EP0738594A1

EP0738594A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf Folienbahnen, insbesondere von Farbdrucken

Info

Publication number: EP0738594A1
Application number: EP95120627A
Authority: EP
Inventors: Heinz Focke; Johann Köster
Original assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Current assignee: Focke and Co GmbH and Co KG
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1996-10-23
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: BR9601994A; US5674571A; DE19513888A1; EP0738594B1; JPH08318615A; DE59508135D1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten, insbesondere Farbmarkierungen aus Farbstoff, auf Folienbahnen oder dergleichen. Zur Übertragung von insbesondere kleinen Farbmarkierungen auf Folienbahnen dient ein Druckwerk (16), bei dem eine Farbwalze (25) von oben her in eine oben offene Farbkammer (24) eintaucht und durch Drehbewegung Farbstoff entnimmt. Dieser wird durch die verhältnismäßig klein bemessene Farbkammer (24) ständig oder taktweise hindurchgefördert. Dabei kann der Farbstoff von einem Vorratsbehälter (43) über eine Zuleitung (45) zur Farbkammer (24) und von dieser über eine Ableitung (46) zu einem anderen Vorratsbehälter gefördert werden. Eine weitere Besonderheit sind Maßnahmen zur Verbesserung der Dichtigkeit durch Absaugen von Farbrückständen an der Farbwalze (25) durch Saugkanäle (74, 76). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen von Flüssigkeiten auf Materialbahnen oder Zuschnitte, insbesondere aus Kunststoff, beispielsweise zum Aufbringen von Farbmarkierungen aus Farbstoffen auf Folienbahnen, mit einem Druckwerk, das eine Farbkammer und ein Farbübertragungsorgan, vorzugsweise eine drehende Farbwalze, aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Bei der Übertragung von flüssigen Substanzen auf Materialbahnen, insbesondere beim Aufbringen von Farbstoffen auf Folienbahnen oder Zuschnitte aus Kunststoff, ist eine Anzahl von Schwierigkeiten zu beachten. Zum einen ist die exakte Dosierung der Farbstoffmenge für die Druckflächen bzw. Farbmarkierungen wichtig. Zum anderen muß dafür Sorge getragen werden, daß auch bei geringem Verbrauch an Farbstoff dessen Konsistenz über einen längeren Zeitraum für den Vorgang des Übertragens erhalten bleibt. Schließlich sind bei bewegbaren Farbübertragungsorganen, insbesondere bei drehenden Farbwalzen, Dichtigkeitsprobleme zu lösen.
Die Schwierigkeiten werden besonders deutlich, wenn kleine Farbmarkierungen auf Folienbahnen für die Außenumhüllung von Zigaretten-Packungen übertragen werden, um das Griffende eines im übrigen durchsichtigen Aufreißstreifens der Folie zu kennzeichnen. Die Farbmarkierung wird dabei üblicherweise nicht auf den Aufreißstreifen, sondern im Bereich des Griffendes desselben auf die (Träger-)Folie aufgedruckt.
Hierzu findet üblicherweise ein Druckwerk in der Verpackungsmaschine Verwendung, das mit einer drehenden Druckwalze Farbstoff einer Farbkammer entnimmt und auf eine Klischee-Walze überträgt. Diese wiederum nimmt den Farbstoff im Bereich eines Klischees auf und überträgt die vorgegebene Markierung auf die Folienbahn.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatz des Druckwerks im Zusammenhang mit Verpackungsmaschinen oder anderen Fertigungsanlagen so zu verbessern, daß über einen längeren Betrieb hinweg keine Störungen auftreten, insbesondere aufgrund Veränderung des Farbstoffs, Undichtigkeit oder mangelhafter Farbstoffübertragung.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff ständig oder zeitweilig durch die Farbkammer hindurchfließt, insbesondere infolge von auf den Farbstoff wirkendem Druck auf einer Eingangsseite und/oder Unterdruck auf einer Austrittsseite der Farbkammer.
Durch den ständigen, kontinuierlichen oder taktweisen Umlauf des Farbstoffes in einem geschlossenen Kreislauf ist gewährleistet, daß sich dessen Konsistenz auch über einen längeren Zeitraum nicht wesentlich verändert. Die Übertragbarkeit auf die Folie bleibt erhalten.
Zur Beseitigung bzw. Berücksichtigung mangelnder Dichtigkeit im Bereich des Druckwerks sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung Dichtungsbereiche zwischen dem (bewegbaren) Farbauftragsorgan und der Farbkammer mit Unterdruck beaufschlagt, derart, daß etwaige Reste der Flüssigkeit bzw. des Farbstoffs ständig oder von Zeit zu Zeit abgesaugt werden.
Dieses auch selbständig anwendbare Thema der Erfindung trägt dem Umstand Rechnung, daß im Bereich zwischen ortsfesten Dichtungsflächen einerseits und an diesen gleitend anliegenden Flächen des bewegbaren, insbesondere drehenden Farbauftragsorgans Materialreste austreten können. Diese werden durch vorzugsweise ständiges Absaugen im Bereich der Dichtflächen der Farbkammer beseitigt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgebildet, daß eine verhältnismäßig kleine Farbkammer an eine Umlaufleitung für den Farbstoff angeschlossen wird. Der Farbstoff läuft ständig um bzw. wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel von einem Vorratsbehälter in einen anderen gefördert und zurück. Bei diesem Fördervorgang läuft der Farbstoff durch die Farbkammer hindurch. Die Vorratsbehälter werden wechselseitig mit Druckluft beaufschlagt und/oder an eine Unterdruckquelle angeschlossen.
Die Vorratsbehälter sind mit Tast- und Kontrollorganen versehen, die den Entleerungs- und Füllvorgang, das Umsteuern der Strömungsrichtung und den Verbrauch an Farbstoff überwachen und die erforderlichen Steuersignale auslösen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Farbkammer unterhalb der Farbwalze angeordnet, so daß die drehende Farbwalze mit einem unteren Umfangsbereich den Farbstoff aus der Farbkammer entnimmt.
Eine eigenständig anwendbare Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, daß die drehend angetriebene Farbwalze an zylinderförmigen Dichtungsflächen der Farbkammer anliegt. Im Bereich dieser Dichtungsflächen münden Saugbohrungen zum Abfördern von etwaigen Restmengen der Flüssigkeit bzw. des Farbstoffs.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: einen Zuschnitt einer Außenumhüllung einer (Zigaretten-)Verpackung in ausgebreiteter Stellung,
Fig. 2: eine Vorrichtung mit Farbaggregat in schematischer Darstellung, als Teil einer Verpackungsmaschine,
Fig. 3: ein Farbaggregat in schematischer Darstellung,
Fig. 4: ein Druckwerk als Teil des Farbaggregats in vergrößertem Maßstab, im Vertikalschnitt,
Fig. 5: das Druckwerk in einem Vertikalschnitt in der Schnittebene V-V der Fig. 4,
Fig. 6: das Druckwerk gemäß Fig. 4 in einer vertikalen Schnittebene VI-VI,
Fig. 7: zwei Vorratsbehälter für Farbstoff als Teil des Farbaggregats in Draufsicht,
Fig. 8: einen der Vorratsbehälter gemäß Fig. 7 im Vertikalschnitt in einer Schnittebene VIII-VIII der Fig. 7,
Fig. 9: ein Druckwerk einer anderen Ausführungsform in einer Darstellung analog Fig. 4,
Fig. 10: das Druckwerk gemäß Fig. 9 in einer vertikalen Schnittebene X-X,
Fig. 11: das Druckwerk der Fig. 9 in einer versetzten vertikalen Schnittebene XI-XI.

Fig. 1 und 2 zeigen ein bevorzugtes Einsatzgebiet für Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Farbmarkierungen 10 auf einen Träger, im vorliegenden Falle auf eine Folienbahn 11. Es handelt sich dabei um einen Zuschnitt 12 für eine Außenumhüllung einer (Zigaretten-)Verpackung. Der Zuschnitt 12 wird im Bereich einer Verpackungsmaschine (nicht gezeigt) von der Folienbahn 11 abgetrennt und dann um die (Zigaretten-)Verpackung herumgefaltet. Die Folienbahn 11 und damit der Zuschnitt 12 bestehen aus durchsichtigem Material.
Zum Öffnen der Außenumhüllung der (Zigaretten-)Verpackung bei erstmaliger Ingebrauchnahme ist der Zuschnitt 12 mit einem Aufreißstreifen 13 versehen. Dieser erstreckt sich hier in Längsrichtung des Zuschnitts 12. Der Aufreißstreifen 13 ist üblicherweise innenseitig an die Folienbahn 11 bzw. den Zuschnitt 12 angesiegelt. Zum Erfassen eines freiliegenden Griffendes 14 des Aufreißstreifens 13 ist der Zuschnitt 12 mit einer Zunge 15 am freien Rand versehen.
Wenn der Aufreißstreifen 13 aus optischen Gründen ebenfalls aus klarsichtigem Material besteht, ist das Griffende 14 nur schwer erkennbar. Zu diesem Zweck ist die Farbmarkierung 10 im Bereich des Griffendes 14 angebracht. Die hier langgestreckte, streifenförmige Farbmarkierung 10 ist kontrastreich abgesetzt gegenüber Zuschnitt 12 und Aufreißstreifen 13, so daß das Griffende 14 leicht erkennbar ist.
Die Farbmarkierung 10 wird im Bereich der Verpackungsmaschine, also vor oder während der Bildung des Zuschnitts 12, durch ein Druckwerk 16 aufgebracht. Im vorliegenden Falle ist die Farbmarkierung 10 an der Innenseite des Zuschnitts 12 bzw. der Folienbahn 11 aufgetragen, im Bereich des Aufreißstreifens 13 bzw. des Griffendes 14. Bei der fertigen Verpackung liegt demnach die Farbmarkierung 10 an der Innenseite der Außenumhüllung, also am Zuschnitt 12, und ist nach innen durch den Aufreißstreifen 13 überdeckt.
Das Druckwerk 16 ist Teil eines Markierungs-Aggregats 17, welches einer Verpackungsmaschine zugeordnet ist. Zum Aufbringen der Farbmarkierungen 10 wird die Folienbahn 11 über Umlenkwalzen 18 dem Druckwerk 16 zugeführt. Hier wird die Farbmarkierung 10 im Bereich einer Gegenwalze 19 auf die Folienbahn 11 positionsgenau übertragen. Die Folienbahn 11 durchläuft sodann im Bereich einer horizontalen Förderstrecke 20 ein Aushärt-Aggregat, insbesondere einen UV-Härter 21. Durch diesen wird der auf UV-Strahlen reagierende Farbstoff der Farbmarkierung 10 innerhalb kurzer Zeit ausgehärtet.
Die mit der Farbmarkierung 10 versehene Folienbahn 11 gelangt sodann über weitere Umlenkwalzen 22 in den Bereich einer Verbindungswalze 23. Auf dem Umfang derselben wird der Außenseite der Folienbahn 11 ein fortlaufender Materialstreifen als Aufreißstreifen 13 zugeführt. Dieser wird an die Folienbahn 11 angelegt und in packungsgerechter Position mit der Folienbahn 11 verbunden, durch Siegeln oder Kleben.
Von der mit Farbmarkierungen 10 und einem fortlaufenden Aufreißstreifen 13 versehenen Folienbahn 11 werden im Bereich einer Trennstation (nicht gezeigt) die in Fig. 1 gezeigten Zuschnitte 12 nacheinander abgetrennt und in den Verpackungsprozeß eingeführt.
Der Farbstoff für die Farbmarkierungen 10 findet Aufnahme in einer Farbkammer 24 des Druckwerks 16. Der Farbstoff wird von einem Farbübertragungsorgan der Farbkammer 24 entnommen. Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um eine drehende Farbwalze 25. Diese taucht während der Drehbewegung um eine horizontale Achse mit einem Teilbereich des zylindrischen Umfangs von oben her in die Farbkammer 24 und damit in den sich in der Farbkammer 24 befindenden Vorrat an Farbstoff ein. Am Umfang der Farbwalze 25 wird eine Schicht Farbstoff mitgenommen. Die Farbwalze 25 ist zu diesem Zweck ganz oder teilweise als Rasterwalze ausgebildet mit kleinen Vertiefungen im µ-Bereich. Die Farbschicht auf der so ausgebildeten Farbwalze 25 wird durch einen Abstreifer 26 dosiert. Dieser ist als Rakelblech ausgebildet.
Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Farbwalze 25 mit streifenförmigen Übertragungsbereichen 27 versehen, also mit längs des Umfangs verlaufenden streifenförmigen Bereichen, die in der beschriebenen Weise rasterartig ausgebildet sind, um Farbstoff mitzuführen. Je nach dem zu erzeugenden Druckbild sind die Übertragungsbereiche 27 von unterschiedlicher Breite, nämlich verhältnismäßig schmal bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und demgegenüber breit bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10. Letzteres kann zur Übertragung von Drucken größeren Formats auf Druckträger aus Kunststoff oder dergleichen eingesetzt werden.
Die Farbwalze 25 überträgt im vorliegenden Falle Farbstoff auf eine weitere, darüber angeordnete Übertragungswalze, nämlich auf eine Klischeewalze 28. Diese ist achsparallel zur Farbwalze 25 gelagert und an ihrem Umfang mit einem Aufnahmestück für Farbstoff versehen, nämlich einem Klischee 29. Dieses entspricht in Form, Größe und Position der Farbmarkierung 10. Infolge der Drehbewegung der Klischeewalze 28 wird das mit Farbstoff versehene Klischee 29 der Folienbahn 11 im Bereich der Gegenwalze 19 zugeführt. Die Farbmarkierung 10 wird nach Größe und Position exakt von dem Klischee 29 auf die Folienbahn 11 übertragen. Bei anderen herzustellenden Drucken ist das Klischee entsprechend ausgebildet, kann also auch aus Buchstaben bestehen.
Die Farbkammer 24 befindet sich in einem hier als Materialblock ausgebildeten Farbbehälter 30. Innerhalb desselben ist die Farbkammer 24 als nach oben offene schlitz- oder nutförmige Vertiefung oder Ausnehmung ausgebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und Fig. 5 erstreckt sich die Farbkammer 24 als verhältnismäßig kleine Ausnehmung mit einer größeren Abmessung in Umfangsrichtung der Farbwalze 25 (Fig. 4). In Axialrichtung der Farbwalze 25 erstreckt sich die Farbkammer 24 mittig zum streifenförmigen Übertragungsbereich 27. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, hat die Farbkammer 24 eine deutlich geringere Breite als der Übertragungsbereich 27 auf der Farbwalze 25.
In Umfangsrichtung der Farbwalze 25 schließen zu beiden Seiten an die Farbkammer 24 zylindrisch geformte Dichtungsflächen 31 und 32 an. Die Dichtungsflächen 31, 32 schmiegen sich passend an den Umfang der Farbwalze 25 an. Die in Drehrichtung der Farbwalze 25 (Pfeil) an die Farbkammer 24 anschließende Dichtungsfläche 31 hat größere Abmessungen in Drehrichtung als die eingangsseitige, also gegenüberliegende Dichtungsfläche 32. Die Farbwalze 25 liegt nahezu spaltfrei an den Dichtungsflächen 31, 32 an.
Der Abstreifer 26 ist an der Austrittsseite bzw. am freien Endbereich der Dichtungsfläche 31 positioniert, und zwar in einer Schrägstellung zur Mantelfläche der Farbwalze 24. Wie aus Fig. 4 und 6 ersichtlich, liegt der Abstreifer 26 auf einer schräggerichteten Stützfläche 33 des Farbbehälters 30. Der Materialblock zur Bildung des Farbbehälters 30 ist in diesem Bereich als Steg 34 mit verminderter Breite ausgebildet. Ein im Querschnitt U-förmig ausgebildetes Haltestück 35 ist von oben her auf den Abstreifer 26 bzw. den Steg 34 aufgesetzt, so daß sich zu beiden Seiten des Stegs 34 Stützschenkel erstrecken. Durch diese treten von oben her betätigbare Befestigungsschrauben 36 hindurch zur Befestigung des Haltestücks 35 am Farbbehälter 30 bzw. einem Sockel desselben. Der Abstreifer 26 ist demnach zwischen Steg 34 und Haltesteg 35 verspannt. Zum Nachstellen bzw. Justieren des Abstreifers 26 dient eine am Ende desselben angeordnete Justierschraube 37.
Die Farbkammer 24 bzw. der Farbbehälter 30 ist so gelagert, daß eine exakte Ausrichtung auf die Farbwalze 25 erfolgen kann. Im vorliegenden Fall ist zu diesem Zweck der Farbbehälter 30 insgesamt verstellbar auf einem Träger gelagert, nämlich auf einer mit der Verpackungsmaschine (Gehäuse) verbundenen Tragplatte 50. Der Farbbehälter 30 bzw. dessen Bodenwand ist über Stellschrauben 38 auf der Tragplatte 50 abgestützt. Zusätzlich sind Führungsbolzen 39 vorgesehen, die einerseits mit dem Farbbehälter 30 verbunden und andererseits über Anschlagscheiben 40 die Gegenkräfte aufgrund der Stützwirkung der Stellschrauben 38 auffangen. Die Führungsbolzen 39 sitzen in größeren Bohrungen der Tragplatte 50. Zum exakten Einstellen des Farbbehälters 30 auf die Farbwalze 25 werden demnach die Stellschrauben 38 durch Drehen nach oben ausgefahren oder zurückbewegt.
Die Tragplatte 50 ist über horizontale Verbindungsbolzen 41 mit einer aufrechten Tragwand 42 des Maschinengestells verbunden.
An dieser Tragwand 42 sind auch einseitig auskragend die Farbwalze 25 und die Klischeewalze 28 gelagert.
Eine weitere Besonderheit der Vorrichtung besteht darin, daß der Farbstoff ständig - oder zeitweilig - durch die Farbkammer 24 hindurchströmt. Es wird demnach kein stehender, durch den Verbrauch ständig abnehmender Vorrat an Farbstoff in der Farbkammer 24 bereitgehalten. Vielmehr ist der Farbstoff ständig in einer Umlaufbewegung.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Farbstoff in einem geschlossenen Kreislauf ständig umgefördert. Zu diesem Zweck sind zwei Vorratsbehälter 43, 44 für Farbstoff vorgesehen. Der Farbstoff wird aus dem einen Vorratsbehälter 43 über eine Zuleitung 45 der Farbkammer 24 zugeführt und in etwa gleichem Umfange über eine Ableitung 46 der Farbkammer 24 wieder entnommen. Die Ableitung 46 führt den Farbstoff in den anderen Vorratsbehälter 44. Dieser nimmt nach und nach den Gesamtvorrat an Farbstoff auf, abzüglich der laufend verbrauchten Menge. Nach Entleerung des Vorratsbehälter 43 erfolgt ein Umschaltvorgang. Der Farbstoff wird sodann aus dem (gefüllten) Vorratsbehälter 44 unter Umkehrung der Strömungsrichtung in den Vorratsbehälter 43 zurückgefördert, und zwar stets unter Durchströmung der Farbkammer 24.
Der Strömungsvorgang wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Druckmedium, nämlich Druckluft, bewirkt. Der sich jeweils im Entleerungsprozeß befindende Vorratsbehälter 43 ist über eine Luftleitung 47 mit einer Druckluftquelle, z.B. einer Pumpe P verbunden. Die Luftleitung 47 mündet im oberen Bereich des Vorratsbehälters 43, jedenfalls oberhalb des Farbstoffpegels. Der auf den Farbstoff wirkende Überdruck beträgt beispielsweise 0,3 bis 0,7 bar.
Auch an den Vorratsbehälter 44 schließt analog zum Vorratsbehälter 43 eine Luftleitung 48 an. Diese kann während der Förderung des Farbstoffs vom Vorratsbehälters 43 in den Vorratsbehälter 44 als Entlüftungsleitung wirken. Besonders vorteilhaft ist aber eine Ausführung, bei der die auf den einen Vorratsbehälter 43, 44 wirkende Druckluft durch Unterdruck im anderen Vorratsbehälter 44, 43 unterstützt wird. Bei dem gezeigten Betriebszustand ist demnach die Luftleitung 48 an eine Vakuumquelle V angeschlossen. Bei dieser kann es sich beispielsweise um eine Vakuumpumpe des Typs Ejektorpumpe handeln. Druckluftbetriebene Ejektorpumpen sind in verschiedenen Ausführungsformen als Vakuumpumpe bekannt.
Beide Luftleitungen 47, 48 sind mit einem Schieber 49 verbunden. Dieser bewirkt je nach Schaltstellung eine Verbindung der einen oder anderen Luftleitung 47, 48 mit der Pumpe P oder mit der Vakuumquelle V.
Eine vorteilhafte Gestaltung der Vorratsbehälter 43, 44 ergibt sich aus Fig. 7 und 8. Die beiden Vorratsbehälter 43, 44 sind danach auf einer gemeinsamen Stützplatte 51 gelagert. Diese ist in geeigneter Weise feststehend mit dem Maschinengestell verbunden. Die Vorratsbehälter 43, 44 sind unabhängig voneinander bewegbar, nämlich schwenkbar, auf der Stützplatte 51 gelagert. Aus der Relativstellung wird ein Steuersignal nach Maßgabe des Füllgrades des jeweiligen Vorratsbehälters 43, 44 abgeleitet.
An jedem der langgestreckten Vorratsbehälter 43, 44 ist ein einseitig abstehender unterer Stützschenkel 52 in Fortsetzung einer Bodenwand 53 angebracht. Der Stützschenkel 52 ist mit seinem freien, abgewinkelten Ende über ein Schwenklager 54 mit der Stützplatte 51 verbunden. Der Vorratsbehälter 43, 44 ist um dieses Schwenklager 54 schwenkbar, und zwar bis zur Anlage an einem feststehenden Anschlag 55 unterhalb der Bodenwand 53. Die Anlage des Vorratsbehälters 43, 44 an diesem Anschlag 55 definiert die untere Endstellung des betreffenden Vorratsbehälters 43, 44 bei vollständiger Füllung mit Farbstoff.
Der Vorratsbehälter 43, 44 ist federnd, elastisch auf der Stützplatte 51 abgestützt. Im vorliegenden Falle ist in der Stützplatte 51 im Bereich jedes Vorratsbehälters 43, 44 ein Federelement angeordnet mit einer Druckfeder 56 und einer Stellschraube 57 zur Einstellung der Federkraft. Der Stützschenkel 52 liegt im Bereich einer Vertiefung auf der Druckfeder 56.
Hierdurch wird der minimale Füllstand des Vorratsbehälters 43, 44 überwacht: Bei Erreichen einer zulässigen Minimalfüllung wird der Vorratsbehälter 43, 44 durch die Druckfeder 56 soweit angehoben, daß ein Sensor zur Erzeugung eines Signals beaufschlagt ist. Bei diesem handelt es sich im vorliegenden Falle um einen Initiator 58 bekannter Bauart, der an der Stützplatte 51 angebracht ist und auf Abstandsveränderungen gegenüber der Bodenwand 53 reagiert.
Die Vorratsbehälter 43, 44 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Querschnitt quadratisch (Fig. 7). Es handelt sich dabei um langgestreckte, nämlich im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen hohe Behälter. Für Material, Druckluft und Absaugung sind Anschlüsse 59, 60 und 61 für Schlauch- oder sonstige Leitungen im Bereich einer aufrechten Seitenwand 62 der Vorratsbehälter 43, 44 vorgesehen. Ein Anschluß 59 für die Zuleitung 45 bzw. Ableitung 46, also für den Farbstoff, befindet sich im unteren Bereich des Vorratsbehälters 43, 44, unmittelbar oberhalb der Bodenwand 53. Der Anschluß 60 dient zum Anschluß der Luftleitung 47, 48. Dieser Anschluß befindet sich in einem oberen Kopfstück 63 des Vorratsbehälters 43, 44. Das Kopfstück 63 weist im Inneren des Vorratsbehälters 43, 44 einen Rohrstutzen 64 auf, der von oben her in den Vorratsbehälter 43, 44 ragt. Im Rohrstutzen befindet sich mit Abstand von der unteren Mündung ein Lochboden 65, also eine quergerichtete Platte mit Bohrungen. Oberhalb derselben ist im Bereich eines Filterraums des Kopfstücks 43 Filtermaterial 66 untergebracht, zum Beispiel Filterwatte. Der Anschluß 60 ist mit dem Inneren des Rohrstutzens 64 verbunden im Bereich des Filterraums mit dem Filtermaterial 66. Diese Anordnung ist insbesondere für den Vorgang des Absaugens von Bedeutung, da etwaige Reste an Farbstoff durch den Rohrstutzen 64 in Verbindung mit dem Filtermaterial 66 im Vorratsbehälter 43, 44 zurückgehalten bzw. nicht in die Luftleitung 47, 48 gelangen können.
Der Rohrstutzen 64 bzw. der mit Filtermaterial 66 gefüllte Raum ist oben durch eine Deckelplatte 67 verschlossen.
Die den Umlauf des Farbstoffs ermöglichenden Materialleitungen, nämlich Zuleitung 45 und Ableitung 46, schließen an der Unterseite des Farbbehälters 30 an diesen an. Innerhalb des blockartigen Farbbehälters ist ein im vorliegenden Falle U-förmiger Umlaufkanal 68 gebildet. Aufrechte Kanalschenkel 69, 70 führen zu einem horizontalen Querkanal 71. Dieser erstreckt sich unmittelbar unterhalb der Farbkammer 24 und ist mit dieser verbunden. Der Querkanal 71 erstreckt sich hierbei in queraxialer Richtung zur Farbwalze 25.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 und 11 ist für größere Farbdrucke bzw. Markierungen bestimmt mit einem entsprechend breiten Übertragungsbereich 27. Die Farbkammer 24 entspricht diesen Abmessungen. Die Farbkammer 24 ist deshalb bei diesem Ausführungsbeispiel als kanal- bzw. nutförmiges Gebilde in einer achsparallelen Ausrichtung zur Farbwalze 25 positioniert. Die Länge der Farbkammer 24 in Axialrichtung ist geringfügig kleiner als die Breite des Übertragungsbereichs 27.
Die Zuführung und Ableitung des Materials bzw. des Farbstoffs erfolgt hier durch zwei parallele Farbkanäle 72 und 73, die von der Unterseite des Farbbehälters 30 unmittelbar zu den Enden der langgestreckten Farbkammer 24 führen.
Das Druckwerk 16 ist mit besonderen, auch in einem anderen Zusammenhang einsetzbaren Maßnahmen zur Verbesserung der Abdichtung im Bereich der Farbkammer 24 ausgestattet. An den zylindrischen Dichtungsflächen 31, 32 münden Saugkanäle 74, 76; 83, 84 zum Absaugen von Farbstoffrückständen, die durch die Farbwalze 25 mitgenommen werden.
Bei einem Farbwerk mit schmalem Übertragungsbereich 27 der Farbwalze 25, also bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis Fig. 6, ist ein mittiger Saugkanal 74 im Farbbehälter 30 vorgesehen. Dieser Saugkanal 74 ist im Bereich der austrittsseitigen Dichtungsfläche 31 angeordnet, und zwar benachbart zum freien Rand dieser Dichtungsfläche 31, also dort, wo der Umfang der Farbwalze 25 den Bereich der Dichtungsfläche 31 verläßt. Der Saugkanal 74 mündet mittig an der Dichtungsfläche 31. Dort anfallende Farbrückstände werden von dem Saugkanal 74 infolge von Unterdruck in diesem aufgenommen. Eine quergerichtete Luftbohrung 75 benachbart zur Mündung des Saugkanals 74 ermöglicht das Ansaugen von Fremdluft. Der Saugkanal 74 ist während des Betriebs des Druckwerks 16 ständig an eine Unterdruckquelle angeschlossen.
Zusätzlich ist im vorliegenden Falle auf der gegenüberliegenden Seite zur Farbkammer 24 ein weiterer Saugkanal 76 im Farbbehälter 30 gebildet. Dieser mündet an der eintrittsseitigen Dichtfläche 32, und zwar ebenfalls benachbart zum freien Rand derselben. Auch dieser Saugkanal 76 dient zur Aufnahme und Abführung etwaiger Farbmengen, die sich in diesem Bereich noch am Umfang der Farbwalze 25 befinden, und zwar im Übertragungsbereich 27.
Die Saugkanäle 74 und 76 sind über Saugleitungen 77 und 78 mit den Vorratsbehältern 43, 44 verbunden, so daß die von den Saugkanälen 74, 76 aufgenommenen Farbreste den Vorratsbehältern 43, 44 zugeführt werden. Die Saugleitungen 77, 78 münden im oberen Bereich der Vorratsbehälter 43, 44, und zwar neben dem Rohrstutzen 64. Dadurch kommen die diesen Saugleitungen 77, 78 zugeordneten Anschlüsse 61 nicht mit dem Vorrat an Farbstoff im Vorratsbehälter 43, 44 in Berührung. Der Flüssigkeitspegel wird auf einem Niveau unterhalb des Rohrstutzen 64 gehalten.
Vorzugsweise bzw. bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Unterdruck in den Saugleitungen 77, 78 durch den im jeweils farbstoffaufnehmenden Vorratsbehälter 43, 44 herrschenden Unterdruck erzeugt. Dies bedeutet, daß die Saugleitungen 77, 78 stets an denjenigen Vorratsbehälter 43, 44 angeschlossen sind, der unter dem Einfluß von Unterdruck steht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) führen die Saugleitungen 77, 78 jeweils über einen Schieber 79, 80 zum (rechten) Vorratsbehälter 44. Eine den beiden Saugleitungen 77, 78 zugeordnete Parallelleitung 81, 82 ist bei dieser Stellung der Schieber 79, 80 gesperrt. Wenn die Strömungsrichtung der Flüssigkeit umgeschaltet wird, wenn demnach der Farbstoff vom Vorratsbehälter 44 zum Vorratsbehälter 43 strömt, werden auch die Schieber 79, 80 umgestellt. Es herrscht dann im Vorratsbehälter 43 Unterdruck. Die Saugleitungen 77, 78 sind über die dann freien Parallelleitungen 81, 82 mit dem Vorratsbehälter 43 verbunden, so daß etwaige Farbreste in diesen gelangen.
Der an der Austrittsseite der Dichtfläche 31 gebildete (größere) Saugkanal 74 mündet unmittelbar unterhalb des Abstreifers 26. Von diesem vom Übertragungsbereich 27 abgestreifte Farbstoffmengen gelangen so unmittelbar in die Mündung des Saugkanals 74 und werden in der beschriebenen Weise abgeleitet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9, 10 und 11 mit einem breiten Übertragungsbereich 27 sind zwei im Querabstand voneinander angeordnete Saugkanäle 83, 84 (Fig. 11) vorgesehen. Diese führen über separate Saugleitungen oder über eine gemeinsame Saugleitung 77, 78 zum jeweils unter Unterdruck stehenden Vorratsbehälter 43, 44. Die Mündungen der Saugkanäle 83, 84 unterhalb des Abstreifers 26 sind durch einen quergerichteten Verbindungskanal 85 miteinander verbunden. Der nutartige Verbindungskanal 85 ist zur Dichtfläche 31 bzw. zum Abstreifer 26 hin offen, so daß vom Abstreifer 26 abgenommene Farbmengen in den Verbindungskanal 85 und von diesem in die Saugkanäle 83, 84 gelangen. Luft wird über einen quer zum Verbindungskanal 85 gerichteten und hier mittig an diesen anschließenden Luftkanal 86 zugeführt.
Der blockartige Farbbehälter 30 ist mit einer ringsherum verlaufenden Farbrinne 87 versehen. Diese ist oben und dient zum Sammeln von etwa nicht erfaßten Farbmengen. Die Farbrinne 87 kann in geeigneter, nicht gezeigter Weise entleert werden. Bei dem Detail gemäß Fig. 4 und Fig. 9 ist erkennbar, daß die Führungsbolzen 39 oben in die hier mit größerer Breite ausgebildete Farbrinne 87 eintreten.
Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen zur Beseitigung von notwendigerweise auftretenden Flüssigkeits- bzw. Farbmengen im Bereich der Dichtungsflächen 31, 32 bzw. des Abstreifers 26 können auch bei anderen Druck- bzw. Flüssigkeitssystemen mit notwendigen Abdichtungen eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zum Auftragen von Flüssigkeiten, insbesondere von Farbstoffen, auf Materialbahnen oder Zuschnitte, beispielsweise von Farbmarkierungen (10) auf Folienbahnen (11), mit einem Druckwerk (16), das eine Farbkammer (24) und ein Farbübertragungsorgan, vorzugsweise eine drehende Farbwalze (25), aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff ständig oder zeitweilig durch die Farbkammer (24) hindurchfließt, insbesondere infolge von auf den Farbstoff wirkendem Druck im Bereich einer Eingangsseite und/oder Unterdruck im Bereich einer Austrittsseite der Farbkammer (24).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff in einem geschlossenen Kreislauf durch die Farbkammer (24) hindurchgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsbereiche zwischen dem Farbauftragsorgan bzw. der Farbwalze (25) einerseits und der Farbkammer (24) andererseits mit Unterdruck beaufschlagt sind, derart, daß etwaige Reste der Flüssigkeit bzw. des Farbstoffs ständig oder von Zeit zu Zeit im Dichtungsbereich abgesaugt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß abgesaugte Reste der Flüssigkeit bzw. des Farbstoffs in den Kreislauf der Flüssigkeit eingeleitet werden.
Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten, insbesondere Farbstoffen, auf Materialbahnen oder Zuschnitte mit einem Druckwerk (16), das eine Farbkammer (24) und wenigstens ein bewegbares Druckauftragsorgan, wie eine drehend angetriebene Farbwalze (25), aufweist, wobei das Druckauftragsorgan bzw. die Farbwalze (25) mit einem Teilbereich in die Farbkammer (24) eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkammer (24) an wenigstens eine Zuleitung (45) und an wenigstens eine Ableitung (46) angeschlossen ist, durch die ständig oder diskontinuierlich Flüssigkeit der Farbkammer (24) zuführbar und dieser entnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkammer (24) über Leitungen - Zuleitung (45), Ableitung (46) - mit mindestens zwei Vorratsbehältern (43, 44) verbunden ist, wobei der Farbstoff jeweils von einem Vorratsbehälter (43, 44) über die Leitungen (45, 46) durch die Farbkammer (24) hindurch zum jeweils anderen Vorratsbehälter (44, 43) förderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff unter dem Einfluß von Druckluft und/oder Unterdruck durch die Farbkammer (24) hindurchleitbar ist, wobei vorzugsweise Luftleitungen (47, 48) mit den Vorratsbehältern (43, 44) verbunden sind und alternativ der eine oder andere Vorratsbehälter (43, 44) mit Druckluft und/oder Unterdruckluft beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die (beiden) Vorratsbehälter (43, 44) jeweils wenigstens eine Luftleitung (47, 48) anschließt, die alternativ an eine Druckluftquelle oder an eine Unterdruckquelle anschließbar sind, derart, daß der farbstoffabgebende Vorratsbehälter (43, 44) mit Druckluft beaufschlagt und der jeweils farbstoffaufnehmende Vorratsbehälter (44, 43) mit Unterdruck beaufschlagt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkammer (24) Teil eines oben offenen Farbbehälters (30) ist und daß die Farbwalze (25) oberhalb der Farbkammer (24) gelagert ist und mit einer Umfangsfläche von oben her in die Farbkammer (24) bzw. in den Vorrat an Farbstoff eintritt.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbbehälter (30) zu beiden Seiten der Farbkammer (24) an die Form und Abmessung der Farbwalze (25) angepaßte, insbesondere als Zylinderflächen ausgebildete Dichtungsflächen (31, 32) aufweist, die die Farbkammer (24) begrenzen.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkammer (24) - entsprechend einem auf dem Umfang der Farbwalze (25) definierten, streifen- bzw. ringförmigen Übertragungsbereich (27) - als radial gerichtete Bohrung etwa mit einem Durchmesser entsprechend der Breite des Übertragungsbereichs (27) oder als achsparallel verlaufender Kanal mit einer etwa der Breite der Farbauftragsfläche entsprechenden Länge ausgebildet ist.
Vorichtung nach Anspruch 10 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Dichtflächen (31, 32) des Farbbehälters (30) Saugkanäle (74, 76; 83, 84) und/oder Verbindungskanal (85) münden zum Absaugen von Überschußfarbe am Umfang der Farbwalze (25) bzw. an den Dichtflächen (31, 32), vorzugsweise an Randbereichen der Dichtflächen (31, 32).
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbwalze (25) ein Abstreifer (26) zugeordnet ist, insbesondere im Bereich des Austritts der Mantelfläche der Farbwalze (25) aus dem Bereich der Dichtflächen (31) und daß Saugkanäle (74) zum Absaugen von Überschußfarbe in Drehrichtung der Farbwalze dem Abstreifer (26) unmittelbar vorgeordnet sind, derart, daß abgestreifte Farbe in die Saugkanäle (74) gelangen.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits- bzw. Farbreste aufnehmenden Saugkanäle (74, 76; 83, 84) und/oder Verbindungskanal (85) über Saugleitungen (77, 78) mit den Vorratsbehältern (43, 44) verbunden sind, wobei die Saugleitungen (77, 78) mit Hilfe von Schiebern (79, 80) jeweils an den Flüssigkeit bzw. Farbe aufnehmenden Vorratsbehälter (43, 44) anschließbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbbehälter (30) eine außen ringsherumlaufende, nach oben offene Farbrinne (87) zur Aufnahme vom Farbresten aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbbehälter (30) hinsichtlich der Relativstellung zur Farbwalze (25) justierbar ist, insbesondere durch eine verstellbare Stützung des Farbbehälters (30) auf einem Träger, nämlich auf einer Tragplatte (50).
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkammer (24) als zur Farbwalze (25) offene Nut, Vertiefung oder Bohrung ausgebildet ist, an die ein Umlaufkanal (68) anschließt, insbesondere bestehend aus Kanalschenkeln (69, 70) und Querkanal (71).
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei breitem Übertragungsbereich (27) der Farbwalze (25) die Farbkammer (24) als achsparallele, zur Farbwalze (25) offene Nut bzw. als Kanal ausgebildet ist, wobei Farbkanäle (72, 73) an die Enden der Farbkammer (24) anschließen.