DE2715092C3 - Vorrichtung zum Prägedrucken einer kontinuierlich vorrückenden Folienmaterialbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prägedrucken einer kontinuierlich vorrückenden Folienmaterialbahn der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Art.

Bei vielen Verpackungsvorgängen wird eine Folienmaterialbahn in Abschnitte getrennt, die als Umschläge oder Etiketten an der Außenseite der verschlossenen Packung verwendet werden. Häufig ist es erwünscht, Daten oder andere Informationen auf dem Umschlag anzubringen, jedoch müssen diese während des Verpackens oder Etikettierens auf die Bahn gedruckt werden. Beispielsweise bestimmen Chargenzahlen oder Datumsangaben auf Packungen, die Lebensmittel oder verderbliche Materialien enthalten, wenn die Produkte verpackt wurden und wann der Inhalt nicht länger zum Verbrauch oder zur Benutzung geeignet ist. Es ist üblicherweise nicht möglich, von vornherein zu bestimmen, wann ein bestimmtes Etikett oder ein bestimmter Umschlag auf eine Packung aufgebracht wird, und daher ist das vorherige Bedrucken der Etiketten mit den Daten oder Informationen nicht möglich. Aus diesem Grunde ist es bekannt, eine Datierungsvorrichtung in einer Verpackungsmaschine zu verwenden, die mit einer vorrückenden Bahn aus Verpackungsmaterial zusammenarbeitet, wenn die Bahn durch die Maschine gezogen und auf die Packungen während des Verpackens oder Etikettierens aufgebracht wird. Derartige Vorrichtungen benötigen einen synchronisierten, zyklischen Antriebsmechanismus und einen Druckmechanismus, die konstruktiv sehr aufwendig sind.

Ferner ist aus der DE-AS 22 12 764 eine Vorrichtung zum Drucken von in Zeilenform angeordneten Symbolen bzw. Druckzeichen auf einzelne Blätter bekannt Die Druckzeichen sind auf Druckrädern angeordnet die sich innerhalb des Druckkopfes befinden. Der Druckkopf ist ortsfest angeordnet und eine Gegendruckrolle ist in Zeilenlängsrichtung abrollbar und drückt dabei jedes einzelne angehaltene Blatt gegen einen Farbschichtträger und den Druckkopf. Die Gegendruckrolle ist an einem Schlitten angeordnet, der in Zeilenlängsrichtung angetrieben ist, wobei die Gegendruckrolle quer zu der Bewegungsrichtung des Schlittens gegen die Zeile beweglich gelagert ist. und bei ihrer Bewegung durch eine Steuerkurve zwangsläufig derart geführt ist daß sie auf die Länge der Druckzeichenzeile gegen den Druckkopf gedrückt wird. Die Gegendruckrolle und eine gegenüber dieser frei drehbare Führungsrolle sind zu diesem Zweck koaxial an einem gemeinsamen, auf dem Schlitten gelagerten Träger angeordnet, wobei die Führungsrolle mit der Steuerkurve unter der Wirkung einer Feder zusammenarbeitet. An den beiden Enden der Steuerkurve kommt der Schlitten jeweils zum Stillstand und wird dann in der entgegengesetzten Richtung bewegt, wobei erneut die Steuerkurve durch die Führungsrolle abgefahren wird. Die Rücklaufbewegung kann ein Leerhub oder ein Arbeitshub sein, wobei der Leerhub eine zu geringe Arbeitsgeschwindigkeit ermöglicht und ein Arbeitshub einen erheblichen gerätemäßigen Aufwai.d erfordert, da die einzelnen Blätter durch eine Greiferwalze von dem Vorratsstapel entnommen und dann durch Überführungswalzenpaare bis zu einem Anschlag im Bereich des Druckkopfes

«ο transportiert werden müssen. Außerdem ist es, wenn bei beiden Hüben gedruckt wird, kaum möglich, den Aufdruck auf allen Blättern gleichmäßig auszuführen. Für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten, die für das Bedrucken von Umschlagen oder Etiketten benötigt

*^s werden, ist eine derartige intermittierend arbeitende Vorrichtung nicht geeignet.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Vorrichtung zum zyklischen Bedrukken einer kontinuierlich vorrückenden Folienmaterialbahn mit einer Information zu schaffen, die eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen.

-5 Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die Gegendruckrolle auf einer geschlossenen Kurve kontinuierlich bewegt wird, wobei die Kurve einen Bogenabschnitt einschließt, in dem die Gegendruckrolle von dem Druckkopf abgehoben ist. Die konstruktive Vereinfachung ergibt sich dadurch, daß die Gegendruckrolle gleichzeitig als Bahnführungsrolle dient und dadurch auch die Bahn selbst beim Durchlaufen des Bogenabschnitts von dem Druckkopf abgehoben ist. Auf diese Weise wird die Folienmaterialbahn zyklisch

μ mit dem Druckkopf in Eingriff gebracht.

Vorteilhafterweise verschiebt die Kurbelstange die Gegendruckrolle für den Druckvorgang in der einen Richtung entgegengesetzt zum Bandvorschub im

wesentlichen mit dessen Geschwindigkeit, wobei diese Bewegungen die relative Geschwindigkeit zwischen der Folienmaterialbahn und dem Druckkopf auf Null verringern, wenn die Bahn den Druckkopf berührt, und es ermöglichen, die Bahn über den Druckkopf vorzurücken, wenn die Bahn und der Druckkopf außer Berührung sind. Die Geschwindigkeiten der Rolle und der Folienmaterialbahn sind dadurch veränderbar, daß die Kurbel mit der Kurbelstange an dem Ende verbunden ist, das zu dem die Bahnführung^rolle tragender Ende entgegengesetzt und mit einem Getriebesatz veränderbare Übersetzungsverhältnisse verbunden ist Dieser Getriebesatz kann Exzenter aufweisen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 die wesentlichsten Teile der Vorrichtung in Seitenansicht,

F i g. 2 die Vorrichtung gemäß Fig./ von rechts betrachtet,

F i g. 3 teilweise im Schnitt den zyklischen Antriebsmechanismus zum Beirieb der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine Darstellung eines Teils des Druckers in F i g. 1 von oben,

F i g. 5 einen Teilschnitt des zyklischen Antriebsmechanismus längs der Linie 5-5 in F i g. 1, und

F i g. 6 eine Detaildarstellung der Bahnführungsrolle und des Druckkopfes, aus der die Bewegungsbahn der Rolle relativ zu dem Druckkopf hervorgeht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Hauptteile der Vorrichtung 10 zum Zeilendruck auf der Breitseite der Bahn in regelmäßigen Abständen. Die Vorrichtung 10 ist an einem Rahmen oder einer Trennwand 12 der Verpackungsmaschine angeordnet, durch die die Bahn W in einem Verpackungsvorgang transportiert wird. Die Bahnbewegung zu der Druckstation und von dieser weg ist kontinuierlich und in der durch die Pfeile angegebenen Richtung während des Verpackungsvorganges. Die Bahn gelangt somit in die Druckstation über eine stationäre Führungsrolle 14, die an der Trennwand 12 befestigt ist, rückt in einer Schleife um eine bewegliche Führungs- und Gegendruckrolle 16 vnr Hie am einen Ende einer L-förmigen Kurbelstange 20 befestigt ist, und verläßt die Druckstation dann über eine weitere stationäre Führungsrolle 22, die an der Trennwand 12 befestigt ist.

An der Dri.ckstation ist ein Druckkopf 30 an der Trennwand 12 durch einen freischwebenden Arm 32 befestigt. Der Arm kann mit einer Schlitzbahn 33 versehen sein, die sich parallel zu der Rolle 16 erstreckt, um den Druckkopf an verschiedenen axialen Stellen längs der Rolle zu positionieren und einen Kontakt mit den gewählten Bereichen über die Breitseite der Bahn herzustellen. Der Druckkopf hat mehrere Druckräder 34, die einzeln relativ zueinander drehbar sind und die an ihrem Umfang erhabene Druckzeichen tragen. Jedes der Druckräder 34 ist mit einem Druckkopf 36 in Eingriff, um gewählte Zeichen an den einzelnen Rädern au!" einer Druckzeile stationär zu halten, an der die Bahn W angreift, wenn die Rolle 16 über das obere Ende der Räder in einer Ebene senkrecht zur Achse der Rolle läuft. Die Rolle 16 hat eine elastische Außenseite, die die Bahn gegen die erhabenen Druckzeichen an den Rädern t.5 34 drückt und die Zeichen in einem Trockendruckvorgang in die Bahn prägt. Die geprägte Information kann z. B. ein Datum oder eint Chargenzahl sein, die die Produkte kennzeichnet, die verpackt werden.

Das Gestänge, das die Rolle 16 und die Bahn über den Druckkopf 30 zyklisch vor- und zurückbewegt weist die L-fönnige Stange 20, einen Schwenkarm 40, der am einen Ende an der Stange und ?m gegenüberliegenden Ende an einem Exzenter 59 schwenkbar befestigt ist der an dem Gehäuse 42 einstellbar angeordnet ist, eine angetriebene Kurbel 44 und einen zyklischen Antriebsmechanismus 46 mit einem Satz exzenirischer Antriebszahnräder 48 und 30.

Das obere Ende des Schwenkarms 40 hat eine Gabelung 54 und 56, durch die ein Schwenkzapfen 58 die Stange 20 erfaßt um einen Schwenkpunkt zwischen der Rolle 16 am einen Ende der Stange und der Kurbel 44 zu bilden, die mit dem gegenüberliegenden Ende der Stange verbunden ist Das untere Ende des Schwenkarms 40 ist an dem Exzenter 59 schwenkbar gelagert. Die Lage des Exzenters 59 kann in Grenzen durch Drehen des Exzenters innerhalb des Arms 40 eingestellt werden, und die Druckkraft zwischen der Bahn und den Rädern 34 wird entsprechend eingestellt

Die Kurbel 44 ist einstellbar und besteht aus einem Arm 60 und einem Schieber 62, der den Kurbelzapfen 63 an dem Schwenkende der Kurbel trägt. Der Arm 60 ist zur Drehung mit einer Antriebswelle 64 mittels eines Klemmbolzens 66 und eines Keils 68 zwischen der Antriebswelle 64 und dem Arm verbunden. Das radial äußere Ende des Arms 60 hat zwei Ansätze 70 und 72, die sich zu den gegenüberliegenden Seiten der Kurbel erstrecken und Längsschlitze haben, in denen Klemmbolzen 74 und 76 eingestellt werden können. Zwischen den Ansätzen 70 und 72 hat der Arm 60 eine erhabene Bahn 78, wie F i g. 4 zeigt, die sich radial längs des Arms erstreckt, und der Schieber 62 hat einen entsprechenden Ausschnitt, in den die Bahn eingreift, so daß der Schieber an dem Arm in irgendeine Stellung radial eingestellt werden kann. Die Klemmbolzen 74 und 76 erstrecken sich durch die Schlitze in den Ansätzen 70 und 72 in den Schieber und können radial längs des Arms 60 mit dem Schieber 62 verschoben werden, um den radialen Abstand zwischen der Achse der Antriebswelle 64 und den Kurbelzapfen 63 einzustellen, an dem das eine Ende der Stange 20 befestigt ist. Durch Lösen der Bolzen 74 und 76 und Einstellen des Schiebers 62 kann somit die radiale Abmessung der Kurbel 44 und entsprechend der Hub der Rolle 16 eingestellt werden, der sich ergibt, wenn die Kurbel 44 zu einer vollständigen Umdrehung durch die Antriebswelle 64 angetrieben wird.

F i g. 3 zeigt einen zyklischen Antriebsmechanismus 46, der die exzentrischen Zahnräder 48 und 50 umfaßt. Die Antriebswelle 64, auf der die Kurbel 44 angeordnet ist, erstreckt sich durch ein Getriebegehäuse, das an einer Seite von der Trennwand 12 und an der anderen Seite von einem Gehäuse 82 gebildet wird. Das Zahnrad 48 ist an der Antriebswelle 64 über seine Nabe 80 befestigt. Eine weitere Antriebswelle 84 erstreckt sich ebenfalls durch das Gehäuse zwischen der Trennwand 12 und dem Gehäuse 82 parallel zu der Antriebswelle 64 und trägt das andere exzentrische Zahnrad 50. Ein Antriebszahnrad 86, das auf der Welle 84 angeordnet ist, wird von den anderen Zahnrädern und seinem Antriebsmotor (nicht gezeigt) außerhalb des Gehäuses angetrieben und dient als Klemmelement zur Befestigung des exzentrischen Zahnrads 50 an der Welle 84. Zu diesem Zweck erstreckt sich ein Klemmbolzen 88, der am einen Ende der Antriebswelle 84 frei liegt, durch eine öldichtung 90 zu einem Klemmblock 92, der in einem

axialen Schlitz in der Antriebswelle 84 sitzt und aus diesem vorsteht. Der Block 92 erfaßt eine Unterlegscheibe 94, die an der Außenseite der Antriebswelle 84 angeordnet ist, und wenn der Bolzen 88 festgezogen wird, drückt die Unterlegscheibe das Zahnrad 86 gegen das exzentrische Zahnrad 50 und klemmt so das Zahnrad an der Welle 84 gegen die Schulter 96. Eine weitere öldichtung 98 umgibt die Antriebswelle 84 an der Außenseite der Trennwand 12, um während des Betriebs der Druckmaschine öl gegen die exzentrischen Zahnräder 48 und 50 leiten zu können.

Arbeitsweise

Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Kurbel 44 die Kurbelstange 20 veranlaßt, die Gegendruckrolle 16 nach rechts zu bewegen, wenn die Kurbel in der gezeigten Stellung ist, und die exzentrischen Zahnräder 48 und 50 werden in der durch die Pfeile angegebenen Richtung gedreht. Nachdem die Kurbel 44 über 180° aus der gezeigten Stellung gedreht wurde, bewegt sich die Gegendruckrolle 16 nach links, wird jedoch auch infolge der Kippbewegung der L-förmigen Kurbelstange 20 zwischen der Gabelung 54 und 56 am oberen Ende des Schwenkarms 40 etwas gehoben. Die fortgesetzte Drehung der Kurbel bewegt die Gegendruckrolle 16 weiter nach links und dann zurück in die gezeigte Stellung. F i g. 6 zeigt die relativ flache Umlaufbahn P, die die Mitte der Rolle 16 während einer einzigen Umdrehung der Kurbel 44 durchführt. Wenn sich die Rolle nach rechts bewegt, ist die durchlaufene Bahn im wesentlichen gerade, was einen relativ gleichmäßigen Druck zwischen den Druckrädern 34 und der Bahn W hervorruft, während die Bahn W mit den Rädern in Verbindung gehallen wird. Wenn die Rolle 16 sich nach links bewegt, wird die Rolle etwas gehoben, um sicherzustellen, daß keine Berührung zwischen der Bahn und den Druckrädern auftritt. Die vertikale Bewegung des Rades wird begrenzt, um das Auftreten irgendeines größeren Durchhanges in der Bahn zu vermeiden.

Um eine klare Abbildung auf der Bahn W während des Druckvorganges zu erzeugen, wird die Geschwindigkeit der Rollenbewegung nach rechts in den Fig. 1 und 6 so eingestellt, daß sie an die Vorschubgeschwindigkeit der Bahn in der entgegengesetzten Richtung bzw. nach links angepaßt ist, und somit ist die sich ergebende Geschwindigkeit der Bahn relativ zu dem Druckkopf 30 Null, während die Bahn die Druckräder 34 berührt. Um die Rollengeschwindigkeit hierfür einzustellen, wird der Radius der Kurbel 44 durch Verschieben des Schiebers 62 radial in den oder aus dem Arm 60 eingestellt, während die Klemmbolzen 74 und 7i gelöst sind. Die exzentrischen Zahnräder 48 und 50 sini mit der Drehung der Kurbel 44 in Phase, um d Drehgeschwindigkeit der Kurbel und damit d Horizontalgeschwjndigkeit der Rolle 16 zur Erzielun einer relativ kr-iistanten Geschwindigkeit zu moduli ren, währtrid die Bahn mit den Druckrädern Berührung ist, und zur Erzielung einer maximale Geschwindigkeit während des Rückhubs. Nachdem d

ίο Zahnradphasenlage und die Abmessung der Kurbel 4 eingestellt wurde, wird der Exzenter 59 verwendet, un die Lage des Schwenkarms 40 einzustellen, so daß d Rolle 16 in einen geeigneten Druck zwischen der Bah und den Druckrädern 34 ausübt.

!5 Da die gedruckte Information im allgemeinen a einer bestimmten Steile längs der vorrückenden Bah IV erwünscht ist, ist es auch nötig, die zyklisch Arbeitsweise der Druckmaschine bezüglich der Lag der vorrückenden Bahn einzustellen. Der Klemmbolzei 88 und das Antriebszahnrad 86 in F i g. 3 wirken mit den exzentrischen Zahnrad 50 zusammen, um diese Einste lung durchzuführen. Durch Lösen des Bolzens 88 un Drehen der Kurbel 44 zusammen mit den exzentrische Zahnrädern 48 und 50 relativ zu dem Antriebszahnra 86 kann eine Übereinstimmung zwischen der Phasenla ge der Gegendruckrolle 16 und der Lage der Bahn in de Maschine erzielt werden, unabhängig davon, ob de Antriebsmechanismus für die Bahn und das Antriebs zahnrad 86 den gleichen Mechanismus oder zwe verschiedene synchronisierte Mechanismen bilden.

Es wurde somit eine Druckmaschine zur zyklische Erzeugung einer gedruckten Information in getrennte Intervallen längs einer vorrückenden Bahn aus Folien material erläutert. Die Maschine verwendet ei Gestänge, um die Druckrolle über einen stationäre Druckkopf vor- und zurückzuschwingen und synchroni siert die Geschwindigkeit der Rolle mit der Vorschubbe wegung der Bahn, um eine klare Abbildung während de Druckvorganges zu erzeugen.

Es ist nicht wesentlich, eine einstellbare Kurbel in den Getriebe zu verwenden, wenn es möglich ist, vorhe eine genaue Bemessung der Kurbel zu erreichen, die zu Synchronisierung der Geschwindigkeit der Rolle 16 mi der Vorschubbewegung der Bahn IV notwendig ist. Di genaue Einstellung des gezeigten Getriebes kann zu Anpassung an die jeweiligen Bedingungen geändei werden, in der die Vorrichtung verwendet wird. De Druckkopf kann auch andere Formen als die gezeigt haben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prägedrucken einer kontinuierlich vorrückenden Folienmaterialbahn mit einer Information in getrennten Intervallen, bestehend aus einem die Druckform tragenden Druckkopf, der einer Breitseite der Bahn zugewandt ist, und einer hin- und herschwingenden Gegendruckrolle, die nahe dem Druckkopf frei drehbar um ihre Achse gelagert ist, gekennzeichnet durch eine Kurbelstange (20), die die gleichzeitig als Bahnführungsrolle dienende Gegendruckrolle (16) trägt und die an einem zur Achse der Gegendruckrolle (16) parallelen, kreisbogenförmig geführten Schwenkzapfen (58) gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelstange (20) die Gegendruckrolle (16) für den Druckvorgang in der einen Richtung entgegengesetzt zum Bahnvorschub im wesentlichen mit dessen Geschwindigkeit verschiebt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (44) mit der Kurbelstange (20) an dem Ende verbunden ist, das zu dem die Bahnführungsrolle (16) tragenden Ende entgegengesetzt ist und mit einem Getriebesatz (48, 50) veränderbarer Übersetzungsverhältnisse verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schwenkarm (40), dessen eines Ende an einem stationären Schwenkpunkt (59) angeordnet ist und dessen entgegengesetztes Ende den Schwenkzapfen (58) trägt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnführungsrolle (16) am einen Ende der Kurbelstange (20) befestigt ist und der Schwenkarm (40) mit der Kurbelstange (20) zwischen der Gegendruckrolle (16) und der Kurbel (44) durch den Schwenkzapfen (58) verbunden ist.