PL238373B1 - Maszyna do termodruku - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest maszyna do termodruku przeznaczona do wykonywania nadruków na zewnętrznych powierzchniach przedmiotów o kształcie zbliżonym do cylindra.

Maszyny do termodruku posiadają stemple o powierzchniach płaskich lub walcowych, na których znajdują się wypukłe wzory nadruku, który ma być odbity na płaskiej lub walcowej powierzchni przedmiotu. Pomiędzy stemplem a nadrukowywaną powierzchnią przedmiotu znajduje się folia pokryta warstwą lakieru od strony przedmiotu. Nadruk wykonywany jest poprzez dociśnięcie folii rozgrzanym stemplem do powierzchni przedmiotu, w wyniku czego odkleja się z folii warstwa lakieru o kształcie wzoru nadruku i przykleja do powierzchni tego przedmiotu.

Aby zapewnić dużą wydajność oraz dobrą jakość nadruku maszyny do termodruku konstruowane są jako bezobsługowe automaty lub półautomaty.

Z opisu patentowego US5147495 znana jest maszyna do termodruku posiadająca przesuwną w pionie głowicę, wewnątrz której zamocowany jest podgrzewany stempel w kształcie walca, który obraca się wokół poziomej osi. Pod walcem umieszczony jest stół, obracający się wokół pionowej osi i posiadający cztery ramiona, na końcach których znajdują się uchwyty do mocowania przedmiotów w kształcie cylindra, na których wykonywany jest nadruk. Pomiędzy głowicą i stołem przesuwa się foliowa taśma do termodruku. Obracający się stół kolejno umieszcza pod głowicą przedmioty do nadruku, a opadający stempel dociska taśmę do powierzchni obracającego się przedmiotu i tocząc się po tej powierzchni odbija na niej wzór nadruku. W rozwiązaniu tym możliwy jest nadruk tylko jednego wzoru, a czas nadruku i tym samym wydajność, uzależnione są od średnicy przedmiotu dekorowanego.

W opisie patentowym US3718517 przedstawiona jest maszyna do termodruku wykorzystująca stół obrotowy do przenoszenia przedmiotów dekorowanych między stanowiskami, na którym umieszczone są regulowane gniazda obrotowe. Powyżej pionowo ustawionego stołu obrotowego znajdują się dwie głowice z płaskimi stemplami drukującymi, umożliwiającymi nadruk dwóch różnych wzorów i/lub kolorów. Pomiędzy głowicami i stołem przesuwa się foliowa taśma pokryta farbą od strony stołu. Nadruk odbywa się poprzez przemieszczenie się głowic z rozgrzanymi stemplami w kierunku poziomym, stycznie do drukowanych powierzchni obracających się przedmiotów, przeniesienie farby z taśmy na przedmiot i wprasowanie jej w powierzchnię tego przedmiotu. Napisy mogą być wykonywane jedynie na przedmiotach o jednakowej średnicy ze względu na brak możliwości regulacji prędkości obrotowej tych przedmiotów w trakcie druku.

Znana jest z opisu patentowego US6164199 maszyna wykonująca termodruki wyposażona w stół obrotowy z napędem na gniazda przedmiotów dekorowanych. W systemie tym przewidziano osobny napęd obracający przedmioty wokół własnej osi podczas nadruku i osobny napęd do obrotu przedmiotów podczas obróbki towarzyszącej drukowaniu. Obracanie przedmiotów może odbywać się tylko podczas postoju stołu obrotowego, gdyż podczas obrotu napędy gniazd są rozłączone. Oś obrotu przedmiotu jest pozioma.

W znanych rozwiązaniach maszyn do termodruku nie jest możliwe równoczesne drukowanie dwóch różnych wzorów w różnych kolorach na przedmiocie posiadającym dwie cylindryczne powierzchnie o różnych średnicach.

W celu uniknięcia tych niedogodności i zwiększenia wydajności procesu nadruku skonstruowano maszynę do termodruku, która posiada ruchome stemple i w którym prędkość obrotowa przedmiotu jest różna w zależności od średnicy jednej z powierzchni tego przedmiotu, na której aktualnie jest wykonywany nadruk. Rozwiązanie to umożliwia równoczesne drukowanie dwóch różnych wzorów w różnych kolorach na przedmiocie posiadającym dwie cylindryczne, owalne lub eliptyczne powierzchnie o różnych średnicach. Drukowanie odbywa się w czasie obrotu stołu.

Maszyna do termodruku według niniejszego wynalazku zawiera korpus, obrotowy stół z obrotowymi uchwytami do mocowania przedmiotów nadrukowywanych, podgrzewane głowice ze stemplami, układ napędowy foliowej taśmy pokrytej farbą. Pary uchwytów znajdujące się na sąsiednich ramionach obrotowego stołu połączone są do oddzielnych napędów, przy czym uchwyt I i uchwyt II połączone są z napędem I, zaś uchwyt III i uchwyt IV połączone są z napędem II. Uchwyty I, II, III i IV są połączone z napędami I i II przy pomocy przekładni pasowej, przy czym w przekładni pasowej użyte są pasy zębate. Oś obrotu stołu jest pozioma.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia maszynę do termodruku w widoku z przodu, fig. 2 - schemat współpracy stołu, głowic oraz taśmy

PL 238 373 B1 w widoku z przodu, fig. 3 - stół w widoku z tyłu, od strony napędu, fig. 4 - napęd stołu w półprzekroju, w widoku z boku, fig. 5-11 - stół w widoku z przodu w siedmiu pozycjach wykonywania termodruków.

Maszyna do termodruku zawiera korpus 1, na którym zamontowany jest obrotowy moduł 2, głowicę I 3 i głowicę II 3’, dwa magazynki 4 odwijania folii, dwa układy 5 nawijania folii, manipulator podający 6, manipulator odbierający 7, transporter 8.

Obrotowy moduł 2 zawiera stół 9 w kształcie równoramiennego krzyża, który obraca się wokół poziomej osi w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.

Stół 9 posiada ramię I 10 z uchwytem I 11, ramię II 12 z uchwytem II 13 ramię III 14 z uchwytem III 15 i ramię IV 16 z uchwytem IV 17. Obrotowe uchwyty I, II, III, IV (11, 13, 15, 17) są zamocowane w otworach ramion na ułożyskowanych wałkach 18, na których dodatkowo osadzone są zębate koła pasowe, przy czym koło pasowe I 19 połączone jest z uchwytem I 11, koło pasowe II 20 połączone jest z uchwytem II 13, koło pasowe III 21 połączone jest z uchwytem III 15, koło pasowe IV 22 połączone jest z uchwytem IV 17.

Koło pasowe I 19 oraz koło pasowe II 20 połączone są zębatym pasem I 23 z kołem pasowym V 24, które jest zamocowane na pośrednim wale wewnętrznym 25 wraz z kołem pasowym VI 26, które z kolei jest połączone zębatym pasem II 27 z kołem pasowym VII 28 napędu I 29.

Koło pasowe III 21 oraz koło pasowe IV 22 połączone są zębatym pasem III 30 z kołem pasowym VIII 31, które jest zamocowane na pośrednim wale zewnętrznym 32 wraz z kołem pasowym IX 33, które z kolei jest połączone zębatym pasem IV 34 z kołem pasowym X 35 napędu II 36. Pośredni wał wewnętrzny 25 jest łożyskowany w pośrednim wale zewnętrznym 32, który z kolei jest łożyskowany w oprawie łożysk 37 przymocowanej do korpusu 1. Zębaty pas I 23 oraz zębaty pas III 30 napinane są poprzez docisk kół napinacza 38.

Wykorzystując wyżej opisane przełożenia, napęd I 29 obraca uchwytem I 11 oraz uchwytem II 13 ze zmienną prędkością v1, natomiast napęd II 36 obraca uchwytem III 15 oraz uchwytem IV 17 ze zmienną prędkością v2.

Prędkość obrotowa obu napędów 29 i 36 jest zmienna w czasie wykonywania nadruków i tak sterowana, aby okrągły przedmiot 42 toczył się bez poślizgu po płaskiej powierzchni stempla.

Głowica 3 zawiera płytę grzejną 39, stempel I 40 oraz silnik, poziome prowadnice, zespół regulacji położenia tej płyty grzejnej (niewidoczne na rysunku). Płyta grzejna 39 ogrzewa stempel I 40 utrzymując jego stałą temperaturę. Zespół regulacji położenia płyty grzejnej 39 umożliwia dokładne ustawienie tego stempla I 40 względem powierzchni przedmiotu. Układ sterowania głowicy 3 zapewnia stały styk stempla I 40 z powierzchnią przedmiotu 42 w czasie wykonywania termodruku.

Foliowa taśma 41 znajduje się pomiędzy stemplami I i II 40, 40’, a powierzchnią przedmiotu 42, na której jest wykonywany termodruk i jest rozciągnięta pomiędzy magazynkami odwijania 4, a układami nawijania 5. W magazynkach odwijania 4 znajdują się szpule odwijające 43 z zapasem taśmy 41, która z jednej strony jest pokryta farbą. W układach nawijania znajdują się szpule nawijające 44, które gromadzą zużytą taśma 41 oraz rolki przewijające 45, napędzane silnikiem, który wprawia w ruch tą taśmę. Taśma 41 prowadzona jest przez szereg rolek prowadzących 46, które utrzymują ją w odpowiednim miejscu na stemplach i zapewniają odpowiednie napięcie. W czasie wykonywania termodruku farba na taśmie 41, pod wpływem temperatury przekazywanej jej przez płyty grzejne 39 oraz pod wpływem nacisku stempla I 40, lub stempla II 40’, odkleja się i wtapia w powierzchnię drukowanego przedmiotu 42.

Manipulator podający 6 przenosi przedmioty 42 z przesuwającego się transportera 8 na poszczególne uchwyty I, II, III i IV 11, 13, 15, 17. Manipulator odbierający 7 zdejmuje przedmioty 42 z tych uchwytów i odkłada je na transporter 8.

Wykonywanie nadruków przebiega w następujący sposób:

Faza 1, fig. 5. Ramiona 10, 12, 14, 16 obrotowego stołu 9 ustawione są pod kątem 45° względem poziomu, a uchwyty 11, 13, 15, 17 są nieruchome. Manipulator podający 6 podnosi pierwszy przedmiot 42 z transportera 8 i umieszcza go na uchwycie I 11.

Faza 2, fig. 6. Stół 9 zaczyna obracać się z jednakową prędkością zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara, a uchwyty I 11 i II 13 zaczynają obracać się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z prędkością niejednostajnie przyspieszoną. Kiedy powierzchnia przedmiotu 42 na średnicy d1 zetknie się ze stemplem I 40, głowica 3 zaczyna odsuwać się od stołu 9 z tak dobraną zmienną prędkością względem prędkości obrotowej przedmiotu 42, aby przedmiot ten przetoczył się powierzchnią d1 po stemplu I 40, na którym znajduje się taśma 41, bez poślizgu. W pozycji poziomej ramienia I 10 przedmiot 42 osiąga maksymalną prędkość obrotową v1, a głowica I 3 jest maksymalnie odsunięta

PL 238 373 B1 do stołu 9. W miarę dalszego obrotu stołu 9 prędkość obrotowa przedmiotu 42 maleje, a głowica 3 zaczyna przesuwać się w stronę tego stołu.

Faza 3, fig. 7. Ramiona 10, 12, 14, 16 obrotowego stołu 9 ustawione są pod kątem 45° względem poziomu, a uchwyty 11, 13, 15, 17 są nieruchome. Manipulator podający 6 podnosi drugi przedmiot 42 z transportera 8 i umieszcza go na uchwycie II 13. Zużyty fragment taśmy 41 stempla I 40 przemieszcza się w kierunku szpuli nawijającej 44.

Faza 4, fig. 8. Stół 9 zaczyna obracać się z jednakową prędkością zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara, a uchwyty I 11 i II 13 zaczynają obracać się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z prędkością niejednostajnie przyspieszoną. Kiedy powierzchnia drugiego przedmiotu 42 na średnicy d1 zetknie się ze stemplem I 40, głowica 3 zaczyna odsuwać się od stołu 9 z tak dobraną zmienną prędkością względem prędkości obrotowej przedmiotu 42, aby przedmiot ten przetoczył się powierzchnią d1 po stemplu I 40, na którym znajduje się taśma 41, bez poślizgu. W pozycji poziomej ramienia II 12 drugi przedmiot 42 osiąga maksymalną prędkość obrotową v1, a głowica I 3 jest maksymalnie odsunięta do stołu 9. W miarę dalszego obrotu stołu 9 prędkość obrotowa przedmiotu 42 maleje, a głowica I 3 zaczyna przesuwać się w stronę tego stołu.

Faza 5, fig. 9. Ramiona 10, 12, 14, 16 obrotowego stołu 9 ustawione są pod kątem 45° względem poziomu, a uchwyty 11, 13, 15, 17 są nieruchome. Manipulator podający 6 podnosi trzeci przedmiot 42 z transportera 8 i umieszcza go na uchwycie III 15. Zużyty fragment taśmy 41 stempla I 40 przemieszcza się w kierunku szpuli nawijającej 44.

Faza 6, fig. 10. Stół 9 zaczyna obracać się z jednakową prędkością zgodnie z kierunkiem ruc hu wskazówek zegara, a uchwyty I 11 i II 13 oraz uchwyty III 15 i IV 17 zaczynają obracać się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara z różną prędkością niejednostajnie przyspieszoną. Kiedy powierzchnia trzeciego przedmiotu 42 na średnicy d1 zetknie się ze stemplem I 40, głowica I 3 zaczyna odsuwać się od stołu 9 z tak dobraną zmienną prędkością względem prędkości obrotowej przedmiotu 42, aby przedmiot ten przetoczył się powierzchnią d1 po stemplu I 40, na którym znajduje się taśma 41, bez poślizgu. W pozycji poziomej ramienia III 14 trzeci przedmiot 42 osiąga maksymalną prędkość obrotową v1, a głowica I 3 jest maksymalnie odsunięta do stołu 9. W miarę dalszego obrotu stołu 9 prędkość obrotowa trzeciego przedmiotu 42 maleje, a głowica I 3 zaczyna przesuwać się w stronę tego stołu. Równocześnie z wykonywaniem nadruku na średnicy d1 trzeciego przedmiotu 42 wykonywany jest nadruk na średnicy d2 pierwszego przedmiotu znajdującego się na uchwycie I 11. Kiedy powierzchnia pierwszego przedmiotu 42 na średnicy d2 zetknie się ze stemplem II 40’, głowica II 3’ zaczyna odsuwać się od stołu 9 z tak dobraną zmienną prędkością względem prędkości obrotowej przedmiotu 42, aby przedmiot ten przetoczył się powierzchnią d2 po stemplu II 40’, na którym znajduje się taśma 41, bez poślizg u. W pozycji poziomej ramienia I 10 pierwszy przedmiot 42 osiąga maksymalną prędkość obrotową v2, a głowica II 3’ jest maksymalnie odsunięta do stołu 9. W miarę dalszego obrotu stołu 9 prędkość obrotowa pierwszego przedmiotu 42 maleje, a głowica II 3’ zaczyna przesuwać się w stronę tego stołu.

Faza 7, fig. 11. Ramiona 10, 12, 14, 16 obrotowego stołu 9 ustawione są pod kątem 45° względem poziomu, a uchwyty 11, 13, 15, 17 są nieruchome. Manipulator podający 6 podnosi czwarty przedmiot 42 z transportera 8 i umieszcza go na uchwycie IV 17. W tym samym czasie manipulator odbierający 7 zdejmuje pierwszy przedmiot 42 z uchwytu I 11 i odkłada na transporter 8. Zużyte fragmenty taśmy 41 stempla I 40 i stempla II 40’ przemieszczają się w kierunku szpul nawijających 44.

Prędkość obrotu stołu 9, prędkość obrotu przedmiotu 42, prędkość odsuwu i dosuwu głowicy 3 oraz przesuw taśmy 41 są sterowane przez komputer.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Maszyna do termodruku zawierająca korpus, obrotowy stół z obrotowymi uchwytami do mocowania przedmiotów nadrukowywanych, podgrzewane głowice ze stemplami, układ napędowy foliowej taśmy pokrytej farbą, znamienna tym, że pary uchwytów znajdujące się na sąsiednich ramionach obrotowego stołu połączone są do oddzielnych napędów, przy czym uchwyt I (11) i uchwyt II (13) połączone są z napędem I (29), zaś uchwyt III (15) i uchwyt IV (17) połączone są z napędem II (36).

   PL 238 373 Β1
2. 2. Maszyna do termodruku wg zastrz. 1, znamienna tym, że uchwyty I, II, III, IV (11, 13, 15,17) są połączone z napędami I i II (29, 36) przy pomocy przekładni pasowej.
3. 3. Maszyna do termodruku wg zastrz. 2, znamienna tym, że w przekładni pasowej użyte są pasy zębate.
4. 4. Maszyna do termodruku wg zastrz. 1, znamienna tym, że oś obrotu stołu (9) jest pozioma.