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Bedrucken von Oberflächen
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Oberflächen,
insbesondere von Kunststoffgehäusen für elektrische Geräte, bei dem innerhalb einer
Druckmaschine ein Weichstempel mit seiner Druckfläche eine aufzudruckende Zeichen
aufweisende Druckform kontaktiert und dabei entsprechend den Zeichen Druckfarbe
aufnimmt und auf das Kunststoffteil überträgt sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Die Herstellung und der Einsatz technischer Produkte erfordert Arbeitsverfahren
zum dauerhaften Kennzeichnen oder Beschriften der Oberflächen derartiger Produkte.
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Bei großen Stückzahlen von Teilen, die gleiche Kennzeichnung oder
Beschriftung erhalten sollen, haben sich verschiedene Druckverfahren durchgesetzt.
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Es ist bekannt, zum Bedrucken von Kunststoffoberflächen das Flexodruckverfahren,
das Tiefdruckverfahren und das
Siebdruckverfahren anzuwenden. Welches
der genannten Verfahren zum Einsatz kommt, hängt neben der voraussichtlichen Stückzahl
auch von der Form und von der Beschaffenheit des Kunststoffteils ab.
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Zum Bedrucken ebenflächiger Kunststoffgehäuse für elektrische Schaltgeräte
wird häufig eine besondere Variante des Tiefdruckverfahrens angewandt, das sogenannte
Tampon-Druckverfahren. Bei diesem Verfahren wird auf eine eingefärbte Druckform,
das Klischee, ein Weichstempel, der sogenannte "Tampon", aufgesetzt, wobei dessen
Druckfläche die Farbe aus dem Klischee bei diesem Kontakt aufnimmt. Anschließend
wird der Tampon auf die zu bedruckende Oberfläche des Kunststoffteils aufgedrückt,
so daß der komplette Informationsumfang von der Druckform auf das Kunststoffteil
übertragen ist.
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Da abhängig von der Bauart, Leistungsstufe, Typenreihe und anderen
Kriterien ein Teil der aufzudruckenden Kennzeichnungen gleich, ein anderer Teil
unterschiedlich ist, sind für jede Einzeltype an elektrischen Geräten separate Druckformen
mit den jeweils zutreffenden Zeichen anzufertigen. Darüber hinaus kommt hinzu, daß
die Kennzeichnung mit internationalen Prüfzeichen erst nach Abschluß des zum Teil
langwierigen Prüfverfahrens, das für die Einzeltypen jeweils für sich läuft, erfolgen
kann. Da die Genehmigung der Prüfzeichen nicht gleichzeitig erfolgt, muß die Bedruckung
häufig geändert werden.
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Bei einer Gerätetype können infolge unterschiedlicher Polzahl, Nennstromstärke
usw. häufig zwanzig oder mehr verschiedene Prüfzeichenkombinationen erforderlich
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den. Daraus resultiert die gleiche Anzahl an benötigten Klischees.
Zieht man die Fertigungsdauer für die Klischeeherstellung von in der Regel mehreren
Wochen einschließlich aller Vorbereitungen sowie die damit verbundenen Kosten in
Betracht, so stellt sich für die Erfindung die Aufgabe, auf Grundlage des Tampon-Druckverfahrens
das Bedrucken der Oberflächen von Kunststoffteilen zu vereinfachen und den Kostenaufwand
für die Arbeitszeit und Material zu verringern.
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Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1.
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Der Weichstempel wird hierbei an seiner Unterseite, das ist seine
Druckfläche, so gestaltet, daß nur die Bereiche seiner Druckfläche, die beim Auflegen
auf die Druckform über den zu übertragenden Zeichen liegen, Farbe annehmen. Die
Druckform ist hierbei mit allen Zeichen ausgestattet, die bei der Kennzeichnung
aller Gehäusetypen respektive Gerätetypen erforderlich sind.
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Die Vorbehandlung des Weichstempels kann mechanisch erfolgen, in dem
die übrigen, das heißt nicht benötigten Bereiche der Druckfläche ausgespart werden.
Es besteht auch die Möglichkeit, mittels chemischen Verfahren, das heißt durch gezieltes
Aufbringen von farbabweisender Substanz, die Farbaufnahme von der Druckform auf
die Druckfläche auf bestimmte Bereiche zu beschränken.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Weichstempels ist vorgesehen,
die Farbübertragungsbereiche auf der Druckfläche als erhabene Streifen oder Leisten
mit querlaufenden Markierungen in Form von Kerben auszubilden. Bei dieser Gestaltung
bereitet es keine Schwierig -keiten, die Streifenbereiche zu entfernen, welche zur
Ubertragung
nicht gewünschter Zeichen dienen. Auf diese Weise ist es möglich, statt für jede
Variante eine neue Druckform einzusetzen, mit nur einer Druckform, welche alle erforderlichen
Zeichen für alle zu bedruckenden Teile enthält, auszukommen. Es wird lediglich je
Variante ein Weichstempel benötigt, der bezüglich seiner Beschaffung und seiner
Bearbeitung wesentlich günstiger ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die in der Druckform
enthaltenen Zeichen in bestimmtem Raster anzuordnen und den Weichstempel, der aus
Silikonkautschuk gebildet sein kann, nach demselben Raster aus Segmenten zusammenzusetzen.
Die zum Bedrucken eines Kunststoffteils vorgesehene Zeichenauswahl kann durch Entfernen
bzw. Einsetzen der betreffenden Drucksegmente des Weichstempels leicht übertragen
werden. Druckfehler infolge Vertauschung von Segmenten sind nicht möglich, da alle
Segmente größen- und formgleich sind und jeweils eine Druckfläche aufweisen. Ein
weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß infolge Verschleiß beschädigte
Stempelsegmente leicht auswechselbar sind.
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In weiterer Verbesserung der Erfindung kann vorgesehen sein, Duplikate
der Druckform anzufertigen und derart nebeneinander anzuordnen und zu fixieren,
daß sie quasi magazinartig der Druckmaschine zuführbar sind. Der Zweck dieser Maßnahme
zielt darauf ab, das zeitraubende Reinigen der Druckformen bei jedem Farbwechsel
der Druckfarbe, was zu Fertigungsunterbrechungen führt, zu umgehen und auf Zeiten
geringer Auslastung zu verschieben.
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Auf diese Weise kann jedem aufzudruckenden Farbton eine Druckform
zugeordnet werden, so daß bei mehrfarbiger
Kennzeichnung gleicher
Kunststoffteile bzw. bei farbverschiedener Kennzeichnung der Druckvorgang praktisch
ohne größere Unterbrechung abläuft.
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Der besondere Vorteil der Erfindung beruht darauf, daß nunmehr nur
noch eine Druckform erforderlich ist, wo bisher bis zu zwanzig Druckformen und mehr
benötigt wurden, und der damit verbundene Kosten- und Zeitaufwand entfällt. Die
Herstellung eines Weichstempels mit leistenförmigen Druckflächen ist vergleichsweise
kosten- und zeitsparend. Er kann als Massenware leicht beschafft werden, da die
gebrauchsspezifische Behandlung erst beim Anwender erfolgt. Diese besondere Behandlung
jedoch, die darin besteht, daß Teile der Druckleisten entfernt werden, ist weder
zeit- noch arbeitsaufwendig. Somit bedeutet die Erfindung einen deutlichen Fortschritt
beim Drucken von Kunststoffteilen. Auch die zweite aufgezeigte Lösung, bei der zum
Bedrucken von Kunststoffteilen, insbesondere von Kunststoffgehäusen für elektrische
Geräte gleich welcher Art, nur ein einziger Weichstempel benötigt wird, erweist
sich hinsichtlich Kosten-, Zeit-und Materialaufwand als vorteilhaft gegenüber der
bekannten Verfahrensweise.
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Infolge Kongruenz der Stempelsegmente bestehen auch hier keine Probleme
beim Anpassen des Stempels an das gewünschte Druckmuster. Die Einzelsegmente lassen
sich beliebig austauschen und ersetzen, z. B. bei Verschleiß.
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Auch kann von vornherein eine Stempelfläche gewählt werden, deren
Größe das gesamte Spektrum der vorkommenden Druckmuster umfaßt, so daß unabhängig
von der Größe der zu bedruckenden Fläche ein einheitliches Druckform-Stempel-System
vorliegt.
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Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt ist, sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen
der Erfindung sowie weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
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Es zeigt: Fig. 1 schematische Ansicht der Druckflächen von Druckformen
und Weichstempel nach dem Stand der Technik, Fig. 2 schematische Ansicht der Druckflächen
von Druckform und Weichstempel nach der Erfindung, Fig. 3 schematische Ansicht eines
erfindungsgemäßen Weichstempels mit leistenförmiger Druckfläche, Fig. 4 Schnittansicht
bei I-I aus Fig. 3, Fig. 5 schematische Ansicht der Druckfläche eines vorbehandelten
erfindungsgemäßen Weichstempels, Fig. 6 Schnittansicht bei 0-0 aus Fig. 5, Fig.
7 Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In Fig. 1 ist eine Anordnung von drei Druckformen (Klischees) 10,
11, 12 mit den Bezeichnungen A,B,C sowie einem Weichstempel 16 bekannter Art aus
dem Stand der Technik dargestellt. Es ist schematisch gezeigt, daß die Druckform
A 10 einen anderen Informationsgehalt an Zeichen 18 aufweist als die Druckformen
B 11 oder C 12. Der Weichstempel 16 ist mit einer Ansicht seiner Unterseite gezeigt,
die eine gewölbte Druckfläche 17 aufweist.
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In Fig. 2 ist eine Anordnung von Druckform (Klischee) 24 und Weichstempel
20, 21 und 22 gemäß der Erfindung dargestellt. Die schematisch gezeigte Anordnung
wird hierbei gebildet aus einer Druckform 24 und drei Weichstempeln 20, 21, 22 mit
der Bezeichnung A,B,C. Gemäß der Erfindung enthält die Druckform 24 auf ihrer Druckfläche
25 eine Vielzahl an Zeichen 28. Die Weichstempel 20, 21, 22 tragen auf ihrer Unterseite
23 leistenförmige Ausformungen 26 mit balligen Druckflächen 27. Ferner ist gezeigt,
daß die leistenförmigen Ausformungen 26 zueinander unterschiedliche Abstände aufweisen,
die zum einen einem Zeilenabstand der aufzudruckenden Kennzeichnung entsprechen,
zum anderen daraus resultieren, daß aus der Vielzahl an Zeichen 28 auf der Druckform
24 nur die Zeichen 28 übertragen werden, die gemäß Fig. 1 ausgewählt sind. Die Darstellung
soll veranschaulichen, daß aus der Gesamtheit der Zeichen 28 auf der Druckform 24,
bei der eine Wiederholung von Zeichen 28 an unterschiedlicher Stelle möglich ist,
nur die jeweilige Auswahl an Zeichen 28 entsprechend den Erfordernissen übertragen
wird. Die Anordnung der leistenförmigen Ausformungen 26 ist also so vorgesehen,
daß die Anordnung der Zeichen 18 gemäß Fig. 1 abgedeckt ist. Auf der Druckform 24
sind die Zeichen 28 bezüglich ihrer Lage und ihrer Form, das heißt Information,
identisch mit den Zeichen 18 auf den Druckformen 10, 11, 12 in Fig. 1.
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In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Weichstempel 30 mit seiner Unterseite
32 gezeigt, welche vier im Abstand zueinander befindliche Druckleisten 34 aufweist.
Die nach außen entlang ihrer Längsachse gewölbt verlaufenden Oberflächen dienen
als Druckflächen 36. Sie sind in bestimmten Abständen durch Querkerben 38 unterbrochen.
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In Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in Fig. 3
gezeigt. Ein Tragkörper 31 nimmt die quaderähnlichen Druckleisten 34 auf, die fest
an dessen Oberfläche anschließen. Die Druckleisten 34 erstrecken sich nahezu über
die gesamte Länge des Weichstempels 30 und sind deutlich erkennbar mit Querkerben
38 versehen, die als Markierung der Grenzen zwischen den einzelnen Druckleisten
dienen.
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Fig. 5 zeigt einen gebrauchsfähigen Weichstempel 40 mit seiner Unterseite
42, die an definierten Stellen Drucksegmente 44 aufweist. Die ursprünglichen Querkerben
38 gemäß Fig. 3 bilden nunmehr die Stirnflächen 48 der Drucksegmente 44. Die entlang
ihrer Längsachse gewölbt verlaufende Fläche dient auch hier als Druckfläche 46.
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Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 0-0 gemäß Fig.
5. Die Drucksegmente 44 schließen an einen Tragkörper 41 an. Ihre balligen Druckflächen
46 verlaufen parallel zur Längsachse des Tragkörpers 41.
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In Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 50 zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. An ein Führungsteil 52 ist
mittels Halteschienen 54 die Druckform in der Vorrichtung 50 fixiert.
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Mittels einer Halterung 56, die mit dem Tragkörper 31 schnell lösbar
sicher verbunden ist, z. B. durch Festklemmen mittels Exzenter, wird der Weichstempel
30 mit seiner Unterseite 32 auf die Druckform 24 niedergedrückt, so daß die in den
in die Druckform 24 einge-
lassenen Ausnehmungen für die Zeichen
28 befindliche Farbe von den Druckflächen 36 des Weichstempels 30 entsprechend den
Zeichen 28 aufgenommenen wird. Entsprechend den eingezeichneten Pfeilen V und H
wird der Weichstempel 30 an der Halterung nach oben bewegt, zur Seite geschwenkt
und nach unten gedrückt, um nunmehr die auf den Druckflächen 36 befindliche Farbe
auf ein mittels einer Einrichtung 58 zugeführtes Kunststoffteil 60 zu übertragen.
Zum besseren Verständnis ist der erfindungsgemäße Bewegungsablauf mittels einer
gestrichelten Linie s gezeigt.
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Die Handhabung des gezeigten erfindungsgemäßen Weichstempels 30-zur
Herstellung definiert bedruckter Oberflächen von Kunststoffgehäusen für elektrische
Geräte erfolgt, in dem die Druckleisten 34 entsprechend dem vorher ausgewählten
Stempelmuster an den Kerben 38 unterbrochen und von der Unterseite 32 des Weichstempels
30 gelöst werden. Aus einer derartigen Vorbehandlung, die auf Grundlage der vorher
getroffenen -Zeichenauswahl erfolgt, resultiert ein Weichstempel 40, wie er schematisch
in Fig. 5 gezeigt ist. Die hier gezeigte Anordnung der Drucksegmente 44 entspricht
einer definierten Zeichenauswahl. Für eine andere Zeichenauswahl ist demgemäß die
Anordnung der Drucksegmente 44 zu ändern.
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Die Druckformen 24 können aus Kunststoff, Stahl oder einem anderen
geeigneten Metall hergestellt sein. Die Gestaltung der Weichstempel 30 ist mittels
mechanischer Bearbeitung, z. B. Herausschneiden oder Fräsen, möglich oder durch
Anwendung chemischer Substanzen, mit deren Hilfe ein definiertes Abtragen von nicht
erforderlichen
Drucksegmenten möglich ist. Auch ist die Beschichtung
der Druckflächen 36 mit farbabweisender Substanz möglich, wobei die zur Übertragung
der Druckzeichen 24 vorgesehenen Drucksegmente unbeschichtet bleiben.
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Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, insbesondere bei infolge Verschleiß
häufigem Bedarf bestimmter Weichstempel 30 diese nur mit den erforderlichen Drucksegmenten
44 herzustellen, z. B. mittels Gießen oder Spritzen in entsprechende Formen.
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