EP2890566B1

EP2890566B1 - Verfahren und vorrichtung zum dekorieren von objekten mittels siebdruck

Info

Publication number: EP2890566B1
Application number: EP12756434.2A
Authority: EP
Inventors: Uwe VON DER AHE
Original assignee: Kammann Spezialmaschinen und Steuerungstechnik GmbH
Current assignee: Kammann Spezialmaschinen und Steuerungstechnik GmbH
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: EP2890566A1; US20150217562A1; MX2015002363A; WO2014032729A1; MX356047B; US9713920B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dekorieren von Objekten mit einem mittels Siebdruck erzeugten Druckbild.
Die Länge des Druckbildes in Umfangsrichtung des Objektes bestimmt auch die Länge der dieses Druckbild im Drucksieb darstellenden Schablone. An diesem Drucksieb wird das Objekt während des Bedruckungsvorganges abgerollt. Daraus ergibt sich eine bestimmte Mindestlänge des Drucksiebes. Diese ist allerdings grösser als die Länge des Druckbildes, weil an jedem Ende desselben das Drucksieb einen zusätzlichen Abschnitt aufweist, welcher im allgemeinen für Druckfarbe undurchlässig ist. Der in Transportrichtung der Objekte vordere zusätzliche Abschnitt nimmt die für den jeweiligen Druckvorgang vorgesehene Farbe auf, die von der in diesem Abschnitt auf dem Drucksieb aufgesetzten Rakel während des Druckvorganges über das im Drucksieb befindliche Druckbild verteilt und durch die das Druckbild darstellenden offenen Maschen in Kontakt mit dem Objekt gebracht wird. Der in Transportrichtung hinter dem Druckbild liegende zusätzliche Abschnitt des Drucksiebes dient zur Aufnahme der überflüssigen Farbe, die durch die Rakel bis in diesen Abschnitt verschoben wird, wobei das nach Beendigung des Druckvorganges erfolgende Abheben der Rakel vom Sieb ebenfalls in diesem Abschnitt durchgeführt werden kann. Die am Ende jedes Druckvorganges nicht verbrauchte Farbe kann in üblicher Weise aus diesem Abschnitt entfernt werden, z. B. mittels einer Ableitung, durch welche die überschüssige Farbe vom Drucksieb in einen Vorratsbehälter fließt, von dem sie dem Drucksieb wieder zugeführt werden kann. Die hierzu erforderlichen Mittel und Maßnahmen sind dem Fachmann geläufig.
Bekannte Siebdruckmaschinen sind so ausgelegt, dass in einem Druckvorgang eine Rundumbedruckung erfolgen kann. "Rundumbedruckung" bedeutet hier, dass das Objekt beim Druckvorgang in der Druckstation über 360° um seine Längsachse rotiert wird und dabei die Möglichkeit gegeben ist, das Objekt in einem Druckvorgang über seinen Gesamtumfang mit einer Bedruckung zu versehen, wobei dann auch die im Drucksieb vorhandene Schablone eine Länge aufweist, welche der Länge des Gesamtumfangs entspricht. Das resultierende Druckbild kann sich aber auch nur über einen Teil des Gesamtumfanges erstrecken, indem es kürzer ist und/oder Unterbrechungen aufweist z. B. derart, dass das Objekt mit wenigstens zwei in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisenden Druckbild-Abschnitten versehen ist. Die Gestaltung des finalen Druckbildes ist abhängig von den jeweiligen Gegebenheiten und kann z. B. aus dekorativen oder auch aus drucktechnischen Gründen veranlasst sein. Letztere liegen z. B. dann vor, wenn, wie dies insbesondere bei Getränkeflaschen üblich ist, die Objekte herstellungsbedingte Unebenheiten auf der zu dekorierenden Fläche aufweisen. Diese Unebenheien können z. B. durch die Form, in welcher die Flaschen hergestellt werden, verursacht sein.
Diese bekannte Möglichkeit der Rundumbedruckung des Objektes setzt voraus, dass zwischen den aufeinanderfolgend in die Druckstation einzuführenden Objekten ein Mindestabstand vorhanden ist, der die Länge des gesamten Drucksiebes einschließlich der dieses tragenden Halterung in Form z. B. eines Rahmens berücksichtigt, weil das jeweils folgende Objekt erst dann zu Beginn des eigentlichen Druckvorganges mit der Schablone in Kontakt gebracht werden kann, wenn der Druckvorgang am jeweils vorhergehenden Objekt abgeschlossen ist.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Dekorieren von Objekten und dem Transport derselben in einem Transportstrom durch wenigstens zwei Siebdruckstationen und gegebenenfalls zusätzliche Behandlungsstationen mittels Siebdruck, wobei die Objekte an einem Drucksieb abgerollt werden, dem wenigstens eine Rakel zugeordnet ist, wobei der Bereich des Objektes wenigstens zwei Abschnitte aufweist. Bei letzteren handelt es sich um den Körper und den Hals einer Flasche, also um zwei Abschnitte, die in Richtung der Längsachse der Flasche gegeneinander versetzt sind und unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Eine solche Vorrichtung ist in US-A-5711216 offenbart. In US-A-3286624 ist eine Vorrichtung zum Dekorieren von Objekten mit elliptischem Querschnitt unter Verwendung des Siebdruckverfahrens offenbart. Dazu wird das auf einer Ablage ruhende Objekt von der Halterung einer ersten Druckstation erfasst, um nach Beendigung des ersten Druckvorganges an eine Transporteinrichtung übergeben zu werden, die das Objekt in dem Bereich einer zweiten Druckstation bringt, in welcher das Objekt von einer dieser zweiten Druckstation zugeordneten Halterung übernommen wird. Nach Beendigung des zweiten Druckvorganges wird das Objekt auf einer Ablage platziert, von welcher das Objekt zwecks Trocknung entfernt wird.
Es ist üblich, dass das Dekorieren von Objekten, z. B. Flaschen, in direktem Zusammenhang mit der Flaschenherstellung erfolgt. Dazu sind die für die einzelnen Herstellungs- und Behandlungsvorgänge erforderlichen Vorrichtungen unmittelbar hintereinander geschaltet und durch ein oder mehrere Transportmittel für die Objekte zu einer Fertigungsstraße miteinander verbunden. Somit ist die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte der Siebdruckstation zugeführt werden, vorgegeben durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte die Herstellungsvorrichtung verlassen, also durch die Anzahl der pro Zeiteinheit hergestellten Flaschen. Diese ist bei den heute üblichen Vorrichtungen zur Herstellung insbesondere von Glasflaschen so hoch, z. B. 250 Flaschen/min. mit einem Durchmesser von vorzugsweise 62 - 75 mm, dass die Abstände zwischen zwei aufeinanderfolgenden Objekten so kurz sind, dass ein Bedrucken mit einer Siebdruckschablone, welche für eine Rundumbedruckung dimensioniert ist, nicht möglich wäre, weil die Länge des Drucksiebs bzw. der Schablone in Transportrichtung zu groß wäre für den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Objekten.
Die Erfindung geht aus von der Voraussetzung, dass der für jedes Objekt für das Aufbringen des Druckbildes verfügbare Transportweg vorgegeben ist durch den Abstand zwischen den einzelnen Objekten und - immer in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen, insbesondere der Länge des Druckbildes, Durchmesser des Objektes - die Länge des pro Objekt in der Druckstation verfügbaren Transportweges nicht ausreicht, um ein dem gesamten Umfang erforderndes Druckbild auf das Objekt in einem Druckvorgang bzw. in einer Druckstation aufzubringen. Dies gilt insbesondere, aber nicht ausschließlich für im Querschnitt kreisförmige Objekte, die eine Rundumbedruckung über ihren gesamten Umfang erhalten sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bekannte Siebdruckverfahren und -vorrichtungen, bei denen das Bedrucken des Objektes während des Transportes desselben erfolgt, so zu modifizieren, dass trotz der durch die Leistung der Herstellungsvorrichtung für die Objekte vorgegebenen Transportgeschwindigkeit und der dadurch bedingten geringen Abstände zwischen den die Druckstation durchlaufenden Objekten eine Rundumbedruckung derselben ermöglicht wird, ohne dass der Transportstrom der Objekte durch die wenigstens eine Siebdruckstation und ggf. zusätzliche Behandlungsstationen beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Lehre der Patentansprüche 1 bzw. 6, die sich dahingehend zusammenfassen lässt, dass das auf dem Objekt aufzubringende Druckbild in Umfangsrichtung des Objektes in wenigstens zwei Teil-Druckbilder unterteilt wird, die in wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Druckvorgängen auf das Objekt aufgebracht werden. Dadurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die Länge der im Drucksieb vorhandenen Schablonen und damit die Länge des auf das Objekt aufzubringenden Druckbildes abhängig ist vom Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von Transportmittel getragenen Objekten. Die Teil-Druckbilder können jeweils nur einen Abschnitt eines Gesamtdruckbildes darstellen, welches erst nach Aufbringen des zweiten Teil-Druckbilds ein fertiges dekoratives Design oder beispielsweise eine komplette Information in Form einer Aufschrift oder einer Kombination von beiden darstellt. Es ist aber auch möglich, dass jedes Teil-Druckbild ein vollständiges Design bzw. eine vollständige Aufschrift im Sinne z. B. einer Information darstellt und ohne Bezug zum anderen Teil-Druckbild darstellt. Bei Anwendung bekannter Siebdruckvorrichtungen und - verfahren würden die Teil-Druckbilder jedenfalls in nur einem Druckvorgang aufgebracht werden.
Die Objekte können während des Druckvorganges eine Position einnehmen, in welcher ihre Längsachse im Wesentlichen vertikal verläuft. Dies hat den Vorteil, dass, weil die Objekte, insbesondere Getränkeflaschen aus Glas im allgemeinen den Ort ihrer Herstellung stehend verlassen, keine weitere Handhabung der Flaschen zum Zwecke der Änderung ihrer Position erforderlich ist. Die Objekte können aber auch liegend, also mit horizontal verlaufender Längsachse oder auch in jeder anderen, den Druckvorgang ermöglichenden Position bedruckt werden.
Eine Siebdruckmaschine, bei welcher die Objekte stehend zugeführt und stehend bedruckt werden, ist in US-A3905292 offenbart.
Verfahren und Vorrichtung gemäß der Erfindung sind vor allem für das Bedrucken von Glasflaschen geeignet, welche insbesondere als Getränkeflaschen vorzugsweise mit einem Durchmesser von beispielsweise 62 mm - 75 mm Verwendung finden und herstellungsbedingt zwei zumeist um 180° gegeneinander versetzte, in der Mehrzahl der Fälle lineare, einer Naht ähnlichen Markierungen aufweisen, welche auch die bereits erwähnten Unebenheiten auf der zu bedruckenden Oberfläche bilden. Bei einer Rundumbedruckung ohne Unterbrechung bewirken diese Unebenheiten eine erhebliche Beanspruchung der Schablone, obwohl das Drucksieb und auch das freie Ende der Rakel, die während des Druckvorganges auf der Druckschablone aufsitzt, eine gewisse Elastizität aufweisen, welche Unregelmäßigkeiten bezüglich der Form des Objektes und/oder der Beschaffenheit der Oberfläche desselben ausgleichen soll. Trotzdem bewirken diese unvermeidbaren Unregelmäßigkeiten eine Beanspruchung insbesondere der Druckschablone, die mit zunehmender Druckgeschwindigkeit, also mit zunehmender Transportgeschwindigkeit der Objekte während des Druckvorganges, ebenfalls zunimmt.
Es liegt auf der Hand, dass bei den Voraussetzungen, von denen die Erfindung ausgeht, nämlich ein so hoher Ausstoß der die Objekte herstellenden Vorrichtung, dass der Abstand zwischen den Objekten zu klein ist für eine Rundumbedruckung, die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte auch durch die Behandlungsstationen transportiert werden, entsprechend grösser ist als bei Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik. Dies führt zwangsläufig auch zu einer höheren Abwicklungsgeschwindigkeit, mit welcher die Objekte am Drucksieb abgerollt werden, und bei Vorhandensein von Unebenheiten an der zu bedruckenden Fläche des Objektes zu einer entsprechend größeren Beanspruchung der Schablone. Hier bietet die Erfindung durch die Unterteilung des Druckbildes auf zwei Druckvorgänge den Vorteil, dass bei jedem Vorgang jeweils nur der Umfangsbereich des Objektes zwischen den beiden Markierungen bedruckt wird, jeder Druckbildabschnitt somit in Umfangsrichtung geringfügig kürzer sein kann als dem Abstand zwischen den beiden durch die Herstellung bedingten Markierungen entspricht.
Theoretisch könnte auch bei Anwendung der Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik, bei welchen die Rundumbedruckung in einem Arbeitsgang erfolgt, eine Beanspruchung des Drucksiebes durch die Markierungen auf der zu bedruckenden Fläche des Objektes vermieden werden, indem die Rakel jeweils kurz vor Erreichen der Markierung vom Drucksieb abgehoben und nach Passieren der Markierung wieder auf das Drucksieb aufgesetzt wird. Dies würde jedoch zu Störungen in dem von Drucksieb, darauf befindlicher Farbe und sich bewegender Rakel gebildeten System führen, die eine negative Beeinflussung der Druckbildqualität zur Folge hätte. Die Erfindung gibt die Möglichkeit, diese Probleme zu vermeiden, wenn das jeweilige Teil-Druckbild nur im Bereich zwischen den herstellungsbedingten Unebenheiten aufgebracht wird und somit ein Kontakt zwischen dem Drucksieb und dem die Unebenheiten aufweisenden Bereichen vermeidbar ist.
Selbstverständlich kann die Erfindung aber auch in solchen Fällen angewendet werden, bei denen sich wenigstens eines der Teil-Druckbilder auch über eine solche Markierung oder Unebenheit erstreckt.
Die Teil-Druckbilder und damit ggf. auch die von diesen gebildeten finalen Gesamtdruckbilder können einfarbig oder zwei- oder mehrfarbig sein. Es ist auch möglich, die beiden auf einem Objekt aufgebrachten Teil-Druckbilder mit unterschiedlichen Farben bzw. Farbkombinationen zu versehen. Die Teil-Druckbilder eines Objektes können, wie bereits erwähnt, den Eindruck eines visuellen oder inhaltsmäßig zusammenhängenden Gesamt-Druckbildes vermitteln. Es ist aber auch möglich, die Teil-Druckbilder so auszugestalten, dass sie als getrennte, in keinem visuellen oder bedeutungsmäßigen Zusammenhang stehend wahrgenommen werden. Dies kann z. B. dann der Fall sein, wenn ein Teil-Druckbild eine bloße Dekoration und ein anderes Teil-Druckbild auf demselben Objekt eine Aufschrift, Codierung oder dgl. darstellt.
Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn das Objekt in dem zu bedruckenden Bereich einen etwa elliptischen Querschnitt aufweist, wobei dann auch beide zu bedruckenden Flächenbereiche des Objektes an der Siebdruckschablone abrollbar sind. Auch hier gilt wie bei zylindrischen Objekten, dass die Umfangsfläche, auf welcher das finale Gesamt-Druckbild aufzubringen ist, in wenigstens zwei Abschnitte unterteilt ist, die in Umfangsrichtung des Objektes gegeneinander versetzt sind, wobei jeder dieser Abschnitte mit wenigstens einem Einzel-Abdruck versehen wird und mehrere auf demselben Abschnitt aufgebrachte Einzel-Abdrucke sich zu einem farbigen Teil-Druckbild ergänzen können, welches aus unterschiedlichen Farben besteht.
Die Reihenfolge, in welcher die Einzel-Abdrucke auf den Abschnitten des Objekts aufgebracht werden, kann frei wählbar sein, und zwar unabhängig davon, ob die Teil-Druckbilder und das finale Gesamtdruckbild einfarbig oder zwei- oder mehrfarbig sind, wobei wegen des getrennten Aufbringens der Teil-Druckbilder und der sie bildenden Einzel-Abdrucke auf demselben Objekt unterschiedliche Farbkombinationen für die Teil-Druckbilder möglich sind derart, dass ein Teil-Druckbild wenigstens eine Farbe enthält, die das andere Teil-Druckbild nicht enthält.
Somit ist die Anzahl der erforderlichen Druckstationen abhängig von der Anzahl der Einzel-Abdrucke pro Objekt und der Anzahl der Druckfarben, aus denen das finale Gesamtdruckbild besteht.
Vorteilhafterweise werden Farben verwendet, welche unter der Einwirkung von UV-Strahlen aushärten. Deshalb sieht die Verwendung derartiger UV-Farben auch Trocknungsstationen mit wenigstens einer UV-Lampe vor, wobei vorteilhafterweise in Transportrichtung der Objekte hinter jeder Druckstation eine solche Trocknungsstation angeordnet ist. Letztere ist zweckmäßigerweise mit einem Streureflektor versehen, so dass die wenigstens eine UV-Lampe ein Strahlenfeld erzeugt, welches eine möglichst gleichmäßige Strahlungsintensität entlang der UV-Trocknungsstrecke in der Trocknungsstation aufweist, wobei die Trocknungsstrecke Teil des Transportwegs des Objektes ist. Zweckmäßigerweise sind die Länge des Druckbildes, Abstand der Objekte, Durchmesser der Objekte, Abstand der Trocknungsstation von der Druckstation und weitere hier relevante Parameter so aufeinander abgestimmt, dass das in einer Druckstation bedruckte Objekt lagegerecht in den Bereich des UV-Strahlenfeldes transportiert wird derart, dass bei Erreichen der durch das Strahlenfeld gebildeten Trocknungsstrecke der jeweilige Einzel-Abdruck in das Strahlenfeld eintritt und im Verlauf des weiteren Transports des um seine Längsachse rotierenden Objektes der gesamte Einzel-Abdruck den Einwirkungsbereich des Strahlenfeldes passiert.
Das aus wenigstens zwei Teil-Druckbildern zusammengefügte Gesamtdruckbild kann auch einfarbig sein, so dass wenigstens zwei Druckstationen zur Herstellung eines solchen Gesamtdruckbildes erforderlich wären.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in stark schematisierter Darstellung die Draufsicht einer Druckmaschine mit mehreren in Transportrichtung der Objekte hintereinander angeordneten Behandlungsstationen,
Fig. 2 in vereinfachter Darstellung die Draufsicht einer Siebdruckstation sowie einer in Transportrichtung der Objekte dahinter angeordneten Trocknungsstation,
Fig. 3 in perspektivischer Ansicht eine in einer Druckstation befindliche und von einer Halterung getragene Flasche,
Fig. 4 im Schema in vereinfachter Darstellung die dazugehörige Draufsicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Druckmaschine 10 ist als Teil einer Fertigungsstraße hinter einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtung zum Herstellen von Glasflaschen 12 (Fig. 3) angeordnet derart, dass die von der Herstellungsvorrichtung kommenden Flaschen, deren zu bedruckender Bereich 13 im Wesentlichen zylindrisch ist, über eine Transportschnecke 14 stehend einem kontinuierlich in Richtung des Pfeiles 16 rotierenden Transportrad 18 zugeführt werden. Letzteres ist an seinem Umfang mit Ausnehmungen 20 versehen, die jeweils eine Flasche aufnehmen, um die Flaschen in festgelegten Abständen zu einem dritten, umlaufenden Transportelement 22 zuzuführen, welches z. B. als Kette oder sonstwie in geeigneter Weise ausgebildet sein kann. Diese Kette ist mit Halterungen für die zu bedruckenden Objekte, also die Flaschen 12 versehen. Die Halterungen bestehen im allgemeinen aus zwei Komponenten, nämlich einem den bodenseitigen Endabschnitt der Flasche aufnehmenden ersten Halterungsteil 24 (Fig.3), welcher an den bodenseitigen Durchmesser der Flasche angepasst und mit einer entsprechenden Aufnahme versehen ist, und einem zweiten Halterungsteil 26. Dieses weist üblicherweise einen in die Halsöffnung der Flasche eingreifenden konusförmigen Fortsatz auf, so dass die Flasche um ihre Längsachse rotierbar zwischen den beiden Halterungsteilen fixiert ist.
Die beiden Halterungsteile 24, 26 sind in üblicher Weise in Längsrichtung der Flasche relativ gegeneinander verschiebbar angeordnet. Bei Erreichen der jeweils vom Transportrad 18 zu übernehmenden Flasche sind die beiden Halterungsteile auseinandergefahren, so dass im Zuge des Transfers vom Transportrad 18 zum dritten Transportelement 22 die Flasche zwischen beide Halterungsteile bewegt wird, worauf dann, sobald die Flasche und beide Halterungsteile axial zueinander ausgerichtet sind, die Halterungsteile unter Verringerung ihres Abstandes so weit relativ bewegt werden, dass sie die Flasche erfassen und tragen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
Die Abstände zwischen den am Transportrad 18 angebrachten, die Flaschen aufnehmenden Ausnehmungen 20 entsprechen den Abständen 44 (Fig. 2) zwischen den von der Kette 22 oder dgl. getragenen Halterungen 24, 26. Diese Abstände werden von der Leistung der die Flaschen herstellenden Vorrichtung, also durch die Anzahl der pro Zeiteinheit hergestellten Flaschen, bestimmt.
Die Behandlungsstationen, bei denen es sich insbesondere um Druckstationen 30 und Trocknungsstationen 32 handelt, sind in Transportrichtung 28 entlang dem dritten Transportelement 22 angeordnet.
Neben den Druck- und Trocknungsstationen können auch weitere Stationen vorgesehen sein, z. B. eine Station in Transportrichtung 28 vor der ersten Druckstation 30a, in welcher die Flaschen in Umfangsrichtung ausgerichtet, also gepassert (registered) werden derart, dass das Druckbild in einem bestimmten Bereich des Umfanges auf der Flasche aufgebracht wird. Derartige zusätzliche Behandlungen und Handhabungen und die zugehörigen Stationen sind bekannt, so dass sie hier nicht im Detail behandelt werden.
Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine der entlang dem dritten Transportelement 22 angeordneten Druckstationen 30 sowie eine in Transportrichtung 28 hinter ihr angeordnete Trocknungsstation 32. Das in der Druckstation 30 angeordnete Drucksieb 34, welches von einem Rahmen 36 getragen ist, weist eine dem aufzubringenden Abdruck entsprechende Schablone 38 auf. Die Länge 40 dieser Schablone in Transportrichtung 28 ist so bemessen, dass sie etwa dem halben Umfang, vorzugsweise etwas weniger, der Flasche 12 in deren Bereich 13 entspricht. Wenn die Länge 40 der Schablone dem halben Umfang der Flasche 12 entspricht, führt letztere während des Passierens der durch die Länge 40 bestimmten Wegstrecke eine Rotationsbewegung um ihre Längsachse von 180° aus.
Fig. 2 lässt erkennen, dass das Drucksieb 34 einschließlich des Rahmens 36 etwa die für den zwischen den einzelnen Objekten vorhandenen Abstände 44 maximale Länge aufweist, weil bei auf der Hälfte des Weges 40 zwischen Anfang und Ende der Druckschablone 38 befindlicher Flasche 12a das im vorangegangenem Druckvorgang bedruckte Objekt 12b gerade den Bereich des Drucksiebes verlässt, sich also am in Transportrichtung 28 hinteren Ende des Drucksiebes befindet, während das im folgenden Druckvorgang zu bedruckende Objekt 12c gerade das in Transportrichtung 28 vordere Ende des Drucksiebes 34 erreicht hat. Daraus ergibt sich, dass das Druckbild in Transportrichtung 28 bzw. in Umfangsrichtung des Objektes 12 nicht grösser sein darf als etwa dem halben Umfang des Objektes entspricht, da im anderen Fall das vorangegangene Objekt 12b sich noch und das nachfolgende Objekt 12c sich bereits im Bereich der Druckschablone 38 des Drucksiebes 34 befänden.
Das eigentliche Drucksieb 34 weist drei in Transportrichtung 28 hintereinander befindliche Abschnitte auf, nämlich einen in Transportrichtung 28 vor der Schablone 38 vorgesehenen ersten Abschnitt 34a, die Schablone 38 und einen in Transportrichtung 28 hinter der Schablone 38 befindlichen zweiten Abschnitt 34b. Die beiden Abschnitte 34a, 34b dienen nicht unmittelbar der Übertragung der Druckfarbe vom Drucksieb 34 auf das Objekt. Vielmehr wird im Abschnitt 34a die für den jeweils folgenden Druckvorgang vorgesehene Farbe aufgetragen, die dann von der diesem Druckvorgang jeweils zugeordneten Rakel 46, welche im Abschnitt 34a auf das Drucksieb aufgesetzt wird, über das Drucksieb und die darin befindliche Schablone verteilt und in Richtung auf das in Transportrichtung 28 hintere Ende des Drucksiebes derart bewegt wird, dass im Bereich der Schablone die Druckfarbe durch die offenen Maschen des Siebes auf die zu bedruckende Fläche des Objektes transferiert wird. Nach Beendigung dieses Farbtransfers, d. h. nachdem die Rakel 46 sich in Transportrichtung 28 hinter der Schablone 38 befindet, wird die Rakel im zweiten Abschnitt 34b des Drucksiebes von diesem abgehoben. Der im Abschnitt 34b nach jedem Druckvorgang ggf. verbleibende Überschuss an Druckfarbe kann dann in üblicher Weise vom Drucksieb entfernt und beispielsweise einem Vorratsbehälter zugeführt werden.
Aufgrund der Elastizität des Drucksiebes 34 wird dieses nach Aufsetzen der Rakel 46 im Abschnitt 34a durch diese gegen den jeweiligen Artikel gedrückt und mit Letzterem während der synchronen Bewegung von Rakel 46 und Artikel 12 entlang der Schablone 38, also zumindest über die Wegstrecke 40, in Berührung gehalten. Nach dem Abheben der Rakel vom Drucksieb 34 im Abschnitt 34b desselben ist der bedruckte Artikel nicht mehr in Kontakt mit dem Drucksieb 34, so dass der bedruckte Artikel ohne Probleme aus dem Bereich der Druckstation in Richtung auf die dahinter befindliche Trocknungsstation 32 bewegt werden kann.
Entsprechendes gilt für das Einführen des jeweils folgenden Objektes 12c in die Druckstation. Fig. 2 lässt erkennen, dass der um seine Längsachse 50 in Richtung des Pfeiles 48 rotierende Artikel 12c zunächst nicht mit dem Drucksieb in Berührung ist, da die diesem Artikel zugeordnete Rakel 46a, welche den Kontakt zwischen Artikel und Drucksieb bewirkt, erst kurz vor dem in Transportrichtung 28 vorderen Ende der Schablone 38 auf dieser aufsetzt und damit den Kontakt zwischen Artikel und Drucksieb herstellt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der in Fig. 2 etwa in der Mitte der Schablone dargestellte Artikel 12a bereits im Bereich des zweiten Abschnittes 34b, wobei die zugeordnete Rakel 46b bereits vom Drucksieb abgehoben ist und somit kein Kontakt mehr zwischen diesem und dem Artikel besteht. -
Die Rakeln sind Teile eines Systems, welches mehrere, im konkreten Fall drei Rakeln aufweist, die entlang einer etwa elliptischen Bahn 52 umlaufen, wie dies auch der Fig. 2 zu entnehmen ist. Ein derartiges Rakelsystem ist bekannt, so dass es keiner weiteren Erläuterung bedarf.
Bei Verwendung von unter der Einwirkung von UV-Strahlen aushärtender Druckfarbe ist hinter der Druckstation 30 eine Trocknungsstation 32 angeordnet, in welche die mit wenigstens einem Einzel-Abdruck 53 versehenen Objekte durch das dritte Transportelement 22 vorbewegt werden, um den jeweils zuletzt aufgebrachten Einzel-Abdruck zu trocknen.
Die bereits erwähnte Rotationsbewegung der einzelnen Flaschen 12 wird durch eine Zahnstange 54 bewirkt (Fig. 3 und 4), welche entlang dem dritten endlosen Transportelement 22 und dessen Führungsrädern 64, 65 verläuft. Jede Halterung für die Flaschen ist an ihrem ersten Halterungsteil 24 mit einem Zahnrad 55 versehen, welches mit der Zahnstange 54 in Eingriff ist derart, dass beim Transport der Flaschen durch die Behandlungsstationen auf das Zahnrad und zumindest das damit über eine Welle 51 verbundene erste Halterungsteil 24 die bereits erwähnte Rotationsbewegung in Richtung des Pfeiles 48 übertragen wird. Es ist selbstverständlich, dass die durch diese Rotationsbewegung bewirkte Umfangsgeschwindigkeit der Flasche in ihrem zu bedruckenden Bereich so gewählt ist, dass unter Berücksichtigung aller Parameter, z. B. Flaschendurchmesser, Transportgeschwindigkeit, ggf. Unterschied des Durchmessers des Zahnrades 55 und des zu bedruckenden Bereiches der Flasche, letztere möglichst ohne Schlupf am Drucksieb bzw. dessen Schablone abgerollt wird.
Druckstation 30 und jeweils zugehörige Trocknungsstation 32 sind entlang der Transportbahn für die Flaschen so zueinander angeordnet, dass einerseits der Weg zwischen Druckstation und Trocknungsstation so kurz wie möglich ist, andererseits die Flaschen in Umfangsrichtung beim Durchlaufen der Trocknungsstation optimal ausgerichtet sind. Die Trocknungsstation 32 ist mit einem UV-Strahler 56 und einem Reflektor 58 versehen. Letzterer ist als Streureflektor ausgebildet, so dass über die Länge in Transportrichtung der UV-Trocknungsstrecke 60 ein homogenes Strahlenfeld mit im wesentlichen gleichmäßiger Strahlenintensität vorhanden ist. Die Länge der Trockenstrecke 60 entspricht etwa der Länge des Einzel-Abdrucks 53 bzw. des Teil-Druckbildes, sollte jedenfalls nicht kürzer sein als dieses.
Der Abstand zwischen Druckstation 30 und Trocknungsstation 32 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel so gewählt, dass die Flasche nach Verlassen des die Schablone 38 enthaltenden Bereiches des Drucksiebes 34 noch eineinhalb Umdrehungen um die Längsachse ausführt, bevor sie dann in die UV-Trocknungsstrecke 60 einläuft derart, dass im Verlauf der folgenden Rotation der gesamte zuletzt aufgebrachte Einzel-Abdruck des Teil-Druckbildes dem Strahlenfeldes ausgesetzt ist. Dabei wird das Teil-Druckbild in Umfangsrichtung im allgemeinen etwas kürzer sein als 180°, so dass der Einzel-Abdruck des Teil-Druckbilds im Bereich zwischen den beiden herstellungsbedingten Markierungen 62 (Fig. 4) auf dem zu bedruckenden Bereich 13 aufgebracht werden kann, ohne sich auf diese parallel zur Längsachse der Flasche verlaufenden Markierungen zu erstrecken.
Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Druckmaschine ist mit fünf Druckstationen 30a - e sowie fünf Trocknungsstationen 32a - e versehen, wobei in Transportrichtung 28 hinter jeder Druckstation eine Trocknungsstation angeordnet ist. In der ersten Druckstation 30a wird der zu bedruckende Bereich 13 der Flasche, wie auch in den Fig. 2 und 4 dargestellt, auf dem ersten Umfangsabschnitt 13a, der sich zwischen den beiden um 180° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Markierungen 62 erstreckt, mit einem ersten Einzel-Abdruck 53a eines aus drei Einzel-Abdrucken bestehenden Teil-Druckbildes versehen, von denen in der in Fig. 4 dargestellten Lage der Teile zueinander etwa die erste Hälfte aufgebracht ist. Im Verlauf des weiteren Transports und der damit verbundenen Rotation um deren Längsachse erfolgt die Komplettierung dieses Einzel-Abdrucks auf eine Umfangslänge von etwa 180°, wie dies bei der Flasche 12b - und den ihr vorangehenden Flaschen - in Fig. 2 der Fall ist. Die so bedruckte Flasche wird dann durch die hinter der Druckstation 30a angeordnete erste Trocknungsstation 32a geführt, in welcher der soeben aufgebrachte Einzel-Abdruck 53a getrocknet wird.
Im Verlauf des weiteren, kontinuierlichen Transports in Richtung des Pfeiles 28 gelangt die Flasche in die zweite Druckstation 30b, in welcher im Bereich des ersten Einzel-Abdrucks 53a, welcher in der Station 30a aufgebracht worden war, ein zweiter Einzel-Abdruck in einer anderen Farbe aufgebracht wird, der in der zweiten Trocknungsstation 32b getrocknet wird. Diese Vorgänge wiederholen sich zum Aufbringen eines dritten Einzel-Abdrucks im Bereich der bereits in den ersten beiden Druckstationen aufgebrachten Einzel-Abdrucke in einer dritten Farbe in der dritten Druckstation 30c und der Trocknung in der dritten Trocknungsstation 32c. Damit ist das im Abschnitt 13a aufzubringende Teil-Druckbild fertiggestellt, welches nahezu eine Hälfte des Flaschenumfangs einnimmt.
Die dritte Trocknungsstation 32c befindet sich im Bereich des zweiten Führungs- und/oder Antriebsrades 65, um welches die endlose Kette 22 geführt ist, um einen zweiten Transportstrang 22b zu bilden, welcher parallel zum ersten Transportstrang 22a verläuft. An Letzterem sind die drei Trocknungsstationen 30a - c und die beiden Trocknungsstationen 32a, b angeordnet sind. Diese Art der Führung der Transportkette 22 ermöglicht eine kompakte Bauweise der Druckmaschine trotz des Vorhandenseins einer größeren Anzahl von Behandlungsstationen.
In der dem zweiten Transportstrang 22b zugeordneten vierten Druckstation 30d kann dann auf dem dem ersten Umfangsabschnitt 13a gegenüberliegenden zweiten Abschnitt 13b des zu bedruckenden Bereiches 13 ein erster Einzel-Abdruck eines zweiten Teil-Druckbildes aufgebracht und in der folgenden Trocknungsstation 32d getrocknet werden. In der letzten Druckstation 30e kann dann ein z. B. andersfarbiger Einzel-Abdruck im Bereich des in der Druckstation 30d erzeugten Einzel-Abdrucks aufgebracht werden. Als Ergebnis ist somit ein finales Gesamt-Druckbild vorhanden, das aus zwei drei- bzw. zweifarbigen Teil-Druckbildern besteht, die ihrerseits aus mehreren einfarbigen Einzel-Druckbildern zusammengesetzt sind.
Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass das Teil-Druckbild, welches aus mehreren Einzel-Abdrucken bestehen kann, sich kontinuierlich über den Umfangsabschnitt 13a erstreckt. Abweichend davon ist es aber auch möglich, wenigstens eines der Teil-Druckbilder diskontinuierlich in dem Sinne auszugestalten, dass es aus wenigstens zwei Abschnitten besteht, die in Umfangsrichtung der Flasche und/oder in Richtung der Längsachse des Objektes hintereinander angeordnet sind.
Bezüglich der Druckmaschine sind auch andere Kombinationen und Zuordnungen als vorstehend beschrieben möglich. So können mehr oder weniger Druckstationen und Trocknungsstationen vorgesehen sein, immer in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen, d.h. der Beschaffenheit des jeweiligen finalen Gesamt-Druckbildes.
Die Abstände zwischen den einzelnen Behandlungsstationen sollten so gering wie möglich sein, um auch die Größe der Druckmaschine so gering wie möglich zu halten, wenngleich deren Ausmaße natürlich abhängen von der Anzahl der Druck- und Trocknungsstationen sowie der sonstigen Behandlungsstationen. Im allgemeinen wird es zweckmäßig sein, die Abstände zwischen den einzelnen Stationen so zu wählen, dass sie ein Optimum darstellen zwischen der Erzielung eines möglichst kleinen Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stationen und der Länge des Transportweges, die erforderlich ist, um bei gegebenem Durchmesser des Objektes die jeweils erforderliche Positionierung desselben in Umfangsrichtung für die Behandlungen der nächsten Station zu gewährleisten. Dazu gehört beispielsweise das Erfordernis, die Einzel-Abdrucke eines Teil-Druckbildes jeweils in richtiger Weise zueinander auszurichten.
Die mit dem finalen Gesamt-Druckbild versehene Flaschen 12 werden nach Verlassen der letzten Behandlungsstation von dem dritten Transportelement 22 an ein zweites Transportrad 70 abgegeben, das, wie das erste Transportrad 18, ebenfalls mit Randausnehmungen 20 versehen ist, welche die Flaschen aufnehmen, wobei in der Übergabestation die beiden Halterungsteile 24, 26 der die Flasche während des Transportes durch das dritte Transportelement 22 tragenden Halterung auseinander bewegt werden, um das jeweilige Objekt freizugeben. Das zweite Transportrad 70 gibt die Flaschen dann an ein nächstes Transportmittel 72, welches die Flaschen einer weiteren Behandlung oder Verwendung zuführt.

Bezugszeichenliste

10: Druckmaschine
12a, b, c: Objekt, Flasche
13a, b: zu bedruckender Bereich
14: Transportschnecke
16: Rotationsrichtung
18: Transportrad
20: Ausnehmung
22: drittes Transportelement, Kette
22a, b: Strang des Transportelementes 22
24: erstes Halterungsteil
26: zweites Halterungsteil
28: Transportrichtung
30: Druckstation
30a - e: Druckstation
32a - e: Trocknungsstation
34: Drucksieb
34a, b: Abschnitt von 34
36: Rahmen
38: Schablone
40: Länge der Schablone
44: Abstand zwischen Objekten e
46: Rakel
46a, b: Rakel
48: Rotationsrichtung
50: Längsachse
51: Welle
52: Umlaufbahn für Rakel
53, a: Einzel-Abdruck
54: Zahnstange
55: Zahnrad
56: UV-Strahler
58: Streureflektor
60: UV-Trocknungsstrecke
62: Markierungen an Objekt 12
64: erstes Führungsrad
65: zweites Führungsrad
70: Transportrad
72: Transportmittel

Claims

Verfahren zum Dekorieren von Objekten (12) während des Transports derselben in einem Transportstrom durch wenigstens zwei Siebdruckstationen und gegebenenfalls zusätzliche Behandlungsstationen mittels Siebdruck, wobei die Objekte an einem Drucksieb (34) abgerollt werden, dem wenigstens eine Rakel (46) zugeordnet ist, und der zu bedruckende Bereich (13) des Objektes (12) wenigstens zwei Abschnitte (13a, 13b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken der Objekte in direktem Zusammenhang mit der Herstellung der Objekte erfolgt, derart, dass die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte transportiert werden, durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte die Herstellungsvorrichtung verlassen, bestimmt ist und die Abstände zwischen den einen Transportstrom bildenden Objekten kleiner sind als der Abstand, der für eine umlaufende Bedruckung der Objekte in einem Arbeitsgang erforderlich wäre, und die zu bedruckenden wenigstens zwei Abschnitte in Umfangsrichtung des Objektes gegeneinander versetzt sind und jeder Abschnitt getrennt mit mindestens einem Einzel-Abdruck (53) bedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einem der Abschnitte (13a, b) mehr als ein Einzel-Abdruck (53) aufgebracht wird und sämtliche Einzel-Abdrucke auf einem Abschnitt sich zu einem Teil-Druckbild ergänzen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzel-Abdrucke (53) auf beiden Abschnitten (13a, b) sich zu einem Gesamt-Druckbild ergänzen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (12) während des Abrollens am Drucksieb (34) über die Länge (40) der Schablone (38) nicht mehr als 180° um seine Längsachse (50) rotiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Einzel-Abdruck (53) zwischen zwei am Objekt parallel zu seiner Längsachse verlaufenden Markierungen (62) aufgebracht ist, die herstellungsbedingt und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (12) nach dem Aufbringen eines Einzel-Abdruckes (53) durch eine UV-Trocknungsstation (32) einem homogenen UV-Strahlenfeld ausgesetzt wird.
Vorrichtung zum Dekorieren von an einem Drucksieb (34) abrollbaren Objekten (12), die jeweils von einer Halterung (24, 26) um ihre Längsachse (50) rotierbar getragen sind, wobei die Halterungen an einem Transportelement (23) angebracht sind, welches die Objekte (12) in einem Transportstrom durch wenigstens zwei Siebdruckstationen und gegebenenfalls zusätzliche Behandlungsstationen transportiert und dem Drucksieb, das mit einer dem herzustellenden Abdruck entsprechenden Schablone (38) versehen ist, wenigstens eine Rakel (46) zugeordnet ist, und der zu bedruckende Bereich (13) des Objektes wenigstens zwei Abschnitte (13a, 13b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel während des Druckvorganges synchron mit dem jeweils in der Druckstation zu dekorierenden Objekt bewegbar ist, und die die Objekte (12) tragenden Halterungen (24, 26) in Transportrichtung (28) einen Abstand (44) voneinander aufweisen, der kleiner ist als der Abstand, welcher für eine umlaufende Bedruckung (360°) des Objektes in einem Arbeitsgang erforderlich wäre, und die wenigstens zwei Abschnitte (13a, b) des zu bedruckenden Bereichs (13) in Umfangsrichtung des Objektes gegeneinander versetzt sind, und jedem Abschnitt (13a, 13b) wenigstens eine Druckstation (30) zugeordnet ist, und die Vorrichtung zum Dekorieren der Objekte einer Vorrichtung zur Herstellung derselben nachgeordnet ist und beide Vorrichtungen durch wenigstens ein Transportmittel für die Objekte zu einer Fertigungsstraße miteinander verbunden sind, sodass die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte einer Siebdruckstation zugeführt werden, vorgegeben ist durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Objekte die Herstellungsvorrichtung verlassen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem der wenigstens zwei Abschnitte (13a, b) mehr als zwei Druckstationen (30) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des in einer Druckstation (30) aufgebrachten Einzel-Abdrucks (53) in Umfangsrichtung des Objektes nicht mehr als 180° beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzel-Abdruck (53) zwischen zwei an dem Objekt (12) parallel zu seiner Längsachse (50) verlaufenden Markierungen (62) aufgebracht ist, die um etwa 180° gegeneinander versetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auf wenigstens einem der Abschnitte (13a, b) aufgebrachten wenigstens zwei Einzel-Abdrucke (53) sich zu einem Teil-Druckbild ergänzen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Teil-Druckbilder sich zu einem Gesamt-Druckbild ergänzen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass hinter jeder Druckstation (30) eine Trocknungsstation (32) mit einer UV-Lampe (56) angeordnet ist, welche ein Strahlungsfeld erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine UV-Lampe (56) ein Strahlungsfeld mit einer in Transportrichtung (28) der bedruckten Objekte (12) im wesentlichen gleichmäßige Strahlungsintensität erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Strahlungsfeldes in Transportrichtung (28) der Länge des Teil-Druckbildes in Umfangsrichtung des Objektes (12) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Druckstation (30) und der ihr zugeordneten Trocknungsstation (32) ein gemeinsames Transportsystem zugeordnet ist.