ITMI940841A1 - Apparecchiatura per stampa tampografica, particolarmente su oggetti - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

APPARECCHIATURA PER STAMPA TAMPOGRAFICA,

MENTE SU OGGETTI

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce al campo delle macchine o apparecchi per stampare immagini su superfici, per esempio di oggetti, mediante un procedimento a tampone o cosiddetto "tampografico". Secondo tale procedimento, un cliché viene inchiostrato mediante un inchiostratore, quindi l'eccesso di inchiostro è asportato con una racla; un tampone in materiale generalmente relativamente morbido ed elastico viene abbassato sul cliché per prendere l'immagine, quindi sollevato e applicato sulla superficie da stampare. Queste fasi sono ripetute più volte nella stampa a più colori, prelevando le immagini da diversi cliché inchiostrati con inchiostri differenti.

Generalmente questo tipo di tecnica viene utilizzato preferenzialmente per la stampa su oggetti.

Normalmente le macchine tampografiche lavorano con tempi di ciclo nell'ordine di 2-6 secondi, attualmente però sono richieste dal mercato macchine con tempi di ciclo molto più bassi al fine di soddisfare alte esigenze produttive magari inserite in linee di produzione già esistenti.

Una limitazione al raggiungimento di elevate velocità di stampa era rappresentata in passato dagli inchiostri e dai sistemi di inchiostratura-raclatura.

Attualmente però con la disponibilità di sistemi di inchiostratura-raclatura ermetici e di inchiostri con caratteristiche idonee al raggiungimento di alte velocità operative i costruttori di macchine tampografiche hanno rivolto la loro attenzione al fine di migliorare la macchina da stampa così da consentire, con il minimo degli inconvenienti possibile, il raggiungimento delle elevate cadenze possibili.

Fino ad oggi, i tipi di macchine tampografiche costruite si possono dividere in due grandi categorie:

A) con cliché fisso;

B) con cliché mobile.

Il tipo A prevede un movimento verticale del tampone di prelevamento dellimmagine dal cliché precedentemente inchiostrato e raclato, un movimento orizzontale per il trasferimento del tampone dalia-verticale del cliché alla verticale dell'oggetto e un movimento di deposito dell'immagine sul cliché con un movimento verticale del tampone. Il ciclo risulta quindi composto da sei movimenti separati, pertanto in sei punti di ogni ciclo la velocità del tampone sarà zero.

Le parole "verticale" e "orizzontale" sono usate in questo contesto solo per semplicità di descrizione; deve essere chiaro che la macchina può lavorare anche inclinata, l'unica condizione necessaria è pertanto l'ortogonalità tra i due movimenti.

La macchina del tipo B si differenzia dal tipo A solo perché è il cliché che libera l'area di stampa e quindi il tampone è dotato di soli movimenti verticali.

Al fine del raggiungimento di elevate velocità è più conveniente il tipo B in quanto il tampone, essendo costruito in soffice gomma, non sopporta bene forti accelerazioni e decelerazioni durante il movimento orizzontale, che inducono oscillazioni sulla gomma impedendo nella fase successiva del ciclo di prelevare o depositare immagini con una buona qualità a meno di tempi di attesa per lo smorzamento del tremolio del tampone.

Il tampone infatti per la sua costituzione e la sua forma sopporta molto meglio accelerazioni e decelerazioni in senso verticale, in questo modo infatti la vibrazione indotta alla morbida massa della gomma sarà molto inferiore alla sollecitazione orizzontale ed inoltre una vibrazione in verticale disturba molto meno la qualità di stampa.

Le macchine del tipo A saranno invece più adatte ad impieghi con basse cadenze in quanto rendono più facile il carico/scarico manuale dei pezzi da stampare non essendo l'area interessata da questa operazione mai ingombrata dal movimento del cliché.

Prendendo in considerazione le attuali apparecchiature del tipo B presenti sul mercato, adatte pertanto ad alte cadenze produttive, si descrivono in seguito varie forme costruttive.

Un primo tipo, più semplice, è costituito da una macchina il cui movimento tamponi è generato direttamente o attraverso leverismi da un cilindro pneumatico, ed allo stesso modo un altro cilindro pneumatico provvede al movimento alternato del cliché.

Questo sistema ha una grande economicità di costruzione e ha il vantaggio che le sei fasi che compongono il ciclo di stampa possono essere ripetute singolarmente in modo manuale durante la messa a punto della macchina per gli aggiustamenti delle corse e delle velocità del cilindro nonché della raclatura/inchiostratura del cliché.

E' possibile inoltre l'inserimento di tempi di attesa tra le varie fasi, importanti nella tecnica tampografica per l'ottenimento della migliore qualità di stampa.

Questa soluzione costruttiva impedisce però un'elevata precisione nelle corse verticali di presa immagine e di stampa dovute proprio alla comprimibilità dell'aria che le rende inadatte all 'utilizzo con tamponi particolarmente piccoli che comunque richiedono invece corse precise.

Inoltre le velocità rettilinee dei cilindri pneumatici sono limitate e soprattutto i moti imposti al tampone dai cilindri pneumatici non sono ottimali in quanto le accelerazioni/decelerazioni sono determinati da freni pneumatici o idraulici posti alle estremità dei movimenti e che agiscono solo in limitati tratti di corsa imponendo elevati valori di decelerazione.

Solo utilizzando particolari accorgimenti costruttivi abbastanza costosi e sofisticati è possibile raggiungere buone velocità di stampa che comunque non sono elevatissime per il comunque non ottimale movimento che hanno i cilindri pneumatici.

Tra gli svantaggi è inoltre da segnalare una scarsa efficienza energetica e l'impossibilità di fermo tampone compresso sul cliché o sull'oggetto.

Il secondo tipo di macchina è completamente meccanico e generalmente comprende un comune motore, per esempio asincrono, che ruotando a velocità costante impone attraverso un riduttore un movimento lento in rotazione di una o più camme che, direttamente o tramite leverismi, azionano i movimenti sia del cliché che del tampone.

Detto sistema ha come vantaggi un’alta precisione, la possibilità di ottenere movimenti (accelerazione e decelerazione) ottimali e alta efficienza energetica.

Ha invece come rilevante svantaggio il fatto di avere un ciclo estremamente rigido, per esempio non è consentita l'esecuzione singola dei movimenti che rende facile la messa a punto ed inoltre l'aggiustamento delle corse verticali del tampone avviene cambiando dei bracci di leva in modo piuttosto complicato da eseguire e costoso da costruire.

Non è possibile inoltre interrompere in modo semplice il ciclo se non staccando il motore per inserire tempi di attesa e il tipo di costruzione non rende molto facile la sincronizzazione di più macchine che lavorano in parallelo, a meno di dotarle di un unico motore o di un albero elettrico di connessione.

Un ulteriore svantaggio è costituito in genere da una certa complessità meccanica.

Un terzo tipo di macchina prevede l'utilizzo di due motori con controllo di posizione (controllo numerico) che, attraverso un sistema di trasformazione del moto da rotatorio a rettilineo (per esempio una vite) muovono rispettivamente il tampone e il cliché.

Detto sistema avrebbe tutti i vantaggi dei due sistemi precedentemente descritti salvo ovviamente una maggior complessità generale e ovviamente problemi per quanto riguarda la velocità, dovuti al fatto che i motori dovrebbero accelerare e decelerare 6 volte per ciclo.

Scopo di questa invenzione è ovviare agli inconvenienti delle macchine precedenti.

Tale scopo è stato ottenuto con un'apparecchiatura o macchina come nella rivendicazione 1.

Secondo l'invenzione, si prevede che sia il movimento verticale dei tamponi che il movimento del cliché di inchiostratura-raclatura siano ottenuti attraverso una rotazione oscillatoria di una ruota camma-manovella, pertanto un intero ciclo risulterebbe compiuto con una rotazione oraria inferiore a 360° e con una rotazione antioraria inferiore a 360°, cioè in due oscillazioni.

La rotazione della ruota camma-manovella è imposta da un motore a posizione angolare controllata (a controllo numerico), così da poter controllare accelerazioni, decelerazioni, velocità e corse in ogni fase del ciclo che potrà essere composto a piacimento come nelle più versatili macchine pneumatiche o a controllo numerico conosciute a due motori.

La doppia oscillazione dell'albero di cui è composto il ciclo permette l'ottenimento di velocità paragonabili a quelle ottenute con una macchina meccanica con motore funzionante a velocità costante proprio perché in un intero ciclo il motore dovrà accelerare e decelerare solo due volte contro le sei volte richieste da una macchina tradizionale a controllo numerico con due motori.

La semplicità costruttiva della macchina è notevole e le precisioni ottenibili sono elevatissime.

Nessun problema ci sarà nel sincronizzare più unità e nessun problema ci sarà a sincronizzare la macchina su catene o sistemi di convogliamento pezzi già esistenti.

L'utilizzo di motori con controllo di posizione permette l'ottenimento delle ottimali curve di accelerazione e decelerazione.

Un esempio di realizzazione dell'invenzione sarà descritto in seguito a titolo illustrativo soltanto e non limitativo con riferimento alle figure allegate in cui: figura 1 è una vista schematica in alzato di un'apparecchiatura secondo l'invenzione; l'apparecchiatura è illustrata in una condizione tipica di inizio del ciclo di stampa, con il cliché in posizione arretrata in modo che la parte incisa sia coperta di inchiostro e il tampone sollevato;

figura 2 illustra le varie fasi operative dell'apparecchiatura; in particolare: figura 2a è il movimento di corsa di radatura (il movimento verticale del tampone in questa fase non è rilevante);

figura 2b è la corsa massima di discesa del tampone su cliché fermo; figura 2c è la risalita del tampone dal cliché;

figura 2d movimento di corsa di inchiostratura (il movimento verticale del tampone in questa fase non è rilevante);

figura 2e è la corsa massima di discesa del tampone sull'oggetto;

figura 2f è il ritorno alla posizione di inizio ciclo, o salita dell'oggetto.

L'apparecchiatura o macchina è indicata complessivamente con il riferimento 10. Su un'incastellatura fissa 12 sono portate rotaie fisse 14, 16 di traslazione del carrello. Le rotaie sono orizzontali (limitatamente all'esempio in figura - la disposizione potrebbe anche essere inclinata) e su di esse è montato scorrevole il carrello portacliché o portalastra 18, che presenta un braccio inferiore 20, in cui si dispone in modo amovibile una lastra o cliché 22, predisposta, come d'uso, con l'immagine da riprodurre incavata. L'incastellatura 12 porta inoltre una guida di scorrimento 24, con sede di scorrimento generalmente verticale (o comunque ortogonale alle guide o rotaie 14, 16), entro la quale è accolta in modo scorrevole verticalmente un'asta portatampone 26, che porta all'estremità inferiore un tampone 28 di qualunque tipo per sé noto, per il trasferimento dell 'immagine dal cliché ad un oggetto da stampare (non illustrato).

L'incastellatura porta inoltre uno scodellino o bicchierino inchiostratoreraclatore indicato con 30, che può essere di qualsiasi tipo per sé noto, e non verrà qui descritto in particolare.

Il movimento è impartito all'asta 26 e ai carrello 18 a partire da un unico motore 32. Questo, attraverso una prima cinghia di trasmissione 34, un tendicinghia 36 e una seconda cinghia 38, muove in rotazione una ruota a cammamanovella 40, girevole attorno ad un asse a orizzontale. Sulla ruota 40, è imperniata un'estremità 42' di una biella 42 attorno all'asse b eccentrico rispetto ad a; l'altra estremità 42" della manovella è imperniata all'asta 26. Si vedrà che il movimento di rotazione della ruota 40 determina un movimento alternativo verticale dell'asta 26 e quindi, dei tampone 28.

La ruota 40 presenta una cavità a camma 44 che si sviluppa attorno all'asse a a distanze radiali differenti da esso. Precisamente la camma comprende una sezione 44' di raggio r minore, una sezione di transizione 44" e una sezione 44'" di raggio R maggiore. La sezione 44' si estende attorno all'asse a per un arco y, la sezione 44" per un arco oc, la sezione 44'" per un arco β.

Entro la camma 44 si impegna un nottolino seguitore 45, solidale ad un'estremità distale di un braccio oscillante 46 imperniato su un perno 48 fisso all'incastellatura. Sul braccio 46 è imperniata un'estremità di una biella 50 la cui altra estremità è imperniata su un braccio di una leva 52 di comando carrello. Questa è fulcrata in 54 sull'incastellatura, e comanda con l'altro braccio, attraverso un'ulteriore biella 56, il detto carrello porta cliché 18. Si vede quindi che, con il leverismo descritto, la rotazione della ruota 40 determina un movimento orizzontale avanti e indietro del carrello 18; in particolare, l'impegno del nottolino 45 nel tratto di camma di raggio minore r corrisponde una posizione verso destra o retratta del carrello; all'impegno del nottolino nel tratto di camma di raggio R corrisponde una posizione estesa verso sinistra del carrello. Ovviamente è possibile realizzare lo stesso movimento del carrello con accorgimenti diversi che non saranno descritti in quanto facilmente accessibili al tecnico del ramo che abbia letto la presente descrizione.

Si descriverà ora il procedimento con riferimento alle figure da 2a a 2f, in cui le frecce indicano i vari movimenti.

A partire dalla posizione illustrata in figura 1, una prima rotazione della ruota 40 in senso orario per un arco a (corrispondente alla estensione angolare del tratto 44" della camma) fa compiere al cliché un avanzamento verso sinistra sotto il bicchierino 30, cosicché l'incisione sul cliché risulta inchiostrata e raclata, e fin sotto il tampone 28, che in questa fase è mantenuto sollevato (radatura). Un'ulteriore rotazione oraria della ruota 40 per un arco β, (corrispondente all'estensione angolare del tratto 44'") fino ad una posizione sostanzialmente corrispondente alle tre sul quadrante di un orologio, abbassa il tampone sul cliché (figura 2b), mantenendo fissa la posizione del cliché stesso (discesa su cliché).

A questo punto la rotazione della ruota 40 è invertita, l'asse b ripercorre l'arco β risollevando il tampone 28 (figura 2c - salita da cliché) e quindi l'arco a, ciò che determina l'arretramento della lastra 22 (figura 2d - inchiostratura).

La rotazione antioraria prosegue per un arco γ fino a che l'asse b è all'incirca nella posizione corrispondente alle 6 sul quadrante di un orologio e in questo arco determina l'abbassamento del tampone sull'oggetto da stampare (figura 2e - discesa su oggetto), mentre il cliché resta fermo nella posizione retratta.

Il senso di rotazione della ruota 40 (indicato dalle frecce nelle figure) è quindi di nuovo invertito e l'asse b ripercorre l'arco γ in senso inverso, risollevando il tampone, fino alla posizione della figura 2f (salita da oggetto) che coincide con la posizione illustrata in figura 1.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per stampa tampografica su oggetti, comprendente: un supporto del cliché, un dispositivo inchiostratore-raclatore, un tampone mobile per prelevare l'immagine dal cliché e trasferirla all'oggetto, il dispositivo di supporto (20) del cliché essendo mobile di moto alternativo e il dispositivo a tampone (28) di prelievo dell'immagine essendo mobile di moto alternativo trasversalmente al moto del cliché; il dispositivo inchiostratore-raclatore (30) essendo in posizione stazionaria; caratterizzata dal fatto che comprende per la movimentazione del supporto del cliché e per la movimentazione del tampone, un mezzo rotante (40); mezzi (32) per muovere detto mezzo rotante di moto rotatorio oscillante; la trasmissione del movimento fra detto mezzo rotante e il tampone comprendendo un impemiamento eccentrico (42') attorno all'asse (a) del mezzo rotante.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto mezzo rotante è una ruota di comando (40) dei movimenti, e detta ruota ha, imperniata in detta posizione eccentrica, un'estremità di una biella (42) di comando del tampone.
3. 3. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che detta ruota presenta una camma (44) di comando del movimento del cliché (22).
4. 4. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che comprende un'asta (26) portatampone imperniata su detta biella e alla cui estremità inferiore è vincolato il tampone e detta asta è scorrevole in una guida (24).
5. 5. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che comprende un carrello (20) di supporto del cliché traslabile lungo rotaie (16) e collegato mediante un leverismo (50, 52, 56) a un braccio oscillante (46) portante un tastatore o seguitore della camma.
6. 6. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 3 caratterizzata dal fatto che la camma di comando si estende attorno a un asse (a) di oscillazione delle ruote e comprende un primo tratto di raggio r esteso per un primo angolo (y), un secondo tratto di raggio variabile da r a R esteso per un secondo angolo (a) e un terzo tratto di raggio R esteso secondo un terzo angolo (β).
7. 7. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto leverismo comprende: una prima biella (50), una leva (52) fulcrata in posizione fissa e azionata dalla prima biella, una seconda biella (56) imperniata a detta leva e al carrello (20).
8. 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che il mezzo a camma (40) di azionamento è unico per il comando dei movimenti del tampone e del cliché ed è mosso di un movimento rotatorio oscillante attorno ad un asse (a) a partire da un unico motore.