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Transferdruckvorrichtung
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Transferdruckvorrichtung
mit einem Rahmen, der einen Transferkopf ausbildet, ferner mit einer im Rahmen drehbar
gelagerten Welle, die in intermittierenden Schritten um jeweils gleiche Drehwinkel
angetrieben ist, mit einem an der Welle befestigten Halteblock für Druckkissen,
weiterhin mit mehreren Druckkissen aus elastischem, wärmebeständigem Material, die
am Umfang des Halteblocks befestigt sind, und mit einer Heizeinrichtung für die
Druckkissen.
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Beim Transferdruck muß das Transferdruckpapier bzw. der Transfer-Druckfilm
an die zu bedruckende Oberfläche in seinem ganzen Bereich angedrückt werden, wobei
der Film erwärmt wird. Wenn die zu bedruckende Oberfläche konvix ist und daher dreidimensional
gebogen ist, ist es notwendig, daß der Transfer-Druckfilm in einem gewissen Ausmaß
gestreckt wird, so daß der Film sich über die gesamte kovexe Fläche in Kontakt mit
ihr erstreckt.
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Soll daher in einer Transferdruckvorrichtung eine konvexe Oberfläche
bedruckt werden, so wird üblicherweise ein elastisches Druckkissen aus wärmebeständigem
Material verwendet.
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Wird dieses Druckkissen an die zu bedruckende Oberfläche angedrückt,
so verformt es sich elastisch, um der konvexen Form der zu bedruckenden Oberfläche
zu entsprechen, wobei dann die Oberfläche durch die elastische Kraft angedrückt
wird.
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Wird das Druckkissen vorher erwärmt, wobei sich der Transfer-Druckfilm
zwischen dem Druckkissen und der zu
bedruckenden Oberfläche befindet,
so wird er gegen die Oberfläche gedrückt, wobei dann der Film in Kontakt mit der
Oberfläche gebracht wird. Gleichzeitig wird der Film um ein gewisses Naß gestreckt,
während er vom Druckkissen erwärmt wird. Dies bewirkt den Transferdruck.
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Hierbei entstehen aber Probleme, die auf der Dicke des Druckkissens
und der Temperatur der Druckfläche beruhen und insbesondere auf dem Verwerfen oder
Faltenbilden der Umfangskante des Druckkissens beim Druckvorgang.
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Um nämlich sicherzustellen, daß das Druckkissen die konvexe Gestalt
der zu bedruckenden Oberfläche beim Druckvorgang so genau wie möglich annimmt ist
es notwendig, daß sich das Druckkissen ausreichend elastisch verformt. Insbesondere
wenn der betreffende Artikel eine gebogene Umfangskante hat und wenn auch diese
gebogene Umfangskante zu bedrucken ist, ist es notwendig, daß sich das Druckkissen
sehr stark elastisch verformt. Es wird daher bevorzugt, wenn das Druckkissen so
dick wie möglich ist. Andererseits ist es üblich, daß das Druckkissen an seiner
Innenseite durch eine HeizeRnrichtung erwärmt wird, die in der Halterung für das
Druckkissen untergebracht ist. Mit wachsender Dicke des Druckkissens wächst daher
auch die Temperaturdifferenz zwischen der Druckfläche des Druckkissens und dem Fußteil
des Druckkissens, das der Heizeinrichtung benachbart ist. In extremen Fällen kann
daher der Fußteil des Druckkissens überheizt werden, während die Temperatur der
Druckfläche nicht ausreicht. Aus diesen Gründen kann die Dicke des Druckkissens
daher nicht beliebig groß sein.
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Ein weiteres Problem besteht darin, daß die auf die zu bedruckende
Fläche ausgeübte Druckkraft, die auf der elastischen Kraft des Druckkissens beruht,
über die Fläche so gleichmäßig wie möglich aufgebracht werden sollte.
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Sie soll also in der Mitte nicht zu hoch sein und im Randbereich nicht
zu niedrig sein.
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Auch aus diesen Uberlegungen ist es wünschenswert, wenn das Druckkissen
so dick wie möglich ist.
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Verwendet man aber sehr dicke Druckkissen, so neigt die Umfangskante
der Druckfläche des Druckkissens dazu, sich zu verwerfen oder Falten zu bilden,
und zwar in einer Richtung hinweg von der zu bedruckenden Oberfläche.
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Dieser Nachteil wird um so stärker, je mehr das Druckkissen elastisch
verformt wird. Es besteht also die Gefahr, daß das Druckbild des Umfangsbereichs
der zu bedruckenden Fläche qualitativ nicht gut ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Transferdruckvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der
konvexe Flächen eines zu bedruckenden Artikels in guter Druckqualität und auf einfache
Weise bedruckt werden können.
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Dabei soll auch die Umfangskante der Fläche einwandfrei bedruckt werden.
Der Transferdruckvorgang soll bei ausreichender Temperatur der Druckfläche des Druckkissens
stattfinden, wodurch ebenfalls eine gute Druckqualtität über die gesamte Druckfläche
sicher gestellt wird.
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Zu Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß rahmenartige Halterungen für Jedes Druckkissen vorgesehen sind, die mit dem
Halteblock
verbunden sind und die jeweils das ihnen zugeordnete
Druckkissen umgeben und dessen Umfangsteil halten und daß ein Heizdom mit einer
Vielzahl von Heizelementen in seinem Inneren den Halteblock mit den Druckkissen
umschließt, der denjenigen Umfangsteil des Halteblocks offen läßt, an dem sich eines
der Druckkissen befindet.
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Die Druckkissen haben eine fühlbare Dicke und bestehen aus elastischem,
wärmebeständigem Material. Am Halteblock sind sie unter gleichen Winkelabständen,
bezogen auf die Drehachse der Welle, befestigt.
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Durch die erwähnten Maßnahmen wird ein einwandfreier Transferdruck
auch bei gewölbten Druckflächen in deren Randbereich erzielt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines AusfUhrungsbeispiels
näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt: Fig.
1 - eine Vorderansicht der wesentlichen Bauelemente einer Transferdruckvorrichtung
nach der Erfindung; Fig. 2 - einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1; Fig.
3 - vergrößert einen Ausschnitt aus Fig. 1, wobei die Vorrichtung in der Druckposition
dargeßtellt ist; Fig. 4 - ebenfalls vergrößert einen Teil von Fig. 2, kurz bevor
der Druckvorgang stattfindet.
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In den Figuren ist ein klammerförmiger Kopfrahmen 1 gezeigt, der den
Transferkopf einer Transferdruckvorrichtung darstellt. Am unteren Ende des Kopfrahmens
ist eine Halterung oder Haltewelle 2 befestigt, und zwar mittels Bolzen 3.
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Eine Transferwelle 5 ist horizontal in Lagern 4 drehbar gelagert,
und zwar am unteren Ende des Kopfrahmens 1. Ein Halteblock 6 für Druckkissen hat
einen quadratischen Querschnitt mit vier flachen Seiten. Der Halteblock ist mitten
auf die Transferwelle 5 aufgeschoben. An jeder der flachen Seiten am Außenumfang
des Halteblocks 6 ist ein kreisförmiges Druckkissen 7 befestigt. Hierzu ist ein
Halterahmen 8 für jedes Druckkissen vorgesehen. Die vier Druckkissen 7, die mit
dem Block 6 verbunden sind, halten zueinander bezüglich der Drehachse der Transferwelle
5 einen gleichen Winkelabstand.
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Jedes Druckkissen 7 besteht aus elastischem, wärmebeständigem Material,
beispielsweise aus Silikongummi. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel hat jedes Druckkissen
eine ausreichende Dicke, die etwa gleich der Hälfte seines Durchmessers ist. Jedes
Druckkissen hat einen Ringflansch 7a, der sich horizontal nach außen an seinem Fußteil
erstreckt, wo das Druckkissen am Halteblock befestigt ist.
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Die Rahmen 8 halten die Druckkissen am Halteblock 6. Sie weisen jeweils
einen Außenflansch oder Ringflansch 8a an ihrem Fuß auf und ein Ringteil 8b. Der
Ringflansch 8a hat an seiner Innenfläche eine Ringschulter 8c zum Halten des Ringflansches
7a des Druckkissens, Der Ringteil 8b hat an seinem anderen Ende einen ringförmigen
Innenflansch 8d.
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Der Rahmen 8 ist am Halteblock 6 über Schrauben 9 befestigt. Der Ringflansch
7a des Druckkissens 7 wird über die Ringschulter 8c des Rahmens 8 gehalten, so daß
dadurch die Druckkissen 7 am Halteblock 6 befestigt sind. Der Ringteil 8b des Rahmens
8 umgibt das Druckkissen 7, wobei der Innenflansch 8d sich an die Umfangskante der
Druckfläche 7b des Druckkissens 7 anlegt und hält.
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Ein hufeisenförmiger Heizdom 11 ist am Kopfrahmen 1 aufgehängt, und
zwar über geeignete Verbindungsteile 10. Der Heizdom umgibt den Halteblock 6 mit
seinen Druckkissen 7 mit Ausnahme des untersten Teils des Halteblocks. Der Halteblock
mit seinen Drückkissen 7 kann daher innerhalb des Heizdoms 11 gedreht werden.
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Mehrere Heizstäbe 12 sind im Halteblock 6 verteilt angeordnet. Mehrere
Heizstäbe 13 sind an der inneren Umfangsfläche des Heizdoms 11 unter gleichen Winkelabständen
bezogen auf die Drehachse der Transferwelle 5, vorgesehen.
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Die Heizstäbe 12 im Halteblock 6 heizen den Halteblock und verhindern,
daß die Druckkissen vom Halteblock gekühlt werden. Die Heizstäbe 19 im Heizdom 11
heizen die Druckkissen 7 derart, daß die Druckflächen 7b der Druckkissen 7 die Jeweils
notwendige Transferdrucktemperatur erreichen. Die Heizstäbe 13 können auch flächig
ausgebildet sein.
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Ein Transfertisch 15 ist unter dem Halteblock 6 vorgesehen.
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Ein Halteblock 16 befindet sich auf dem Transfertisch 15.
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Ein zu bedruckender Artikel 17 hat eine Oberseite 17a und eine Umfangskante
17b, die am Umfang nach außen gebogen ist. Die Oberseite und die Umfangskante zusammen
bilden
eine konvexe, zu bedruckende Oberfläche.
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Der Artikel 17 ist am Halteblock 16 befestigt, wobei sich seine zu
bedruckende Oberfläche nach oben erstreckt.
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Ein langer Streifen aus einem Transfer-Druckfilm 18 erstreckt sich
über dem Artikel 17 und kann in Längsrichtung schrittweise bewegt werden, und zwar
jeweils um eine Länge, die für den Transferdruck benötigt wird. Eine Vorratsrolle
und eine Aufwickelrolle für den Film sind vorgesehen und zeichnerisch nicht dargestellt.
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Ein Temperaturfühler 19 fühlt die Temperatur der Druckfläche des Druckkissens
7 am Ausgang des Heizdoms 11. Der Temperaturfühler ist an einer geeigneten Stelle
im Inneren des Heizdoms 11 angebracht.
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Der Halteblock 6 wird schrittweise jeweils um einen Winkel gedreht,
der den Winkelabständen zwischen den Druckkissen 7 entspricht. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel
sind dies jeweils 900. Der hierfür notwendige Antrieb für die Transferwelle 5 ist
nicht gezeigt. Dadurch werden die Druckkissen 7 nacheinander in die nach unten gerichtete
Druckposition dem Artikel 17 gegenüberliegend gebracht. Für den eigentlichen Druckvorgang
wird der Kopfrahmen 1 abgesenkt oder der Transfertisch 15 wird entsprechend angehoben.
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Im Betrieb wird somit der Halteblock schrittweise jeweils um einen
vorbestimmten Winkel gedreht, und zwar in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2. Die
am Umfang des Halteblocks 6 befestigten Druckkissen 7 treten hierbei nacheinander
in den Heizdom 11 an der linken Seite ein, gehen durch den mittleren, oberen Bereich
im Heizdom und verlassen diesen
an der rechten Seite. Hierbei werden
sie von den Heizstäben 13 aufgeheizt. Jedes Druckkissen wir gleichzeitig durch die
Heizstäbe 12 im Halteblock 6 aufgeheizt. Dadurch wird verhindert, daß die Wärme
durch den Halteblock wieder abgeführt wird. Weil die Druckflächen der Druckkissen
durch die Heizstäbe 13 im Heizdom 11 entsprechend erwärmt werden, haben die Druckflächen
die jeweils not wendige Transferdrucktemperatur, wenn sie aus dem Heizdom 11 austreten.
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Während des Druckvorganges wird der Druckfilm 18 stationär über der
zu bedruckenden, konvexen Fläche des Artikels 17 gehalten, der seinerseits am Halteblock
16 befestigt ist.
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Der Kopfrahmen 1 wird dann abgesenkt oder der Transfertisch 15 wird
angehoben, so daß das betreffende Druckkissen 7 an die zu bedruckende Oberfläche
des Artikels 17 angedrückt wird. Hierbei wird die Druckfläche des Druckkissens 7
elastisch entsprechend der konvexen Form der zu bedruckenden Fläche verformt. Das
Druckkissen drückt hierbei den Film auf die zu bedruckende FlächeDund zwar wegen
seiner ihm innewohnenden Elastizität. Weil das Druckkissen 7 eine fühlbare Dicke
hat, reicht seine elastische Deformation aus, um sicherzustellen, daß die Druckfläche
genau die konvexe Form der zu bedruckenden Fläche annimmt Das Druckkissen wird vom
Ringteil 8b des Halterahmens 8 umgeben. Der Umfangsteil der Druckfläche des Druckkissens
wird vom Innenflansch 8d des Ringteils 8b gehalten. Die Größe und Gestalt des Innenflansches
8b ist so gewählte daß der Innenflansch einen kleinen Abstand vom Umfang des Artikels
17 beim Druckvorgang einnimmt. Auch wenn der
Umfangsteil der Druckfläche
sich wegen der elastischen Deformation in gewissem Maße beim Druckvorgang von innerhalb
des Innenflansches 8d nach außen zu wölben sucht, so wird diese Ausweichsbewegung
dennoch durch den Innenflansch 8d verhindert. Die Druckfläche des Druckkissens wird
also positiv auch gegen die Umfangskante 17b des Artikels 17 gedrückt.
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Beim Druckvorgang wird also die gesamte, zu bedruckende Oberfläche
des Artikels 17 bedruckt, d.h. die gesamte konvexe Oberfläche, die sich von der
Oberseite 17a bis zur Umfangskante 17b erstreckt. Hierbei befindet sich der Druckfilm
18 zwischen diesen Teilen und wird gegen die zu bedruckende Oberfläche gedrückt,
wobei er geringfügig gedehnt wird, um sich längs dieser Oberfläche in Kontakt mit
ihr zu erstrecken. Gleichzeitig wird der Film vom Druckkissen 7 erhitzt. Dadurch
ergibt sich ein einwandfreies Druckbild, weil die notwendige Temperatur der Druckfläche
des Druckkissens erreicht wird und gleichzeitig eine ausreichende elastische Deformation
ohne Verwerfungen erzielt wird, auch im Umfangsbereich des zu bedruckenden Artikels.
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Nach Beendigung des Druckvorgangs wird das Druckkissen 7 vom Artikel
17 getrennt und der Druckfilm 18 wird weitergeschaltet. Das betreffende Druckkissen
wird dann wieder in den Heizdom 11 durch die Drehung in Richtung des Pfeiles A eingeführt,
während das nächste Druckkissen 7 die Druckposition einnimmt, wie vorstehend erläutert.
Für die Erwärmung der Druckkissen steht ausreichend Zeit zur Verfügung, weil mehrere
Druckkissen am Halteblock 6 befestigt sind und nur Jeweils eines der Druckkissen
für den
Druckvorgang aus dem Heizdom austreten muß.
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Erfindungsgemäß sind also mehrere Druckkissen fühlbarer Dicke am Umfang
des Halteblocks befestigt, wobei jedes Druckkissen vom ringförmigen Halterahmen
8 gehalten wird, der den Umfangsteil der Druckfläche des Druckkissens greift und
hält. Die Druckkissen werden im Heizdom aufgeheizt und anschließend nacheinander
in die Druckposition übergeführt. Beim Transferdruckvorgang kann daher die Druckfläche
jedes Druckkissens auf der notwendigen Transferdrucktemperatur gehalten werden,
ohne daß hierfür die Dicke des betreffenden Druckkissens eine Rolle spielt, weil
die Druckfläche von außen beheizt wird. Das Druckkissen kana ausreichend elastisch
verformt werden, ohne sich hierbei nachteilig zu verwerfen oder Falten zu bilden,
so daß der Transferdruck auch bei Artikeln mit konvexen Oberflächen in guter Druckqualität
sehr leicht und zufriedenstellend durchgeführt werden kann. Dies gilt auch für die
äußere Umfangskante der konvexen, zu bedruckenden Fläche.