DE2708230C3

DE2708230C3 - Vorrichtung zum Bedrucken konvex gekrümmter Oberflächen

Info

Publication number: DE2708230C3
Application number: DE2708230A
Authority: DE
Inventors: Hiroo Sayama Ebisawa; Masashi Kawagoe Honma; Tadashi Sayama Murakami; Eiichi Tsurugashima Iruma Okada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1977-01-17
Filing date: 1977-02-25
Publication date: 1980-06-26
Also published as: FR2378639A1; DE2708230B2; JPS5389503A; IT1115834B; FR2378639B1; DE7705830U1; GB1572615A; US4098184A; BR7701188A; BE852272A; DE2708230A1; JPS5937234B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken konvex gekrümmter Ooerflächen, mit einem flexiblen, einfärbbaren Bildträger, der über eine durch ein Druckmedium beaufschlagbare Membran zu der zu bedruckenden Oberfläche hin ausgedehnt wird.

Aus der US-PS 3 756 165 ist eine Vorrichtung zum Bedrucken gekrümmter Oberfläcnen bekannt, bei der ein während des Druckvorgangs mit dem zu bedrukkenden Gegenstand in Berührung zu bringender, flexibler Bildträger mit Hilfe einer ballonartig aufblasbaren Membran an die gekrümmte Oberfläche angedrückt wird. Die bekannte Vorrichtung ist jedoch nur zum Bedrucken konkaver und allenfalls geringfügig konvex gewölbter Oberflächen geeignet, da eine seitliche Führung der Membran über ihre entspannte Lage hinaus zu der zu bedruckenden Oberfläche hin nicht vorgesehen ist. Diese Beschränkung ergibt sich daraus, daß der flexible Bildträger der bekannten Vorrichtung beim Berühren einer stark konvexen Oberfläche über einen größeren Bereich hinweg eine Ausdehnung oder Ausbauchung am Fuß der konvexen Oberfläche bewirkt, die zu einer Bildverschiebung führt. Diese Bildverschiebung ist wesentlich größer als diejenige, die im mittleren Teil der konvexen Oberfläche auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der bekannten Art derart auszubilden, daß auch stark konvex gekrümmte Oberflächen bedruckt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausdehnung der Membran durch einen zwischen dieser und dem Bildträger angeordneten Begrenzungsrahmen eingeschränkt ist und daß der Rahmen eine Öffnung aufweist, deren Abmessungen größer sind als die der Projektion der zu bedruckenden Oberfläche in die Öffnungsebene.

Aus der GB-PS 646394 und der US-PS 2739532 sind zwar Vorrichtungen zum Bedrucken stark konvexer Körper bekannt, jedoch sind bei diesen bekannten Vorrichtungen der Bildträger und die Membran mil's einander einstückig ausgebildet, d. h., es ist überhaupt keine von dem Bildträger getrennte Membran vorgesehen. Daher ist es auch nicht möglich, bei diesen bekannten Vorrichtungen zwischen der Membran und dem Bildträger einen Begrenzungsrahmen mit einer ι" Mittelöffnung vorzusehen, der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung der Ausdehnung des flexiblen Bildträgers vorgesehen ist, um eine möglichst optimale Anpassung an die zu bedruckende, stark konvex gekrümmte Oberfläche und damit eine einwandfreie und insbesondere verzerrungsfreie Abbildung zu ermöglichen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können somit stark konvex und dreidimensional gekrümmte Oberflächen, beispielsweise Kraftstofftanks von Mo- 2» torrädern oder andere Behälter, aber auch verhältnismäßig schwach geneigte Flächen, beispielsweise an der Oberfläche eines Fahrzeugrahmens, einwandfrei bedruckt werden.

Um die Ausdehnung der Membran zur Anpassung

2ϊ etwa an verschiedene zu bedruckende Oberflächen variieren zu können, ist der Begrenzungsrahmen in vorteilhafter W' ise an einem hohlen Hauptkörper der Vorrichtung lösbar befestigt.

Alternativ ist der Begrenzungsrahmen mit dem in hohlen Hauptkörper der Vorrichtung einstückig ausgebildet.

Schließlich kann der Bildträger an dem hohlen Hauptrahmen lösbar angeordnet werden, um das Anpassen des Bildträgers an verschiedene, zu bedruk-J¹J kende Oberflächen durch Auswechseln zu erleichtern.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt, welcher einen Zustand veranschaulicht, in welchem eine Abbildung auf einen 4« flexiblen Träger aufgedruckt werden soll,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Druckvorrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt, welcher einen Zustand veranschaulicht, in welchem die flexible Membran Vi durch Fluiddruck ausgedehnt wurde,

Fig. 4 einen Längsschnitt, welcher einen Zustand veranschaulicht, in welchem das flexible Bildträgerelement und ein Gegenstand, der bedruckt werden soll, eng miteinander in Berührung gebracht sind,
V) Hg. 5 einen Längsschnitt, welcher einen Zustand veranschaulicht, in welchem das flexible Bildträgerelement von dem zu bedruckenden Gegenstand gelöst ist

Fig. 6 einen Längsschnitt, welcher einen Zustand Vi veranschaulicht, in welchem der Druckvorgang abgeschlossen ist,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei ein Zustand dargestellt ist, in welchem der flexible Träger bo mit einem zu bedruckenden Gegenstand eng in Berührung gebracht wurde, wie es auch in der Fig. 4 dargestellt ist, und

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere abgewandelte Ausführungsform gemäß der Erfindung, b5 wobei ein Zustand veranschaulicht ist, in welchem der flexible Träger mit dem zu bedruckenden Gegenstand eng in Berührung gebracht ist, wie es auch in der Fig. 4 dargestellt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung im Detail anhand der bevorzugten Ausführungsformen nach den Fig. 2 bis 8 der Zeichnung beschrieben.

Gemäß Fig. 2, welche eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung > veranschaulicht, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet ist, weist ein hohler Hauptkörper 1 eine innere luftdichte Kammer 2 auf, hat weiterhin eine Öffnung I₁, welche dicht durch eine flexible Membran 3 verschlossen ist, i« die eine derartige Elastizität aufweist, wie es beispielsweise bei natürlichem Kautschuk, Urethankautschuk usw. der Fall ist. Die flexible Membran 3 ist austauschbar, indem ein Befestigungsrahmen 3, von dem Hauptkörper 1 abgenommen wird. Auf der Oberseite ι ί des hohlen Hauptkörpers 1 ist ein Rohr 4 angebracht, welches dazu dient, Luft oder ein anderes Fluid dem hohlen Hauptkörper 1 zuzuführen und von diesem auch wieder abzuführen. Auf dem Außerumfang des Hauptkörpers 1 in der Nähe seiner Öffnung ist ein Halterahmen 5 angeordnet. Der Halterahmen 5 ist auf seiner inneren Umfangsfiäche mit einem Paar von Führungsnuten 5, und 5₂ ausgestattet. Ein Begrenzungsrahmen 6, welcher dazu dient, das Ausmaß der Ausdehnung oder der Wölbung der obengenannten J> flexiblen Membran zu steuern, ist in der Führungsnut 5, lösbar angebracht. Eine Öffnung 6,, welche in dem Begrenzungsrahmen 6 ausgebildet ist, ist zwar ähnlich geformt wie der flache Teil der konvexen Oberfläche des Gegenstandes, auf welchen das Bild aufgedruckt i« werden soll, hat jedoch etwas größere Abmessungen.

Das Aufdrucken des Bildes auf diese konvexe Oberfläche des Gegenstandes wird folgendermaßen ausgeführt:

a) Gemäß Fig. 1 wird ein fester Rahmen 8, auf 3^r> dessen Unterseite der flexible Träger 7 angeordnet ist, welcher die Druckerfarbe leicht freigibt und gut durchläßt, unverrückbar auf einem Tisch 9 angeordnet. Anschließend wird ein Bildträger 10, auf welchem entsprechende Bilder auf vorgebbaren Abständen voneinander angeordnet sind, oberhalb des flexiblen Bildträgerelementes 7 angeordnet, indem der Bildträger 10 auf einem Rahmen von der Oberseite her auf den festen Rahmen 8 aufgesetzt wird. Dann wird Druckfarbe 12 auf die Oberseite des Bildträgers 10 aufgebracht und mit Hilfe einer geeigneten Verteilereinrichtung 11 möglichst gleichmäßig verteilt, so daß dadurch das Bild auf die Oberfläche des flexiblen Bildträgers 7 übertragen wird.

b) Gemäß Fig. 2 ist der feste Rahmen 8, der den obengenannten flexiblen Bildträger 7 aufweist, in einer Führungsnut 5₂ angeordnet, die auf der Innenumfangsfläche des Stützrahmens ö angebracht ist, welcher seinerseits auf die untere Um- y, fangsfläche des hohlen Hauptkörpers 1 aufgesetzt ist, wobei die Bildträgerfläche nach unten weist.

c) Gemäß Fig. 3 wird ein Gegenstand 15, der eine konvexe Oberfläche mit einer verhältnismäßig w) steilen Neigung aufw ',«1, juf welche das Bild aufgedruckt werden soll, welches auf dem flexiblen Träger 7 angeordnet ist, auf einem Tisch 14 befestigt, der mit Hilfe eines Luftzylinders aufwärts und abwärts bewegbar ist. Anstelle des b·-, Luftzylinders kann auch ein Hydraulikzylinder oder eine andere Einrichtung verwendet werden, und es wird der Gegenstand zunächst auf einem

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■so bestimmten Abstand von dem flexiblen Träger 7 angeordnet. Anschließend wird Luft durch das Rohr 4 in die luftdichte Kammer 2 des hohlen Hauptkörpers eingeführt, uim die flexible Membran 3 aus der Öffnung O₁ des Begrenzungsrahmens 6 heraus auszudehnen oder aufzuwölben, und es wird zugleich der Druck in der luftdichten Kammer konstant gehalten. Das flexible Bildträgerelement 7 wird in Richtung auf den Gegenstand ausgebaucht, und es nähert sich dabei diesem Gegenstand.

d) Der Tisch 14 wird angehoben, um die konvexe Oberfläche des Gegenstandes 15 gegen die Oberfläche des flexiblen Trägers 7 zu drücken, welcher das Bild aufweist, und zwar gegen den Ausdehnungsdruck, bis der flexible Träger 7 im Bereich der Öffnung O₁ des Begrenzungsrahmens 7 beginnt konkav nach innen gewölbt zu werden, so daß dabei ein enger Kontakt zwischen dem flexiblen Träger 7 und dem Gegenstnd 15 entsteht, auf welchem der Aufdruck aufgebracht werden soll.

e) Wenn gemäß Fig. 5 der Tisch 14 abgesenkt wird, wird das Bild 13, welches auf dem flexiblen Träger 7 aufgebracht ist, von diesem gelöst und auf die konvexe Oberfläche des Gegenstandes 15 übertragen.

f) Wenn gemäß Fig. 6 das zum Zuführen und zum Abführen des Fluids dienende Rohr 4 in die Atmosphäre geöffnet wird, so kann die Luft innerhalb der luftdichten Kammer 2 des hohlen Hauptkörpers 1 durch das Rohr 4 entweichen, was durch die Rückstellkraft der flexiblen Membran 3 und des flexiblen Trägers 7 erfolgt, wodurch sowohl diese Elemente ihre ursprüngliche Position einnehmen als auch der nächste Druckzyklus vorbereitet wird.

Da gemäß den obigen Ausführungen nach der Erfindung der flexible Träger 7 ausgedehnt oder aufgewölbt wird, und zwar mit Hilfe der flexiblen Membran 3, kommen der äußerste Teil des expandierten flexiblen Bildträgerelementes 7 und der äußerste Teil der konvexen Oberfläche des Gegenstandes 15 zu Beginn des Bildübertragungsvorganges sehr eng miteinander in Berührung, worauf anschließend die enge Berührung bis zum Fuß des Gegenstandes 15 ausgedehnt wird, wodurch keine Kavitation der Luft zwischen den zwei Elementen auftreten kann, und es kann auf diese Weise jegliche Unregelmäßigkeit beim Druck vermieden werden. Wenn andererseits der flexible Träger von dem Gegenstand gelöst werden soll, nachdem der Bildübertragungsvorgang abgeschlossen ist, beginnt zunächst die Ablösung im Bereich des Fußes, so daß keine Gefahr besteht, daß das von dem flexiblen Träger gelöste und auf die konvexe Oberfläche des Gegenstandes übertragene Bild mit abgelöst werden könnte. Dadurch werden Fehler beim Druck vermieden. Da weiterhin der flexible Träger 7 zwischen der flexiblen Membran 3 und dem Gegenstand 15, der bedruckt werden soll, gehalten ist und da zugleich eine enge Berührung mit dem zu bedruckenden Gegenstand 15 besteht, und zwar durch die schützende Wirkung der Öffnung O₁ des Begrenzungsrahmens 6, wodurch ein Schutz gegen eine übermäßige Ausdehnung der flexiblen Membran 3 ebenso wie gegen eine Quetschwirkung gebildet ist, wird die Dehnung des flexiblen Bildträgerelementes 7 auf einen minimalen Wert beschränkt, und ein auf diese Weise

einstellbarer Druck für die Bildübertragung läßt es möglich werden, daß ein klarer Druck entsteht, und zwar nicht nur im oberen Teil der konvexen Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes, sondern auch in den Bereichen des Fußes dieses Gegenstandes.

Indem der Begrenzungsrahmen 6 derart ausgebildet wird, daß er aus dem Stützrahmen 5 leicht herausnehmbar ist, wird die Möglichkeit geschaffen, eine beliebige geeignete Form des Begrenzungsrahmens zu verwenden, welche der ebenen Form der konvexen Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes angepaßt ist.

Die Erfindung ist auch bei einem Gegenstand 16 anwendbar, wie er in der Fig. 7 dargestellt ist, der eine nur sehr schwach konvex ausgebildete Oberfläche aufweist. Indem zusätzlich die flexible Membran und der Begrenzungsrahmen von dem Hauptkörper leicht abnehmbar ausgebildet werden, wird auch die Wartung der Vorrichtung stark erleichtert.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Tisch 14 auf und ab bewegbar. Anstatt den Tisch auf und ab zu bewegen, kann die Anordnung auch derart getroffen sein, den Hauptkörper 1 in vertikaler Richtung zu bewegen, oder es können sowohl der Tisch 14 als auch der Hauptkörper 1 in vertikaler Richtung bewegbar sein, so daß diese beiden Teile relativ zueinander bewegt werden können. Weiterhin ist zu bemerken, daß das Druckmedium zum Expandieren der flexiblen Membran nicht auf Luft beschränkt ist, sondern daß auch ein anderer Fluiddruck wie Wasserdruck, Öldruck oder auch ein anderes hydraulisches Medium verwendet werden kann. Das Aufbringen des Bildes auf das flexible Bildträgerelement kann vorzugsweise im Siebdruckverfahren erfolgen, es kann jedoch auch ebenso ein Hochdruckverfahren angewandt werden, bei welchem der flexible Träger durch einen Fluiddruck expandiert wird, um zu bewirken, daß der expandierte flexible

ίο Träger unter Druck mit einer entsprechend vorbereiteten Platte in Berührung kommt, um auf diese Weise das Bild zu übertragen. Weiterhin ist es auch möglich, daß eine Fläche, welche das Bild aufweist, auf den flexiblen Träger übertragen wird. Wenn eine große

!5 A.nzah! von Gegenständen derselben Form bedruckt werden sollen, ist es nicht notwendig, den Begrenzungsrahmen 6 auszutauschen, so daß ein Teil des Begrenzungsrahmens 6 mit dem Hauptkörper ein Stück bilden kann, wie es in der Fig. 8 veranschaulicht ist.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß mit dem Bezugszeichen 17 in der Fig. 8 eine Entlüftung bezeichnet ist.

Schließlich ist zu bemerken, daß das erfindungsgemäße Druckverfahren auch dazu anwendbar ist, anstatt eines einfarbigen Druckes auch Mehrfarbenoder Vielfarbendrucke herzustellen, und zwar in einem einstufigen Druckvorgang, indem bereits vorab auf das flexible Bildträgerelement ein mehrfarbiges Bild aufgebracht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bedrucken konvex gekrümmter Oberflächen, mit einem flexiblen, einfärbbaren Bildträger, der über eine durch ein Druckmedium beaufschlagbare Membran zu der zu bedruckenden Oberfläche hin ausgedehnt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung der Membran (3) durch einen zwischen dieser und dem Bildträger (7) angeordneten Begrenzungsrahmen (6) eingeschränkt ist und daß der Rahmen (6) eine Öffnung (6,) aufweist, deren Abmessungen größer sind als die der Projektion der zu bedruckenden Oberfläche in die Öffnungsebene .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsrahmen (6) an einem hohlen Hauptkörper (1) lösbar befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsrahmen (6) mit einem hohlen Hauptkörper (1) einstückig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildträger (7) an dem hohlen Hauptkörper (1) lösbar angeordnet ist.