WO2008083764A2 - Druckvorrichtung und verfahren zum drucken - Google Patents

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WO2008083764A2
WO2008083764A2 PCT/EP2007/008894 EP2007008894W WO2008083764A2 WO 2008083764 A2 WO2008083764 A2 WO 2008083764A2 EP 2007008894 W EP2007008894 W EP 2007008894W WO 2008083764 A2 WO2008083764 A2 WO 2008083764A2
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    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4078—Printing on textile

Definitions

  • the invention relates to a printing device having at least one printing station with a nozzle device for applying a line-shaped printed image by spraying a printing medium, at least one Druckgutlini, which is movable on a curved, in particular circular, web through the printing station, and a control device for driving the nozzle device for Applying the print medium to a print material on the print substrate according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a method for printing, in which a line-shaped printed image is applied by means of a arranged at a printing station nozzle device by spraying a print medium on a print material and the nozzle device is driven to apply the print medium on the print material on a print substrate by a control device, according to the preamble of claim 11.
  • a generic printing device is known from DE-T-699 13 916. This printing device has a screen printing station. In addition, a digital printing station with inkjet nozzle is provided, which can act on demand. A variety of slides is circumferentially provided on a rotary table as an endless conveyor. A slide support is moved under a print station for printing, so that then a printing operation can be performed. The digital printing station is designed so that printheads arranged thereon move along two perpendicular directions point-by-point and line-by-line over and print a stationary print during printing.
  • the invention is based on the invention of providing a printing device and a printing method which, with a simple construction of the printing device, enable particularly efficient and qualitative printing.
  • the printing device is characterized in that the print substrate with the print material during the application of the print image by the printing station is movable and that a compensation device is provided, by which a distortion due to the curved path with respect to the line-shaped construction of the printed image can be compensated.
  • a basic idea of the invention can be seen in moving the print substrate with the print material during the application of the print image through the print station. This eliminates the stopping of Druckgutnics at the printing station and the associated vibrations.
  • the print substrate may in particular be in a same state of motion before, during and after the printing process. A strong delay and / or acceleration can be omitted. The print quality can thereby be significantly improved.
  • the printing device is particularly efficient when all print media carriers arranged on it are movable during the printing.
  • a further basic idea of the invention can be seen to provide a compensating device in order to counteract a distortion of the printed image, which results from the fact that the printed material is moved on a curved path through the printing station, while the printed image is constructed in a line.
  • the area to be printed on the printed material is often essentially flat in practice.
  • the surface lies essentially in a plane that is spanned by a first and a second spatial direction.
  • Under a curved movement of the printed material can be understood in particular a movement of the printed material on a curved line in a plane defined by the first and the second spatial direction plane. It can be understood by a curved movement of the printed material and a movement on a curved line in a direction parallel to a printing surface of the printed material level.
  • the printing medium is applied or applied essentially perpendicular to a surface of the printed material.
  • a curved movement of the printed material can be understood to mean a movement in a plane which is substantially perpendicular to a main application direction or main application direction of the printing medium.
  • a line-shaped structure of the printed image is to be understood in particular as an image structure in which a nozzle device is moved point by point and line by line relative to a print material. It can also be understood as an image structure in which an entire line or field of a printed image is applied substantially simultaneously by a row or a matrix of nozzles.
  • the print material moves more slowly in relation to the printing station in a region lying radially further inwards than in a region lying radially further outward.
  • the printed material reaches - in comparison to a straight movement of the printed material perpendicular to the direction of movement of the Sen Rhein - in a radially inner region lying the nozzle device earlier than in a radially outer region.
  • the print material leaves the nozzle device later in a region located radially further inwards than in a region lying radially further outside.
  • the printed material is located longer under or in the printing station than in a region lying radially further outward.
  • the distortion of the printed image arises from the fact that the print substrate moves with the print material not on a straight line or web, but on a curved line or path relative to the printing station, while the print image is constructed in a line. If the nozzle device applies the digital image in a known manner point by point and line by line as a printed image on the printed material, the resulting printed image is distorted, i. it does not correspond to the digital picture.
  • the compensation device compensates for the radially different speeds of the printed material, i. the different speeds with which radially different areas of the printed material move relative to the nozzle device, from.
  • the compensation device further compensates for a changing angle between an axis of the print material and a direction of movement of the nozzle device.
  • An axis of the printed material may in particular be understood to mean any straight line which is located in the plane of the surface of the printed material to be printed.
  • a direction of movement of the nozzle device may, in particular, be understood to mean a straight line on which the nozzle device moves.
  • the compensation device can be provided on a printing device - despite a circular movement of the at least one Druckgutieris with the print material - a structurally simple printing station.
  • a printing station can be provided in which the nozzle device moves in at most one spatial direction.
  • a preferred embodiment of the invention is that a turntable is provided which is rotatably mounted on a base, and that a plurality of Druckgutierin is circumferentially mounted on the turntable.
  • the nozzle device is preferably slidably disposed on the printing station and movable radially to the turntable.
  • the nozzle device is fixedly arranged on the printing station, wherein it preferably extends in the radial direction over the entire print substrate, in particular the entire print material.
  • the printing device at least one screen printing station, at least one station for pretreatment of the printed material, at least one primer station and / or at least one drying station is provided on this.
  • the arrangement of additional, in particular non-digital, stations, the printing device according to the invention is particularly flexible use.
  • a print material can first be pretreated in a station, primed in another station, printed in a screen printing station, additionally printed in a printing station with a nozzle device and finally dried in a drying station.
  • the screen printing station takes over the printing of the same printed images in large numbers
  • the printing station with the nozzle device for printing on changing print images or motifs, such as a serial number, a date, etc. is used.
  • other stations can be arranged on the printing device.
  • All non-digital stations may be arranged at regular intervals or multiples thereof on a turntable. You can thus act simultaneously, in which case the turntable can stand still.
  • the at least one printing station with the nozzle device is arranged with a different spacing between two stations. It can thus be particularly active when all print media are outside the non-digital stations.
  • the other processing stations in particular the one or more screen printing stations, to move in sections between an initial position and an end position at a uniform rotational movement of the turntable at the same rotational angular velocity as the turntable. rotate.
  • the screen printing stations are thus silent relative to the rotating turntable.
  • the individual processing stations, in particular the screen printing stations are rotatably or pivotally mounted for this purpose and can be temporarily connected to the turntable via a separate rotary drive or via a suitable coupling device.
  • a return device is provided, for example, with a spring mechanism or an actuating cylinder unit, which reset the processing stations, in particular the screen printing stations, after performing the screen printing step in its initial position counter to the direction of rotation of the turntable.
  • a further improvement of the printing device according to the invention and of the associated printing method is achieved in that the at least one print substrate is releasably engaged with a turntable.
  • the print substrate can in particular be switched on or off at an input and / or output station.
  • the print material is arranged on the print substrate, in particular clamped on this.
  • the output station the print material is removed from the print substrate. Due to the detachable connection between Druckgutango and turntable loading and unloading of Druckgutieris is possible to transmit without associated vibrations and vibrations on the turntable and the printing device. As a result, a further improvement of the vibration prevention is achieved.
  • a preferred development of the printing device according to the invention is to move the input and / or output station during loading or unloading of the Druckgutologis at the same speed as the Druckgutologis, so that stopping the Druckgutieris is avoided during the loading and unloading , This eliminates a condition caused by the loading and unloading start-stop operation, which leads according to the above statements to a further reduction in vibration of the printing device.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is that the print substrate during the application of the printed image is continuously moved by the printing station. Due to the continuous movement of the print substrate, which is preferably arranged on a turntable, vibrations of the printing device are particularly effectively suppressed. The entire construction is thus exposed to lower acceleration forces. It can therefore be made lighter and is subject to less wear. Furthermore, with a continuous movement of the print material carrier a drive of Druckgutlinis or the turntable be particularly simple. Also, the control of the drive compared to a start-stop operation is less complex.
  • the nozzle device In connection with a continuous movement of the print substrate, it is particularly preferred that the nozzle device extends over the width of the print material, so that a page-wide nozzle device is present.
  • the width of the printed material can be understood in particular to be its radial extent with respect to the turntable.
  • the at least one nozzle device is controlledly movable along a straight guide.
  • a straight guide offers the advantage, in spite of the curved movement of the print substrate, of using a printing station known per se with a simple structure.
  • the simple construction of the printing station requires relatively low acquisition costs, low wear and thus low downtime of the printing station.
  • the nozzle device has a plurality of nozzles, which are fixedly arranged in a region.
  • the nozzles can be arranged as desired on the nozzle device and the nozzle device can - in spite of the curved path of the print substrate with the printing material - be constructed in basically known manner.
  • the nozzles are designed differently in the radial direction of the nozzle device.
  • the compensation device is part of the control invention with which the printed image to be printed, ie the digital image, can be converted electronically and / or digitally to compensate for the distortion.
  • the digital image is converted or divided into lines in such a way that it takes into account the movement relationships as a print image on the Print good can be applied.
  • the applied lines may in particular be circle segments or sections of circle segments.
  • the electronic processing or conversion of the digital image can be dispensed with additional moving parts of the printing station and / or the nozzle device. This leads to advantages in terms of maintenance and wear of the printing device.
  • the printing station and / or the nozzle device can be embodied in basically known manner.
  • the nozzle device of the printing station can, for example, move radially on a straight path to a turntable, while the print material moves on a curved, in particular circular, path underneath it.
  • the compensating device is designed to carry out a mechanical compensation movement of the printing station, the nozzle device, the nozzles and / or the print substrate to compensate for the distortion.
  • a mechanical compensation movement is particularly preferred when the print substrate moves continuously through the printing station.
  • a continuous movement of the print substrate arise in the radial direction different relative velocities between the nozzle device or nozzles and Druckgut. It is known that at a relative speed which is above a threshold speed, the droplets of the pressure medium are distorted in shape and / or placement position.
  • One possible compensating movement may be that one or more nozzles of the nozzle device are moved back and forth in the direction of movement of the print substrate.
  • nozzle device or nozzles and print material can thus be compensated particularly effectively, whereby a significant increase in print quality is achieved.
  • the nozzles of the nozzle device are designed differently and in particular adapted to the radially different speeds of the printed material.
  • a drive for moving the Druckgutismes is provided, which has a particularly high torsional rigidity. In this way, despite a possible external disturbance force, such as a wear-related increase in the rotational resistance, a consistently high-quality pressure can be ensured. It is also possible to arrange prints of different weights without affecting the print quality.
  • the method for printing is characterized in that the print substrate is moved with the print material during the application of the printed image on a curved, in particular circular, web through the printing station and that a distortion due to the curved path of the printed material compared to the line-shaped structure of the printed image is compensated.
  • the method is further developed in that the print substrate is moved at different speeds over time, in particular the speed of the print substrate is increased when the print substrate is located between two printing stations.
  • the productivity of the printing device can be increased.
  • Fig. 1 is a sectional side view of a pressure according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the printing apparatus according to
  • the printing device 50 comprises as essential components a machine bed 12, which is composed of a central, approximately circular base frame 14 and three machine feet 16 attached thereto, a relative to the machine bed 12 rotatable turntable 20 and a pressure plate 40 arranged above it with star-shaped processing stations 42nd
  • a torsionally rigid machine shaft 18 is formed, which extends vertically upwards.
  • the turntable 20 is arranged, which in the illustrated embodiment has a conical bell 21 with a horizontally arranged base plate 23. Starting from the bottom plate 23 extend radially outwardly a plurality of rod-shaped struts 33, which support radially arranged rod-shaped arms 32. At the star-shaped, arranged at the same angular distance arms 32 Druckgutieri 34 are arranged on the outwardly directed free ends, which serve to receive a printed material, such as a T-shirt.
  • the respectively associated printing stations 42 are attached to the printing plate 40.
  • the printing stations 42 are formed as identically constructed modules with a nozzle device for a desired line-shaped printed image for transferring the ink to the printed material.
  • the pressure plate 40 is rotatably connected via a connecting hub 44 with a shaft 46.
  • the coaxially to the machine shaft 18 directed shaft 46 may be axially adjustable relative to the machine bed 12.
  • the print material is smoothly passed along the predetermined circular path under the individual printing stations 42 with their nozzle devices without interruption during the printing process.
  • the nozzle devices not shown, which have a row or a matrix of individual nozzles, can thus apply at least part of the line-shaped printed image to the printed material.
  • the nozzle devices with their individual nozzles are controlled by a control device such that an exact printed image is applied in particular in accordance with an electronic conversion, despite the continuous, uniform circular path movement of the printed material.
  • a drive device 10 is provided in an annular recess of the machine bed 12.
  • the bottom plate 23 of the turntable 20 is attached directly to a disk-shaped rotor 28 of a particularly torsionally rigid electric motor.
  • an annular stator 26 with the electrical windings and the corresponding power supply is arranged on the machine bed 12.
  • the rotor 28 and the stator 26 form an electric drive 24 of the drive device 10.
  • this direct drive other types of drives could be used.
  • the printing device 50 has a total of ten printing stations 42 arranged in a star shape relative to the rotation axis 22, which are fastened along the circumference of the pressure plate 40.
  • Rotatable about the axis of rotation 22 a total of fourteen star-shaped arranged Druckgutisme 34 are arranged.
  • the printing material is clamped on the Druckgutismen 34.
  • the workpiece passes through the individual printing stations 42, in each of which a line or field-shaped imprint can be made.
  • two drying stations 60 are arranged. The position of the drying stations 60 is centered corresponding to the axis of rotation 22. In the drying stations, the printing ink is dried and fixed. Finally, the workpiece is rotated to the output A, in which the printed workpiece can be removed.
  • one or more drying stations or other processing stations could be arranged along the circumference of the machine, which would correspondingly reduce the number of printing stations.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung und ein Verfahren zum Drucken, wobei ein zeilenförmig aufgebautes Druckbild mittels einer an einer Druckstation angeordneten Düseneinrichtung durch Aufsprühen eines Druckmediums auf ein Druckgut aufgebracht wird. Die Düseneinrichtung wird zum Aufbringen des Druckmediums auf das Druckgut von einer Steuereinrichtung angesteuert. Der Druckgutträger mit dem Druckgut bewegt sich während des Aufbringens des Druckbildes auf einer kurvenförmigen Bahn durch die Druckstation. Eine Verzerrung aufgrund der kurvenförmigen Bahn des Druckgutes gegenüber dem zeilenförmigen Aufbau des Druckbildes wird mittels einer Kompensationseinrichtung kompensiert.

Description

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Deutsche Patenta nwä lte Tel. +49-(0)89 799047
European Patent Attorneys Fax +49-(0)897915256
European Trademark Attorneys mail@weber-heim.de
M 174t
Druckvorrichtunq und Verfahren zum Drucken
Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung mit mindestens einer Druckstation mit einer Düseneinrichtung zum Aufbringen eines zeilenförmig aufgebauten Druckbildes durch Aufsprühen eines Druckmediums, mindestens einem Druckgutträger, welcher auf einer kurvenförmigen, insbesondere kreisförmigen, Bahn durch die Druckstation bewegbar ist, und einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Düseneinrichtung zum Aufbringen des Druckmediums auf ein Druckgut auf dem Druckgutträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Drucken, bei dem ein zeilenförmig aufgebautes Druckbild mittels einer an einer Druckstation angeordneten Düseneinrichtung durch Aufsprühen eines Druckmediums auf ein Druckgut aufgebracht wird und die Düseneinrichtung zum Aufbringen des Druckmediums auf das Druckgut auf einem Druckgutträger von einer Steuereinrichtung angesteuert wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
Eine gattungsgemäße Druckvorrichtung ist aus der DE-T-699 13 916 bekannt. Diese Druckvorrichtung weist eine Siebdruckstation auf. Zusätzlich ist eine digitale Druckstation mit Tintenstrahldüse vorgesehen, die bei Bedarf tätig werden kann. Eine Vielzahl von Objektträgern ist umfangseitig an einem Rundtisch als Endlosförderer vorgesehen. Ein Objektträgersupport wird zum Drucken jeweils unter eine Druckstation bewegt, so dass dann ein Druckvorgang ausgeführt werden kann. Die digitale Druckstation ist so ausgeführt, dass sich daran angeordnete Druckköpfe entlang von zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen Punkt für Punkt und Zeile für Zeile über ein während des Drückens feststehendes Druckgut bewegen und dieses bedrucken.
Bei Druckmaschinen mit größeren horizontalen Rundtischen, so genannten Karusselldruckmaschinen, können während des Betriebes erhebliche Schwingungen entstehen, welche sich negativ auf das Druckbild auswirken können. Es ist zur Sicherstellung eines guten Druckbildes bekannt, den Rundtisch stark zu versteifen.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Druckvorrichtung und ein Druckverfahren anzugeben, die bei einem einfachen Aufbau der Druckvorrichtung ein besonders effizientes und qualitatives Drucken ermöglichen.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Druckvorrichtung nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Drucken nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Druckvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgutträger mit dem Druckgut während des Aufbringens des Druckbildes durch die Druckstation bewegbar ist und dass eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist, durch welche eine Verzerrung aufgrund der kurvenförmigen Bahn gegenüber dem zeilenför- migen Aufbau des Druckbildes kompensierbar ist.
Bei bekannten Karusselldruckmaschinen wird ein Druckgutträger mit einem Druckgut unter eine Druckstation bewegt, dort zum Bedrucken angehalten und anschießend weiterbewegt. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die bei Karusselldruckmaschinen auftretenden Schwingungen in erheblichem Maße durch diesen Start-Stopp- Betrieb hervorgerufen werden. Die Schwingungen entstehen insbesondere dadurch, dass der Druckgutträger an der Druckstation angehalten wird. Durch dieses Anhalten kann es zu einem erheblichen Nachschwingen des Druckgutträgers mit der gesamten Druckstation kommen. Die Druckmaschine kann so selbst bei geringer Steifigkeit eine hohe Druckqualität erreichen.
Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, den Druckgutträger mit dem Druckgut während des Aufbringens des Druckbildes durch die Druckstation zu bewegen. Hierdurch entfallen das Anhalten des Druckgutträgers an der Druckstation und die damit verbundenen Schwingungen. Der Druckgutträger kann sich insbesondere vor, während und nach dem Druckvorgang in einem gleichen Bewegungszustand befinden. Eine starke Verzögerung und/oder Beschleunigung kann entfallen. Die Druckqualität kann hierdurch erheblich verbessert werden.
Durch die Bewegung des Druckgutträgers während des Drückens wird auch eine erhebliche Effizienzsteigerung des gesamten Druckvorganges erreicht. Es entfallen bei- spielsweise Verzögerungs- und Beschleunigungszeiten sowie die Zeiten, in denen ein Ausschwingen des Systems abgewartet werden muss und somit die Druckvorrichtung unproduktiv ist. Die Druckvorrichtung ist dann besonders effizient, wenn alle an ihr angeordneten Druckgutträger während des Drückens bewegbar sind.
Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Kompensationseinrichtung vorzusehen, um einer Verzerrung des Druckbildes entgegenzuwirken, die dadurch entsteht, dass das Druckgut auf einer kurvenförmigen Bahn durch die Druckstation bewegt wird, während das Druckbild zeilenförmig aufgebaut wird.
Im Folgenden wird die Bewegung des Druckgutträgers auf einer kurvenförmigen Bahn näher beschrieben: Die zu bedruckende Fläche des Druckgutes ist in der Praxis häufig im Wesentlichen eben. Die Fläche liegt im Wesentlichen in einer Ebene, die durch eine erste und eine zweite Raumrichtung aufgespannt ist. Unter einer kurvenförmigen Bewegung des Druckgutes kann insbesondere eine Bewegung des Druckgutes auf einer gekrümmten Linie in einer durch die erste und die zweite Raumrichtung aufgespannten Ebene verstanden werden. Es kann unter einer kurvenförmigen Bewegung des Druckgutes auch eine Bewegung auf einer gekrümmten Linie in einer zu einer Druckoberfläche des Druckgutes parallelen Ebene verstanden werden.
Das Druckmedium wird im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche des Druckgutes aufgebracht oder aufgetragen. In Bezug zur Druckstation kann unter einer kurvenförmigen Bewegung des Druckgutes eine Bewegung in einer Ebene verstanden werden, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptauftragsrichtung bzw. Hauptaufbringrichtung des Druckmediums liegt.
Unter einem zeilenförmigen Aufbau des Druckbildes ist insbesondere ein Bildaufbau zu verstehen, bei dem eine Düseneinrichtung Punkt für Punkt und Zeile für Zeile relativ zu einem Druckgut bewegt wird. Es kann hierunter auch ein Bildaufbau verstanden werden, bei dem eine gesamte Zeile oder ein Feld eines Druckbildes durch eine Reihe oder eine Matrix von Düsen im Wesentlichen gleichzeitig aufgebracht wird.
Im Vergleich zu einer geraden Bewegung bewegt sich das Druckgut in einem radial weiter innen liegenden Bereich langsamer in Bezug zur Druckstation als in einem radial weiter außen liegenden Bereich. Gleichzeitig erreicht das Druckgut - im Vergleich zu einer geraden Bewegung des Druckgutes senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Du- seneinrichtung — in einem radial weiter innen liegenden Bereich die Düseneinrichtung früher als in einem radial weiter außen liegenden Bereich. Weiterhin verlässt das Druckgut in einem radial weiter innen liegenden Bereich die Düseneinrichtung später als in einem radial weiter außen liegenden Bereich. Somit befindet sich das Druckgut bei einer kurvenförmigen Bewegung im Vergleich zu einer geraden Bewegung in einem radial weiter innen liegenden Bereich länger unter bzw. in der Druckstation als in einem radial weiter außen liegenden Bereich.
Die Verzerrung des Druckbildes entsteht dadurch, dass sich der Druckgutträger mit dem Druckgut nicht auf einer geraden Linie oder Bahn, sondern auf einer gekrümmten Linie oder Bahn relativ zu der Druckstation bewegt, während das Druckbild zeilenförmig aufgebaut wird. Wenn die Düseneinrichtung das digitale Bild in bekannter Weise Punkt für Punkt und Zeile für Zeile als Druckbild auf das Druckgut aufbringt, so ist das entstehende Druckbild verzerrt, d.h. es entspricht nicht dem digitalen Bild.
Die erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung gleicht die radial unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Druckgutes, d.h. die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen sich radial unterschiedliche Bereiche des Druckgutes relativ zu der Düseneinrichtung bewegen, aus.
Die Kompensationseinrichtung gleicht weiterhin einen sich ändernden Winkel zwischen einer Achse des Druckgutes und einer Bewegungsrichtung der Düseneinrichtung aus. Unter einer Achse des Druckgutes kann insbesondere eine beliebige Gerade verstanden werden, die sich in der Ebene der zu bedruckenden Oberfläche des Druckgutes befindet. Unter einer Bewegungsrichtung der Düseneinrichtung kann insbesondere eine gerade Linie verstanden werden, auf der sich die Düseneinrichtung bewegt.
Durch die Kompensationseinrichtung kann an einer Druckvorrichtung - trotz einer kreisförmigen Bewegung des mindestens einen Druckgutträgers mit dem Druckgut - eine konstruktiv einfache Druckstation vorgesehen werden. Insbesondere kann eine Druckstation vorgesehen werden, bei der sich die Düseneinrichtung in höchstens eine Raumrichtung bewegt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, dass ein Drehtisch vorgesehen ist, der an einer Basis drehbar angeordnet ist, und dass eine Vielzahl von Druckgutträgern umfangseitig an dem Drehtisch angebracht ist. Die Düseneinrichtung ist bevorzugt ver- schiebbar an der Druckstation angeordnet und radial zu dem Drehtisch bewegbar. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Düseneinrichtung fest an der Druckstation angeordnet, wobei sie sich vorzugsweise in radialer Richtung über den gesamten Druckgutträger, insbesondere das gesamte Druckgut, erstreckt.
Damit sind wesentliche Vorteile einer Karusselldruckmaschine - effektives Be- und Entladen der Druckgutträger durch kreisförmigen Endlosförderer - und die einer digitalen Druckstation - flexibles Drucken - miteinander verknüpft, während gleichzeitig der bei Karusselldruckmaschinen gegebene Start-Stop-Betrieb vermieden ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung ist an dieser mindestens eine Siebdruckstation, mindestens eine Station zur Vorbehandlung des Druckgutes, mindestens eine Grundierungsstation und/oder mindestens eine Trocknungsstation vorgesehen. Durch die Anordnung zusätzlicher, insbesondere nicht-digitaler, Stationen ist die erfindungsgemäße Druckvorrichtung besonders flexibel einsetzbar. Es kann zum Beispiel ein Druckgut zunächst in einer Station vorbehandelt werden, in einer weiteren Station grundiert, in einer Siebdruckstation bedruckt, in einer Druckstation mit einer Düseneinrichtung zusätzlich bedruckt und schließlich in einer Trocknungsstation getrocknet werden. Vorteilhafterweise übernimmt dabei die Siebdruckstation das Aufdrucken von gleichen Druckbildern in großer Stückzahl, während die Druckstation mit der Düseneinrichtung zum Aufdrucken von wechselnden Druckbildern oder Motiven, z B. einer laufenden Nummer, einem Datum etc., verwendet wird. Selbstverständlich können auch weitere Stationen an der Druckvorrichtung angeordnet sein.
Alle nicht-digitalen Stationen können in gleichmäßigen Abständen oder Vielfachen hiervon an einem Drehtisch angeordnet sein. Sie können somit gleichzeitig tätig werden, wobei dann der Drehtisch stillstehen kann. Die mindestens eine Druckstation mit der Düseneinrichtung ist mit einer unterschiedlichen Beabstandung zwischen zwei Stationen angeordnet. Sie kann somit insbesondere tätig werden, wenn sich alle Druckgutträger außerhalb der nicht-digitalen Stationen befinden.
Besonders bevorzugt ist es jedoch nach der Erfindung, dass sich die anderen Bearbeitungsstationen, insbesondere die eine oder mehrere Siebdruckstationen bei einer gleichmäßigen Drehbewegung des Drehtisches mit gleicher Drehwinkelgeschwindigkeit wie der Drehtisch abschnittsweise zwischen einer Anfangs- und einer Endposition mit- drehen. Die Siebdruckstationen stehen somit relativ zum drehenden Drehtisch still. Die einzelnen Bearbeitungsstationen, insbesondere die Siebdruckstationen, sind hierzu dreh- oder schwenkbar gelagert und können über einen separaten Drehantrieb oder über eine geeignete Kupplungseinrichtung mit dem Drehtisch zeitweise verbunden werden. Weiterhin ist eine Rückstelleinrichtung vorgesehen, beispielsweise mit einem Federmechanismus oder einer Stellzylindereinheit, welche die Bearbeitungsstationen, insbesondere die Siebdruckstationen, nach Durchführen des Siebdruckschrittes in ihre Anfangsposition entgegen der Drehrichtung des Drehtisches rückstellen.
Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung und des damit verbundenen Druckverfahrens wird dadurch erreicht, dass der mindestens eine Druckgutträger mit einem Drehtisch lösbar in Eingriff steht. Der Druckgutträger kann insbesondere an einer Eingabe- und/oder Ausgabestation ein- bzw. auskoppelbar sein. An der Eingabestation wird das Druckgut an dem Druckgutträger angeordnet, insbesondere auf diesen aufgespannt. An der Ausgabestation wird das Druckgut dem Druckgutträger entnommen. Durch die lösbare Verbindung zwischen Druckgutträger und Drehtisch ist ein Be- und Entladen des Druckgutträgers möglich, ohne damit verbundene Schwingungen und Vibrationen auf den Drehtisch und die Druckvorrichtung zu übertragen. Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Schwingungsvermeidung erreicht.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung besteht darin, die Eingabe- und/oder Ausgabestation während des Be- bzw. Entladens des Druckgutträgers mit der gleichen Geschwindigkeit wie die des Druckgutträgers zu bewegen, so dass ein Anhalten des Druckgutträgers während der Be- und Entladevorgänge vermieden wird. Hierdurch entfällt ein durch den Be- und Entladevorgang bedingter Start-Stop- Betrieb, was gemäß obigen Ausführungen zu einer weiteren Schwingungsreduzierung der Druckvorrichtung führt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, dass der Druckgutträger während des Aufbringens des Druckbildes kontinuierlich durch die Druckstation bewegbar ist. Durch die kontinuierliche Bewegung des Druckgutträgers, der bevorzugt an einem Drehtisch angeordnet ist, werden Schwingungen der Druckvorrichtung besonders wirkungsvoll unterdrückt. Die gesamte Konstruktion ist damit geringeren Beschleunigungskräften ausgesetzt. Sie kann daher leichter ausgeführt sein und unterliegt geringerem Verschleiß. Weiterhin kann bei einer kontinuierlichen Bewegung des Druckgut- trägers ein Antrieb des Druckgutträgers bzw. des Drehtisches besonders einfach ausgeführt sein. Auch ist die Steuerung des Antriebs im Vergleich zu einem Start-Stop- Betrieb weniger komplex.
In Verbindung mit einer kontinuierlichen Bewegung des Druckgutträgers ist es besonders bevorzugt, dass sich die Düseneinrichtung über die Breite des Druckgutes erstreckt, so dass eine seitenbreite Düseneinrichtung vorliegt. Unter der Breite des Druckgutes kann insbesondere seine radiale Ausdehnung in Bezug auf den Drehtisch verstanden werden.
In einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung ist die mindestens eine Düseneinrichtung entlang einer geraden Führung gesteuert bewegbar. Die Verwendung einer geraden Führung bietet den Vorteil, trotz der kurvenförmigen Bewegung des Druckgutträgers eine an sich bekannte Druckstation mit einem einfachen Aufbau zu verwenden. Der einfache Aufbau der Druckstation bedingt relativ geringe Anschaffungskosten, einen geringen Verschleiß und damit geringe Ausfallzeiten der Druckstation.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung ist dadurch gegeben, dass die Düseneinrichtung eine Vielzahl von Düsen aufweist, welche in einem Bereich fest angeordnet sind. Grundsätzlich können die Düsen an der Düseneinrichtung beliebig angeordnet sein und die Düseneinrichtung kann - trotz der kurvenförmigen Bahn des Druckgutträgers mit dem Druckgut - in grundsätzlich bekannter Weise aufgebaut sein. Insbesondere bei einer seitenbreiten Düseneinrichtung ist es jedoch bevorzugt, dass die Düsen in radialer Richtung der Düseneinrichtung unterschiedlich ausgebildet sind. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Düseneinrichtung in radialer Richtung eine unterschiedliche Anzahl an Düsen pro Längeneinheit der Düseneinrichtung aufweisen und/oder die Düsenein- richtung in radialer Richtung (= Längsrichtung) eine unterschiedliche Breite aufweisen.
Nach der Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass die Kompensationseinrichtung Teil der Steuererfindung ist, mit der das zu druckende Druckbild, also das digitale Bild, elektronisch und/oder digital zur Kompensation der Verzerrung umrechenbar ist.
Das digitale Bild wird in einer solchen Weise in Zeilen umgerechnet bzw. aufgeteilt, dass es unter Berücksichtigung der Bewegungszusammenhänge als Druckbild auf das Druckgut aufgebracht werden kann. Die aufgebrachten Zeilen können insbesondere Kreissegmente oder Ausschnitte von Kreissegmenten sein.
Durch die elektronische Aufbereitung bzw. Umrechnung des digitalen Bildes kann auf zusätzliche bewegte Teile der Druckstation und/oder der Düseneinrichtung verzichtet werden. Dies führt zu Vorteilen in Bezug auf Wartung und Verschleiß der Druckvorrichtung. Die Druckstation und/oder die Düseneinrichtung kann in grundsätzlich bekannter Weise ausgeführt sein. Die Düseneinrichtung der Druckstation kann sich beispielsweise auf einer geraden Bahn radial zu einem Drehtisch bewegen, während sich das Druckgut auf einer kurvenförmigen, insbesondere kreisförmigen, Bahn unter ihr hindurchbewegt.
Gemäß einer hierzu alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kompensationseinrichtung zum Durchführen einer mechanischen Ausgleichsbewegung der Druckstation, der Düseneinrichtung, der Düsen und/oder des Druckgutträgers zur Kompensation der Verzerrung ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist es hierbei, die Düseneinrichtung drehbar zu lagern, so dass sich diese der aktuellen Position und dem aktuellen Winkel des Druckgutes zur Druckstation anpassen kann.
Eine mechanische Ausgleichsbewegung ist besonders bevorzugt, wenn sich der Druckgutträger kontinuierlich durch die Druckstation bewegt. Bei einer kontinuierlichen Bewegung des Druckgutträgers entstehen in radialer Richtung unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten zwischen Düseneinrichtung bzw. Düsen und Druckgut. Es ist bekannt, dass bei einer Relativgeschwindigkeit , die oberhalb einer Schwellwertgeschwindigkeit liegt, die Tropfen des Druckmediums in Form und/oder Platzierungsposition entstellt werden. Durch eine mechanische Ausgleichsbewegung der Düsen, insbesondere der in einem radial weiter außen liegenden Bereich angeordneten Düsen, kann diese Entstellung vermieden werden. Eine mögliche Ausgleichsbewegung kann darin bestehen, dass ein oder mehrere Düsen der Düseneinrichtung in der Bewegungsrichtung der Druckgutträger hin und her bewegt werden.
Die unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten zwischen Düseneinrichtung bzw. Düsen und Druckgut können somit besonders wirkungsvoll ausgeglichen werden, wodurch eine erhebliche Steigerung der Druckqualität erreicht wird. Im Zusammenhang mit einer seitenbreiten Düseneinrichtung ist es bevorzugt, dass die Düsen der Düseneinrichtung unterschiedlich ausgebildet sind und insbesondere an die radial unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Druckgutes angepasst sind.
Für eine gute Druckqualität ist es besonders wichtig, dass die Geschwindigkeit des Druckgutträgers auch bei wechselnder Last konstant bleibt. Erfindungsgemäß ist es daher bevorzugt, dass ein Antrieb zum Bewegen des Druckgutträgers vorgesehen ist, der eine besonders hohe Drehsteifigkeit aufweist. Hierdurch kann trotz einer möglichen externen Störkraft, beispielsweise einer verschleißbedingten Vergrößerung des Drehwiderstandes, ein gleich bleibend qualitativ hochwertiger Druck sichergestellt werden. Auch können unterschiedlich schwere Druckgüter angeordnet werden, ohne die Druckqualität zu beeinflussen.
Das Verfahren zum Drucken ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgutträger mit dem Druckgut während des Aufbringens des Druckbildes auf einer kurvenförmigen, insbesondere kreisförmigen, Bahn durch die Druckstation bewegt wird und dass eine Verzerrung aufgrund der kurvenförmigen Bahn des Druckgutes gegenüber dem zeilenför- migen Aufbau des Druckbildes kompensiert wird.
Das Verfahren ist dadurch weiterentwickelt, dass der Druckgutträger mit zeitlich unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt wird, insbesondere die Geschwindigkeit des Druckgutträgers erhöht wird, wenn sich der Druckgutträger zwischen zwei Druckstationen befindet. Durch die erfindungsgemäße Anpassung der Geschwindigkeit kann die Produktivität der Druckvorrichtung erhöht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Druck
Vorrichtung und
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Druckvorrichtung gemäß
Fig. 1.
Die Figur 1 zeigt eine Druckvorrichtung 50, welche zur Gattung der Karusselldruckmaschinen gehört. Die Druckvorrichtung 50 umfasst als wesentliche Komponenten ein Ma- schinenbett 12, welches aus einem mittigem, etwa kreisförmigen Grundgestell 14 und drei daran befestigten Maschinenfüßen 16 aufgebaut ist, einem gegenüber dem Maschinenbett 12 drehbaren Drehtisch 20 und einem darüber angeordneten Druckteller 40 mit daran sternförmig angeordneten Bearbeitungsstationen 42.
Mittig im Maschinenbett 12 ist ein drehfester Maschinenschaft 18 ausgebildet, welcher sich vertikal nach oben erstreckt. Um diesen Maschinenschaft 18 ist der Drehtisch 20 angeordnet, welcher bei der dargestellten Ausführungsform eine konische Glocke 21 mit einer horizontal angeordneten Bodenplatte 23 aufweist. Ausgehend von der Bodenplatte 23 erstrecken sich radial nach außen eine Vielzahl stabförmiger Streben 33, welche radial angeordnete, stangenförmige Arme 32 abstützen. An den sternförmig, mit gleichem Winkelabstand angeordneten Armen 32 sind an den nach außen gerichteten freien Enden Druckgutträger 34 angeordnet, welche zur Aufnahme eines Druckgutes, beispielsweise eines T-Shirtes dienen.
Oberhalb der Druckgutträger 34 sind an dem Druckteller 40 die jeweils dazugehörigen Druckstationen 42 befestigt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Druckstationen 42 als gleich aufgebaute Module mit einer Düseneinrichtung für ein gewünschtes zeilenförmig aufgebautes Druckbild zur Übertragung der Farbe auf das Druckgut ausgebildet. Der Druckteller 40 ist über eine Verbindungsnabe 44 drehfest mit einem Schaft 46 verbunden. Der koaxial zum Maschinenschaft 18 gerichtete Schaft 46 kann gegenüber dem Maschinenbett 12 axial einstellbar sein.
Das Druckgut wird gleichmäßig entlang der vorgegebenen Kreisbahn unter den einzelnen Druckstationen 42 mit ihren Düseneinrichtungen ohne Unterbrechung während des Druckvorganges vorbeigeführt. Die nicht dargestellten Düseneinrichtungen, welche eine Reihe oder eine Matrix einzelner Düsen aufweisen, können so zumindest ein Teil des zeilenförmig aufgebauten Druckbildes auf das Druckgut aufbringen. Die Düseneinrichtungen mit ihren einzelnen Düsen werden dabei so von einer Steuereinrichtung angesteuert, dass insbesondere entsprechend einer vorgenommenen elektronischen Umrechnung trotz der kontinuierlichen gleichmäßigen Kreisbahnbewegung des Druckgutes ein exaktes Druckbild aufgebracht wird.
Auf diese Weise können Start-Stop-Bewegungen und die dadurch verursachten Schwingungen vermieden werden. Eine gleichmäßige Transportbewegung während des Drückens erhöht den Druckdurchsatz und erlaubt kleinere und kostengünstig aufgebaute Druckmaschinen.
Zum gleichmäßigen Antreiben des Drehtisches 20 ist eine Antriebseinrichtung 10 in einer ringförmigen Ausnehmung des Maschinenbettes 12 vorgesehen. Dabei ist die Bodenplatte 23 des Drehtisches 20 unmittelbar an einem scheibenförmigen Rotor 28 eines besonders drehsteifen Elektromotors befestigt. Korrespondierend zu dem Rotor 28 ist am Maschinenbett 12 ein ringförmiger Stator 26 mit den elektrischen Wicklungen und der entsprechenden Stromversorgung angeordnet. Der Rotor 28 und der Stator 26 bilden einen elektrischen Antrieb 24 der Antriebseinrichtung 10. Anstelle dieses Direktantriebes könnten auch andere Antriebsarten eingesetzt werden.
Gemäß der schematischen Darstellung von Fig. 2 weist die Druckvorrichtung 50 insgesamt zehn sternförmig zur Drehachse 22 angeordnete Druckstationen 42 auf, welche entlang des Umfangs des Drucktellers 40 befestigt sind. Drehbar um die Drehachse 22 sind insgesamt vierzehn sternförmig angeordnete Druckgutträger 34 angeordnet.
An eine Eingabe E wird das Druckgut auf den Druckgutträgern 34 aufgespannt. Durch gleichmäßiges, ununterbrochenes Drehen im Uhrzeigersinn durchläuft das Werkstück so die einzelnen Druckstationen 42, in welchen jeweils ein zeilen- oder feldförmiger Aufdruck erfolgen kann. Nach der zehnten Druckstation 42 sind zwei Trocknungsstationen 60 angeordnet. Die Position der Trocknungsstationen 60 ist entsprechend zur Drehachse 22 zentriert. !n den Trocknungsstationen wird die Druckfarbe getrocknet und fixiert. Abschließend wird das Werkstück zur Ausgabe A gedreht, in welcher das bedruckte Werkstück entnommen werden kann. Gegebenenfalls könnten noch eine oder mehrere Trocknungsstationen oder andere Bearbeitungsstationen entlang des Umfangs der Maschine angeordnet sein, wobei sich entsprechend die Zahl der Druckstationen verringern würde.

Claims

\ vΛv/pöhupyir R α, π Hpyiimπi I Drm_8g14α7r9d Mstürαnscshee 3nDeutsche Patentanwälte Tel. +49-(0)89799047European Patent Attorneys Fax +49-(0)897915250European Trademark Attorneys mail@weber-heim.deM 1749PATENTANSPRÜCHE
1. Druckvorrichtung mit
-mindestens einer Druckstation (42) mit einer Düseneinrichtung zum Aufbringen eines zeilenförmig aufgebauten Druckbildes durch Aufsprühen eines Druckmediums,
-mindestens einem Druckgutträger (34), welcher auf einer kurvenförmigen, insbesondere kreisförmigen, Bahn durch die Druckstation (42) bewegbar ist, und
-einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Düseneinrichtung zum Aufbringen des Druckmediums auf ein Druckgut auf dem Druckgutträger (34), dadurch gekennzeichnet,
-dass der Druckgutträger (34) mit dem Druckgut während des Aufbringens des Druckbildes durch die Druckstation (42) bewegbar ist und
-dass eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist, durch welche eine Verzerrung aufgrund der kurvenförmigen Bahn des Druckgutes gegenüber dem zeilen- förmigen Aufbau des Druckbildes kompensierbar ist.
2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehtisch (20) vorgesehen ist, der an einem Maschinenbett (12) drehbar angeordnet ist und dass der mindestens eine Druckgutträger (34) umfangseitig an dem Drehtisch (20) angebracht ist.
3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Siebdruckstation, mindestens eine Station zur Vorbehandlung des Druckgutes, mindestens eine Grundierungsstation und/oder mindestens eine Trocknungsstation (60) vorgesehen ist.
4. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgutträger (34) mit dem Drehtisch (20) lösbar in Eingriff steht und insbesondere an einer Eingabestation (E) und/oder Ausgabestation (A) ein- bzw. auskoppelbar ist.
5. Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgutträger (34) während des Aufbringens des Druckbildes kontinuierlich durch die Druckstation (42) bewegbar ist.
6. Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düseneinrichtung entlang mindestens einer, vorzugsweise zwei, geraden Führungen gesteuert bewegbar ist.
7. Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung eine Vielzahl von Düsen aufweist, welche in einem Bereich fest angeordnet sind.
8. Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung Teil der Steuereinrichtung ist, mit der das zu druckende Druckbild elektronisch und/oder digital zur Kompensation der Verzerrung umrechenbar ist.
9. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung zum Durchführen einer mechanischen Ausgleichsbewegung der Druckstation (42), der Düseneinrichtung, der Düsen und/oder des Druckgutträgers (34) zur Kompensation der Verzerrung ausgebildet ist.
10. Druckvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (10) zum Bewegen des Druckgutträgers (34) vorgesehen ist, die eine besonders hohe Drehsteifigkeit aufweist.
11. Verfahren zum Drucken, insbesondere mit einer Druckvorrichtung (50) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem
-ein zeilenförmig aufgebautes Druckbild mittels einer an einer Druckstation (42) angeordneten Düseneinrichtung durch Aufsprühen eines Druckmediums auf ein Druckgut aufgebracht wird und
-die Düseneinrichtung zum Aufbringen des Druckmediums auf das Druckgut auf einem Druckgutträger (34) von einer Steuereinrichtung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
-dass der Druckgutträger (34) mit dem Druckgut während des Aufbringens des Druckbildes auf einer kurvenförmigen, insbesondere kreisförmigen, Bahn durch die Druckstation (42) bewegt wird und
-dass eine Verzerrung aufgrund der kurvenförmigen Bahn des Druckgutes gegenüber dem zeilenförmigen Aufbau des Druckbildes kompensiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgutträger (34) mit zeitlich unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt wird, insbesondere die Geschwindigkeit des Druckgutträgers (34) erhöht wird, wenn sich der Druckgutträger (34) zwischen zwei Druckstationen (42) befindet.
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