DE4215726A1

DE4215726A1 - Flexodrucksystem

Info

Publication number: DE4215726A1
Application number: DE4215726A
Authority: DE
Inventors: John Marozzi; Greg Rochon; Urmil Patel; Ben Dambly
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-05-13
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: GB9209381D0; GB2280146A; GB2280146B; US5558020A; DE4215726C2; US5224422A; US5341737A; US5429049A

Description

Die Erfindung umfaßt einen einfarbigen Rotationsflexodrucker, der in Verbindung mit einer Vielzahl von Verpackungsmaschinen verwendet werden kann, um eine gewünschte Information auf einen Verpackungsbogen auf zudrucken. Typische Anwendungen umfassen:

Produktbeschreibungen, Identifikationen, Benutzungsarten, Codes, Chargennummern, Firmenlogos und Strichcodes. Es entfällt die Notwendigkeit zum Erwerb vorgedruckter Bogen.

Üblicherweise gehört zum Drucken eines Bogens für eine horizontal arbeitende Verpackungsmaschine eine Plattenpresse. Das Bedrucken eines Verpackungsbogens konnte mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 15 Drucken pro Minute durchgeführt werden. Diese relativ geringe Geschwindigkeit war notwendig, um eine richtige Ausrichtung der Presse mit dem bewegten Bogen sowie einen gleichmäßigen Druckkontakt der Plattenpresse mit dem Bogen zu erhalten. Dennoch war der bedruckte Bogen nur von minderer Qualität.

Wegen der langen Verweilzeit der Farbe auf der Druckplatte zwischen den einzelnen Drucken war eine langsamtrocknende Farbe erforderlich. Die langsamtrocknende Farbe beschränkte die Eigenschaften des benutzbaren Bogens, der im wesentlichen ein absorbierender Träger wie etwa ein Papierbogen sein mußte, welcher die langsamtrocknende Farbe absorbieren konnte. Dies schloß die Verwendung einer Plattenpresse für nicht absorbierende Träger oder Folien aus, die eine etwa durch Verdunstung schnell trocknende Farbe erforderte.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten bei der Verwendung von Plattenpressen wurde die Benutzung von Flexodruckern vorgeschlagen, die mit einer flüssigen Farbe arbeiten, im Vergleich zu einer pasteusen Farbe, die für Plattenpressen geeignet sind. Übliche Flexodrucker wurden insgesamt mechanisch durch ein einziges Antriebssystem angetrieben. Dazu wird ein üblicher Gleichstrommotor mit fester Drehzahl benutzt, wobei umfangreiche Steuerungen zur Anpassung der Geschwindigkeit des Druckens an die Vorschubgeschwindigkeit des Bogens erforderlich sind.

Flexodrucker weisen einen Druckzylinder, eine Druckplatte, einen Formzylinder, eine Einfärbwalze, eine Farbwanne sowie eine Färb- und Druckwalze auf und arbeiten auf folgende Weise:

Die Farbwanne wird mit genügend Farbe beschickt, um die untere Hälfte der Einfärbwalze, die in der Farbwanne positioniert ist, zu benetzen. Wenn die Einfärbwalze dreht, wird Farbe auf die Einfärbwalze aufgenommen und auf den Formzylinder übertragen, der parallel zu ihr angeordnet ist. Die Kombination der Art der Gravur auf dem Formzylinder und die Intensität des Quetschens zwischen dem Formzylinder und der Einfärbwalze bestimmt die Menge an übertragener Farbe. Wenn der Formzylinder und der Druckzylinder drehen, wird Farbe auf die Druckplatte übertragen, die auf der Oberfläche des Druckzylinders befestigt ist. Der Bogen, der zwischen dem Druckzylinder und der Abdruckwalze positioniert ist, wird bedruckt, wenn der Druckzylinder und die eingefärbte Druckplatte über dem Bogen abrollen und die Information auf den Bogen übertragen.

Einer der Unterschiede zwischen der Erfindung und allen anderen Flexodruckern besteht in der Art und Weise, in welcher das Drucken ausgeführt wird. Alle anderen Drucker werden entweder von einem Motor (mechanischer Antrieb) oder von dem Bogen selbst (Reibungsantrieb) angetrieben. Die vorliegende Erfindung benutzt beide Antriebsarten, nämlich einen mechanischen Antrieb und einen Reibungsantrieb gleichzeitig, so daß die Vorteile sowohl des mechanischen wie auch des Reibungsantriebs erzielt werden, ohne daß damit Nachteile in Kauf genommen werden müßten. Dieses Merkmal ist wichtig, weil der Schlüssel zur Aufrechterhaltung einer hohen Druckqualität darin liegt, daß die Oberflächengeschwindigkeit des Druckzylinders (das heißt die Oberflächengeschwindigkeit der Druckplatte auf dem Zylinder) exakt die gleiche ist wie die Bogengeschwindigkeit während der Zeit, während der die Druckplatte mit dem Bogen in Berührung ist. Da die Geschwindigkeit der meisten Verpackungsmaschinen während eines Verpackungszyklus kontinuierlich ansteigt und abfällt, ist die Übereinstimmung der Geschwindigkeiten des Druckzylinders und des Bogens schwierig einzuhalten.

Bei Verwendung lediglich eines mechanischen Antriebs ist ein ausgeklügelter Kodierer und PLC erforderlich, um die Vorschubgeschwindigkeit des Bogens zu erfassen und zu überwachen und Befehle an den Motor zu geben, die seine Drehzahl konstant ansteigen oder abfallen lassen. Dieses Verfahren ist nicht nur aufwendig, es erfordert auch einen erfahrenen Bediener zur Einstellung, Aufrechterhaltung und Wartung. Bei Verwendung eines Reibungsantriebs muß die Bahn nicht nur den Druckzylinder sondern alle Komponenten des Flexodruckers einschließlich des Getriebes, des Formzylinders, der Einfärbwalze, der Abdruckwalze sowie leer mitlaufender Walzen und anderes umfassen. Dies setzt den Bogen einem außerordentlich starken Zug aus, welcher ihn lenkt oder zum Abreißen bringt oder seine Zurichtung verändert. Wenn solcherlei Ereignisse eintreten, muß die gesamte Verpackungsmaschine abgeschaltet und neu eingestellt werden.

Die Lösung für diese Probleme wird von der Erfindung dadurch geschaffen, daß der Antrieb in zwei unabhängige Teile aufgespalten wird. Zunächst wird der Druckzylinder während des Druckvorgangs von einem Antrieb in Rotation versetzt. Sodann wird der Druckzylinder während des Einfärbzyklus durch einen anderen Antrieb an dem Formzylinder vorbeigedreht und der Druckzylinder wird wieder in die Ausgangsposition zur Vorbereitung für einen nächsten Druckzyklus gebracht.

Die erste Antriebsanforderung wird durch einen besonderen Reibantriebsmechanismus erfüllt, gemäß welchem der Bogen zwischen einer Klemmwalze und einer Andruckwalze während des Druckzyklus eingefangen ist und somit den Druckzylinder zusammen mit zwei Antriebsstreifen, und sonst nichts antreibt, wobei die Antriebsstreifen Teil der Druckplatte sind und in Kontakt mit der Abdruckwalze, nicht dem Bogen, lediglich während des Druckzyklus stehen. Da das Gewicht des Druckzylinders allein nur ein Teil desjenigen des gesamten Drucksystems ist, wird auf dem Bogen oder die Verpackungsmaschine keinerlei Zug ausgeübt.

Der Druckzylinder wird während des Druckvorgangs durch Reibschluß angetrieben, und zwar durch ein verzahntes S-Wickel-Antriebssystem, welches eine Genauigkeit in der Ausrichtung der Drucke von +/- 0,060 Zoll erlaubt. Dies wird durch Einfangen des Bogens während des Druckzyklus erreicht, so daß bei Zunahme oder Abnahme der Bogenvorschubgeschwindigkeit die Druckzylindergeschwindigkeit entsprechend zunimmt oder abnimmt. Durch Aufrechterhaltung eines konstanten Kontakts mit dem Bogen kann der Drucker mit einer Geschwindigkeit bis zu 30 Zyklen pro Minute arbeiten, die größer ist als die Geschwindigkeit der meisten heutzutage verfügbaren Verpackungsmaschinen.

Das zweite Antriebserfordernis wird durch einen einfachen Motor mit fester Drehzahl erfüllt, der hinreichend leistungsstark ist, um das gesamte System anzutreiben und in die Ausgangslage für den nächsten Druckzyklus zu bringen, so daß der nächste Druckzyklus von dem Reibungsantriebsmechanismus durchgeführt werden kann. Da die Geschwindigkeit des Motors mit fester Drehzahl keinerlei Beziehung mit der Vorschubgeschwindigkeit des Bogens hat, können spezielle Steuerungen entfallen. Während des Reibungsantriebs beim Druckzyklus wird der direkte Antrieb durch den Motor ausgesetzt.

Der Druckzylinder (gelegentlich Plattenzylinder genannt) ist dasjenige Bauteil, an welchem die Druckplatte angeordnet ist, um die Druckplatte an dem Formzylinder (Einfärben) und über die Bahn (Drucken) zu bewegen. Während alle anderen Druckzylinder über den vollen Winkelbereich von 360° rund sind, erstreckt sich der erfindungsgemäße Druckzylinder vorzugsweise über eine Winkelbereich von weniger als 360° und weist mit besonderem Vorteil eine gebogene Vorderfläche auf, die sich nur über eine Winkelbereich von 170° erstreckt. Ferner besteht der Druckzylinder gemäß der Erfindung nicht aus den traditionellen Stoffen wie Aluminium oder Stahl, sondern aus Kunststoff.

Der Kunststoffdruckzylinder mindert den erforderlichen Energiebedarf für seine Drehung in mehrfacher Hinsicht. Zunächst ist der Zylinder sehr leicht, sein Gewicht beträgt nur etwa ein Drittel üblicher Druckzylinder. Zum zweiten befinden sich die Positionen des Einfärbens (Formzylinder) und des Druckens (Abdruckwalze) um etwa 180° auseinander, wenn der Zylinder dreht. Dies bedeutet, daß der Zylinder niemals mit mehr als einer Walze in Kontakt steht, was den Zug auf einem Minimum hält. Es ist nicht ungewöhnlich, in anderen Druckern Druckplatten zu finden, die gleichzeitig mit dem Formzylinder und dem Bogen in Kontakt sind, wodurch ein größerer Widerstand vom Antrieb überwunden werden muß.

Üblicherweise ist die Druckplatte an dem Druckzylinder direkt mittels eines doppelseitigen Klebebandes oder einem flexiblen Magnetband befestigt. Beide Verfahren verlangen von der Bedienung, die Druckplatte genau auf dem Zylinder zu positionieren und selbst Führungslinien auf dem Zylinder können eine korrekte Positionierung der Druckplatte nicht garantieren. Ferner führt das häufige Abnehmen mit Klebstoff versehener Druckplatten zu einem Aufbau von Kleberresten auf dem Zylinder, der jedoch sauber gehalten werden muß. Magnetische Platten sind zwar nicht mit diesem Problem behaftet, können jedoch nur mit Stahlflächen wirksam arbeiten, die sehr schwer und sehr aufwendig sind.

Das erfindungsgemäße Druckplattensystem beseitigt alle diese Probleme. Alle Druckplatten sind bleibend auf einem Mylar-Vorlagenträger befestigt, der Stift- und Hakenlöcher aufweist, welche auf Stifte und Haken am Druckzylinder ausgerichtet sind. Dies bedeutet, daß die Bedienung die Druckplatte gleich beim ersten Mal in der exakten Lage auf dem Druckzylinder befestigen kann. Die Einrichtung der Druckplatte auf dem Vorlagenträger wurde vorher durchgeführt.

Außerdem haben die Platten Antriebsstreifen als Teil des Mylar-Vorlagenträgers im Gegensatz zu Antriebsstreifen auf dem Druckzylinder. Dies bedeutet, daß die Streifen und die Druckplatte sich gleichmäßig zusammen abnutzen und damit die Druckqualität beibehalten wird.

In allen andern Systemen, die mit Antriebsstreifen arbeiten, sind die Streifen Teil des Druckzylinders und müssen daher ersetzt werden, wenn sich herausstellt, daß sie abgenutzt sind oder wenn die Druckplatte stärker abgenutzt ist als die Antriebsstreifen. Die Erfindung dagegen erlaubt schnelle und leichte Druckplattenwechsel, eine automatische Druckplattenlokalisierung auf dem Druckzylinder in der richtigen Lage und eine einfache Bevorratung der nicht benutzten Druckplatten. Da nach der Erfindung nicht mit Klebern gearbeitet wird, ist ein spezieller technischer Schutz für den Druckzylinder nicht erforderlich.

In einem üblichen Farbstoffpumpsystem wird Farbe kontinuierlich aus einem Farbeimer in die Farbwanne und zurück in den Eimer geleitet. Dies macht ein Nachfüllen der Farbwanne wie auch die Aufrechterhaltung der Farbmischung entbehrlich.

Das im Rahmen der Erfindung verwendete Farbbehandlungssystem läßt die Farbe umlaufen und reinigt das gesamte Farbsystem, trennt die Farbe vom Abfall und dem Reiniger (Lösungsmittel). Es mißt ferner den pH-Wert der Farbe oder deren Viskosität und gibt automatisch einen pH-Wert-Einsteller oder Verdünner zu. Außerdem wird die Farbe in versiegelten Farbpatronen bereitgestellt und wird nicht in einen Farbeimer ausgegossen. Für die Patrone ist eine besondere Kappe vorgesehen und schnappt auf ihr ein, wodurch Verdampfen und Verschütten vermieden werden, und besitzt Öffnungen für die Steuerung der Farbströmung.

Das erfindungsgemäße Farbbehandlungssystem hält die richtige Menge und Strömung an Farbe aufrecht, schafft einen Reinigungszyklus ohne manuellen Eingriff und stellt den pH-Wert und/oder die Viskosität der Farbe automatisch ein und überwacht sie. Im Ergebnis kann der Drucker sowohl Farben auf Wasserbasis wie auch Farben auf Alkoholbasis verarbeiten und auf alle Arten von Substraten aufdrucken und kann kontinuierlich und problemlos in allen Anwendungen arbeiten.

Die Installation des erfindungsgemäßen Drucksystems ist recht einfach und kann auf dem Bett einer Verpackungsmaschine durchgeführt werden. Bei richtiger Anbringung hängt die Seite des Druckers mit dem Motor, den Rollen und dem Getriebe über den rückwärtigen Teil der Verpackungsmaschine, wobei die gesamte Einheit so nahe wie möglich an der Verschlußform angeordnet ist. Wenn der Drucker auf dem Bett lokalisiert ist, ist er exakt ausgerichtet. Die korrekte Ausrichtung liegt vor, wenn die Mittellinien des Druckzylinders, des Bogens und der Verpackungsmaschine zusammenfallen und alle Walzen und Zylinder des Druckers sich parallel zu den Walzen der Verpackungsmaschine erstrecken.

Nach dem Positionieren des Drucksystems wird es auf dem Rahmen der Verpackungsmaschine dauerhaft verbolzt. Dies geschieht durch markieren der Bolzenlöcherstellen auf der Maschine durch drei Zollschlitze, die in zwei Fußplatten lokalisiert sind, Herausschieben des Druckers aus der Bahn, Aufbohren und Einbringen von 16 Löchern von 3/8 Zoll an den genannten Stellen, Positionierung des Druckers über den Löchern und schließlich Verbolzen der Maschine an Ort und Stelle.

In den Fällen, bei denen die Ladefläche der Verpackungsmaschine für eine übliche Installation nicht ausreicht, kann das Drucksystem auf der Haube der Verpackungsmaschine installiert werden. Diesem Fall dient eine der speziellen Form der Verpackungsmaschine angepaßte Klammer, die das Drucksystem in der gewünschten Stellung hält.

Das Drucksystem erfordert eine Versorgung von üblichen 115 Volt Wechselspannung und 20 A. Ferner erfordert das System ein Triggersignal aus der Verpackungsmaschine, um mit dem Druckzyklus beginnen zu können, das wenigstens 50 msek. anhält, wobei das Signal entweder 24 Volt Gleichspannung, 115 Volt Wechselspannung, 230 Volt Wechselspannung oder Trockenkontakt sein kann, je nachdem, was von einer speziellen Verpackungsmaschine bereitgestellt wird. Ein geeignetes Relais des Drucksystems stellt das Interface zwischen dem Triggersignal und der Drucksystemsteuerung dar. Das Signal selbst muß ein Indexsignal sein, da der Drucker mit dem Drucken beginnen muß, sobald die Bahn sich zu bewegen beginnt. Ein typisches Signal steht von dem "Betrieb ein"-Signal der Verpackungsmaschine zur Verfügung.

Das Drucksystem erfordert einen Druck von etwa 50 psi. Saubere, trockengeschmierte Luft sollte in einer Halbzolleitung für den Luftverteiler zur Verfügung stehen, der nahe dem Steuerkasten auf der Rückseite des Druckers befestigt ist. Das Farbbehandlungssystem ist mit einem Pump- und Ventilsystem ausgerüstet, das in einer Edelstahlsteuerbox untergebracht ist. Das Farbbehandlungssystem ist auf der Rückseite der Verpackungsmaschine unter dem überhängenden Teil des Drucksystems befestigt oder auch auf einem fahrbaren Wagen. Mehrere Schläuche verbinden die Farbpatrone, den Lösungsmittelbehälter und den Abfallbehälter mit der Pumpe und eine andere Reihe von Schläuchen verbinden die Pumpe mit der Farbwanne. Jeder Schlauch ist deutlich markiert, um ihn mit dem richtigen Anschluß zu verbinden. Das Farbbehandlungssystem erfordert eine übliche 115 Volt Wechselspannung. In einigen Ausführungsformen des Systems ist die Pumpe direkt in die Steuerbox eingebaut, während bei anderen Systemen die Leistungsversorgung separat untergebracht ist.

Eine peristaltische Pumpe fördert Fluide durch Sequenzielles Quetschen eines flexiblen Rohres, durch welches das Fluid strömt. Diese Rohr wird regelmäßig alle vier bis sechs Wochen ersetzt.

Pigitentfarben auf Wasserbasis haften an Papier und TYVEC und sind nicht geeignet für nicht poröse Oberflächen. Diese Farbe wird in Einwegfarbpatronen geliefert mit einer Viskosität zwischen 18 und 22 sek Zahnnummer 2 Becher, bei 25°C. Diese Farben auf Wasserbasis sollten auf einen pH-Wert zwischen 8,9 und 9,2 gehalten werden. In Wasserfarben geben feste Pigmente die Farbe, Dichte und das Volumen und sind löslicher, wenn der pH-Wert bei einem akzeptierbaren Wert liegt. Verdunstung aufgrund von Luft- oder Wärmezufuhr senkt den pH-Wert ab, und wenn er den Wert von 8,5 erreicht, ändert sich die Viskosität und die Druckqualität leidet.

Die Farbpatrone und das Farbvolumen in der Patrone sind so ausgelegt, daß die Verdunstung auf einem Minimum gehalten wird, wohingegen die einzige Möglichkeit zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes im Ersatz des verdunsteten Materials besteht. Dies wird erreicht durch eine Zutropfeinrichtung im Rahmen des Farbbehandlungssystems. Das pH-Additiv hält den pH-Wert und die Viskosität gleichzeitig durch Zugabe von Farbbasis ohne Pigment aufrecht.

Farben auf Alkoholbasis werden nur benutzt, wenn auf nicht poröse Oberflächen gedruckt werden soll, da sie mit verdunstendem Alkohol trocknen. Ähnlich wie Wasserfarben verändern sich Alkoholfarben, wenn sie Wärme und Verdunstung ausgesetzt werden, sie sind jedoch nicht so flüchtig wie Wasserfarben und Veränderungen treten viel langsamer auf. Der pH-Wert ist nicht von Bedeutung. Im allgemeinen sollte eine Patrone aufgebraucht werden können, bevor die Viskosität sich soweit verändert, daß die Druckqualität sich verändert. Wenn der Farbe jedoch keine Lösungsmittel zugesetzt werden müssen, kann die Zutropfeinrichtung verwendet werden.

Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Flexodrucksystems in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine mit intermittierender Bewegung, die das Verpackungsgut formt, befüllt und verschließt. Weiter ist Gegenstand der Erfindung ein Flexodrucksystem, das in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine der erwähnten Art benutzt werden kann und ein doppeltes Antriebssystem aufweist, einen Kunststoffdruckzylinder mit einem Mylar-Vorlagenträger einschließlich einer Druckplatte und ein Farbbehandlungssystem aufweist, um die Farbe zu Zirkulieren und das gesamte Einfärbsystem zu reinigen, während Farbe vom Abfall und Reiniger getrennt wird.

Weiter ist Gegenstand der Erfindung ein Flexodrucksystem, das in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine der erwähnten Art benutzt werden kann, und das einen Doppelantrieb mit einem Reibantrieb und einem mechanischen Antrieb aufweist.

Weiter ist Gegenstand der Erfindung ein Flexodrucksystem, das in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine der erwähnten Art benutzt werden kann und einen Kunststoffdruckzylinder mit einer Druckplatte aufweist, die abnehmbar an einem Mylar-Vorlagenträger befestigt ist und Antriebsstreifen auf dem Vorlagenträger aufweist.

Weiter ist Gegenstand der Erfindung ein Flexodrucksystem, das in Verbindung mit einer Verpackungsmaschine der erwähnten Art benutzt werden kann und ein Farbbehandlungssystem zur gesteuerten Zirkulation von Farbe zu einer Farbwanne und zum Reinigen des gesamten Einfärbsystems aufweist, während Farbe vom Abfall und Reiniger getrennt wird.

Die Erfindung sowie die mit ihr erreichten Vorteile werden leichter verständlich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Flexodrucksystems, das mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüstet ist und auf einer Verpackungsmaschine lokalisiert ist;

Fig. 2 eine Rückansicht des Flexodrucksystems, das auf einer Verpackungsmaschine lokalisiert ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Flexodruckers;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines mechanischen Antriebssystems für den Flexodrucker;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Zurichtanordnung für ein Einfärbsystem;

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Mylar-Vorlagenträger mit fotopolymerer Druckplatte;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Mylar-Vorlagenträgers, der auf einem Kunststoffdruckzylinder befestigt ist;

Fig. 8 eine rückwärtige Ansicht einer Farbwanne mit Schlauchanschlüssen;

Fig. 9 eine Seitenansicht der Farbwanne aus Fig. 8 mit Schlauchanschlüssen;

Fig. 10 eine Stirnansicht des Farbbehandlungssystems mit Steuerbox; und

Fig. 11 eine Erläuterung des Farbbehandlungssystems nach Fig. 10, wobei der Deckel der Steuerbox entfernt ist.

Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind, wird zum Zwecke der Klarheit auf eine spezielle Terminologie zurückgegriffen. Es besteht jedoch nicht die Absicht, die Erfindung auf die gewählten speziellen Ausdrücke zu beschränken; vielmehr soll jeder spezielle Ausdruck alle technischen Äquivalente umgreifen, die in einer ähnlichen Weise zur Erreichung eines ähnlichen Zweckes wirken.

Gemäß Fig. 1 bis 4 ist ein mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüsteter Flexodrucker im Ganzen mit 20 bezeichnet. Bei der in Fig. 1 gewählten Orientierung ist der Flexodrucker oben auf einer Verpackungsmaschine 22 befestigt, die einen Behälter formt, befüllt und verschließt. In einer Formstation 24, die am hinteren Ende 26 der Verpackungsmaschine 22 angeordnet ist, werden Pakete in eine Linie gebracht. Die Pakete werden in einer Ladestation 28 befüllt und zum Flexodrucker 20 gefördert. Von einer Vorratsrolle 30 gelangt eine zu bedruckende Bahn 32 in den Flexodrucker 20. Auf Wunsch wird ein Mehrspaltenkodierer 34 oben auf dem Flexodrucker 20 zum Bedrucken einer von der Bahn 32 abgetrennten Bahn 36 befestigt, um Haltbarkeitsdaten oder dergleichen Information vorzusehen.

Wenn die Bahn 32 in den Flexodrucker 20 gelangt, ist sie mit einer Druckplatte auf einem Druckzylinder 80 ausgerichtet, und zwar in Anpassung an die Behälterformen aus der Verpackungsmaschine, die unter den Flexodrucker 20 gelangen. Der Druckzylinder 80 ist tatsächlich nicht zylindrisch, wie sich nachstehend noch ergibt.

Die aus dem Flexodrucker 20 gemäß Pfeil 40 ausgegebene Bahn ist auf eine befüllte Behälterform ausgerichtet, die an der Schließstation 42 verschlossen wird. Die Bahn 32 wird auf eine befüllte Behälterform zur Bildung eines vollständigen Pakets aufgebracht, das zur Stirnseite 42 der Verpackungsmaschine gefördert wird.

Gemäß Fig. 2 ist ein Flexodrucker 20 auf einer Verpackungsmaschine 22 durch Ausrichtfüße 44 befestigt. Ein Getriebe 46 steuert die Wechselwirkung der verschiedenen Walzen des Flexodruckers 20, um einen ausgerichteten und richtig eingepaßten Druck auf der Bahn zu erhalten. Ein Bedienungskasten 48 ist von der Rückseite 50 der Verpackungsmaschine und des Flexodruckers zugänglich. Unterhalb des Flexodruckers 20 ist auf der Rückseite 50 der Verpackungsmaschine eine Farbenleitpumpe 52 (IMS) befestigt, um den Durchsatz an Farbe, Lösungsmittel und Abfall in und aus einem Kanister 54 von drei Kanistern zu regulieren, welche im Rahmen des erfindungsgemäßen Farbenleitsystems verwendet werden.

Fig. 3 und 4 zeigen im einzelnen das im Getriebekasten 46 gemäß Fig. 2 des Flexodruckers 20 enthaltene Doppelantriebssystem. Ein Wechselstrommotor 56, der oben auf dem Getriebekasten 46 befestigt ist, ist mit einem Drehzahlreduzierer 58 verbunden, welcher eine Antriebswelle 60 zum Antrieb eines Kettenrades 62 aufweist. Das Kettenrad 62 ist durch eine Kette 64 mit dem Kettenrad 66 verbunden. Kettenrad 66 ist mit einer Kette 68 mit Kettenrad 70 verbunden. Kettenrad 70 ist durch einen Riemen 72 mit einer Klemmwalze 74 (Fig. 4) verbunden. Klemmwalze 74 weist eine Klemmwalzenwelle 124 mit einer Antriebsscheibe 76 auf, um welche der Riemen 72 läuft. Eine zweite Antriebsscheibe 75 auf der Klemmwalzenwelle 124 wird von einem Riemen 78 umlaufen, der zu einem Antriebsrad 88 zum Antrieb des Druckzylinders 80 führt.

Zum mechanischen Antrieb des Druckzylinders 80 während eines Einfärbezyklus (zwischen Druckzyklen) werden der Wechselstrommotor 56 und die Kupplung 126 aktiviert, um den Druckzylinder 80 in eine Stellung zu drehen, die sich am Anfang eines Druckzyklus befindet. Während dieses mechanischen Antriebs des Druckzylinders 80 durch den Wechselstrommotor 56 wird eine Andruckwalze 82 von einer pneumatischen Kolbenzylindereinheit 127 von der Klemmwalze 74 wegbewegt. Auch der Abdruckzylinder 84 wird von nicht dargestellten pneumatischen Kolbenzylindereinheiten aus dem Kontakt mit der Druckplatte 86 wegbewegt, die auf der Peripherie eines Teils des Druckzylinders 80 sitzt. Druckzylinders 80 weist eine auf einer Kupplung 136 befestigte Rolle 88 auf, wobei die Kupplung 136 auf der Druckzylinderwelle 134 befestigt ist, um welche der Riemen 78 läuft. Man sieht, daß der Hauptteil des Druckzylinders nur einen Teil eines geometrischen Zylinders ausfüllt, wie durch die gestrichelte Linie 90 dargestellt ist.

Während des Druckzyklus, bei welchem die Andruckwalze 82 an der Klemmwalze 74 und der Abdruckzylinder 84 an der Druckplatte 86 anliegen (Fig. 3), läuft die Bahn 92 um die Leerlaufwalzen 94, 96 und 98 herum, bis sie von der Klemmwalze 74 ergriffen wird. Die Bahn läuft dann zwischen der Andruckwalze 82 und der Klemmwalze 74 sowie zwischen dem Abdruckzylinder 84 und der Druckplatte 86 hindurch. Der Riemen 78, der die Antriebsscheibe 75 und die Antriebswelle 88 verbindet, treibt den Druckzylinder mit exakt der gleichen Drehzahl wie die um die Klemmwalze 74 herumlaufende Bahn während des Druckzyklus an, um sicherzustellen, daß die Bahn und der Plattenzylinder exakt gleiche Geschwindigkeit haben. Der Druckzylinder wird durch einen einzigen Druck der Bahn gedreht, und zwar durch den reibschlüssigen Antrieb der Klemmwalze durch die Bahn. Dies stellt einen perfekten Druck der Bahn sicher, da die Bahn zum Reibungsantrieb nur des Druckzylinders des Flexodrucker 20 verwendet wird. Bei Beendigung des Druckzyklus wird der Wechselstrommotor 56 als mechanischer Antrieb des Druckzylinders während der Wegbewegung der Andruckwalze 82 von der Klemmwalze 74 eingeschaltet.

Nach dem reibschlüssigen Antrieb des Druckzylinders wird die Druckplatte 86 am Abdruckzylinder 84 vorbeigegangen sein. Die die Andruckwalze 74 steuernde pneumatische Kolbenzylindereinheit wird die Andruckwalze geringfügig von der Klemmwalze 74 entfernen und der Motor 56 wird durch eine Kupplung eingeschaltet, um den Druckzylinder durch mechanischen Antrieb durch einen Einfärbezyklus zu einer Position weiterzustellen, die am Anfang des nächsten Druckes der Druckplatte auf die Bahn liegt.

Die Geschwindigkeit, mit der der Druckzylinder durch den Einfärbezyklus hindurch weitergestellt wird, geschieht unabhängig von der Bahngeschwindigkeit und kann daher so schnell wie möglich sein, um für den nächsten Druckvorgang nach einem sehr kurzen Zeitintervall vorbereitet zu sein. Nach dem Weiterstellen des Druckzylinders durch den Einfärbzyklus wird die Andruckwalze 82 zurück in Anlage an die Klemmwalze 74 bewegt, um eine Reibantrieb des Druckzylinders durch die Bahn zu gewährleisten, während gleichzeitig der Motor 56 vom mechanischen Antrieb des Druckzylinders getrennt wird. Der Motor 56 treibt die Einfärbwalzen kontinuierlich an.

Nach dem Bedrucken läuft die bedruckte Bahn um die Leerlaufwalze 100 herum zur Einrichtwalze 102, um danach mit einem befüllten Paket verarbeitet zu werden.

Das Einfärben der Druckplatte 86 wird durch einen Formzylinder 104 erreicht, der aus der Farbwanne 106 durch Kontakt mit der Einfärbwalze 108 eingefärbt wird. Die Einfärbwalze 108 und der Formzylinder 104 werden vom Motor 56 kontinuierlich angetrieben. Die Einzelheiten des Farbbehandlungssystems werden nachstehend anhand der Fig. 9 bis 11 im einzelnen erläutert.

Gemäß Fig. 4 sind die Klemmwalze 74, die Andruckwalze 82 und der Druckzylinder 80 zwischen zwei Seitenwänden 110 und 112 des Flexodrucker 20 befestigt. Die Einfärbwalze 108 und der Formzylinder 104 sind in Lagerplatten 111, 113 befestigt, die in den Seitenwänden 110 und 112 des Flexodruckers 20 lokalisiert sind.

Das Getriebe 46 zeigt, wie die Wellen der verschiedenen Walzen und Zylinder durch die Seitenwand 112 des Flexodruckers hindurch angetrieben werden. Wie sich weiter aus Fig. 3 ergibt, überträgt das Antriebskettenrad 62 Drehbewegung über die Kette 64 und ein Getriebe 114 zu einem Getrieberad 116, das an dem Ende der Einfärbwalzenwelle 118 sitzt. Der Formzylinder 104 wird dadurch kontinuierlich in Kontakt mit der Einfärbwalze angetrieben, um die Druckplatte 86 einzufärben. Die Einfärbwalze und der Formzylinder sind, wie dargestellt, kontinuierlich durch den Wechselstrommotor 56 in Drehung versetzt.

Die Kette 64 treibt das Kettenrad 66, das auf der Welle 120 befestigt ist, die ihrerseits Kettenrad 67 antreibt. Die auf dem Kettenrad 67 befestigte Kette 68 dreht Kettenrad 70, das seinerseits Welle 122 antreibt, mit welchem die Klemmwalzenwelle 124 durch Riemen 72 verbunden ist. Um die Klemmwalzenwelle 124 durch den Riemen 72 anzutreiben, wird die Kupplung 126 eingerückt. Während des Einrückens der Kupplung 126 zum mechanischen Antrieb der Klemmwalze durch den Wechselstrommotor 56 wird die Andruckwalze 82 von der Klemmwalze 74 durch Aktivierung der pneumatischen Kolbenzylindereinheit 127 wegbewegt, die auf Böcken 128 befestigt sind, um die Lager 130 der Andruckwalzenwelle 132 zu bewegen.

Während des Einrückens der Kupplung 126 bewirkt der Riemen 78, der durch die Drehung der Klemmwalzenwelle 124 in Rotation versetzt worden ist, eine Drehung der Druckzylinderwelle 134, um den Druckzylinder 80 durch Einrücken der Kupplung 136 anzutreiben. Wenn die Kupplungen 136 und 126 ausgerückt sind, wird die Andruckwalze 82 durch die Kolbenzylindereinheit 127 in Eingriff mit der Klemmwalze 74 gebracht, um den Druckzylinder 80 durch Mitnahme durch die zwischen der Klemmwalze 74 und der Andruckwalze 82 eingeklemmte Bahn durch Reibschluß anzutreiben.

Während des Nichtdruckens oder Mustereinfärbens sind die Kupplungen 126 und 136 beide eingerückt, um eine Bewegung des Druckzylinders um einen vorgegebenen Winkelbereich durch mechanischen Antrieb durch den Motor 56 zu erreichen, um in dieser Weise den Druckzylinder für den nächsten Druckzyklus vorzubereiten. Andererseits sind die Kupplungen 126 und 136 während des reibschlüssigen Antriebs der Druckplatte durch die Bahn während des Druckzyklus ausgerückt. Kupplungen 126 und 136 sind im Handel erhältlich.

Der Flexodrucker 20 arbeitet wie folgt:

1. Der Einschalter startet den Motor 56 mit fester Drehzahl, der kontinuierlich das Einfärbsystem antreibt, so wie die Eingangswelle 122 der Kupplung 126.
2. Der Bogen der Verpackungsmaschine bewegt sich jetzt nicht.
3. Die Verpackungsmaschine sendet ein "Start den Zyklus"-Signal an den Flexodrucker 20 gemäß der Erfindung.
4. Ein erster Zeitgeber empfängt das Signal und rückt die Kupplung 136 und die Kupplung 126 aus, die die Welle 134 des Druckzylinders 80 freigibt und ermöglicht, daß der Druckzylinder 80 mit der Bahn 92 dreht, wenn die Bahn 92 sich durch den reibschlüssigen Antrieb um die Klemmwalze 74 bewegt, deren Drehung auf den Druckzylinder durch einen von der Klemmwalze 74 angetriebenen Riemen 78 übertragen wird.
5. Der erste Zeitgeber sendet weiterhin ein Signal an einen dritten Zeitgeber (in einigen Verpackungsmaschinen wird ein separates Signal direkt von der Verpackungsmaschine an dritten Zeitgeber gesandt), das durch die Kolbenzylindereinheit 127 die Klemmwalze und die Andruckwalze schließt, wobei der Bogen zwischen ihnen eingefangen wird und den Abdruckzylinder 84 durch Kolbenzylindereinheiten in eine Position bewegt, in welcher die Druckplatte 86 unterstützt wird, wenn der Druckzylinder 80 an ihr vorbeigedreht wird, wobei schließlich die Bahn 92 bedruckt wird. Die Druckplatte 86 weist beiderseits Antriebsstützen oder -streifen auf, die in Kontakt mit dem Abdruckzylinder 84, jedoch nicht mit der Bahn während des Druckvorgangs stehen. Wenn die Andruckwalze 82 und die Klemmwalze 74 sich um die Bahn 92 herum geschlossen haben, arbeitet auch die Kombination aus dem Reibantrieb aufgrund des Kontaktes mit der Bahn und der mechanische Antrieb aufgrund des Riemenantriebs des Antriebsrades 88 während des Druckzyklus zusammen.
6. Der erste Zeitgeber sendet das Signal zu einem zweiten Zeitgeber, der das Signal hält, bis der Zeitpunkt des Einfärbens gekommen ist.
7. Die Verpackungsmaschine geht nun einen Schritt weiter, indem die Bahn um eine Verpackungslänge weiterbewegt wird. Die Bahn treibt jetzt die Klemmwalze 74 durch Reibschluß an und dadurch treibt der Riemen 78 den Druckzylinder, der die Bahn mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bahn bedruckt, wenn die eingefärbte Druckplatte die Bahn kontaktiert. Während des Bedruckens wird die Bahn durch den Abdruckzylinder unterstützt, der parallel zum Druckzylinder 80 auf der anderen Seite der Bahn 92 positioniert ist.
8. Der zweite Zeitgeber ist ein einstellbarer Verzögerungszeitgeber, der zum Halten des vom ersten Zeitgeber empfangenen Signals ausgelegt ist, bis das Drucken abgeschlossen ist (wenn die Druckplatte nicht mehr mit der Bahn in Kontakt steht) , und sendet dann das Signal zum dritten Zeitgeber.
9. Der dritte Zeitgeber bewegt den Abdruckzylinder durch Kolbenzylindereinheiten von der Bahn weg (in einer Weise, die ähnlich wie das Wegbewegen der Andruckwalze 82 von der Klemmwalze 74 durch die Kolbenzylindereinheiten 127 geschieht) und trennt die Klemmwalze und die Andruckwalze voneinander.
10. Der zweite Zeitgeber kuppelt die Kupplung 126 ein, so daß es dem Druckzylinder 80 möglich wird, vom Motor 56 über den Rest seines ungefähr 180° betragenden Umfangweges mechanisch angetrieben zu werden.
11. Die Verpackungsmaschine vervollständigt einen Zyklus und die Bahn hält an.
12. Der zweite Zeitgeber sendet jetzt ein Signal zurück zum ersten Zeitgeber zum Einkuppeln der Kupplung 136, die den Antrieb vom Motor 56 über die eingekuppelte Kupplung 126 überträgt, um den Druckzylinder über den Rest seines Drehweges zum Einfärben der Platte 86 durch den Formzylinder 104 und Zurücksetzen des Druckzylinders 80 zu drehen, wo auf das nächste "Start den Zyklus"-Signal gewartet wird.

Fig. 5 zeigt die Zurichtung des Formzylinders 104 sowie der Einfärbwalze 108, was durch Einstellung der Steuerknöpfe 136′ und 138 geschehen kann. Durch Einstellen der Steuerknöpfe 136′ und 138 wird die von der Farbwanne 106 auf den Formzylinder 104 durch die Einfärbwalze 108 übertragene Farbmenge variiert. Steuerknopf 136′ verändert die Position des Formzylinders 104 bezüglich der Druckplatte 86, in dem die Platte 107 längs Leisten 109 (Fig. 3) gleitet. Der Steuerknopf 138 verändert die Position der Farbwanne 106 und damit der Einfärbwalze 108 bezüglich des Formzylinders 104, in dem die Farbwanne längs der Gleitschiene 105 bewegt wird.

Fig. 6 und 7 zeigen einen Vorlagenträger 140 mit einer fotopolymeren Druckplatte 86 sowie mit Antriebsstreifen 142, die beiderseits der Druckplatte 86 angeordnet sind. Die Antriebsstreifen sind getrennt von der Druckplatte und länger als diese und erstrecken sich zu einer Vorderkante, um einen glatten Anfangseingriff mit dem Abdruckzylinder 84 zu erhalten. Der Vorlagenträger besteht aus einem Mylar-Material und weist eine vordere Leiste 144 aus Metall mit einer Reihe von Stiftlöchern 146 und eine hintere Leiste 148 aus Metall mit mehreren beabstandeten Hakenlöchern 150 auf.

Zum Befestigen des Vorlagenträgers auf dem Druckzylinder, der eine zentrale Öffnung 152 zur Aufnahme der Druckzylinderwelle 134 hat, wird die vordere Leiste 144 des Vorlagenträgers auf Stifte 154 eingehängt, die über eine Kante 156 des Druckzylinders 80 in einer Reihe beabstandet sind, die sich parallel zu der durch die Mitte der Öffnung 152 laufenden Längsachse des Druckzylinders erstreckt. Das gegenüberliegende Ende des Vorlagenträgers 140 wird am Druckzylinder 80 mit Haken 158 befestigt, die in die Hakenlöcher 150 eingreifen. Die Haken 158 sind in einem Befestigungsblock 160 angeordnet, der durch Nieten 162 am Druckzylinder gesichert ist. Ein Arretierknopf 164 richtet die Haken aus, so daß durch Drehen des Spannknopfes 166 der gebogene Abschnitt 168 der Haken 158 in die Hakenlöcher 150 der rückwärtigen Leiste 148 des Vorlagenträgers 140 eingreifen können. Die Haken 158 werden zum Spannen des Vorlagenträgers und zu dessen Befestigung an der gebogenen Vorderplatte 170 des Druckzylinders 80 bewegt.

Der Druck-"zylinder" besteht aus mehreren Kunststoffplatten 174 (Fig. 2), die mit einer Frontplatte 170 verbunden sind, welche gebogen ist und nur einen Teil einer Zylinderfläche bildet. Eine mittige Druckzylinderwelle 134 erstreckt sich durch die fluchtenden Öffnungen 152 der beabstandeten Platten 174. Eine zweite Welle 172 erstreckt sich parallel zur Welle 134 durch mehrere Platten 174, die längs der Welle beabstandet sind. Jede dieser Platten besitzt ein Profil gemäß Fig. 7, wobei jede einen Stift 154 und eine Hakenanordnung wie dargestellt aufweisen kann, um einen Vorlagenträger auf der Frontplatte 170 in Position zu halten, wobei die Frontplatte 170 alle Platten 174 verbindet.

Daher ist der Druckzylinder nicht ein idealer "Zylinder", sondern aus einer Reihe von Platten gebildet, die spezielle kreisförmige Peripherien haben, wie in Fig. 2 schematisch angegeben ist, etwa als eine Reihe von fünf beabstandeten separaten Platten 174 mit mittlerer Welle 134 sowie einer Welle 172 gemäß Fig. 7. Der erfindungsgemäße Druckzylinder 80 hat ein wesentlich geringeres Gewicht als übliche Druckzylinder, da er nur einen Teil eines idealen Zylinders bildet und in vielen Bereichen hohl ist. Ferner sorgt die exzentrische Befestigung der Welle 172 für ein zusätzliches Drehmoment bei dem Drehen des Druckzylinders unter dem Antrieb durch den Motor 56, um den Druckzylinder auf die Position für den nächsten Druckzyklus weiterzustellen.

Fig. 8 zeigt eine Rückansicht der Farbwanne 106 mit Einfärbwalze 108, die geringfügig über die Farbwanne nach oben vorsteht. An der Seitenwand 178 der Farbwanne befindet sich ein Einlaß 180 mit einem Zulaufschlauch 182. Der Einlaß 180 ist ungefähr an halber Höhe der Seitenwand 178 angebracht. Längs des gebogenen Bodens 184 der Farbwanne 106 ist ein Ablauf 188 mit Ablaufschlauch 190 lokalisiert. Am untersten Punkt des Bodens 184 befindet sich ein Entleerunganschluß 192 mit Entleerungsschlauch 194 und Ventil 196, welches im Schlauch 194 auf der Aufstromseite einer Einmündungsstelle 198 des Schlauches 194 in den Schlauch 190 sitzt. Jenseits der Einmündungsstelle 198 erstreckt sich ein Ablaufschlauch 200.

Um den Betrieb des Drucksystems einzuleiten, werden folgende Schritte unternommen:

a) Durch Betätigung des oberen Satzes von Einstellknöpfen 136 wird der Formzylinder vom Druckzylinder 80 durch Drehung in Richtung des Uhrzeigers entfernt.
b) Das System wird unter Strom gesetzt durch Drehen eines Steuerknopfes auf "Hand"-position. Dies kuppelt die Kupplung 136 aus, wodurch der Druckzylinder frei drehen kann.
c) Der Druckzylinder 80 wird gedreht, so daß die Stifte für den Vorlagenträger zugänglich sind. Die vordere Leiste 144 des Vorlagenträgers wird an den Stiften 154 befestigt. Der Zylinder wird dann weitergedreht, bis die Arretierhaken 158 in den Vorlagenträger eingehängt und dann von Hand angezogen werden können. Die vordere Leiste 144 des Vorlagenträgers ist stets breiter als die Leiste an der hinteren Kante des Vorlagenträgers, um dadurch eine Unterscheidungsmöglichkeit zwischen vorne und hinten zu schaffen.
d) Die untere Gruppe von Einstellknöpfen 138 wird in Uhrzeigerrichtung gedreht, um die Gummi-Einfärbwalze von dem metallischen Formzylinder wegzubewegen.
e) Der Druckzylinder wird so gedreht, daß die Platte 86 sich vor dem Formzylinder 104 befindet.
f) Die obere Gruppe von Einstellknöpfen 136 wird jetzt gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um den Formzylinder vorwärts in die Druckplatte 86 bis zu deren Berührung zu bewegen. Eine Weise zur Bestimmung des idealen Berührungskontakts besteht darin, ein Bahnstück zwischen dem Formzylinder und der Vorderseite der Druckplatte zu positionieren und den Formzylinder soweit vorwärts zu bewegen, bis es zwischen dem Formzylinder und der Platte eingezwängt ist. Beide Seiten des Formzylinders werden gleichzeitig eingestellt, um Spannen zu verhindern.
g) Die Bahn wird durch das Drucksystem eingeführt, wie das Diagramm von Fig. 3 zeigt.
h) Der Druckvorgang kann jetzt eingeleitet werden.

Die Pumpeinrichtung des Farbenbehandlungssystems ist so ausgelegt, daß entweder Farbe von der Farbpatrone durch die Farbwanne zurück in die Patrone oder Lösungsmittel zur gründlichen Reinigung des Systems in die Farbwanne und dann zurück entweder in den Lösungsmittelbehälter oder in den Abfallbehälter gepumpt werden kann. Weiter ist eine Zutropfeinrichtung zur Zugabe eines pH-Wert-Einstellers für Farben auf Wasserbasis oder Lösungsmittel für Farben auf Alkoholbasis als Teil des Systems vorgesehen.

Fig. 10 zeigt das Farbenbehandlungssystem 220. Das System weist eine Farbpatrone 222 mit einer vorbestimmten Menge der gewünschten Farbart auf. Der Kanister besitzt eine Kappe 224 für den Hals 226 desselben. Die Kappe 224 besitzt drei Öffnungen 228, 230, 232. Ein Lösungsmittelbehälter 234 weist zwei Öffnungen 236, 238 auf. Der Abfallkanister 54 besitzt zwei Öffnungen 240 und 242.

Eine Steuertafel 52 ist mit einem Ein-/Ausschalter 244, einer Pumpgeschwindigkeitsskala 246, einem Ventil "A" 248, welches zwischen einer Stellung "Farbe ein zum Drucken" und "Lösungsmittel ein zum Reinigen" verschoben werden kann, ein Ventil "B" 250, das zwischen "Zum Abfall" und "Zum Trennen" verstellt werden kann und ein Ventil "C" 252, das zwischen einer Stellung "Farbrückführung" und "Lösungsmittelrückführung" verstellt werden kann, auf. An einer Seite der Steuertafel 52 befindet sich ein Flaschenhalter 254, auf welchen eine Farbeinstellflasche 256 oder eine Viskositätseinstellflasche befestigt sind. Aus der Flasche 256 wird ein pH-Wert-Einsteller unter Schwerkraft über einen 1/4 Zoll-Schlauch 258 einem Zutropfregler 260 zugeführt, der auf der Öffnung 228 der Farbpatrone 222 befestigt ist. Ein Drehknopf 262 steuert die Tropfgeschwindigkeit in die Farbpatrone 222, um den pH-Wert oder die Viskosität der Farbe in der Patrone einzustellen. Die Tropfgeschwindigkeit in die Farbpatrone basiert auf einer Messung des pH-Wertes der benutzten Farbe.

Zulaufschlauch 182 und Entleerungsschlauch 200 sind in Fig. 10 ebenfalls dargestellt und mit den mit gleichen Bezugszeichen versehenen Schläuchen gemäß Fig. 8 verbunden, welche zur Farbwanne 106 führen.

Fig. 11 zeigt den Inhalt der Steuerung 52 in gestrichelten Linien. Die Pumpe 264 ist mit der Pumpgeschwindigkeitsskala 246 zur Veränderung der Pumpgeschwindigkeit verbunden. Die Pumpe weist einen Einlaßschlauch 266 auf, der mit dem Ventil "A" 248 verbunden ist. Entsprechend der Stellung des Ventils "A" 248 kann Farbe in den Schlauch 266 durch Verbindung mit einem Schlauch 268 aus der Auslaßöffnung 232 der Farbpatrone durch Farbeinlaßrohr 272 (Öffnung 1 bezeichnet) einströmen. Alternativ wird der Schlauch 266 vom Ventil "A" 248 mit Lösungsmittel aus dem Schlauch 274 versorgt, der mit der Öffnung 236 eines Behälters 234 über einen Lösungsmittelzugabeschlauch 276 (Öffnung 2 bezeichnet) verbunden ist. Je nach der Stellung des Ventils "A" 248 wird Farbe oder Lösungsmittel dem Zulaufschlauch 182 und damit der Farbwanne 106 zugeführt.

Während des Druckvorgangs wird Farbe von der Farbwanne zurück in die Farbpatrone 222 von Leitung 200 zurückgeführt, und zwar über Schlauch 190, wenn das Ventil "B" 250 so positioniert ist, daß Farbe durch einen Halbzollschlauch 278 zum Ventil "C" 252 strömt, welches so positioniert ist, daß der Farbablauf 280 (Öffnung 3 bezeichnet) mit einem 3/8 Zollschlauch 282 zur Rückführung von Farbe in die Patrone 222 durch Öffnung 230 verbunden ist.

Wenn das Ventil "A" 248 so positioniert ist, daß Lösungsmittel durch das Drucksystem läuft, kann Lösungsmittel zum Lösungsmittelbehälter 234 durch den Ablauf 284 (Öffnung 4 bezeichnet) durch eine 3/8-Zollschlauch 286 zur Öffnung 238 zurückgeführt werden. Wenn andererseits Farbe mit Lösungsmittel gemischt werden soll, oder anderes Lösungsmittel beseitigt werden soll, wird das Ventil "B" 250 so gedreht, daß es die Ablaufleitung 288 über Schlauch 290 mit der Öffnung 242 verbindet, die mit dem Abfallkanister 54 verbunden ist. Die Behälter 54 und 234 können ein Kartonbehälter mit einem kollabierbaren Sack sein, der bei Einführung von Flüssigkeit sich aufweitet. Auf Wunsch kann in der Farbwanne 106 eine weitere Öffnung neben der Oberseite der Farbwanne positioniert und mit der Farbwanne durch Schlauch 292 als Sicherheitsüberlauf von der Farbwanne vorgesehen sein, welche mit der Öffnung 240 des Abfallbehälters 54 kommuniziert.

Gemäß Fig. 8 bis 11 wird der Betrieb des Farbbehandlungssystems durch die folgenden Schritte eingeleitet:

1) Eine Farbpatrone 222 wird mit dem System durch Entfernen der Transportkappe und Aufbringen einer besonderen Pumpkappe 224 angeschlossen, welche drei Öffnungen zur Verbindung mit drei Schläuchen aufweist. Die Farbpatrone wird vor Abnahme der Transportkappe geschüttelt. Die Pumpkappe 224 wird durch Aufdrücken auf die Patrone 222 bis zum Einschnappen installiert.
2) Ein Lösungsmittelsack 234 und Abfallbehälter 54 werden mit den zugehörigen Schläuchen verbunden.
3) Das Ventil "A" 248 wird nach links in die Stellung "Farbe ein" gedreht.
4) Das Ventil "C" 252 wird nach links in die Stellung "Farbablauf" gedreht.
5) Das Ventil "B" 250 wird nach rechts in die Stellung "Abtrennung" gedreht. Wenn das System nach dem letzten Betrieb nicht gründlich gereinigt worden war, ist es notwendig, das Ventil "B" 250 auf die Stellung "Vollständige Abfallentleerung" (nach rechts) 30 Sekunden lang zu drehen, um Lösungsmittel und verbrauchte Farbe zu entfernen.
6) Die Pumpe 264 wird auf 3/4 ihrer Geschwindigkeit durch den Skalenknopf 246 eingestellt.
7) Das Drucksystem wird auf Automatik gestellt. Dies veranlaßt den Start der Rotation von Einfärbwalze und Formzylinders, ohne daß sich Farbe im System befindet.
8) Die Pumpe wird durch Schalter 244 eingeschaltet.
9) Innerhalb von 30 Sekunden wird Farbe durch das Farbsystem zirkuliert.
10) Die untere Gruppe von Einstellknöpfen 138 wird langsam gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Einfärbwalze und den Formzylinder zu quetschen und Farbe auf den Formzylinder einzustellen. Der Formzylinder ist richtig eingestellt, wenn die Gravierung auf dem Zylinder durch die Farbe gesehen werden kann und eine Farbperle sich an beiden Enden des Formzylinders gebildet hat.

Wenn das System zum Drucken bereit ist, muß die Zurichtung durch Benutzung der Einrichtwalze 102 eingestellt werden. Der Einstellhandgriff mit Arretierung ist auf der Bedienerseite des Druckers angeordnet. Nachdem mehrere bedruckte Pakete durch die Verschlußformen gelaufen sind, wird bestimmt, ob der Druck nach vorne oder rückwärts verschoben werden sollte. Die Presse wird angehalten, die Einrichtwalze wird gelöst und in der Nut 101 nach vorne oder rückwärts eingestellt. Dann wird die Einrichtwalze 102 festgestellt. Jeder Zoll von Einrichtwalzeneinstellung entspricht zwei Zoll Druckverschiebung. Dann wird das System während eines Zyklus′ laufengelassen und bestimmt, ob die Zurichtung richtig ist.

Wenn der Drucker für eine längere Zeitspanne, beispielsweise über Nacht, abgeschaltet werden soll, ist es notwendig, alle Farbe aus dem System zu entfernen. Dies wird schnell und einfach mit dem Farbbehandlungssystem erreicht. Gemäß Fig. 10 und 11 gelingt dies wie folgt:

1) Ventil "A" 248 wird nach rechts in die Stellung "Lösungsmittel ein zum Säubern" gedreht.
2) Das Ventil "C" 252 wird nach rechts in die Stellung "Lösungsmittelablauf" gedreht.
3) 45 Sekunden Wartezeit, bis die gesamte Farbe in dem System durch Lösungsmittel ersetzt worden ist.
4) Die Verpackungsmaschine wird über mehrere Zyklen betrieben, so daß die Druckplatte mit Lösungsmittel gereinigt ist und die Druckplatte mit der Bahn durch "Drucken" mit Lösungsmittel befeuchtet ist.
5) Der Formzylinder 104 wird vom Druckzylinder 80 durch Drehen der oberen Gruppe der Einstellknöpfe 136′ in Uhrzeigerrichtung wegbewegt.
6) Die Pumpe 264 wird abgeschaltet.
7) Die Einfärbwalze 108 wird von Formzylinder 104 durch Drehen der unteren Gruppe der Einstellknöpfe 138 im Uhrzeigersinn wegbewegt.

Die Druckplatte 86 und der Vorlagenträger 140 können auf dem Druckzylinder 80 verbleiben oder auch abgenommen und bevorratet werden. Wenn sie abgenommen werden soll, kann dies auf folgende Weise geschehen:

1) Der Drucksteuerknopf wird in die "Hand" Position gedreht. Dies kuppelt die Kupplung 136 aus, so daß der Druckzylinder 80 frei drehen kann.
2) Der Druckzylinder 80 wird so gedreht, daß die Haken 158 zugänglich sind und gelöst werden können.
3) Der Druckzylinder 80 wird so gedreht, bis die Druckplatte 86 über die Stifte 154 abgezogen und dann abgenommen werden kann.

Das erfindungsgemäße Farbenbehandlungssystem ermöglicht eine kontinuierliche Zirkulierung der Farbe während des Druckens wie auch ein automatisches Reinigen des Farbsystems und der Druckvorrichtung.

Durch die Erfindung werden die folgenden Elemente einstellbar und erlauben eine exakte Steuerung des Drucksystems:

Einrichtwalze

Sie dient zum Lokalisieren oder Zurichten der zu druckenden Information auf das fertige Paket. Durch Lösen und Bewegen der Walze vorwärts oder rückwärts wird das Druckbild bewegt. Ein Zoll von Walzenbewegung entspricht zwei Zoll Druckbildbewegung.

Formzylinder

Er dient zur Übertragung einer gleichmäßigen Farbmenge auf die Druckplatte, was durch Drehen der oberen Gruppe von Einstellknöpfen eingestellt wird.

Einfärbwalze

Sie dient zur Übertragung von Farbe aus der Farbwanne auf den Formzylinder, wobei der Druck zwischen dem Formzylinder und der Einfärbwalze die Menge an übertragener Farbe steuert. Die untere Gruppe von Einstellknöpfen dient hierzu.

Abdruckzylinder

Er dient zur Unterstützung des Bogens beim Drucken, er bewegt sich auf die Bahn und von ihr weg mittels zweier Luftzylinder. Es kann notwendig sein, den Hub des Abdruckzylinders zu verändern und die Druckqualität zu verbessern. Dies kann durch Drehen der Luftzylinderstopschrauben geschehen, die am Ende des Gehäuses sich befinden, das die Luftzylinder hält.

Klemmwalze und Andruckwalze

Sie dienen zum Antrieb des Systems mittels Reibschluß, wobei die beiden Walzen mittels zweier Luftzylinder geöffnet oder geschlossen werden können. Es kann notwendig sein, den Hub zu verändern, und zwar in Abhängigkeit von der Stärke des Bogens, wenn beispielsweise ein Bogen bedruckt werden soll, der viel dünner ist als der vorher bedruckte Bogen. Dies kann erreicht werden durch Drehen der Druckzylinderstopschrauben am Ende des Gehäuses, das die Luftzylinder hält.

Luftdruck

Zum Antrieb der Klemmwalze, der Andruckwalze und des Abdruckzylinders wird ein Druck von 40 bis 50 psi benötigt.

Zweiter Zeitgeber

Dies ist ein ein- und abschaltbares Verzögerungsglied, welches die Zeiten für den Druckzylinder steuert. Wenn die Farbe auf der Druckplatte vor dem Bedrucken der Bahn trocknet, ist die Einschaltverzögerung zu lang. Wenn der Druckzylinder nicht rechtzeitig zurückkehrt, dann ist die Abschaltverzögerung zu lang.

Dritter Zeitgeber

Dies ist eine Kippstufe, die die Zeit steuert, während der der Abdruckzylinder und die Klemmwalze sowie die Andruckwalze im Reibschluß mit der Bahn stehen.

Zutropfeinrichtung für pH-Wert-Einsteller/Lösungsmittel

Sie sitzt auf der metallischen Farbpatronenkappe und stellt die Geschwindigkeit ein, mit der der pH-Wert Einsteller oder das Lösungsmittel in die Farbe tropft. Eine Rate von einem Tropfen pro 10 Sekunden wird zu Beginn eingestellt und dann erhöht oder erniedrigt, je nach Bedarf.

Pumpgeschwindigkeitssteuerung

Diese steuert die Geschwindigkeit, mit der Farbe durch das System strömt. Sie wird auf Maximum für Farben auf Wasserbasis und auf 3/4 Geschwindigkeit für Farben auf Alkoholbasis benutzt.

Die Erfindung ist auf Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt, vielmehr liegen viele Modifikation im Rahmen der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Beschrieben wurde ein Flexodrucksystem, das sowohl mit einem mechanischen wie auch mit einem Reibungsantrieb arbeitet. Der Druckzylinder wird durch reibschlüssigen Antrieb nur während des Druckens (während eines Druckzyklus) gedreht. Der Druckzylinder wird durch einen mechanischen Antrieb an dem Formzylinder (während des Einfärbzyklus) vorbeigedreht und wird in die Startposition für den nächsten Druckzyklus zurückgesetzt. Der Druckzylinder erstreckt sich in Umfangsrichtung vorzugsweise um weniger als 360°, und mißt in Umfangsrichtung mit besonderem Vorzug lediglich 170°. Der Druckzylinder besteht aus Kunststoff. Druckplatten sind permanent auf einem Mylar-Vorlagenträger vorbefestigt, welcher mit Durchgangs- und Hakenlöchern versehen ist, die auf Stifte und Haken ausgerichtet sind, welche Teile des Druckzylinders sind. Diese Platten haben Antriebsstreifen als Teil des Mylar-Vorlagenträgers. Das Farbbehandlungssystem zirkuliert die Farbe, reinigt das gesamte Farbsystem und trennt Farbe vom Abfall und dem Reinigungsmittel. Es mißt ferner den pH-Wert der Farbe oder die Viskosität der Farbe und gibt automatisch Mittel zur Nachstellung des pH-Wertes (pH-Einsteller) oder Verdünner zu.

Claims

1. Drucksystem mit einem Flexodrucker mit einer Druckeinrichtung zum Bedrucken einer Bahn, Einfärbemitteln zur Versorgung der Druckeinrichtung mit Farbe sowie mit Antriebsmitteln zur Bewegung der Druckeinrichtung in Kontakt mit der Bahn, wobei die Antriebsmittel einen mechanischen Antrieb zum Drehen der Druckeinrichtung während eines Einfärbzyklus und einen Reibungsantrieb für die Drehung der Druckeinrichtung während eines Druckzyklus aufweist.

2. Drucksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Antrieb die Einfärbeeinrichtung antreibt.

3. Drucksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbeinrichtung vom mechanischen Antrieb während des Druckzyklus angetrieben ist.

4. Druckssystem nach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Antrieb eine Kupplungseinrichtung zum Auskuppeln des mechanischen Antriebs während des Druckzyklus aufweist.

5. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Antrieb gleichzeitig die Druckeinrichtung und die Einfärbemittel während des Einfärbezyklus antreibt.

6. Drucksystem nach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungsantrieb zwei Walzen aufweist, von denen wenigstens eine relativ zur anderen beweglich ist.

7. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen zur Drehung eines Druckzylinders eine Bahn ergreifen.

8. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung während des Einfärbzyklus eingerückt ist.

9. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzyklus und der Einfärbzyklus zu unterschiedlichen Zeiten stattfinden.

10. Drucksystem vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Flexodrucker mit einer Druckeinrichtung zum Bedrucken einer Bahn, einer Einfärbeinrichtung zur Versorgung der Druckeinrichtung mit Farbe sowie mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung der Druckeinrichtung in Kontakt mit einer Bahn, wobei die Druckeinrichtung einen Druckzylinder mit einem Vorlagenträger aufweist, der auf dem Druckzylinder abnehmbar befestigt ist, wobei der Vorlagenträger eine Druckplatte und Antriebsstreifen aufweist.

11. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte und die Antriebsstreifen voneinander getrennt sind.

12. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsstreifen sich zur Vorderkante des Vorlagenträgers näher erstrecken als die Druckplatte.

13. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte ein Fotopolymer ist.

14. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlagenträger Befestigungseinrichtungen aufweist, die zum lösbaren Befestigen des Vorlagenträgers auf dem Druckzylinder ausgerüstet sind.

15. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder mehrere längs einer Druckzylinderwelle beabstandete Platten aufweisen, die an ihrer Peripherie die Form eines Kreisbogenabschnitts aufweisen.

16. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenabschnitt-Konfiguration eine gebogene Frontplatte aufweist, die den Vorlagenträger unterstützt.

17. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder im wesentlichen aus Kunststoff besteht.

18. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten eine zweite, die Platten verbindende Welle aufweisen, die exzentrisch an den Platten befestigt ist und sich im wesentlichen parallel zur Druckzylinderwelle erstreckt.

19. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder während eines Druckzyklus durch Reibschluß angetrieben und während eines Einfärbzyklus mechanisch angetrieben ist.

20. Drucksystem vorzugsweise nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Flexodrucker mit einer Druckeinrichtung zum Bedrucken einer Bahn, einer Einfärbeinrichtung zum Versorgen der Druckeinrichtung mit Farbe und einer Antriebseinrichtung zum Bewegen der Druckeinrichtung in Kontakt mit der Bahn, wobei die Einfärbeinrichtung Mittel zum Zirkulieren von Farbe von einer Farbpatrone oder dergleichen zu einer Farbwanne oder dergleichen Behälter und zurück zur Farbpatrone sowie Mittel zum Übertragen eines Reinigungslösungsmittels von einem Lösungsmittelbehälter in die Farbwanne und dann zu einem Abfallbehälter aufweist, wobei ein Einlaß zur Farbwanne sowohl zum Transport von Farbe in die Farbwanne wie auch zum Transport von Lösungsmittel in die Farbwanne vorgesehen ist.

21. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbpatrone eine Kappe aufweist, die mehrere Öffnungen wenigstens für die Weiterleitung von Farbe aus dem Behälter in die Farbwanne und zur Rückführung von Farbe aus der Farbwanne ausweist.

22. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe eine Einlaßöffnung für einen pH-Wert-Einsteller aufweist, der der Farbpatrone zuführbar ist.

23. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärbeinrichtung eine Ventilvorrichtung zum Steuern des Stroms von Farbe, Lösungsmittel und Abfall aufweist.

24. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung zwischen der Farbwanne und der Farbpatrone sowie dem Lösungsmittelbehälter und dem Abfallbehälter lokalisiert ist.

25. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugaberate des pH-Wert-Einstellers einstellbar ist.

26. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilvorrichtung wenigstens drei Ventile aufweist, wobei ein erstes Ventil zur Zugabe von Farbe oder Lösungsmittel in die Farbwanne einstellbar ist, ein zweites Ventil zur Rückführung von Abfall aus der Farbwanne in den Abfallbehälter oder für die Zufuhr von Farbe oder Lösungsmittel zu einem dritten Ventil einstellbar ist, wobei das dritte Ventil mit dem zweiten Ventil zur Steuerung der Rückführung von Farbe oder Lösungsmittel zu ihren jeweiligen Behältern verbunden ist.

27. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Ventil und einem mit der Farbwanne verbundenen Schlauch eine Pumpe vorgesehen ist.

28. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Öffnungen auf der Aufstromseite der Ventilvorrichtung und wenigstens fünf Öffnungen auf der Abstromseite der Ventilvorrichtung vorgesehen sind.

29. Drucksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Frontplatte sich in Umfangsrichtung um weniger als 360° erstreckt.

30. Drucksystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Frontplatte sich um weniger als 180° in Umfangsrichtung erstreckt.