DE4307733A1 - Druckmaschine mit auswechselbarem Druckkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Druckmaschinen mit einer Drucklinie, längs welcher mindestens ein Objekthalter mit einem Druckkopf, der an mindestens einer Druckstation über diese Drucklinie hinausragt, längsbeweglich angeordnet ist.

Insbesondere, jedoch nicht unbedingt ausschließlich, betrifft die Erfindung den Fall, daß dieser Druckkopf ein Druckkopf für den Siebdruck mit Druckschablone und Rakel ist.

Der Druckkopf ist heute meistens stationär ausgeführt.

Um von einem Druck zum nächsten überzugehen, muß daher die Drucklinie für eine Zeitdauer unterbrochen werden, die für die Vornahme der Anpassungen und Einstellungen an diesem Druckkopf erforderlich ist, was Nachteile hinsichtlich Produktivität und Kosten bringt.

Der Erfindung liegt daher allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die diese Nachteile vermeidet.

Genauer gesagt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckmaschine eines Typs zu entwickeln, der eine Drucklinie be­ sitzt, längs welcher mindestens ein Objekthalter verschiebbar angeordnet ist, mit einem Druckkopf, der an mindestens einer Druckstation über diese Drucklinie hinausragt, welche Druckma­ schine allgemein dadurch gekennzeichnet ist, daß der Druckkopf gekoppelt ist mit einem anderen Druckkopf, der in Bereitschafts­ stellung Abstand von der Drucklinie hat und gegen den er aus­ wechselbar ist.

Im Falle eines Druckwechsels ist es dann vorteilhafterweise möglich, im voraus in Leerzeit den in Bereitschaftsstellung befindlichen Druckkopf vorzubereiten, wobei man dann vorteil­ hafterweise über ausreichende Zeit verfügt, um die nötigen Ein­ stellungen vorzunehmen, und danach im richtigen Zeitpunkt die­ sen Druckkopf gegen den bis dahin in Betrieb befindlichen Druckkopf auszuwechseln.

Die für eine derartige Auswechslung erforderliche Zeit ist sehr kurz, das Anhalten der Drucklinie erfordert, wenn dieser Halt unvermeidbar ist, seinerseits nur wenig Zeit, was der Produk­ tivität und den Kosten zugute kommt.

In der Praxis kann dieser Austausch aber seinerseits vorteil­ hafterweise in Leerzeit zwischen zwei toten Phasen der Druck­ linie und somit ohne Halt in der Drucklinie erfolgen.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Druckmaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Druckmaschine in Richtung des Pfeils II in Fig. 1, nach Wegnahme einiger Bauteile;

Fig. 3 eine Ansicht der Druckmaschine aus Richtung des Pfeils III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Druckmaschine längs der Linie IV-IV in Fig. 1 in größerem Maßstab;

Fig. 5 einen weiteren Teilquerschnitt durch die Druckma­ schine längs der Linie V-V in Fig. 1;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Getriebes für den Antrieb der Druckmaschine;

Fig. 7 bzw. 8 mit den Fig. 2 bzw. 3 vergleichbare Ansichten einer abgeänderten Ausführungsform.

Wie aus diesen Figuren zu entnehmen, weist die erfindungsgemäße Druckmaschine insgesamt und in an sich bekannter Weise eine Drucklinie 10 auf, längs welcher mindestens ein Objekthalter 11 mit einem Druckkopf 13A, 13B usw., der an mindestens einer Druckstation 12A, 12B usw. über diese Drucklinie 10 hinausragt, bewegbar angeordnet ist.

In den gezeichneten Ausführungsformen ist die Drucklinie 10 li­ near und geradlinig.

Auf ihr wird, getragen von einem Maschinenrahmen 14, eine Leit­ schienenführung 15 eingesetzt, wie sie beispielsweise unter der Handelsbezeichnung "STAR" von der Firma AIME VIS A BILLES S.A., oder "THK" auf den Markt gebracht wird.

Eine derartige Leitschienenführung 15 ist an sich bekannt und bildet keinen Teil der Erfindung; sie wird daher nicht im ein­ zelnen beschrieben.

Es sei nur im Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnt, daß sie einen als endloses Band um eine Schiene 16 geführten Treibriemen 17 auf­ weist, auf dessen oberem Trumm ein Schlitten 18 festgeklemmt ist, und, unter Hinweis auf Fig. 1, daß dieser Treibriemen 17 von einem Motor 19 angetrieben wird, dessen Steuerung beliebig codiert werden kann.

Der Objekthalter 11, der in den dargestellten Ausführungsformen kreisförmig ist, weil die zu bedruckenden Gegenstände 20, von denen ein einzelner in Fig. 2 gezeichnet ist, kompakte Kreis­ scheiben sind, ist fest auf dem Schlitten 18 angebracht, z. B. aufgeschraubt.

Die Steuerung des Motors 19, bei dem es sich vorzugsweise um einen bürstenlosen Motor handelt, wird bei der praktischen An­ wendung so codiert, daß der Motor zwangsläufig, wie weiter un­ ten beschrieben, eine Hin- und Herbewegung des Schlittens 18 und damit des Objekthalters 11 längs der Schiene 16 ausführt.

Bei den dargestellten Ausführungsformen sind nur zwei in Abstand voneinander längs der Drucklinie 10 angeordnete Druckstationen 12A, 12B vorgesehen, wobei sich zwischen ihnen ein Trocknungs­ gerät 21 befindet, bei dem es sich z. B. um einen Ultraviolett­ strahler handelt.

Ausgehend von einer Beschickungs- und Abnahmestation 22, die sich an einem Ende der Leitschienenführung 15 befindet und an welcher zu Beginn des Zyklus ein zu bedruckender Gegenstand 20 auf den Objekthalter 11 gesetzt wird, steuert der Motor 19 nach­ einander bei einem Vorwärtslauf einen Halt am Ort der Drucksta­ tion 12A zum Auftragen einer ersten Farbe, einen kontinuierli­ chen Vorbeilauf unter dem Trocknungsgerät 21, einen zweiten Halt an der Druckstation 12B zum Auftragen einer zweiten Farbe und schließlich bei einem Rücklauf, der ohne Zwischenhalt er­ folgt, einen kontinuierlichen Vorbeilauf unter dem Trocknungs­ gerät 21.

Da die hierbei üblichen Vorrichtungen im Rahmen der Erfindung keine besondere Bedeutung haben, werden sie hier nicht beschrie­ ben. Auch das Trocknungsgerät 21 wird hier nicht beschrieben, weil dessen Aufbau an sich bekannt ist und keinen Teil der Er­ findung bildet.

Bei den dargestellten Ausführungsformen sind die Druckköpfe 13A, 13B Siebdruckköpfe. Sie sind in Fig. 1 schematisch angedeu­ tet. Etwas genauer sind sie in den Fig. 2, 3 und 5 darge­ stellt.

Die Ausbildung derartiger Siebdruckköpfe ist im übrigen an sich bekannt, und die Druckköpfe werden, weil sie keinen Teil der Erfindung bilden, im folgenden nicht weiter beschrieben.

Insgesamt weisen die Druckköpfe 13A, 13B einerseits eine Druck­ schablone 24 auf, die stationär zentrisch zu der Achse der Drucklinie 10 liegt, und andererseits über der Schablone 24 eine Rakel 25, die von einem Rakelarm 26 getragen wird und ge­ genüber der Schablone 24 quer zu der Drucklinie 10 bewegbar an­ gebracht ist.

Bei den gezeichneten Ausführungsformen ist der Rakelarm 26 auf dem Schlitten 27 einer Leitschienenführung 28 der oben beschrie­ benen Art angebracht.

Wie genauer in Fig. 2 zu erkennen, wird die Schablone 24 von einem Rahmen 30 getragen, der seinerseits auf einem Schablonen­ halter 31 angebracht ist.

Der Rahmen 30 läßt sich auf dem Schablonenhalter 31 einerseits mit einer Feinstellschraube 32 parallel zu der Achse der Druck­ linie 10 verstellen und andererseits um eine senkrecht zu der Rahmenebene stehende Achse im Kontakt mit Führungsstiften 33 verschwenken.

Der Rahmen 30 läßt sich außerdem mit Hilfe von Hebeln 34 auf dem Schablonenhalter 31 festlegen.

Fig. 5 zeigt deutlicher, daß der Schablonenhalter 31 seinerseits auf einem Träger 35 angeordnet ist, der schwenkbar an einem Achszapfen 36 angebracht ist, der getragen wird von einem starr mit der Schiene 38 der Leitschienenführung 28 verbundenen Stän­ der 37 und einem von dem Träger 35 gehaltenen Winkelstahl 39; er wird geführt an einer Rolle 40, die von einem Ständer 41 ge­ halten wird, der mit dem den Rakelarm 26 tragenden Schlitten 27 starr verbunden ist.

In der praktischen Ausführung ist der Schablonenhalter 31 senk­ recht zu der Achse der Drucklinie 10, positionierbar durch eine in Fig. 2 erkennbare Feinstellschraube 43, an dem Träger 35 an­ gebracht.

Gemäß der Erfindung ist mindestens einer der so aufgebauten Druckköpfe 13A, 13B, in der Praxis beide Druckköpfe, gekoppelt mit einem anderen Druckkopf 13′A, 13′B, der sich in Bereitschaft in Abstand von der Drucklinie 10 befindet und gegen welchen er auswechselbar ist.

Die auf diese Weise gekoppelten Druckköpfe 13A, 13′A, 13B, 13′B stimmen in ihrer Bauart überein.

Mit anderen Worten, in der dargestellten Ausführung stellen die Druckköpfe 13′A, 13′B ebenfalls Siebdruckköpfe mit stationärer Schablone 24 und dem Schlitten 27 einer Leitschienenführung 28 zugeordneter Rakel 25 dar.

Vorzugsweise werden gemäß der Zeichnung die auf diese Weise ge­ koppelten Druckköpfe 13A, 13′A, 13B, 13′B von ein und demselben Halter 45 getragen.

Bei der im einzelnen in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Aus­ führung hat der Träger 45 die Form einer Säule und ist drehbar stationär am Rande der Drucklinie 10 angebracht.

Er trägt in H-Anordnung die Leitschienenführungen 28 der ver­ schiedenen Druckköpfe 13A, 13′A, 13B, 13′B, und seine Drehachse A verläuft senkrecht zu deren Schablone 24.

Der Druckkopf 13′A befindet sich diametral gegenüber dem Druck­ kopf 13A, mit dem er gekoppelt ist, und entsprechend befindet sich der Druckkopf 13′B diametral gegenüber dem Druckkopf 13B, mit dem er gekoppelt ist.

Gleichzeitig fluchtet die Leitschienenführung 28 des Druckkopfs 13′A mit derjenigen des Druckkopfs 13B, und umgekehrt, fluchtet die Leitschienenführung 28 des Druckkopfs 13′B mit derjenigen des Druckkopfs 13A.

Wenn also, wie im vorliegenden Falle, mindestens zwei Druck­ köpfe 13A, 13B hintereinander im Abstand voneinander über der Drucklinie 10 vorgesehen sind, trägt der Halter 45 eine doppel­ te Zahl von ordnungsgemäß paarweise gekoppelten Druckköpfen 13A, 13B, 13′A, 13′B.

Für den Antrieb der Schlitten 27, die die Rakel 25 dieser Druck­ köpfe 13A, 13B, 13′A, 13′B tragen, ist an dem Halter 45 ein einzelner Motor 46 mit einem Getriebe 48 zwischen dem Motor 46 und den Schlitten 27 vorgesehen.

Dieses Getriebe 48 ist schematisch in Fig. 6 gezeichnet, in wel­ cher außerdem bei 47 schematisch eine drehfest mit der Abtriebs­ welle des Motors 46 verbundene Welle eingezeichnet ist.

Seinem schematischen Aufbau nach umfaßt das Getriebe 48 in gleichbleibender Höhe im Kreise um die Welle 47 verteilt, zu­ nächst vier Drehorgene 48A, 48B, 48′A, 48′B, jeweils eines für jeden der Druckköpfe 13A, 13B, 13′A, 13′B, und in einer diesen angepaßten Anordnung.

Diese Drehorgane 48A, 48B, 48′A, 48′B sind jeweils drehfest mit dem einen der Organe zum Umlenken des Treibriemens der Leit­ schienenführung 28 der Druckköpfe 13A, 13′A, 13B, 13′B verbun­ den.

Sie sind beispielsweise als Riemenscheiben ausgebildet, es kön­ nen aber auch Zahnritzel sein.

Das Getriebe 48 weist außerdem, leerlaufend auf der Welle 47, jedoch auf dieser unverschiebbar angeordnet, zwei Hauptdreh­ organe 50, 50′ gleicher Art wie die vorhergehenden auf, und zwar ein Hauptdrehorgen 50, das in gleicher Höhe wie die Dreh­ organe 48A, 48B, 48′A, 48′B angeordnet ist und vorgesehen ist, mittels eines Riemen 51 zwei dieser Organe anzutreiben, in die­ sem Falle die Drehorgane 48A, 48B, die den Druckköpfen 13A, 13B zugeordnet sind, und, in davon abweichender Höhe angeordnet, ein Hauptdrehorgen 50′, das vorgesehen ist, mittels eines Rie­ mens 51′ über abhängige Drehorgane 52, die sich von einer Höhe bis in die andere erstrecken, gleichzeitig die beiden anderen Drehorgene 48′A, 48′B, im vorliegenden Falle die den Druckköp­ fen 13′A, 13′B zugeordneten Drehorgane, anzutreiben.

Vorzugsweise ist außerdem mindestens einer der Riemen 51, 51′ und in der praktischen Ausführung jeder der beiden Riemen zur Aufrechterhaltung der Spannung einem umlenkenden Drehorgan 53, 53′ zugeordnet.

Das Getriebe 48 besitzt schließlich, zugeordnet jeweils einem der beiden Hauptdrehorgene 50, 50′, zwei ausrückbare Kupplungs­ elemente 54, 54′ , die die Hauptdrehorgane nach Maßgabe eines Steuerbefehls drehfest mit der Welle 47 verbinden können.

Zum Beispiel und entsprechend der Zeichnung handelt es sich bei den ausrückbaren Kupplungsorganen 54, 54′ um einfache Schalt­ klauen, die drehfest mit der Welle 47 verbunden und längs die­ ser Welle unter der Wirkung von Gabeln 55, 55′ verschiebbar angeordnet sind, welche ihrerseits von Stellzylindern 56, 56′ gesteuert werden.

Die praktische Ausbildung eines derartigen Getriebes 48 ist dem Fachmann bekannt und wird daher hier nicht weiter erörtert.

Dasselbe gilt für die drehbare Anordnung des Halters 45 auf dem Maschinenrahmen 14 sowie für die Einzelheiten der Befestigung der Leitschienenführungen 28 der verschiedenen Druckköpfe 13A, 13B, 13′A, 13′B an diesem Halter.

Beispielsweise greifen die Drehorgene 48A, 48B, 48′A, 48′B auf der Unterseite dieser Leitschienenführungen 28 an.

Bei der in den Fig. 1 bis 6 wiedergegebenen Ausführungsform ist das Trocknungsgerät 21 notwendigerweise absenkbar zwischen einer mit ausgezogenen Linien in den Fig. 1 und 2 wieder­ gegeben Betriebsstellung, in welcher es unvermeidlich in die Bahn der Druckköpfe 13A, 13B hineinragt, wenn an deren Stelle die Druckköpfe 13′A, 13′B gesetzt werden, und einer in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Ersatzstellung, in welcher es Abstand von dieser Bahn hat.

In der praktischen Ausbildung gemäß der gezeichneten Ausführung ist das Trocknungsgerät 21 parallel zu der Drehachse des Hal­ ters 45 verschiebbar an einem Ständer 55 angebracht, der an dem Maschinenrahmen 14 befestigt ist und den Halter für das Gerät bildet.

An dem Getriebe 48 ist zu erkennen, daß im Betrieb die Druck­ köpfe 13A, 13B, d. h. diejenigen, die auf der Drucklinie 10 tat­ sächlich in Betrieb sind, synchron gesteuert werden, wobei das zugeordnete Hauptdrehorgan 50 somit ordnungsgemäß mit der Welle 47 gekuppelt ist.

Somit vollführt die Rakel 25 des einen der Druckköpfe 13A, 13B das Bestreichen seiner Schablone 24 in der einen Richtung, die z. B. einem Druck entspricht, während die Rakel 25 des anderen Druckkopfs 13A, 13B das Bestreichen seiner Schablone 24 in der der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung vornimmt, die z. B. einem Gegenrakeln oder einer Farbwegnahme entspricht.

Das Getriebe 48 läßt außerdem erkennen, daß jederzeit die Rakeln 25 der anderen Druckköpfe 13′A, 13′B, die sich gerade in Bereitschaftsstellung befinden, ihrerseits nach einem gleichen Verfahren betätigt werden können, wobei dann das zugehörige Hauptdrehorgan 50′ seinerseits entsprechend mit der Welle 47 gekuppelt ist.

Es ist also vorteilhafterweise möglich, an den in Bereitschaft stehenden Druckköpfen 13′A, 13′B vor einem neuen Druck alle er­ forderlichen Einstellungen vorzunehmen.

Um die Druckköpfe 13A, 13B gegen die Druckköpfe 13′A, 13′B aus­ zutauschen, braucht man somit nur den gemeinsamen Halter 45 der Anordnung um 180° zu drehen. Diese Drehung kann von Hand vor­ genommen werden oder automatisch erfolgen.

In beiden Fällen und wie fachüblich werden die entsprechenden Positionen des Halters 45 vorzugsweise passend markiert.

Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten abgeänderten Bau­ weise ist der Halter 45 quer zu der Drucklinie 10 geradlinig verschiebbar angeordnet.

Er ist zu diesem Zweck auf einer Brücke 56 angebracht, die ihrerseits von dem Maschinenrahmen 14 getragen wird und die Drucklinie 10 überspannt.

In einem derartigen Fall fluchten die Druckköpfe 13′A, 13′B, die gegen die Druckköpfe 13A, 13B ausgetauscht werden, jeweils mit den letzteren, senkrecht zu der Drucklinie 10, und das Trocknungsgerät 21 kann stationär auf dem Maschinenrahmen 14 angeordnet sein.

In Fig. 7 ist die Brücke 56 nicht gezeichnet.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und gezeichneten Ausführungsformen beschränkt sondern umfaßt auch sämtliche Aus­ führungsvarianten.

Claims (11)

1. Druckmaschine mit einer Drucklinie (10), längs welcher mindestens ein Objekthalter (11) verschiebbar angeordnet ist, und mit einem Druckkopf (13A, 13B), der an mindestens einer Druckstation (12A, 12B) über diese Drucklinie (10) hinausragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf (13A, 13B) gekoppelt ist mit einem anderen Druckkopf (13′A, 13′B), der in Bereit­ schaftsstellung Abstand von der Drucklinie (10) hat und gegen den er auswechselbar ist.

2. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckköpfe (13A, 13B) von gleicher Bauart sind.

3. Druckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Druckköpfe (13A, 13′A) von ein und demselben Halter (45) getragen werden.

4. Druckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Halter (45) drehbar stationär am Rande der Drucklinie (10) angebracht ist.

5. Druckmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Halter (45) längsbeweglich auf einer Brücke (56) angebracht ist, die die Drucklinie (10) überspannt.

6. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Halter (45), wenn die Druck­ köpfe (13A, 13′A) Siebdruckköpfe sind, einen einzelnen Motor (46) für den Antrieb der die Rakel (25) dieser Druckköpfe (13A, 13′A) tragenden Schlitten (27) trägt, wobei zwischen Motor (46) und Schlitten (27) ein Getriebe (48) vorgesehen ist.

7. Druckmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Halter (45), wenn mindestens zwei Druckköpfe (13A, 13B) nacheinander mit Abstand voneinander über der Drucklinie (10) vorgesehen sind, eine doppelte Anzahl Druckköpfe (13A, 13B, 13′A, 13′B) trägt, die ordnungsgemäß paarweise gekoppelt sind.

8. Druckmaschine nach den kombinierten Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trocknungsgerät (21), wenn es zwischen den beiden Druckköpfen (13A, 13B) über der Drucklinie (10) angeordnet ist, aus einer Betriebsstellung, in welcher es in die Bahn der genannten Druckköpfe (13A, 13B) hineinragt, in eine Ersatzstellung, in welcher es Abstand von dieser Bahn hat, zurückziehbar ist.

9. Druckmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Trocknungsgerät (21) parallel zu der Drehachse (A) des genannten Halters (45) verschiebbar ist.

10. Druckmaschine nach den kombinierten Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Getriebe (48) einer­ seits, auf einer Kreislinie in gleicher Höhe um eine Welle (47) verteilt, vier Drehorgane (48A, 48B, 48′A, 48′B), jeweils eines für jeden Druckkopf (13A, 13B, 13′A, 13′B), aufweist mit zwei auf dieser Welle (47) leer laufend, aber unverschiebbar gegen­ über der Welle angebrachten Hauptdrehorganen (50, 50′), und zwar einem Hauptdrehorgan (50), das, in gleicher Höhe wie die vorgenannten Drehorgane angeordnet, gleichzeitig zwei von ihnen anzutreiben vermag, und, in davon abweichender Höhe, ein Haupt­ drehorgan (50′), das gleichzeitig die beiden anderen Drehorgane mit Hilfe von abhängigen Drehorganen (52) anzutreiben vermag, die sich aus der einen Höhe in die andere erstrecken, und daß andererseits, jeweils verbunden mit den beiden Hauptdrehorganen (50, 50′), zwei ausrückbare Kupplungselemente (54, 54′) vorge­ sehen sind, die die Hauptdrehorgane nach Maßgabe eines Steuer­ befehls drehfest mit der genannten Welle (47) zu verbinden ver­ mögen.

11. Druckmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ausrückbaren Kupplungselemente (54, 54′) ein­ fache Schaltklauen sind, die, drehfest mit der Welle (47) ver­ bunden, auf der Welle längsverschiebbar sind.