DE4412599C2

DE4412599C2 - Druckmaschine, insbesondere Tampondruckmaschine

Info

Publication number: DE4412599C2
Application number: DE19944412599
Authority: DE
Inventors: Alexander Dipl In Muehlhaeuser
Original assignee: Alexander Dipl In Muehlhaeuser
Current assignee: MUEHLHAEUSSER, ALEXANDER, DIPL.-ING. (FH), 79295 S
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1996-07-18
Anticipated expiration: 2014-04-14
Also published as: EP0677385A1; DE4412599A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine, die eine auf ein Druckkopf (Tampon) aufgebrachtes Druckbild auf das Druckgut aufbringt. Diese Druckmaschine ist insbesondere als Tampon-Druckmaschine bekannt. Die herkömmlichen Tampon-Druckmaschinen sind folgendermaßen aufgebaut. Ein Klischeeschlitten bewegt sich relativ zu einem darauf stehenden Farbsystem. Bei der Linearbewegung dieser beiden Teile zueinander wird die Farbe durch einen Abstreifer weggestreift. Im Klischee sind Vertiefungen in Form der zu druckenden Geometrie eingebracht. In diesen Vertiefungen kann die Farbe durch den Abstreifer nicht zurückgestreift werden. Hat das Klischee die Linearbewegung zum Farbsystem beendet ist die Farbe auf der nun freiliegenden Klischeefläche in dem vertieften Druckbild. Diese Farbe trocknet nun an der Luftseite leicht an. Senkrecht zu der Klischeefläche ist ein Gummi- Schaumelement, das Tampon genannt wird positioniert. Dieser Tampon bewegt sich nun zu dem Farbdruckbild auf dem Klischee. Der Tampon wird auf das Klischee gedrückt. Da die Farbe an der Oberfläche leicht angetrocknet ist, haftet sie besser am Tampon als in der Klischeevertiefung. Der Tampon fährt nun wieder linear weg vom Klischee. Das Klischee fährt linear unter das Farbsystem. Unter dem Tampon ist nun kein Klischee mehr positioniert. Der Tampon wird durch ein nochmaliges lineares Verfahren auf das Druckgut gedrückt, welches auf einer Ebene unter dem Klischeeschlitten positioniert ist.

Bei den herkömmlichen Tampondruckmaschinen (DE-PS 19 23 374) wird die Bewegung des Druckkopfes und des Farbklischeehalters mit Pneumatikantrieb und Linearachsen oder elektromechanisch mit Elektromotor und Kurvensteuerung erzielt. Die Bewegungen werden eingestellt und sind während des Druckvorganges nicht veränderbar. Das Druckgut muß in der Höhe genau unter dem Tampon positioniert werden und darf in der Höhe bei einer Maschineneinstellung nicht variieren. Die Kraft, die der Druckkopf auf das Druckgut ausübt, und von welcher die Druckqualität abhängt wird durch die Position des Tampons und des Druckguts bestimmt und eingestellt.

Die Patentschrift DE 26 55 421 C2 befaßt sich mit der Messung des Rakeldrucks im Siebdruck. Bei betriebsmäßig eingestelltem Rakel wird der Rakeldruck über einen Meßstreifen, welcher zwischen Rakelkante und Siebdruckschablone plaziert ist, ermittelt. Der auf den Meßstreifen erzeugte Rakeldruck wird gemessen. Ein automatischer Höhenausgleich bei Druckguthöhenschwankung ist nicht vorgesehen.

Das Patent Abstr. Japan 5-309817 (A) befaßt sich ebenfalls mit dem Rakelsteuerung bei Siebdruckmaschinen. Der Rakeldruck verändert sich während eines Rakelvorgangs durch die Dehnung des Siebes bzw. durch die Dehnung des Siebes nähert sich dasselbe während eines Rakelvorganges dem Druckgut. Durch eine Prozeßsteuerung von Rakeldruck auf das Sieb mit überlagerter Ausgleichsbewegung des Druckguthalters soll der Abstand bzw. die Berührungskraft von Sieb zum Druckgut kompensiert werden. Dadurch soll ein möglichst gleichmäßiger und hoher Farbauftrag gewährleistet werden. Ein automatischer Höhenausgleich bei Druckguthöhenschwankung wird durch eine Höhenpositionierung des Druckguts während des Rakelvorganges dadurch erzielt, daß die Höhenposition des Druckgutes, welches auf einer einseitig drehgelagerten und gegenüberseitig höhenverstellbaren Wippe positioniert ist, bei Abweichung vom gemessenen Rakeldruck zum vorbestimmten Rakeldruck automatisch korrigiert wird. Eine Einbeziehung der Druckgutaufnahme in die Prozeßsteuerung ist notwendig. Ein Höhenausgleich kann nur in sehr begrenzten Maße erfolgen.

Bei dem Europa Patent EP 0581096 A2 wird eine Tampondruckmaschine mit spindelgetriebenen Achsen für Klischee-Hub und Tampon-Hub beschrieben. Als Antriebe werden Schrittmotoren verwendet. Die Bewegung der Klischee- und Tamponachsen wird über das Programmieren von den Schrittwerten der Schriftmotoren erzielt. Dadurch können die Hubbewegungen der Achsen individuell programmiert werden. In einer Einstellphase wird erstens die Hubbewegung von der Tamponachse für das Verfahren von Tampon auf das Klischee programmiert, wobei die Druckkraft des Tampons auf das Klischee vorgegeben wird, und zweitens die Hubbewegung der Tamponachse auf das Druckgut programmiert, so daß die gewünschte Druckkraft erzielt wird. In der Arbeitsphase der Druckmaschine werden die einprogrammierten Wege für Klischee- und Tamponachse gefahren. Eine automatische Oberflächen detektion des Druckgutes während des Druckvorganges ist nicht vorgesehen.

Das U.S. Patent 5 237 924 befaßt sich mit einer Druckmaschine zum Bedrucken von Druckgut unterschiedlicher Dicke. Dabei wird in einer Einstellphase die Position der jeweiligen Werkstückoberseite erfaßt und während der Druckoperation kann dann die Geschwindigkeit der Absenkbewegung kurz vor dem Werkstück reduziert werden. Mit langsamerer Absenkbewegung erfolgt dann ein Andruck des Druckkopfes an das Druckgut, bis der Gegendruck des Druckgutes größer ist als das Gewicht des beweglich gelagerten Druckkopfes und es wird ein Kontakt geöffnet und die Absenkbewegung gestoppt. Eine Veränderung der vom Gewicht des beweglich gelagerten Teiles des Druckkopfes vorgegebenen Andruckkraft ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Maschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Lagepositionierung insbesondere bezüglich der Entfernung des Druckgutes zum Druckkopf unkritisch ist und in gewissem Maß variiert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese Erfindung können Teile mit größeren Toleranzen in den Außenmaßen oder völlig verschiedene Teile, die jedoch den gleichen Aufdruck erhalten sollen, ohne Nachjustierung der Tampon-Druckmaschinen bedruckt werden. Dies ist z. B. in der Werbebranche, wo geringe Stückzahlen von verschiedenen Werbeartikeln mit dem gleichen Firmenschriftzug bedruckt werden soll, von Vorteil.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Hierbei wird das Druckbild direkt mittels Farbstrahlkopf auf den Tampon gesprüht.

Es ergeben sich mehrere Vorteile aus diesen Maßnahmen. Die Klischeefertigung und der Klischeewechsel entfällt. Das zu druckende Bild oder die Schrift wird mittels Eingabegerät gewählt und durch den Farbsprühkopf auf den Tampon aufgebracht. Die Farbe wird dann mit dem Tampon und der eingestellten Anpreßkraft auf das Druckgut gedruckt. Die Vorteile zum direkten Besprühen mit dem Farbstrahlkopf sind die flexible Druckstückhöhe und das mechanische Drucken mit einer gewünschten Druckkraft, was die Druckqualität erhöht.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt der Tampon-Druckmaschine,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Tampon-Führungsschlittens in unbelasteten Zustand,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Tampon-Führungsschlittens in unbelasteten Zustand,

Fig. 4 eine Vorderansicht des Tampon-Führungsschlittens in belasteten Zustand (während des Druckvorganges),

Fig. 5 eine Seitenansicht des Tampon-Führungsschlittens in belasteten Zustand (während des Druckvorganges).

Die erfindungsgemäße Maschine ist für das Bedrucken von Teilen mittels Tampon konzipiert. Die Vorteile des Arbeitsverfahrens dieser Maschine wie automatische Anpassung von Tamponhub an Druckguthöhe und elektronisch einstellbarer Tamponanpreßdruck werden mit den frei programmierbaren Achsenbewegungen verbunden.

Die Tampon-Druckmaschine ist folgendermaßen aufgebaut:
Als Grundkörper und Rahmen dienen die Platten 51, 52, 53, 54 und 55. Die Platten 51 und 54 sind über den Lagerblock 56 miteinander verbunden. Auf den Platten 51, 54 sind die Motorhalter 63, 64 befestigt. Die Maschine enthält eine abgetrennte Box für die Motorsteuerung 81 und als Abdeckung nach außen eine Haube 57. Die Tampon-Druckmaschine besteht aus zwei zueinander senkrecht verlaufenden Führungsschienen 31, 32 auf denen sich Linearschlitten 20, 21 bewegen. Die Linearschlitten 20, 21 werden über Mitnehmer 33, 34 und Kugelgewindemuttern 35, 36 sowie Kugelgewindespindeln 37, 38 mittels Zahnriementrieb 65, 66 von Elektro- Motoren 61, 62, die an Motor-Halter 63, 64 befestigt sind, angetrieben. Am waagrechten Linearschlitten 21 ist der Klischee-Halter 71 befestigt auf welchem das Klischee 72 gespannt wird. Auf dem Klischee 72 ist der Farbtopf 73 mit dem Halter 74 fixiert und über den Deckel 75 und Niederhalter 76 auf das Klischee angepreßt.

Am senkrechten Linearschlitten 20 ist das Tampon-Führungselement 41 befestigt.

Die genaue Positionierung der Linearantriebe erfolgt über Geber an den Endlagen der Bewegungen sowie über Inkrementalgeber an den Motoren. Die Bewegung des Linearschlittens 21 wird in beiden Endlagen durch Anschläge bestimmt. Die Bewegung des Linearschlittens 20 erfolgt in der oberen Endlage gegen Anschlag. Die untere Position, welche die Druckposition ist, wird über einen Berührungssensor 18 erkannt und über die Motorsteuerung 81 positioniert.

Die Druckmaschine insbesondere die Tampondruckmaschine wird folgendermaßen angewendet:

Die Positionierung der Maschine zu den zu bedruckenden Teile wird folgendermaßen durchgeführt. Die Linearachse 20 für die Bewegung des Tampons wird auf das Druckgut ausgerichtet. Die Druckgutzuführung und Position muß so gewählt werden, daß das Klischee 72 ohne mit dem Druckgut oder anderen Vorrichtungen zu kollidieren aus- und einfahren kann. Die Maschine wird nun an den vorgesehenen Halterungen auf der Standfläche befestigt.

Druckablauf

Durch das Betätigen des Startknopfes an der Vorderseite der Maschine, durch ein Betätigen des Fußschalters oder durch ein von außen zugeführtes Signal wird der Arbeitszyklus der Maschine gestartet.

Das Klischee 72 fährt auf die vordere Position 101 vor. Das in das Klischee 72 eingebrachte Druckbild, das zuvor unter dem Farbtopf 73 gelegen hat, wird hierbei vor den Farbtopf 73 und unter den Tampon 19 geführt. Der Rand des Farbtopfes 73 streift bei dieser Bewegung die Farbe ab, außer in den Vertiefungen des Druckbildes des Klischees 72. Der Tampon 19 fährt auf das Klischee 72 und nimmt die Druckfarbe in den Klischeevertiefungen auf. Nun fährt der Tampon 19 vom Klischee 72 nach oben weg, und das Klischee 72 fährt auf die hintere Endlage zurück. Der Tampon 19 fährt in Richtung der unteren Position 102 auf das Druckgut. Sobald der Tampon das Druckgut berührt, federt der Tampon 19 in das Tampon-Führungselement 41 ein, wodurch bei einem Weiterfahren eine Kraftzunahme von Tampon auf Druckgut die Wirkung hat, da die Feder 6 während des Weiterfahrens zusammengedrückt wird und dadurch die Federkraft auf den Tampon ansteigt. Der Berührungssensor 18 gibt hierbei ein Signal der Motorsteuerung 81. Der Elektro-Motor 61 für den Tamponführungsschlitten-Antrieb dreht noch die zuvor programmierte Inkrementeanzahl weiter bis die gewünschte Tamponendlage 102 und die über den Federkraftanstieg verbundene Tampon-Druckkraft erzielt wird. Die Farbe wird übergeben. Nun fährt der Tampon 19 weg vom Druckgut in seine obere Endlage. Der Druckvorgang ist hiermit beendet.

Klischeewechsel und Farbewechsel

Der Niederhalter 76 wird gelockert und weggenommen. Der Halter 74 wird entfernt. Nach Öffnen der Klemmvorrichtung wird das Klischee 72 aus dem Klischee-Halter 71 herausgezogen. Der Farbtopf 73 wird nun vom Klischee weggestreift, und man achtet darauf, daß die Farbe in den bereitgestellten Behälter läuft. Das Klischee 72 wird gereinigt.

Klischeemontage und Farbewechsel

Das Klischee 72 wird in die Klischee-Halter 71 geschoben. Die Klemmvorrichtung wird verdreht bis das Klischee 72 fixiert ist. Der Farbtopf 73 wird auf das Klischee 72 gestellt und mit dem Halter 74 positioniert. Die Farbe wir eingefüllt. Der Deckel 75 wird aufgesetzt. Der Niederhalter 76 wird auf den Deckel 75 gesetzt und verdreht, bis der Anpreßdruck des Farbtopfes 73 ein einwandfreies Abstreifen der Farbe gewährleistet. Dies kann durch Verfahren des Klischeeschlittens 21 kontrolliert werden.

Farbenachfüllen

Zum Farbenachfüllen wird der Niederhalter 76 gelockert und weggenommen. Der Deckel 75 wird abgenommen. Nun kann die Farbe nachgefüllt werden. Der Deckel 75 wird wieder aufgesetzt und der Niederhalter 76 darauf positioniert. Durch Verdrehen des Niederhalters 76 wird nun der Anpreßdruck eingestellt und durch Betätigen des Klischeeschlittens 21 kontrolliert, so daß die Farbe vollständig vom Farbtopf 73 abgestreift wird.

Bezugszeichenliste

1 Führungskörper
2 Halter
3 Federführung
4 Federteller
5 Kolben
6 Feder
7 Anschlag
8 Lager
9 Kolbenstange
10 Stange
11 Abdeckung
12 Abdeckung
13 Halter
14 Führung
15 Halter
16 Geber
17 Mutter
18 Sensor
19 Tampon
20 Linearschlitten
21 Linearschlitten
31 Führungsschiene
32 Führungsschiene
33 Mitnehmer
34 Mitnehmer
35 Kugelgewindemutter
36 Kugelgewindemutter
37 Kugelgewindespindel
38 Kugelgewindespindel
41 Tampon-Führungselement
51 Platte
52 Platte
53 Platte
54 Platte
55 Platte
56 Lagerbock
57 Haube
61 Motor-Halter
62 Elektro-Motor
63 Motor-Halter
64 Elektro-Motor
65 Zahnriementrieb
66 Zahnriementrieb
71 Klischee-Halter
72 Klischee
73 Farbtopf
74 Halter
75 Deckel
76 Niederhalter
81 Motorsteuerung
101 vordere Position des Klischees
102 untere Position des Tampons

Claims

1. Druckmaschine, insbesondere Tampondruckmaschine, mit einem in einer Achse verfahrbaren Druckkopf und einem auf ein Klischee und anschließend auf ein Druckgut anpreßbaren Tampon zum Übertragen eines auf dem Klischee aufgebrachten Druckbildes auf das Druckgut, dadurch gekennzeichnet, daß ein Berührungssensor (18) zum Erfassen der Berührung des Tampons mit dem Druckgut und/oder dem Klischee vorgesehen ist, daß dieser Sensor mit einer Steuerung verbunden ist, die bei der Berührung des Tampons mit dem Druckgut ein Signal erzeugt zur weiteren Andruckbewegung durch den Hubantrieb des Tampons.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung für den Hub der weiteren Andruckbewegung des Tampons vorgesehen ist.

3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hub- und Meßeinrichtung ein mit einem Motor gekoppelte Drehwinkelmeßeinrichtung (Inkrementalgeber) vorgesehen ist, so daß die Drehbewegung des Motors (61) in Relation zu dem Verfahrweg des Tampon- Führungsschlittens (41) steht.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tamponführungsschlitten (41) weitgehend spielfrei mit einem Antriebsmotor (61) gekoppelt ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tampon-Führungsschlitten (41) mit einem zusätzlichen Antrieb verbunden ist zur Erzeugung der gewünschten Tampon-Druckkraft, und daß der Hauptantrieb nach der Berührung des Tampons (19) mit dem Druckgut abschaltbar ist.

6. Druckmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor als Drucksensor zum Erfassen der Berührung des Tampons mit dem Druckgut und/oder dem Klischee und/oder zum Erfassen der Druckkraft des Tampons auf das Druckgut und/oder das Klischee vorgesehen ist und daß dieser Drucksensor mit einer Steuerung für den Hubantrieb des Tampons in Verbindung steht.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tampon (19) an dem Tampon-Führungselement (41) in Zuführrichtung federnd und verdrehgesichert gelagert ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federweg des Halters (13) und des Tampons (19) auf dem Tampon- Führungselement (41) ca. 30 mm beträgt, und daß die Federkraft, die auf den Tampon (19) wirkt, innerhalb dieses Hubes von der minimal bis zur maximal benötigten Druckkraft eines Maschinentypes bemessen ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck innerhalb von etwa 5% des Sollwertes konstant gehalten ist.