EP2842747A1 - Rotationstampondruckmaschine zum Bedrucken einer im Wesentlichen Zylinderförmigen Aussenseite eines zu Bedruckenden Objekts - Google Patents

Rotationstampondruckmaschine zum Bedrucken einer im Wesentlichen Zylinderförmigen Aussenseite eines zu Bedruckenden Objekts Download PDF

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EP2842747A1
EP2842747A1 EP20130182649 EP13182649A EP2842747A1 EP 2842747 A1 EP2842747 A1 EP 2842747A1 EP 20130182649 EP20130182649 EP 20130182649 EP 13182649 A EP13182649 A EP 13182649A EP 2842747 A1 EP2842747 A1 EP 2842747A1
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Definitions

  • the present invention relates to a rotary pad printing machine for printing on a substantially cylindrical outer side of an object to be printed and to a method for operating such a rotary pad printing machine.
  • Pad printing machines are known in the prior art in numerous designs and are used for printing differently shaped objects. For this purpose, a print image is taken from a cliché by means of a printing pad and then transferred to an object to be printed. By forming the printing pad from an elastic material, it is also possible to print on comparatively uneven surfaces.
  • rotary pad printing machines are particularly suitable. These allow a very fast and efficient circumferential printing of the outside of the object to be printed.
  • a round tampon is used with a cylindrical outer surface, which is unrolled for print image recording on a likewise cylindrical cliché roller and at the same time for print image transmission on the outside of the object to be printed.
  • rotary pad printing machines can be used to print a large number of objects in a relatively short time.
  • Such Rotary pad printing machine is for example from the EP 1 447 219 known.
  • a difficulty in the operation of rotary pad printing machines is the correct positioning of the printed image along the circumferential direction of the object to be printed.
  • it is often essential that the printed image is printed at a precisely predetermined position in the circumferential direction of the object to be printed To achieve this, the object to be printed, the round tampon and the cliché roller must each be arranged in precisely defined rotational positions before the printing process can begin. Finding these rotational positions is difficult and often only possible by trial and error, since in particular the effective diameter of the round tampon during image transfer is difficult to estimate due to the elasticity of the round tampon.
  • a rotary pad printing machine is proposed, as indicated in claim 1.
  • a method for operating such a rotary pad printing machine is specified in claim 12.
  • Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • the present invention thus provides a rotary pad printing machine for printing on a substantially cylindrical outer side of a printing object, which has a defined by the substantially cylindrical outer side longitudinal central axis.
  • the rotary pad printing machine has a cliché roll, a round tampon with an at least partially cylindrical outer surface, a first drive unit for driving the round tampon, as well a Druckguthalterung for holding the object to be printed during printing.
  • the round tampon With its outer surface, the round tampon can be unrolled on the cliché roll in order to take a printed image of the cliché roller, as well as to unroll on the object to be printed in order to transfer the printed image to the object to be printed.
  • the rotary pad printing machine also has a second drive unit which is independent of the first drive unit and which serves to rotate the object to be printed about its longitudinal central axis.
  • the rotary pad printing machine has two axes driven independently of one another, in order, in each case, to put the round tampon and, on the other hand, the object to be printed into a rotational movement.
  • the two axes of the round tampon and the object to be printed thus have in particular no mutual mechanical coupling. Because there are two separate drive units for the round tampon and for the object to be printed, the rotational positions taken by the round tampon and the object to be imprinted immediately before the print image transfer can be set and changed very easily, for example by means of a corresponding input in a user interface the rotary pad printing machine. Actuation of set screws is not necessary.
  • the object to be printed may in particular be a product of medical technology, such as a syringe body to be printed with a scale.
  • the substantially cylindrical outer side of the object to be printed can in particular also have a slightly conical design and have elevations and / or depressions.
  • the outer surface of the round tampon is at least partially cylindrical, which means that in the otherwise substantially cylindrical outer surface along the circumferential direction, one or more interruptions may be present, within which the round tampon each has a relatively smaller radial extent.
  • each outer side or outer surface which has the shape of a cone with an opening angle of less than 45 °, in particular of less than 30 ° and highest, is regarded as cylindrical in particular less than 10 °.
  • the round tampon has a Shore 00 hardness of 75 to 95, more preferably 80 to 90, and most preferably about 85.
  • the round tampon but can also have a Shore 00 hardness in the range between 70 and 80. The round tampon adapts better to the surface due to its flexibility.
  • the first and the second drive unit serve to rotate the round tampon or the object to be printed during the print image transmission about their respective longitudinal central axis. These two rotational movements are preferred synchronized with each other such that the outside of the object to be printed and the outer surface of the round tampon have as much as possible identical speeds in their contact area.
  • the first drive unit and / or the second drive unit advantageously has a servomotor, which in particular with an angle encoder is equipped.
  • the rotary pad printing machine has an optical detection device which serves to detect a rotational position of the object to be printed.
  • the optical detection device is preferably a camera, in particular a CCD camera.
  • the rotational position of the object to be printed for example, in the printing position, which is taken immediately before the print image transmission through the object to be printed, to be checked. If the determined rotational position should differ from a desired rotational position, this can be corrected automatically in particular by means of the second drive unit.
  • the optical detection device is advantageously connected via a data line to a control and control unit which serves to control the drive units.
  • control and control unit reference images may be stored, with the aid of a deviation of the rotational position of the desired rotational position, in particular automatically determined by the control and control unit itself.
  • a pre-positioning of the objects to be printed even eliminated altogether.
  • the optical detection device is used not only for detecting the rotational position of the object to be printed before the print image transfer, but in addition to or instead of detecting the rotational position of the object to be printed with printed image after printing image transfer.
  • the position of the printed image in the circumferential direction of the object to be printed can be controlled.
  • a deviation for example due to wear of the round tampon or due a not matching the requirements of tuning the rotary pad printing machine.
  • a correction can be made with regard to the printing of subsequent objects.
  • the machine can also be finely adjusted before printing on a large number of prepositioned objects to be printed. If the print image is incorrectly positioned in the case of an object to be printed with a diameter which differs greatly due to manufacturing tolerances, this can be detected by the optical detection device and the corresponding object can be supplied to the reject, for example.
  • the rotary pad printing machine also has a third drive unit which is independent of the first and the second drive unit and which serves to rotate the plate roller and which in particular has a servomotor.
  • This third drive unit thus serves to drive an axis connected to the plate roller, which in particular has no mechanical coupling with the axes of the round tampon and the object to be printed.
  • the third drive unit can be achieved in a circumferentially shifted imprinted printed image not only by a correction that the immediately before the start of the print image transmission by the object to be printed occupied rotational position is changed, but also in that instead the rotational position of the plate roller at the beginning of Print image transfer is adjusted. In this way, a correction can be made with respect to all subsequent objects to be printed, without having to subject each individual object to be printed to an additional correction rotational movement.
  • the second drive unit has a first coupling element and the Druckguthalterung a second coupling element designed to be complementary to the first coupling element, in order to enable a coupling and decoupling of the second drive unit and the Druckguthalterung.
  • a plurality of objects to be printed which are each held in separate Druckguthalterungen, are printed one after the other, wherein the Druckguthalterept are respectively coupled only in the printing position with the second drive unit.
  • the first coupling element or the second coupling element has an in Substantially conical shape, which in particular allows a positive engagement of the first and the second coupling element.
  • a possible play-free coupling can be ensured.
  • the first coupling element has two conical, outwardly projecting elevations and the second coupling element correspondingly has two conical depressions, the two coupling elements can be coupled to one another even if they are not precisely aligned with one another. When the coupling elements are guided into one another, they self-align with one another until finally a form-fitting, backlash-free coupling is achieved.
  • a central control unit is provided to control the first and the second and, if present, advantageously also the third drive unit.
  • the control unit serves, in particular, to synchronize the rotational movements of the round tampon, the object to be printed and, if appropriate, the cliché roller.
  • the round tampon and preferably the plate roller can be lowered, in particular automatically, in the direction of the printing stock holder.
  • a pneumatic drive or a linear motor can be provided.
  • the cliché roller is displaceable automatically along a radial direction of the round tampon in particular towards the round tampon.
  • a pneumatic drive or a linear motor can be provided.
  • the at least partially cylindrical outer surface of the round tampon usually has a substantially constant radius.
  • the round tampon has a recess along its circumferential direction, within which the round tampon has a smaller radial extent than in the region of the at least partly cylindrical outer surface.
  • the round tampon, the plate roller or the Druckguthalterung advantageously one or more openings.
  • the round tampon and the cliché roll each have one or more openings.
  • the object to be printed has a relatively large diameter and is held in particular in the region of its outer side by the Druckguthalterung, preferably also has the Druckguthalterung or a holding means of Druckguthalterung a inertia-optimized design with one or more breakthroughs. Due to the inertia-optimized training, which is achieved by the one or more breakthroughs, higher accelerations and thus a much faster control of the movements of the round tampon, the plate roller or the holding means of Druckguthalterung are possible.
  • the round tampon, the plate roller or Druckguthalterung it has the shape of a spoked wheel.
  • the spokes can be connected to one another by means of struts, which are advantageously attached to the spokes approximately in half of the longitudinal extension of the spokes and in particular extend substantially perpendicular to the radial direction.
  • the struts can in particular together form a ring.
  • the rotary pad printing machine also has a cleaning module which has at least one cleaning roller which can be driven by means of a fourth drive unit.
  • This fourth drive unit which may in particular comprise a servomotor, is designed independently of the first, the second and the third drive unit.
  • At least one cleaning roller is preferably movable relative to the round tampon such that it can assume a position remote from the round tampon and, for the purpose of cleaning the round tampon, a position approximated to the round tampon.
  • at least one cleaning roller advantageously all cleaning rollers, has one or more apertures.
  • a cleaning roller or even all cleaning rollers advantageously have the form of a spoke wheel.
  • the round tampon When transferring the print image to the object to be printed, the round tampon is rotated by the first drive unit and the object to be printed by the second drive unit, these two rotations of the round tampon and the object to be printed are synchronized with each other such that the printed image at a predetermined Position along the circumferential direction of the outside of the object to be printed on the object to be printed is printed.
  • the synchronization is preferably carried out fully automatically by the rotary pad printing machine.
  • the rotations of the round tampon and the object to be printed can be synchronized with one another, for example, based on the position of a register mark provided on the object to be printed, the position of the register mark being detected, in particular, by means of an optical detection device.
  • the register mark is, in particular, a rotational asymmetry formed on the outside of the object to be printed, for example a notch or a nose protruding outwards.
  • a register mark can be used as an optical detection device for detecting the rotational position of the object to be printed instead of a camera also a much cheaper optical sensor, such as a fork light barrier.
  • the rotations of the round tampon and of the object to be printed can also be synchronized with one another, for example, based on the position of a print image which was printed on an object to be printed in a previous print image transfer.
  • FIGS. 1 to 6 a rotary pad printing machine according to an inventive embodiment for printing a substantially cylindrical outer side 61 of an object to be printed 6 is shown.
  • the rotary pad printing machine has a machine housing 1, a pressure module 2 slidably mounted thereto, a camera 3, and a rotary indexing table 4 with one thereon attached Druckguthalterung 5 on.
  • the Druckguthalterung 5 serves to hold the object to be printed 6 during printing.
  • the printing module 2 is connected by means of rails 11 at the in FIG. 1 attached to the observer facing the front of the machine housing 1. In the figures, only one of the extending in the vertical direction rails 11 can be seen in each case. On the machine housing 1 but at least a second rail is mounted, which extends as well as the first rail 11 and parallel to this over substantially the entire height of the machine housing 1.
  • the printing module 2 has a base plate 21 which is held guided in the rails 11 such that the printing module 2 as a whole is vertically displaceable relative to the stationary machine housing 1 by means of a pneumatic drive or linear motor arranged in the machine housing 1.
  • a round tampon 23 is rotatably arranged, which has a substantially cylindrical outer surface 232.
  • the round tampon 23 can be set into a rotational movement.
  • the first drive unit which can be arranged, for example, in the interior of the base plate 21, in particular has a servomotor equipped with an angle transmitter, so that the rotation of the round tampon 23 can be controlled in a very precise manner.
  • the round tampon 23 has a radially outer region, which forms the outer surface 232 and adjacent thereto. This radially outer region has a Shore 00 hardness of about 80 to 90.
  • the round tampon 23, which in particular in the FIG. 7 is well recognizable, has an overall shape of a spoked wheel with spokes 231, each extending in the radial direction.
  • the spokes 231 are each about half of their Longitudinal extension by means of struts 234 connected to each other, so that the struts 234 together form a ring.
  • the spokes 231 bound together with the struts 234 triangular and trapezoidal breakthroughs which are formed in the round tampon 23. Due to its spoked wheel-like shape with spokes 231 and struts 234 of the round tampon 23 is inertia moment optimized.
  • the outer surface 232 of the round tampon 23 is configured in the present embodiment is not completely cylindrical, but has a recess 233, within which the round tampon 23 has a smaller radial extent than in the region of circumferentially adjacent outer surface 232.
  • the outer surface 232 is thus in the circumferential direction interrupted by the recess 233.
  • the recess 233 extends over an angular range of 60 ° to 90 °.
  • a drive module 7 is mounted directly below the round tampon 23, which serves for rotating the object to be printed 6 during the printing operation.
  • the drive module 7 has a housing 71, which is fixedly mounted on the machine housing 1 or on the base unit 41. Inside the housing 71, a servomotor is accommodated, which forms a second drive unit. This second drive unit of the drive module 7 is thus independent of the first drive unit, which serves to drive the round tampon 23.
  • the servomotor disposed in the housing 71 has a drive shaft extending parallel to the center axis of the round tampon 23, which is non-rotatably connected to a coupling element 72 provided on the front side of the housing 71.
  • the coupling member 72 has a conical shape provided with an engaging structure.
  • the coupling element 72 is pneumatically displaceable relative to the machine housing 1 to the front of the rotary indexing table 4.
  • the base plate 21 has a laterally open recess 211, which extends slightly obliquely downward toward the central axis of the round tampon 23 out.
  • a carriage 22 is arranged, which is for example pneumatically or by means of a linear motor in the longitudinal direction of the recess 211 to the round tampon 23 towards slidably.
  • a plate roller 24 is rotatably mounted, which is drivable in the present embodiment by means of a third drive unit in a rotational movement.
  • the third drive unit may in particular be a servomotor, which is arranged in the interior of the carriage 22.
  • the cliché roller 24 can thus be rotated as well as the object to be printed 6 regardless of the rotary tampon 23. Similar to the round tampon 23, the cliché roller 24 is designed as a spoke wheel with radial spokes 241 and thus optimized for inertia.
  • doctor device 26 On the carriage 22 also known from the prior art doctor device 26 is mounted, which serves for doctoring the outer surface of the plate roller 24. Below the plate roller 24, a paint tray 25 is fixed to the base plate 21, which serves for color pickup by the plate roller 24.
  • a cleaning module 27 is provided on the base plate 21.
  • the cleaning module 27 has a pneumatic displacement unit 271, which is arranged within a laterally and upwardly open recess or depression of the base plate 21. By means of the pneumatic displacement unit 271, a base plate 272 of the cleaning module 27 in the vertical direction to the round tampon 23 is displaced.
  • an unwinding roller 273, a guide roller 274 and a take-up roller 275 On the base plate 272, three respective rotatable cleaning rollers are mounted: an unwinding roller 273, a guide roller 274 and a take-up roller 275.
  • a cleaning tape not shown in the drawings, is wound at a first end onto the unwind roll 273 and at a second end onto the wind-up roll 275. In between, it is tightly guided over the underside of the pulley 274.
  • the winding roller 275 is drivable by means of a further servo motor, which forms a fourth drive unit, which is independent of the first, the second and the third drive unit.
  • the rotary indexing table 4 has an overall annular shape, due to which a in the vertical direction extending centrally located center axis 43 of the rotary indexing table is defined.
  • the rotary indexing table 4 has a stationary relative to the machine housing 1 base unit 41 and a resting on the top of the base unit 41 rotary ring 42.
  • the rotary ring 42 has a top surface extending in a horizontal plane and is rotatably mounted on the base unit 41 about the central axis 43.
  • a not visible in the drawings drive for rotating the rotary ring 42 is housed in the base unit 41.
  • the rotary indexing table 4 serves as conveying means for supplying the objects 6 to be printed to the printing module 2.
  • the Druckguthalterungen 5 each have a housing 51 which is fixed to the upper side of the rotary ring 42.
  • the Druckguthalterungen 5 also each have a holding means 53, in which an object to be printed 6 rotatably durable.
  • the holding means 53 is formed such that the object to be printed on the 6.
  • a longitudinal central axis 62 of the object 6 to be printed which is defined by the substantially cylindrical outer side 61, extends outward in the radial direction.
  • the holding means 53 of the Druckguthalterung 5, which has in the present embodiment, an object to be imaged 6 projecting along the longitudinal central axis 62 mandrel is freely rotatably mounted on the housing 51 via a pivot bearing 52.
  • the rotary bearing 52 may in particular be a ball bearing.
  • the object to be printed 6 is thus held by the Druckguthalterung 5, that it is basically freely rotatable about its longitudinal central axis 62, which is in the radial direction with respect to.
  • the Druckguthalterung 5 also has a blocking mechanism with which the holding means 53 in the housing 51 can be blocked in such a way that a rotational movement of the object to be printed 6 relative to the housing 51 is limited or even completely impossible.
  • coupling element is provided.
  • This coupling element is designed to be complementary to the coupling element 72 of the drive module 7 and, in particular, has a recess that conically tapers into the interior of the housing 51, on the inner surface of which an engagement structure is provided.
  • the engagement structure is formed complementary to the engagement structure which is provided on the coupling element 72.
  • the coupling element is non-rotatably connected to the holding means 53, so that via the coupling element, a rotational movement on the held in the holding means 53 to be printed object 6 is transferable.
  • the camera 3 can be mounted, for example, on the machine housing 1, on the printing module 2 or also on the basic unit 41 of the rotary indexing table 4. However, the camera 3 is advantageously mounted in such a way that it is stationary with the machine housing 1 and the basic unit 41 of the rotary indexing table 4. The camera 3 is oriented such that it can detect the outside 61 of the object 6 to be printed immediately after the transfer of the printed image. Via a data line, not shown in the figures, the camera 3 is connected to a control and monitoring unit housed in the machine housing 1.
  • the rotary ring 42 is thereby moved by the provided inside the base unit 41 drive.
  • the printing module 2 is located in a position relative to the machine housing 1 upper position.
  • the carriage 22 is in a position in which the cliché roller 24 is arranged at a distance from the round tampon 23, and the cleaning module 27 is in an upper position, so that the deflection roller 274 is arranged at a distance from the round tampon 23.
  • the object to be printed 6 held in the printing stock holder 5 has reached the printing position, and the movement of the rotary ring 42 relative to the base unit 41 is stopped.
  • the drive module 7 and the Druckguthalterung 5 are arranged directly opposite each other.
  • the coupling element 72 of the drive module 7 pneumatically with respect to the central axis 43 of the rotary indexing table 4 radially outwardly shifted (arrow b), so that the coupling element 72 is coupled to the provided on the back of the Druckguthalterung 5 coupling element.
  • the Druckguthalterung 5 blocking mechanism is released so that a rotational movement of the holding means 53 and thus of the object to be printed 6 is released relative to the housing 51. Due to the conical shapes of the two intermeshing coupling elements a particular backlash-free coupling between the drive module 7 and the Druckguthalterung 5 is achieved.
  • the engagement structures, which are provided on the two coupling elements, thereby produce a torsion-proof connection between the two coupling elements.
  • the rotational position of the object to be printed 6 is detected by the camera 3 and compared in the control and monitoring unit with a reference image. If necessary, the drive module 7 is then controlled by the control and monitoring unit so that the object to be printed 6 is rotated to the desired rotational position.
  • the printing plate roller 24 can also be rotated by a certain angular range in order to correct a rotational position of the object 6 to be printed with respect to the printing process which deviates from a reference rotational position. A pre-positioning of the This printing object 6 can even be omitted entirely.
  • the checking of the rotational position can be carried out, in particular, by means of one or more register marks, e.g. are provided in the form of notches or protruding lugs on the object to be printed 6.
  • the printing module 2 is moved relative to the machine housing 1 in the direction of the arrow c (FIG. FIG. 4 ), so that the round pad 23 with its outer surface 232, the outer side 61 of the object to be printed 6 contacted.
  • the carriage 22 is displaced in the direction of the arrow d to the round tampon 23, so that the cliché roller 24 rests against its outer surface 232.
  • the round tampon 23, the object 6 to be printed and the cliché roller 24 are then rotated (arrows e, f, g) so that the round tampon 23 receives a printed image from the cliché roller 24 and this the outside 61 of the object 6 to be printed transmits.
  • the rotational speed of the object to be printed 6 used during the print image transfer can be predetermined by the user, for example.
  • the approximate diameter of the object 6 to be printed can be determined by means of the camera 3, so that the control and monitoring unit sets an optimum rotational speed of the object 6 to be printed for the print image transmission based thereon.
  • Optimal rotational speeds for different diameters of objects to be printed can be stored in a database of the control and monitoring unit for this purpose.
  • the movements of the round tampon 23 and the cliché roller 24 are synchronized by the control and monitoring unit with the movement of the object 6 to be printed. Accordingly, the rotational speeds of the round tampon 23 and the cliché roller 24 are controlled by the control unit based on the rotational speed of the printed object 6 is calculated and set.
  • the diameters of the object 6 to be printed and the plate roller 24 as well as the diameter of the round tampon 23 which is decisive during the print image transfer are used as calculation parameters. Due to the wear and the associated change in the elasticity of the round tampon 23, the decisive during the print image transmission diameter of the round tampon 23 changes over time.
  • the control and monitoring unit therefore advantageously measures the operating time of the round tampon 23 and continuously adjusts the diameter of the round tampon 23 used in the calculation based thereon.
  • empirical values stored in a database regarding the wear of round tampons can be used for this purpose.
  • a mutual slippage of the round tampon 23 which gradually changes as a result of wear and tear with respect to the object 6 to be printed on the one hand and the cliché roller 24 on the other hand can thereby be avoided.
  • the printing module 2 relative to the machine housing 1 and the rotary indexing table 4 is raised (arrow h), so that the round tampon 23 is no longer in contact with the object to be printed 6.
  • the carriage 22 is moved away from the round tampon 23 (arrow i), so that the cliché roller 24 is arranged at a distance from the round tampon 23.
  • the camera 3 By means of the camera 3 can then be detected on the object 6 printed image.
  • the printed image captured by the camera can be compared with a reference image by means of the control and monitoring unit.
  • the already printed object 6 can be supplied to the committee.
  • the determined deviation can also be used to redefine the start positions of the round tampon 23, the cliché roller 24 and / or the subsequent objects to be printed 6 in order to avoid repeated errors in further printing operations.
  • the cleaning module 27 is moved by means of the pneumatic displacement unit 271 downwards (arrow k), so that the cleaning tape in the region of the guide roller 274 contacts the round pad 23.
  • the round tampon 23 and the winding roller 275 are then rotated such that the cleaning belt is unwound via the underside of the deflection roller 274 from the unwinding roller 274 such that the underside of the cleaning belt is slightly in contact with the outer surface 232 of the round tampon in the mutual contact region has different speed. Due to these slightly different speeds, a small mutual slip between round tampon 23 and cleaning tape, which causes an efficient cleaning of the outer surface 232 of the round tampon 23, since dirt particles are absorbed by the cleaning tape.
  • the cleaning module 27 is raised again, and the entire process is performed again to transfer a printed image to the subsequent object to be printed 6.
  • the cliché roller 24 need not necessarily be brought into a position away from the round tampon 23 by the method of the carriage 22.
  • the round tampon 23 can instead be rotated so that the recess 233 directly opposite the plate roller 24 (see FIG. 4 ), so that the plate roller 24 can be rotated without touching the round tampon 23.
  • the recess 233 can be used to rotate the plate roller 24 immediately before the printing of an object to be printed 6 in another rotational position, for example, if the object to be printed 6 is present in a different rotational position from a reference position.
  • the object to be printed 6 can be rotated without contact with the round tampon 23 when the printing module 2 is in its lowered position and the recess 233 directly to the object 6 to be printed opposite. Because of the recess 233, a plurality of objects to be printed can thus be printed one after the other, whereby the printing module 2 can be left permanently in its lowered position and the carriage 22 in the position close to the round tampon 23, even when correction rotational movements are carried out. Since no time-consuming displacements of the carriage 22 and / or the printing module 2 are necessary in this way, the throughput can be significantly increased.
  • a camera does not necessarily have to be present, but another optical detection device, such as a laser measuring device, could be used for the same purpose.
  • the optical detection device could also be completely eliminated.
  • the start positions of round tampon 23 and plate roller 24 relative to a whole series of prepositioned objects 6 to be printed could be corrected relatively easily by making a corresponding input to a user interface of the rotary pad printing machine.
  • the cliché roller 24 could also be driven by a toothed belt connected to the round tampon 23 or by friction with the round tampon 23 instead of being driven by a servomotor.
  • the displacement of the pressure module 2 can also, like the displacement of the carriage 22 and the cleaning module 27 instead of pneumatically or by means of a linear motor by hand, z. B. by means of screws, done. A variety of other modifications is possible.

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Abstract

Es wird eine Rotationstampondruckmaschine zum Bedrucken einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenseite (61) eines zu bedruckenden Objekts (6) angegeben. Die Rotationstampondruckmaschine weist eine Klischeerolle (24), einen Rundtampon (23) mit einer zumindest teilzylinderförmigen Aussenfläche (232), eine erste Antriebseinheit zum Antreiben des Rundtampons (23), sowie eine Druckguthalterung (5) zum Halten des zu bedruckenden Objekts (6) während des Bedruckens auf. Der Rundtampon (23) ist mit seiner Aussenfläche (232) sowohl auf der Klischeerolle (24) abrollbar, um ein Druckbild von der Klischeerolle (24) aufzunehmen, als auch dazu geeignet, auf dem zu bedruckenden Objekt (6) abzurollen, um das Druckbild auf das zu bedruckende Objekt (6) zu übertragen. Die Rotationstampondruckmaschine weist zudem eine von der ersten Antriebseinheit unabhängige zweite Antriebseinheit (7) auf, welche zur Rotation des zu bedruckenden Objekts (6) um seine Längsmittelachse (62) dient.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationstampondruckmaschine zum Bedrucken einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenseite eines zu bedruckenden Objekts sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Rotationstampondruckmaschine.
    • STAND DER TECHNIK
  • Tampondruckmaschinen sind im Stand der Technik in zahlreichen Ausführungen bekannt und werden zum Bedrucken von unterschiedlich ausgebildeten Gegenständen verwendet. Dazu wird mittels eines Drucktampons ein Druckbild von einem Klischee aufgenommen und anschliessend auf ein zu bedruckendes Objekt übertragen. Indem der Drucktampon aus einem elastischen Material ausgebildet wird, ist auch ein Bedrucken von verhältnismässig unebenen Oberflächen möglich.
  • Um Objekte mit einer zylinderförmigen Aussenseite zu bedrucken, sind insbesondere Rotationstampondruckmaschinen geeignet. Diese erlauben ein sehr schnelles und effizientes umlaufendes Bedrucken der Aussenseite des zu bedruckenden Objekts. Dazu wird ein Rundtampon mit einer zylinderförmigen Aussenfläche verwendet, welcher zur Druckbildaufnahme auf einer ebenfalls zylinderförmigen Klischeerolle und gleichzeitig zur Druckbildübertragung auf der Aussenseite des zu bedruckenden Objekts abgerollt wird. Auf diese Weise kann mit Rotationstampondruckmaschinen eine Vielzahl von Objekten in verhältnismässig kurzer Zeit bedruckt werden. Eine derartige Rotationstampondruckmaschine ist beispielsweise aus der EP 1 447 219 bekannt.
  • Eine Schwierigkeit beim Betrieb von Rotationstampondruckmaschinen stellt die korrekte Positionierung des aufgedruckten Druckbildes entlang der Umfangsrichtung des zu bedruckenden Objekts dar. In vielen Anwendungen und insbesondere im Medizinalbereich ist es oft wesentlich, dass das Druckbild an einer exakt vorbestimmten Position in Umfangsrichtung des zu bedruckenden Objekts aufgedruckt wird. Um dies zu erreichen, müssen das zu bedruckende Objekt, der Rundtampon und die Klischeerolle jeweils in genau definierten Drehlagen angeordnet sein, bevor der Druckvorgang beginnen kann. Das Auffinden dieser Drehlagen ist schwierig und oft nur mittels Ausprobieren möglich, da insbesondere der effektive Durchmesser des Rundtampons während der Druckbildübertragung aufgrund der Elastizität des Rundtampons schwierig abzuschätzen ist. Das Einstellen der Rotationstampondruckmaschine im Stillstand mittels mechanisch betätigten Stellschrauben ist für den Benutzer zudem mühsam und dauert lange. Nachdem die optimalen Drehlagen zu Beginn des Druckvorgangs gefunden sind, muss ausserdem jedes zu bedruckende Objekt von Hand oder mit technischen Mitteln vorpositioniert werden, was bei einer grossen Anzahl von Objekten einen erheblichen Mehraufwand bedeutet und mit der gewünschten Genauigkeit oft nur schwierig zu erreichen ist.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rotationstampondruckmaschine anzugeben, welche ein möglichst einfaches und genaues Aufdrucken eines Druckbildes auf ein zu bedruckendes Objekt mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenseite erlaubt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Rotationstampondruckmaschine vorgeschlagen, wie sie in Anspruch 1 angegeben ist. Ausserdem wird in Anspruch 12 ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Rotationstampondruckmaschine angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt also eine Rotationstampondruckmaschine zur Verfügung zum Bedrucken einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenseite eines zu bedruckenden Objekts, das eine durch die im Wesentlichen zylinderförmige Aussenseite definierte Längsmittelachse hat. Die Rotationstampondruckmaschine weist auf
    eine Klischeerolle,
    einen Rundtampon mit einer zumindest teilzylinderförmigen Aussenfläche,
    eine erste Antriebseinheit zum Antreiben des Rundtampons, sowie
    eine Druckguthalterung zum Halten des zu bedruckenden Objekts während des Bedruckens.
  • Der Rundtampon ist mit seiner Aussenfläche sowohl auf der Klischeerolle abrollbar, um ein Druckbild von der Klischeerolle aufzunehmen, als auch dazu geeignet, auf dem zu bedruckenden Objekt abzurollen, um das Druckbild auf das zu bedruckende Objekt zu übertragen. Die Rotationstampondruckmaschine weist zudem eine von der ersten Antriebseinheit unabhängige zweite Antriebseinheit auf, welche zur Rotation des zu bedruckenden Objekts um seine Längsmittelachse dient.
  • Die Rotationstampondruckmaschine weist mit anderen Worten zwei unabhängig voneinander angetriebene Achsen auf, um einerseits den Rundtampon und andererseits das zu bedruckende Objekt jeweils in eine Rotationsbewegung zu versetzen. Die beiden Achsen des Rundtampons und des zu bedruckenden Objekts weisen somit insbesondere keine gegenseitige mechanische Kopplung auf. Dadurch, dass zwei separate Antriebseinheiten für den Rundtampon und für das zu bedruckende Objekt vorhanden sind, können die unmittelbar vor der Druckbildübertragung vom Rundtampon und dem zu bedruckenden Objekt eingenommenen Drehlagen sehr einfach eingestellt und verändert werden, zum Beispiel mittels einer entsprechenden Eingabe in einem User Interface der Rotationstampondruckmaschine. Eine Betätigung von Stellschrauben ist dazu nicht notwendig.
  • Es wurde erkannt, dass sich die Elastizität und der Durchmesser des Rundtampons aufgrund der Abnutzung beim Bedrucken einer grossen Anzahl von Objekten verändern können. Als Folge davon verändert sich der während des Bedruckens massgebende Durchmesser des Rundtampons schleichend, was bei Rotationstampondruckmaschinen des Standes der Technik zu einem verzerrten und in Umfangsrichtung verschobenen Druckbild führen kann. Mit der erfindungsgemässen Rotationstampondruckmaschine kann diesem Effekt einfach dadurch entgegengewirkt werden, dass die Rotationsgeschwindigkeit des zu bedruckenden Objekts relativ zu derjenigen des Rundtampons entsprechend angepasst wird. Hierzu kann zum Beispiel in einer Steuerungs- und Kontrolleinheit ein für den jeweils verwendeten Rundtampon einschlägiger Abnutzungskoeffizient gespeichert sein. Mittels dieses Abnutzungskoeffizienten kann die Steuerungs- und Kontrolleinheit den Durchmesser des Rundtampons berechnen, welcher bei der Druckbildübertragung nach einer bestimmten Anzahl von Druckvorgängen massgebend ist, und die Rotationsgeschwindigkeit des Rundtampons entsprechend kontinuierlich anpassen.
  • Bei dem zu bedruckenden Objekt kann es sich insbesondere um ein Produkt aus der Medizinaltechnik handeln, wie zum Beispiel ein mit einer Skala zu bedruckender Spritzenkörper. Die im Wesentlichen zylinderförmige Aussenseite des zu bedruckenden Objekts kann insbesondere auch leicht konisch ausgestaltet sein sowie Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen.
  • Die Aussenfläche des Rundtampons ist zumindest teilzylinderförmig, was bedeutet, dass in der ansonsten im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenfläche entlang der Umfangsrichtung eine oder mehrere Unterbrechungen vorhanden sein können, innerhalb welchen der Rundtampon jeweils eine verhältnismässig geringere radiale Ausdehnung aufweist. Als zylinderförmig wird in Bezug auf die Aussenseite des zu bedruckenden Objekts als auch in Bezug auf die Aussenfläche des Rundtampons jede Aussenseite bzw. Aussenfläche angesehen, welche die Form eines Konusses mit einem Öffnungswinkel von weniger als 45°, insbesondere von weniger als 30° und höchst insbesondere von weniger als 10°, aufweist.
  • Vorteilhaft weist der Rundtampon eine Shore 00-Härte von 75 bis 95, vorteilhafter von 80 bis 90 und am meisten vorteilhaft von ca. 85 auf. Insbesondere für das Bedrucken von konischen und/oder gewellten Oberflächen kann der Rundtampon aber auch eine Shore 00-Härte im Bereich zwischen 70 und 80 haben. Der Rundtampon passt sich aufgrund seiner Flexibilität dann besser an die Oberfläche an.
  • Die erste und die zweite Antriebseinheit dienen dazu, den Rundtampon bzw. das zu bedruckende Objekt während der Druckbildübertragung um ihre jeweilige Längsmittelachse zu rotieren. Diese beiden Rotationsbewegungen werden dabei bevorzugt derart miteinander synchronisiert, dass die Aussenseite des zu bedruckenden Objekts und die Aussenfläche des Rundtampons in ihrem Kontaktbereich möglichst identische Geschwindigkeiten aufweisen. Um eine möglichst genaue Einstellung der Geschwindigkeit sowie eine möglichst präzise Einstellung der Drehlagen vor Beginn der Druckbildübertragung in Bezug auf den Rundtampon bzw. das zu bedruckende Objekt zu ermöglichen, weist die erste Antriebseinheit und/oder die zweite Antriebseinheit vorteilhaft einen Servomotor auf, welcher insbesondere mit einem Winkelgeber bestückt ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Rotationstampondruckmaschine eine optische Erfassungsvorrichtung auf, welche zur Erfassung einer Drehlage des zu bedruckenden Objekts dient. Bei der optischen Erfassungsvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Kamera, insbesondere eine CCD-Kamera. Mittels der optischen Erfassungsvorrichtung kann die Drehlage des zu bedruckenden Objekts zum Beispiel in der Druckposition, welche unmittelbar vor der Druckbildübertragung durch das zu bedruckende Objekt eingenommen wird, überprüft werden. Falls sich die dabei festgestellte Drehlage von einer gewünschten Drehlage unterscheiden sollte, kann dies mittels der zweiten Antriebseinheit insbesondere automatisch korrigiert werden. Die optische Erfassungsvorrichtung ist hierzu vorteilhaft via eine Datenleitung mit einer Kontroll- und Steuerungseinheit verbunden, welche zur Steuerung der Antriebseinheiten dient. In der Kontroll- und Steuerungseinheit können Referenzbilder gespeichert sein, mit deren Hilfe eine Abweichung der Drehlage von der gewünschten Drehlage insbesondere automatisch durch die Kontroll- und Steuerungseinheit selbst feststellbar ist. Bei Vorhandensein einer optischen Erfassungsvorrichtung kann eine Vorpositionierung der zu bedruckenden Objekte sogar ganz entfallen.
  • Vorteilhaft dient die optische Erfassungsvorrichtung nicht nur zur Erfassung der Drehlage des zu bedruckenden Objekts vor der Druckbildübertragung, sondern zusätzlich oder anstelle davon zur Erfassung der Drehlage des zu bedruckenden Objekts mit aufgedrucktem Druckbild nach erfolgter Druckbildübertragung. Mittels der optischen Erfassungsvorrichtung kann die Position des aufgedruckten Druckbildes in Umfangsrichtung des zu bedruckenden Objekts kontrolliert werden. Bei Feststellen einer Abweichung, beispielsweise aufgrund einer Abnutzung des Rundtampons oder aufgrund einer nicht den Anforderungen entsprechenden Abstimmung der Rotationstampondruckmaschine bzgl. den vorpositionierten zu bedruckenden Objekten, kann hinsichtlich des Bedruckens von nachfolgenden Objekten eine Korrektur vorgenommen werden. Auf diese Weise kann die Maschine vor dem Bedrucken einer grossen Anzahl von vorpositionierten zu bedruckenden Objekten auch feineingestellt werden. Falls bei einem zu bedruckenden Objekt mit einem aufgrund von Fertigungstoleranzen stark abweichenden Durchmesser das Druckbild fehlerhaft positioniert wird, kann dies von der optischen Erfassungsvorrichtung erkannt und das entsprechende Objekt zum Beispiel dem Ausschuss zugeführt werden.
  • Vorteilhaft weist die Rotationstampondruckmaschine zudem eine von der ersten und der zweiten Antriebseinheit unabhängige dritte Antriebseinheit auf, welche zur Rotation der Klischeerolle dient, und welche insbesondere einen Servomotor aufweist. Diese dritte Antriebseinheit dient somit zum Antreiben einer mit der Klischeerolle verbundenen Achse, welche insbesondere keine mechanische Kopplung mit den Achsen des Rundtampons und des zu bedruckenden Objekts aufweist. Mittels der dritten Antriebseinheit kann bei einem in Umfangsrichtung verschoben aufgedruckten Druckbild nicht nur dadurch eine Korrektur erreicht werden, dass die unmittelbar vor Beginn der Druckbildübertragung durch das zu bedruckende Objekt eingenommene Drehlage verändert wird, sondern auch dadurch, dass stattdessen die Drehlage der Klischeerolle zu Beginn der Druckbildübertragung angepasst wird. Auf diese Weise kann eine Korrektur in Bezug auf sämtliche nachfolgenden zu bedruckenden Objekte vorgenommen werden, ohne dass jedes einzelne zu bedruckende Objekt einer zusätzlichen Korrekturdrehbewegung unterworfen werden muss.
  • Vorzugsweise weist die zweite Antriebseinheit ein erstes Kopplungselement und die Druckguthalterung ein zum ersten Kopplungselement komplementär ausgebildetes zweites Kopplungselement auf, um eine Kopplung und Entkopplung der zweiten Antriebseinheit und der Druckguthalterung zu ermöglichen. Dadurch können mehrere zu bedruckende Objekte, die jeweils in separaten Druckguthalterungen gehalten sind, nacheinander bedruckt werden, wobei die Druckguthalterungen jeweils nur in der Druckposition mit der zweiten Antriebseinheit gekoppelt sind.
  • Vorteilhaft weist das erste Kopplungselement oder das zweite Kopplungselement eine im Wesentlichen konische Form auf, welche insbesondere ein formschlüssiges Ineinandergreifen des ersten und des zweiten Kopplungselements erlaubt. Dadurch kann eine möglichst spielfreie Kopplung gewährleistet werden. Falls zum Beispiel das erste Kopplungselement zwei konische, nach aussen ragende Erhebungen und das zweite Kopplungselement entsprechend zwei konische Vertiefungen aufweist, können die beiden Kopplungselemente auch dann miteinander gekoppelt werden, wenn sie nicht präzise zueinander ausgerichtet sind. Beim Ineinanderführen der Kopplungselemente richten sich diese selbsttägig zueinander aus bis schliesslich eine formschlüssige, spielfreie Kopplung erreicht wird.
  • Bevorzugt ist eine zentrale Steuerungseinheit vorgesehen, um die erste und die zweite sowie, falls vorhanden, vorteilhaft auch die dritte Antriebseinheit anzusteuern. Die Steuerungseinheit dient insbesondere dazu, die Rotationsbewegungen des Rundtampons, des zu bedruckenden Objekts und gegebenenfalls der Klischeerolle zu synchronisieren.
  • Vorteilhaft sind der Rundtampon sowie bevorzugt die Klischeerolle insbesondere automatisch in Richtung zur Druckguthalterung hin absenkbar. Hierzu kann zum Beispiel ein pneumatischer Antrieb oder ein Linearmotor vorgesehen sein.
  • Vorteilhaft ist zudem die Klischeerolle entlang einer radialen Richtung des Rundtampons insbesondere automatisch zum Rundtampon hin verschiebbar. Auch hierzu kann zum Beispiel ein pneumatischer Antrieb oder ein Linearmotor vorgesehen sein.
  • Die zumindest teilzylinderförmige Aussenfläche des Rundtampons hat üblicherweise einen im Wesentlichen konstanten Radius. Vorteilhaft weist der Rundtampon entlang seiner Umfangsrichtung eine Ausnehmung auf, innerhalb welcher der Rundtampon eine geringere radiale Ausdehnung hat als im Bereich der zumindest teilzylinderförmigen Aussenfläche. Indem der Rundtampon derart gedreht wird, dass diese Ausnehmung dem zu bedruckenden Objekt oder der Klischeerolle gegenüberliegt, kann das zu bedruckende Objekt bzw. die Klischeerolle berührungsfrei relativ zum Rundtampon gedreht werden. Ein Verschieben des zu bedruckenden Objekts bzw. der Klischeerolle vom Rundtampon weg ist hierzu dank der Ausnehmung nicht erforderlich. Bevorzugt erstreckt sich die Ausnehmung über einen Winkelbereich von 60° bis 90°.
  • Zur Verringerung des Trägheitsmoments weist der Rundtampon, die Klischeerolle oder die Druckguthalterung vorteilhaft einen oder mehrere Durchbrüche auf. Bevorzugt weisen der Rundtampon und die Klischeerolle jeweils einen oder mehrere Durchbrüche auf. Falls das zu bedruckende Objekt einen verhältnismässig grossen Durchmesser aufweist und insbesondere im Bereich seiner Aussenseite von der Druckguthalterung gehalten wird, weist bevorzugt auch die Druckguthalterung bzw. ein Haltemittel der Druckguthalterung eine trägheitsoptimierte Ausbildung mit einem oder mehreren Durchbrüchen auf. Aufgrund der trägheitsoptimierten Ausbildung, welche durch den oder die Durchbrüche erreicht wird, sind höhere Beschleunigungen und somit eine wesentlich schnellere Regelung der Bewegungen des Rundtampons, der Klischeerolle bzw. des Haltemittels der Druckguthalterung möglich. Bevorzugt hat der Rundtampon, die Klischeerolle bzw. die Druckguthalterung dabei die Form eines Speichenrades. Die Speichen können mittels Streben miteinander verbunden sein, welche vorteilhaft jeweils ungefähr in der Hälfte der Längserstreckung der Speichen an diesen angebracht sind und sich insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur radialen Richtung erstrecken. Die Streben können insbesondere gemeinsam einen Ring bilden.
  • Vorteilhaft weist die Rotationstampondruckmaschine zudem ein Reinigungsmodul auf, welches zumindest eine Reinigungsrolle aufweist, die mittels einer vierten Antriebseinheit antreibbar ist. Diese vierte Antriebseinheit, welche insbesondere einen Servomotor umfassen kann, ist unabhängig zur ersten, zur zweiten und zur dritten Antriebseinheit ausgebildet. Zumindest eine Reinigungsrolle ist bevorzugt derart relativ zum Rundtampon bewegbar, dass sie eine vom Rundtampon entfernte Position einnehmen kann sowie, zwecks Reinigung des Rundtampons, eine an den Rundtampon angenäherte Position. Zur Verringerung des Trägheitsmoments weist bevorzugt zumindest eine Reinigungsrolle, vorteilhaft alle Reinigungsrollen, einen oder mehrere Durchbrüche auf. Vorteilhaft haben dabei eine Reinigungsrolle oder sogar alle Reinigungsrollen die Form eines Speichenrades.
  • Es wird ausserdem ein Verfahren zum Betrieb einer Rotationstampondruckmaschine angegeben. Die Rotationstampondruckmaschine ist wie oben beschrieben ausgebildet und weist zumindest einen Rundtampon und eine Klischeerolle sowie eine erste Antriebseinheit zum Antreiben des Rundtampons und eine von der ersten Antriebseinheit unabhängige zweite Antriebseinheit auf, welcher zur Rotation eines zu bedruckenden Objekts dient. Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:
    • Aufnehmen eines Druckbildes mittels des Rundtampons von der Klischeerolle; sowie
    • Abrollen des Rundtampons auf einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenfläche eines zu bedruckenden Objekts, um das Druckbild vom Rundtampon auf das zu bedruckende Objekt zu übertragen.
  • Bei der Übertragung des Druckbildes auf das zu bedruckende Objekt wird der Rundtampon durch die erste Antriebseinheit und das zu bedruckende Objekt durch die zweite Antriebseinheit rotiert, wobei diese beiden Rotationen des Rundtampons und des zu bedruckenden Objekts derart miteinander synchronisiert werden, dass das Druckbild an einer vorbestimmten Position entlang der Umfangsrichtung der Aussenseite des zu bedruckenden Objekts auf das zu bedruckende Objekt aufgedruckt wird.
  • Die Synchronisation wird bevorzugt vollautomatisch von der Rotationstampondruckmaschine durchgeführt.
  • Die Rotationen des Rundtampons und des zu bedruckenden Objekts können beispielsweise anhand der Position einer an dem zu bedruckenden Objekt vorgesehenen Registermarke miteinander synchronisiert werden, wobei die Position der Registermarke insbesondere mittels einer optischen Erfassungsvorrichtung erfasst wird. Bei der Registermarke handelt es sich insbesondere um eine an der Aussenseite des zu bedruckenden Objekts ausgebildete Rotationsasymmetrie, wie zum Beispiel eine Kerbe oder eine nach aussen hin vorstehende Nase. Bei Vorhandensein einer Registermarke kann als optische Erfassungsvorrichtung zur Erkennung der Drehlage des zu bedruckenden Objektes anstatt einer Kamera auch ein wesentlich günstigerer optischer Sensor benutzt werden, wie zum Beispiel eine Gabellichtschranke.
  • Die Rotationen des Rundtampons und des zu bedruckenden Objekts können aber zum Beispiel auch anhand der Position eines Druckbildes, welches in einer früheren Druckbildübertragung auf ein zu bedruckendes Objekt aufgedruckt wurde, miteinander synchronisiert werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Vorderansicht einer Rotationstampondruckmaschine gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht der Rotationstampondruckmaschine der Fig. 1, beim Zuführen des zu bedruckenden Objekts zur Druckposition;
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht der Rotationstampondruckmaschine der Fig. 1, bei Erreichen der Druckposition durch das zu bedruckende Objekt, unmittelbar vor dem Einkoppeln des Antriebsmoduls;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht der Rotationstampondruckmaschine der Fig. 1, unmittelbar nach dem Einkoppeln des Antriebsmoduls sowie dem Absenken des Druckmoduls;
    Fig. 5
    eine perspektivische Ansicht der Rotationstampondruckmaschine der Fig. 1, während der Druckbildübertragung;
    Fig. 6
    eine perspektivische Ansicht der Rotationstampondruckmaschine der Fig. 1, nach erfolgter Druckbildübertragung und mit abgesenktem Reinigungsmodul; sowie
    Fig. 7
    eine perspektivische Ansicht des Rundtampons der in der Fig. 1 gezeigten Rotationstampondruckmaschine.
    BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den Figuren 1 bis 6 ist eine Rotationstampondruckmaschine gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform zum Bedrucken einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenseite 61 eines zu bedruckenden Objekts 6 gezeigt. Die Rotationstampondruckmaschine weist ein Maschinengehäuse 1, ein verschiebbar daran angebrachtes Druckmodul 2, eine Kamera 3 sowie einen Rundschalttisch 4 mit einer daran angebrachten Druckguthalterung 5 auf. Die Druckguthalterung 5 dient zum Halten des zu bedruckenden Objekts 6 während des Bedruckens.
  • Im Maschinengehäuse 1 sind unter anderem in den Abbildungen nicht sichtbare Steuerungs- und Kontrolleinheiten sowie diverse Hoch- und Niederspannungskomponenten untergebracht, welche insbesondere für die Stromversorgung bzw. zur Ansteuerung der verschiedenen Komponenten des Druckmoduls 2 dienen.
  • Das Druckmodul 2 ist mittels Schienen 11 an der in der Figur 1 dem Betrachter zugewandten Vorderseite des Maschinengehäuses 1 angebracht. In den Abbildungen ist jeweils nur eine der sich in die vertikale Richtung erstreckenden Schienen 11 erkennbar. Am Maschinengehäuse 1 ist aber zumindest noch eine zweite Schiene angebracht, welche sich ebenso wie die erste Schiene 11 und parallel zu dieser über im Wesentlichen die gesamte Höhe des Maschinengehäuses 1 erstreckt. Das Druckmodul 2 weist eine Grundplatte 21 auf, welche derart in den Schienen 11 geführt gehalten ist, dass das Druckmodul 2 als Ganzes mittels eines im Maschinengehäuse 1 angeordneten pneumatischen Antriebs oder Linearmotors relativ zum ortsfesten Maschinengehäuse 1 vertikal verschiebbar ist.
  • Im unteren Bereich der Grundplatte 21 ist ein Rundtampon 23 drehbar angeordnet, welcher eine im Wesentlichen zylinderförmige Aussenfläche 232 aufweist. Mittels einer in den Abbildungen nicht sichtbaren ersten Antriebseinheit kann der Rundtampon 23 in eine Rotationsbewegung versetzt werden. Die erste Antriebseinheit, welche zum Beispiel im Inneren der Grundplatte 21 angeordnet sein kann, weist insbesondere einen mit einem Winkelgeber bestückten Servomotor auf, so dass die Rotation des Rundtampons 23 auf sehr präzise Art und Weise steuerbar ist.
  • Der Rundtampon 23 hat einen radial äusseren Bereich, welcher die Aussenfläche 232 bildet und an diese angrenzt. Dieser radial äussere Bereich weist eine Shore 00-Härte von ca. 80 bis 90 auf. Der Rundtampon 23, welcher insbesondere in der Figur 7 gut erkennbar ist, hat insgesamt die Form eines Speichenrades mit Speichen 231, die sich jeweils in die radiale Richtung erstrecken. Die Speichen 231 sind jeweils ungefähr in der Hälfte ihrer Längserstreckung mittels Streben 234 miteinander verbunden, so dass die Streben 234 gemeinsam einen Ring bilden. Die Speichen 231 begrenzen gemeinsam mit den Streben 234 dreieck- sowie trapezförmige Durchbrüche, welche im Rundtampon 23 ausgebildet sind. Aufgrund seiner Speichenrad-ähnlichen Form mit Speichen 231 und Streben 234 ist der Rundtampon 23 trägheitsmomentoptimiert.
  • Die Aussenfläche 232 des Rundtampons 23 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht vollständig zylinderförmig ausgestaltet, sondern weist eine Ausnehmung 233 auf, innerhalb welcher der Rundtampon 23 eine geringere radiale Ausdehnung hat als im Bereich der in Umfangsrichtung daran angrenzenden Aussenfläche 232. Die Aussenfläche 232 ist somit in Umfangsrichtung durch die Ausnehmung 233 unterbrochen. Die Ausnehmung 233 erstreckt sich über einen Winkelbereich von 60° bis 90°.
  • An der Unterseite des Maschinengehäuses 1 oder an der Innenseite der weiter unten beschriebenen Grundeinheit 41 des Rundschalttischs 4 ist unmittelbar unterhalb des Rundtampons 23 ein Antriebsmodul 7 angebracht, welches zum Rotieren des zu bedruckenden Objekts 6 während des Druckvorgangs dient. Das Antriebsmodul 7 weist ein Gehäuse 71 auf, welches fest am Maschinengehäuse 1 bzw. an der Grundeinheit 41 angebracht ist. Im Inneren des Gehäuses 71 ist ein Servomotor untergebracht, welcher eine zweite Antriebseinheit bildet. Diese zweite Antriebseinheit des Antriebsmoduls 7 ist somit unabhängig von der ersten Antriebseinheit, welche zum Antreiben des Rundtampons 23 dient. Der im Gehäuse 71 angeordnete Servomotor hat eine sich parallel zur Mittelachse des Rundtampons 23 erstreckende Antriebswelle, die drehfest mit einem an der Vorderseite des Gehäuses 71 vorgesehenen Kopplungselement 72 in Verbindung steht. Das Kopplungselement 72 weist eine konisch ausgebildete, mit einer Eingriffsstruktur versehene Form auf. Das Kopplungselement 72 ist pneumatisch gegenüber dem Maschinengehäuse 1 nach vorne zum Rundschalttisch 4 hin verschiebbar.
  • Die Grundplatte 21 weist eine seitlich offene Aussparung 211 auf, welche sich leicht schräg nach unten in Richtung zur Mittelachse des Rundtampons 23 hin erstreckt. Innerhalb der Aussparung 211 ist ein Schlitten 22 angeordnet, der zum Beispiel pneumatisch oder mittels eines Linearmotors in Längsrichtung der Aussparung 211 zum Rundtampon 23 hin verschiebbar ist.
  • Am Schlitten 22 ist eine Klischeerolle 24 drehbar angebracht, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer dritten Antriebseinheit in einer Rotationsbewegung antreibbar ist. Bei der dritten Antriebseinheit kann es sich insbesondere um einen Servomotor handeln, welcher im Inneren des Schlittens 22 angeordnet ist. Die Klischeerolle 24 lässt sich somit ebenso wie das zu bedruckende Objekt 6 unabhängig vom Rundtampon 23 rotieren. Ähnlich wie der Rundtampon 23 ist die Klischeerolle 24 als Speichenrad mit Radialspeichen 241 ausgebildet und dadurch trägheitsmomentoptimiert.
  • Am Schlitten 22 ist ausserdem eine aus dem Stand der Technik bekannte Rakelvorrichtung 26 angebracht, welche zum Abrakeln der Aussenfläche der Klischeerolle 24 dient. Unterhalb der Klischeerolle 24 ist an der Grundplatte 21 eine Farbwanne 25 befestigt, die zur Farbaufnahme durch die Klischeerolle 24 dient.
  • Schräg oberhalb des Rundtampons 23 ist an der Grundplatte 21 ein Reinigungsmodul 27 vorgesehen. Das Reinigungsmodul 27 weist eine pneumatische Verschiebeeinheit 271 auf, welche innerhalb einer seitlich und nach oben hin offenen Ausnehmung bzw. Vertiefung der Grundplatte 21 angeordnet ist. Mittels der pneumatischen Verschiebeeinheit 271 ist eine Basisplatte 272 des Reinigungsmoduls 27 in vertikaler Richtung zum Rundtampon 23 hin verschiebbar.
  • An der Basisplatte 272 sind drei jeweils drehbare Reinigungsrollen angebracht: eine Abwickelrolle 273, eine Umlenkrolle 274 sowie eine Aufwickelrolle 275. Die im Vergleich zur Abwickelrolle 273 und zur Aufwickelrolle 275 am weitesten unten und somit am nächsten zum Rundtampon 23 angeordnete Umlenkrolle 274 ragt nach unten hin leicht über die Basisplatte 272 hinaus. Ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes Reinigungsband ist mit einem ersten Ende auf die Abwickelrolle 273 aufgewickelt und mit einem zweiten Ende auf die Aufwickelrolle 275. Dazwischen ist es straff via die Unterseite der Umlenkrolle 274 geführt. Die Aufwickelrolle 275 ist mittels eines weiteren Servomotors antreibbar, welcher eine vierte Antriebseinheit bildet, die unabhängig zu der ersten, der zweiten und der dritten Antriebseinheit ist.
  • Der Rundschalttisch 4 hat eine insgesamt ringförmige Gestalt, aufgrund welcher eine in die vertikale Richtung verlaufende, zentral angeordnete Mittelachse 43 des Rundschalttischs definiert ist. Der Rundschalttisch 4 weist eine relativ zum Maschinengehäuse 1 ortsfeste Grundeinheit 41 sowie einen auf der Oberseite der Grundeinheit 41 aufliegenden Drehring 42 auf. Der Drehring 42 hat eine Oberseite, die sich in einer horizontalen Ebene erstreckt, und ist um die Mittelachse 43 drehbar auf der Grundeinheit 41 angebracht. Ein in den Zeichnungen nicht sichtbarer Antrieb zum Drehen des Drehrings 42 ist in der Grundeinheit 41 untergebracht. Der Rundschalttisch 4 dient als Fördermittel dazu, die zu bedruckenden Objekte 6 dem Druckmodul 2 zuzuführen.
  • Auf der Oberseite des Drehrings 42 ist üblicherweise eine Vielzahl von Druckguthalterungen 5 in vorteilhaft regelmässigen Abständen angebracht. Aus darstellerischen Gründen ist in den Zeichnungen 1 bis 6 jedoch nur eine einzelne dieser Druckguthalterungen 5 gezeigt.
  • Die Druckguthalterungen 5 weisen jeweils ein Gehäuse 51 auf, welches an der Oberseite des Drehrings 42 fixiert ist. Die Druckguthalterungen 5 weisen zudem jeweils ein Haltemittel 53 auf, in welchem ein zu bedruckendes Objekts 6 drehfest haltbar ist. Das Haltemittel 53 ist derart ausgebildet, dass das zu bedruckende Objekt 6 auf der bzgl. der Mittelachse 43 des Rundschalttischs 4 radial nach aussen hin weisenden Vorderseite der Druckguthalterung 5 gehalten ist. Eine durch die im Wesentlichen zylinderförmige Aussenseite 61 definierte Längsmittelachse 62 des zu bedruckenden Objekts 6 erstreckt sich dabei in die radiale Richtung nach aussen hin.
  • Das Haltemittel 53 der Druckguthalterung 5, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen das zu bedruckende Objekt 6 entlang der Längsmittelachse 62 durchragenden Dorn aufweist, ist via ein Drehlager 52 frei drehbar am Gehäuse 51 angebracht. Beim Drehlager 52 kann es sich insbesondere um ein Kugellager handeln. Das zu bedruckende Objekt 6 wird somit derart von der Druckguthalterung 5 gehalten, dass es um seine Längsmittelachse 62, die sich in die radiale Richtung bzgl. des Rundschalttischs 4 erstreckt, grundsätzlich frei drehbar ist. Die Druckguthalterung 5 weist zudem einen Blockiermechanismus auf, mit welchem das Haltemittel 53 im Gehäuse 51 derart blockierbar ist, dass eine Drehbewegung des zu bedruckenden Objekts 6 relativ zum Gehäuse 51 eingeschränkt oder sogar vollständig verunmöglicht ist.
  • An der in Bezug auf die Mittelachse 43 des Rundschalttischs 4 radial nach innen hin weisenden Rückseite der Druckguthalterung 5 ist ein in den Zeichnungen nicht sichtbares Kopplungselement vorgesehen. Dieses Kopplungselement ist komplementär zum Kopplungselement 72 des Antriebsmoduls 7 ausgebildet und weist insbesondere eine sich ins Innere des Gehäuses 51 hin konisch verjüngende Vertiefung auf, an deren Innenfläche eine Eingriffsstruktur vorgesehen ist. Die Eingriffsstruktur ist komplementär zu derjenigen Eingriffsstruktur ausgebildet, welche am Kopplungselement 72 vorgesehen ist. Das Kopplungselement ist drehfest mit dem Haltemittel 53 verbunden, so dass via das Kopplungselement eine Drehbewegung auf das im Haltemittel 53 gehaltene zu bedruckende Objekt 6 übertragbar ist.
  • Die Kamera 3 kann zum Beispiel am Maschinengehäuse 1, am Druckmodul 2 oder auch an der Grundeinheit 41 des Rundschalttischs 4 angebracht sein. Vorteilhaft ist die Kamera 3 jedoch derart angebracht, dass sie ortsfest mit dem Maschinengehäuse 1 und der Grundeinheit 41 des Rundschalttischs 4 ist. Die Kamera 3 ist derart ausgerichtet, dass sie die Aussenseite 61 des zu bedruckenden Objekts 6 unmittelbar nach dem Übertragen des Druckbildes erfassen kann. Via eine in den Abbildungen nicht gezeigte Datenleitung ist die Kamera 3 mit einer im Maschinengehäuse 1 untergebrachten Steuerungs- und Kontrolleinheit verbunden.
  • Die Funktionsweise der Rotationstampondruckmaschine wird im Folgenden anhand der durch die Figuren 2 bis 6 dargestellten Bildsequenz erläutert.
  • In der in der Figur 2 gezeigten Situation ist ein zu bedruckendes Objekt 6 mittels des Haltemittels 53 in der Druckguthalterung 5 gehalten. Mittels des in der Druckguthalterung 5 vorgesehenen Blockiermechanismus' ist das Haltemittel 53 gegenüber dem Gehäuse 51 blockiert, so dass das zu bedruckende Objekt 6 drehfest in der Druckguthalterung 5 gehalten ist. Aufgrund dieser Blockierung des Haltemittels 53 gegenüber dem Gehäuse 51 kann das zu bedruckende Objekt 6 in einer vorbestimmten Drehlage, d.h. vorpositioniert, dem Druckmodul 2 zugeführt werden. Die Zuführung des zu bedruckenden Objekts 6 zum Druckmodul 2 wird durch eine Drehbewegung des Drehrings 42 relativ zur Grundeinheit 41 des Rundschalttischs 4 in Richtung des Pfeils a bewerkstelligt. Der Drehring 42 wird dabei von dem im Inneren der Grundeinheit 41 vorgesehenen Antrieb bewegt. Das Druckmodul 2 befindet sich dabei in einer relativ zum Maschinengehäuse 1 oberen Position. Der Schlitten 22 befindet sich in einer Stellung, in welcher die Klischeerolle 24 beabstandet zum Rundtampon 23 angeordnet ist, und das Reinigungsmodul 27 ist in einer oberen Stellung, so dass auch die Umlenkrolle 274 beabstandet zum Rundtampon 23 angeordnet ist.
  • In der in der Figur 3 gezeigten Situation hat das in der Druckguthalterung 5 gehaltene zu bedruckende Objekt 6 die Druckposition erreicht, und die Bewegung des Drehrings 42 relativ zur Grundeinheit 41 ist gestoppt. Das Antriebsmodul 7 und die Druckguthalterung 5 sind einander unmittelbar gegenüberliegend angeordnet.
  • Nach Erreichen der Druckposition durch das zu bedruckende Objekt 6 wird, wie es in der Figur 4 gezeigt ist, das Kopplungselement 72 des Antriebsmoduls 7 pneumatisch in Bezug auf die Mittelachse 43 des Rundschalttischs 4 radial nach aussen hin verschoben (Pfeil b), so dass das Kopplungselement 72 mit dem an der Rückseite der Druckguthalterung 5 vorgesehenen Kopplungselement gekoppelt wird. Gleichzeitig wird der in der Druckguthalterung 5 vorgesehene Blockiermechanismus gelöst, so dass eine Drehbewegung des Haltemittels 53 und somit des zu bedruckenden Objekts 6 relativ zum Gehäuse 51 freigegeben ist. Aufgrund der konischen Formen der beiden ineinandergreifenden Kopplungselemente wird eine insbesondere spielfreie Kopplung zwischen dem Antriebmodul 7 und der Druckguthalterung 5 erreicht. Die Eingriffsstrukturen, welche an den beiden Kopplungselementen vorgesehen sind, stellen dabei eine verdrehsichere Verbindung zwischen den beiden Kopplungselementen her.
  • Nach erfolgter Kopplung wird die Drehlage des zu bedruckenden Objekts 6 von der Kamera 3 erfasst und in der Steuerungs- und Kontrolleinheit mit einem Referenzbild verglichen. Falls notwendig wird das Antriebsmodul 7 von der Steuerungs- und Kontrolleinheit dann so angesteuert, dass das zu bedruckende Objekt 6 in die gewünschte Drehlage gedreht wird. Als alternative Möglichkeit kann anstelle des zu bedruckenden Objekts 6 auch die Klischeerolle 24 um einen bestimmten Winkelbereich gedreht werden, um eine von einer Referenzdrehlage abweichende Drehlage des zu bedruckenden Objekts 6 hinsichtlich des Druckvorgangs zu korrigieren. Eine Vorpositionierung des zu bedruckenden Objekts 6 kann dadurch sogar ganz entfallen.
  • Eine weitere Überprüfung der Drehlage durch die Kamera 3 und die Steuerungs- und Kontrolleinheit sowie, falls notwendig, eine weitere Korrektur der Drehlage des zu bedruckenden Objekts 6 sind möglich. Die Überprüfung der Drehlage kann insbesondere anhand einer oder mehrerer Registermarken erfolgen, die z.B. in Form von Kerben oder vorstehenden Nasen an dem zu bedruckenden Objekt 6 vorgesehen sind.
  • Sobald die gewünschte Drehlage des zu bedruckenden Objekts 6 erreicht ist, wird das Druckmodul 2 relativ zum Maschinengehäuse 1 in Richtung des Pfeiles c (Figur 4) abgesenkt, so dass der Rundtampon 23 mit seiner Außenfläche 232 die Aussenseite 61 des zu bedruckenden Objekts 6 kontaktiert.
  • Nach dem Absenken des Druckmoduls 2 erfolgt der eigentliche Druckvorgang (Figur 5). Dazu wird der Schlitten 22 in Richtung des Pfeiles d zum Rundtampon 23 hin verschoben, so dass die Klischeerolle 24 an dessen Aussenfläche 232 anliegt. Mittels der ersten, der zweiten und der dritten Antriebseinheit werden der Rundtampon 23, das zu bedruckende Objekt 6 und die Klischeerolle 24 dann so rotiert (Pfeile e, f, g), dass der Rundtampon 23 ein Druckbild von der Klischeerolle 24 aufnimmt und dieses auf die Aussenseite 61 des zu bedruckenden Objekts 6 überträgt.
  • Die während der Druckbildübertragung verwendete Rotationsgeschwindigkeit des zu bedruckenden Objekts 6 kann zum Beispiel vom Benutzer vorgegeben werden. Alternativ dazu kann mittels der Kamera 3 der ungefähre Durchmesser des zu bedruckenden Objekts 6 ermittelt werden, so dass die Steuerungs- und Kontrolleinheit basierend darauf eine optimale Rotationsgeschwindigkeit des zu bedruckenden Objekts 6 für die Druckbildübertragung einstellt. Optimale Rotationsgeschwindigkeiten für unterschiedliche Durchmesser von zu bedruckenden Objekten können hierzu in einer Datenbank der Steuerungs- und Kontrolleinheit gespeichert sein. Die Bewegungen des Rundtampons 23 und der Klischeerolle 24 werden von der Steuerungs- und Kontrolleinheit mit der Bewegung des zu bedruckenden Objekts 6 synchronisiert. Entsprechend werden die Rotationsgeschwindigkeiten des Rundtampons 23 und der Klischeerolle 24 von der Steuerungs- und Kontrolleinheit basierend auf der Rotationsgeschwindigkeit des zu bedruckenden Objekts 6 berechnet und eingestellt. Als Berechnungsparameter werden hierzu insbesondere die Durchmesser des zu bedruckenden Objekts 6 und der Klischeerolle 24 sowie der während der Druckbildübertragung massgebende Durchmesser des Rundtampons 23 herangezogen. Aufgrund der Abnutzung und der damit verbundenen Veränderung der Elastizität des Rundtampons 23 verändert sich der während der Druckbildübertragung massgebende Durchmesser des Rundtampons 23 mit der Zeit. Die Steuerungs- und Kontrolleinheit misst daher vorteilhaft die Betriebszeit des Rundtampons 23 und passt basierend darauf den in der Berechnung verwendeten Durchmesser des Rundtampons 23 laufend an. Dazu können insbesondere in einer Datenbank gespeicherte Erfahrungswerte bzgl. der Abnutzung von Rundtampons verwendet werden. Ein sich mit der Zeit abnutzungsbedingt schleichend einstellender gegenseitiger Schlupf des Rundtampons 23 gegenüber dem zu bedruckenden Objekt 6 einerseits und der Klischeerolle 24 andererseits kann dadurch vermieden werden.
  • Nach der Druckbildübertragung wird, wie es in der Figur 6 gezeigt ist, das Druckmodul 2 relativ zum Maschinengehäuse 1 und zum Rundschalttisch 4 angehoben (Pfeil h), so dass der Rundtampon 23 nicht mehr in Kontakt mit dem zu bedruckenden Objekt 6 steht. Der Schlitten 22 wird vom Rundtampon 23 weggefahren (Pfeil i), so dass die Klischeerolle 24 beabstandet zum Rundtampon 23 angeordnet ist.
  • Mittels der Kamera 3 kann dann das auf das Objekt 6 aufgedruckte Druckbild erfasst werden. Um die Lage des Druckbildes in Umfangsrichtung der Aussenseite 61 zu kontrollieren, kann das von der Kamera erfasste Druckbild mittels der Steuerungs- und Kontrolleinheit mit einem Referenzbild verglichen werden. Bei Feststellen einer Abweichung kann das bereits bedruckte Objekt 6 dem Ausschuss zugeführt werden. Zusätzlich kann die festgestellte Abweichung auch dazu benutzt werden die Startpositionen des Rundtampons 23, der Klischeerolle 24 und/oder der nachfolgenden zu bedruckenden Objekte 6 neu zu definieren, um erneute Fehler bei weiteren Druckvorgängen zu vermeiden.
  • Als nächster Schritt, nachdem das Druckmodul 2 angehoben und der Schlitten 22 vom Rundtampon 23 weggefahren wurde, wird der Drehing 42 des Rundschalttisches 4 in Richtung des Pfeiles j weitergedreht, um das Objekt 6 der weiteren Verarbeitung zuzuführen. Gleichzeitig wird ein nachfolgendes zu bedruckendes Objekt 6, welches in der Figur 6 jedoch nicht dargestellt ist, in die Druckposition gebracht.
  • Während des Weiterdrehens des Drehrings 42 wird das Reinigungsmodul 27 mittels der pneumatischen Verschiebeeinheit 271 nach unten verschoben (Pfeil k), so dass das Reinigungsband im Bereich der Umlenkrolle 274 den Rundtampon 23 kontaktiert. Mittels den entsprechenden Servomotoren werden der Rundtampon 23 und die Aufwickelrolle 275 dann derart rotiert, dass das Reinigungsband via die Unterseite der Umlenkrolle 274 von der Abwickelrolle 274 derart abgewickelt wird, dass die Unterseite des Reinigungsbandes im Vergleich zur Aussenfläche 232 des Rundtampons im gegenseitigen Kontaktbereich eine geringfügig unterschiedliche Geschwindigkeit aufweist. Aufgrund dieser geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten entsteht ein kleiner gegenseitiger Schlupf zwischen Rundtampon 23 und Reinigungsband, was eine effiziente Reinigung der Aussenfläche 232 des Rundtampons 23 bewirkt, da Schmutzpartikel vom Reinigungsband aufgenommen werden.
  • Nach erfolgter Reinigung wird das Reinigungsmodul 27 wieder angehoben, und der gesamte Prozess wird erneut durchgeführt, um ein Druckbild auf das nachfolgende zu bedruckende Objekt 6 zu übertragen.
  • Dank der am Rundtampon 23 vorgesehenen Ausnehmung 233 muss die Klischeerolle 24, um zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckvorgängen eine relativ zum Rundtampon 23 veränderte Drehlage einzunehmen, nicht zwingend mittels Verfahrens des Schlittens 22 in eine vom Rundtampon 23 entfernt angeordnete Position gebracht werden: Der Rundtampon 23 kann stattdessen derart gedreht werden, dass die Ausnehmung 233 unmittelbar der Klischeerolle 24 gegenüberliegt (siehe Figur 4), so dass die Klischeerolle 24 ohne den Rundtampon 23 zu berühren gedreht werden kann. Auf diese Art und Weise kann die Ausnehmung 233 benutzt werden, um die Klischeerolle 24 unmittelbar vor dem Bedrucken eines zu bedruckenden Objekts 6 in eine andere Drehlage zu drehen, wenn z.B. das zu bedruckende Objekt 6 in einer von einer Referenzlage abweichenden Drehlage vorliegt. Des Weiteren kann analog dazu das zu bedruckende Objekt 6 ohne Berührung mit dem Rundtampon 23 gedreht werden, wenn sich das Druckmodul 2 in seiner abgesenkten Position befindet und die Ausnehmung 233 dem zu bedruckenden Objekt 6 unmittelbar gegenüberliegt. Aufgrund der Ausnehmung 233 können somit mehrere zu bedruckende Objekte nacheinander bedruckt werden, wobei selbst bei Durchführen von Korrekturdrehbewegungen das Druckmodul 2 ständig in seiner abgesenkten Position und der Schlitten 22 in der dem Rundtampon 23 nahen Position belassen werden können. Da auf diese Weise keine zeitbeanspruchenden Verschiebungen des Schlittens 22 und/oder des Druckmoduls 2 notwendig sind, kann der Durchsatz wesentlich vergrössert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das in den Figuren 1-7 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Eine Vielzahl von Abwandlungen ist möglich. So muss zum Beispiel nicht zwingend eine Kamera vorhanden sein, sondern es könnte zu demselben Zweck auch eine andere optische Erfassungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Lasermessgerät, verwendet werden. Die optische Erfassungsvorrichtung könnte auch ganz entfallen. Bei Feststellen eines Fehlers mittels Augenkontrolle könnten zum Beispiel die Startpositionen von Rundtampon 23 und Klischeerolle 24 in Bezug auf eine ganze Serie von vorpositionierten zu bedruckenden Objekten 6 relativ einfach korrigiert werden, indem eine entsprechende Eingabe in ein User Interface der Rotationstampondruckmaschine gemacht wird. Die Klischeerolle 24 könnte anstatt von einem Servomotor angetrieben auch mittels eines Zahnriemens, der mit dem Rundtampon 23 verbunden ist, oder mittels gegenseitiger Reibung mit dem Rundtampon 23 angetrieben sein. Dasselbe gilt für die Abwickelrolle 273, welche nicht zwingend von einem Servomotor angetrieben sein muss. Die Verschiebung des Druckmoduls 2 kann zudem ebenso wie die Verschiebung des Schlittens 22 und des Reinigungsmoduls 27 anstatt pneumatisch oder mittels eines Linearmotors auch von Hand, z. B. mittels Stellschrauben, erfolgen. Eine Vielzahl weiterer Abwandlungen ist möglich. BEZUGSZEICHENLISTE
    1 Maschinengehäuse
    11 Schiene 3 Kamera
    2 Druckmodul 4 Rundschalttisch
    21 Grundplatte 41 Grundeinheit
    211 Aussparung 42 Drehring
    22 Schlitten 43 Mittelachse
    23 Rundtampon
    231 Speichen 5 Druckguthalterung
    232 Aussenfläche 51 Gehäuse
    233 Ausnehmung 52 Drehlager
    234 Streben 53 Haltemittel
    24 Klischeerolle
    241 Speichen 6 Zu bedruckendes Objekt
    25 Farbwanne 61 Aussenseite
    26 Rakelvorrichtung 62 Längsmittelachse
    27 Reinigungsmodul
    271 Pneumatische 7 Antriebsmodul
    Verschiebeeinheit 71 Gehäuse
    272 Basisplatte 72 Kopplungselement
    273 Abwickelrolle
    274 Umlenkrolle a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k Pfeile
    275 Aufwickelrolle

Claims (15)

  1. Rotationstampondruckmaschine zum Bedrucken einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenseite (61) eines zu bedruckenden Objekts (6), das eine durch die im Wesentlichen zylinderförmige Aussenseite (61) definierte Längsmittelachse (62) hat, aufweisend
    eine Klischeerolle (24),
    einen Rundtampon (23) mit einer zumindest teilzylinderförmigen Aussenfläche (232),
    eine erste Antriebseinheit zum Antreiben des Rundtampons (23), sowie eine Druckguthalterung (5) zum Halten des zu bedruckenden Objekts (6) während des Bedruckens,
    wobei der Rundtampon (23) mit seiner Aussenfläche (232) sowohl auf der Klischeerolle (24) abrollbar ist, um ein Druckbild von der Klischeerolle (24) aufzunehmen, als auch dazu geeignet ist, auf dem zu bedruckenden Objekt (6) abzurollen, um das Druckbild auf das zu bedruckende Objekt (6) zu übertragen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rotationstampondruckmaschine zudem eine von der ersten Antriebseinheit unabhängige zweite Antriebseinheit (7) aufweist, welche zur Rotation des zu bedruckenden Objekts (6) um seine Längsmittelachse (62) dient.
  2. Rotationstampondruckmaschine nach Anspruch 1, wobei die erste Antriebseinheit und/oder die zweite Antriebseinheit (7) einen Servomotor aufweist.
  3. Rotationstampondruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, zudem aufweisend eine optische Erfassungsvorrichtung (3), welche zur Erfassung einer Drehlage des zu bedruckenden Objekts (6), insbesondere des zu bedruckenden Objekts (6) mit aufgedrucktem Druckbild nach erfolgter Druckbildübertragung, dient.
  4. Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zudem aufweisend eine von der ersten und der zweiten Antriebseinheit unabhängige dritte Antriebseinheit, welche zur Rotation der Klischeerolle (24) dient, und welche insbesondere einen Servomotor aufweist.
  5. Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Antriebseinheit (7) ein erstes Kopplungselement (72) und die Druckguthalterung (5) ein zum ersten Kopplungselement (72) komplementär ausgebildetes zweites Kopplungselement aufweist, um eine Kopplung und Entkopplung der zweiten Antriebseinheit (7) und der Druckguthalterung (5) zu ermöglichen.
  6. Rotationstampondruckmaschine nach Anspruch 5, wobei das erste Kopplungselement (72) oder das zweite Kopplungselement eine im Wesentlichen konische Form aufweist.
  7. Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zentrale Steuerungseinheit zum Ansteuern der ersten Antriebseinheit und der zweiten Antriebseinheit (7) vorgesehen ist.
  8. Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rundtampon (23) sowie bevorzugt die Klischeerolle (24) in Richtung dzur Druckguthalterung (5) hin absenkbar sind.
  9. Rotationstampondruckmaschine nach Anspruch 8, wobei die Klischeerolle (24) entlang einer radialen Richtung des Rundtampons (23) zum Rundtampon (23) hin verschiebbar ist.
  10. Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest teilzylinderförmige Aussenfläche (232) des Rundtampons (23) einen im Wesentlichen konstanten Radius hat, und wobei der Rundtampon entlang seiner Umfangsrichtung eine Ausnehmung (233) aufweist, innerhalb welcher der Rundtampon (23) eine geringere radiale Ausdehnung hat als im Bereich der zumindest teilzylinderförmigen Aussenfläche (232).
  11. Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rundtampon (23), die Klischeerolle (24) oder die Druckguthalterung (5) zur Verringerung des Trägheitsmoments einen oder mehrere Durchbrüche aufweist und insbesondere die Form eines Speichenrades hat.
  12. Verfahren zum Betrieb einer Rotationstampondruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zumindest einem Rundtampon (23) und einer Klischeerolle (24) sowie mit einer ersten Antriebseinheit zum Antreiben des Rundtampons (23) und mit einer von der ersten Antriebseinheit unabhängigen zweiten Antriebseinheit (7), welche zur Rotation eines zu bedruckenden Objekts (6) dient, wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
    - Aufnehmen eines Druckbildes mittels des Rundtampons (23) von der Klischeerolle (24); sowie
    - Abrollen des Rundtampons (23) auf einer im Wesentlichen zylinderförmigen Aussenfläche (61) eines zu bedruckenden Objekts (6), um das Druckbild vom Rundtampon (23) auf das zu bedruckende Objekt (6) zu übertragen;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei der Übertragung des Druckbildes auf das zu bedruckende Objekt (6) der Rundtampon (23) durch die erste Antriebseinheit und das zu bedruckende Objekt (6) durch die zweite Antriebseinheit (7) rotiert wird, und dass diese beiden Rotationen des Rundtampons (23) und des zu bedruckenden Objekts (6) derart miteinander synchronisiert werden, dass das Druckbild an einer vorbestimmten Position entlang der Umfangsrichtung der Aussenseite (61) des zu bedruckenden Objekts (6) auf das zu bedruckende Objekt (6) aufgedruckt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Synchronisation vollautomatisch von der Rotationstampondruckmaschine durchgeführt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Rotationen des Rundtampons (23) und des zu bedruckenden Objekts (6) anhand der Position einer an dem zu bedruckenden Objekt (6) vorgesehenen Registermarke miteinander synchronisiert werden, und wobei die Position der Registermarke insbesondere mittels einer an der Rotationstampondruckmaschine vorgesehenen optischen Erfassungsvorrichtung erfasst wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Rotationen des Rundtampons (23) und des zu bedruckenden Objekts (6) anhand der Position eines in einer früheren Druckbildübertragung auf ein zu bedruckendes Objekt (6) aufgedruckten Druckbildes miteinander synchronisiert werden.
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