DE4436275A1 - Siebdruckverfahren sowie Vorrichtung zu dessen Durchführung - Google Patents
Siebdruckverfahren sowie Vorrichtung zu dessen DurchführungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Bedrucken von Einzelobjekten unter Anwendung des Siebdruckver
fahrens.
Es ist aus der EP-PS 0121486 bekannt, Verfahren und Vorrich
tungen dieser Art unter Verwendung von programmgesteuerten NC-
Einzelantrieben auszuführen. Diese Vorveröffentlichung offen
bart insbesondere auch die Relativbewegungen, die die beim Be
drucken zusammenwirkenden Teile, also insbesondere Objekt,
Siebdruckschablone und Rakel, ausführen, und wie die resultie
renden Bewegungen sich aus den einem üblichen Koordinatensy
stem zugeordneten Bewegungskomponenten ergeben. Dies gilt ins
besondere für das Bedrucken von Objekten, deren zu bedrucken
der Abschnitt im Querschnitt von der Form eines Kreisbogens
mit einer einzigen Mittelachse abweicht. Der Offenbarungsge
halt dieser Vorveröffentlichung wird in den Inhalt dieser
Anmeldung einbezogen.
Ferner ist aus der DE-OS 37 30 409 eine Siebdruckmaschine be
kannt, bei welcher eine Anzahl von gesonderten, koordiniert
steuerbaren Antriebsmotoren für die Bewegung der einzelnen Or
gane, insbesondere der Halterung für das zu bedruckende Objekt
und des Siebträgers, vorgesehen sind. Die einzige Halterung
ist an der Frontseite der Maschine hin- und herbewegbar ange
bracht. Diese Maschine weist nur eine geringe Produktivität
auf, da nur eine Halterung vorgesehen ist, die zudem über den
Druckbereich hinaus bis zu einem Zubringerförderer auf der
einen und einem Austragsförderer auf der anderen Seite
verfahrbar ist. Dies hat zur Folge, daß nach Beendigung des
letzten Druckvorganges und gegebenenfalls einer Trocknung das
Objekt zunächst aus der Halterung genommen werden muß, bevor
die Halterung dann in ihre Ausgangsposition zurückgefahren
werden kann, um dort das nächste Objekt aufzunehmen. Insbeson
dere bei Vorrichtungen mit mehreren Druckstationen zum Auf
bringen beispielsweise eines Druckbildes, welches aus mehreren
Farben besteht, wird die geringe Produktivität dieser Vorrich
tung besonders deutlich.
Demzufolge liegt der Erfindung unter anderem die Aufgabe zu
grunde, programmgesteuerte Siebdruckmaschinen der vorstehend
beschriebenen Art so auszugestalten, daß eine größere Durch
satzleistung erzielbar ist, ohne daß dazu die Anzahl der
Druckstationen vergrößert werden müßte. Ferner wird ange
strebt, daß zur Erzielung einer guten Druckqualität die
Relativbewegungen der beim Druckvorgang zusammenwirkenden
Teile, also insbesondere zwischen Siebdruckschablone, Rakel
und zu bedruckendem Objekt, genau koordiniert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß we
nigstens zwei Halterungen und für jede Halterung ein beson
deres Transportmittel vorgesehen sind und jedes Transportmit
tel für eine Halterung durch einen besonderen NC-Motor ange
trieben wird. Das Transportmittel transportiert die zugehö
rige Halterung vorzugsweise entlang einer geschlossenen
Umlaufbahn zwischen einer Station, in welcher das zu
bedruckende Objekt in die Halterung eingegeben wird, und einer
Station, in welcher das bedruckte Objekt aus der Halterung
herausgenommen wird, wobei das Transportmittel im Bedarfsfall
in den einzelnen Druckstationen auch die linearen Bewegungen
auf die Halterung überträgt, die während des Druckvorganges
erforderlich sind, um zu bedruckendes Objekt und Rakel in der
jeweils für den Druckvorgang erforderlichen relativen Position
zueinander zu halten. Aufgrund der Tatsache, daß jede Halte
rung ihr eigenes, getrennt angetriebenes Transportmittel auf
weist, welches vorteilhaft die Form eines umlaufenden Zahnrie
mens hat, ist es möglich, alle Halterungen bezüglich ihres
Transports unabhängig voneinander zu steuern, so daß die eine
Halterung mit dem von ihr getragenen Objekt beispielsweise
mehrere in Transportrichtung hintereinander angeordnete Druck
stationen durchläuft, wohingegen eine andere Halterung unab
hängig davon in die Station gebracht werden kann, in welcher
der bedruckte Artikel aus der Halterung herausgenommen wird
und danach gegebenenfalls sofort wieder in die Aufnahmestation
verschoben werden kann, um dort das nächste Objekt aufzuneh
men, ohne dabei von den Transportschritten oder der Transport
geschwindigkeit der wenigstens einen anderen Halterung abhän
gig zu sein. Die Verwendung getrennter Transportmittel mit ge
trennten Antrieben hat zudem den Vorteil, daß die Genauigkeit,
mit welcher die Halterung und damit der von ihr getragene Ar
tikel die beim Bedrucken notwendigen linearen Bewegungen aus
führen, wesentlich größer ist als sie es sein könnte, wenn für
mehrere Halterungen ein gemeinsames Transportmittel und ein
gemeinsamer Antrieb vorgesehen wären.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann für jede
Halterung ein besonderes Übertragungsmittel vorgesehen sein,
über welches die Rotationsbewegungen, die die Halterung und
das von ihr getragene Objekt während des Druckvorganges aus
führen, auf die Halterung übertragen werden. Auch hierzu wird
zweckmäßigerweise ein Zahnriemen verwendet, der mit einem
Zahnriemenrad in Eingriff ist, welches mit der Halterung ver
bunden ist. Der Antrieb der einzelnen Übertragungsmittel er
folgt ebenfalls über gesonderte NC-Motore mit der Folge, daß
die Schwenk- bzw. Rotationsbewegungen der Halterungen während
des Bedruckens mit großer Genauigkeit durchgeführt werden kön
nen, um die angestrebte hohe Druckqualität zu erzielen. Dies
ist besonders dann wichtig, wenn Objekte mit einer unregelmä
ßigen Querschnittsform bedruckt werden.
Bei Objekten, wie z. B. Flaschen, die normalerweise aufgrund
ihrer Form beim Bedrucken oder bei Durchführung sonstiger Be
handlungen in der Vorrichtung an beiden Enden, üblicherweise
bodenseitig und halsseitig, gehalten werden, besteht die Hal
terung aus zwei Teilen, die synchron bewegt werden. In diesem
Fall ist die Anordnung so getroffen, daß jedes Halterungsteil
durch einen besonderen Zahnriemen transportiert wird und fer
ner für jedes Halterungsteil ein besonderer Zahnriemen vorge
sehen ist, um die während des Druckvorganges erforderlichen
Rotationsbewegungen auf das Objekt zu übertragen. Dabei ist
den beiden Zahnriemen für den Transport und den beiden Zahn
riemen für die Übertragung der Rotationsbewegungen jeweils ein
gemeinsamer NC-Motor zugeordnet. Es ist natürlich auch mög
lich, einteilige Halterungen zu verwenden, wenn die Form des
Objektes dies erfordert oder möglich macht.
In jedem Fall wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
erreicht, daß die jeweils zu bewegenden Massen verhältnismäßig
klein sind. Dies kommt ebenfalls der Genauigkeit des Druckvor
ganges und damit der Qualität des Druckbildes zugute.
Durch die Verwendung von jeweils individuell angetriebenen
einzelnen Transportmitteln und einzelnen Übertragungsmitteln
besteht zudem im Bedarfsfall die Möglichkeit, auf ein Objekt
Bewegungen zu übertragen, die unabhängig sind von den Bewegun
gen, die andere in der Vorrichtung befindlicher Objekte aus
führen. Dadurch besteht in solchen Fällen, in denen die Druck
werke in den Druckstationen unabhängig voneinander betätigbar
und steuerbar sind, die Möglichkeit, in den einzelnen Druck
stationen Bedruckungsvorgänge gleichzeitig ablaufen zu lassen,
die unterschiedliche Bewegungen der zusammenwirkenden Teile
erfordern.
Ferner können Siebdruckschablone und Rakel des wenigstens
einen Druckwerkes synchron auf- und abbewegbar sein, um bei
unregelmäßig geformten Objekten die beim Bedrucken eintreten
den vertikalen Verschiebungen des zu bedruckenden Bereiches
des Objektes zu kompensieren. In diesem Fall ist es nicht
erforderlich, daß das Objekt beim Bedrucken eine vertikale
Verschiebung erfährt. In jedem Fall sind somit mindestens vier
programmgesteuerte Antriebe vorhanden, deren Bewegungen mit
einander koordiniert werden müssen.
In der Zeichnung sind derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 die Vorderansicht einer Siebdruckmaschine zum Be
drucken von Objekten,
Fig. 2 die dazugehörige Seitenansicht,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem Maßstab,
Fig. 4 im Schema die Anordnung von den Transport und den
Antrieb der Objekte bewirkenden Elementen,
Fig. 5 in schematischer Darstellung ein Detail der Ein
richtung für den Transport der Objekte,
Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung eines
Details für den Antrieb der Objekte,
Fig. 7a-i den Ablauf des Druckvorganges,
Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer
zweiten Ausführungsform
Fig. 9 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung dieser
zweiten Ausführungsform,
Fig. 10 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung der
zweiten Ausführungsform,
Fig. 11a-i den Ablauf des Druckvorganges entsprechend der
zweiten Ausführungsform.
Die in den Fig. 1-7 dargestellte Siebdruckmaschine 10 ist
mit vier Druckstationen I, II, III, IV versehen, von denen
jede eine Siebdruckschablone 12a, 12b, 12c, 12d mit jeweils
zugeordneter Rakel 14a, 14b, 14c, 14d aufweist. Die Maschine
10 ist mit einem Basisschlitten 16 versehen, der an am
Maschinenrahmen 19 angebrachten Führungen 15 horizontal in
Richtung der Pfeile 17, 18 hin- und herbewegbar ist. An den
beiden Enden ist der Basisschlitten mit zwei vertikalen Füh
rungen 23 versehen. Fig. 1 zeigt, daß der Basisschlitten im
Bereich zwischen den beiden vertikalen Führungen 23 zur
Gewichtsersparnis eine geringere Höhe aufweist als in den bei
den mit den Führungen 23 versehenen Endbereichen. An beiden
Führungen 23 ist jeweils ein Schlitten 25 vertikal bewegbar
geführt. Beide Schlitten 25 tragen an ihrer dem Basisschlitten
15 abgekehrten Seite einen langgestreckten Träger 27, an dem
sämtliche Siebdruckschablonen 12a-12d angebracht sind.
Die Siebdruckmaschine 10 ist ferner im Bereich der äußeren
Druckstationen I und IV mit vertikalen Führungen 21 versehen,
die unmittelbar am Maschinenrahmen 19 angebracht sind. An je
der dieser Führungen 21 ist ein Schlitten 20 geführt. An bei
den Schlitten 20 ist ein langgestreckter Träger 29 befestigt,
an dem sämtliche Rakeln 14a, 14b, 14c und 14d über Kragarme 31
angebracht sind.
An seiner den Rakeln abgekehrten Seite ist am Träger 29 eine
im wesentlichen horizontale Schiene 34 befestigt, an welcher
oberseitig und unterseitig zwei Rollenpaare 36 anliegen, die,
wie insbesondere Fig. 2 zeigt, jeweils an den beiden Schlitten
25 angebracht sind, die entlang den Führungen 23 auf- und
abbewegbar sind.
Die Hin- und Herbewegungen des Basisschlittens 16 in Richtung
der Pfeile 17, 18 werden durch einen NC-Motor 38 bewirkt, der
ein Zahnriemenrad 40 antreibt, welches mit einem Zahnriemen 42
in Eingriff ist, der auch über ein zweites Zahnriemenrad 49
geführt ist. Der Zahnriemen 42 ist mit dem Basisschlitten 16
verbunden, so daß letzterer und mit ihm die Führungen 23 sowie
die über den Schlitten 25 und die Träger 27 mit dem Basis
schlitten 16 verbundenen Siebdruckschablonen 14a-14d durch
entsprechende Betätigung des NC-Motors 38 in Richtung der
Pfeile 17, 18 hin- und herbewegt werden können. Die vertikalen
Bewegungen der Druckwerke werden durch einen NC-Motor 22 be
wirkt, der eine Welle 24 antreibt, auf welcher zwei
Zahnriemenräder 26 befestigt sind, die jeweils mit einem
Zahnriemen 28 in Eingriff sind. Oberhalb der vertikalen Füh
rungen 21 ist eine weitere Welle 30 am Maschinenrahmen gela
gert, an welcher zwei Zahnriemenräder 32 befestigt sind, von
denen jede zur Führung eines der Zahnriemen 28 dient. Jeder
der beiden Zahnriemen 28 ist mit einem der beiden Schlitten 25
verbunden, so daß mittels Betätigung des NC-Motors 22 der Trä
ger 27 für die Siebdruckschablonen 12a-12d und damit synchron
über die Verbindung zwischen Schiene 34 und Rollenpaaren 36
auch der Träger 29 mit den daran angebrachten Rakeln 14a-14d
bewegt werden, wobei der Träger 29 über die Schlitten 20 an
den seitlich angeordneten Führungen 21 geführt wird. Bei dem
in den Fig. 1 und 2 dargestellen Ausführungsbeispiel nehmen
die Rakeln an den Hin- und Herbewegungen in Richtung der
Pfeile 17 und 18 nicht teil, wobei aufgrund der Verbindung
über die Schiene 34 und die Rollenpaare 36 eine Relativbewe
gung zwischen der die Rakel tragenden Anordnung und der die
Siebdruckschablonen tragenden Anordnung ermöglicht wird.
Unterhalb der Siebdruckstationen I-IV befindet sich eine
Transportbahn, entlang welcher die zu bedruckenden Objekte 39
schrittweise durch die einzelnen Behandlungs- und
Druckstationen I-IV hindurchgeführt werden. Da die Sieb-
Druckmaschine mit vier Druckstationen versehen ist, werden
normalerweise auf dem jeweiligen Objekt aufeinanderfolgend
vier Druckbilder aufgebracht, die sich zu einem Gesamtdruck
bild ergänzen können. Es ist aber auch möglich, beispielsweise
auf demselben Flächenbereich des Objektes nacheinander,
beispielsweise in den Stationen I und II, zwei Druckbilder
aufzubringen, die sich zu einem Gesamtdruckbild ergänzen, und
z. B. in den Druckstationen III und IV zwei weitere Druckbil
der, die sich zu einem Gesamtdruckbild ergänzen, auf einem an
deren Flächenbereich des Objektes aufzubringen. Die jeweilige
Art des Aufbringens der einzelnen Druckbilder und die mögli
chen Kombinationen sind jedem Fachmann geläufig, so daß sie
hier keiner besonderen Erläuterung bedürfen. In Transportrich
tung 18 der Objekte kann hinter jeder Druckstation eine Ein
richtung angebracht sein, mittels welcher die soeben aufge
brachte Druckfarbe getrocknet werden kann. In vielen Fällen
handelt es sich dabei um UV-Strahler. Auch diese Dinge sind
jedem Fachmann geläufig, so daß sie nicht näher erläutert zu
werden brauchen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind diese
UV-Strahler - oder andere Trocknungseinrichtungen - in der
Zeichnung nicht dargestellt.
Jedes Objekt wird während seines Transports durch die Druckma
schine 10 von einer Halterung getragen. Insgesamt sind zwei
Halterungen vorhanden, die unabhängig voneinander transpor
tiert und rotiert werden.
Da die in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel dargestellte
Druckmaschine 10 zum Bedrucken von flaschenförmigen Objekten
dient, die an beiden Enden gehalten werden, besteht jede
Halterung aus zwei Halterungsteilen 43a, 43b bzw. 44a, 44b,
von denen das Halterungsteil 43a bzw. 44a in üblicher Weise
den Bodenabschnitt des Objektes 39 aufnimmt, wohingegen das
dornartige ausgebildete Halterungsteil 43b bzw. 44b in den
Hals des flaschenförmigen Objektes eingreift.
Die Transportbahn für die Halterungen 43a, 43b und 44a, 44b
und die von diesen getragenen Objekte wird durch ein umlaufen
des Schienenpaar 46a, 46b definiert, an welchem die Halterun
gen geführt sind.
Die Halterungsteile 43a, 43b; 44a, 44b werden von entsprechend
der Funktion der Halterungsteile paarweise zusammenwirkenden
Transportwagen 48a, 48b bzw. 50a, 50b getragen. So sind die
Halterungsteile 43a, 43b an den Wagen 48a bzw. 48b angebracht.
Die Halterungsteile 44a, 44b werden von den Wagen 50a bzw. 50b
getragen. Jeder der Wagen ist mit zwei paarweise angeordneten
Rollen 52a, 52b versehen, die jeweils in einem der Höhe der
jeweiligen Schiene 46a bzw. 46b entsprechenden Abstand vonein
ander angeordnet sind und an der jeweiligen Schiene 46a, 46b
anliegend zur Führung des jeweiligen Wagens an der Schiene
dienen.
Die beiden Schienen 46a bzw. 46b sind in vertikaler Ebene um
laufend angeordnet, so daß ein oberer, im wesentlichen
horizontaler Transportbahnabschnitt 53a und ein vertikal dar
unter befindlicher, dazu im wesentlichen paralleler unterer
Transportbahnabschnitt 53b vorhanden und beide Transport
bahnabschnitte 53a, 53b an ihren einander zugekehrten Enden
durch jeweils einen etwa halbkreisförmigen Transportbahnab
schnitt 53c bzw. 53d miteinander verbunden sind. In jedem die
ser beiden halbkreisförmigen Führungsbahnabschnitte 53c, 53d
ist ein jeweils dazu koaxialer im wesentlichen horizontal ver
laufender Wellensatz 54, 55 angeordnet. Dabei ist die, bezogen
auf die Darstellung der Fig. 1, der linke Wellensatz 54 dem
Wagenpaar 48a, 48b zugeordnet, wohingegen der rechte Wellen
satz 55 dem Wagenpaar 50a, 50b zugeordnet ist.
Für den Transport der Halterung 43a, 43b ist der Wellensatz 54
mit einer Welle 57 versehen, auf welcher eine koaxiale Welle
56 drehbar gelagert ist, mit der das Zahnriemenrad 58 fest
verbunden ist. Das Zahnriemenrad 58 wird über einen Zahnriemen
60 von einem NC-Motor 61 angetrieben. Auf der Welle 56 sind
ferner zwei Zahnriemenräder 62a, 62b fest angebracht, die je
weils einen Zahnriemen 64a, 64b antreiben. Jeder dieser Zahn
riemen 64a, 64b ist jeweils über ein Zahnriemenrad 66a, 66b,
welches lose auf der rechten Welle 55 angeordnet ist, derart
geführt, daß er parallel zu den Schienen 46a, 46b verläuft.
Der über die Zahnriemenräder 62a, 66a laufende endlose Zahn
riemen 64a ist mit dem Wagen 48a verbunden, welcher das
Halterungsteil 43a trägt. Der über die Zahnriemenräder 62b und
66b laufende endlose Zahnriemen 64b ist mit dem Wagen 48b für
das Halterungsteil 43b verbunden. Über die Betätigung des NC-
Motors 61 kann somit der Transport des von den Halterungstei
len 43a, 43b getragenen Objektes entlang der durch die Schie
nen 46a, 46b definierten Führungsbahn bewirkt und gesteuert
werden.
Da der zu bedruckende Abschnitt des flaschenförmigen Objektes
während des Druckvorganges an der Siebdruckschablone abgerollt
werden muß, ist zur Übertragung der dazu erforderlichen Bewe
gungen auf das Objekt ein Zahnriemenrad 70 mit der Welle 57
fest verbunden, welches über einen Zahnriemen 72 von einem NC-
Motor 74 antreibbar ist. Weiterhin sind mit der Welle 57 zwei
Zahnriemenräder 68a, 68b fest verbunden. Jedes dieser beiden
Zahnriemenräder treibt jeweils einen Zahnriemen 71a, 71b an,
der zudem über ein lose auf der rechten Welle 55 angeordnetes
Zahnriemenrad 75a bzw. 75b geführt ist. Der endlose Zahnrie
men 71a ist dem Wagen 48a zugeordnet und durch diesen hin
durchgeführt. Dazu ist der Wagen 48a mit zwei Führungsrollen
83a, 83b versehen, über die der Zahnriemen 71a mit seiner
glatten Seite läuft. Ein am Wagen angebrachtes Zahnriemenrad
85, welches vom Zahnriemen 71a angetrieben wird, ist fest mit
einer Welle 84 verbunden, welche das Halterungsteil 43a trägt.
Demzufolge hat eine Betätigung des NC-Motors 74 eine entspre
chende Drehbewegung des Halterungsteiles 43a und damit des von
diesem getragenen Objektes zur Folge. Eine derartige
Rotationsbewegung kann auch durch bloße Verschiebung des Wa
gens 48a entlang seiner durch die Schiene 46a bestimmten
Transportbahn bei stillstehendem Zahnriemen 71a bewirkt wer
den. Bei sich entlang der Führungsbahn bewegendem Wagen würde
somit die Rotationsbewegung des vom Halterungsteil 43a getra
genen Objektes resultieren aus dieser Transportbewegung und
einer gegebenenfalls gleichzeitig erfolgenden Bewegung des
Zahnriemenrades 71a.
Die vorstehend beschriebene Anordnung der Teile und deren
Zusammenwirken gelten in entsprechender Weise für den Zahnrie
men 71b und den das zugehörige Halterungsteil 43b tragenden
Wagen 48b. Aufgrund der Tatsache, daß die Zahnriemenräder 62a
und 62b bzw. 68a und 68b jeweils starr miteinander und mit dem
jeweiligen Antriebszahnriemenrad 58 bzw. 70 fest verbunden
sind, ist eine absolute Synchronität der Bewegungen der bei
den Wagen 48a, 48b und damit der das Objekt tragenden
Halterungsteile 43a, 43b gewährleistet.
Die beiden in der Zeichnung in unterer Position dargestellten
Wagen 50a, 50b der Halterung 44a, 44b werden in entsprechender
Weise über den in Fig. 1 der Zeichnung rechts befindlichen
Wellensatz 55 angetrieben, dem ebenfalls zwei NC-Motoren zuge
ordnet sind, von denen der NC-Motor 86 für den Transport der
beiden Wagen 50a, 50b entlang der durch die beiden Schienen
46a, 46b definierten Führungsbahn dient und der NC-Motor 87
den Antrieb der Halterungsteile 44a, 44b zwecks Rotation des
von diesen getragenen Objektes bewirkt. Auf der Welle 77 des
Wellensatzes 55 ist eine koaxiale Welle 78 drehbar gelagert,
mit der mehrere Zahnriemenräder fest verbunden sind. Das
Zahnriemenrad 90 wird über einen Zahnriemen 67 vom NC-Motor 86
angetrieben. Auf der Welle 78 sind ferner zwei Zahnriemenräder
88a, 88b fest angebracht, die jeweils einen Zahnriemen 89a,
89b antreiben. Jeder dieser Zahnriemen 89a, 89b ist über ein
Zahnriemenrad 91a, 91b, welches lose auf der linken Welle 57
gelagert ist, derart geführt, daß er parallel zu den Schienen
46a, 46b verläuft. Beide Zahnriemen 89a, 89b sind jeweils mit
einem der Wagen 50a, 50b verbunden, um diesen entlang der
durch die Schienen 46a, 46b definierten Führungsbahn zu trans
portieren.
Mit der Welle 77 ist ein Zahnriemenrad 92 fest verbunden, wel
ches über einen Zahnriemen 73 vom NC-Motor 87 antreibbar ist.
Weiterhin sind mit der Welle 77 zwei Zahnriemenräder 94a, 94b
fest verbunden. Jedes dieser beiden Zahnriemenräder treibt
einen Zahnriemen 95a, 95b an, der zudem über ein lose auf der
linken Welle 57 angeordnetes Zahnriemenrad 96a, 96b geführt
ist. Der Zahnriemen 95a ist dem Wagen 50a zugeordnet und in
der bereits im Zusammenhang mit dem Zahnriemen 71a und dem Wa
gen 48a beschriebenen Weise durch den Wagen 50a hindurchge
führt. Der Zahnriemen 95b ist in entsprechender Weise dem Wa
gen 50b zugeordnet. Beide Zahnriemen dienen dazu, die beim Be
drucken oder sonstigen Behandlungen erforderliche Rotationsbe
wegung des von der Halterung 44a, 44b getragenen Objektes zu
bewirken.
Beide Wellensätze 54, 55 tragen zudem unter Zwischenschaltung
geeigneter Lager stationäre Träger 35. An den axialen Enden
beider Träger, die an der Rotation der Wellen 58, 78 der bei
den Wellensätze 54, 55 nicht teilnehmen, sind Haltemittel 63a,
63b angebracht, die die umlaufenden Führungsschienen 46a, 46b
tragen.
Es war bereits erwähnt worden, daß beim Bedrucken eines Objek
tes, dessen zu bedruckender Bereich bezüglich seiner Quer
schnittsform von der Kreisform oder der Form eines Kreisbogens
abweicht, das Objekt in Abhängigkeit von der Querschnittsform
des zu bedruckenden Bereiches eine Verschiebung quer zu seiner
Längsachse erfährt, damit gewährleistet ist, das der Bereich
der Oberfläche des Objektes, auf welchen im Verlauf des Druck
vorganges jeweils die Druckfarbe durch die Rakel übertragen
wird - im folgenden "Transferbereich" genannt - im wesentli
chen tangential zur Siebdruckschablone verläuft und die Rakel
immer im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des
Transferbereiches steht und somit die Verlängerung des verti
kalen Radius′ dieses Transferbereiches darstellen sollte. Da
bei einem beispielsweise elliptisch geformten Körper in
Umfangsrichtung der zu bedruckenden Oberfläche die einzelnen
Abschnitte der Oberfläche unterschiedliche Krümmungen und da
mit unterschiedliche Mittelachsen aufweisen, kann ein ständi
ges Verschieben des Objektes senkrecht zu seiner Längsachse
erforderlich sein, um die vorgenannten Bedingungen - tangenti
aler Verlauf des Transferbereiches zur Siebdruckschablone bzw.
Positionierung der Rakel im wesentlichen senkrecht über der
Mittelachse des Transferbereiches - zu erfüllen.
In den Fig. 7a-7i ist der Ablauf des Bedruckens eines im
Querschnitt elliptischen Objektes über den gesamten Umfang von
360° dargestellt, wobei die Siebdruckschablone 12a in X-Rich
tung hin- und herverschiebbar und die Rakel 14a in X-Richtung
stationär angeordnet ist. Der Einfachheit halber ist lediglich
die Kontur des Objektes 39 dargestellt, welches von den nicht
dargestellten Halterungsteilen 43a, 43b getragen wird, die
über die Zahnriemen 64a, 64b durch den programmgesteuerten NC-
Motor 61 in die Position gemäß Fig. 7a transportiert wurden,
die die Positionen der zusammenwirkenden Teile am Anfang des
Druckvorganges zeigt. Die sowohl in Richtung der X-Achse als
auch in Richtung der Y-Achse hin- und herbewegbare Siebdruck
schablone 12a nimmt ihre Ausgangsposition für den Druckvorgang
ein, die mit ihrer linken Endposition zusammenfällt. Das Ob
jekt 39 nimmt eine Lage ein, bei welcher seine längere
Querschnittsachse horizontal verläuft und die Rakel 14a sich
vertikal über der kürzeren Querschnittsachse des Objektes in
Verlängerung derselben und somit vertikal über der Längsachse
81 des Querschnittes befindet, der in dieser Position der
Teile zugleich auch die Längsachse des Transferbereiches ist.
Das heißt, daß in dieser Position der Teile die Längsachse 81
des Querschnittes und die Längsachse des Transferbereiches
zusammenfallen. Der Abstand zwischen der Längsachse 81 von der
Siebdruckschablone 12a ist in Fig. 7a mit "b" bezeichnet.
Mit Beginn des Druckvorganges wird das Objekt 39 über die
Zahnriemen 71a, 71b durch den programmgesteuerten NC-Motor 74
in Richtung des Pfeiles 47 um seine Längsachse 81 verschwenkt,
wobei die Siebdruckschablone 12a durch den programmgesteuerten
NC-Motor 38 nach rechts in Richtung der X-Achse verschoben und
gleichzeitig mit der Rakel 14a durch den programmgesteuerten
NC-Motor 22 in Richtung der Y-Achse angehoben wird, um so der
Tatsache Rechnung zu tragen, daß aufgrund der elliptischen
Querschnittsform des Objektes 39 bzw. des zu bedruckenden Be
reiches desselben der Transferbereich an der Mantelfläche des
Objektes, der durch die Rakel jeweils mit Druckfarbe versehen
wird, im Zuge der Schwenkbewegung des Objektes sich kontinu
ierlich nach oben bewegt. Fig. 7b zeigt ein Zwischenstadium
im Verlauf des Druckvorganges, bei welchem die beiden Achsen
des Querschnittes schräg verlaufen. Während der Schwenkbewe
gung, die das Objekt 39 bis dahin erfahren hat, ist die
Mittelachse 81 um die Wegstrecke l in Richtung der X-Achse
gegenüber der Rakel 14a verschoben worden, die in Richtung der
X-Achse stationär ist. Die dazu notwendige Verschiebung der
Halterung 43a, 43b in Richtung der X-Achse wird ebenfalls
durch den entsprechend programmgesteuerten NC-Motors 61 be
wirkt, der die Zahnriemen 64a, 64b5 antreibt. Der Abstand
zwischen Mittelachse 81 und Siebdruckschablone in der
Zwischenposition gemäß Fig. 7b ist mit "h" bezeichnet.
Fig. 7c zeigt die relativen Positionen der zusammenwirkenden
Teile zu einem Zeitpunkt, zu welchem die längere Achse des
Objektquerschnittes vertikal verläuft und die Rakel 14a sich
in Verlängerung dieser Achse senkrecht über dem Querschnitts
mittelpunkt befindet, so daß Längsachse 81 des Objektes und
Längsachse des Transferbereiches wieder zusammenfallen. Somit
sind im Zuge der Schwenkbewegung aus der Position gemäß Fig.
7b in die der Fig. 7c die Wagen 48a, 48b mit den daran befind
lichen Halterungen 43a, 43b wieder um den Weg l in die
Ausgangsposition gemäß Fig. 7a zurückbewegt worden. Zusätz
lich ist das aus Siebdruckschablone 12a und Rakel 14a beste
hende Druckwerk weiter auf den Abstand a angehoben worden, um
der Tatsache Rechnung zu tragen, daß der Transferbereich der
Position gemäß Fig. 7c höher liegt als in der Position gemäß
Fig. 7b.
Im Zuge der weiteren Schwenkbewegung in die Position gemäß
Fig. 7d erfolgt eine erneute Lateralverschiebung des Objektes
39, um die vorstehend beschriebene Position der Rakel 14a zum
jeweils zu bedruckenden Flächenbereich des Objektes aufrecht
zuerhalten, wobei jedoch diesmal die Verschiebung in entgegen
gesetzter Richtung, also nach links erfolgt. Die in Fig. 7d
dargestellte Wegstrecke l entspricht der Wegstrecke l der Fig.
7b, da in beiden Fällen das Objekt im wesentlichen die gleiche
Winkellage zur Siebdruckschablone, jedoch jeweils in die
entgegengesetzte Richtung weisend, einnimmt. Entsprechend der
Höhenlage des Transferbereiches ist in Fig. 7d das Druckwerk
gegenüber der Position gemäß Fig. 7c etwas abgesenkt worden.
Im Zuge der Schwenkbewegung des Objektes aus der Position ge
mäß 7d in die gemäß Fig. 7e, in welcher das Objekt 39 eine um
180° verschwenkte Position im Vergleich zu der der Fig. 7a
einnimmt, werden die Wagen 48a, 48b wieder in die Ausgangslage
gemäß Fig. 7a zurückbewegt, so daß bei Erreichen der Position
gemäß Fig. 7e die Rakel sich wieder über der Längsachse des
Objektes und in Verlängerung der kürzeren Querschnittsachse
desselben befindet und die Längsachse des Objektes und die
Längsachse des Transferbereiches wieder zusammenfallen.
Gleichzeitig ist während dieser Phase der Schwenkbewegung das
Druckwerk dem nach unten sich bewegenden Transferbereich fol
gend abgesenkt worden.
Die Fig. 7f-7i zeigen den Ablauf der Bewegungen beim Be
drucken der anderen Seite des Objektes 39. Diese Bewegungen
entsprechen denen der Fig. 7a-7e, so daß am Ende alle Teile
wieder die Ausgangsposition gemäß Fig. 7a einnehmen. Dies ist
jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel darauf zurückzuführen,
daß das Objekt 39 über einen Bereich von 360° bedruckt wird.
Es ist selbstverständlich auch möglich und üblich, das Objekt
nur auf einem Teil seines Umfanges zu bedrucken. In diesem
Fall könnten die Schwenkbewegung des Objektes, die vertikalen
Bewegungen der Siebdruckschablone und der Rakel sowie die la
terale Verschiebung der Wagen 48a, 48b nur in dem Ausmaß, den
das Druckbild erfordert, durchgeführt werden. So könnte
beispielsweise bei Bedruckung des Objektes auf einer Hälfte
seines Umfanges die Bewegungsabläufe mit Erreichen der Posi
tion gemäß Fig. 7e beendet sein.
Wenngleich die zu bedruckenden Bereiche der in beiden Ausfüh
rungsbeispielen dargestellten Objekte keinen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, sind sie insoweit regelmäßig ausgebil
det als der jeweils zu bedruckende Bereich einen elliptischen
Querschnitt mit zwei Symmetrieachsen aufweist. Die Erfindung
ist jedoch keineswegs auf das Bedrucken von Objekten mit einer
derartigen regelmäßigen Querschnittsform beschränkt. Es ist
möglich, auch solche Objekte zu bedrucken, deren zu bedrucken
der Bereich einen unregelmäßigen Querschnitt aufweist,
beispielsweise eine ebene Fläche einschließt. Ferner können
auch solche Objekte bedruckt werden, die beispielsweise einen
im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweisen, wobei die
Kanten abgerundet und die zwischen zwei benachbarten Kanten
befindlichen Bereiche etwas nach außen gewölbt sind. Es wäre
aber auch möglich, derartige Objekte mit abgerundeten Kanten
dann zu bedrucken, wenn die zwischen zwei benachbarten Kanten
befindliche Fläche völlig eben, also nicht gekrümmt ist.
Beim Bedrucken von Flächen, die im Querschnitt kreisförmig
sind oder den Abschnitt eines Kreises bilden, sind die vorbe
schriebenen Bewegungen des Objektes in Richtung der X-Achse
und der Y-Achse nicht erforderlich.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1-4 sind die Station VI,
in welcher die zu bedruckende Flasche in die Halterung 43a,
43b bzw. 44a, 44b gegeben wird, und die Station VII, in wel
cher die bedruckte Flasche aus der jeweiligen Halterung
herausgenommen wird, dem unteren Abschnitt 53b der Transport
bahn zugeordnet. Das Einführen der zu bedruckenden Flasche in
die jeweils in der Aufnahmestation VI befindlichen Halterung
erfolgt über einen Greifer 79a, der dreidimensional bewegbar
ist und die durch einen Förderer 97a herantransportierte Fla
sche aufnimmt und durch einander überlagernde Schwenkbewegun
gen die Flasche aus der vertikalen in eine horizontale Posi
tion und dabei zugleich in die Aufnahmestation VI bringt, in
welcher sie von den beiden Teilen der jeweils dort befindli
chen Halterung aufgenommen wird. Es ist bekannt, die beiden
das Objekt tragenden Halterungsteile so anzubringen, daß der
zwischen ihnen befindliche Abstand verändert werden kann, da
mit die beiden Halterungsteile das zu bedruckende Objekte auf
nehmen und halten können, um später das bedruckte Objekt frei
geben zu können. Bei den in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen ist lediglich das mit dem halsseitigen
Ende des flaschenförmigen Objektes 39 zusammenwirkende
Halterungsteil 43a, 43b parallel zur Längsachse des von den
Halterungsteilen getragenen Objektes verschiebbar im jeweils
zugehörigen Wagen 48b, 50b angeordnet. Dazu ist das
Halterungsteil 43b, 44b mit einer Kurvenrolle 101 versehen,
die in der Aufnahmestation VI und in der Entnahmestation VII
mit einem Kurvenabschnitt 103 zusammenwirkt, der parallel zur
Transportrichtung des Objektes im Bereich der vorgenannten
Stationen verläuft. Der Kurvenabschnitt 103 ist durch eine
pneumatische Zylinder-Kolben-Anordnung 105 quer zur Transport
richtung verschiebbar. Im Verlauf der Bewegung der Halterungs
teile in Richtung des Pfeiles 17 (Fig. 1) in die Entnahmesta
tion VII läuft die jeweils am Halterungsteil 43b bzw. 44b
befindliche Kurvenrolle 101 in die Kurve des Kurvenabschnittes
103 ein. Nach Erreichen der Entnahmestation IV wird der Grei
fer 79b entlang der Schiene 99b in die, bezogen auf die
Darstellung der Fig. 1, linke Endposition verfahren und in die
Entnahmestation verschwenkt, um das dort befindliche, noch von
den Halterungsteilen getragene Objekt zu erfassen. Daraufhin
wird über eine entsprechende Betätigung der Zylinder-Kolben-
Anordnung 105 das Halterungsteil 44b von dem Halterungsteil
44a um eine Wegstrecke wegbewegt, die ausreicht, um das nun
mehr vom Greifer 79b getragene Objekt an seinem halsseitigen
Ende freizugeben. Der Greifer führt daraufhin eine kurze Bewe
gung in Richtung auf das halsseitige Halterungsteil 44b aus,
um das Objekt außer Eingriff mit der Bodenaufnahme 44a zu
bringen. Alsdann kann der Greifer mit dem Objekt entlang der
Schiene 99b in Richtung auf den Förderer 79b verschoben und so
verschwenkt werden, daß er das bedruckte Objekt in senkrech
ter Position auf den Förderer 79b aufsetzt, wie dies in Fig. 1
dargestellt ist. Die Halterung 44a, 44b kann dann in die Auf
nahmestation VI vorbewegt werden, wobei das Halterungsteil 44b
seine Position beibehält, in welcher es seinen größeren Ab
stand vom Halterungsteil 44a aufweist, so daß nach Erreichen
der Aufnahmestation VI der Greifer 79a ein Objekt, das er zu
vor vom Förderer 97a abgenommen hat, in horizontaler Lage
zunächst zwischen die beiden Halterungsteile 44a, 44b bringt
und anschließend durch eine entsprechende Bewegung parallel
zur Längsachse des Objektes dessen Bodenbereich in die Halte
rung 44a einschiebt. Alsdann wird durch die in der Aufnahme
station VI befindliche Zylinder-Kolben-Einrichtung 105 der
dort befindliche Kurvenabschnitt 103 unter Mitnahme der sich
in der Kurve dieses Kurvenabschnittes befindlichen Kurvenrolle
101 in Richtung auf das Halterungsteil 44a verschoben mit dem
Ergebnis, daß das Halterungsteil 44b in den Hals des Objektes
39 eingreift, so daß letzteres nunmehr von den beiden
Halterungsteilen getragen wird. Der Greifer 79a kann nunmehr
das Halterungsteil freigeben und in die Position zur Aufnahme
des nächsten Objektes zurückbewegt werden.
Im Zuge des schrittweisen Vortransportes des nunmehr von der
Halterung 44a, 44b getragenen Objektes im unteren Abschnitt
53b der Transportbahn in Richtung des Pfeiles 18 gerät die
Kurvenrolle 101 außer Eingriff mit dem Kurvenabschnitt 103
Nach Erreichen des oberen Abschnittes 53a der Transportbahn in
Richtung des Pfeiles 18 kann das Objekt vor Erreichen der er
sten Druckstation I irgendwelchen zusätzlichen Behandlungen
unterzogen werden. Die Objekt können entstaubt, beflammt und
in Umfangsrichtung ausgerichtet werden. Nach der Vorbehandlung
wird das Objekt dann in die erste Druckstation I gebracht, in
der die Teile unmittelbar vor Druckbeginn die im Zusammenhang
mit Fig. 7a beschriebenen Positionen einnehmen. Nach Beendi
gung des Druckvorganges in der Druckstation I erfolgt dann der
Transport in die Druckstation II, in welcher das nächste
Druckbild aufgebracht wird. Nach Aufbringen des letzten Druck
bildes in der Station IV gelangt dann das Objekt nach Passie
ren des Abschnittes 53c der Transportbahn wiederum in den un
teren Abschnitt 53b und dort in die Entnahmestation VII, in
welcher das Objekt in der bereits beschriebenen Weise durch
den Greifer 79b aus der Halterung herausgenommen wird.
Aufgrund der Tatsache, daß beide Halterungen 43a, 43b und 44a,
44b unabhängig voneinander entlang der Transportbahn bewegt
werden, besteht die Möglichkeit, beispielsweise nach Aufbrin
gen des letzten Druckbildes das Objekt sofort in die Entnahme
station VII zu transportierten und nach Entnahme des bedruck
ten Objektes aus der Halterung diese sofort in die Aufnahme
station VI vorzubewegen, um dort das nächste Objekt aufzuneh
men. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, in den gegebenen
falls zwischen Aufnahmestation VI und Druckstation I befindli
chen Behandlungsstationen alle gewünschten Behandlungen durch
zuführen, ohne daß dies durch den Transport der anderen Halte
rung(en) behindert oder verzögert würde. Dadurch wird gegen
über bekannten Maschinen eine erhebliche Produktivitätssteige
rung erzielt.
Das in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsbeispiel
stimmt weitgehend mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1-4
überein, so daß gleiche oder einander entsprechende Teile
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, die jedoch in den
Fig. 8-11 um 100 größer sind. Drucktechnisch besteht der
wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsbeispielen
darin, daß die Siebdruckschablonen 112a, 112b, 112c, 112d,
112e der fünf Druckwerke insoweit stationär angeordnet, als
sie während des Druckvorganges keine Bewegungen parallel zu
ihrer Hauptebene, also in Richtung der X-Achse, ausführen. Da
für sind die Rakeln 114a, 114b, 114c, 114d, 114e im wesentli
chen parallel zur Hauptebene der jeweils zugehörigen
Siebdruckschablone und senkrecht zur Längsachse des zu
bedruckenden Objektes hin- und herverschiebbar angeordnet, um
die für den Druckvorgang erforderliche Relativbewegung zwi
schen Siebdruckschablone und zugehöriger Rakel zu bewirken.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedes der aus Sieb
druckschablone und Rakel bestehenden Druckwerke vertikal auf- und
abbewegbar angeordnet, um bei Objekten, deren zu
bedruckende Oberfläche im Querschnitt vom Verlaufe eines Krei
ses oder Kreisabschnittes abweicht, der im Zuge der vom Objekt
ausgeführten Schwenkbewegung sich ändernden Höhenlage des je
weils an der Siebdruckschablone anliegenden Transferbereiches
folgen zu können. Zu diesem Zweck ist ein NC-Motor 122 vorhan
den, der eine Welle 124 antreibt, auf welcher zwei Zahnriemen
räder 126 befestigt sind, die jeweils mit einem vertikalen
Zahnriemen 128 in Eingriff sind. Oberhalb der beiden
Zahnriemenräder 126 sind mit einem Abstand von diesen zwei
Zahnriemenräder 132 angeordnet, von denen jedes zur Führung
eines der Zahnriemen 128 dient. Jeder der beiden Zahnriemen
128 ist über jeweils eine Traverse 109 mit einem Schlitten 125
verbunden, der an vertikalen Führungen 121 geführt ist, die am
Maschinenrahmen 119 befestigt sind. An diesem Schlitten 125
sind sämtliche Siebdruckschablonen 112a-112e angebracht. Fer
ner ist der Schlitten 125 mit zwei in einem Abstand voneinan
der verlaufenden im wesentlichen horizontalen Führungen 115
versehen, an welchen ein Schlitten 116 im wesentlichen hori
zontal hin- und herverschiebbar ist, der sämtliche Rakeln 114a-114e
über Kragarme 131 trägt. Die Hin- und Herbewegungen des
Rakelschlittens 116 werden durch einen NC-Motor 138 bewirkt,
der über eine aus zwei teleskopartig zusammenwirkenden
Wellenabschnitte 141, 145 bestehende Welle ein Zahnriemenrad
140 antreibt. Ein Zahnriemen 142 ist um dieses Zahnriemenrad
140 und um ein zweites in einem horizontalen Abstand angeord
netes Zahnriemenrad 149 geführt. Die beiden Zahnriemenräder
140 und 149 sind auf einem Träger 151 angeordnet, der rücksei
tig am Schlitten 125 angebracht ist. Mithin nehmen die beiden
Zahnriemenräder 140, 149 und der in horizontaler Ebene hin-
und herbewegbare Zahnriemen 142 an den Auf- und Abbewegungen
des Schlitten 125 teil, wobei durch das teleskopartige Zusam
menwirken der beiden Wellenabschnitte 141, 145 die Änderungen
des Abstandes zwischen dem NC-Motor 138 und dem Zahnriemenrad
140 ermöglicht werden. Der Zahnriemen 142 und der an den Füh
rungen 115 geführte Schlitten 116 sind durch wenigstens eine
Traverse 159 miteinander verbunden, so daß die in horizontaler
Ebene erfolgenden Hin- und Herbewegungen des Schlittens 116
mit den daran befindlichen Rakeln durch den Zahnriemen 142 be
wirkt werden.
Auch bezüglich der Mittel zum Transportieren und Verschwenken
der Halterungen für die Objekte 139 und die dazu benötigten
Antriebe stimmt die Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9
mit der gemäß den Fig. 1 und 2 im Prinzip überein. Dazu
wird insbesondere auf Fig. 10 verwiesen, die die Anordnung der
Wellensätze und der einzelnen von ihnen getragenen Zahnriemen
räder mit den Zahnriemen erkennen läßt. Auch in Fig. 10 sind
alle Teile, die Teilen des Ausführungsbeispieles gemäß den
Fig. 1-4 entsprechen, mit den gleichen, jedoch um jeweils um
100 höheren Bezugszeichen versehen. Die Anordnung gemäß Fig.
10 erlaubt einen etwas gedrängteren Aufbau als die Anordnung
gemäß Fig. 4.
In den Fig. 11a-11i ist analog der Darstellung in den
Fig. 7a-7i der Ablauf der Bewegungen der beim Druckvorgang
zusammenwirkenden Teile dargestellt, wenn die Siebdruckscha
blone parallel zur X-Achse stationär und die Rakel parallel
zur X-Achse verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist es erfor
derlich, daß das Objekt 139 während des Druckvorganges in
Richtung der X-Achse bewegt wird, um die zu bedruckenden
Oberflächenbereiche desselben an der Siebdruckschablone abzu
rollen. Diese Bewegung wird über die das Objekt tragenden
Halterungsteile 143a, 143b durch den NC-Motor 161, welcher die
beiden Zahnriemen 164a, 164b antreibt, mit denen die beiden
Wagen 148a, 148b für die Halterungsteile verbunden sind, auf
das Objekt übertragen. Da jedoch auch mit der Vorrichtung ge
mäß den Fig. 8 und 9 ein Objekt bedruckt wird, dessen zu
bedruckende Fläche einen Querschnitt aufweist, der von der
Kreisform abweicht, besteht auch hier die Notwendigkeit,
zusätzlich das Objekt in Richtung der Y-Achse zu verschieben,
um zu erreichen, daß der Transferbereich des Objektes im
wesentlichen tangential zur Siebdruckschablone verläuft und
die Rakel im wesentlichen senkrecht über der Mittelachse des
Transferbereiches steht. Wenn die Rakel im Zuge des Druck
vorganges mit konstanter Geschwindigkeit relativ zur in Rich
tung der X-Achse feststehenden Siebdruckschablone beispiels
weise aus der Position gemäß Fig. 11a in die Position gemäß
Fig. 11b bewegt wird, ist es erforderlich, der gleichzeitig
erfolgenden Transportbewegung des Objektes in derselben Rich
tung eine zweite Bewegung zu überlagern. Dazu ist der NC-Motor
161 so programmiert, daß eine resultierende Bewegung bewirkt
wird, bei welcher die Rakel bei Erreichen der Position gemäß
Fig. 11b nicht über der Mittelachse 181 des Querschnittes des
zu bedruckenden Objektes, sondern gegenüber diesem Mittelpunkt
nach rechts versetzt, bezogen auf die Darstellung der Fig.
11b, sich befindet, um die vorgenannte Bedingung zu erfüllen,
daß die Rakel sich über dem Mittelpunkt bzw. über der Mittel
achse befindet, der bzw. die zum Krümmungsradius des Transfer
bereiches der Objektoberfläche gehört. Im konkreten Fall
bedeutet dies, daß die Bewegung des Objektes zwischen den bei
den Positionen der Fig. 11a und 11b gegenüber der in der
selben Richtung erfolgenden Bewegung der Rakel etwas nacheilt,
und zwar um den Weg l. In Fig. 11c befindet sich die Rakel
wieder genau über der Mittelachse des Objektquerschnittes, die
zu diesem Zeitpunkt auch die Mittelachse des Transferbereiches
ist, so daß demzufolge die Bewegungen von Objekt und Rakel in
Richtung der X-Achse - wiederum in Abhängigkeit von der Quer
schnittsform des zu bedruckenden Bereiches - mit unterschied
lichen resultierenden Geschwindigkeiten erfolgen derart, daß
in dieser Druckphase die Rakel im Ergebnis etwas langsamer in
Richtung der X-Achse bewegt wird als das Objekt. In der näch
sten Phase des Druckvorganges, also bei der Bewegung der
zusammenwirkenden Teile von der Position gemäß Fig. 11c in
die der Fig. 11d, werden Rakel und Objekt wiederum in
Abhängigkeit von der Querschnittsform des in dieser Phase zu
bedruckenden Flächenbereiches mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten bewegt derart, daß das Objekt um die
Wegstrecke l voreilt, die dem Abstand in der X-Achse zwischen
der Achse 181, um welche das Objekt gedreht wird, und der
Position der Rakel entspricht. In der nächsten Phase des
Druckvorganges, an deren Ende die Teile die Positionen gemäß
Fig. 11e einnehmen, wird wiederum das Objekt im Ergebnis
langsamer in Richtung der X-Achse bewegt als die Rakel, so daß
am Ende die Rakel über der Rotationsachse 181 des Objektes
steht.
Die Fig. 11f-11i zeigen den Ablauf der Bewegungen beim
Bedrucken der anderen Seite des Objektes 39. Hier besteht
bezüglich des Ablaufs der Bewegungen Übereinstimmung mit dem
im Zusammenhang mit den Fig. 11a-11e beschriebenen Ab
lauf.
Für die Halterungsteile 144a und 144b und das von ihnen getra
gene Objekt gilt entsprechendes.
Die vertikalen gemeinsamen Bewegungen von Siebdruckschablone
und Rakel stimmen mit denen des Ausführungsbeispiels gemäß den
Fig. 7a-7i überein, da auch die Querschnittsformen der
Objekte übereinstimmen.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9 sind die
beiden Stationen, in denen die zu bedruckenden Objekte in die
Halterungen eingelegt werden bzw. die bedruckten Objekte aus
diesen Halterungen herausgenommen werden, dem oberen Abschnitt
53a der Transportbahn zugeordnet, wohingegen im Falle der
Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2, wie bereits erläu
tert, diese Stationen dem unteren Abschnitt 53b zugeordnet
sind. Welche der beiden Möglichkeiten der Vorzug gegeben wird,
hängt von den jeweiligen Gegebenheiten ab, z. B. davon, ob in
dem Bereich der Transportbahn 53c bzw. 153c noch irgendwelche
Vorbehandlungen durchgeführt werden sollen, bevor der erste
Bedruckungsvorgang stattfindet. Im übrigen ist bei der Vor
richtung gemäß den Fig. 8 und 9 der ersten Druckstation I
im Bereich des oberen Transportbahnabschnittes 153a noch eine
Station vorgeschaltet, in welcher die Objekte in Umfangsrich
tung ausgerichtet werden.
Beim Bedrucken von Objekten, die nach dem Bedruckungsvorgang
eine besondere Behandlung zum Trocknen der Druckfarbe erfor
dern, können beispielsweise die Stationen II und IV der
Vorrichtung gemäß den Fig. 8 und 9 durch jeweils eine
Trocknungseinrichtung, beispielsweise einen UV-Strahler er
setzt werden, der gegebenenfalls beim Transport der Objekte
von der einen Druckstation zur jeweils folgenden Druckstation
sich im wesentlichen synchron mit diesen Objekten bewegen
kann, wenn dadurch die Produktivität der Maschine erhöht wird.
Es ist in Abhängigkeit von der gewünschten Produktion pro
Zeiteinheit auch möglich, die Vorrichtung mit mehr als zwei
Halterungen zu versehen.
In vielen Fällen wird das Aufbringen der einzelnen Druckbilder
so erfolgen, daß ein Druckvorgang jeweils nur in einer der
insgesamt vorhandenen Druckstationen durchgeführt wird, wohin
gegen die anderen Stationen leer mitlaufen. In Abhängigkeit
von der Querschnittsform des zu bedruckenden Bereiches des
Objektes können bei Vorhandensein von beispielsweise zwei
Halterungen in zwei Stationen gleichzeitig Bedruckungsvor
gänge durchgeführt werden, wenn die Vertikalbewegungen der
Druckwerke in beiden Stationen übereinstimmen.
Ferner besteht die Möglichkeit, wenigstens eine der Drucksta
tionen in anderer Weise auszubilden, z. B. derart, daß die
Siebdruckschablone feststeht und die Rakel quer zur Transport
richtung 18 zum Aufbringen der Druckfarbe auf das Objekt
gegenüber der Siebdruckschablone bewegt wird. Eine solche
Anordnung ist z. B. dann zweckmäßig, wenn das Objekt einen im
wesentlichen ebenen Flächenabschnitt aufweist, der zu be
drucken ist. In diesem Fall brauchen Siebdruckschablone und
Objekt während des Druckvorganges nicht relativ zueinander be
wegt werden.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Halterungsteile
vertikal auf- und abbewegbar an den jeweiligen Wagen anzubrin
gen, um die in Abhängigkeit von der Querschnittsform sich
ändernden vertikalen Abstände zwischen dem Transferbereich und
der Rotationsachse zu kompensieren, so daß die Druckwerke dann
in vertikaler Richtung stationär angeordnet sein könnten. Die
vertikale Bewegbarkeit der Druckwerke, wie sie bei beiden in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen
ist, wird jedoch in vielen Fällen zu übersichtlicheren und
weniger komplizierten Bewegungsverhältnissen in den einzelnen
Druckstationen führen. In jedem Fall, also unabhängig davon,
welche Teile die vertikalen Bewegungen durchführen, bleibt der
wesentliche Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhal
ten, der darin besteht, daß beim Wechsel von einer Objektart
zu einer anderen Objektart, die auch einen Wechsel der
Halterungsteile und ggf. auch andere Bewegungen der zusammen
wirkenden Teile erfordert, lediglich die eigentlichen
Halterungsteile ausgewechselt zu werden brauchen. Alle anderen
Elemente von den Antrieben bis zu den Zahnriemenräder und den
Wagen können beibehalten werden. Es besteht lediglich noch die
Notwendigkeit, das Programm, nach dem die Motoren gesteuert
werden, an die neue Objektart anzupassen.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum Bedrucken eines Objektes, wobei wenigstens
eine rotierbar angeordnete Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) für
das Objekt (39) sowie wenigstens ein eine Siebdruckschablone
(12a-12d) und eine dieser gegenüber relativ verschiebbare Ra
kel (14a-14d) aufweisendes Druckwerk und ein Transportmittel
(64a, 64b; 89a, 89b) für die Halterung vorgesehen sind, durch
welches das Objekt (39) zwischen einer Station, in welcher das
Objekt in die Halterung eingegeben wird, und einer Station, in
welcher das Objekt aus der Halterung herausgenommen wird,
transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich
tung mit wenigstens zwei Halterungen (43a, 43b; 44a, 44b) ver
sehen ist und für jede Halterung ein besonderer Antrieb (61;
86) für das Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) und ein
besonderer Antrieb (74; 87) für das Übertragungsmittel
(71a, 71b; 95a, 95b) zum Übertragen der Rotationsbewegung auf
die Halterung vorgesehen sind und die Antriebsmittel
(61; 86; 74; 87) für die Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b)
und die Übertragungsmittel (71a, 71b; 95a, 95b) sowie die
Antriebsmittel (38), die die Relativbewegung zwischen Sieb
druckschablone und Rakel bewirken, als CNC-Motoren ausgebildet
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Bedrucken eines Objektes (39), dessen zu bedruckende Flä
che von der Form eines Kreises oder eines Kreisbogens ab
weicht, die das Objekt tragende Halterung (43a, 43b; 44a, 44b)
durch das ihr zugeordnete Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b)
lateral verschoben wird, um das Objekt (39) in Abhängigkeit
von der Querschnittsform seines zu bedruckenden Bereiches in
der für die Bedruckung erforderlichen Position relativ zur Ra
kel (14a-14d) zu halten, in welcher die Rakel im wesentlichen
senkrecht über der Mittelachse des Transferbereiches des Ob
jektes verläuft, auf welchen jeweils die Druckfarbe aufgetra
gen wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens eine Siebdruckschablone (12a-12d) während des
Bedruckungsvorganges lateral stationär angeordnet ist und die
Rakel (14a-14d) sich zum Aufbringen des Druckbildes auf dem
Objekt (39) gegenüber der Siebdruckschablone (12a-12d) lateral
bewegt und auf das Objekt durch das Transportmittel (64a, 64b;
89a, 89b) die Bewegung übertragen wird, die für das Abrollen
des Objektes an der Siebdruckschablone zwecks Auftragen des
Druckbildes erforderlich ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens eine Rakel (14a-14d) während des Bedruckungs
vorganges lateral stationär angeordnet ist und die Siebdruck
schablone (12a-12d) zum Aufbringen des Druckbildes auf dem Ob
jekt (39) gegenüber der Rakel lateral verschoben wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Siebdruckschablone (12a-12d) und Rakel (14a-14d) des wenig
stens einen Druckwerkes gemeinsam auf- und abbewegbar angeord
net sind und die Auf- und Abbewegungen durch CNC-Antriebsmit
tel (22) bewirkt werden, um die beim Bedrucken von im Quer
schnitt nicht kreisförmigen Objekten eintretende vertikale
Verschiebung des Transferbereiches des Objektes (39) zu
kompensieren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) als wenigstens ein
Zahnriemen ausgebildet ist, der mit der zugehörigen Halterung
(43a, 43b; 44a, 44b) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Übertragungsmittel (71a, 71b; 95a, 95b) als wenigstens ein
Zahnriemen ausgebildet ist, welcher mit einer an der zugehöri
gen Halterung (43a, 43b; 44a, 44b) angebrachten Zahnung (85)
zusammenwirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sie mit zwei Wellensätzen (54, 55) versehen ist und die Wellen
(56, 57; 77, 78) jedes Satzes um eine gemeinsame Achse rotier
bar sind und die Achsen beider Wellensätze in einem Abstand
voneinander angeordnet sind und die Wellen Räder (62a, 62b;
68a, 68b; 91a, 91b; 96a, 96b; 66a, 66b; 75a, 75b; 88a, 88b;
94a, 94b) für den Antrieb und für die Führung der Transport
mittel (64a, 64b; 89a, 89b) bzw. der Übertragungsmittel (71a,
71b; 95a, 95b) tragen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer aus zwei Halterungsteilen (43a, 43b; 44a, 44b)
bestehenden Halterung für dasselbe Objekt (39) für jedes
Halterungsteil ein Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) und
ein Übertragungsmittel (71a, 71b; 95a, 95b) vorgesehen sind
und beide Transportmittel und beide Übertragungsmittel jeweils
von demselben CNC-Motor (61; 74; 86; 87) angetrieben werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sämtliche Siebdruckschablonen (12a-12d) von einem gemeinsamen
Tragelement (27) getragen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sämtliche Rakeln (14a-14d) von einem gemeinsamen Tragelement
(25) getragen sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tragelement (27) für die wenigstens eine Siebdruckscha
blone (12a-12d) und das Tragelement für die wenigstens eine
Rakel (14a-14d) derart miteinander verbunden sind, daß beide
Träger in Druckrichtung und entgegengesetzt dazu gerichtete
Hin- und Herbewegungen relativ zueinander ausführen können und
in vertikaler Richtung formschlüssig miteinander verbunden
sind.
13. Siebdruckverfahren zum Dekorieren von Einzelobjekten (39),
von denen jedes während der Bedruckung von einer Halterung
(43a, 43b; 44a, 44b) gehalten wird, die absatzweise durch die
Behandlungstationen transportiert wird, wobei jede Halterung
mit Mitteln (71a, 71b; 95a, 95b) versehen ist, die auf die
Halterung und das von ihr gehaltene Objekt (39) eine
Rotationsbewegung übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Halterung unabhängig von der wenigstens einen anderen Halte
rung transportiert wird und daß jede Halterung unabhängig von
der wenigstens einen anderen Halterung zumindest während des
Druckvorganges rotiert wird und daß während des Druckvorganges
beim Bedrucken von Flächen, die von der Form eines Kreisbogens
abweichen, das Objekt in Transportrichtung (117; 118) und/oder
entgegengesetzt dazu in Abhängigkeit von seiner Querschnitts
form durch das Transportmittel (64a, 64b; 89a, 89b) bewegt
wird, um das Objekt in Abhängigkeit von der Querschnittsform
seines zu bedruckenden Bereiches in der für die Bedruckung
erforderliche Position relativ zur Rakel (14a-14d) zu halten,
in welcher die Rakel im wesentlichen senkrecht über der
Mittelachse des Transferbereiches des Objektes verläuft, auf
welchen jeweils die Druckfarbe übertragen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das aus Siebdruckschablone (12a-12d) und Rakel (14a-14d)
bestehende Druckwerk vertikal angehoben und/oder abgesenkt
wird, um die beim Bedrucken von im Querschnitt von der Kreis
bogenform abweichenden Objekten eintretende vertikale Ver
schiebung des Transferbereiches des Objektes zu kompensieren.
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