DE10100211A1 - Druckmaschine zum Bedrucken von runden Hohlkörpern, insbesondere Getränkedosen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine in Reihenbauweise zum Bedrucken von Hohlkörpern, insbesondere Getränkedosen. In jedem Druckwerk wird die Druckfarbe von dem Farbwerk auf den Formzylinder und dann auf den Gummituchzylinder übertragen. Der Gummituchzylinder bedruckt anschließend die Getränkedose. DOLLAR A Die Getränkedosen werden beim mehrfarbigen Bedrucken von Druckdornen gehalten und durch ein bewegliches formschlüssiges Antriebselement von Druckwerk zu Druckwerk transportiert. Dabei bewegt sich der Druckdorn in konzentrisch um Gummituchzylinder und Zwischenzahnräder angeordneten Führungen und rotiert gleichzeitig um seine Achse. DOLLAR A Die Getränkedose ist während des Transportes durch die Druckmaschine aufgrund von Zahnradverbindungen zwangsgeführt und dreht sich somit synchron zu den Druckzylindern. DOLLAR A Das Wesentliche der Erfindung ist die Verbesserung der Druckqualität. Bei jedem Druckwerk wird die Druckfarbe des Formzylinders im Gegensatz zur angewandten Verfahrensweise auf einen separaten Gummituchzylinder übergeben, der dann die Getränkedose bedruckt. Eine Vermischung der Druckfarben aufgrund einer Rückspaltung wird dadurch verhindert. DOLLAR A Eine weitere Verbesserung der Druckqualität kann durch den Einsatz von Trocknern erreicht werden.

Description

Das Bedrucken von Getränkedosen wird auf Spezialdruckmaschinen durchgeführt. Die Konfiguration dieser Spezialdruckmaschine besteht im wesentlichen aus einem großen Zentralzylinder, um den bis zu acht Druckwerke satellitenförmig angeordnet sind und einem etwa gleich großen Gegendruckzylinder, der die Getränkedosen aufnimmt.

Jedes der satellitenförmig angeordneten Druckwerke besteht aus einem Farbwerk und einem Formzylinder, auf dem die Druckplatte befestigt ist. Als Druckplatte wird im allgemeinen eine harte Kunststoffplatte (Photopolymer) verwendet.

Auf dem Zentralzylinder sind bis zu acht Gummitücher befestigt, die Anzahl der Gummitücher entspricht jeweils der Anzahl der eingesetzten Druckwerke. Wenn der Zentralzylinder rotiert, so wälzen sich die bis zu acht satellitenförmig angeordneten Formzylinder mit der aufgespannten Druckplatte nacheinander auf jedem Gummituch ab und übertragen ihre Druckfarbe.

In dem Gegendruckzylinder, der Kontakt zu dem Zentralzylinder hat, befinden sich Bolzen, sogenannte Druckdorne, die die Getränkedosen festhalten. Dabei wird die Getränkedose von dem Druckdorn von innen her festgehalten.

Beim Übertragen der Druckfarbe von dem Gummituch auf die Getränkedose rotieren Zentralzylinder und Gegendruckzylinder gegeneinander. Gleichzeitig dreht sich der Druckdorn mit der Getränkedose und wälzt sich auf dem Gummituch ab, um die Druckfarbe zu übernehmen.

Der Farbauftrag des vollständigen Bildmotivs auf jedem Gummituch besteht aus mehreren einzelnen Farbschichten, die vor dem Druckvorgang von den eingefärbten Druckplatten der satellitenförmig angeordneten Formzylinder nacheinander auf das Gummituch übergeben Werden.

Dieser maschinenbedingte Vorgang wirkt sich nachteilig auf die Druckqualität aus. Während des Druckvorganges erfolgt an jeder Kontaktstelle eine Rückspaltung, d. h. nur ein Teil der Farbe wird für den Druckvorgang verwendet. Der andere Teil wird in das Druckwerk zurückbefördert.

In der Spezialmaschine für Getränkedosen verschlechtert sich die Druckqualität bei längeren Produktionszeiten deshalb erheblich. Da die zuerst eingesetzten Druckfarben in den satellitenförmig angeordneten Druckwerken aufgrund der Farbspaltung kontinuierlich in die nachfolgenden Druckwerke fließen, vermischen sie sich mit den dort eingesetzten Druckfarben und verändern den Farbton.

In den Patentschriften DE 27 60 386 C2, DE 27 10 039 C2, DE 28 26 304 C2, 02 63 422 A2 und 04 94 659 A2 sind die Merkmale der Spezialmaschinen für das Bedrucken von Dosen beschrieben. Hiervon ausgehend, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, die die bekannten Nachteile wie Verminderung der Druckqualität vermeidet.

Die Lösung der Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung durch eine Druckmaschine in Reihenbauweise (Fig. 1).

Die einzelnen hintereinander angeordneten Druckwerke (1) haben jeweils außer einem Farbwerk einen Formzylinder (2) für die Druckplatte, einen Gummituchzylinder (3) mit auswechselbaren Gummitüchern (4) und ein Farbwerk (5). Der Gummituchzylinder (3) bedruckt die Getränkedose (6). Bei Einsatz eines Feuchtwerkes können alternativ Offsetdruckplatten eingesetzt werden.

Bei mehrfarbigem Bedrucken wird die Getränkedose (6) von Druckwerk zu Druckwerk durch die Maschine geführt. Die Getränkedose wird dabei von einem Druckdorn (7) im Innenbereich gehalten, damit der Außenmantel bedruckt werden kann (Fig. 2). Der Druckdorn ist einseitig gelagert, damit die unbedruckte Getränkedose vor dem Druckprozeß heraufgeschoben und danach entnommen werden kann.

Für den Druckvorgang werden die üblichen Hochdruck- oder Offsetfarbwerke verwendet. Von dem Farbkasten wird die hochviskose Druckfarbe über mehrere Übertrag-, Reiber- und Auftragwalzen auf die Druckplatte aufgetragen, die dann das Gummituch einfärbt.

Von dem Gummituch wird die Druckfarbe auf die Getränkedose übertragen. Sie rotiert dabei einmal um ihre Achse und wird gleichzeitig während des Druckvorganges konzentrisch um einen Teilbereich des Gummizylinders geführt. Die konzentrische Führung (8) gewährleistet einen während des Druckvorganges gleichbleibenden Abstand zwischen Gummituchzylinder und Getränkedose.

Der Druckdorn (7), auf dem sich die Getränkedose befindet, wird in der Führung (8) durch ein bewegliches formschlüssiges Antriebselement (9) wie z. B. eine Rollenkette oder ein Zahnriemen von Druckwerk zu Druckwerk durch die Maschine bewegt. Dabei erfolgt der Antrieb über ein Kettenrad (oder Zahnscheibe), das auf einer Achse (13) angeordnet ist. Die Achse kann von einem separaten E-Motor angetrieben werden, der synchron zu den Druckwerken dreht, oder über eine Getriebeverbindung zu den Druckwerken.

Die Rotationsbewegung der Getränkedose entsteht während des Druckvorganges infolge der formschlüssigen Verbindung des Zahnrades (10) des Druckdornes und des Zahnrades (11) des Gummituchzylinders. In Fig. 2 ist ein Druckdorn mit Getränkedose, ein Gummituchzylinder und ein Zwischenrad mit Lagerung und den Zahnradgetrieben (14) dargestellt.

Nach dem Bedrucken, bei dem sich die Getränkedose auf dem Gummituchzylinder abgewickelt hat, verläßt sie den Konkaktbereich des Gummizylinders und wird in der Führung weitergeleitet. Dabei schwenken die Zähne des Zahnrades (10) des Druckdornes (7) in die Zähne des Zwischenrades (12) ein. Das Zwischenrad ist ein größeres Zahnrad und befindet sich jeweils zwischen den Druckwerken sowie vor dem ersten und nach dem letzten Druckwerk.

Die Führungen für die Getränkedosen vor und nach dem Druckvorgang sind konzentrisch zu den Zwischenrädern (12) angeordnet, um einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Zahnrädern (10) des Druckdornes und den Zwischenrädern (12) zu erhalten.

Die Zwischenräder (12) sind durch Getriebe (14) mit den Zahnrädern (11) der Gummituchzylinder verbunden. Die Antriebsräder (10) der Druckdorne haben jeweils nach Positionsstellung in der Maschine eine formschlüssige Verbindung mit den Zahnrädern (11) der Gummituchzylinder oder mit den Zwischenrädern (12). Während des Druckvorganges wälzen die Zahnräder (10) der Druckdorne mit den Zahnrädern (11) der Gummituchzylinder aufeinander ab. Vor und nach dem Druckprozeß haben die Zahnräder (10) der Druckdorne mit den Zwischenrädern Kontakt.

Über die formschlüssige Verbindung der Zahnräder und Antriebe wird erreicht, daß die Getränkedose zwangsweise synchron von Druckwerk zu Druckwerk geführt wird.

Auf diese Art wird beim mehrfarbigen Bedrucken der Getränkedose ein Versatz der Farben verhindert und ein ein passergenaues Motiv erreicht.

In Fig. 1 ist eine Maschine mit drei Druckwerken (1) und den Zwischenrädern (12) dargestellt. In dieser Darstellung ist der Durchmesser des Formzylinders (2) zweimal so groß wie der Durchmesser der Getränkedose (6). Der Durchmesser des Gummituchzylinders (3) ist zweimal so groß wie der Durchmesser des Formzylinders. Auf dem Gummituchzylinder sind zwei Gummitücher (4) gegenüber befestigt. Die Länge der Gummitücher entsprechen dem Umfang der Getränkedose. Im ersten Druckwerk befindet sich die zu bedruckende Getränkedose am Druckanfang.

Aufgrund der geometrischen Anordnung ist die Rotationsdrehung des Gummituchzylinders (3) während des Druckvorganges größer als die konzentrische Wegstrecke des Druckdornes (7) in der Führung (8). Die Rotationsdrehung des Gummizylinders beträgt 180 Grad und die konzentrische Führung des Druckdornes um den Gummizylinder nur 90 Grad.

Während der konzentrischen Führung des Druckdornes führt die Getränkedose gleichzeitig eine volle Rotationsdrehung aus, sie wickelt sich auf dem Gummituch einmal ab. Die Gummituchlänge beträgt den 4. Teil des Umfanges des Gummituchzylinders. Aufgrund des Eingriffes des Zahnrades (10) des Druckdornes (7) mit dem Zahnrad (11) des Gummituchzylinders (3) wickelt sich der Umfang der Getränkedose exakt auf dem Gummituch (4) ab.

Um einen kontinuierlichen Produktionssablauf zu erhalten, entsprechen die Abstände der einzelnen Druckdorne zueinander dem Abstand von Druckbeginn zum Druckende auf dem Gummituchzylinder. Auf diese Weise wird außerdem gewährleistet, daß die Getränkedosen passergenau in den einzelnen Druckwerken bedruckt werden.

Nach dem letzten Druckwerk werden die bedruckten Getränkedosen von den Druckdornen (7) in der Entnahmeeinrichtung (15) ausgestoßen und anschließend werden die Druckdorne in der Führung (8) an die Aufnahmeeinrichtung (16) für die unbedruckten Getränkedosen zurückgeführt. In der Aufnahmeeinrichtung (16) werden unbedruckte Getränkedosen auf die Druckdorne (7) geschoben und von dieser im Innenbereich gehalten. Nach diesem Vorgang wird die Getränkedose über das Antriebselement (9) in der Führung (8) in Richtung des Zwischenrades (12) vor dem ersten Druckwerk bewegt.

Gleichzeitig erfolgt über einen separaten Antrieb (nicht dargestellt) in der Aufnahmeeinrichtung (15) ein Drehen des Druckdornes (7). Die Rotationsbewegung wird soweit beschleunigt, bis die gleiche Umfangsgeschwindigkeit von Zahnrad (10) des Druckdornes und Zwischenrad (12) erreicht ist. Infolge der weiteren Führung durch das Antriebselement (9) greifen die Zähne von Zahnrad (10) und Zahnrad (12) ineinander. Durch die formschlüssige Verbindung der Antriebe ist die Getränkedose zwangsgeführt und wird zum mehrfarbigen Bedrucken durch die Druckmaschine transportiert.

Der Weg des Druckdomes (7) durch die Druckwerke mit anschließender Rückführung ist endlos, d. h. ein geschlossener Kreislauf.

Die gesamte Druckmaschine wird von einem zentralen Elektromotor angetrieben, der über eine Getriebeanordnung die Gummtuchzylinder und Zwischenräder dreht. Der Antrieb der einzelnen Druckwerke erfolgt jeweils von dem Zahnrad des Gummituchzylinders.

Alternativ können die einzelnen Druckwerke auch durch Einzelantriebe angetrieben werden. Jedes Druckwerk hat dann seinen eigenen Antrieb, der elektronisch geregelt wird.

Um die Produktivität zu erhöhen, kann die Druckmaschine doppeltbreit ausgeführt sein. Es werden dann jeweils zwei Getränkedosen gleichzeitig in jedem Druckwerk bedruckt. Jede Druckseite hat eine eigene Führung (8) für den Druckdorn (7). Die doppeltbreite Maschine unterscheidet sich von der einfachbreiten in der Bauweise lediglich durch die Anordnung der Führungen (8) zwischen dem letzten und dem ersten Druckwerk. Hier sind die Führungen für beide Druckseiten zueinander höhenversetzt, um ein Ausstoßen der bedruckten und ein Aufnehmen der unbedruckten Getränkedosen zu ermöglichen.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß aufgrund der Reihenbauweise der Druckmaschine eine Verbesserung der Druckqualität der Getränkedosen erreicht wird. Jedes Druckwerk hat neben Farbwerk und Formzylinder einen eigenen Gummituchzylinder. Die Druckfarben werden separat auf die Getränkedose gedruckt. Eine Rückspaltung der Druckfarbe und zwangsläufige Vermischung findet nicht statt.

Durch die Reihenbauweise ist es außerdem möglich, Trockner (17) in die Maschine einzubauen, um ein sogenanntes Antrocknen der Druckfarbe zu erreichen. Auf diese Weise kann die Druckqualität noch mehr verbessert werden, da die Punktzunahme verringert wird. Die Punktzunahme entsteht u. a., wenn nach dem Druckvorgang ein Teil der frischen Druckfarbe von der Getränkedose auf die nachfolgenden Gummituchzylinder übertragen wird. Durch das Antrocknen wird dieser Vorgang verhindert.

Claims (11)

1. Druckmaschine zum Bedrucken von Hohlkörper, insbesondere Getränkedosen, bestehend aus hintereinander angeordneten Druckwerken (1) in Reihenbauweise, zwischen die Trockner eingesetzt werden können, mit einem Farbwerk, einem Formzylinder (2) für die Druckplatte und einem Gummituchzylinder (3) mit auswechselbaren Gummitüchern (4) in jedem Druckwerk sowie durch Zahnräder angetriebene synchron zu den Druckwerken rotierende Druckdorne (7) für die zu bedruckenden zylindrische Hohlkörper (6), die in einer um die Gummituchzylinder sowie Zwischenräder konzentrisch angeordneten Führung (8) durch ein formschlüssiges Antriebselement (9) bewegt werden.

2. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim mehrfarbigen Bedrucken der runde Hohlkörper auf einem Druckdorn (7) zu den Druckwerken, welche von einem zentralen Elektromotor oder durch elektronisch geregelte Einzelantriebe angetrieben werden, geführt und nach dem Druckvorgang von der Spanneinrichtung (7) ausgestoßen wird.

3. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die synchrone Rotationsbewegung des zu bedruckenden Hohlkörpers zu den Druckwerken durch die wechselnde formschlüssige Verbindung des Zahnrades (10) des Druckdornes (7) mit dem Zwischenrades (12) bzw. mit dem Zahnrad (11) des Gummituchzylinders (3) entsteht.

4. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwerke jeweils aus dem Farbwerk, einem Formzylinder (2) für die Druckplatte und einem Gummituchzylinder (3) mit einem oder mehreren auswechselbaren Gummitüchern (4) bestehen, die die Druckfarbe auf die rotierenden Hohlkörper übertragen.

5. Druckmaschine nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz eines Feuchtwerkes im Druckwerk Offsetplatten verwendet werden.

6. Druckmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Druckdorn (7), der den runden Hohlkörper (6) im Innenbereich spannt, damit der Außenmantel bedruckt werden kann, einseitig gelagert ist, da der unbedruckte Hohlkörper vor dem Druckvorgang auf den Druckdorn heraufgeschoben und danach ausgestoßen wird.

7. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Druckvorganges in einer um den Gummituchzylinder konzentrisch angeordneten Führung (8) der Druckdorn (7) mit dem zu bedruckenden Hohlkörper um einen Teilbereich des Gummituchzylinders bewegt wird. Gleichzeitig dreht sich der Hohlkörper einmal um seine Achse und wälzt sich mit dem Gummituchzylinder ab, um die Druckfarbe zu übernehmen.

8. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Druckwerken sowie vor dem ersten und nach dem letzten Druckwerk jeweils ein größeres Zahnrad, das Zwischenrad, befindet, um das eine konzentrische Führung (8) angeordnet ist, in der der Druckdorn (7) geführt wird.

9. Druckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Druckdornes (7) durch die Druckmaschine mit anschließender Rückführung als geschlossener Kreislauf endlos ist und von einem formschlüssigen Antriebselement wie z. B. eine Rollenkette oder Zahnriemen erfolgt.

10. Druckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Maschine Trockner zum Antrocknen der Druckfarbe eingesetzt werden können.

11. Druckmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer einem zentralen elektrischen Hauptantrieb elektronisch geregelte Einzelantriebe für die Druckwerke verwendet werden können.