DE2503836A1

DE2503836A1 - Verfahren und druckapparat zum bedrucken fortlaufender bahnen

Info

Publication number: DE2503836A1
Application number: DE19752503836
Authority: DE
Inventors: Menashe Navi
Original assignee: Adolph Gottscho Inc
Current assignee: Adolph Gottscho Inc
Priority date: 1974-09-06
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1976-03-18
Also published as: US4048913A; GB1493402A; CA1019633A; DE2503836C2; JPS5131521A

Description

Dipl.-Ing. H.Wlickmann, Diil.-Phys. Dr.-X^Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weicicm.vnn, Dipl.-Ckem. B. Huber

SAHA S MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

ADOLPH GOTTSCHO, INC., 835 Lehigh.Avenue, Union, New Jersey 07208, V.St.A.

Verfahren und Druckapparat zum Bedrucken fortlaufender

Bahnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken kontinuierlich bewegter Bahnen, sowie einen Druckapparat zur Ausübung des Verfahrens.

Bahnen eines flächigen Materials werden zum Beispiel häufig fortlaufend zu einer Umwickel- oder sonstigen Verpackungsmaschine befördert, die bestimmte Längen der Bahn, nachfolgend als Schnittlängen bezeichnet, verwendet. Bei vielen Verpackungsvorgängen soll jede Schnittlänge des Materials mit einem bestimmten Aufdruck versehen werden, etwa mit einer Kennzeichnung oder einem Datiercode, einer Produktkennzeichnung, einer Handelsbezeichnung o.dgl. Zahlreiche solche Verpackungsmaschinen sind so konstruiert, daß sie die Schnittlänge der Materialbahn, an der die Maschine tätig wird, unabhängig von der Zykluszeit (Umdrehungen pro Minute der Bahntransportrollen) zu justieren. Um einen ordnungsgemäßen Aufdruck zu gewährleisten, muß der Druckapparat in gleicher Weise einstellbar sein.

Die Bahnen des flächigen Materials sind außerdem häufig aus Kunststoff oder Metallfolien; in diesem Fall muß für das bevorzugte Aufdruckverfahren ein Band verwendet werden, das ein durch Wärme ablösbares Pigment trägt und von einer geheizten Form oder einem Druckblock gegen die Bahn gepreßt wird, so daß

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das Pigment vom Pigmentband auf die Bahn übertragen wird und auf diese Weise der gewünschte Aufdruck auf der Bahn zustandekommt. Ein derartiger Druckapparat kann als Weißfoliendrucker bezeichnet werden. Damit man mit einem Heißfoliendrucker einen ordnungsgemäßen Aufdruck auf einer kontinuierlich bewegten Bahn ohne Einreißen der Bahn erzielt, muß die heiße Form, während sie mit der Bahn in Kontakt tritt, sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bahn bewegen, und dies ausreichend lang, um das Pigment von dem heißen Band zu lösen.

Ferner ist es zweckmäßig, eine heiße Form von ausreichendem Querschnitt vorzusehen, damit während jedes Aufdruckvorganges ein größerer Informationsblock aufgedruckt werden kann. Dies erfordert die Verwendung einer praktisch ebenen Unterlage, gegen die die heiße Form das heiße Pigmentband und die Bahn preßt, um auf einer verhältnismäßig großen Fläche einen gleichmäßigen Aufdruck zu erzielen; dies alles muß geschehen, während sich die Bahn, die heiße Form und die Unterlage mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Druckapparat zu schaffen, mit dem dies möglich ist. Der Druckapparat soll einen Aufdruck an bestimmten beabstandeten Stellen auf einer kontinuierlich bewegten Bahn anbringen. Unter Verwendung eines heißen Pigmentbandes sollen Informationsblöcke auf die Bahn aufdruckbar sein. Der erfindungsgemäße Heißfolien-Druckapparat soll in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine verwendbar sein und dazu Mittel aufweisen, um den Abstand zwischen den Aufdrucken entsprechend den Schnittlängen der Verpackungsmaschine, einstellen zu können, wobei eine feste Beziehung zwischen den Zykluszeiten des Druckapparates und der Verpackungsmaschine eingehalten werden soll.

Um diese Aufgabe zu lösen, sieht die Erfindung einen Druckapparat vor, wie er im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs niedergelegt ist. Der erfindungsgemäße Druckapparat

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umfaßt also im wesentlichen einen auf einer Seite der kontinuierlich entlang einem ersten Weg bewegten Bahn angeordneten Drucker und eine auf der anderen Seite der Bahn angeordnete Unterlage, die dem Drucker zugekehrt und in Richtung der Bahnbewegung verschiebbar ist, ferner eine Einrichtung zum zyklischen Verschieben des Druckers entlang einem zweiten Weg, der einen ersten, sich etwa entlang dem ersten Weg erstreckenden Abschnitt und einen zweiten, von dem ersten Weg beabstandeten Abschnitt hat. Der Drucker legt die Bahn gegen die Unterlage an, während er sich in dem ersten Abschnitt des zweiten Weges befindet, und führt damit den Druckvorgang aus. Die Einrichtung zum Verschieben des Druckers weist Teile auf, um die Geschwindigkeit des Druckers während seines Laufes durch den ersten Abschnitt des zweiten Weges selektiv einzustellen, so daß die Geschwindigkeiten des angelegten Druckkopfes und der Bahn praktisch gleich gehalten werden· Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Unterlage mit der Bahn und dem Drucker zu verschieben, wenn der Drucker sich gegen die Bahn anlegt.

Der Drucker kann eine heiße Form und eine Einrichtung aufweisen, die schrittweise ein Band, das ein durch Wärme freisetzbares Pigment trägt, in dem Bereich zwischen der heißen Form und der Bahn vorschiebt, und zwar während der Zeitspanne, in der Cer Druckkopf den zweiten Abschnitt des zweiten Weges durchläuft, wobei die heiße Form das Pigmentband während der Zeitspanne, in der die heiße Form durch den ersten Abschnitt des zweiten Weges läuft, gegen die Bahn preßt.

Die Einrichtung zum Verschieben des Druckers umfaßt einen ersten Verschiebeteil, um den Drucker zu der Bahn hin und von der Bahn weg zu bewegen, und einen zweiten Verschiebeteil, um den Drucker annähernd parallel zum ersten Weg zu bewegen. Die beiden Verschiebeteile arbeiten koordiniert, wobei der erste Verschiebeteil nur während des zweiten Abschnittes des zweiten Weges tätig wird. Dieser zweite Verschiebeteil kann einen Nokken aufweisen, der sich kontinuierlich um eine Achse dreht und

eine Steuerfläche hat, die von der Achse unterschiedlich beanstandet ist, und der mit dem Drucker derart gekuppelt ist, daß er die Verschiebung des Druckers zu und von der Bahn bewirkt. Der zweite Verschiebeteil kann einen Hebelarm mit einem in der Mitte geschlitzten Teil zur Aufnahme einer ortsfesten Lagerstange aufweisen, sowie mit einem geschlitzten ersten Endteil zur Anlage an einem kontinuierlich um eine feste Achse rotierenden Drehzapfen und mit einem zweiten Ende, das mit dem Druckkopf in Schwenkverbindung ist, wobei die Geschwindigkeit sr egulier einrichtung Mittel umfaßt, um den kontinuierlich rotierenden Drehzapfen relativ zu der festen Achse selektiv in radialer Richtung zu verstellen. Der kontinuierlich rotierende Drehzapfen kann an dem Nocken zur gemeinsamen Drehung befestigt sein·

Die Vorschubeinrichtung für das Pigmentband wird in Abstimmung mit der kontinuierlichen Rotation des Nockens betätigt und weist Mittel auf, um diese kontinuierliche Rotation in eine Hin- und Herbewegung einer Zahnstange umzusetzen, die über ein Ritzel und eine Einwegkupplung mit einer Vorschubrolle für das Pigmentband gekuppelt ist. Ein Pigmentband-Träger ist an dem Drucker derart gehaltert, daß während des Drückens sich das Pigmentband mit dem Drucker, der Bahn und der Unterlage bewegt. Es sind Mittel vorgesehen, um die Vorschublänge des Pigmentbandes pro Zyklus einzustellen.

Die Erfindung umfaßt die verschiedenen Schritte und die Beziehung von einem oder mehreren solchen Schritten zueinander, sowie die Vorrichtung mit ihren Konstruktionsmerkmalen, Kombinationen ihrer Elemente und der Anordnung der Teile, welche zur Durchführung der verschiedenen Schritte dienen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Fig.1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Druckapparates, wobei einige Teile weggebrochen sindj

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Fig.2 eine Teilrückansicht des Druckapparates der Fig.ij

Fig.3, 4 und 8 Schnitte nach den Linien 3-3 bzw. 4-4 bzw. 8-8 der Fig.1;

Pig.5 eine Schnittansicht nach der Linie 5-5 der Fig.2;

Pig.6 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Einriohtung zum Spannen des Pigmentbandes gemäß der Erfindung}

Pig.7 eine Schnittansicht nach der Linie 7-7 der Pig.6;

Pig.9, 10 und 11 vereinfachte perspektivische Vorderansichten des Druckapparates der Pig.1, die die relative Orientierung der Teile in drei Stellungen derselben veranschaulichen;

Pig.12 ein Strichdiagramm, das den von dem Druckkopf des Druckapparates der Pig.1 bei jedem Zyklus durchlaufenen Weg zeigt; .

Pig.13 eine vergrößerte perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Darstellung des Verschiebemechanismus für den Druckkopf des Druckapparates gemäß Pig.T;

Pig.14 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Unterlage des erfindungsgemäßen Druckapparates;

Pig.15 eine Schnittansicht nach der Linie 15-15 der Fig.14.

Wie die Pig.1-4 und 13, auf die zunächst Bezug genommen wird, zeigen, weist ein Druckapparat 10 eine Hauptplatte 12 auf, die einen insgesamt unter 14 dargestellten Antriebsmechanismus für den Drucker haltert. Der Antriebsmechanismus weist eine Druckerwelle 16 auf, die in der Hauptplatte 12 gelagert und in Lagern 18 abgestützt ist. Auf der Druckerwelle 16 sitzen ein Zahnrad 20 und ein Nocken 22, die mit einem Keil 24 auf der Welle zur gemeinsamen Drehung mit der Welle festgekeilt sind. In der Seitenfläche des Nockens ist eine radialwärts laufende Nut 26 geformt. Die Nut 26 hat im wesentlichen einen I-förmigen Querschnitt und nimmt einen Drehzapfen 28 auf, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der weiteste Teil der Nut

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26 und der mit zwei gegenüberliegenden Ausnenmungen 30 (siehe Pig.13) versehen ist zur Aufnahme der nach innen vorstehenden Wände des T-Querschnittes der Nut 26. Auf diese Weise bildet die Nut 26 eine Führung für die radiale Verschiebung dee Dreh-r Zapfens 28 relativ zur Drehachse des Nockens 22, die durch die Druckerwelle 16 definiert ist. Diese Verschiebung wird von einer Stellschraube 32 vorgenommen, die an dem Drehzapfen 28 drehbar angebracht ist, und einem Schraubenlager 34, das am Nocken 22 derart starr befestigt ist, daß es die Nut 26 überbrückt und in diese hineinragt. In dem Schraubenlager 34 ist ein Gewindeloch vorgesehen, in dem die mit einem passenden Gewinde versehene Stellschraube 32 aufgenommen ist, so daß die radiale Lage des Drehzapfens 28 durch Drehen der Stellschraube 32 einstellbar ist. Auf der Stirnfläche des Nockens 22 ist eine Skala 36 angebracht, die sich parallel zur Nut 26 erstreckt und dazu dient, Höhenmarken für die Lage des Drehzapfens 28 vorzusehen, wie noch näher beschrieben wird. Der Umfang des Nockens 22 stellt eine Steuerfläche 38 dar, die mit einem ersten, praktisch kreisförmigen Bereich 40 und einem zweiten, ebenfalls kreisförmigen Bereich 42 mit größerem Krümmungsradius als derjenige des ersten Bereiches 40 versehen ist. Die beiden Bereiche gehen mit einer glatten Kurve ineinander über.

Die Steuerfläche 38 ist mit einem Ende 44 eines Gleitblockes 46 in Kontakt, der in zwei ortsfesten Führungsleisten 48 verschieblich gehaltert ist, die ihrerseits an der Hauptplatte 12 befestigt sind. Die Führungsleisten 48 sind derart angeordnet, daß sie eine Verschiebung des Gleitblockes 46 zu und von der Druckerwelle 16 gestatten. Der Gleitblock 46 wird von Federn 50 gegen die Steuerfläche 38 gedrückt. Die Federn sind zwischen ersten Stiften 52, die jeweils an der zugehörigen Führungsleiste 48 sitzen, und zweiten Stiften 54, die von dem Gleitblock 46 nach der Seite abstehen, ausgespannt. Der Gleitblock ist von einem in Achsrichtung sich erstreckenden Langloch 56 durchzogen. Eine unbewegliche Lagerstange 58 ist an der Hauptplatte 12 mittels eines Gewindeteils 60 und einer

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Mutter 62 fixiert, wie im einzelnen in Pig.13 dargestellt. Die unbewegliche Lagerstange erstreckt sich durch das Langloch 56 im Gleitblock 46 und steht aus letzterem vor. An dem Gleitblock 46 ist ein nach der Seite ragender Führungsblock 64 starr befestigt, der in seiner Bodenfläche mit einer T-förmigen, in seitlicher Richtung laufenden Nut 66 versehen ist. Wie am besten aus Fig.4 ersichtlich, ist in der Nut 66 ein Träger 68 für den Druckkopf von im wesentlichen T-förmigem Querschnitt verschieblich aufgenommen, an dem ein Druckkopf 70 gehaltert ist. Der Druckkopf ist heizbar und enthält hierzu Heizelemente, die über Leitungen 72 an eine Energiequelle angeschlossen sind. Der Druckkopf trägt abnehmbar montierte Formen 74, die mit den Heizelementen in wärmeleitender Beziehung stehen. Die Formen können jede gewünschte Gestalt haben, z.B. Zeichen, Buchstaben, setzbare Ziffern o.dgl., und bilden im allgemeinen eine annähernd ebene Arbeitsfläche 76.

Der Träger 68 für den Druckkopf ist mit einer durchgehenden Bohrung 78 versehen, in der ein Drehzapfen 80 frei drehbar aufgenommen ist. Der Drehzapfen ist am einen Ende eines Hebels 82 befestigt. Dieser Verbindungshebel ist mit einem in Achsrichtung sich erstreckenden Schlitz 84 versehen, der aus dem Mittelbereich des Hebels zu dessen dem Drehzapfen 80 fernen "^jide zieht. Der Schlitz 84 ist so dimensioniert, daß er die unbewegliche Lagerstange 58 und den verschieblichen Drehbolzen 28 im Gleitsitz aufnimmt.

Gegenüber der Arbeitsfläche 76 des Druokkopfes 70 und dieser zugekehrt ist eine Unterlage 86 angebracht. Die Unterlage umfaßt eine innere Bandstütze 88, die an einem Rahmen 89 (Fig. 4) befestigt ist und ein endloses Band 90 abstützt, das vorzugsweise aus einem reibungsarmen Kunststoffmaterial ist. Zwischen dem Band und der Bandstütze ist ein Satz von Kugellagern 92 angeordnet, um die Reibung zwischen diesen Teilen mögliohst klein zu halten und das Band praktisch ungehindert verschiebbar zu machen. Die Bandstütze hat eine solche Form, daß sie

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das Band auf dessen einer der Arbeitsfläche 76 gegenüberliegenden Seite entlang einer im wesentlichen ebenen Bahn abstützt. Eine Bahn W wird entlang einem linearen Weg zwischen der Arbeitsfläche 76 des Druckkopfes 70 und dem endlosen Band 90 in Richtung des Pfeiles 94 kontinuierlich bewegt. An dem Druckkopf 70 ist ein Ausleger 96 zur Bandhalterung befestigt, der sich von dem Druckkopf nach der Seite in einer zum Weg der Bahn W praktisch parallelen Richtung erstreckt. An jedem Ende des Auslegers 96 ist eine Rolle 98 befestigt, Die beiden Rollen 98 erstrecken sich quer über die Bahn W und stützen zwischen sich einen Abschnitt eines Bandes T ab, das ein durch Wärme ablösbares Pigment trägt und deshalb als Pigmentband bezeichnet wird. Die Rollen 98 drehen sich frei auf Stummelachsen 100 und halten normalerweise einen Abschnitt des Pigmentbandes T zwischen dem Druckkopf 70 und dem endlosen Band 90, aber so, daß es mit diesen nicht in Berührung ist. Wie in Fig·? gezeigt, wird das Zahnrad 20, das den Antriebsmechanismus 14 für den Drucker antreibt, seinerseits von einem Zahnrad 102 auf einer Welle 104 angetrieben, die ihrerseits an der Hauptplatte 12 drehbar gehaltert ist. Die Welle 104 trägt in dem in Fig.3 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Kettenrad 106, das über eine Kette 108 mit dem Antriebsmechanismus einer Verpackungsmaschine verbunden ist, so daß jeder Zyklus der Verpackungsmaschine in einem festen Verhältnis zu den Zyklen des Druckapparates 10 steht. In einer Ausführungsform ist dieses Verhältnis eins zu eins. In anderen Worten: ein Zyklus des Druckapparates, der durch eine Umdrehung der Bahnvorschubrollen 108 (Fig.10) gegeben ist, entspricht einer Umdrehung des Zahnrads 20 und des Nockens 22. Anders ausgedrückt, die Winkelgeschwindigkeit des Nockens 22 ist gleich der Winkelgeschwindigkeit der Bahnvorschubrollen 108.

Anhand der Pig.9» 10 und 11 wird nunmehr die Funktion des Antriebsmechanismus 14 für den erfindungsgemäßen Druckapparat erläutert. In Fig.9 ist der Antriebsmechanismus 14 an einem Punkt des Zyklus dargestellt, wenn die Endfläche 44 des Gleit-

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blockes 46 mit einem Punkt auf dem ersten Bereich 40 der Steuerfläche 38 in Kontakt ist vor dem Übergang zum zweiten Bereich 42. Pig.10 veranschaulicht den Druckmechanismus während des Aufdruckena, wenn die Endfläche 44 des Gleitblockes 46 mit dem zweiten Bereich 42 der Steuerfläche 38 in Kontakt ist. Pig.11 zeigt den Antriebsmechanismus 14, nachdem sich der Nocken 40 in Richtung des Pfeiles 109 zu einer Stelle weitergedreht hat, wo die Endfläche 44 des Gleitblockes 46 mit dem ersten Bereich 40 der Steuerfläche 38 in Berührung ist. Pig.12 veranschaulicht den vom Druckkopf 70 zurückgelegten Weg. Ein erster Abschnitt 110 dieses Weges stellt die Zeitspanne des Aufdruckens dar, während der der Druckkopf 70 das Pigmentband T und die Bahn W gegen das endlose Band 90 der Unterlage 86 anlegt, so daß die heiße Form 74 des Druckkopfes das Pigment in dem Pigmentband T lösen und auf die Bahn W übergehen lassen kann, um so den Aufdruck herzustellen. Dieser Teil des Druckzyklus ist durch Pig.10 repräsentiert. Die anderen Teile des Druckzyklus, die in den Pig.9 und 11 dargestellt sind, sind dadurch charakterisiert, daß der Druckkopf von dem Unterlageband 90 abgehoben ist.

Die Bewegung des Druckkopfes 70 hat zwei Komponenten. Die erste Bewegungskomponente des Druckkopfes 70 verläuft zu dem Band 90 der Unterlage hin und von diesem weg; sie wird durch den Kontakt der Steuerfläche 38 mit der Endfläche 44 des Gleitblockes 46 hervorgerufen, durch den der GIeitblock und der Druckkopf gegen die Kraft der Federn 50 als eine Einheit verschoben werden. Da beide Bereiche 40 und 42 der Steuerfläche 38 praktisch Kreisquerschnitt haben, hat der Weg des Druckkopfes 70 zwei Teile, die praktisch parallel zum Weg der Bahn W verlaufen und von denen der eine der Druckwegabschnitt 110 ist, sowie zwei Übergangsbereiche zwischen diesen Wegabschnitten, die dem Übergang zwischen den beiden Bereichen der Steuerfläche entsprechen.

Die zweite Bewegungskomponente des Druckkopfes 70 verläuft im wesentlichen parallel zum Weg der Bahn W und ist durch die

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Verschiebung des Druckkopfes und dessen Trägers 68 in der Nut 66 des Pührungsblockes 64 repräsentiert. Diese Verschwenkung wird durch den Verbindungshebel 82 bewirkt, der um die unbewegliche Lagerstange 58 schwenkt, wenn der verschiebliche Drehzapfen 28, der an dem kontinuierlich rotierenden Nocken 22 befestigt ist, eine annähernde Hin- und Herbewegung ausführt. Diese Bewegung bewirkt die Hin- und Herbewegung des Druckkopfes 70, wie sie in Pig.12 veranschaulicht ist.

Um einen klaren Aufdruck ohne Beschädigung der Bahn ¥ zu erhalten, muß die Geschwindigkeit V (Pig.10) des Druckkopfes während des Druckwegabschnittes 110 des Druckzyklus gleich der Geschwindigkeit V_w der Bahn ¥ sein. Wenn gemäß Pig.10 V_Q die Geschwindigkeit des Drehzapfens 28, η die Winkelgeschwindigkeit des Nockens 22, die gleich der Winkelgeschwindigkeit der Bahnvorschubrollen 108 ist, und C_Q die Schnittlänge der Bahn W sind, dann gelten die folgenden Beziehungen:

V - V
w ~ ρ

V₀ = Tt 2a η
V_p = Tt 2a η (f)
nC₀ = TT 2a η (§>

da TC , 2 und c konstant und gleich K sind.

°o -= *Φ

Aus der letzten Gleichung geht hervor, daß die Schnittlänge durch die geometrische Dimension des Druckers unabhängig von η bestimmt ist. Wenn einmal die Dimension a festgesetzt ist, bewegt sich der Druckkopf mit einer synchronisierten Geschwindigkeit zusammen mit der Bahn unabhängig davon, wie schnell sich die Verpackungsmaschine dreht. Die Dimension a wird durch die radiale Lageeinstellung des verschieblichen Drehzapfens

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28 relativ zur Rotationsachse des Nockens 22, die durch die Druckerwelle 16 gegeben ist, mit Hilfe der Stellschraube 32 festgelegt. Pur jede Schnittlängeneinstellung C₀ an der übergeordneten Verpackungsmaschine kann an dem Antriebsmechanismus 14 eine entsprechende Schnittlänge eingestellt werden, indem der verschiebliche Drehzapfen 28 in eine solche Stellung gebracht wird, daß die Geschwindigkeit des Druckers V während des Druckabschnittes 110 des Zyklus gleich der Geschwindigkeit der Bahn V ist. Diese vorstehende Anordnung erzeugt einen Aufdruck für jede Schnittlänge der übergeordneten Verpackungsmaschine.

Nachstehend wird die Einrichtung zum Antreiben und Führen des Pigmentbandes T beschrieben. Das Pigmentband wird von einer Vorratsrolle 112 zugeführt und in einer Aufwickelrolle 114 gesammelt. Der Mechanismus zum Antreiben des Pigmentbandes ist am besten aus den Pig.2-5 und 7 ersichtlich· Die Welle 104, die von der übergeordneten Verpackungsmaschine angetrieben wird, trägt auch noch eine erste Riemenscheibe 116, die sich gemeinsam mit der Welle dreht. Die erste Riemenscheibe ist über einen Riemen 120 mit einer zweiten Riemenscheibe 118 verbunden, so daß sie diese zweite Riemenscheibe 118 kontinuierlich dreht. Die zweite Riemenscheibe ist über eine Rutschkupplung 122 durch Reibung mit der Aufwickelrolle 114 gekuppelt. Aufwickelrolle 114, zweite Riemenscheibe 118 und Schlupfkupplung 122 sitzen alle auf einer Stummelwelle 124» die ihrerseits von einem an der Hauptplatte 12 befestigten Arm 126 getragen wird. Mit dieser Anordnung wird auf das Pigmentband T über die Aufwickelrolle 114 ein konstanter Zug ausgeübt.

Wie oben erwähnt und in den Fig.3 und 4 dargestellt, ist die Druckerwelle 16, die sich kontinuierlich dreht und den Nocken 22 des Antriebsmechanismus 14 trägt, in der Hauptplatte 12 gelagert. An dem über die Seite der Hauptplatte 12 vorstehenden und zum Nocken 22 fernen Ende der Druckerwelle 16 ist ein Rad 128 befestigt. Diese Seite der Hauptplatte wird im folgenden als Rückseite bezeichnet. Wie am besten aus Pig.3 ersichtlich,

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ist das Rad 128 mit einer radialwärts laufenden Hut 130 versehen, die das Ende eines Zapfens 132 aufnimmt. An dem Zapfen 132 ist eine zweite Stellschraube 134 drehbar befestigt, die in ein Gewindeloch eines zweiten Schraubenlagers 136 greift, welches die Hut 130 überspannt und in sie vorsteht. Auf diese Weise läßt sich durch Drehen der zweiten Stellschraube 134 die lage des Zapfens 132 relativ zur Rotationsachse des Rades 128, die durch die Antriebswelle 16 vorgegeben ist, in radialer Richtung verändern. Der Zapfen 132 ist an einem Ende einer kurzen Stange 138 drehbar befestigt. Die Stange 138 geht bei der kontinuierlichen Drehung des Rades 128 in Richtung des Pfeiles 142 nach Art eines Kurbelmechanismus hin und her in Richtung des Doppelpfeiles 140. An dem anderen Ende der Stange 138 ist eine Zahnstange 144 schwenkbar angelenkt, die in einem Bügel 146 verschieblich gehaltert ist. Die Zahnstange 144 ist ebenfalls in Richtung des Doppelpfeiles 140 hin- und herbewegbar. Mit der Zahnstange 144 kämmt ein Ritzel 148, das durch die Zahnstange angetrieben wird. Das Ritzel 148 ist über eine Welle 152 mit einem Einwegkupplungsmechanismus 150 gekuppelt. Alle diese Teile sind, wie in Fig.5 gezeigt, an der Hauptplatte 12 befestigt. Die Einwegkupplung 150 tiberträgt die Hin- und Herbewegung des Ritzels 148 in eine einsinnige Drehung einer Bandtransportrolle 154, die von der Vorderseite der Hauptplatte 12 wegragt. Die Einwegkupplung 150 dreht die Bandtransportrolle 154 in Richtung des Pfeiles 156 (Fig.1), wenn das Ritzel 148 in Richtung des Pfeiles 158 (Fig.2) gedreht wird, was wiederum erfolgt, wenn eich die Zahnstange 144 und die Stange 138 gemäß Fig.2 in Richtung zur oberen rechten Ecke dieser Fig. bewegen. Wenn die Zahnstange 144 in Richtung zur linken unteren Ecke der Fig.2 geschoben wird, dreht sich das Ritzel 148 entgegengesetzt zum Pfeil 158, aber die Bandtransportrolle 154 bewegt sich nicht.

Die Orientierung des Rades 128 relativ zum Hocken 22 ist solcherart, daß die Bandtransportrolle während des Teils des Zyklus, wenn der erste Bereich 40 der Steuerfläche 38 mit

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der Endfläche 44.des Gleitblockes 46 in Kontakt ist, bewegt wird. Anders ausgedrückt, der Bandvorschub findet während der Zeitspanne statt, in der der Druckkopf 70 entlang dem Wegabschnitt bewegt wird, der parallel zur Bahn W, aber von dieser beabstandet, verläuft. Die während jedes Zyklus vorgeschobene Bandlänge, die durch die Winkelbewegung der Bandtransportrolle 154 bestimmt ist, wird mit Hilfe der zweiten Stellschraube selektiv eingestellt. Diese Stellschraube stellt im Effekt die Bewegung der Zahnstange 144 proportional zum Abstand zwischen dem Zapfen 132 und der Rotationsachse des Rades 128 ein.

Nachstehend wird anhand der J¹Ig. 1, 2 und 6-8 der Bandführungsmechanismus gemäß der Erfindung beschrieben. Die Vorratsrolle 112 sitzt auf einer Stummelwelle 160, die an der Hauptplatte 12 drehbar befestigt ist. Diese Stummelwelle trägt auch noch eine Spannrolle 162, die sich mit der Welle dreht. Nahe der Stummelwelle 160 ist an der Hauptplatte 12 ein Hebelarm 164 mittels eines Zapfens 166 (Fig.8) angelenkt. Der Hebelarm wird normalerweise gemäß Fig.1 in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn um den Zapfen 166 gezogen. Hierzu dient eine Feder 168, die einen an der Hauptplatte 12 sitzenden Stift 170 mit einem am Ende des Hebelarmes 164 angebrachten Stift 172 verbindet. Um die Spannrolle 162 ist ein Zugriemen 174 geführt, der mit seinen Enden an beabstandeten Stellen 176 und 178 des Hebelarms 164, die zu beiden Seiten des Zapfens 166 liegen, verankert ist. An dem zur Feder 168 fernen Ende des Hebelarmes 164 ist eine Führungsrolle 180 drehbar gehaltert. Das Pigmentband T läuft von der Vorratsrolle 112 um die Führungsrolle 180 und von dort zur Bandtransportrolle 154, wo es zwischen dieser Bandtransportrolle und einer Andrückrolle 182 durchläuft.

Der Hebelarm 164 und der Zugriemen 174 dienen als Bremse an der Vorratsrolle 112 während der Zeit, wenn das Pigmentband nicht transportiert wird. Wenn das Pigmentband vorgeschoben werden soll, wird durch die Drehung der Bandtransportrolle 154 in Richtung des Pfeiles 156 der Hebelarm 164 gegen die

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Kraft der Feder 168 gemäß Fig.1 im Uhrzeigersinn geschwenkt, um die Bremswirkung an der Vorratsrolle 112 aufzuheben und einen gleichmäßigen Bandvorschub zu gestatten.

Wie in Fig.6 und 7 noch genauer dargestellt, ist die Andrückrolle 182 zwischen den Armen eines U-förmigen Andruckbügels 184 drehbar gehaltert. Der Andruckbügel ist im Bereich seines die Arme verbindenden Steges mittels eines Bolzens 186 schwenkbar gelagert und wird von einer Feder 188, die zwischen dem Ende des einen Armes des Andruckbügels 184 und einem an der Hauptplatte 12 befestigten Stift 190 eingespannt ist, gemäß Fig.7 entgegen dem Uhrzeigersinn vorbelastet. Diese Anordnung dient dazu, die Andruckrolle 182 gegen die Bandtransportrolle 154 zu drücken, um so einen sicheren Vorschub durch die Bandtransportrolle zu gewährleisten.

Am Ende eines Armes des Andruckbügels 184 ist ein Tanzrollenarm 192 mit seinem einen Ende angelenkt. Das andere Ende des Tanzrollenarmes 192 trägt eine drehbare Tanzrolle 194 auf einer Stummelachse 196 (Fig.6), deren Ende mittels einer Feder 198 mit einem an der Hauptplatte 12 sitzenden Stift 200 verbunden ist. Die Feder 198 zieht die Tanzrolle 194 gemäß Fig.1 nach oben, um auf das Pigmentband T, das die Tanzrolle umläuft, nachdem es zwischen, der Andruckrolle 182 und der Bandtransportrolle 154 durchgelaufen ist, einen Zug auszuüben. Von der Tanzrolle 154 aus läuft das Pigmentband um die Rollen 98, die an dem Ausleger 96 befestigt sind und mit diesem gemeinsam mit dem Druckkopf 70 verschieblich sind. Diese Verschiebung kann eine Änderung der Spannung im Pigmentband T verursachen; solche Spannungsänderungen im Band werden von der Tanzrolle 194 durch Verschwenken des Tanzrollenarmes 192 gegen die Kraft der Feder 198 aufgenommen. Von der Druckposition zwischen den Rollen 98 läuft das Pigmentband dann zur Aufwickelrolle 114.

Im folgenden wird auf die Fig.14 und 15 Bezug genommen, in denen eine andere Ausführungsform der Unterlage 86' dargestellt

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ist· Anstelle des endlosen Bandes 192 wird die Unterlage von einem Kissen 202 gebildet, das "beispielsweise aus einem flachen Gummikörper besteht, der auf einer Gleitplatte 204- befestigt ist. Die Gleitplatte ist in einer T-förmigen Nut 206 einer ortsfesten Führung 208 aufgenommen. Zusammenpassende Ausnehmungen 210 und 212 in den einander zugekehrten Oberflächen der Gleitplatte 204 und der ortsfesten Führung 208 bilden einen Durchgang zur Aufnahme einer Feder 214, die sich zwischen der ortsfesten Führung 208 und einem an der Gleitplatte 204 sitzenden Stift 216 erstreckt. Der von den Ausnehmungen 210 und212 gebildete Durchgang und die Feder 214 erstrecken sich praktisch parallel zum Weg der Bahn W. Während des Druckabschnittes des Zyklus, wenn der Druckkopf 70 das Pigmentband T und die Bahn W gegen das Kissen 202 anlegt, wird das Kissen gemäß Fig.14 nach links bewegt, wie dies durch die in Fig.14 gestrichelte zweite Lage angedeutet ist. Am Ende des Druckabschnittes des Zyklus wird der Druckkopf 70 angehoben und das Kissen 202 und die Gleitplatte 204 werden freigegeben und von der Feder 214 in ihre Ausgangslage zurückgeholt.

In den bisher beschriebenen Beispielen wird die Unterlage während des Druckabschnittes des Zyklus durch den Kontakt mit dem Druckkopf 70 und durch dessen Bewegung entlang dem Weg der Bahn W verschoben; nach Wunsch können jedoch auch Mittel vorgesehen sein, um die Unterlage zwangsweise anzutreiben. Weiter iet bei dem vorstehend beschriebenen Druckapparat eine Anordnung getroffen, mit der dieser im Verhältnis eins zu eins zur übergeordneten Verpackungsmaschine angetrieben wird, doch können auch andere Zuordnungsverhältnisse eingerichtet werden.

Im Rahmen der Erfindung sind gegenüber den beschriebenen Ausführungsbeispielen Abänderungen möglich.

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Claims

Ansprüche

1. \Verfahren zum Bedrucken von Bahnen, die sich kontinuier-V /lieh entlang einem ersten Weg bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucker zyklisch entlang einem zweiten Weg verschoben wird, der einen ersten, sich im wesentlichen entlang dem ersten Weg erstreckenden Abschnitt und einen zweiten von dem ersten Weg beabstandeten Abschnitt aufweist, wobei der Drucker die Bahn gegen eine Unterlage anlegt, während er den ersten Abschnitt des zweiten Weges durchläuft, daß ferner die Unterlage in Richtung der Portbewegung der Bahn entlang dem ersten Weg mit praktisch der gleichen Geschwindigkeit wie der Drucker wenigstens während der Zurücklegung des ersten Abschnittes des zweiten Weges durch den Drucker verschoben wird und daß die Geschwindigkeit des Druckers während seines Durchganges durch den ersten Abschnitt des zweiten Weges derart selektiv eingestellt wird, daß die Geschwindigkeit des Druckers, der Unterlage und der Bahn beim Durchlaufen des ersten Abschnittes des zweiten Weges praktisch gleich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker derart angetrieben wird, daß die Dauer jedes Zyklus des Druckers in einem festen Verhältnis zur Dauer des Zyklus einer Verpackungsmaschine steht, die die Bahn vorschiebt·

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Zyklen des Druckers und der Verpackungsmaschine 1:1 ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form an dem Drucker erwärmt wird und schrittweise Längen eines ein durch Wärme ablösbares Pigment tragenden Bandes in den Bereich zwischen dem Drukker und der Unterlage vorgeschoben und von der erwärmten

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Form erfaßt werden, um das Pigment auf die Bahn zu übertragen und so den Aufdruck zu erzeugen, während der Drucker entlang dem ersten Abschnitt des zweiten Weges lauft.

5. Druckapparat zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Drucker (70), der auf der einen Seite des von der kontinuierlich bewegten Bahn (W) verfolgten ersten Weges angeordnet ist, durch eine Unterlage (86, 86») auf der anderen Seite dieses Weges, die dem Drucker zugekehrt ist, durch einen Antriebsmechanismus (14) zum zyklischen Verschieben des Druckers entlang einem zweiten Weg, der einen ersten Abschnitt (110), welcher sich praktisch entlang dem ersten Weg erstreckt, und einen zweiten, von dem ersten Weg beabstandeten Abschnitt umfaßt, wobei zum Zweck des Bedrückens der Drucker (70) die Bahn (W) gegen die Unterlage (86, 86^f) anlegt, während er sich im ersten Abschnitt (110) des zweiten Weges befindet, ferner durch eine zum Antrieb (14) gehörende Einrichtung (28, 32) zum selektiven Einstellen der Geschwindigkeit des Druckers während dessen Durchgang durch den ersten Abschnitt des zweiten Weges in der Weise, daß sich während des Drückens der Drucker und die Bahn mit praktisch der gleichen Geschwindigkeit bewegen, und schließlich durch eine Anordnung, um die Unterlage (86, 86') zusammen mit der Bahn und dem Drucker zu verschieben, wenn der Drukker die Bahn gegen die Unterlage anlegt.

6. Druckapparat nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage ein Abstützelement (90, 202) aufweist, das wenigstens in Portbewegungsrichtung der Bahn frei verschieblich ist, und daß die Anordnung zum Verschieben der Unterlage einen Kontakt zwischen dem Drucker (70) und dem Abstützelement (90, 202) schafft, durch den letzteres vom Drucker mitgenommen wird«

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7. Druckapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstütζelement ein endloses Band (90) ist und eine Bandhalterung vorgesehen ist, die das endlose Band frei umlaufend haltert.

8. Druckapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandhalterung eine unbewegliche Bandstütze (88) und Wälzlager (92) zwischen der Bandstütze und dem endlosen Band (90) umfaßt.

9. Druckapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab3tützelement ein Kissen (202) ist, daß die Unterlage (86·) Vorrichtungsteile (204, 206, 208) aufweist zur Halterung des Kissens in der Weise, daß dieses aus einer Ruhelage praktisch parallel zum Weg der Bahn verschieblich ist, und daß eine Feder (214) vorgesehen ist, die das Kissen zur Ruhelage hin belastet, um das Kissen in seine Ruhelage zurückzuholen, wenn der Drucker (70) am Ende des ersten Abschnittes (110) des zweiten Weges vom Kissen abhebt. (Pig.H u. 15)

10. Druckapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker (70) eine erwärmte Form (74) aufweist, daß ferner der Druckapparat mit einer Einrichtung (128, 132, 138, 144, 150, 154) versehen ist, um schrittweise langen eines Pigmentbandes (T), das ein unter Wärme sich ablösendes Pigment trägt, in den Bereich zwischen dem Drucker (70) und der Unterlage (86, 86 ·) vorzuschieben, während der Zeitspanne, in der der Drucker den zweiten Abschnitt des zweiten Weges durchläuft, wobei die erwärmte Form (74) das Pigmentband (0?) gegen die Bahn (W) anlegt, während der Drucker den ersten Abschnitt des zweiten Weges durchläuft,

11·. Druckapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptantriebselement (16) mit der Einrichtung zum

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Verschieben des Druckers und mit der Einrichtung zum Vorschieben des Pigmentbandes derart gekuppelt ist, daß beide Einrichtungen koordiniert betätigt werden.

12. Druckapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pigmentbandabstützung (96, 98) mit dem Drucker

(70) zur gemeinsamen Bewegung verbunden und derart angeordnet ist, daß sie die Pigmentbandlänge im Bereich zwischen dem Drucker und der Unterlage abstützt, während «er Drucker den ersten Abschnitt (110) des zweiten Weges durchläuft, wobei sich diese Bandlänge mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bahn (W) vorwärtsbewegt.

13. Druckapparat nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum schrittweisen Vorschieben des Pigmentbandes (T) ein kontinuierlich sich drehendes Rad (128), Vorrichtungsteile (132, 138, 144) zum Umsetzen der kontinuierlichen Drehung in eine Hin- und Herbewegung und eine Einwegkupplung (150) aufweist, die derart mit dem Pigmentband funktionell verbunden ist, daß das Pigmentband während der einen Richtung der Hin- und Herbewegung schrittweise vorgeschoben wird.

14. Druckapparat nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungsteile zum Umsetzen der Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung einenmit dem kontinuierlich rotierenden Rad verbundenen Kurbelmechanismus (132, 138) umfassen, der ein an dem Rad (128) befestigten Zapfen (132) und eine Einrichtung (134, 136) zum selektiven Verstellen des radialen Abstandes zwischen dem Zapfen und der Rotationsachse des Rades aufweist, wodurch die Hublänge der Hin- und Herbewegung der Kurbelstange (138) und damit die während jeder Drehung des Rades vorgeschobene Bandlänge veränderbar ist.

15· Druckapparat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

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daß an die Kurbelstange (138) eine Zahnstange (144) zur gemeinsamen Hin- und Herbewegung angeschlossen ist, die mit einem Ritzel (148) in funktioneller Verbindung ist, das hin- und hergedreht wird und die Einwegkupplung (150) antreibt.

16. Druckapparat nach einem der Ansprüche 12 bis 15> gekennzeichnet durch eine Vorratsrolle (112), eine Aufwickelrolle (114) und Glieder zum Führen des von der Vorratsrolle schrittweise durch die Bandtransporteinrichtung und die mit dem Drucker verbundene BandabStützung (96, 98) zur Aufwickelrolle vorgeschobenen Pigmentbandes, zu denen eine Tanzrolle (194) gehört, die mit dem Pigmentband Kontakt hat, sowie Elemente (184, 192) zum "schwenkbaren Haltern der lanzrolle und eine Feder (198) zum Vorbelasten der Elemente in der Weise, daß das Pigment unter Spannung gehalten wird, aber während der Zeitspanne, in der der Drukker den ersten Abschnitt des zweiten Weges durchläuft, durch die Bandabstützung verschiebbar ist.

17· Druckapparat nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (14) zum Verschieben des Druckers (70) einen ersten Schiebemechanismus zum Verschieben des Druckers in Richtung zu und von der Bahn (W) und einen zweiten Schiebemechanismus zum Bewegen des Druckers praktisch parallel zum ersten Weg umfaßt und daß die beiden Schiebemechanismen zur Koordinierung miteinander funktionell verbunden sind.

18. Druckapparat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schiebemechanismus einen Nocken (22) aufweist, der sich kontinuierlich um eine Achse dreht und eine Steuerfläche (38) mit unterschiedlichem Abstand von der Achse hat, sowie !Teile (44, 46), die den Drucker (70) derart mit der Steuerfläche (38) kuppeln, daß der Drucker zwangsweise zur Bahn hingeführt und von dieser weggeführt wird.

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19. Druckapparat nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schiebemechanismus ein kontinuierlich rotierendes Rad (22), an dem ein bewegbarer Drehzapfen (28) befestigt ist, umfaßt, sowie eine unbewegliche lagerstange (58) zwischen der Achse des Rades (22) und dem Drucker, einen Hebelarm (82) mit einem zentralen Schlitz (84), in den die unbewegliche Lagerstange (58) greift und der sich nach einer Seite des Hebelarmes erstreckt und dort den bewegbaren Drehzapfen (28) aufnimmt, und mit einem zweiten Teil, der auf der anderen Seite des zentralen Schlitzes mit dem Drucker schwenkbar verbunden ist, wobei der Hebelarm (82) bei der TJmI auf bewegung des bewegbaren Drehzapfens (28) an dem Rad um die unbewegliche lagerstange (28) schwenkt und dadurch den Drucker in einer zum ersten Weg praktisch parallelen Richtung hin- und herbewegt.

20. Druckapparat nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung zum selektiven Einstellen der Geschwindigkeit des Druckers Verstellmittel zum selektiven Verändern der lage des bewegbaren Drehzapfens (28) in radialer Richtung relativ zur Rotationsachse des kontinuierlich sich drehenden Rades (22) umfaßt.

21. Druckapparat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das kontinuierlich rotierende Rad des zweiten Schiebemechanismus mit dem Nocken (22) des ersten Schiebemechanismus identisch ist und den bewegbaren Drehzapfen (28) sowie die Verstellmittel für letzteren trägt.

22. Druckapparat nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellmittel für den bewegbaren Drehzapfen (28) eine radiale Nut (26) in dem Rad bzw. Nocken (22) zur Aufnahme des Drehzapfens (28), eine an dem Drehzapfen drehbar befestigte Stellschraube (32) und ein Schraubenlager (34) umfassen, das an dem Rad bzw. Nocken

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starr befestigt ist und die Nut (26) überspannt und mit einem Gewindeloch versehen ist, in das die Stellschraube (32) eingeschraubt ist, so daß bei Drehung der Stellschraube der bewegbare Drehzapfen (28) in radialer Richtung verschoben wird.

23. Druckapparat nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile zum Kuppeln des Druckers (70) mit der Steuerfläche (38) einen Gleitblock (46), der in Richtung zu und von der Bahn (W) verschieblich gehaltert ist und an der Steuerfläche anliegt, und einen Führungsblock (64) umfassen, der an dem Gleitblock zur gemeinsamen Bewegung befestigt ist, sowie einen Träger (68) für den Drucker, der an dem !Führungsblock parallel zum ersten Weg verschieblich gehaltert ist, während der Drucker (70) zusammen mit dem Gleitblock zu und von der Bahn bewegbar ist.

24. Druckapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Verbindung mit einer Verpackungsmaschine, die die Bahn auf dem ersten Weg mit einer durch die Dauer des Zyklus der Verpackungsmaschine und die gewünsohte Schnittlänge der Bahn bestimmten Geschwindigkeit vorschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (14) zum zyklischen Verschieben des Druckers (70) und die Verpackungsmaschine derart gekuppelt sind, daß ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Zyklusdauer des Antriebsmechanismus und dem Zyklus der Verpackungsmaschine besteht, wobei die Einrichtung zum selektiven Einstellen der Geschwindigkeit des Druckers eine Eichung (36) in Schnittlängen aufweist, so daß der Druckapparat die Schnittlängen ungeachtet von Änderungen der Zyklusdauer beibehält.

25. Druckapparat nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,

daß das bestimmte Verhältnis zwischen den Zykluszeiten des Antriebsmechanismus und der Verpackungsmaschine 1:1 ist·

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