DE69603412T2 - Tampondruckmaschine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Tampondruckmaschinen und insbesondere verbesserte Niederhalteanordnungen für Farbbecher in solchen Druckmaschinen.
Hintergrund der Erfindung
• Tampondruckmaschinen enthalten einen Farbbecher, welcher in umgekehrter Weise mit einem Dichtungsende auf einem Klischee gehalten wird, welches in einer sich hin- und herbewegenden Art und Weise befestigt ist zum Transport der Druckfarbe in einem vorbestimmten Druckmuster zu einem Drucktampon. Der Farbbecher enthält eine ringförmige Oberfläche, welche ein integraler Teil des Bechers sein kann, oder alternativ einen separaten Ring, welcher als eine Gleitdichtung zwischen dem Farbbecher und dem Klischee dient und als eine Rakel oder "Messer", um sicherzustellen, daß nur die gravierten Abschnitte des Klischees Farbe zur Drucktampon-Aufnahmestelle tragen. Die US-Patente Nr. 4 557 195 und 4 905 594 offenbaren Beispiele solcher früherer Maschinen.
• Um einen Qualitätsdruck mit Tampondruckmaschinen sicherzustelleln, ist es wichtig, daß die ringförmige Rakel des Farbbechers die ganze Farbe, welche sich nicht in den gravierten Ausnehmungen befindet, zuverlässig von der Klischeeplatte kratzt oder wischt. Ständig den Sauberwischvorgang zu erhalten, stellte Probleme dar, insbesondere wenn die Klischeeplatten verbogen werden oder im Farbbecher-Niederhaltemechanismus Anomalien auftreten. Um einen Dichtungs- und Wischvorgang aufrechtzuerhalten, wurde in dem US-Patent Nr. 4 557 195 vorgeschlagen, hochgenau mikrobearbeitete Oberflächen auf dem Rakelelement und auf dem Klischee zu schaffen und eine leichte Schwenkbewegung des Farbcontainers relativ zur Kontaktfläche des Klischees zu erlauben. Auf eine Schulter um den Farbcontainer herum nahe seinem unteren Ende wurde durch eine Druckfeder eine nach unten gerichtete Kraft angewendet für den festgestellten Zweck, eine Kontaktkraft zu erzeugen, welche ungefähr gleichmäßig über die Endfläche verteilt ist.
• Das Patent Nr. 4 905 594 schlug einen anderen Lösungsweg vor, um es dem Rakelabschnitt zu erlauben, sich bei einigen kritischen Abmessungen für Einstellzwecke relativ zum Farbbecher zu bewegen, indem eine flexible Verbindung des Rakelrings mit dem Farbbecher geschaffen wird, zusammen mit einem Niederhaltemechanismus, welcher Druck nur an einigen vorbestimmten Punkten um den Umfang des Farbbechers herum anlegte. Ein kommerzielles Maschinendesign des Inhabers des Patents Nr. 4 905 594 verwendet einen Rakelring, welcher getrennt vom Becher hergestellt wird und am unteren Ende des Bechers befestigt ist, mit einem relativ weichen Kunststoffeinsatz zwischen dem Messering und dem Becher, um eine relative Einstellbewegung zwischem dem Messer und dem Becher zu erlauben. Ein Niederhaltedruckring ist auf Schwenkstiften befestigt, welche sich horizontal quer zur Bewegungsachse des Klischees erstrecken und liefert eine Dreipunkt-Kraftübertragung auf den Becherflansch nahe des Messerrings.
• Während solche früheren Anordnungen einigen Erfolg hatten, benötigen sie eine Abwandlung des Becherdesigns und seiner mechanischen Funktion. Sie können auch zu ungleichmäßiger Anwendung von Kontaktdrücken auf verschiedene Abschnitte des Messerringes führen. Ferner erlauben sie Schaukeltendenzen des Messerringes in Längsrichtung, welche den Kontaktdruck mit dem in Eingriff befindlichen Klischee variieren können, wenn das Klischee schnell hin- und herbewegt wird, was zu unerwünschten Abweichungen der Kratzwirkung der Messerlkinge auf dem Klischee führen kann.
Ziele und Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist ein Ziel dieser Erfindung, verbesserte Tampondruckmaschinen zu schaffen.
• Es ist ein spezielleres Ziel, verbesserte Tampondruckmaschinen mit Haltevorrichtungen zu schaffen, welche die obengenannten Probleme überwinden.
• Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Tampondruckmaschine mit einem Farbbecher und einem Niederhaltedesign zu schaffen, welche eine verbesserte Farbsteuerung selbst in Fällen extremer Klischeeplattenbiegung erreicht.
• Ein anderes Ziel ist, Tampondruckmaschinen wie oben gekennzeichnet zu schaffen, welche weder eine flexible Verbindung zwischen der Rakel und dem Farbbecher benötigen, noch die Becherdesigns und Kosten, welche mit solchen Designs und ihrer Herstellung in Verbindung stehen.
• Es ist ein anderes Ziel, Tampondruckmaschinen mit verbesserten Niederhaltevorrichtungen zu schaffen, welche Schaukelbewegungen zwischen dem Klischee und dem Becher widerstehen, wie durch Widerstehen von Schaukelmomenten, welche aus den relativen Hin- und Herbewegungs- Wechselwirkungen zwischen solchen Komponenten entstehen.
• Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, solche Maschinen mit Niederhaltevorrichtungen zu schaffen, welche eine Aufrechterhaltung von gleichförmigem Kontaktdruck zwischem der Rakel und dem Klischee über die Umfangslänge des Messer gewährleisten, für gleichmäßiges Sauberwischen des Klischees während Hochgeschwindigkeitsbetrieben und unabhängig von Abweichungen in der nominellen ebenen Oberflächenkontur des Klischees.
• Eine Tampondruckmaschine ist mit einer verbesserten Niederhalteanordnung versehen, welche den schädlichen Wirkungen von Schaukelmomenten am Becherhalter widersteht und einen gleichmäßigen Druck der gesamten Rakeloberfläche mit der Oberseite des Klischees gewährleistet, unabhängig von Schaukeltendenzen des Bechers während des Betriebes und unabhängig von Abweichungen in der Ebenheit der Oberfläche des Klischees. Die Niederdrückkräfte werden auf einen Druckkranz übertragen durch ungefähr gleiche Anlegung an Punkten, welche vor und hinter der quer verlaufenden Schwenkachse des Farbbechers mit Abstand voneinander angeordnet sind, und nur an solchen beabstandeten Punkten, um solchen Schaukelmomenten zu widerstehen, wie aus der Hin- und Herbewegung des Klischees entstehen können. Der Druckkranz ist eine Kombination eines sehr steifen Druckringes und eines harten, aber leicht elastischen Kunststoff-Druckverteilungs-Kraftübertragungsringes, welcher genau bearbeitet ist auf Toleranzen in der Größenordnung von 0,02-0,05 mm und 0º15', nach dem Zusammenbau mit dem steifen Ring, um die Anlegung der nach unten gerichteten Kräfte auf die zugehörige obere Oberfläche des ringförmigen Flansches gleichmäßig um den Umfang des Farbbechers sicherzustellen. Diese gleichmäßige Kraft wirkt über die gesamte Länge des Messers durch den dazwischenliegenden Abschnitt des Bechers und mit damit verbundenen schwimmenden Einstellungen des Bechers, um einen gleichförmigen Druck der gesamten Messerkante auf das Klischee zu erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Druckerabschnitts einer Tampondruckmaschine, welche die Lehren dieser Erfindung beinhaltet.
• Fig. 2 ist eine vertikale Ansicht, teilweise im Schnitt, im allgemeinen entlang der gestrichelten Linie 2-2 von Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine Ansicht des Gerätes von Fig. 1, wobei das Klischee und der Drucktampon in ihre druckübertragenden Positionen vorgeschoben sind.
• Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Farbbechers und zugehöriger Niederhaltekomponenten des Gerätes in Fig. 1, wobei Abschnitte im Schnitt dargestellt sind.
• Fig. 5 ist eine Schnittansicht im allgemeinen längs der Linie 5-5 von Fig. 4.
• Fig. 6 ist eine weitere vergrößerte Schnittansicht der Kraftübertragungselemente im rechten unteren Abschnitt von Fig. 5.
• Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht des Farbbechers und einer bestimmten zugehörigen Niederhaltevorrichtung in Fig. 1.
• Fig. 8 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Vorrichtung von Fig. 7.
• Während die Erfindung verschiedenen Abwandlungen und alternativen Konstruktionen zugänglich ist, wurde in den Zeichnungen eine bevozugte Ausführungsform dargestellt und wird hier Detail beschrieben. Es ist jedoch klar, daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die spezielle Ausführungsform zu beschränken, sondern im Gegenteil, es wird beabsichtigt, alle Abwandlungen, alternativen Konstruktionen und Äquivalente, welche in den Geist und Umfang der Erfindung fallen, abzudecken.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
• Die Zeichnungen zeigen die Farbhalte- und Farbübertragungskomponenten einer Tampondruckmaschine 10. Die Maschine enthält einen Trägerrahmen, von welchem die dargestellten Abschnitte eine Basis 12 und einen oberen Rahmenabschnitt 14 enthalten, von welchen beide Komponenten einer geeigneten Rahmenstruktur für solche Maschinen sind, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Eine flache Gravurplatte 16 ist in geeigneter Weise auf dem Plattenbett befestigt, um sich zwischen einer zurückgezogenen Färbeposition wie in Fig. 1 und einer ausgefahrenen Übertragungsposition wie in Fig. 3 zu sehen ist hin- und herzubewegen. Diese Platte, welche auch allgemein als Klischee bekannt ist, kann aus jedem geeigneten Material sein, typischerweise aus Metall, Kunststoff oder einer Kombination davon, und normalerweise ist sie auf ihrer oberen Oberfläche 17 photograviert mit dem Text, Logo oder anderen Mustern, welche durch den Betrieb der Maschine 10 gedruckt werden sollen. Ein Übertragungstampon 18 einer geeigneten Konfiguration ist auf einer Trägerstange 20 zur geeigneten vertikalen Hin- und Herbewegung befestigt. Wenn das Klischee 16 ausgefahren ist, wird der Tampon 18 gegen den gravierten Bereich des Klischees gedruckt, wie in Fig. 3, um davon das Farbmuster aufzunehmen, und wird dann nach oben zurückgezogen. Während das Klischee anschließend zurückgezogen wird, wie in Fig. 1, um es wieder einzufärben, wird der Tampon 18 gegen ein Empfängerobjekt vorbewegt, um das Farbmuster darauf zu übertragen, in einer bekannten Art und Weise und durch jeden geeigneten koordinierten Antriebsmechanismus.
• Ein Farbbecher 22 ist über dem Klischee befestigt, um als ein Zufuhrreservoir für die Druckfarbe zu dienen. Der Becher hat einen offenen Boden für den freien Zugang der Farbe zur oberen Oberfläche 17 des Klischees und hat eine Rakel oder "Messer"-Ring 24 um sein offenes unteres Ende. Diese Klinge 24 muß zu allen Zeiten in sehr gutem Kontakt mit der benachbarten Oberfläche 17 des Klischess 16 gehalten werden, um eine Dichtung zu bilden, um die Farbzufuhr im Becher 22 zurückzuhalten, und um die Oberfläche 17 von aller Farbe darauf sauber zu kratzen, wenn das Klischee von der Ladeposition von Fig. 1 zur Übertragungsposition von Fig. 3 vorwärts bewegt wird, nur mit Ausnahme der Farbe in den eingravierten oder auf andere Weise geformten Vertiefungen in der oberen Oberfläche, um das Druckmuster zu definieren. Die Klinge 24 kann Teil des Bechers selbst sein oder ein getrenntes Element, welches in geeigneter Weise am unteren Ende des Bechers befestigt ist. In jedem Falle, wird der Messerklingenring 24 aus hartem Material gebildet oder mit einem harten unteren Kantenabschnitt versehen, wie aus Metall oder Kunststoff, da die Rakel eine sehr enge Kantenoberfläche 25 gegen das Klische dargestellt und einer ständigen Reibwirkung durch das Klischee unterliegt, wenn das Klischee hin- und herbewegt wird. Wenn ein Kunststoff verwendet wird, wird gegenwärtig ein selbst-schmierendes Material, wie das IGUS® "IGLIDE T500"-Material, erhältlich von igus, inc., Providence, Rhode Island, bevorzugt.
• Es ist sehr wichtig, daß die Kontaktkanten-Oberfläche 25 des Messerrings und die obere Oberfläche 17 des Klischees genau ausgebildet und über die Länge der Messerklinge in geeignetem Druckeingriff miteinander gehalten werden, d. h. über den Umfang des Rings. Leichte Abweichungen einer der Oberflächen, in der Größenordnung weniger Mikrometer, oder selbst Abweichungen in der Druckkraft dazwischen längs verschiedener Abschnitte des Umfangs des Rings, können ein Auslaufen der Farbe verursachen, oder in unerwünschten Bereichen der freiliegenden Abschnitte des Klischees einen Farbfilm hinterlassen (manchmal als "Schleierbildung" bezeichnet) und/oder Kratzer oder andere unerwünschte Abnutzungsmuster auf dem Klischee verursachen, welche die Gebrauchslebensdauer des relativ teueren Klischees ungünstig beeinflussen können. Daher ist es sehr wünschenswert, daß ein guter aber gleichmäßiger Druckkontakt zwischen dem Ring und der Oberfläche des Klischees aufrechterhalten wird trotz Unebenheit einer der Oberflächen, wie sie auftreten kann aufgrund kleinerer Herstellungsfehler und/oder als ein Ergebnis von Verformungen während des Gebrauchs.
• Ein Einstellgriff 26 ist an der Vorderseite des Geräts vorgesehen, um die effektive Länge der Trägerstange 20 einzustellen.
• Ein entfernbarer Verschlußstopfen 28 ist im oberen Ende des Farbbechers vorgesehen. Der Becher 22 enthält auch einen ringförmigen Flansch 34, wie er typischwerweise benachbart zum unteren offenen Ende solcher Farbbecher vorgesehen ist.
• Der dargestellte Niederhaltemechanismus, um den Becher in Position mit seiner Rakel 24 in gewünschtem ständigem Eingriff mit dem Klischee 16 zu halten, enthält einen Druckkranz 36, welcher in übereinandergelagertem Verhältnis über den Flansch 34 paßt. Der Kranz 36 ist an diametral gegenüberliegenden Seiten durch ein Paar von Verbindungsmechanismen 40a und 40b zur Schwenkbewegung um eine Achse "X" schwenkbar befestigt, welche parallel zur Oberfläche 17 und senkrecht zum Hin- und Herbewegungsweg des Klischees ist. Die zwei Mechanismen 40a und 40b haben die gleiche Konstruktion und sind Spiegelbilder von einander. Daher wird nur einer im Detail beschrieben.
• Die Lagerstruktur zum Anlegen externer Niederdrückkräfte auf den Druckkranz 36 und daher auf den Becher 22 hat ein Design, welches sicherstellt, daß diese Kräfte auf den Ring an Punkten, welche mit Abstand vor und hinter der Querschwenkachse X (siehe Fig. 4 und 8) liegen, angelegt werden und nicht direkt auf die Schwenkachse, um eine unterdrückende oder versteifende Wirkung zu liefern, welche Kipptendenzen in Längsrichtung des Bechers widersteht, wenn sich das Klischee hin- und herbewegt. Insbesondere mit Bezug auf Fig. 4-6 ist eine abgestumpftes halbkreisförmiges Lagerelement 42 starr an der jeweiligen Seite des Druckkranzes 36 befestigt, d. h. in so einer Weise, daß es eine relative Drehbewegung zwischen dem Kranz 36 und dem Lager 42 verhindert.
• Wie vielleicht am besten in Fig. 4 zu sehen ist, hat das Lagerelement 42 eine halbkreisförmig bogenförmige Konfiguration, welche längs einer oberen Sehnenkante 44 parallel zur unteren diametralen Kante 46 abgestumpft ist. Das Lagerelement 42 bildet zwei deutlich getrennte bogenförmige Lagerflächen 48a und 48b, welche voneinander getrennt sind um die Länge des Sehnensegments 44, welches die Schwenkachse x kreuzt. Daher sind die zwei Lagerflächen 48a, 48b nach vorne und nach hinten von der diametralen Schwenk-Montageachse X des Farbbechers 22 getrennt.
• Ein Paar paralleler Spannfinger 50a und 50b werden am Maschinenrahmen schwenkbar befestigt, indem sie an einer quer hindurchlaufenden Welle 51 befestigt werden, welche in geeigneter Weise am Maschinenrahmen gehalten wird. Jeder Finger 50a, 50b enthält einen Druckabschnitt 52, welcher eine kreisförmig bogenförmige Lagerfläche 54 definiert, welche der kreisförmig bogenförmigen Konfiguration, die durch das zugehörige Paar der Lagerflächen 48a, 48b definiert ist, entspricht und damit zusammenpaßt. Es gibt jedoch keinen Lagerkontakt im Sehnenstumpfbereich, wodurch eine vertikale Kraftübertragung auf den Druckkranz 36 direkt über der querverlaufenden Schwenkachse ausgeschlossen ist; beachte den Spalt 55 zwischen den zentralen Abschnitten der Lager, wie in den Fig. 4-6 zu sehen ist.
• An die Fingerabschnitte 52 werden Niederdrückkräfte durch ein Paar von Druckstangen 58a, 58b angelegt, welche in paralleler, aufrechter Anordnung über den betreffenden Druckfingerabschnitten angeordnet sind. Jede der Druckstangen ist mit dem entsprechenden Fingerabschnitt verbunden. Zu diesem Zweck ist eine Klammer 60 mit dem jeweiligen Fingerabschnitt 52 verbunden, z. B. durch eine Maschinenschraube 62, und sie hat eine Querlippe 64, welche mit einer ringförmigen Nut 66 am unteren Ende der betreffenden Druckstange 58a, 58b in Eingriff steht.
• Die Druckstangen 58a und 58b werden gemeinsam nach unten gedrängt, um auf den Druckkranz 36 in solch einer Weise eine nach unten gerichtete Kraft auszuüben, daß die dabei angelegten, nach unten gerichteten Kräfte zwischen den zwei Seiten des Druckkranzes ausbalanciert werden können. Es werden auch leichte vertikale relative Bewegungen zwischen den zwei Druckstangen erlaubt und daher auch zwischen den zwei Seiten des Kranzes 36, um eine Kippeinstellung des Ringes und daher des Bechers 22 quer zur Mittellängs-Horizontalachse, welche im allgemeinen parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Klischees und senkrecht zur oben genannten X-Achse ist, zu erlauben. Deshalb sind die Druckstangen 58a und 58b zur vertikalen Bewegung im Maschinenrahmenabschnitt 14 montiert. Eine Druckplatte 68 ist an den oberen Enden dieser beiden Stangen 58a, 58b befestigt. Ein Paar von Druckfedern 70a, 70b stehen mit den oberen Enden der jeweiligen Stäbe 58a, 58b in Eingriff und haben ihre oberen Enden durch entsprechende einstellbare Spannschraubenmechanismen 72a, 72b begrenzt, welche in einer oberen Federplatte 74 gehalten werden, welche am Maschinenrahmen 14 befestigt ist. Es wird gewürdigt, daß die Druckkraft, welche durch jede Feder 70a, 70b angelegt wird, eingestellt werden kann, z. B. durch Schraubeinstellung der jeweiligen Befestigungsmuttern, welche bei 76a, 76b dargestellt sind, um dadurch die nach unten gerichtete Druckkraft, welche auf den Druckkranz 36 im allgemeinen in vertikaler Ausrichtung zu den entgegengesetzten Enden seiner querverlaufenden Schwenkachse angelegt wird, zu variieren, während sie eine leichte Schwenkbewegung des Bechers um diese Achse erlaubt, welche ausreichend ist, um einen ebenen Kontakt zwischen der Rakel 28 und dem Klischee 16 aufrechtzuerhalten.
• Die Druckstangen legen an die Druckabschnitte 52 der Finger 50a und 50b im allgemeinen in axialer Ausrichtung mit der querverlaufenden Schwenkachse X des Bechers nach unten gerichtete Kräfte an. Der Kranz 36 und der gehaltene Becher 22 sind auch frei für Schwenkeinstellungen zusammen um diese Querachse aufgrund der passenden kreisförmig gekrümmten Lagerflächen zwischen den Lagerkomponenten 42 und 52. Die Anwendung solcher Kräfte auf die Druckkranzanordnung direkt auf der querverelaufenden Schwenkachse ist jedoch ausgeschlossen, wie oben festgestellt. Die nach unten gerichtete Kraft an jeder Seite des Bechers wird vielmehr in zwei Komponenten aufgeteilt, wobei eine dieser Komponenten vertikal in einer Position vor der Schwenkachse X durch ein Lagersegment 48a und die andere vertikal und mit ungefähr gleicher Größe an einer Position nach der Schwenkachse durch das jeweilige Lagersegment 48b angelegt wird; siehe z. B. die Kraftdarstellungen bei F&sub1;, F&sub2;, F&sub3; und F&sub4; in Fig. 8. Diese Verteilung der Punkte der Anlegung der nach unten gerichteten Kräfte auf den Druckkranz und daher auf den Becher durch die weiter unten beschriebene Ring-Becher- Grenzfläche liefert eine Versteifungswirkung, welche der Tendenz des Bechers, in Längsrichtung in einer Schwenkbewegung zu schaukeln oder kippen entgegenwirkt und dadurch jeder Tendenz, übermäßige Drücke zwischen den vorderen und/oder hinteren Abschnitten der Rakel 28 und der anliegenden Fläche des Klisches 16 zu erzeugen, wenn das Klischee in Längsrichtung unter dem Becher hin- und herbewegt wird, entgegenwirkt.
• Der Druckkranz 36 enthält einen steifen oberen Druckring 80, an welchem die Lagerkomponenten 42 befestigt sind, und einen unteren Druckverteilungs-Karftübertragungsring 82. Der obere Druckring ist vorzugsweise aus Metall gebildet, insbesondere Stahl, und ist so steif, daß er jede wesentliche Verformung oder Verwindung unter den Kräften, welche während des Betriebes der vorliegenden Maschine angelegt werden, vermeidet. Der Druckverteilungsring 82 wird aus einem Material gebildet, welches relativ steif ist und auf enge Toleranzen bearbeitet werden kann, aber welches auch eine leichte kompressive Elastizität aufweist (hohe Härtemesser-Werte), um im wesentlichen einen vollflächig anliegenden Eingriff mit dem Becherflansch im wesentlichen um den ganzen Becher herum zu schaffen. Er muß auch mit den Druckfarben kompatibel sein und einen hohen chemischen Widerstand haben. Beispiele schließen einen harten bearbeitbaren Kunststoff oder ein leichtes Metall ein, wie Aluminium mit hohem Härtewert, und haben daher eine leichte, aber nur eine leichte Druckelastizität. Solch ein Kunststoff kann ein Kunststoff mit ultrahochmolekularem Gewicht (UHMW) sein, wie ein lineares hochdichtes Polyethylen (PE), d. h. es hat ein Molekulargewicht von mehr als ungefähr 3.100.000 g/mol (ASTM) und/oder eine Intrinsic-Viskosität von mehr als ungefähr 19,2 (ASTM D4020) bei einer Härte im Bereich von ungefähr 65 bis ungefähr 68 Shore "D" beim ASTM-D2240-Prüfverfahren, und eine Diche von ungefähr 0,926 bis 0,940 g/cm³. Das UHMW-PE, welches unten beschrieben wird, ist derzeit das bevorzugte Material für den Druckverteilungsring.
• Der Druckverteilungsring 82 wird innerhalb des oberen Druckringes 80 befestigt, wobei diese zwei Druckringe ununterbrochene ringförmige Anliegeflächen an der im allgemeinen horizontalen Grenzfläche 83 dazwischen haben. Die untere ringförmige Oberfläche 84 des Ringes 82 wird nach dem Einbau des Ringes 82 in den steifen Ring 80 bearbeitet, um die untere freiliegende Fläche 84 sehr genau zu einer Konfiguration für einen engen Paßeingriff mit der oberen ringförmigen Fläche 85 des Becherflansches 34 zu bilden. Um solche eine genaue Anpassung dieser Oberflächen für solch eine enge Passung zu erleichtern, wird die Oberfläche 85 des Becherflansches 34 durch Präzisionsformung oder vorzugsweise auch durch genaue Bearbeitung des gleichen oder eines härteren kompatiblen Materials gebildet. Diese Oberflächen 84 und 85 erstrecken sich je ununterbrochen um den Umfang des Bechers 22 und jede ist sehr genau ausgebildet, z. B. auf Toleranzen in der Größenrodnung von 0,02-0,05 mm und 0º15', so daß sie in Steckkontakt um den gesamten Umfang sind, um eine im wesentlichen gleichmäßige Kraftübertragung der Niederhaltekräfte des Niederhalte-Überbaus auf den Flansch des Bechers dicht benachbart zum unteren Rand des Bechers und praktisch direkt über der kreisförmigen Rakel 24 zu bewirken.
• Als Beispiel wurde ein steifer Druckring 80 mit einem L- förmigen Querschnitt, wie in Fig. 4-6 dargestellt, aus 4140 vorgehärtetem Stahl gebildet, zur Verwendung bei einem Farbbecher 22 von 80 mm innerem Durchmesser, 87,6 mm äußerem Durchmesser und mit einem Flansch 34 von 110 mm äußerem Durchmesser mit einer Fläche 85, welche einen inneren Durchmesser von 94,4 mm aufweist und sich in einem Winkel von ungefähr 30º relativ zu einer Ebene senkrecht zur Längs-(Vertikal-)Achse des Bechers erstreckt. Dieser steife Ring 80 hatte einen äußeren Durchmesser von 125 mm, eine axiale Ausdehnung von ungefähr 20 mm, ein äußeres, in Umfangsrichtung verlaufendes axiales Bein 88 mit mindestens 6 mm radialer Dicke mit einem inneren Durchmesser von ungefähr 110 mm, und ein ringförmiges radiales Bein 90 von ungefähr 5 mm Dicke, gemessen in axialer Richtung des Bechers, welches sich ungefähr 9 mm von der inneren Wand des äußeren Beins 88 radial nach innen zu einem inneren Durchmesser von ungefähr 92 mm erstreckte. Der Druckverteilungsring 82 wurde aus einem linearen hochdichten Polyethylen-Material gebildet, nämlich einem UHMW-PE, welches ein Molekulargewicht von mehr als 4.000.000 g/mol aufweist, eine Intrinsic-Viskosität von mehr als 24 (ASTM D4020) aufweist, eine Dichte von 0,93- 0,94 g/cm³ und einen Härtemesser-Wert von ungefähr 67 Shore "D" nach dem ASTM-D2240-Prüfverfahren. Ein solches Kunststoffmaterial, bei welchem herausgefunden wurde, daß es zufriedenstellende Ergebnisse liefert, ist das Polyethylenprodukt mit Ultrahochmolekulargewicht, welches gegenwärtig unter dem Warenzeichen TIVAR 1000® auf dem Markt ist, wiederaufgearbeiteter Marmor höchster Qualität, von Poly-Hi Solidur Division of Menasha Corporation in Fort Wayne, Indiana.
• Der Druckverteilungsring 82, welcher radiale Abmessungen zur Passung mit dem inneren Durchmesser des inneren Flansches 90 und zur Presspassung mit dem äußeren Flansch 88 hat, während er vollständig auf der inneren Oberfläche des Flansches 90 aufsitzt, wurde in den steifen Druckring press-eingesetzt, um den Druckkranz zu bilden. Die freiliegende axiale Endfläche des Ringes 82 wird dann bearbeitet, nach dem Zusammenbau mit dem Ring 80, in einem Winkel von ungefähr 30º zu einer Ebene, welche senkrecht ist zur Längsachse des äußeren Rings 80, um eine ununterbrochene kegelstumpfförmige Druckfläche 84 zu bilden, welche zu der nach oben freiliegenden kegelstumpfförmigen Fläche 85, welche durch den Becherflansch 34 definiert wird, parallel ist. Die passende Umfangsgestaltung und Genauigkeit jeder dieser passenden konischen Flächen gewährleistet einen im wesentlichen ununterbrochenen Kontakt dazwischen um den gesamten Umfang des Bechers 22. Bei diesem Beispiel waren die kritischen Planarfläche-Toleranzen in der Größenordnung von 0,02 mm oder 0,03 mm, und die Toleranz für die Druckringoberfläche 84 war plus 0º0', minus 0º7', und die Toleranz für die Becheroberfläche 85 betrug plus 0º7', minus 0º0'. Die Winkeltoleranzwerte stellten sicher, daß, wenn es irgendeine Divergenz dieser konischen Flächen gibt, dann eine gegenseitige Anlage zuerst an der radial inneren Kante ihrer Grenzfläche auftritt, wodurch eine maximale Kraftübertragung am nächsten zur Becherwand und daher am dichtesten zur axialen Ausrichtung mit der darunterliegenden Rakel 24 gewährleistet wird.
• Während der Druckverteilungsring 82 sehr hart ist, gewährleistet sein kleiner Grad an Elastizität eine im wesentlichen gleichmäßige Kraftübertragung um die gesamte Umfangs-Grenzfläche 84/85 des Druckringes und des Becherflansches unabhängig von geringen Abweichungen innerhalb der Bearbeitungsgenauigkeit der beiden Komponenten. Dies gewährleistet eine im wesentlichen gleichmäßige Kraftübertragung um den ganzen Becher herum auf alle Abschnitte der Rakel 24 und daher einen gleichmäßigen Kontaktdruck der Rakel gegen das Klischee über den ganzen Umfang der Rakel.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Becher 22 auch aus einem harten Kunststoff gebildet, wie dem UHMW-PE- Produkt TIVAR 1000®, um einen zusätzlichen Grad an Druckelastizität an der Grenzfläche 84/85 zu gewähren. Jedoch sind viele Vorteile dieser Erfindung auch mit Farbbechern realisierbar, welche aus anderen Materialien bestehen, wie Aluminium, Stahl oder andere Metalle, oder andere Kunststoffe, oder mit anderen Designs, zusammen mit einem Druckkranz, welcher aus einem steifen Druckring und einem Kunststoffeinsatz-Druckverteilungsring gebildet ist, welcher eine ununterbrochene ringförmige Passkontaktfläche mit einem Umfangsflansch um im wesentlichen den geamten Umfang des Farbbechers bildet.
• Aus dem Vorhergehenden kann entnommen werden, daß Geräte und zugehörige Verfahren geschaffen wurden, welche die zuvorgenannten Ziele dieser Erfindung erfüllen.

Claims (29)

1. Tampondruckmaschine (10), bei welcher ein Klischee (16) längs eines vorbestimmten Weges hin- und herbewegbar ist, ein Farbcontainer (22) über der Position solch eines Klischees (16) angeordnet ist mit einer Rakel (24) an einem unteren Teil davon um eines offenes Ende herum und dieses Rakel (24) gegen solch ein hin- und herbewegbares Klischee (16) gedrückt wird, um eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden und um Farbe von dem Klischee (16) zu kratzen, wenn ein Druckbereich des Klischees (16) von unterhalb des Containers (22) längs des vorbestimmten Weges ausgefahren wird, gekennzeichnet durch einen Niederhaltemechanismus, um die Rakel (24) gegen solch ein Klischee (16) zu drücken, wobei der Niederhaltemechanismus einen Halter enthält, welcher an dem unteren Teil solch eines Farbcontainers angreift und denselben in einer vorbestimmten Position relativ zu dem Halter hält, wobei der Halter in dem Niederhaltemechanismus montiert ist für schwenkbare Schaukeleinstellbewegung des Halters und des damit in Eingriff stehenden unteren Teils um eine Querachse, welche quer zu dem vorbestimmten Weg ist, wobei der Halter auf jeder Seite der Querachse angeordnete Teile und Niederdrückelemente aufweist, welche mit dem Halter in Positionen in Eingriff stehen, welche von der Querachse auf gegenüberliegenden Seite der Achse mit Abstand angeordnet sind und dadurch einem Schwenken des Halters und des Farbcontainers (22) um die Querachse widerstehen, während Niederdrückkräfte angelegt werden, um die Rakel (24) gegen das Klischee (16) zu drücken.

2. Tampondruckmaschine nach Anspruch 1, worin der Halter ein ringförmiges Element enthält, um einen Farbcontainer zu umgeben und eine nach unten gerichtete Kraft auf solch einen Container in vielfachen Bereichen längs des Umfangs eines solchen Containers aufzubringen.

3. Tampondruckmaschine nach Anspruch 2 zur Verwendung mit solch einem Farbcontainer, welcher einen radial sich ersteckenden Flansch um seinen Umfang aufweist, wobei das ringförmige Element eine Konfiguration hat, um an solch einem Flansch solch eines Farbcontainers im wesentlichen längs des gesamten Umfangs des Containers anzugreifen.

4. Tampondruckmaschine nach Anspruch 1, welche ein erstes Lagerelement an dem Halter in einer festen Position relativ zum Halter enthält, wobei der Niederhaltemechanismus ein zweites Lagerelement enthält, welches in entgegengesetzt passendem Verhältnis zum ersten Lagerelement angeordnet ist, wobei jedes der ersten und zweiten passenden Lagerelemente die Querachse überspannt und die Lagerelemente eine Konfiguration haben, welche einen Druckeingriff zwischen den ersten und zweiten Lagerelementen nur an Punkten erlaubt, welche mit Abstand auf jeder Seite der Querachse angeordnet sind.

5. Tampondruckmaschine nach Anspruch 4, worin das zweite Lagerelement eine kreisbogenförmige Lagerfläche definiert, welche die Querachse überspannt, und das erste Lagerelement Segmente eines Lagerkreises des gleichen Radius, wie die kreisbogenförmige Lagerfläche definiert, welche voneinander getrennt sind durch Abschnitte des ersten Lagerelements, welche periphere Außenflächen von kleinerem Radius haben als der Lagerkreis, wobei die Segmente auf gegenüberliegenden Seiten der Querachse angeordnet sind und mit der Bogenfläche auf den jeweiligen Seiten der Querachse in Eingriff stehen, und die Abschnitte mit kleinerem Radius die Achse überspannen.

6. Tampondruckmaschine nach Anspruch 5, worin das zweite Lagerelement mit der kreisbogenförmigen Lagerfläche nach unten zeigend angeordnet ist und die Segemente des ersten Lagerelements nach oben zeigend angeordnet sind.

7. Tampondruckmaschine nach Anspruch 6, worin der Halter ein ringförmiges Element enthält, um den Farbcontainer zu umgeben und um eine nach unten gerichtete Kraft auf solch einen Container in vielfachen Bereichen längs des Umfangs solch eines Containers anzulegen.

8. Tampondruckmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Container eine im allgemeinen vertikale Seitenwand und einen Flansch enthält, welcher sich von der Seitenwand radial nach außen erstreckt und einen nach oben freiliegenden Flansch um den Container darstellt, und bei welcher der Niederhaltemechanismus einen ringförmigen Druckkranz aufweist, welcher um den Container herum über dem Flansch angeordnet ist und relativ zum Container beweglich ist, wobei der Druckkranz einen steifen Ring, welcher eine über dem Flansch angeordnete Druckfläche aufweist, und einen elastischen Kraft- Übertragungsring enthält, welcher zwischen den Druck- und Flanschflächen angeordnet ist und in im wesentlichen ununterbrochenem gleichmäßigem Kontakt mit jeder der Flächen um den Becher herum ist, wobei ein nach unten gerichteter Druck an den Becherflansch durch den Kraftübertragunsgring im wesentlichen gleichmäßig um den ganzen Umfang des Bechers herum angelegt wird, wenn nach unten gerichtete Kräfte an den steifen Ring angelegt werden.

9. Tampondruckmaschine nach Anspruch 8, worin der Container ein Farbbecher ist, die Seitenwand eine zylindrische äußere Fläche des Bechers definiert und der Flansch und jeder der Ringe sich ununterbrochen um den Umfang des Farbbechers herum erstreckt.

10. Tampondruckmaschine nach Anspruch 8, worin der Kraftübertragungsring aus einem harten, leicht elastischen Kunststoffmaterial gebildet ist und eine Übertragungsfläche aufweist, welche nach unten gerichtet ist zum Eingriff mit der Flanschfläche, und die Übertragungs- und Flanschflächen mit der gleichen Konfiguration ausgebildet sind für solch einen ununterbrochenen gleichmäßigen Kontakt miteinander um den Umfang des Bechers, wobei Kräfte vom Druckkranz zum Flansch im wesentlichen gleichmäßig entlang des gesamten Umfangs des Containers übertragen werden.

11. Tampondruckmaschine nach Anspruch 10, worin die Übertragungs- und Flanschflächen abgestumpfte konische Flächen sind, welche radial nach außen in einer Richtung von der Druckfläche weg geneigt sind.

12. Tampondruckmaschine nach Anspruch 8, worin der Druckkranz den elastischen Kraftübertragungsring enthält.

13. Tampondruckmaschine nach Anspruch 12, worin der Kraftübertragungsring in dem steifen Ring montiert ist.

14. Tampondruckmaschine nach Anspruch 12, worin der Kraftübertragungsring in dem steifen Ring durch Druckpassung befestigt ist.

15. Tampondruckmaschine nach Anspruch 1, bei welcher der Container eine im allgemeinen vertikale Seitenwand und einen Flansch enthält, welcher sich von der Seitenwand radial nach außen erstreckt und eine nach oben freiliegende Druckfläche um den Container herum darstellt, und bei welcher der Niederhaltemechanismus einen Druckring enthält, um solch einen Container aufzunehmen, wenn der Container in der Maschine positioniert ist, und um nach unten gerichtete Kräfte an mindestens einen Teil des Containers anzulegen, wobei der Druckkranz einen steifen Ring, welcher eine über dem Flansch solch eines Containers positionierbare Druckfläche aufweist, und einen elastischen Kraft- Übertragungsring enthält, welcher auf dem steifen Ring in im wesentlichen ununterbrochenem gleichmäßigen Kontakt mit der Druckfläche montiert ist, wobei der elastische Ring eine freiliegende Fläche aufweist, welche in Ausrichtung mit der Druckfläche solch eines Containers zu bringen ist, wenn er in der Maschine positioniert wird, und welche eine Konfiguration hat, und welche im wesentlichen identisch der Konfiguration solch einer Druckfläche entspricht zur Anlegung eines nach unten gerichteten Drucks auf den Becherflansch im wesentlichen gleichmäßig um den ganzen Umfang des Bechers herum, wenn nach unten gerichtete Kräfte an den steifen Ring angelegt werden.

16. Tampondruckmaschine nach Anspruch 15, worin der elastische Kraftübertragungsring aus einem bearbeitbaren harten Kunststoff gebildet ist und die freiliegende Fläche davon auf die Konfiguration bearbeitet ist.

17. Tampondruckmaschine nach Anspruch 16, worin die freiliegende Fläche des elastischen Kraftübertragungsringes erst nach dem Zusammmenbau des elastischen Ringes mit dem steifen Ring auf die Konfiguration bearbeitet wird.

18. Tampondruckmaschine nach Anspruch 15, worin der elastische Kraftübertragungsring und der steife Ring in Druckpassungseingriff miteinander sind.

19. Tampondruckmaschine nach Anspruch 15, worin die nach oben freiliegende Druckfläche des Flansches und die freiliegende Fläche des elastischen Ringes je eine abgestumpfte ringförmige Ebene definieren, welche sich von ihrer jeweiligen inneren ringförmigen Kante in parallelem Verhältnis zueinander innerhalb einer Genauigkeit von ungefähr 0º10' nach außen erstrecken.

20. Tampondruckmaschine nach Anspruch 15, worin die nach oben freiliegende Druckfläche des Flansches und die freiliegende Fläche des elastischen Ringelementes Kegelstumpfflächen definieren.

21. Tampondruckmaschine nach Anspruch 20, worin die nach oben ragende Fläche und die Kontaktfläche innerhalb einer Genauigkeit von ungefähr 0º7' zueinander passen.

22. Tampondruckmaschine nach Anspruch 15, worin das Übertragungsringelement aus einem bearbeitbaren Kunststoff mit einem Ultrahochmolekulargewicht ist.

23. Tampondruckmaschine nach Anspruch 15, worin der steife Ring in dem Niederhaltemechanismus für eine schwenkbare Schaukelbewegung um eine Achse quer zum Hin- und Herbewegungsweg solch eines Klischees in der Maschine montiert ist.

24. Tampondruckmaschine nach Anspruch 23, worin der Niederhaltemechanismus Elemente zum Anlegen von nach unten gerichteten Kräften an den steifen Ring auf jeder Seite von ihm benachbart zur Querachse aufweist.

25. Tampondruckmaschine nach Anspruch 24, worin die Elemente zur Anlegung solcher nach unten gerichteter Kräfte auf mindestens einer Seite des steifen Ringes in Positionen angeordnet sind, welche von der Querachse auf gegenüberliegenden Seiten der Achse mit Abstand angeordnet sind und dadurch einem schwenkenden Schaukeln des Druckkranzes um die Querachse widerstehen, wenn nach unten gerichtete Kräfte durch den Druckkranz an den dadurch gehaltenen Farbcontainer angelegt werden.

26. Tampondruckmaschine nach Anspruch 25, worin die Elemente ein erstes Lagerelement, welches an dem steifen Ring in festem Verhältnis dazu befestigt ist, und ein zweites Lagerelement enthalten, welches in entgegengesetzt passendem Verhältnis zu dem ersten Lagerelement angeordnet ist, wobei jedes der ersten und zweiten Lagerelemente die Querachse überspannt und die Lagerelemente eine Konfiguration haben, welche einen Druckeingriff dazwischen nur an Punkten erlaubt, welche auf jeder Seite der Querachse mit Abstand angeordnet sind.

27. Tampondruckmaschine nach Anspruch 26, worin ein Satz erster und zweiter Lagerelemente so auf jeder Seite des steifen Rings angeordnet ist zur Anlegung solcher nach unten gerichteter Kräfte auf gegenüberliegenden Seiten der Querachse auf zwei gegenüberliegende Seiten des steifen Rings.

28. Verfahren zur Herstellung einer Tampondruckmaschine zur Anlegung einer Niederhaltekraft auf einen Farbcontaienr (22), um eine Rakel (24) am Container (22) gegen ein Klischee (16) zu drücken, welches die Schritte enthält:

Vorsehen eines Farbcontaienrs (22), welcher mindestens einen unteren Teil hat, welcher eine Rakel (24) trägt und einen sich nach außen erstreckenden Flansch mit einer nach oben freiliegenden Oberfläche einer vorbestimmten Konfiguration aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:

Vorsehen eines Niederhaltemechanismus, um die Rakel (24) gegen solch ein Klischee (16) zu drücken, wobei der Niederhaltemechanismus einen Halter enthält, welcher mit dem unteren Abschnitt solch eines Farbcontainers in Eingriff steht und denselben in einer vorbestimmten Position relativ zum Halter hält, welcher in dem Niederhaltemechanismums zur schwenkbaren Schaukeleinstellbewegung des Halters und des unteren Teiles montiert ist, welcher dabei in Eingriff ist um eine Querachse, welche quer zu dem vorbestimmten Weg ist, wobei der Halter Abschnitte enthält, welche auf jeder Seite der Querachse angeordnet sind, und Elemente für nach unten gerichtete Kräfte an dem Halter an Stellen angreifen, welche mit Abstand von der Querachse auf gegenüberliegenden Seiten der Achse angeordnet sind und dadurch einem Schwenken des Halters und des Farbcontainers (22) um die Querachse widerstehen, während nach unten gerichtete Kräfte angelegt werden, um die Rakel (24) gegen das Klischee (16) zu drücken;

Vorsehen eines steifen Druckringelements mit einer Konfiguration, um den Container (22) zu umgeben und welches eine Druckfläche hat, welche dabei in einem überlagerten Verhältnis zum Flansch angeordnet wird;

Vorsehen eines bearbeitbaren Kunststoff- Kraftübertragungsringelements mit einer Konfiguration, um den Container (22) zwischen dem Flansch und dem Druckringelement zu umgeben;

Befestigen des Übertragungsringelements an dem Druckringelement, um einen Druckkranz (36) zu bilden;

danach Bearbeiten der Seite des Übertragungsringelements, welche dem Flansch gegenüberliegen soll, um eine Kontaktfläche darauf zu bilden, welche die gleiche Konfiguration aufweist wie die nach oben freiliegende Fläche des Flansches;

Positionieren des Druckkranzes (36) um den Container (22) mit der Kontaktfläche in Eingriff mit der freiliegenden Fläche des Flansches; und

Verbinden von Kraftanlegungselementen mit dem steifen Ring, um an den steifen Ring eine Kraft in einer Richtung zum Flansch hin anzulegen und dadurch die Rakel (24) an dem Teil des Containers (22) gegen das Klischee (16) zu drücken.

29. Verfahren nach Anspruch 28, worin der steife Druckring aus Stahl und der bearbeitbare Kunststoff- Kraftübertragungsring aus einem Kunststoff mit einem Ultrahochmolekulargewicht gebildet ist, und der Befestigungsschritt Druckeinpassung des Druckringes und des Übertragungsringes miteinander einschließt.