DE4223311A1 - Druckkopf fuer druckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein für Druckmaschinen bestimmte Druckköpfe des Typs, der einerseits ein drehbar um eine Achse angeordnetes Zylindergestell aufweist, das parallel zu dieser Achse gleichmäßig auf einem Kreis um die Achse verteilt eine Mehrzahl Greifvorrichtungen trägt, die jeweils einen zu bedruc­ kenden Gegenstand halten können, und der andererseits am Umfang des Zylindergestells mindestens eine Druckstation besitzt, die auf einen solchen Gegenstand bei dessen Vorbeilauf an der Sta­ tion einzuwirken vermag. Bei der Ausbildung eines derartigen Druckkopfs ist das Erreichen höchster Arbeitsleistung eine der zu erfüllenden Forderungen.

Bislang wird die Druckstation feststehend ausgebildet, so daß das Zylindergestell sich schrittweise weiterdrehen muß, um der Druckstation bei jedem Anhalten einen Druckvorgang zu ermögli­ chen. Es ist unter diesen Umständen sehr schwierig, einen Ar­ beitstakt von mehr als 3000 oder 4000 Druckvorgängen in der Stunde zu erreichen.

Der Erfindung liegt daher allgemein die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die Zahl der Arbeitstakte sehr erheblich zu steigern vermag und die außerdem noch weitere Vor­ teile aufweist.

Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein Druckkopf der ge­ nannten Bauart, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Druck­ station von einem Träger gehalten wird, der drehbar gegenüber der Druckstation angeordnet ist und dem Antriebsmittel zugeord­ net sind, die dem Träger periodisch eine Hin- und Herbewegung auf einer Kreisbahn um die erwähnte Achse zu erteilen vermögen.

Die Druckstation macht somit bei jedem Bedrucken eines Gegen­ stands die Drehung des Zylindergestells mit.

Daraus folgt, daß die Drehung des Zylindergestells kontinuier­ lich erfolgen kann.

Auf diese Weise kann der Arbeitstakt bis auf 6000 Druckvorgänge in der Stunde erhöht werden.

Außerdem ist es vorteilhafterweise möglich, um das Zylinder­ gestell herum ohne merkliche Vergrößerung der Standfläche der Anordnung und weiter zur Steigerung der Leistungsfähigkeit meh­ rere, jeweils synchron bewegte Druckstationen vorzusehen, ins­ besondere wenn nacheinander mehrere Drucke auf die betreffenden Gegenstände aufgebracht werden müssen.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematisch gehaltenen Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht eines erfindungs­ gemäßen Druckkopfs;

Fig. 2 in etwas größerem Maßstab und nach dem Entfernen be­ stimmter Bauteile im wesentlichen den Teil der Fig. 1, der darin durch ein Rechteck II bezeichnet ist;

Fig. 3 in etwas größerem Maßstab im wesentlichen den Teil der Fig. 1, der darin durch ein Rechteck III bezeichnet ist;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Druck­ kopf im wesentlichen längs der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5, 6, 7, 8 in größerem Maßstab Einzelheiten aus Fig. 4, die darin durch Rechtecke V, VI, VII, VIII bezeichnet sind;

Fig. 9 in größerem Maßstab und nach dem Entfernen bestimmter Bauteile eine Teildraufsicht auf den erfindungsgemäßen Druck­ kopf in Richtung des Pfeils IX in Fig. 1.

Insgesamt und wie in den Figuren dargestellt, weist der erfin­ dungsgemäße Druckkopf einerseits ein Zylindergestell 10 auf, das auf einem Maschinenrahmen 11 um eine Achse A drehbar ange­ ordnet ist (Fig. 4) und das parallel zu der Achse A im Kreise, gleichmäßig um diese verteilt, eine Mehrzahl von Greifvorrich­ tungen 12 trägt, die jeweils einen Gegenstand 14 zu halten ver­ mögen, von denen einer in Fig. 6 schematisch gestrichelt einge­ zeichnet ist, und andererseits am Umfang dieses Zylinderge­ stells 10 und in einer im einzelnen weiter unten angegebenen Weise angeordnet mindestens eine Druckstation 15, die auf einen solchen Gegenstand 14 einzuwirken vermag, wenn dieser am Ort der Station vorbeiläuft.

Der Maschinenrahmen 11 ist in fachüblicher Weise ausgeführt und wird hier nicht weiter beschrieben. Hier sollen nur die für die Beschreibung der Erfindung erforderlichen Elemente erläu­ tert werden.

Bei der dargestellten Ausführung steht die Drehachse A des Zy­ lindergestells 10 vertikal.

In der praktischen Ausbildung wird das Zylindergestell 10 einer­ seits bedient durch einen allgemeinen Zuführ- und Wegführförde­ rer, an dessen Rand der erfindungsgemäße Druckkopf seitlich an­ geordnet ist, und andererseits durch zwei Überführungsvorrich­ tungen, von denen die eine, die Zubringervorrichtung, von dem allgemeinen Zuführ- und Wegführförderer die zu bedruckenden Gegenstände abnehmen und sie nacheinander der Reihe nach an den Ort der Greifvorrichtungen 12 bringen kann, und die andere die­ se Gegenstände nacheinander der Reihe nach bei Beendigung des Druckvorgangs von den Greifvorrichtungen 12 abnehmen und sie auf den allgemeinen Zuführ- und Wegführförderer zurücklegen kann, so daß die Anordnung zusammen mit dem Druckkopf eine Druckmaschine darstellt.

Der allgemeine Zuführ- und Wegführförderer und die entsprechen­ den Überführungsvorrichtungen betreffen die Erfindung nicht unmittelbar und sind an sich bekannt, weshalb sie hier nicht im einzelnen beschrieben werden.

Nur in Fig. 2 ist eine Förderschnecke 16 dargestellt, die zu dem allgemeinen Zuführ- und Wegführförderer gehört und dazu dient, die zu bedruckenden Gegenstände am Ort des erfindungsgemäßen Druckkopfs richtig voneinander zu trennen, und in den Fig. 1 und 2 werden die Welle 18 einer Überführungsvorrichtung sowie die Ritzel 19 gezeigt, die den Antrieb der beiden herbeiführen.

In der dargestellten Ausführung weist das Zylindergestell 10 im Abstand voneinander und parallel zueinander zwei Platten 20P und 20C auf (eine obere und eine untere Platte), zwischen denen die Greifvorrichtungen 12 angeordnet sind und die beide insge­ samt kreisförmig sind; zwischen ihnen ist ein um die Achse A führender hohler Schaft 22 ausgespannt, der einen ersten Ab­ schnitt der Welle 23 des Zylindergestells 10 bildet.

Der zweite Abschnitt dieser Welle 23 besteht aus einem weiteren hohlen Schaft 24, der, drehfest mit der unteren Platte 20C ver­ bunden, unterhalb dieser Platte um eine mit dem Maschinenrahmen 11 fest verbundene kleine Säule 25 geführt ist und an dessen unterem Ende ein Ritzel 26 drehfest angebracht ist.

In der gezeichneten Ausführungsform weisen die von dem Zylin­ dergestell 10 getragenen Greifvorrichtungen 12 jeweils, ein­ ander gegenüberstehend und parallel zu der Drehachse A des Zy­ lindergestells 10, in an sich bekannter Weise zwei Bauteile 28P, 28C auf, die beide an dem Zylindergestell 10 um eine zur Drehachse A parallele Achse drehbar angebracht sind und von denen mindestens eines gegenüber dem anderen parallel zu dieser Drehachse A bewegbar ist, um einen zu bedruckenden Gegenstand 14 zu greifen und festzuhalten.

Das Teil 28P, im folgenden der Einfachheit halber als Kegelteil bezeichnet, wird von der oberen Platte 20P getragen, während das im folgenden der Einfachheit halber als Sockelteil bezeich­ nete Teil 28C von der unteren Platte 20C getragen wird.

Die Teile 28P, 28C haben im Rahmen der Erfindung keine besonde­ re Bedeutung und werden hier nicht genauer beschrieben.

Über das Kegelteil 28P braucht nur gesagt zu werden, daß es, getragen von einer Stange 30, die an der oberen Platte 20P par­ allel zu der Drehachse A des Zylindergestells 10 verschiebbar angeordnet ist, unter der Wirkung eines Federzylinders 31 steht, der es immer in Richtung auf das Sockelteil 28C drückt, und daß eine an der Stange 30 befestigte Rolle 33 im Zusammen­ wirken mit einem an dem Maschinenrahmen 11 befestigten Nocken 32 dafür sorgt, daß der Abstand zwischen dem Kegelteil 28P und dem Sockelteil 28C am Ort der Überführungsvorrichtungen, die zwischen dem Zylindergestell 10 und dem allgemeinen Zuführ- und Wegführförderer tätig sind, größer ist.

Hinsichtlich des Sockelteils 28C braucht im Zusammenhang damit nur darauf hingewiesen zu werden, daß auf einer Achse 35, unter der unteren Platte 20C des sie tragenden Zylindergestells 10 aus später zu erörternden Gründen eine Rolle 36 drehfest ange­ bracht ist.

Für die Darstellung in Fig. 2 wird angenommen, daß der hohle Schaft 22, der den ersten Abschnitt der Welle 23 des Zylinder­ gestells 10 bildet, die obere Platte 20P des Zylindergestells und die von der oberen Platte 20P getragenen Kegelteile 28P weggenommen worden sind.

Gemäß der Erfindung wird die Druckstation 15 als Ganzes gese­ hen, von einem Träger 38 gehalten, welcher sich quer zu der Drehachse A des Zylindergestells 10 erstreckt und gegenüber diesem drehbar angeordnet ist und welchem in im einzelnen wei­ ter unten beschriebener Anordnung Antriebsmittel 39 zugeordnet sind, die die Druckstation zu einer periodischen Hin- und Her­ bewegung auf einer Kreisbahn um die Drehachse A veranlassen.

In der praktischen Ausführung springt der Träger 38 aus einer Nabe 40 vor, die um die Welle 23 des Zylindergestells 10 frei beweglich ist, und genauer gesagt, um den hohlen Schaft 24, der den Abschnitt dieser Welle 23 unterhalb der unteren Platte 20C des Zylindergestells 10 bildet, durch Walzlager von dem hohlen Schaft 24 getrennt, mit welchem er drehfest verbunden ist; mit seinem freien Ende stützt er sich über mindestens eine Rolle 42, bei der praktischen Ausführung über zwei mit Abstand von­ einander angebrachte Rollen 42, auf einem fest mit dem Maschi­ nenrahmen 11 verbundenen Längstrager 43 ab.

In der dargestellten Ausführung ist der Träger 38 insgesamt als Rechteckträger ausgebildet und ist maschinell geschweißt, wobei er alle zur Verstärkung erforderlichen Stege und Versteifungs­ rippen aufweist.

Mit einer kreisförmigen Öffnung 44 ist der Träger an der Nabe 40 angebracht, abgestützt auf einem Flansch 45 der Nabe, an welchem er mit Schrauben 46 (Fig. 4 und 5) befestigt ist.

In der gezeichneten Ausführungsform besitzen die Antriebsmittel 39 des Trägers 38 einen umlaufenden Nocken 48, mit einer daran vorgesehenen Kreisbahn 49, an der eine Rolle 50 abläuft, die drehbar an der Unterseite des Trägers 38 angebracht ist (Fig. 1, 2 und 4).

In der praktischen Ausführung ist die Bahn 49 des Nockens 48 als Doppelspur ausgeführt, und seine Drehachse steht vertikal, parallel zu der Drehachse A des Zylindergestells 10.

Auf seiner Welle 52 ist ein nicht gezeichneter Getriebemotor befestigt. Im praktischen Betrieb sorgt dieser Getriebemotor für den kontinuierlichen Antrieb der Anordnung. Auf der Welle 52 ist nämlich außerdem ein Ritzel 53 befestigt, das durch Ver­ mittlung zweier Zahnräder 54, 55, die eine geeignete Überset­ zung herstellen, mit dem Zahnrad 26 kämmt, mit dem die Welle 23 des Zylindergestells 10 fest verbunden ist.

Die Antriebsmittel 39 des Trägers 38 werden somit synchron zu denen des Zylindergestells 10 gesteuert.

Dasselbe gilt für die Überführungsvorrichtungen, die zwischen dem Zylindergestell 10 und dem allgemeinen Zuführ- und Wegführ­ förderer vermitteln, wobei die Ritzel 19 dieser Überführungs­ vorrichtungen in das Zahnrad des Zylindergestells 10 eingrei­ fen.

In der gezeichneten Ausführungsform ist die Druckstation 15 eine Siebdruck-Station mit Druckrahmen 57 und Rakel 58 (Fig. 4 und 6). Eine solche Siebdruckstation ist kein wesentlicher Bestandteil der Erfindung und wird daher nicht im einzelnen beschrieben.

Es bleibt nur anzumerken, daß bei der gezeichneten Ausführungs­ form der Druckrahmen 57 vertikal steht und daß an dessen Basis eine Rinne 59 zum Auffangen der Farbe vorgesehen ist, die an seinem oberen Teil eingeleitet wird. In den Zeichnungen Fig. 1 und 2 sind der Druckrahmen 57 und die Rakel 58 weggelas­ sen worden.

Gemäß der Erfindung ist der Druckrahmenhalter 60, d. h. der den Druckrahmen 57 tragende Halter, quer auf dem Träger 38, tangen­ tial zu dem Zylindergestell 10 bewegbar angeordnet, und es sind ihm Antriebsmittel 62 zugeordnet, welche für seine periodische geradlinige Hin- und Herbewegung gegenüber diesem Träger 38 sorgen.

In der praktischen Ausführung ist quer auf dem Träger 38 eine Schiene 64 angebracht, mit welcher der Druckrahmenhalter 60 durch Rollen 65 in Eingriff steht, die an seiner Unterseite, ihm gegenüber um Achsen verdrehbar angeordnet sind, die paral­ lel zu der Drehachse A des Zylindergestells 10 verlaufen.

In der gezeichneten Ausführungsform umfassen die Antriebsmittel 62 des Druckrahmenhalters auf der dem Zylindergestell abgewand­ ten Seite des Trägers 38 ein Antriebsgestänge 66 mit einer Kur­ bel 67, die in der praktischen Ausführung von einer drehbar an­ geordneten Platte gebildet wird, die in exzentrischer Stellung einen Stiel 68 aufweist, und einer Kurbel 69, die mit einem Ende an den Stiel 68 und mit seinem anderen Ende an eine fest mit dem Druckrahmenhalter 60 verbundene Lasche 70 angelenkt ist.

Mit der Welle 72 der Kurbel 67 ist eine Zahnscheibe 73 drehfest verbunden, die über einen Zahnriemen 74 an einer Zahnscheibe 75 angreift, die mit der Welle 52 des Nockens 48 drehfest verbun­ den ist.

So wie die Antriebsmittel 39 des Trägers 38 sind die Antriebs­ mittel 62 des Druckrahmenhalters 60 synchron gesteuert mit de­ nen des Zylindergestells 10, wobei alle Antriebsmittel an den­ selben Getriebemotor angeschlossen sind.

Auf der dem Zylindergestell 10 zugewandten und somit dem An­ triebsgestange 66 abgewandten Seite trägt der Druckrahmenhalter 60 tangential zu dem Zylindergestell 10 ein Lineal 77, das bei der Drehung des Zylindergestells 10 für jede auf dem Zylinder­ gestell angeordnete Greifvorrichtung 12 im Vorübergang in Reib­ verbindung tritt mit der drehfest an dem Sockelteil 28C einer solchen Greifvorrichtung 12 angebrachten Rolle 36 (Fig. 4, 6 und 9).

In der praktischen Ausführung ist das Lineal 77 auf dem Druck­ rahmenhalter 60 beweglich gegenüber Federmitteln angeordnet, die es ständig in Richtung auf das Zylindergestell 10 drücken.

In der gezeichneten Ausführungsform wird das Lineal 77 von Stäben 78 gehalten, die gleitend einen mit dem Druckrahmenhal­ ter 60 fest verbundenen Träger 79 durchlaufen, wobei zwischen den Träger 79 und das Lineal um die Stäbe 78 gelegte Federn 80 elastische Mittel bilden, welche das Lineal in Richtung auf das Zylindergestell 10 drücken, und zur Vermittlung der Antriebs­ wirkung auf die Rolle 36 der Greifvorrichtungen 12 trägt das Lineal einen längs verlaufenden Reibbelag 82.

Außerdem besteht in dieser Ausführungsform der Träger 79 aus einem Winkelstück, dessen Stellung auf einer fest mit dem Druckrahmenhalter 60 verbundenen Konsole 83 verändert werden kann.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß das Zylindergestell 10 im Betrieb kontinuierlich um seine Drehachse A bewegt wird.

Jedes Mal, wenn eine der an ihm befestigten Greifvorrichtungen 12 die Position der Druckstation erreicht, folgt der diese Druckstation 15 tragende Träger 38 auf seiner Bahn in einer Kreisbewegung vorübergehend dieser Greifvorrichtung 12, bevor er auf einer Kreisbahn zu der nachfolgenden Greifvorrichtung 12 zurückläuft.

Das Bedrucken eines Gegenstands 14 erfolgt somit während der begleitenden Kreisbewegung der Druckstation 15 gegenüber der Greifvorrichtung 12, an der der Gegenstand 14 gehalten wird.

Üblicherweise umfaßt der Druck eine Tangentialbewegung des Druckrahmenhalters 60 gegenüber der entsprechenden Greifvor­ richtung 12 mit gleichzeitiger und synchron verlaufender, durch das Lineal 77 und die Rolle 36 vermittelter Drehung des Sockel­ teils 28C dieser Greifvorrichtung 12, auf welche Tangential­ bewegung in der einen Richtung eine Tangentialbewegung rück­ wärts in entgegengesetztem Sinne zum anschließenden Bedrucken des folgenden Gegenstands 14 erfolgt.

Natürlich ist die Erfindung nicht beschränkt auf die beschrie­ bene und gezeichnete Ausführungsform; sie umfaßt vielmehr jede Ausführungsvariante. Insbesondere können mehrere Druckstatio­ nen 15 im Kreise um das Zylindergestell 10 angeordnet sein, welche Stationen entweder von ein und demselben Träger getragen werden, angetrieben von einem einzelnen Nocken, oder von ver­ schiedenen Trägern, angetrieben von jeweils einem Nocken für jeden Träger. Wenn außerdem in der im einzelnen beschriebenen und gezeichneten Ausführungsform der eingesetzte Träger ein gerader, quer zu der Achse des Zylindergestells verlängerter Träger ist, kann es sich, insbesondere bei einer Varianten für den Fall, daß für einen Mehrfarbendruck mehrere Druckstationen erforderlich sind, um einen ringförmigen oder kranzförmigen Träger handeln, der kreisförmig um diese Achse angeordnet ist.

Claims (11)

1. Für Druckmaschinen bestimmter Druckkopf des Typs, der einerseits ein drehbar um eine Achse (A) angeordnetes Zylinder­ gestell (10) aufweist, das parallel zu dieser Achse (A), gleichmäßig im Kreis um die Achse verteilt, eine Mehrzahl Greifvorrichtungen (12) trägt, die jeweils einen zu bedrucken­ den Gegenstand halten können, und der andererseits am Umfang des genannten Zylindergestells (10) mindestens eine Drucksta­ tion (15) besitzt, die auf einen solchen Gegenstand bei dessen Vorbeilauf an der Station einzuwirken vermag, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die genannte Druckstation (15) von einem Träger (38) gehalten wird, der drehbar gegenüber der Druckstation an­ geordnet ist und dem Antriebsmittel (39) zugeordnet sind, die ihm periodisch eine Hin- und Herbewegung auf einer Kreisbahn um die erwähnte Achse (A) zu erteilen vermögen.

2. Druckkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (38) sich quer zu der Achse des Zylindergestells (10) erstreckt.

3. Druckkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckstation (15) haltende Träger (38) von einer Nabe (40) vorspringt, die die Welle (23) des Zylindergestells (10) umgibt, und daß er sich mit seinem freien Ende auf einem fest mit dem Maschinenrahmen (11) der Anordnung verbundenen Längs­ träger (43) abstützt.

4. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (39) des Trägers (38) einen umlaufenden Nocken (48) aufweisen, mit dessen einer Bahn (49) eine drehbar an dem Träger (38) angebrachte Rolle (50) in Eingriff steht.

5. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (39) des Trägers (38) synchron zu denen des Zylindergestells (10) gesteuert werden.

6. Druckkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern die Druckstation (15) eine Sieb­ druckstation mit Druckrahmen (57) und Rakel (58) ist, der zu­ gehörige Druckrahmenhalter (60) auf dem Träger (38) tangential zu dem Zylindergestell (10) bewegbar angebracht ist und ihm Antriebsmittel (62) zugeordnet sind, die ihm periodisch eine geradlinige Hin- und Herbewegung gegenüber dem genannten Träger (38) ermöglichen.

7. Druckkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß, während die von dem Zylindergestell (10) getragenen Greifvor­ richtungen (12) jeweils einander gegenüberstehend zwei Bauteile (28P, 28C) aufweisen, die beide drehbar an dem Zylindergestell (10) angeordnet sind und von denen mindestens eines gegenüber dem anderen parallel zu der Achse (A) des Zylindergestells (10) bewegbar ist, der Druckrahmenhalter (60) der Druckstation (15) tangential zu dem Zylindergestell (10) ein Lineal (77) trägt, das bei der Drehung des Zylindergestells (10) für jede Greif­ vorrichtung (12) im Vorübergang in Reibverbindung tritt mit ei­ ner drehfest an einem der genannten beiden Bauteile (28P, 28C) angebrachten Rolle (36).

8. Druckstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Lineal (77) auf dem Druckrahmenhalter (60) be­ wegbar angeordnet ist gegen die Wirkung elastischer Mittel, die es ständig in Richtung auf das Zylindergestell (10) zu bewegen suchen.

9. Druckstation nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (62) des Druckrahmenhal­ ters synchron zu den Antriebsmitteln des Zylindergestells (10) gesteuert werden.

10. Druckstation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (A) des Zylindergestells (10) vertikal steht.

11. Druckstation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel des Zylindergestells (10) dieses kontinuierlich um seine Drehachse (A) bewegen.