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Die
Erfindung betrifft eine Tampondruckmaschine und einen Tampon dafür gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Tampondruckmaschinen
sind beispielsweise aus der WO 2004/113075 A1 und der
EP 1 053 882 B1 bekannt.
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Tampons
für Druckmaschinen
bestehen aus einem federelastisch komprimierbaren Material. Das Material
ist beispielsweise Silikon. Die Härte des Tampons ist beispielsweise
abhängig
von der Menge Öl,
welche das Silikon enthält.
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Die
Shore-Härte
von Tampons liegt beispielsweise im Bereich zwischen 5 und 30. Ein
härterer
Tampon gibt ein genaueres Druckbild als ein weicherer Tampon, benötigt jedoch
eine größere Druckkraft
als ein weicherer Tampon.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Möglichkeit zu
schaffen, ein genaues (gutes) Druckbild mit einer von der Tampondruckmaschine
auf den Tampon zu wirkenden Druckkraft zu erzeugen, welche niedriger ist
als die, welche für
einen harten Tampon erforderlich ist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
einen Tampon gelöst,
welcher die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
Tampons gemäß den Patentansprüchen.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung eine Tampondruckmaschine, welche
mindestens einen Tampon aufweist, welcher gemäß der Erfindung ausgebildet
und/oder hergestellt ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
anhand von bevorzugten Ausführungsformen
als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 schematisch
in Seitenansicht das Prinzip einer Tampondruckmaschine im Klischee-Farbaufnahmezustand,
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2 die
Druckmaschine von 1 im Tampon-Farbaufnahmezustand,
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3 die
Tampondruckmaschine von 1 im Druckzustand,
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4 eine
Draufsicht auf das Klischee der 1 und 3,
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5 eine
Seitenansicht einer besonderen Ausführungsform eines Tampons gemäß der Erfindung,
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6 eine
Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Tampons nach
der Erfindung,
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7 eine
Druckflächen-Ansicht
einer weiteren Ausführungsform
eines Tampons gemäß der Erfindung.
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Die
in 1 schematisch in Seitensicht dargestellte Tampondruckmaschine 2 enthält einen
Antrieb 4 zum Verschieben eines Klischees 6 zwischen einer
zurückgezogenen
Stellung, welche in den 1 und 3 gezeigt
ist, und einer vorgerückten Stellung,
welche in 2 gezeigt ist. Der Antrieb 4 ist vorzugsweise
ein Linearantrieb, beispielsweise ein hydraulischer oder pneumatischer
Zylinder, kann jedoch auch ein Elektromotor sein. Die Tampondruckmaschine 2 hält einen
Farbbecher 8 in einer ortsfesten Position in umgekehrter
Stellung, so dass der Becherrand 10 auf der Klischeeoberfläche 12 liegt
und dort als Rakel wirkt.
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Die
Tampondruckmaschine 2 weist einen weiteren Antrieb 14 zum
vertikalen Positionieren eines Tampons 16 auf, sodass der
Tampon 16 mit seiner Tampondruckfläche 18 alternativ
auf einen Bildbereich 20 in der Oberfläche 12 des Klischees 6 oder auf
eine zu bedruckende Bedruckfläche 22 eines
Bedruckobjektes 24 setzbar ist. Der zweite Antrieb 14 ist vorzugsweise
ebenfalls ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb, kann jedoch
auch ein elektrischer Antrieb sein.
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Der
Bildbereich 20 des Klischees enthält das vom Klischee 6 auf
das Bedruckobjekt 24 zu übertragende Bild, normalerweise
in Form einer Gravur in der Oberfläche 12 des Klischees 6.
Unter dem Begriff „Bild" wird im Rahmen dieser
Beschreibung sowohl jede Art eines dargestellten Objektes als auch
jede Art von Schrift, Buchstaben, Zahlen und Zeichen bezeichnet,
beispielsweise die Buchstaben „ITW", wie dies 4 zeigt.
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1 zeigt
die Tampondruckmaschine 2 im Klischee-Farbaufnahmezustand.
Hierbei ist das Klischee 6 in einer zurückgezogenen Stellung, der Farbbecher 8 befindet
sich über
dem Bildbereich 20, und der Tampon 16 befindet
sich an einer nach oben zurückgefahrenen
Ausgangsstellung, in welcher er höher als das Klischee 6 angeordnet
ist.
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2 zeigt
die Tampondruckmaschine in einem Tampon-Farbaufnahmezustand. Hierbei
befindet sich das Klischee 6 in einer nach vorne verschobenen
Position, bei welcher ihr Bildbereich 20 außerhalb
des Bereiches des Farbbechers 8 ist. Der Tampon 16 wurde
nach unten auf den Bildbereich 20 bewegt, um dessen Farbe
aufzunehmen.
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Nach
dem Tampon-Aufnahmezustand von 2 wird das
Klischee 6 von seinem Antrieb 4 wieder in die
in 1 gezeigte Position zurückbewegt.
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3 zeigt
den Bedruckzustand der Tampondruckmaschine 2, bei welcher
der Tampon 6 in die zurückgezogene
Position von 1 zurückgezogen ist, jedoch der Tampon 16 von
seinem Antrieb 14 auf die Bedruckfläche 22 des Bedruckobjekts 24 nach
unten bewegt wurde zur Übertragung
der Farbe und damit des Druckbildes vom Tampon 16 auf die Bedruckfläche 22.
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Das
Bedruckobjekt 24 befindet sich mit seiner zu bedruckenden
Bedruckfläche 22 unterhalb des
Tampons 16 in dessen vertikalen Bewegungsweg und auch unterhalb
des horizontalen Bewegungsweges des Klischees 6.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform
der 1 bis 3 beschränkt, sondern diese sollen lediglich
das Grundprinzip des Tampondruckes darstellen. Gemäß anderen
Ausführungsformen kann
beispielsweise das Klischee 6 unbewegbar (ortsfest) angeordnet
werden und der Farbbecher 8 auf der Oberfläche 12 des
Klischees 6 verschiebbar angeordnet sein. Ein Träger 28 des
Bedruckobjektes kann ortsfest oder bewegbar angeordnet sein.
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Die
Tampondruckrichtung 30, mit welcher der Tampon 16 zur
Aufnahme von Farbe gegen das Druckbild 20 des Klischees 6 (2)
und danach zur Übertragung
der Druckfarbe in Form des Druckbildes gegen die Bedruckfläche 22 des
Bedruckobjektes 24 (3) gedrückt wird,
ist in den Zeichnungen durch Pfeile 30 angegeben.
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Die
Tampondruckfläche 18 ist
vorzugsweise ballig in Form einer Halbkugel oder in Form einer abgerundeten
Kegelspitze (1) oder kann eine andere Form
haben, beispielsweise eben sein, wie dies als Beispiel in den 5 und 6 gezeigt
ist.
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Der
Tampon 16 ist an seinen von der Druckfläche 18 entfernten
Befestigungsende 32 entweder direkt oder über ein
Verbindungselement 34, z. B. einen Flansch, mit einem Antriebsteil 36 des
zweiten Antriebes 14 verbunden oder verbindbar.
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Der
Tampon 16 besteht aus federelastisch komprimierbarem Material.
Es ist beispielsweise ein poriges Material wie ein Schwamm, jedoch
mit einer geschlossenen glatten Oberfläche versehen. Als Material
ist beispielsweise Silikon bekannt. Die Härte des Silikons kann variiert
werden durch verschieden große
Beimengungen von Öl
in das Silikon, bevor das Silikon in einem Gießverfahren oder einem Spritzverfahren
zu einem Tampon geformt wird. Auch sind andere Materialien zur Bildung
des Tampons 16 verwendbar, beispielsweise andere Kunststoffe.
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Gemäß der Erfindung
enthält
oder besteht der Tampon 16 aus mindestens zwei federelastisch komprimierbaren
Schichten, von welchen eine Schicht eine andere Härte als
eine andere Schicht hat, wobei die unterschiedlich harten Schichten
direkt aneinander anliegend angeordnet sind und durch ihre eigenen
Haftkräfte
untrennbar aneinander haften. Beim Herstellen der Schichten wird
zunächst
die eine Schicht in einem Gießverfahren
oder Spritzgussverfahren hergestellt wird und dann die andere Schicht
in einem Gießverfahren
oder Spritzgussverfahren an die eine Schicht angegossen oder angespritzt
wird, wobei sie aneinander kleben oder eine andersartige Haftverbindung
bilden, z. B. sich miteinander vernetzen.
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Der
Tampon 16 kann auf diese Weise aus zwei oder mehreren Schichten
unterschiedlicher Härte
bestehen. Beispiele hierfür
sind in den 5, 6 und 7 dargestellt.
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Die
Haftung zwischen den einzelnen Schichten kann auch durch Vulkanisation
gebildet werden.
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15 zeigt einen Tampon 116 (als
Beispiel für
einen Tampon 16), welcher aus zwei in Tampondruckrichtung 30 übereinander
angeordneten Schichten S1 und S2 besteht. Beispielsweise bildet die
in 5 unten gezeigte untere Schicht S1 auf ihrer Unterseite
die Druckfläche 18 und
sie ist auf ihrer Oberseite 40 mit der Unterseite 42 der
oberen Schicht S2 direkt verbunden (ohne eine Zwischenlage) durch
die eigenen Haftkräfte
zwischen den beiden Schichten S1 und S2. Eine der beiden Schichten S1
oder S2 hat eine größere Shore-Härte als
die andere Schicht. Die härtere
Schicht ist gemäß einer Ausführungsform
die Schicht S1, welche die Druckfläche 18 bildet, während die
andere Schicht S2 eine relativ zur unteren Schicht kleinere Shore-Härte hat. Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung hat die untere Schicht S1 eine kleinere Shore-Härte als
die obere Schicht S2.
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Die
obere Seite 44 der oberen Schicht S2 ist die Seite, welche
mit dem Antriebselement 36 einer Tampondruckmaschine verbunden
ist oder verbindbar ist, entweder direkt oder über ein Verbindungselement 34,
z. B. einen Flansch.
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Die
härtere
Schicht, z. B. S1, hat eine Shore-Härte, welche mindestens 10 Prozent
härter ist
als die der weicheren Schicht, z. B. S2. Die Shore-Härte der
einen Schicht S1 (oder S2) kann auch wesentlich härter sein
als bloß 10
Prozent der Shore-Härte
der anderen Schicht S2 (oder S1), beispielsweise doppelt so hart
oder dreimal so hart.
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Die
Dicke D1 der einen Schicht S1, welche die Druckfläche 18 aufweist,
in Druckrichtung 30 gemessen, kann gleich groß, größer oder
kleiner sein als die Dicke D2 der anderen Schicht S2, welch letztere
die Anschlussseite 44 aufweist.
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Die
mindestens zwei verschieden harten Schichten S1 und S2 bestehen
vorzugsweise aus dem gleichen Grundmaterial, jedoch aus unterschiedlichen
Mengen eines dem Grundmaterial beigemischten Zusatzmaterials.
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Das
Grundmaterial ist vorzugsweise Kautschuk oder ein Kunststoff, welchem
ein Zusatzmaterial beigemischt ist. Obwohl auch andere Kunststoffe verwendbar
sind, ist Silikon ein bevorzugtes Grundmaterial. Das Zusatzmaterial
ist vorzugsweise Öl.
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Gemäß anderen
Ausführungsformen
können die
Schichten verschiedener Härte
jeweils aus einem anderen Material bestehen, beispielsweise aus
zwei verschiedenen Arten von Kunststoff oder einer Schicht aus Kunststoff
und die andere Schicht aus Kautschuk usw.
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Vorzugsweise
wird während
der Herstellung des Tampons 16 bzw. 116 zuerst
die Schicht S1, welche die größere Shore-Härte hat,
hergestellt, und dann auf diese härtere Schicht das Material
der weicheren Schicht S2 gegossen oder gespritzt, derart, dass die
beiden Materialien während
des Gießvorganges
oder Spritzgussvorganges an ihren aneinander angrenzenden Seiten 40 und 42 eine
Haftverbindung miteinander bilden, die auch dann bestehen bleibt,
wenn die Schichten S1 und S2 nach Beendigung des Gießvorganges
oder Spritzgussverfahrens von ihrer während des Gießvorganges
oder des Spritzvorganges höheren
Temperatur auf die natürliche
Umgebungstemperatur abkühlen.
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Der
Tampon 16 oder 116 kann auch aus mehr als drei
Schichten bestehen.
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6 zeigt
beispielsweise einen Tampon 216 nach der Erfindung, welcher
als Tampon 16 verwendbar ist, und beispielsweise aus drei
Schichten besteht, nämlich
den genannten Schichten S1 und S2 sowie einer auf der Oberseite 44 der
zweiten Schicht im Gießverfahren
oder Spritzgussverfahren aufgebrachte dritte Schicht S3, deren in 6 nach unten
zeigende Seite 46 an die nach oben zeigende Seite 44 der
zweiten Schicht S2 angeheftet ist durch die genannten Haftkräfte, die
vorstehend beschrieben wurden mit Bezug auf die beiden aneinander
haftenden Seiten 40 und 42. Die dritte Schicht
S3 kann gleich oder anders ausgebildet sein wie eine der beiden
Schichten S1 oder S2. Die dritte Schicht S3 besteht vorzugsweise
wiederum aus einem Material ähnlich
dem Material von S1 und S2 und hat vorzugsweise eine größere Shore-Härte als
die zweite Schicht S2. Gemäß anderer
Ausführungsform
kann die dritte Schicht S3 eine Shore-Härte haben, welche kleiner ist
als die Shore-Härte der
zweiten Schicht S2. Die in 6 entgegen
der Druckrichtung 30 nach oben zeigende Seite 48 kann
als Anschlussteil ausgebildet sein oder mit einem Anschlussteil
mit einem Verbindungselement 34 versehen werden zur Befestigung
an einem Betätigungselement 36 (1).
Die Dicke D3 der dritten Schicht S3 kann gleich groß, kleiner
oder größer sein
als die Dicke D1 und/oder D2 der ersten Schicht S1 bzw. der zweiten
Schicht S2.
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7 zeigt
eine Unteransicht einer weiteren Ausführungsform eines Tampons nach
der Erfindung, wobei die Druckfläche 18 sichtbar
ist. Bei dieser Ausführungsform
sind die beiden Schichten S1 und S2 nicht in Druckrichtung 30 übereinander
angeordnet, sondern radial zueinander, so dass die eine Schicht
S1 einen axialen Kern des Tampons in Druckrichtung 30 bildet
und die zweite Schicht S2 einen Mantel bildet, welcher den Kern
der Schicht S1 ringförmig
vollständig
umgibt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung hat mindestens eine der Schichten S1, S2, S3, welche
eine andere Shore-Härte
als die mindestens eine andere Schicht S2, S3, S1 hat, eine andere
Farbe als die mindestens eine andere Schicht. Vorzugsweise haben
Farben gleicher Shore-Härte
auch jeweils die gleiche Farbe.
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Damit
sind die unterschiedlichen Schichten nicht nur an unterschiedlichen
Farben optisch für eine
Person erkennbar, sondern die unterschiedlichen Farben können auch
dazu verwendet werden, die Lage (Position) der Tampons beim Sortieren
der Tampons nach ihrer Herstellung und die Position eines Tampons
in einer Tampondruckmaschine durch eine automatische Vorrichtung
automatisch zu erkennen und in Abhängigkeit von dieser automatischen Erkennung
Steuersignale zu erzeugen. Auch ermöglichen die verschiedenen Farben
eine optische oder automatische Erkennung, ob es sich bei einem
Tampon um einen solchen handelt, welcher unterschiedliche Härten enthält.
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Die
unterschiedlichen Farben der Schichten werden vorzugsweise nicht
durch Farbauftrag auf die Außenflächen der
Schichten erzeugt, sondern vorzugsweise dadurch, dass die Schichten
aus Materialien unterschiedlicher Farben hergestellt werden. Dabei
können
Materialien verwendet werden, welche von Natur aus eine bestimmte
Farbe haben, oder es können
den Materialien vor dem oder während
dem Herstellen des Tampons Farbstoffe beigemischt werden. Das Herstellen
erfolgt vorzugsweise durch Formen des Tampons in einem Gießverfahren
oder einem Spritzgussverfahren. Bei allen diesen Möglichkeiten
werden die Schichten unterschiedlicher Shore-Härte bereits während des
Herstellverfahrens des Tampons in unterschiedlichen Farben hergestellt.