen Eigenschaften der zu bedruckenden Warenbahn. Nun üben aber nach neueren Erkenntnissen Unterschiede in den elastischen Eigenschaften, z.B. Unterschiede im Elastizitätsmodul bzw. Unterschiede in der Richtungsabhängigkeit (Anisotropie) der elastischen Eigenschaften der zu bedruckenden Warenbahn auch unterschiedliche Belastungen auf das sehr dünnwandige Schablonenmaterial aus. Die Ursache für diesen Effekt liegt darin, daß bei der elastischen Verformung der Warenbahn durch die auf der Warenbahn sich abwälzenden Rundschablonen von der Warenbahn auf das Schablonenmaterial Reaktionskräfte ausgeübt werden, deren Resultat ein dem Antriebsmoment der Rundschablone entgegengerichtetes Moment ist, wodurch bei angetriebener, insbesondere bei einseitig angetriebener Rundschablone eine Belastung des Schablonenmaterials entsteht. Die Reaktionskräfte der deformierten Warenbahn sind bei unterschiedlichen elastischen Eigenschaften der Warenbahn verschieden. Demnach treten auch bei unterschiedlichen Warenqualitäten Unterschiede

2 0 9 8 16/0888 BAD ORIGINAL

2U721

— 3 —
in der Beanspruchung des Schablonenmaterials auf.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die von den elastis chen Reaktionskräften des deformierten Materials der Warenbahn und von den Antriebskräften der Eundschablonen auf das Schablonenmaterial herrührenden Belastungen auf ein Minimum zu reduzieren, und zwar unter Berücksichtigung der unterschiedlichen elastischen Eigenschaften der zu bedruckenden Warenbahnen.

Me Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß sich bei einer Rundschablone, die bloß von der bewegten Warenbahn mitgenommen wird, die also keinen zusätzlichen Antrieb (z.B. von einer Umlenkwalze des Drucktuches aus) besitzt, von selbst ein Verhältnis zwischen Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablone und Transportgeschwindigkeit der Warenbahn einstellt, bei dem ein Minimum der Belastung des Schablonenmaterials auftritt· Bei mehreren hintereinander angeordneten Rundschablonen einer Mehrfarbenrotationsschablonendruckmaschine wäre es aber aus Gründen der Rapportgenauigkeit unzweckmäßig, die Rundschablonen bloß durch Mitnahme durch die bewegte Warenbahn anzutreiben. Es ist vielmehr ein zusätzlicher und für alle Rundschablonen synchroner Antrieb erforderlich, der zweckmäßigerweise vom Antrieb der Transporteinrichtung für die Warenbahn (z.B. von einer Umlenkwalze des Drucktuches) abgeleitet ist.

Um nun bei einem solchen Schablonenantrieb jene günstigen Bedingungen hinsichtlich der Schablonenbeanspruchung zu erreichen, die sich bei dem "natürlichen" Verhältnis von Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablone und Transportgeschstndigkeit der Warenbahn einer bloß durch die bewegte Warenbahn mitgenommenen Rundschablone von selbst einstellen, ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß mindestens eine an das Drucktuch anliegende Kontrollwalze vorgesehen ist, die

209816/Ü888

2U7211

von dem Drucktuch bzw. von der bewegten Warenbahn bloß durch Reibungsschluß mitgenommen wird, und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablonen mit der Umfangsgeschwindigkeit der Kontrollwalze praktisch gleich gehalten wird.

Die erfindungsgemäße Maßnahme des Einstellens der Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablonen auf das Ausmaß der Umfangsgeschwindigkeit der nur von der Warenbahn durch Kraftschluß mitgenommenen Standardwalze wird zweckmäßig mit Hilfe eines im Schablonenantrieb angeordneten Regelgetriebes durchgeführt, welches von Hand aus entsprechend einer optischen * Geschwindigkeitsanzeige oder vollautomatisch geregelt werden kann.

Als Warenbahn ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein flächenhaftes, bahnförmiges Gut beliebiger Beschaffenheit zu verstehen. "Von besonderer Bedeutung ist das erfindungsgemäße Verfahren beim Bedrucken von textlien Warenbahnen, welche meist deutlich anisotrope Elastizitätseigenschaft besitzen. Die Erfindung ist jedoch auch mit Vorteil beim Bedrucken anderer Warenbahnen, z.B. von Kunststoffbahnen oder Papierbahnen anwendbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnun-P gen durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.

Pig. 1 zeigt einen schematischen Aufriß einer Rotationsschablonendruckmaschine und Pig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Druckstation der Rotationsschablonendruckmaschine.

Die Rotationsschablonendruckmaschine nach Pig. 1 besteht aus einem Gestell 1, auf dem mehrere Umlenkwalzen 2,3,4,5,6

209816/0888

zur Führung eines endlosen Drucktuches 7 gelagert sind. Dem Obertrum des Drucktuches 7 wird die zu bedruckende Warenbahn 8 auf der Einlaufseite der Maschine zugeführt, wo eine Preßwalze die Warenbahn 8 auf das mit Klebstoff beschichtete Drucktuch 7 aufkaschiert· Die Durchlaufrichtung der Warenbahn ist mit 10 bezeichnet. Über dem Obertrum des Drucktuches 7 sind mehrere Bundschablonen 11 angeordnet, die stirnseitig in nicht dargestellten, mit dem Maschinengestell 1 verbundenen Schablonenaufnahmen gelagert sind.

Der Antrieb des Drucktuches 7 erfolgt über die von einem Motor 12 angetriebene Umlenkwalze 2. Der Antrieb der Hundschablonen 11 geht von der geschleppten Umlenkwalze 3 des Drucktuches aus und führt über ein Kegelradgetriebe 13, einem Regelgetriebe und den einzelnen Antriebsgetrieben 15 zu je einem stirnseitigen Zahnrad jeder Rundschablone 11.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist in jeder Druckstation unter dem die Warenbahn 8 transportierenden Drucktuch 7 eine Druckunterlage für die Rundschablone 11 in Form eines Drucktisches 16 angeordnet. Der Drucktisch 16 enthält - über die Arbeitsbreite der Maschine, d.h. über die axiale Länge der Rundschablone 11 verteilt - eine Reihe von Elektromagneten 17, durch welche die in der Rundschablone 11 befindliche Rollrakel 18 angezogen wird. Die Farbzufuhr zum Inneren der Rundschablone 11 erfolgt durch ein Farbrohr 19, aus dem der vor der Rollrakel 19 liegende Farbsumpf 20 gespeist wird. Bei einer Transportbewegung der Warenbahn 8 in Richtung des Pfeiles 10 rotiert die Rundschablone 11 im Sinne des Pfeiles 21 und die Rollrakel 18 im Sinne des Pfeiles 22. Dabei wird durch die Rollrakel 18 Farbe aus dem Farbsumpf 20 durch die Sieböffnungen der Rundschablone 11 hindurch auf die Warenbahn 8 gepreßt.

Infolge der Anpressung der Rundschablone 11 an die Warenbahn 8 wird diese normal zu ihrer Oberfläche komprimiert. Dadurch

2098 16/0888

2H7211

entstehen elastische Reaktionskräfte, die auf die Schablonenwandung wirken. In der Zone 23, in der die Kompression bei der Rotation der Rundschablone 11 im Sinne des Pfeiles 21 entsteht, ist die Reaktionskraft größer als in der Zone 24, wo die elastische Nachwirkung der sich rückformenden Warenbahn 8 eine geringere Reaktionskraft bewirkt· Durch die unterschiedlichen Reaktionskräfte in den Zonen 23 und 24 entsteht ein auf die Schablonenwandung wirkendes Drehmoment, welches der Drehrichtung der Rundschablone 11 entgegengerichtet ist. Wie in der Beschreibungseinleitung bereits ausgeführt, ist im Zusammenwirken dieses Drehmomentes mit dem Antriebsmoment der Rundschablone 11 die wesentliche Belastung des Schablonenmaterials begründet. Diese Belastung ist besonders ungünstig und äußert sich als Torsionsbelastung, wenn die Rundschablone einen einseitigen Antrieb besitzt. Hingegen wird die Belastung des Schablonenmaterials auf ein Minimum reduziert, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablone 11 gerade jenen Wert aufweist, der sich bei einer nur von der bewegten Warenbahn 8 mitgenommenen Rundechablone von selbst einstellen würde.

Um dies auch bei angetriebenen Rundschablonen zu erreichen, ist erfindungsgemäß eine Kontrollwalze 25 (Fig. 1) vorgesehen, welche nur von der bewegten Warenbahn 2 durch Reibungsschluß mitgenommen wird und auf deren Umfangsgeschwindigkeit die Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablonen 11 mit Hilfe des Regelgetriebes 14 eingeregelt wird. Die Anpressung der Kontrollwalze 25 kann in analoger Weise wie die Anpressung der Rollrakeln 22 magnetisch erfolgen, doch ist auch eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Anpressung möglich.

Voraussetzung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes der Einstellung der Umfangsgeschwindigkeit der Rundechablonen 11 auf die Umfangsgeschwindigkeit der Kon-

209816/0888

trollwalze 25 ist die Beobachtung beider Umfangsgeschwindigkeiten und die Peststellung von Differenzen zwischen beiden Umfangsgeschwindigkeiten. Dazu kann man z.B. ein Meßgerät 26 verwenden, welches die Bifferenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Bundschablonen 11 einerseits und der Kontrollwalze 25 anderseits anzeigt. Zeigt das ließgerät 26 eine positive oder negative Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten an, wird das Handrad 27 des Regelgetriebes so lange gedreht, bis der Zeiger des Meßgerätes auf die Nullmarke zeigt.

Die Messung bzw. Feststellung von Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten der Rundschablonen 11 einerseits und der Eontrollwalze 25 anderseits kann auch auf stroboskopischem Wege erfolgen. Zu diesem Zweck werden auf der Kontrollwalze und auf einer der Rundschablonen 11 über die Mantelfläche gleichmäßig verteilte Marken, z.B. abwechselnd schwarze und weiße Linien entlang der Erzeugenden, angebracht. Beleuchtet man nun mit Hilfe einer Lichtquelle, deren Lichtimpulsfrequenz einstellbar ist, die rotierende Kontrollwalze 25 mit jener Pre-

be quenz,bei der die Marken stillzustehen scheinen, und /finden sich auf der Rundschablone 11 die Marken in derselben Distanz wie auf der Kontrollwalze 25, dann hat man lediglich das Regelgetriebe 14 so
Impulslichtquelle

scheinen. Selbst mit dem bloßen Auge, also ohne Zuhilfenahme stroboskopischer Einrichtungen, läßt sich bei entsprechender Markierung einer Rundschablone 11 und der Kontrollwalze 25, die Übereinstimmung bzw. Abweichung der Umfangsgeschwindigkeiten der Rundschablonen 11 einerseits und der Kontrollwalze anderseits feststellen·

Es kann auch eine automatische Regelung vorgesehen sein. Dazu ist z.B. lediglich ein das Regelgetriebe 14 in Abhängigkeit von der durch das Meßgerät 26 ermittelten Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Kontrollwalze 25 und Rundschablone

209816/0888

2H7211

betätigendes Stellglied, z.B. ein Stellgetriebe oder Stellmotor erforderlich.

Das Regelgetriebe 14 kann entweder ein stufenloses oder ein feinstufiges, veränderbares Übersetzungsgetriebe sein. Das Regelgetriebe 14 kann aus einem Zahnradübersetzungsgetriebe bestehen, welches seine Abtriebsbewegung dem Planeten- «ta eines Differentialgetriebes zuleitet und dessen Antriebsbewegung dem Sonnenrad des Differentialgetriebes zugeleitet wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß als Regelgetriebe 14 ein stufenloses Getriebe vorgesehen ist, welches mittels eines Differentialgetriebes so geschaltet ist, daß die ,Abtriebsbewegung dem Planetenasiwl des Differentialgetriebes zugeleitet wird und die Antriebsbewegung dem Sonnenrad dieses Getriebes zugeleitet wird. Daß die Antriebs- und Abtriebsbewegung dieser Getriebe gerade in der erwähnten Weise dem Sonnenrad bzw. dem Planeten»**· eines Differentialgetriebes zugeleitet wird, ist nicht unbedingt erforderlich. Es könnten diese Bewegungen vielmehr in beliebiger Weise einem der drei Funktionsglieder (Sonnenrad, Planeten»», Außenrad) eines Differentialgetriebes zugeleitet werden·

Die Kontrollwalze 25 ist beim dargestellten Ausfuhrungsbeispiel auf der Wareneinlauf seite der Maschine vor den Rundschablonen 11 angeordnet. Dies ist zweckmäßig, weil dadurch die Kontrollwalze 25 mit der noch unbedruckten Warenbahn 8 zusammenwirkt. Als Kontröllwalze kann man auch eine Walze verwenden, die hinsichtlich Durchmesser und Anpreßdruck mit den Rundschablonen 11 übereinstimmt. Die Funktion der Kontroll walze kann auch die Anpreßwalze 9 ausüben, so daß gegebenenfalls auf eine zusätzliche Walze verzichtet werden kann.

20981 6/Ü888

Claims (1)

1. Pat entansprüche

   Verfahren zum Bedrucken von Warenbahnen mit Hilfe von Rundschablonen, wobei sowohl die Transporteinrichtung für die Warenbahn als auch die Rundschablonen einen, gegebenenfalls miteinander gekuppelten gesonderten Antrieb aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine an das Drucktuch anliegende Kontrollwalze (25) vorgesehen ist, die von dem Drucktuch fe (7) bzw. von der bewegten Warenbahn (6) bloß durch ReibungsSchluß mitgenommen wird, und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablonen (ll) mit der Umfangsgeschwindigkeit der Kontrollwalze (25) praktisch gleich gehalten wird«,

   2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebseinrichtung für die Rundschablonen ein Regelgetriebe (14) angeordnet ist, und daß eine die Umfangsgeschwindigkeiten der Standardwalze (25) und wenigstens einer der Rundschablonen (ll) bzw. die Differenz dieser Geschwindigkeiten sichtbar machende oder registrierende Meßeinrichtung (26) vorgesehen ist«,

   Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgetriebe aus einem Zahnradübersetzungsgetriebe oder einem stufenlosen Getriebe besteht, welches antriebsseitig und abtriebsseitig mit je einem unterschiedlichen !Funktionsglied (Sonnenrad, Planetenpa*, Außenrad) eines Differentialgetriebes in Verbindung steht«

   - 10 -

   2098 16/0 888

   2U7211

   - ίο -

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Standardwalze gleichen Durchmesser und zweckmäßig gleichen Anpreßdruck wie die Rund schablonen auf weist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4» dadurch net, laß die Standardwalze auf der Wareneinlaufseite der Maschine vor den Bundschablonen angeordnet ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardwalze gleichzeitig die Anpreßwalze zum Aufkaschieren der Warenbahn auf das mit Klebstoff beschichtete Drucktuch ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zur Peststellung der Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Kontrollwalze und der Bundschablonen aus am Mantelumfang der Kontrollwalze und wenigstens einer Bundschablone angeordneten sichtbaren Marken besteht.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung zur Feststellung der Differenz der Umfangsgeschwindigkeit der Standardwalze und der Bund schablonen aus einem stroboskopischen System besteht, wobei die Standardwalze und wenigstens eine der Rundschablonen längs ihres Mantelumfanges in gleichen Abständen angeordnete Marken aufweist und eine diese Marken beleuchtende Lichtquelle vorgesehen ist, deren Lichtimpulsfrequenz einstellbar ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Regelgetriebe in Abhängigkeit von der

   20981 6/0888

   durch die Meß einr iclitung ermittelten Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Kontrollwalze und Rundschablonen betätigendes Stellglied, z.B. ein Stellgetriebe oder Stellmotor vorgesehen ist.

   2<Q 9816/0888