-
Die
Erfindung betrifft ein Druckverfahren, bei dem Hohlkörper, die
von Spindeln gehalten werden, nacheinander einer ersten und einer
zweiten Druckstation zugeführt,
und in der ersten Druckstation mit einem ersten Druckbild und in
der zweiten Druckstation mit einem zweiten Druckbild bedruckt werden. Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Druckmaschine zum Bedrucken von
Hohlkörpern
und einer Kombination einer Offsetdruckmaschine mit einem Modul
zum Bedrucken von Hohlkörpern.
-
Beim
Bedrucken von Hohlkörpern
ist in vielen Fällen
der Offsetdruck das bevorzugte, weil rationellste Verfahren. Dies
gilt insbesondere beim Druck auf einen weißen Untergrund. Da sich mittels
des Offsetdrucks nur relativ geringe Farbschichtdicken auf den Hohlkörper aufbringen
lassen, eignet er sich dagegen weniger zum Bedrucken von aus transparentem
Material bestehenden Hohlkörper,
da die hierbei erzeugten dünnen
Farbschichten blass und durchscheinend wirken. Für diese Fälle gibt es daher Lösungen,
bei denen das Flachdrucksiebverfahren zum Bedrucken der transparenten
Hohlkörper
eingesetzt wird. Speziell beim Bedrucken von Hohlkörpern mit großen Durchmessern
werden aber Flachsiebe mit großen
Abmessungen erforderlich, was zu einem sehr voluminösen Maschinenaufbau
führt und
relativ große
Taktzeiten mit entsprechend geringer Druckgeschwindigkeit zur Folge
hat.
-
Aus
der
US 6 283 022 B1 ist
eine Druckmaschine bekannt, bei der zylindrische Gegenstände direkt
durch Rotationssiebe bedruckt werden. Die Rotationssiebdruckwerke
befinden sich in mehreren, entlang des Umfangs eines um eine vertikale
Drehachse drehbaren Drehtellers angeordneten Druckstationen, wobei
an dem Drehteller die zu bedruckenden Gegenstände fixiert sind. Zwischen
den Druckstationen, radial außerhalb
der von den Gegenständen
durchlaufenden Bahnkurve, befinden sich Trocknungsstationen zum
Trocknen der auf die Gegenstände
aufgedruckten Farben. Aus der
EP 1 468 827 A1 ist eine Maschine zum Bedrucken
von Hohlkörpern
bekannt, mit einem getaktet in Rotation versetzbaren Spindelteller
mit mehreren nacheinander angeordneten Spindeleinheiten, auf deren
Spindeln zu bedruckende Hohlkörper
aufgesteckt werden können.
Während
die Druckstationen mit den Rotationssiebdruckwerken radial außerhalb
der Spindelbahnkurve liegen, die von den zu bedruckenden Hohlkörpern durchlaufen
wird, sind die Trocknungsstationen jeweils zwischen zwei Druckstationen
radial innerhalb der Spindelbahnkurve angeordnet. Dadurch wird eine
relativ kompakte Bauweise der Druckmaschine, eine relativ hohe Druckgeschwindigkeit
und eine hohe Farbschichtdicke auf dem Hohlkörper erreicht.
-
Die
DE 102 26 500 A1 beschreibt
eine Vorrichtung mit mehreren Bearbeitungsstationen zur Oberflächenbearbeitung
von Teilen, wobei das zu bearbeitende Teil den stationär an einem
Rundtakttisch angeordneten Bearbeitungsstationen mittels einer Fördereinheit
zugeführt
und zur Bearbeitung an die Bearbeitungsstationen angestellt wird.
Die Anzahl und die Ausbildung der Bearbeitungsstationen kann auf
die jeweiligen Bearbeitungsbedürfnisse
angepasst werden. Eine oder mehrere der Bearbeitungsstationen können dabei
als Druckstationen ausgebildet sein, die einen Tintenstrahlkopf
oder eine Druckwalze aufweisen können.
Dabei bedruckt jeweils nur die erste von mehreren Druckstationen
das zu bearbeitende Teil mit einem berührenden Verfahren, während die
nachfolgenden Druckstationen nach einem berührungslosen Verfahren arbeiten.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Druckverfahren für Hohlkörper bereit
zu stellen, mit dem ein Hohlkörper
auf einer Druckmaschine mit unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt
werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung eine Druckmaschine
zur Durchführung
des Verfahrens und eine Kombination einer Offsetdruckmaschine mit einem
Modul zur Durchführung
des Verfahrens bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird erfüllt
mit einem Druckverfahren zum Bedrucken von Hohlkörpern gemäß Anspruch 1, der Druckmaschine
gemäß Anspruch
18 und der Kombination aus Offsetdruckmaschine und Modul gemäß Anspruch
19.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Druckverfahren
handelt es sich um ein Druckverfahren zum Bedrucken von Hohlkörpern, bei
dem die Hohlkörper von
Spindeln gehalten werden, die um eine Spindelachse drehbar sind.
Die Spindeln mit den Hohlkörpern
werden mittels einer Transporteinrichtung, einem Karussell, das
um eine Karussellachse drehbar ist, nacheinander in eine erste Druckstation
bewegt, in der die Hohlkörper
mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem ersten Druckbild
bedruckt werden. Die Spindeln mit den Hohlkörpern werden dann nacheinander
in eine zweite Druckstation bewegt, wo die Hohlkörper mit einem anderen aus
Offset-, Sieb- und Flexodruck mit einem zweiten Druckbild bedruckt
werden. Bei den Hohlkörpern
handelt es sich beispielsweise um Hülsen, Tuben, Dosen, Schläuche oder
sonstige Hohlkörper.
Bei dem Offsetdruck handelt es sich bevorzugt um ein Trockenoffsetverfahren,
besonders bevorzugt um den so genannten Hochdruck.
-
Das
heißt,
die Spindeln sind hintereinander in einer Transportvorrichtung gehalten,
einer um eine Zentralachse umlaufende Endlostransportvorrichtung
in Form eines Karussells. Das Karussell umfasst vorzugsweise ein
Transportband oder eine Transportkette oder einen Transportring,
mit einem Eingabebereich, in dem die Hohlkörper auf die Spindel aufgesteckt
werden und einem Ausgabebereich, in dem die Hohlkörper von
den Spindeln abgenommen und der weiteren Bearbeitung zugeführt werden.
Der Transport der Spindeln und damit der Hohlkörper durch die Druckmaschine
erfolgt bevorzugt diskontinuierlich, kann aber auch kontinuierlich
erfolgen. Bevorzugt erfolgt der Transport getaktet, das heißt, die erste
Spindel wird durch die Transportvorrichtung in die erste Druckstation
bewegt, die Transportbewegung stoppt und der Hohlkörper, der
auf der ersten Spindel sitzt, wird mit einem ersten Druckverfahren, einem
aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, mit einem ersten Druckbild bedruckt.
Nach der Vollendung des Druckes setzt sich die Transportvorrichtung
wieder in Bewegung, die erste Spindel wird in Richtung der zweiten
Druckstation bewegt, während
gleichzeitig eine zweite Spindel, das heißt, die der ersten Spindel in
Transportrichtung nachfolgende Spindel, in die erste Druckstation
bewegt wird. Erreicht die zweite Spindel die erste Druckstation,
wird die Transportbewegung erneut gestoppt. Erreicht der Hohlkörper auf der
ersten Spindel die zweite Druckstation, wird er mit einem zweiten
Druckverfahren, das heißt,
einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, mit einem zweiten,
vom ersten Druckbild unterschiedlichen Druckbild bedruckt. Beim Weitertransport
kann der Hohlkörper
auf der ersten Spindel in einer dritten Druckstation mit einem dritten
Druckverfahren, oder bevorzugt ein weiteres Mal mit dem zweiten
Druckverfahren bedruckt werden. Alle der ersten Spindeln nachlaufenden
Spindeln durchlaufen die Druckmaschine auf dem gleichen Weg und
werden in den Druckstationen entsprechend bedruckt. Die Anzahl der
Druckstationen in der Druckmaschine ist größer als zwei und hängt unter
anderem davon ab, wie viele Farben gedruckt werden sollen, und ob
in einer Maschine Offset-, Sieb- und Flexodruck möglich sein soll
oder beispielsweise nur Offset- und Siebdruck, nur Offset- und Flexodruck
oder nur Sieb- und Flexodruck. Wenn von Siebdruck die Rede ist,
so ist bevorzugt der Einsatz von Rotationssiebdruckwerken gemeint,
die Verwendung von Flachsiebdruckwerken für spezielle Anwendungen soll
aber mit von dem erfindungsgemäßen Verfahren
umfasst sein. Nach der letzten Druckstation können die Spindeln mit den Hohlkörpern in
der Druckmaschine noch einer Lackierstation mit einem Lackierwerk
zugeführt
und dort mit einer Lackschicht überzogen
werden.
-
Bevorzugt
ist jeder der Druckstationen je eine Trocknungsstation zugeordnet.
Besonders bevorzugt liegt die Trocknungsstation der Druckstation, bezogen
auf den in der Druckstation zu bedruckenden Hohlkörper, gegenüber. Das
heißt,
der zu bedruckende Hohlkörper
ist während
des Bedruckens zwischen der Druckstation und der Trocknungseinheit positioniert,
so dass beispielsweise der Hohlkörper auf
der einen Seite bedruckt und gleichzeitig auf der, bezogen auf seine
Rotationsachse gegenüberliegenden
Seite, getrocknet werden kann. Dadurch wird in besonders vorteilhafter
Weise das Druckbild bereits während
des Bedrucken des Hohlkörpers
an- bzw. durchgehärtet.
Dies verhindert, dass das Druckbild in einem Überlappungsbereich, beispielsweise
dem Bereich, in dem bei umlaufendem Bedruck des Hohlkörpers in
einem Druckwerk das Druckbild beginnt und endet, verschmiert wird.
Das Druckbild, das zu Beginn des Druckvorganges in einer Druckstation
auf den Hohlkörper
aufgedruckt wurde, wird bei der Rotation des Hohlkörpers mit
der Spindel im Wirkbereich der Trocknungsstation angetrocknet bzw.
getrocknet, bevor es am Ende des Druckvorgangs überdruckt wird.
-
Die
Trocknungsstationen sind bevorzugt stationär in der Druckmaschine angebracht,
so dass die Spindeln auf der Transportvorrichtung relativ zu den Trocknungsstationen
bewegt werden können.
Das heißt,
die Spindeln mit den aufgesteckten Hohlkörpern fahren bei der Transportbewegung
in die Trocknungsstationen ein und aus diesen aus. Alternativ können die
Trocknungsstationen aber zusammen mit den Spindeln auf der Transportvorrichtung
aufgebracht sein, so dass jeder Spindel oder jeder x-ten Spindel
eine Trocknungsstation fest zugeordnet ist, die relativ zur Spindel
ortsfest ist.
-
Drehen
sich die Spindeln und Trocknungsstationen gemeinsam um eine Drehachse,
so sind die Trocknungsstationen bevorzugt durch eine Steuerung zu-
und abschaltbar, um eine Überhitzung
der auf den Spindeln sitzenden bedruckten Hohlkörper zu vermeiden. Es können beispielsweise
moderne UV-LED Trockner zum Einsatz kommen, die gegenüber den
bisher bekannten UV-Röhren
zahlreiche Vorteile haben. So verbrauchen LEDs wesentlich weniger
Energie, benötigen
keine Aufwärmzeit
und haben einen besseren Wirkungsgrad als herkömmliche UV-Trockner. Letzteres
ist besonders vorteilhaft in Hinsicht auf die bei der herkömmlichen
UV-Trocknung notwendige Kühlung
der Hohlkörper,
die beim Einsatz von UV-LEDs weniger aufwendig gestaltet werden
oder ganz entfallen kann.
-
Jede
der Trocknungsstationen weist bevorzugt wenigstens eine Energiequelle
auf, die Energie in Richtung des Hohlkörpers abstrahlt, das heißt, ihre Wirkrichtung
ist auf den Hohlkörper
gerichtet. Mit dem von der Energiequelle erzeugten Energiestrom kann
die Oberfläche
des Hohlkörpers
erwärmt
oder gekühlt,
und dadurch das auf den Hohlkörper
in der jeweiligen Druckstation übertragene
Druckbild getrocknet oder zumindest angetrocknet werden. In jeder
der Trocknungs- und/oder Druckstationen kann zusätzlich ein Sensor oder Detektor
vorhanden sein, der das Vorhandensein eines Hohlkörpers auf
der Spindel feststellen kann, und das Einschalten der Energiequelle
nur ermöglicht,
wenn ein Hohlkörper
auf der Spindel sitzt, das Einschalten aber blockiert, wenn der
Hohlkörper
auf der Spindel fehlt.
-
Besonders
bevorzugt handelt es sich bei den Energiequellen um Strahlungsquellen,
die zum Beispiel mit einer UV-Strahlung, einer IR-Strahlung oder mit
Elektronenstrahlen auf das Druckbild wirken, wodurch das An- und/oder
Aushärten
des Druckbildes bereits während
des bzw. direkt nach dem Bedrucken/s beginnt.
-
Bevorzugt
liegt die Strahlungsquelle gegenüber
dem durch einen farbübertragenden
Rotationskörper,
zum Beispiel einem Übertragungszylinder,
einem Rotationssieb oder einem Klischeezylinder, und dem Hohlkörper gebildeten
Druckspalt. Das heißt, der
Druckspalt, die Rotationsachse des Hohlkörpers bzw. die Spindelachse
und das Zentrum der Strahlungsquelle liegen auf einer gemeinsamen
Geraden. Bevorzugt ist es dabei, wenn der Abstand zwischen dem Druckspalt
und der Strahlungsquelle für
das Bedrucken von Hohlkörpern
mit unterschiedlichem Durchmesser oder aus unterschiedlichem Material oder
mit Farben mit unterschiedlichen Trocknungseigenschaften einstellbar
ist. Dadurch kann sowohl eine Überhitzung
eines wärmempfindlichen
Materials verhindert, als auch die Trocknung optimal auf die in der
Druckstation verwendete Farbe eingestellt werden. Vorteilhaft, wenn
auch nur mit höherem
technischen Aufwand zu verwirklichen, könnte eine Beweglichkeit der
Trocknungsstation bzw. der Strahlungsquelle auch in dem Sinne sein,
dass der Abstand der Strahlungsquelle von der Oberfläche des
Hohlkörpers
bei nicht rotationssymmetrischen Oberflächen konstant gehalten wird.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Abstand zwischen Hohlkörperoberfläche und
Trocknungsstation in Abhängigkeit
von der Körperform
des Hohlkörpers
geregelt wird.
-
Neben
den Trocknungsstationen kann auch der Abstand der Druckwerke, bzw.
der farbübertragenden
Rotationskörper
zur Rotationsachse der Spindeln einstellbar sein, um auf Größenänderungen der
zu bedruckenden Hohlkörper
reagieren zu können.
Schließlich
können
auch die Spindeln und die Trocknungsstationen relativ zu den Druckstationen und
relativ zueinander verstellbar ausgebildet sein.
-
Auf
der Strecke zwischen zwei benachbarten Druckstationen kann wenigstens
je eine zweite Trocknungsstation vorgesehen sein, die das Druckbild
auf dem Hohlkörper
weiter aushärtet.
Bevorzugt weist die zweite Trocknungsstation die gleiche Strahlungsquelle
auf, wie die direkt davor von dem Hohlkörper durchlaufene erste Trocknungsstation.
Besonders bevorzugt weisen alle ersten und zweiten Trocknungsstationen
eine gleichartige Strahlungsquelle, beispielsweise mit einer UV-Strahlung,
einer IR-Strahlung oder mit Elektronenstrahlen auf. Es kann aber
auch von Vorteil sein, je nach Art des in der Druckstation verwendete
Druckverfahrens, Offset-, Sieb- oder Flexodruck, oder Druckfarben
unterschiedliche Strahlungsquellen in verschiedenen Trocknungsstationen einzusetzen.
In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn die Strahlungsquelle der zweiten Trocknungsstation
zwischen zwei benachbarten Druckstationen der Strahlungsquelle der
ersten Trocknungsstation entspricht, in der der Hohlkörper vor
Erreichen der zweiten Trocknungsstation bestrahlt und getrocknet
wird.
-
Um
eine Beeinflussung der Druckstationen durch die Trocknungsstationen
zu verhindern, weisen die Trocknungsstationen vorteilhafter Weise
Abschirmelemente auf, die die Strahlung der Strahlungsquelle auf
den Hohlkörper
lenken, und das gegenüberliegende
Druckwerk und/oder die benachbarten Druckwerke vor der Bestrahlung
durch die Strahlenquelle schützen.
Es wird folglich immer nur ein Teilbereich des Hohlkörpers in
der Trocknungsstation bestrahlt und zwar ein Teil der in der Trocknungsstation
der jeweiligen Druckstation gegenüber liegt. Bevorzugt wird bei
einem rotationssymmetrischen Hohlkörper ein Bereich der Oberfläche bestrahlt,
dessen Sehne senkrecht oder in einem Winkel kleiner als 90°, bevorzugt
kleiner als 60° zu
der oben beschriebenen, durch den Druckspalt und die Rotationsachse
des Hohlkörpers
gebildeten Gerade steht, und gleich oder kleiner ist als der Durchmesser des
Hohlkörpers.
Bei nicht rotationssymmetrischen Hohlkörpern wird die Größe des bestrahlten
Bereichs so eingestellt oder ausgewählt, dass eine direkte Bestrahlung
des Druckwerkes weitestgehende vermieden wird. Dies kann zum Beispiel
durch eine Modifikation der Abschirmelemente oder durch das Zu- bzw.
Abschalten einzelner Strahlungsquellen in einer Trocknungsstation
erfolgen.
-
Um
das Trocknen der Druckbilder zu optimieren, ist es von Vorteil,
wenn sich die Spindeln mit den Hohlkörpern sowohl in den ersten
Trocknungsstationen als auch in den zweiten Trocknungsstationen
um ihre Spindelachse drehen. Bevorzugt drehen sich die Spindeln
dabei mit gleicher Geschwindigkeit und in die gleiche Richtung.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Spindeln auf einem um eine Karussellachse drehbaren Karussell
oder Karussellteller angeordnet. Zwischen den Spindeln und der Karussellachse
befinden sich die Trocknungsstationen, wobei die Spindeln sich um
die Karussellachse und um die stationär festen Trocknungsstationen
drehen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Rotationsachsen
aller Spindeln auf einer gemeinsamen Kreislinie mit einem ersten
Radius um die Karussellachse liegen, und alle Trocknungsstationen
auf einer zweiten Kreislinie mit einem zweiten Radius, der kleiner
ist als der erste Radius. Dabei liegt bevorzugt jede der Trocknungsstationen
auf je einer Geraden, die durch die Karussellachse und eine Spindelachse
verlaufen, wobei sie bevorzugt auf dieser Geraden in Richtung auf
den Hohlkörper
zu oder von dem Hohlkörper
weg bewegbar sind. Dabei können
die Trocknungsstationen beispielsweise gleichzeitig in ihrer Gesamtheit
in die neue Position bewegt werden, um eine gleich starke Bestrahlung
der Hohlkörper
in allen Trocknungsstationen zu gewährleisten. Sollten für unterschiedliche Druckverfahren
unterschiedliche Abstände
der Trocknungsstationen zur Hohlkörperoberfläche von Vorteil sein, kann
auch eine abschnittsweise Verstellung der Position der Trocknungsstationen
möglich sein,
wobei ein Abschnitt beispielsweise aus einer ersten Trocknungsstation
die einer Druckstation gegenüber
liegt und der nachfolgenden zweiten Trocknungsstation gebildet sein
kann. Alternativ können die
Spindeln und die Trocknungsstationen auch auf einem gemeinsamen
Karussellteller angeordnet sein und gemeinsam um die Karussellachse
drehen.
-
Die
Möglichkeiten
zum Bedrucken von Hohlkörpern
nach dem erfinderischen Verfahren können erweitert werden, indem
jede der Druckstationen bzw. jeder der farbübertragenden Rotationskörper einzeln
an den Hohlkörper
an- bzw. abgestellt werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn ein Hohlkörper
mit weniger Druckbildern bzw. Farben bedruckt werden muss, als Druckstationen
vorhanden sind. Oder auch in dem Fall, wo ein Hohlkörper ausnahmsweise
nur in einem der in der Druckmaschine vorhandenen mindestens zwei
Druckwerke aus Offset-, Sieb- und Flexodruck bedruckt werden soll.
-
Des
Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn die Energiequellen jeder
der Trocknungsstationen einzeln zu- und abschaltbar sind. Dies besonders dann,
wenn beispielsweise eine Farbe benutzt wird, die bereits in der
ersten Trocknungsstation weitestgehend oder völlig durchgetrocknet wird,
so dass eine Nachtrockung in der zweiten Trocknungsstation unnötige Kosten
verursachen würde.
Gleiches gilt für im
Bedruckungsprozess nicht genutzte Druckstationen, wenn deren gegenüberliegende
erste Trocknungsstation nicht zum Trocknen der Farbe auf dem Hohlkörper benötigt wird.
-
Um
eine weitestgehende Flexibilität
des Verfahrens zu erreichen, kann es weiterhin von Vorteil sein,
wenn die Spindeln nicht fest mit der Transporteinrichtung verbunden
sind, sondern die Transporteinrichtung Spindelhalterungen aufweist,
die sich mit den Spindeln drehen oder in denen die Spindeln drehbar
gelagert sind. Dabei können
im ersten Fall die Spindelhalterungen drehangetrieben sein und die Spindeln
werden in die Halterungen formschlüssig eingesteckt oder eingeschraubt,
so dass sich die Spindeln mit den Halterungen drehen müssen. Der Drehantrieb
der Spindel kann aber auch in der Art hergestellt werden, dass die
Spindel an ihrem unteren, das heißt, vom Hohlkörper wegweisenden
Ende ein Kopplungselement, beispielsweise einen Zahnkranz mit einer
Gerad- oder Schrägverzahnung
aufweist, der mit einem Gegenkopplungselement in Eingriff ist, wenn
die Spindel in die Spindelhalterung eingesteckt ist. Gegenkopplungselement
und Kopplungselement bilden dann ein Getriebe mit all den Möglichkeiten
der Über-
und der Untersetzung der Bewegung. Alternativ kann die Spindel insgesamt oder
an ihrem unteren Ende hohl ausgebildet sein und an ihrem unteren
Ende einen Innenzahnkranz aufweisen, der auf ein entsprechendes
Gegenstück aufgesteckt
und durch dieses angetrieben wird. Die Spindel kann sich entweder
mit der Spindelhalterung drehen oder die Spindelhalterung bzw. die
Spindel weisen ein Lager, beispielsweise ein Rollen, Nadel- oder
Tonnenlager, auf, das die möglichst
reibungsfreie Drehung der Spindel in der Spindelhalterung ermöglicht.
Vorteilhafter Weise weisen die Spindelhalterungen zueinander gleiche
Abstände
auf.
-
Die
Lösung
mit den Spindelhalterungen und den einsteckbaren Spindeln ermöglicht einen
einfachen Austausch defekter Spindeln, bzw. den Austausch aller
Spindeln für
eine neue Produktion, falls für
die neue Produktion größere, kleinere,
anders geformte oder dem Hohlkörper
angepasste Spezialspindeln benötigt
werden. Sie ermöglicht
es aber auch, die Spindelhalterungen nur teilweise mit Spindel zu
belegen, zum Beispiel wird nur in jede zweite, dritte oder x-te
Spindelhalterung eine Spindel eingesteckt. Dies kann je nach Disposition
der Druckwerke von Vorteil sein.
-
Beansprucht
wird auch eine Druckmaschine, auf der das vorbeschriebene Verfahren
durchgeführt werden
kann. Solch eine Druckmaschine umfasst eine erste Druckstation zum
Bedrucken des Hohlkörpers
mit einem ersten Druckbild mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck,
eine zweite Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem zweiten Druckbild
mit einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck, eine Transportvorrichtung
zum getakteten Transport der Hohlkörper durch die Druckmaschine,
und Spindeln, die mit der Transportvorrichtung verbunden oder verbindbar
sind, wobei die Spindeln um eine Spindelachse drehbar sind. Vorzugsweise weist
die Druckmaschine Trocknungsstationen auf, die den Druckwerken,
bzw. dem zwischen einem farbübertragenden
Rotationskörper
und dem zu bedruckenden Hohlkörper
gebildeten Druckspalt gegenüberliegen.
Weitere Trocknungsstationen können
jeweils zwischen zwei benachbarten Druckwerken auf dem Weg der Hohlkörper durch
die Druckmaschine angeordnet sein. Bevorzugt handelt es sich bei
der Transportvorrichtung um ein Karussell, das um eine Karussellachse
drehbar ist. An oder nahe dem Außenumfang des Karussells liegen
die Rotationsachsen der Spindeln auf einer gemeinsamen Kreislinie, die
ersten und zweiten Trocknungsstationen liegen radial inwärts der
Spindeln ebenfalls auf einer gemeinsamen Kreislinie. Bevorzugt sind
die Trocknungsstationen auf einer Geraden, die jeweils durch die
Rotationsachse der Hohlkörper
und die Karussellachse gebildet wird, radial verschiebbar, das heißt, sie
sind in Richtung auf die Hohlkörper
zu oder in Richtung von diesen weg verschiebbar. Da nicht für jede Produktion
alle Trocknungsstationen benötigt werden,
sind diese je nach Bedarf einzeln oder in Gruppen ein- und ausschaltbar
oder ein- und ausbaubar. Die Druckwerke bzw. die farbübertragenden Rotationskörper sind
je einzeln an die zu bedruckenden Hohlkörper an- bzw. abstellbar. Da
die Spindeln auf die Transporteinrichtung aufsteckbar ausgebildet sind,
muss zur Produktion nicht jeder der Spindelplätze mit einer Spindel belegt
sein. Die Hohlkörper
werden an einem Einführpunkt
in die Druckmaschine vorzugsweise automatisch eingeführt, das
heißt,
auf die Spindeln aufgesteckt und an einem Ausführpunkt aus der Maschine, das
heißt,
von den Spindeln entnommen. Alternativ können die Spindeln vorbestückt mit
Hohlkörpern
am Einführpunkt
in die Maschine eingeführt
und am Ausführpunkt
aus der Maschine entnommen werden. Nach dem letzten der Druckwerke
oder einer letzten zweiten Trocknungsstation kann die Druckmaschine
noch ein Lackierwerk aufweisen, in dem die fertig bedruckten Hohlkörper mit einer
Lackschicht überzogen
werden. Wahlweise können
gegenüber
dem Lackwerk eine weitere erste Trocknungsstation und/oder in Transportrichtung
der Hohlkörper
hinter dem Lackierwerk ein oder mehrere zweite Trocknungsstationen
angeordnet sein.
-
Die
Erfindung betrifft auch eine herkömmliche Offset-Druckmaschine,
bevorzugt eine Trockenoffset-Druckmaschine, die im Hochdruckverfahren druckt,
und an die vor und/oder nach dem konventionellen Offset-Druckwerk
ein Modul andockbar ist, das das vorbeschriebene Karussell mit einer
Karussellachse, Spindeln, die um eine Spindelachse drehbar und mit
dem Karussell verbunden oder verbindbar sind, und auf die die Hohlkörper aufsteckbar
sind, eine erste Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit
einem ersten Druckbild mit einem aus Sieb- und Flexodruck und einer
zweiten Druckstation zum Bedrucken des Hohlkörpers mit einem zweiten Druckbild
mit dem anderen aus Sieb- und Flexodruck umfasst, wobei zum Bedrucken
der Hohlkörper
zwischen dem Hohlkörper
auf der Spindel des Moduls und dem farbübertragenden Rotationskörper der
Offsetdruckmaschine ein Druckspalt gebildet ist. Das Modul kann
weiterhin Trocknungsstationen und wahlweise ein Lackierwerk aufweisen.
Das Offset-Druckwerk
kann dann wahlweise für
den normalen Offsetdruck oder zum Bedrucken von Hohlkörpern genutzt werden.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Dabei
werden weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbart. Es
zeigen:
-
1:
eine erfindungsgemäße Druckmaschine
-
2: Überlappungsbereich
beim Bedrucken des Hohlkörpers
-
3:
Kombination aus Offsetdruckmaschine und Modul
-
In 1 ist
eine bevorzugt Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Druckmaschine 1 zum
Bedrucken von Hohlkörpern 25 dargestellt.
Gezeigt ist ein Karussellteller 14, der um eine Karussellachse 15 drehbar
ist. Auf einer radial auswärts
auf dem Karussellteller 14 liegenden Kreislinie 17 sind
umlaufend in gleichmäßigen Abständen Spindeln 9 angeordnet, die
um eine Spindelachse 16 drehbar sind. Auf jede dieser Spindeln 9 kann
je ein nicht gezeigter Hohlkörper 25 zum
Bedrucken in der Druckmaschine 1 befestigt, beispielsweise
aufgesteckt werden.
-
Außen um den
Karussellteller 14 angeordnet sind diverse Druckwerke 2, 3, 4 mit
denen die Hohlkörper 25 hintereinander
mit unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt werden können. Das
in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist zwei Offsetdruckwerke 2 und
vier Siebdruckwerke 3 auf. Anstatt der Siebdruckwerke 3 oder
zusätzlich
dazu können
auch Flexodruckwerke 4 zum Bedrucken der Hohlkörper 25 benutzt
werden, wobei eine Druckmaschine 1 wenigstens eine erste
Druckstation 11 mit einem aus Offset-, Sieb- und Flexodruck
und eine zweite Druckstation 11 aus einem anderen aus Offset-,
Sieb- und Flexodruck aufweist. Ebenfalls außen am Karussellteller 14 nach
dem letzten Druckwerk 2, 3 ist optional ein Lackierwerk 5 angeordnet,
mit dem die Hohlkörper 25 nach
dem Bedrucken mit einer Schutzschicht aus Lack überzogen werden können. Die
farbübertragenden
Rotationskörper 10 der Druckwerke 2, 3 bilden
mit den auf den Spindeln 9 sitzenden Hohlkörpern 25 einen
Druckspalt 8.
-
Auf
einer weiteren Kreislinie 18 um die Karussellachse 15,
die radial inwärts
der Kreislinie 17 liegt, sind Trocknungsstationen 12 angeordnet,
die je wenigstens eine Strahlungsquelle 13 aufweisen, mit der
auf die äußere Oberfläche der
auf der Spindel 9 sitzende Hohlkörper 25 eingewirkt
werden kann, um die Oberfläche
zu erwärmen.
Bei der Strahlung handelt es sich bevorzugt um eine thermische Strahlung, wie
UV-, IR-Strahlung oder eine Strahlung mit Elektronen. Die Trocknungsstationen 12 sind
auf Geraden 19 angeordnet, die durch die Karussellachse 15 und
die Spindelachsen 16 gebildet werden. Die Gehäuse der
Strahlungsquellen 13 sind so geformt, dass die Strahlung
direkt auf den Hohlkörper 25 gelenkt
wird, und gegenüberliegende
und/oder benachbarte Druckstationen weitestgehend nicht mit bestrahlt
werden.
-
Zum
Bedrucken werden die Hohlkörper 25 in einem
Eingabebereich 6 in die Druckmaschine 1 eingeführt. Dabei
werden sie beispielsweise auf die Spindel 9 aufgesteckt,
die drehbar in oder auf dem Karussell 14 gelagert ist.
Alternativ können
die Spindeln 9 auch im bestückten Zustand der Druckmaschine 1 bzw.
dem Karussell 14 zugeführt
werden, und in im Karussellteller 14 vorhandene, in der 1 nicht gezeigte,
Spindelhalterungen eingeführt
werden. In diesem Fall sind die Spindelhalterungen um eine Spindelachse 16 drehbar
auf oder in dem Karussellteller 14 gelagert. Das Karussell 14 bzw.
der Karussellteller 14 wird um eine Karussellachse 15 drehbar angetrieben.
-
Mit
der Drehung des Karussells 14 wird die Spindel 9 mit
dem ersten Hohlkörper 25 einer
ersten Druckstation 11 zugeführt und dort mit einem aus
Offset-, Sieb oder Flexodruck mit einem ersten Druckbild 24 bedruckt.
Während
des Bedruckens wird das Karussell 14 bevorzugt nicht gedreht,
das heißt,
die Spindel 9 mit dem Hohlkörper 25 wird in der
Druckstation 11 gehalten und bedruckt. Dabei drehen sich der
farbübertragende
Rotationskörper 10 des
Druckwerkes und die Spindel in gegenläufige Richtung, wobei die Spindel 9 allein
durch die im Druckspalt 8 auftretenden Adhäsionskräfte gedreht
werden kann, bevorzugt aber über
einen eigenen Antrieb verfügt.
In diesen Fall werden die Drehungen der Spindel 9 und des
farbübertragenden
Rotationskörpers 10 bevorzugt
durch eine Steuerung, beispielsweise eine elektronische Steuerung überwacht
und synchronisiert.
-
Das
Karussell 14 kann aber auch kontinuierlich drehen. In diesem
Fall werden die sich drehenden Hohlkörper 25 zum Bedrucken
an dem in eine Gegenrichtung drehenden, mit Farbe belegtem farbübertragenden
Rotationskörper 10 vorbei
geführt. Mittels
einer nicht gezeigten Feder oder einer anderen federelastischen
Vorrichtung werden die Hohlkörper
während
des Bedruckvorgangs an den Rotationskörper 10 angedrückt. Der
Antrieb der Spindeln 9 kann beispielsweise durch einen
Zahnriemen erfolgen, wobei ein vor jeder der Druckstationen 11,
oder zumindest vor jeder Druckstation 11 ab der zweiten Druckstation 11,
angeordneter Sensor ein auf dem Hohlkörper 25 in der ersten
Druckstation 11 oder bei der Herstellung aufgebrachtes
Registerelement identifiziert. Diese Information kann von der Steuerung aufgenommen
und verarbeitet werden. Die Spindeln 9 können dann
vor dem Bedrucken in der jeweiligen Druckstation 11 individuell
in ihrer Drehwinkelposition so eingestellt werden, dass alle nachfolgenden
Drucke registerhaltig erfolgen.
-
Der
Druckstation 11, bzw. dem zwischen farbübertragenden Rotationskörper 10 und
Hohlkörper 25 gebildeten
Druckspalt 8 ist, in Bezug auf den Hohlkörper 25 gegenüberliegend,
eine erste Trocknungsstation 12 angeordnet, die wenigstens
eine Strahlungsquelle 13 aufweist, mit der die Oberfläche des Hohlkörpers 25,
bzw. das in der Druckstation 11 aufgetragene erste Druckbild 24 zumindest
angetrocknet werden kann. Das heißt, beim Stillstand des Karussells 14 wird
der Hohlkörper 25 im
Druckwerk 11 bedruckt und gleichzeitig wird das Druckbild 24 in
der dem Druckwerk 11 gegenüberliegenden Trocknungsstation 12 an-
oder durchgetrocknet. Dieses Trocknen des Hohlkörpers 25 in der Druckposition
ist besonders vorteilhaft, wenn es beim Druck zu einer Überlappung
der Druckfarbe in einem Überlappungsbereich 21 (siehe 2)
kommt. In diesem Fall ist das Druckbild 24 im überlappenden
Bereich zumindest angetrocknet, bevor der erneute Farbauftrag erfolgt.
-
Wenn
das erste Druckbild 24 vollständig aufgetragen ist, wird
das Karussell weitergedreht und die nachfolgende Spindel 9 mit
einem zweiten Hohlkörper 25 wird
in die erste Druckstation 11 eingeführt. Der oben beschriebene
Vorgang wiederholt sich. Der bereits mit dem ersten Druckbild 24 bedruckte
erste Hohlkörper 25 befindet
sich während
des Bedruckens des zweiten Hohlkörpers 25 in
der ersten Druckstation 11 in einer Position zwischen der
ersten Druckstation 11 und einer zweiten Druckstation 11.
In dieser Position kann eine zweite Trocknungsstation 12 angeordnet
sein, so dass das Druckbild 24 auf dem ersten Hohlkörper 25 weitergetrocknet
wird. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Spindel 9 mit dem ersten
Hohlkörper 25 auch
in dieser Position drehbar ist, bevorzugt mit der gleichen Geschwindigkeit,
wie in der Druckstation 11.
-
Die
Spindeln 9 und die Trocknungsstation 12 können so
mit dem Karussellteller 14 verbunden sein, dass sie beim
Drehen des Karussells 14 um die Karussellachse 15 immer
gemeinsam drehen, das heißt,
jede der Spindeln 9 bildet mit einer Trocknungsstation 12 quasi
eine untrennbare Einheit. Der Hohlkörper 25 kann in diesem
Fall während
der gesamten Zeit, in der er auf der Spindel 9 sitzend
von dem Karussell 14 transportiert wird, von der gleichen Trocknungsstation 12 bestrahlt
werden. Alternativ können
die Trocknungsstationen 12 so in der Druckmaschine 1 angebracht
sein, dass sie sich nicht mit dem Karussellteller 14 mitdrehen.
In diesem Fall findet zwischen den Spindeln 9 und den Trocknungsstationen 12 eine
Relativbewegung statt, das heißt, die
Spindeln 9 drehen sich auf dem Karussell 14 um die
stationären
Trocknungsstationen 12.
-
In
beiden Fällen
ist es sinnvoll, die Intensität und
Dauer der Bestrahlung der Druckbilder 24 auf die jeweiligen
Farbeigenschaften einstellen zu können, um beispielsweise eine Überhitzung
der Hohlkörper 25 zu
vermeiden. So kann es sinnvoll sein, jede Trocknungsstation 12 einzeln
zu- und abschalten zu können,
oder die Strahlungsdauer oder Strahlungsintensität zu variieren. Speziell in
dem Fall, in dem sich die Spindeln 9 auf dem Karussell 14 um
stationäre Trocknungsstationen 12 drehen,
können
die Trocknungsstationen 12 während der Drehung des Karussells 14 abgeschaltet
sein, da die Hohlkörper 25 in dieser
Phase aus der jeweilige Trocknungsstation 12 ausfahren
und/oder in die nachfolgende Trocknungsstation 12 einfahren.
Bei leicht trocknenden Farben kann auf eine Trocknung zwischen den
einzelnen Druckstationen 11 eventuell auch ganz verzichtet werden.
In diesem Fall können
die betreffenden Trocknungsstationen 12 abgeschaltet oder
aus der Maschine 1 ausgebaut sein.
-
Auf
seinem Weg durch die Druckmaschine wird der erste Hohlkörper 25 nach
dem Bedrucken in der ersten Druckstation 11 einer zweiten
Druckstation 11 zugeführt,
in der er mit einem anderen aus Offset-, Sieb- und Flexodruck mit
einem zweiten Druckbild 24 bedruckt wird. Je nachdem mit
wie vielen Druckbildern 24 der Hohlkörper 25 bedruckt werden soll,
kann er einer dritten, vierten und x-ten Druckstation 11 zugeführt werden.
Am Ende des Durchlaufs durch die Druckmaschine 1 kann der
Hohlkörper 25 noch
in einem Lackierwerk 5 mit Lack überzogen werden, bevor er in
einem Ausgabebereich 7 von der Spindel 9 abgenommen
oder gemeinsam mit der Spindel 9 aus der Druckmaschine 1 entnommen
wird.
-
In
der Maschine 1 muss je nach verwendeter Farbe oder anderen
Produktionsparametern nicht jede der Spindeln 9 mit einem
Hohlkörper 25 bestückt sein.
Es kann auch nur auf jeder zweiten, dritten oder x-ten Spindel 9 je
ein Hohlkörper 25 aufgesteckt
sein, bzw. bei einsteck- und herausnehmbaren Spindel 9 können nur
die zur Produktion benötigten
Spindeln 9 im Eingabebereich 6 in die Maschine 1 eingegeben werden.
Um flexibel auf Größe und Form
der zu bedruckenden Hohlkörper 25 bzw.
die physikalischen Eigenschaften der Druckfarben reagieren zu können, kann
es vorteilhaft sein, wenn die Trocknungsstationen 12 relativ
zu den Spindeln 9 auf Geraden 19, die durch die
Spindelachsen 16 und die Karussellachse 15 definiert
werden, verschiebbar sind, so dass sich der radiale Abstand zwischen
den Spindeln 9 und den Trocknungsstationen 12 ändert. Gleichfalls
kann es vorteilhaft sein, wenn der Abstand zwischen der Spindelachse 16 und
dem Druckspalt 8 einstellbar ist. Da nicht für alle Produktionen
auf der Druckmaschine 1 immer sämtliche Druckstationen 11 benötigt werden,
sollen die Druckstationen 11 je einzeln an die zu bedruckenden
Hohlkörper 25 an-
und abstellbar sein.
-
In 2 ist
groß die
Kombination einer Druckstation 11 mit einer Trocknungsstation 12 gezeigt.
In dem Bereich, der sowohl der Druckstation 11 und der
Trocknungsstation 12 zuordenbar ist, befindet sich eine
Spindel 9 mit einem aufgesteckten Hohlkörper 25. Als Druckwerk
ist ein Siebdruckwerk 3 mit einem Rundsieb dargestellt.
Zwischen dem Hohlkörper 25 und
dem farbübertragenden
Rotationskörper 10 des
Siebdruckwerkes 3 ist ein Druckspalt 8 gebildet,
in dem farbübertragenden
Rotationskörper 10 ist
eine Rakel 20 angedeutet. Beim Bedrucken des Hohlkörpers 25 mit
einem beispielsweise ersten Druckbild 24 kommt es zu einer Überlappung 21 des
Druckbildes 24. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft,
dass das Druckbild 24 bereits während des Druckens in der Druckstation 11 in
der gegenüberliegenden
Trocknungsstation 12 zumindest angetrocknet wird. Dadurch
wird der Beginn des Druckbildes 24 durch die Trocknungsstation
geführt und
angetrocknet, bevor es am Ende des Druckvorgangs in einem Überlappungsbereich 21 überdruckt wird.
Dadurch, dass die Farbe in diesem Bereich 21 bereits angetrocknet
ist, ist die Gefahr, dass die Farbe beim Überdrucken verschmiert, vermindert
bzw. ausgeschlossen. Dies erhöht
die Qualität
des Endprodukts.
-
Die 3 zeigt
eine Kombination einer Offsetdruckmaschine 22 mit einem
Modul 23, das an die Offsetdruckmaschine 22 angekoppelt
werden kann, um das erfindungsgemäße Druckverfahren durchzuführen. Das
Modul 23 entspricht der oben beschriebenen Druckmaschine 1 mit
der Ausnahme, dass mit ihm ein Bedrucken der Hohlkörper 25 mit
einem aus Sieb- und Flexodruck möglich
ist. Die Offsetdruckmaschine 22 kann unabhängig vom
Modul 23 zum Offsetdruck, bevorzugt Trockenoffsetdruck
im Hochdruckverfahren eingesetzt werden und nur für den Fall,
dass Hohlkörper 25 mit
unterschiedlichen Druckverfahren bedruckt werden müssen, kann
das Modul 23 an die Offsetdruckmaschine 22 angebaut oder
angekoppelt werden, so dass zwischen dem farbübertragenden Rotationskörper 10 der
Offsetdruckmaschine 22 und dem Hohlkörper 25 ein Druckspalt 8 gebildet
wird. Die Modullösung
erlaubt beispielsweise Produktionsspitzen beim Bedrucken von Hohlkörpern 25 mit
unterschiedlichen Druckverfahren besser handhaben zu können oder
ist sinnvoll, wenn der gelegentliche Einsatz der mehreren Druckverfahren
zum Bedrucken von Hohlkörpern 25 nicht
die Anschaffung einer eigenen Druckmaschine 1 rechtfertigt.
Alles in der obigen Beschreibung zur Druckmaschine 1 gesagte,
gilt auch für
das Modul 23, weshalb auf eine Wiederholung der Beschreibung
verzichtet werden kann.
-
- 1
- Druckmaschine
- 2
- Offsetdruckwerk
- 3
- Siebdruckwerk,
Rundsieb
- 4
- Flexodruckwerk
- 5
- Lackierwerk
- 6
- Eingabebereich
- 7
- Ausgabebereich
- 8
- Druckspalt
- 9
- Spindel
- 10
- farbübertragender
Rotationskörper
- 11
- Druckstation
- 12
- Trocknungsstation
- 13
- Strahlenquelle
- 14
- Karussell,
Karussellteller
- 15
- Karussellachse
- 16
- Spindelachse
- 17
- Kreislinie
- 18
- Kreislinie
- 19
- Gerade
- 20
- Rakel
- 21
- Überlappung, Überlappungsbereich
- 22
- Offsetdruckmaschine
- 23
- Modul
- 24
- Druckbild
- 25
- Hohlkörper