DE4304399A1

DE4304399A1 - Verfahren zur Steuerung einer Siebdruckzylindermaschine

Info

Publication number: DE4304399A1
Application number: DE4304399A
Authority: DE
Inventors: Rudolf August Kuerten; Bernd Kaluza
Original assignee: RK Siebdrucktechnik GmbH
Current assignee: RK Siebdrucktechnik GmbH
Priority date: 1993-02-13
Filing date: 1993-02-13
Publication date: 1994-08-18
Also published as: EP0683729A1; DE59400641D1; EP0683729B1; WO1994018008A1; ES2093518T3; US5706722A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Siebdruckzylindermaschine, wobei während des Druckvorgangs ein das Druckgut aufnehmender und durch einen Antriebsmotor angetriebener Druckzylinder und ein über diesen fahrender Siebwagen mit auf die Siebschablone abgesenkter Druckrakel mit synchronisierter Geschwindigkeit bewegt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Siebdruckzylindermaschine mit einem das Druckgut aufnehmenden und durch einen An triebsmotor angetriebenen Druckzylinder, einem über diesen fahrenden Siebwagen, einer auf die Siebschablone absenkbaren Druckrakel und einer Einrichtung zur Synchronisierung der Bewegung des Druckzylinders und des Siebrahmens während des Druckvorgangs, die nach dem vorstehend beschriebenen Ver fahren arbeitet.

Aus dem Stand der Technik sind zwei derartige Verfahren bekannt, bei denen der Druckzylinder und der Siebwagen auf grund einer mechanischen Kopplung durch einen einzigen An triebsmotor synchron bewegt werden. Die mechanische Kopplung erfolgt in beiden Fällen über ein an jeder Stirnseite des Druckzylinders angeordnetes Zahnrad, das mit einer an der entsprechenden Seite des Siebwagens angeordneten Zahnstange im Eingriff steht. Der vom Siebwagen zurückgelegte Druckweg entspricht exakt einer vollen Umdrehung des Druckzylinders.

Das erste Verfahren macht von einem sogenannten Schwingzy linder Gebrauch, der an jeder Stirnseite ein einziges Zahn rad aufweist, das sich mit der an der entsprechenden Seite des Siebwagens angebrachten Zahnstange permanent im Eingriff befindet. Nach dem Druckvorgang reversiert der Zylinder in die Anfangsposition, in der er das nächste Druckgut auf nimmt, wobei der Druckablauf sofort neu beginnt.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß der Schwingzylinder ohne Ruhepause von einer Drehbewegung in die entgegengerich tete übergeht, so daß das neu zugeführte Druckgut augen blicklich vom Druckzylinder gefaßt werden muß. Dabei kommt es vor, daß das Druckgut nicht richtig oder nicht optimal am Druckzylinder angelegt wird, was die Druckqualität beein trächtigt.

Das zweite bekannte Verfahren versucht diesen Nachteil da durch zu vermeiden, daß die Synchronisierung zwischen dem Druckzylinder und dem Siebwagen während des Vor- und Rück laufs über zwei Zahnräder an jeder Stirnseite des Druckzy linders erfolgt. Das erste Zahnrad steht mit der an der betreffenden Seite des Siebwagens angeordneten Zahnstange während des Druckvorgangs (Vorlauf) im Eingriff. Am Ende des Druckvorgangs werden dieses Zahnrad und die Zahnstange da durch entkoppelt, daß an entsprechender Stelle des Zahnrads die Zähne durch Abfräsen ausgespart sind. Die Zahnstange kann über das angehaltene Zahnrad ungehindert zurücklaufen. Der Rücklauf des Siebwagens wird durch ein zweites Zahnrad bewirkt, das mit der an der betreffenden Seite des Siebwa gens angeordneten Zahnstange während des Rücklaufs in Ein griff gebracht wird. Während des Rücklaufs wird das erste Zahnrad durch eine mechanische Einrichtung festgehalten. Nach erfolgtem Rücklauf wird das erste Zahnrad wieder in Drehbewegung versetzt und mit der Zahnstange des Siebwagens in Eingriff gebracht, wodurch ein erneuter Druckvorgang beginnt. Die beiden Zahnräder werden von einem Antriebsmotor angetrieben. Da sich der mit dem ersten Zahnrad gekoppelte Druckzylinder immer in gleicher Richtung dreht und während des Rücklaufs des Siebwagens anhält, kann das Druckgut wäh rend einer ausreichenden Zeitspanne bei entsprechender Druckgeschwindigkeit am Druckzylinder angelegt werden.

Nachteilig bei dem zweiten Verfahren ist jedoch die tech nisch sehr aufwendige mechanische Synchronisierung der bei den Zahnräder. Dies führt auch zu einer entsprechend hohen Reparaturanfälligkeit und zu relativ häufiger Wartung der Siebdruckzylindermaschine. Außerdem ist die Druckgeschwin digkeit durch die Mechanik eingeschränkt. Jede Erhöhung der Druckgeschwindigkeit führt außerdem zu einer Verringerung der Stillstandszeit des Druckzylinders während des Rücklaufs des Siebwagens, was ein exaktes Anlegen des Druckgutes an den Druckzylinder beeinträchtigt. Insgesamt ist die Wirt schaftlichkeit der beiden Verfahren aufgrund der beschriebe nen Nachteile sehr unbefriedigend.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Siebdruckzylindermaschine bereitzustellen, das sich durch eine hohe Druckqualität und große Wirtschaftlichkeit durch einfache technische Mittel und hohe Druckgeschwindigkeiten auszeichnet. Es ist weiter hin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Siebdruckzylindermaschine mit den obengenannten Vorteilen zu schaffen.

Als eine Lösung der das Verfahren betreffenden Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Druckzylinder und der Siebwagen unabhängig voneinander angetrieben werden und der Antriebsmotor des Siebwagens während des Druckvorgangs von der mit dem Druckzylinder synchronisierten Bewegung des Siebwagens entkoppelt ist und anschließend während des Rück laufs den Siebwagen antreibt, wobei der Druckzylinder vor Beendigung des Rücklaufs in Stillstand versetzt wird.

Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, das Druckgut selbst bei hoher Druckgeschwindigkeit während einer ausreichenden Stillstandszeit des Druckzylinders, die der gesamten, zumindest aber einer Restzeit der Rücklaufzeit des Siebwagens entsprechen kann, exakt am Druckzylinder anzule gen. Der technische Aufwand zur Durchführung des Verfahrens ist relativ gering. Zwar werden zum Antrieb des Druckzylin ders und des Siebwagens zwei Antriebsmotoren verwendet. Das Verfahren kann jedoch mit wesentlich einfacheren technischen Mitteln realisiert werden als das zweite einleitend be schriebene Verfahren. Es zeichnet sich darüber hinaus durch eine geringere Reparaturanfälligkeit und größere Wartungs freundlichkeit aus.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist vor gesehen, daß der Antriebsmotor des Siebwagens während des Druckvorgangs und der Antriebsmotor des Druckzylinders vor Beendigung des Rücklaufs des Siebwagens in Stillstand ver setzt werden. Der vor Beendigung des Rücklaufs stillstehende Antriebsmotor des Druckzylinders hält diesen während dieser Zeit in der Position fest, in der das Druckgut angelegt wird.

Als eine zweite Lösung der obengenannten Aufgabe wird erfin dungsgemäß vorgeschlagen, daß der Druckzylinder und der Siebwagen unabhängig voneinander angetrieben werden, Daten zur Einstellung des Druckweges und der Druckgeschwindigkeit in eine elektronische Steuereinrichtung einprogrammiert, darin gespeichert und zu Steuersignalen für die Antriebe verarbeitet werden und die jeweiligen Bewegungspositionen des Druckzylinders und des Siebwagens während des Druckab laufs durch Wegmeßsysteme ermittelt und in der elektroni schen Steuereinrichtung zur Regelung der Steuersignale wei terverarbeitet werden.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren werden ebenfalls die vorstehend genannten Vorteile erzielt. Darüber hinaus ist es möglich, den Druckweg und die Druckgeschwindigkeit der zu bedruckenden Fläche und den sonstigen Erfordernissen des jeweiligen Druckgutes anzupassen. Bei den herkömmlichen Verfahren entspricht der vom Siebwagen während des Druckvor gangs zurückgelegte Druckweg einer vollen Umdrehung des Druckzylinders und ist einer maximalen Formatgröße des Druckgutes angepaßt. Daher wird das Verdruckmittel durch die Flutrakel über die gesamte, dem maximalen Druckformat ent sprechende Siebfläche ausgebreitet. Die bei der Ausbreitung des Verdruckmittels auf der Siebfläche erfolgende Verdun stung der in dem Verdruckmittel enthaltenen Lösungsmittel führt zu einer Umweltbelastung. Aufgrund der Verdunstung und anderer Einflüsse bei der Ausbreitung des Verdruckmittels auf der Siebfläche verändert sich auch die Konsistenz des Verdruckmittels, so daß dieses häufiger nachgemischt werden muß, um eine gleichbleibende Druckqualität zu gewährleisten. Da die Druckrakel bei jedem Druckvorgang das maximale Druckformat abfährt, ist auch diese einer entsprechenden Beanspruchung und einem entsprechenden Verschleiß ausge setzt. Diese Nachteile werden durch den zweiten Lösungsvor schlag vermieden, bei dem der Druckweg auf die jeweilige zu bedruckende Fläche des Druckgutes eingestellt werden kann.

Bei einer Weiterbildung dieser Lösung werden auch die Druck rakel und die Flutrakel in Abhängigkeit von der Bewegungs position des Siebwagens angesteuert. Dadurch wird eine ge nauere und einfachere Steuerung des Rakeleinsatzpunktes ermöglicht, und zwar unabhängig von der Druckgeschwindig keit.

Insgesamt bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine größt mögliche Flexibilität in bezug auf den Druckablauf.

Bei einer Siebdruckzylindermaschine der eingangs genannten Art ist entsprechend der ersten Lösung vorgesehen, daß zwei voneinander unabhängige Antriebsmotoren zum Antrieb des Druckzylinders während des Druckvorgangs und zum Antrieb des Siebwagens während des Rücklaufs, eine Einrichtung, mit der der Antriebsmotor des Siebwagens während des Druckvorgangs (Vorlauf des Siebwagens) von der mit dem Druckzylinder syn chronisierten Bewegung des Siebwagens entkoppelbar ist, und eine Einrichtung, mit der der Druckzylinder vor Beendigung des Rücklaufs des Siebwagens in Stillstand versetzbar ist, verwendet werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Antriebsmotor des Siebwagens mit diesem über einen Freilauf gekoppelt, der den Antriebsmotor vom Siebwagen in der Drehrichtung der Motor welle entkoppelt, die dem Vorlauf des Siebwagens während des Druckvorgangs entspricht, und der Antriebsmotor des Druck zylinders mit diesem über einen Freilauf gekoppelt, der den Antriebsmotor vom Druckzylinder in der Drehrichtung der Motorwelle entkoppelt, die dem Rücklauf des Siebwagens ent spricht.

Der erste Freilauf kann sich z. B. auf der Nabe des Antriebs motors des Siebwagens befinden und als Industriefreilauf ausgebildet sein. Insbesondere dann, wenn als Einrichtung zur Synchronisierung der Bewegung des Druckzylinders und des Siebwagens ein an jeder Stirnseite des Druckzylinders an geordnetes Zahnrad verwendet wird, das mit einer an der entsprechenden Seite des Siebwagens angeordneten Zahnstange im Eingriff steht, kann der zweite Freilauf jeweils auf den beiden Zahnrädern des Druckzylinders vorgesehen sein.

Entsprechend der zweiten vorgeschlagenen Lösung ist bei einer Siebdruckmaschine der eingangs genannten Art vorgese hen, daß zwei voneinander unabhängige Antriebsmotoren für den Druckzylinder und den Siebwagen und eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen sind, die eine Eingabeeinheit für Daten zur Einstellung des Druckweges und der Druckge schwindigkeit, eine damit verbundene speicherprogrammierbare Recheneinheit zur Verarbeitung der Daten in Steuersignale für die Antriebsmotoren und zwei den Antriebsmotoren zuge ordnete Regeleinheiten umfaßt, die mit Wegmeßsystemen für den Druckzylinder und den Siebwagen verbunden sind.

In einer bevorzugten Ausführung sind als Wegmeßsysteme Dreh impulsgeber vorgesehen, die am Druckzylinder bzw. einem Antriebsrad für den Siebwagen angeordnet sind.

Anstelle der Drehimpulsgeber können in einer anderen bevor zugten Ausführung auch Glasmeßstäbe verwendet werden. Dar über hinaus kommt jedes andere geeignete Wegmeßsystem in Betracht.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Siebdruckzy lindermaschine und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer elektronischen Steuereinrichtung für die in Fig. 1 gezeigte Sieb druckzylindermaschine.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die dort schematisch gezeigte Siebdruckzylindermaschine im wesentlichen aus einem das Druckgut aufnehmenden Druckzylinder 1, einem über diesen fahrenden Siebwagen 2, einer auf die Siebschablone absenk baren Druckrakel 3, die bei dem in Fig. 1 dargestellten Rücklauf hochgestellt ist, und einer während des Rücklaufs abgesenkten Flutrakel 4.

Der Druckzylinder 1 ist bei dem gezeigten Ausführungsbei spiel über eine mit diesem verbundene, koaxiale Riemenschei be 5 und einen Zahnriemen 6 mit einem Antrieb 7 verbunden. Die Riemenscheibe 5 weist einen koaxialen Drehimpulsgeber auf, der als Wegmeßsystem 8 für den aus der Anfangsposition zurückgelegten Bogenwinkel des Druckzylinders dient.

Der Siebwagen 2 läuft, durch einen Zahnriemen 9 reversierend bewegt, über den Druckzylinder 1. Der Zahnriemen 9 wird in seiner reversierenden Bewegung durch ein Antriebsrad 10 angetrieben und läuft über eine Riemenscheibe 11. Das An triebsrad 10 weist einen koaxialen Drehimpulsgeber auf, der als Wegmeßsystem 12 für die aus der Anfangsposition zurück gelegte Wegstrecke des Siebwagens 2 dient.

Wie schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, besteht die elektro nische Steuereinrichtung für die in Fig. 1 dargestellte Siebdruckzylindermaschine im wesentlichen aus einer spei cherprogrammierbaren Recheneinheit 13 mit einer Eingabeein heit 14 und jeweils einer Regeleinheit 15 bzw. 16 für den Antriebsmotor 17 des Druckzylinders 1 bzw. Antriebsmotor 18 des Siebwagens 2.

Die Steuerung der beiden Antriebsmotoren 17 und 18 geschieht wie folgt:

Über die Eingabeeinheit 14 werden z. B. über eine Tastatur die Daten für den Druckweg und die Druckgeschwindigkeit in die Recheneinheit 13 eingelesen und darin gespeichert. Die Recheneinheit 13 verarbeitet die Daten zu Steuersignalen für die Antriebsmotoren 17 und 18. Die Steuersignale werden den entsprechenden Regeleinheiten 15 und 16 zugeleitet, wo sie zu den entsprechenden Strömen und Spannungen für die An triebsmotoren 17 und 18 umgewandelt werden.

In der Anfangsposition eines Druckablaufs befinden sich der Druckzylinder 1 und der Siebwagen 2 in Ruhe. Die Druck- und Flutrakel 3 bzw. 4 sind hochgestellt. In dieser Position wird das in der Zeichnung nicht dargestellte Druckgut an den Druckzylinder 1 angelegt. Zu Beginn des Druckablaufs wird die Druckrakel 3 auf die in der Zeichnung nicht dargestellte Siebschablone des Siebwagens 2 abgesenkt. Der Druckzylinder 1 und der Siebwagen 2 laufen mit synchronisierter Geschwin digkeit aufgrund entsprechender Steuersignale an.

Die beiden Wegmeßsysteme 8 und 12 übermitteln die jeweiligen Bewegungspositionen des Druckzylinders 1 und des Siebwagens 2 an die Regeleinheiten 15 bzw. 16. Die Bewegungspositionen werden in den Regeleinheiten 15 und 16 mit den den Druckweg festlegenden Steuersignalen verglichen. Entsprechen die Bewegungspositionen den betreffenden Steuersignalen, so wird ein Signal von der jeweiligen Regeleinheit 15 bzw. 16 an die Recheneinheit 13 übermittelt, die dann ein Steuersignal zum Anhalten des Druckzylinders 1 bzw. Siebwagens 2 an die Re geleinheit 15 bzw. 16 abgibt.

Der Druckvorgang wird dadurch beendet, daß der Siebwagen 2 nach Erreichen des in die Recheneinheit 13 einprogrammierten Druckweges anhält und die Druckrakel 3 nach oben bewegt wird. Der Druckzylinder 1 läuft dabei in der gleichen Dreh richtung weiter bis in die Anfangsposition.

Beim Anhalten des Siebwagens 2 nach Beendigung des Druckvor gangs wird die Flutrakel 4 auf die Siebschablone des Siebwa gens 2 abgesenkt. Bei dem sich an den Druckvorgang unmittel bar anschließenden Rücklauf des Siebwagens 2 wird dieser in die Anfangsposition zurückgefahren und durch ein entspre chendes Steuersignal angehalten. Die Flutrakel 4 wird nach dem Anhalten hochbewegt. Sobald der Druckzylinder 1 seine Anfangsposition wieder erreicht hat, ist der Druckablauf abgeschlossen, und das nächste Druckgut wird am Druckzylin der 1 angelegt. Der Druckablauf beginnt dann von neuem.

Bezugszeichenliste

1 Druckzylinder
2 Siebwagen
3 Druckrakel
4 Flutrakel
5 Riemenscheibe
6 Zahnriemen
7 Antrieb
8 Wegmeßsystem
9 Zahnriemen
10 Antriebsrad
11 Riemenscheibe
12 Wegmeßsystem
13 speicherprogrammierbare Recheneinheit
14 Eingabeeinheit
15 Regeleinheit
16 Regeleinheit
17 Antriebsmotor des Druckzylinders
18 Antriebsmotor des Siebwagens

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Siebdruckzylindermaschi ne, wobei während des Druckvorgangs ein das Druckgut aufnehmender und durch einen Antriebsmotor angetriebe ner Druckzylinder und eine über diesen fahrender Sieb wagen mit auf die Siebschablone abgesenkter Druckrakel mit synchronisierter Geschwindigkeit bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder und der Siebwagen unabhängig voneinander angetrieben werden und der Antriebsmotor des Siebwagens während des Druckvorgangs von der mit dem Druckzylinder synchronisierten Bewegung des Siebwagens entkoppelt ist und anschließend während des Rücklaufs den Siebwagen antreibt, wobei der Druckzylinder vor Beendigung des Rücklaufs in Stillstand versetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor des Siebwagens während des Druckvorgangs und der Antriebs motor des Druckzylinders vor Beendigung des Rücklaufs des Siebwagens in Stillstand versetzt werden.

3. Verfahren zur Steuerung einer Siebdruckzylindermaschi ne, wobei während des Druckvorgangs ein das Druckgut aufnehmender und durch einen Antriebsmotor angetriebe ner Druckzylinder und eine über diesen fahrender Sieb wagen mit auf die Siebschablone abgesenkter Druckrakel mit synchronisierter Geschwindigkeit bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder und der Siebwagen unabhängig voneinander angetrieben werden, Daten zur Einstellung des Druckwe ges und der Druckgeschwindigkeit in eine elektronische Steuereinrichtung einprogrammiert, darin gespeichert und zu Steuersignalen für die Antriebe verarbeitet werden und die jeweiligen Bewegungspositionen des Druckzylinders und des Siebwagens während des Druck ablaufs durch Wegmeßsysteme ermittelt und in der elek tronischen Steuereinrichtung zur Regelung der Steuersi gnale weiterverarbeitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die elektronische Steuereinrichtung auch die Druckrakel und die Flutrakel in Abhängigkeit von der Bewegung des Siebwagens ange steuert werden.

5. Siebdruckzylindermaschine mit einem das Druckgut auf nehmenden und durch einen Antriebsmotor angetriebenen Druckzylinder, einem über diesen fahrenden Siebwagen, einer auf die Siebschablone absenkbaren Druckrakel und einer Einrichtung zur Synchronisierung der Bewegung des Druckzylinders und des Siebwagens während des Druck vorgangs, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander unabhängige Antriebsmotoren zum Antrieb des Druckzylinders während des Druckvorgangs und zum Antrieb des Siebwagens während des Rücklaufs, eine Einrichtung, mit der der Antriebsmotor des Siebwa gens während des Druckvorgangs von der mit dem Druck zylinder synchronisierten Bewegung des Siebwagens ent koppelbar ist, und eine Einrichtung, mit der der Druck zylinder vor Beendigung des Rücklaufs des Siebwagens in Stillstand versetzbar ist, vorgesehen sind.

6. Siebdruckzylindermaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der An triebsmotor des Siebwagens mit diesem über einen Frei lauf gekoppelt ist, der den Antriebsmotor vom Siebwagen in der Drehrichtung der Motorwelle entkoppelt, die dem Vor lauf des Siebwagens während des Druckvorgangs ent spricht, und der Antriebsmotor des Druckzylinders mit diesem über einen Freilauf gekoppelt ist, der den An triebsmotor vom Druckzylinder in der Drehrichtung der Motorwelle entkoppelt, die dem Rücklauf des Siebwagens entspricht.

7. Siebdruckzylindermaschine mit einem das Druckgut auf nehmenden und durch einen Antriebsmotor (17) angetrie benen Druckzylinder (1), einem über diesen fahrenden Siebwagen (2), einer auf die Siebschablone absenkbaren Druckrakel (3) und einer Einrichtung zur Synchronisie rung der Bewegung des Druckzylinders (1) und des Sieb wagens (2) während des Druckvorgangs, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander un abhängige Antriebsmotoren (17, 18) für den Druckzylin der (1) und den Siebwagen (2) und eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen sind, die eine Eingabeein heit (14) für Daten zur Einstellung des Druckweges und der Druckgeschwindigkeit, eine damit verbundene spei cherprogrammierbare Recheneinheit (13) zur Verarbeitung der Daten in Steuersignale für die Antriebsmotoren (17, 18) und zwei den Antriebsmotoren (17, 18) zugeordnete Regeleinheiten (15, 16) umfaßt, die mit Wegmeßsystemen (8, 12) für den Druckzylinder (1) und den Siebwagen (2) verbunden sind.

8. Siebdruckzylindermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Weg meßsysteme (8, 12) Drehimpulsgeber vorgesehen sind, die am Druckzylinder (1) bzw. einem Antriebsrad (10) für den Siebwagen (2) angeordnet sind.

9. Siebdruckzylindermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Weg meßsysteme (8, 12) Glasmeßstäbe vorgesehen sind.