DE19622230A1 - Vorrichtung zum Bedrucken von Materialien, insbesondere textilen Werkstoffen, Keramik, Papier oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken vom Materialien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Bedrucken von textilen Werkstoffen, Keramik, Papier, Kunststoff, Glas oder der­ gleichen ist bereits eine Siebdruckvorrichtung VARIPRINT der Firma Schenk GmbH be­ kannt, die als Karussell-Maschine ausgebildet ist. An einem Gehäuse ist ein Drehteller drehbar gelagert, der über Palettenträger Paletten zur Aufnahme der zu bedruckenden Materialien aufnimmt. Oberhalb der Paletten ist ein Druckwerk an einem gehäusefesten Teller angeordnet. Die Palette und das Druckwerk bilden eine Druckstation. Im Regel­ fall sind bei derartigen Siebdruckvorrichtungen bei einer sechsfarbigen Maschine acht Paletten und beispielsweise bei einer vierzehnfarbigen oder vierzehnstationigen Ma­ schine sechzehn Paletten vorhanden. Die zwei Paletten ohne Druckwerk dienen zum Bestücken und zur Entnahme der zu bedruckenden Materialien.

Bei derartigen Maschinen wird während des Druckvorganges das Druckwerk abge­ senkt, so daß über Rakelsysteme ein flüssiges Medium, zumeist Farbe, durch ein Sieb auf die Oberfläche des zu bedruckenden Materials aufgebracht wird. Nach dem Druck­ vorgang erfolgt ein Abheben der Siebdruckschablonen bzw. der Druckwerke und das Weiterdrehen der Paletten wird durchgeführt, so daß der nächste Druckvorgang erfolgen kann. Der die Paletten aufnehmende Drehteller wird mit einem Servomotor und einem Zahnriemen angetrieben, um ein Weitertakten der Paletten bzw. ein Positio­ nieren der Paletten zur nächsten Druckstation zu ermöglichen. Die lagerichtige Positio­ nierung erfolgt über eine mechanische Indexierung. Auf dem Drehteller sind Zapfen vorgesehen, die auf einen die Druckwerke tragenden Teller gerichtet sind, der beim Ab­ senken der Druckwerke über eine Hubvorrichtung in einen Freiraum zwischen zwei an dem Teller angeordneten Rollen eingreift, so daß eine lagerichtige Positionierung der Druckwerke zu den Paletten gegeben ist.

Bei einem zu bedruckenden Motiv, welches aus mehreren Farben besteht, ist erforder­ lich, daß eine exakte Positionierung mit einer Genauigkeit von weniger als 0,025 mm der einzelnen Motivkomponenten zueinander erfolgt, damit die unterschiedlichen Far­ ben der einzelnen Motivkomponenten exakt aneinander angrenzen und ein sauberer Druck ohne Überlappung oder zu großem Abstand der einzelnen Komponenten zuein­ ander ermöglicht ist. Um dies mit einem Servomotor zu erreichen, ist ein hoher Auf­ wand für die Ansteuerung erforderlich. Zudem ist der Servomotor in seiner Leistungsfä­ higkeit beschränkt. Darüber hinaus ist eine genaue Positionierung durch den Antrieb des Drehtellers mittels eines Zahnriemens erschwert, da dieser zumindest geringfügig elastisch ausgebildet ist und insbesondere beim Abbremsen der Drehbewegung auf­ grund der Trägheit des Drehtellers bzw. der großen bewegten Massen eine exakte Po­ sitionierung schwer möglich. Darüber hinaus ist erforderlich, daß eine mechanische In­ dexierung zu jeder Bearbeitungsstation anzubringen ist, wodurch die Herstellung derar­ tiger Siebdruckmaschinen in der Montage sehr aufwendig ist, um auch die Summe der möglichen Toleranzen gering halten zu können. Des weiteren ist ein langsames Absen­ ken der Druckstationen erforderlich, um den Zapfen in den Freiraum zwischen den Rol­ len einzuführen. Dadurch ist die maximale Taktzeit für das Bedrucken von Materialien beschränkt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der eine einfache und kostengünstige Anordnung und Ausgestaltung eines Drehantrie­ bes und somit eine genaue Positionierung der Paletten zu den Druckwerken ermöglicht ist und bei der die Handhabung, Aufnahme und Zugänglichkeit der Siebdruckschablonen durch die Druckwerke verbessert ist und eine Verdrehsicherung der Druckwerke zum Gehäuse gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 5 und 9 gelöst. Durch den Einsatz eines Rundschalttisches als Drehantrieb mit einem Drehtel­ ler, der vorzugsweise durch einen Drehstrom-Bremsmotor angetrieben ist und mit einer elektrischen Indexierung, die die zurückgelegte Drehbewegung abfragen und erkennen kann, ist ermöglicht, daß ein schnelles Positionieren der Palette von einer Druckstation zur nächsten gegeben ist. Durch diese Maßnahme kann der Arbeitstakt bis auf 0,8 s reduziert werden, so daß gleichzeitig eine Leistungssteigerung bzw. Erhöhung der Pro­ duktivität gegeben sein kann. Durch die an dem Drehantrieb integrierte elektrische In­ dexierung kann ein aufwendiger Montageaufwand gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten mechanischen Indexierungen entfallen. Des weiteren kann durch den Einsatz des Drehantriebes mit elektrischer Indexierung eine Passergenauigkeit von mindestens 0,025 mm erreichbar sein.

Zur Erhöhung der Druckgenauigkeit ist des weiteren eine Verdrehsicherung vorgese­ hen, die an einer Hubsäule, die die Hubvorrichtung mit dem Teller verbindet, angeord­ net ist. Die Verdrehsicherung ist in einer Führung am Gehäuse geführt. Dadurch kann die einmal eingestellte Genauigkeit der Druckwerke zu der Bearbeitungsstation unab­ hängig von möglichen Einflüssen durch die Hubbewegungen auf die Hubsäule und so­ mit auf die Druckwerke aufrecht erhalten werden. Nach einer vorteilhaften Ausfüh­ rungsform ist vorgesehen, daß die Verdrehsicherungsvorrichtung über eine Klemmver­ bindung das Joch an der Führungssäule angreift. Vorteilhafterweise kann auch vorge­ sehen sein, daß die Hubsäule im Bereich der Angriffsfläche des Jochs eine Abflachung aufweist, so daß eine zusätzliche Verdrehsicherung über die Klemmung hinaus erzielt werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die freien Enden quer zur Längsachse des Jochs Führungsrollen aufweisen, die zwischen zwei parallel zueinander beabstandeten Schienen geführt sind. Durch diese Ausgestal­ tung können große Hebel wirken, so daß eine sichere und lagerichtige Positionierung des Tellers und der darauf angeordneten Druckwerke gegeben ist, so daß unabhängig von Drehmomenten, die über den Drehantrieb oder die Paletten auf das Gehäuse wir­ ken, eine hohe Passergenauigkeit erzielt werden kann.

Des weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Druckwerk einen im wesentli­ chen horizontal verlaufenden Auslegerarm aufweist, an dem nahe einem rechten und einem linken Ende ein rechter und linker, rechtwinklig dazu angeordneter Rahmen zur Aufnahme von Siebdruck-Schablonen vorgesehen ist. Diese portalförmige Anordnung weist den Vorteil auf, daß ein leichtes und schnelles Auswechseln von Siebdruckscha­ blonen ermöglicht ist, in dem Klemmschrauben von an den Rahmen angeordneten Siebdruck-Schablonenhalter gelöst werden. Des weiteren weist diese Anordnung den Vorteil auf, daß der rechte oder linke Rahmen zueinander verschiebbar angeordnet ist, so daß eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Größen der Siebdruckschablonen ermöglicht ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des portalförmig ausgestalteten Druckwerks ist vorgesehen, daß parallel zum Auslegerarm ein doppelt beaufschlagba­ rer Hubzylinder vorgesehen ist, der ein Rakelsystem längs zum Auslegerarm hin und her bewegt. Dadurch kann eine kompakte Bauweise erzielt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Rahmens ist vorgesehen, daß der Auslegerarm als Hohlprofil ausgebildet ist. Dadurch können Versorgungsleitungen in­ nerhalb eines Hohlprofils geführt werden, so daß diese vor Beschädigung und unsach­ gemäßer Handhabung geschützt sind. Derartige Versorungsleitungen können sowohl das Druckmedium als auch Druckluft für den Pneumatikzylinder zuführen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in der Be­ schreibung, in den Patentansprüchen und den Zeichnungen angegeben.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausbildungsbeispiel dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Siebdruckvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht gemäß Pfeilrichtung II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 11 zum Bedrucken von Materialien, insbesondere textilen Werkstoffen, dargestellt. Ein Gehäuse 12 weist eine Grundplatte 13 auf, die über verti­ kalen Säulen 14 eine Deckplatte 16 tragen. Auf der Deckplatte 16 ist ein Drehantrieb 17 befestigt, der über einen Antriebsmotor 18 elektrisch angetrieben wird. Über ein nicht dargestelltes Getriebe treibt der Antriebsmotor 18 einen Drehteller 19 an, der um die Längsachse 21 drehbar gelagert ist. Auf dem Drehteller 19 sind sternförmig Palettenträ­ ger 22 angeordnet, die an ihren freien Enden jeweils eine Palette 23 tragen. Die Palette 23 weist an ihrer Unterseite einen Führungsschuh 24 auf, der den Palettenträger 22 umgreift. Die Palette 23 ist über eine am Führungsschuh 24 angeordnete Schraub­ klemmverbindung 25 zum Palettenträger 22 befestigbar.

Die Palette 23 und ein Druckwerk 26 bilden eine Druckstation 27. Das Druckwerk 26 weist einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Auslegerarm 29 mit einem linken und rechten Rahmen 31, 32 auf. Die Rahmen 31, 32 tragen jeweils eine Siebdruck- Schablonenhalterung 33, über die eine Siebdruckschablone 34 aufgenommen werden kann. An dem Auslegerarm 29 ist ein doppelseitig beaufschlagbarer Hubzylinder 34 an­ geordnet, der ein Rakelsystem 36 entlang des Auslegerarmes 29 hin und her bewegt, um die Rakel 37 über die Siebdruckfolie hin und her zu bewegen, damit das jeweilige Material bedruckt wird.

Der Rahmen 31, 32 , wie in Fig. 3 näher dargestellt ist, ist aus Profilelementen aufge­ baut, die über eine Schraubverbindung miteinander verbindbar sind. Zum Auslegerarm 29 sind links und rechts horizontal angeordnete Abschnitte 38, 39 vorgesehen, die mit ihren aufeinander zu weisenden Stirnseiten zu den Seitenflächen des Auslegerarmes 29 weisen. Die Abschnitte 38, 39 sind über eine Platte 41 miteinander verbunden, die auf einer Oberseite 42 des Auslegerarmes 29 anliegt. Die Platte 41 ist über eine Schraubverbindung 43 zum Auslegerarm 29 befestigbar, wobei jeweils eine Hammer­ kopfschraube in eine Nut 44 eingreift. Durch diese lösbare Klemmverbindung ist ermög­ licht, daß die Rahmen 31, 32 auf unterschiedliche Größen der Siebdruckschablonen 34 einstellbar ist. An die Abschnitte 38, 39 schließen sich rechtwinklig dazu angeordnete Streben 46, 47 an, die an ihren freien Enden die Siebdruck-Schablonenhalterung 33 tragen. Somit ist ein in etwa rechteckförmiger Rahmen 31, 32 gegeben, dessen Größe durch das über den Hubzylinder 34 getragene Rakelsystem 36 bzw. dessen Höhe be­ stimmt ist. Der Hubzylinder 34 ist ebenfalls über eine in die Nuten 44 des als Hohlprofil ausgebildeten Auslegerarmes 29 eingreifende Hammerkopfschrauben befestigbar.

Der Auslegerarm 29 mit seinem genuteten Hohlprofil weist den Vorteil auf, daß eine einfache Anbringung von Anbauteilen und eine einfache Montage mit Serienkomponen­ ten gegeben ist. Darüber hinaus weist das Hohlprofil den Vorteil auf, daß in einer Kernloch-Bohrung 64 des Auslegerarmes 29 Versorgungsleitungen 47 geführt werden. Zum einen ist eine Pneumatikleitung vorgesehen, die den Hubzylinder 34 mit Druckluft versorgt. Des weiteren sind Versorgungsleitungen 47 für das Rakelsystem 36 vorgese­ hen, um dieses mit flüssigem Medium, vorzugsweise Farbe, zu versorgen. Vorteilhafter­ weise treten diese Versorgungsleitungen in einem mittleren Bereich des Auslegerarmes 29 aus einer Öffnung 48 auf und führen von einem Schutzschlauch umhüllt zu einem Rakelsystem 36.

An einem freien Ende des Auslegerarmes 29 ist eine Befestigungsplatte 49 bzw. Adap­ terplatte vorgesehen, die einerseits an dem genuteten Profil des Auslegerarmes 29 und andererseits über eine Schraubverbindung zu einem Teller 51 befestigbar ist. Bei einer sechsfarbigen Vorrichtung 11 sind acht Bearbeitungsstationen mit acht Paletten 23 und sechs Druckwerken 26 vorgesehen. Die Paletten 23 sind sternförmig gleichmäßig zu­ einander beabstandet am Drehteller 19 befestigt. Die Druckwerke 26 sind zu sechs auf­ einander folgenden Paletten 23 positioniert, so daß zwei nebeneinander liegende Pa­ letten 23 für die Entnahme und Bestückung frei sind.

Der Teller 51 ist von einer Hubsäule 52 getragen und drehfest zum Gehäuse 12 an­ geordnet. Die Hubsäule 52 durchdringt den Drehantrieb 17 entlang der Längsachse 21 und wird von einem Hubzylinder 53 getragen. Der Hubzylinder 53 wiederum ist auf der Grundplatte 13 befestigt.

In dem Gehäuse 12 ist eine an der Hubsäule 52 angreifende Verdrehsicherungsvorrich­ tung 54 vorgesehen, die als Joch ausgebildet ist. Im mittleren Bereich des Jochs ist ei­ ne Klemmverbindung 56 vorgesehen, die die Hubsäule 52 umgreift. Links und rechts der Klemmverbindung 56 erstrecken sich Arme 57, 58, die an ihren freien Enden Füh­ rungsrollen 61, 62 tragen, die in einer linken und rechten Führung 60 geführt sind. Die Rotationsachsen der Führungsrollen 61, 62 sind parallel zur Längsachse der Verdrehsi­ cherungsvorrichtung 54 angeordnet. Dadurch können die Führungsrollen 61, 62 in zwei parallel zueinander angeordneten Schienen 63, 64 geführt werden. Diese Schienen 63, 64 sind über Distanzhalter 66, 67 zu einer linken und rechten Strebe 68, 69 gehalten und justierbar, die getrennt oder vorzugsweise einen Teil der Säule bilden. Der Hubzy­ linder 53 weist einen Hubweg von in etwa 15 mm auf. Die Schienen 63, 64 sind zumin­ dest geringfügig größer als die Hubstrecke ausgebildet.

Die Siebdruckvorrichtung arbeitet folgendermaßen. Die Siebdruckvorrichtung 11 ist bei­ spielsweise als sechsfarbige Maschine ausgebildet. Das heißt, es sind sechs Drucksta­ tionen und zwei Paletten 23 vorgesehen.

Nachdem die freie Palette 23 mit zu bedruckendem Material bestückt ist, wird der Drehantrieb 17, der als Drehstrom-Bremsmotor ausgebildet ist, bestromt und taktet die Palette 23 zu einer ersten Druckstation. Über eine elektrische Indexierung 70 des Dreh­ antriebs 17 kann der zurückgelegte Weg genau abgefragt werden, so daß nach Über­ fahren bestimmter Winkelgrade oder einer Teilung, der Drehtisch 19 über den Drehstrom-Bremsmotor abgebremst und exakt positioniert wird. Durch die elektrische Indexierung 70 kann eine Positioniergenauigkeit von weniger als zweieinhalb Zehntel Millimeter erzielt werden, so daß die Passergenauigkeit erfüllt ist. Diese Weitertaktung kann durch den erfindungsgemäß eingesetzten Rundschalttisch mit einem Drehstrom- Bremsantrieb in einem Takt von weniger als 1 s erfolgen.

Nachdem die Palette 23 ihre Arbeitsposition erreicht hat, wird der Hubzylinder 53 abge­ senkt, so daß die Siebdruckschablone 34 auf dem zu bedruckenden Material anliegt.

Der Druckvorgang kann, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, durchge­ führt werden. Anschließend wird der Hubzylinder 53 mit Druckluft beaufschlagt und die Druckwerke 26 werden in eine obere Position übergeführt. Der Drehantrieb 17 beginnt von neuem, die Paletten 23 in die nächste Bearbeitungsstation weiterzutakten.

Durch den erfindungsgernäßen Einsatz von Rundschalttischen mit elektrischer Indexie­ rung kann eine schnelle und einfache Montage erfolgen, die darüber hinaus eine hohe Positioniergenauigkeit bei hohen Taktzeiten ermöglicht.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Bedrucken von Materialien, insbesondere textilen Werkstoffen, Keramik, Papier, Kunststoff oder dergleichen mit einem Gehäuse (12) und einer Antriebsvorrichtung (18), mit mehreren Druckwerken (26), die jeweils zu einer an einem Palettenträger (22) angeordneten Palette (23) zugeordnet sind und mit ei­ nem die Paletten (23) aufnehmenden Drehantrieb (17), der die Paletten (23) in ei­ ne nächste Bearbeitungsstation überführt und mit einem die Druckwerke (26) tra­ genden Teller (51), der mit einer Hubvorrichtung (53) auf und ab bewegbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (17) als Rundschalttisch mit einem Drehteller (19) ausgebildet ist und ein Arbeitstakt elektrisch indexierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (17) einen elektrischen Drehstrom-Bremsmotor aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Paletten (23) die Indexierung bestimmt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drehantrieb (17) für einen Arbeitstakt der Paletten (23) in eine nächstfolgende Bearbeitungsstation eine Taktzeit von weniger als einer Sekunde aufweist.

5. Vorrichtung zum Bedrucken von Materialien, insbesondere textilen Werkstoffen, Keramik, Papier, Kunststoff oder dergleichen mit einem Gehäuse (12) und einer Antriebsvorrichtung (18), mit mehreren Druckwerken (26), die jeweils zu einer an einem Palettenträger (22) angeordneten Palette (23) zugeordnet sind und mit ei­ nem die Paletten (23) aufnehmenden Drehantrieb (17), der die Paletten (23) in ei­ ne nächste Bearbeitungsstation überführt und mit einem die Druckwerke (26) tra­ genden Teller (51), der mit einer Hubvorrichtung (53) auf und ab bewegbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen der Hubvorrichtung (53) und dem die Druck­ werke (26) aufnehmenden Teller (51) eine Hubsäule (52) vorgesehen ist, an der eine Verdrehsicherungsvorrichtung (54) angreift, die mit zumindest einem Ende in einer Führung (60) des Gehäuses (12) aufgenommen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsiche­ rungsvorrichtung (54) als Joch ausgebildet ist, die mit einer Klemmverbindung (56) an der Hubsäule (52) angreift und über einen linken und rechten Arm (57, 58) in der Führung (60) geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Arme (57, 58) Führungsrollen (61, 62) vorgesehen sind, deren Rotationsachse pa­ rallel zur Längsachse der Verdrehsicherungsvorrichtung (54) läuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (60) durch zwei parallel zueinander beabstandete Schienen (63, 64) ausgebildet ist, die über Distanzhalter (68) zu Streben (68, 69) des Gehäuses (12) einstellbar ist.

9. Vorrichtung zum Bedrucken von Materialien, insbesondere textilen Werkstoffen, Keramik, Papier, Kunststoff oder dergleichen mit einem Gehäuse (12) und einer Antriebsvorrichtung (18), mit mehreren Druckwerken (26), die jeweils zu einer an einem Palettenträger (22) angeordneten Palette (23) zugeordnet sind und mit ei­ nem die Paletten (23) aufnehmenden Drehantrieb (17), der die Paletten (23) in ei­ ne nächste Bearbeitungsstation überführt und mit einem die Druckwerke (26) tra­ genden Teller (51), der mit einer Hubvorrichtung (53) auf und ab bewegbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Druckwerk (26) einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Auslegerarm (29) mit einem linken Rahmen (31) und rechten Rah­ men (32), die jeweils einen Siebdruck-Schablonenhalter (33) tragen, umfaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurnhgekennzeichnet, daß das Druckwerk (26) einen parallel zum Auslegerarm (29) angeordneten Hubzylinder (34) aufweist, der ein Rakelsystem (36) hin und her bewegbar antreibt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (34) als doppelt beaufschlagter Hubzylinder ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (29) als genutetes Hohlprofil ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kernloch- Bohrung (46) des Auslegerarmes (29) Versorgungsleitungen (47) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (31, 32) mit einem in die Nuten des Auslegerarmes (29) eingreifen­ den Schnellverbindungssystem auf die Länge der Siebdruckschablone (35) an­ paßbar sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Siebdruck-Schablonenhalter (33) tragende Rahmen (31, 32) zwei senk­ rechte, an dem Siebdruck-Schablonenhalter (33) angreifende Profilstreben (46, 47) aufweist, die von jeweils einem rechtwinklig dazu angeordneten Auslegerarm (29) aufgenommen sind, wobei die Enden der Abschnitte (38, 39) mit einer Platte (41) zueinander angeordnet und an dem Auslegerarm (29) befestigbar sind.