EP3473446A1 - Rundtisch-digitaldruckmaschine und druckwerk - Google Patents

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EP3473446A1
EP3473446A1 EP17196877.9A EP17196877A EP3473446A1 EP 3473446 A1 EP3473446 A1 EP 3473446A1 EP 17196877 A EP17196877 A EP 17196877A EP 3473446 A1 EP3473446 A1 EP 3473446A1
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EP
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printing
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printhead
module
rotary table
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EP17196877.9A
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Joachim Weber
Joachim Schulz
Michael Sonntag
Florian Goller
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Hinterkopf GmbH
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    • B41M5/0088—Digital printing on bodies of particular shapes by ink-jet printing

Definitions

  • the invention relates to a rotary table digital printing machine for printing on workpieces in an inkjet digital printing process. Furthermore, the invention relates to a printing unit for use in such a rotary table digital printing machine.
  • EP 2 860 036 A1 is a printing device for printing on a peripheral surface of a workpiece, having at least two printheads, each having at least one row of Farbdosierianan, in particular ink nozzles, each of which is designed for an individual predetermined delivery of ink to the workpiece, wherein at least one of the printheads movable longitudinally an extension axis of the Farbdosierieri is arranged on a print head carrier and wherein the movably mounted print head is associated with an electrically controllable adjusting device for setting a relative position relative to the at least one further print head.
  • the object of the invention is to provide a rotary table digital printing machine and a printing unit, which ensure an improved reproducibility of a printing result.
  • the rotary table digital printing machine comprises a machine frame, on which a workpiece rotary table is rotatably mounted about an axis of rotation, which is provided with a plurality of the same angular pitch and the same distance from the axis arranged workpiece carriers and the drive means is assigned for providing a rotary step movement
  • the Machine frame comprises at least one holding device, which is adapted to receive workstations, which are adapted for processing workpieces, and at least one attached to the holding device workstation, which is designed as a printing unit for printing on workpieces
  • the printing unit comprises a support frame, the Receiving an inking unit and a printhead module is formed and having a printing unit interface, which is designed for coupling with a printing device associated with the holding device recording, wherein the support frame a pressure head interface adapted for coupling to a printhead module, comprising a printhead module adapted for dispensing ink drop
  • the workpieces can in particular be sleeve-shaped bodies made of metal or plastic, which serve for example as blanks for the production of aerosol cans or plastic tubes.
  • the holding device is designed as an annular plate and arranged above the workpiece rotary table, wherein a center axis of the holding device is preferably aligned parallel to the axis of rotation.
  • the holding device is designed as an integral part of the machine frame and is used to hold workstations, wherein at least one of these workstations is designed as a printing unit for printing on workpieces.
  • Further workstations can be designed to prepare the workpieces received on the workpiece carriers and conveyed from one workstation to the next in the course of a rotary step movement for carrying out the printing operation provided with the at least one printing unit or to carry out further work steps on the workpiece after the printing operation has been carried out.
  • a plurality of printing units are mounted on the holding device, which are formed, for example, for printing the workpiece with different colors.
  • the printing unit comprises a support frame on which a printing unit interface is formed, which is designed for a determination of the printing unit to a printing unit recording, wherein the printing unit recording is coupled to the holding device.
  • the support frame comprises two spaced-apart frame parts, which together with the print head interface form a U-shaped profile, wherein the frame parts form the lateral U-legs. It can be provided that the inking unit adjacent to Printing unit interface between the two frame parts is arranged, while the printhead module is arranged on a side facing away from the printing unit interface of the inking unit.
  • the printhead support comprises a support interface which is adapted to a printhead interface of the support frame, that during disassembly of the printhead module from the support frame, as may be required for maintenance purposes, and a subsequent mounting of the same or a other printhead module to the support frame little or no adjustments for the alignment of the printhead module relative to the workpiece carriers and the workpieces recorded are performed.
  • the printing unit recording, the printing unit interface, the inking unit, the printhead interface, the carrier interface and the printhead module form a series arrangement along the Pressure direction is aligned. Due to the alignment of the components, a compact arrangement of the components is made possible, so that dimensional deviations and tolerances of the components which are mechanically coupled to one another have a smaller influence than in the case of a spatially projecting arrangement. Furthermore, the series arrangement of the mechanical interfaces of the components also ensures an at least substantially symmetrical power transmission between the components, which also results in a precise alignment of the at least allows a printhead against the holding device and the workpiece carriers.
  • a pair of centering means comprises a high-precision plug connection which is formed, in particular, by a dowel pin and a corresponding recess designed as a fit, wherein the dowel pin is assigned to one of the interfaces and the recess is assigned to the respective other interface.
  • the at least one print head is arranged in a predeterminable arrangement with respect to the at least two centering means formed on the print head carrier. This ensures that when replacing a first printhead module against a second printhead module, the at least one printhead arranged on the second printhead module occupies exactly the same position relative to the holding device and the workpiece carriers as the at least one printhead of the first printhead module.
  • the centering means are used as a reference for mounting the respective printhead to the printhead carrier and that the respective printhead can be displaced until a final position on the printhead carrier until it assumes a predetermined position relative to the centering means.
  • the carrier interface and / or the print head interface comprise a plane oriented normal to the printing direction plane surface, wherein at least two centering means are arranged on the plane surface.
  • the planar surface serves in addition to the centering effect by the centering means for aligning the print head carrier relative to the support frame and thus supports the precise mounting of the print head module on the support frame.
  • the print head interface with a, in particular exactly one degree of freedom of movement is movably mounted on the support frame and that an adjusting device for an introduction of a, in particular linear, adjusting movement between the support frame and support interface is provided.
  • This will cause a relative movement of the printhead interface made possible with the printhead module fixed thereto relative to the support frame, for example, to allow an adjustment of a spatial position of the at least one print head relative to the workpiece carriers.
  • the adjusting device is designed to provide a linear movement, wherein a movement axis of this linear movement in the radial direction and thus extends transversely (at right angles) to the axis of rotation of the workpiece rotary table.
  • a linear displacement of the print head module of the execution of a printing process can be provided.
  • This is of particular interest when the workpiece carriers are aligned such that center axes of the workpieces are oriented transversely (at right angles) to the axis of rotation of the workpiece turn table and when the workpieces rotate about their central axis during the printing process.
  • a spiral print image is formed on the outer surface of the workpiece.
  • the inking unit comprises a control device, a color line for an ink supply and a discharge line for an ink delivery to the printhead module, wherein the color line and the discharge line are connected to a valve device which is designed to influence an ink volume flow in the discharge line, and wherein the control device is designed to control the valve device and / or the at least one print head.
  • the main task of the inking unit is thus to provide the ink delivered via the ink duct in an appropriate amount to the printhead module.
  • the inking unit comprises the valve device, which is preferably designed as a proportional valve and, depending on a control signal of the control device, provides the desired printing ink volume flow to the printhead module.
  • the control device may be provided for a control of the printhead, which is in particular an inkjet printhead based on piezo technology.
  • the printhead module comprises at least two printheads, each having a plurality of along a radial direction in the same pitch arranged printing nozzles, each forming a row of nozzles, wherein the nozzle rows of the printheads are arranged parallel to each other and wherein at least one of the printheads a positioning device for a is associated with linear displacement of the respective print head in the radial direction relative to the print head carrier, wherein the control device is designed for controlling the print heads and the positioning device.
  • a pitch adjustment for the spiral printing image is required, depending on the workpiece diameter, which can be done with the aid of the positioning device.
  • the control device in this case on the one hand for driving the positioning device, which may in particular be a piezoelectric actuator, and on the other to control the printheads, depending on the relative position of the printheads to each other possibly individual nozzles of the printheads for the respective printing operation temporarily complete can be disabled to prevent unwanted overlapping of print dots in the print image.
  • At least one adjusting device for influencing a spatial orientation of the printing mechanism interface with respect to the holding device is arranged between a printing unit receptacle formed on the holding device and the holding device.
  • the adjustment device can influence a parallelism between the nozzle rows of the print heads and the center axes of the workpieces or the workpiece carriers designed as spindles.
  • the adjustment can be used to adjust a radial position of the print heads, ie a distance to the axis of rotation.
  • a setting of an axial offset between the nozzle rows of the print heads and the central axes of the workpieces with the adjustment is additionally or alternatively provided.
  • the adjusting device can additionally or alternatively also be designed for an angle adjustment between the nozzle rows of the print heads and the center axes of the workpieces.
  • a color processing module arranged adjacent to the printing unit interface is arranged on an end region of the row arrangement opposite the print head module and is connected to a color line which is designed for supplying ink to the inking unit.
  • the task of the color preparation module is to prepare the ink delivered from a color memory for use in the printing unit. Because of the intended location of the paint conditioner module at an end portion of the array that is opposite the printhead module, an advantageous conveying path for the printing ink can be achieved, since the printing ink is conveyed starting from the color preparation module into the color module adjacent to the row arrangement and from there it can continue to flow along the row arrangement as far as the print head module in order to be fed to the print heads there.
  • the color preparation module comprises a pumping device for conveying printing ink and / or an ink reservoir for temporary storage of printing ink and / or tempering device for temperature control of the printing ink and / or a degassing device for degassing the printing ink and / or comprises a filter device for filtering the ink.
  • the color preparation module comprises at least one tempering device for the temperature control of the ink, a degassing device, which is designed for the separation of gas bubbles from the ink, and a spring device to the ink before further transport to the inking of any remaining particles that could clog the print nozzles , to free.
  • a pumping device and / or an ink reservoir can be provided, the pumping device is designed to convey the ink from a color memory and the ink reservoir for buffering and calming subsidized ink used before it is supplied to the temperature control and degassing and filtering.
  • a drying module arranged in the row arrangement and attached to the machine frame which limits a workpiece gap with the printhead module in the printing direction and which provides drying energy is formed on a workpiece arranged in the workpiece gap.
  • the drying module is designed for the provision of thermal energy or energy in the form of electromagnetic radiation, in particular ultraviolet radiation, in order to ensure a rapid and efficient curing of the printing ink on the surface of the workpiece. Due to the arrangement of the drying module in the series arrangement a small space requirement for the combination of printing unit and drying module is ensured in a circumferential direction, so that several printing units and associated drying modules in small angular pitch next to each other on the holding device relationship, the machine frame can be arranged.
  • the workpiece carriers determine a workpiece plane aligned normal to the axis of rotation of the workpiece rotary table and that the printing unit interface, the inking unit, the printhead interface, the carrier interface and the printhead module are arranged above the workpiece plane in the vertical direction.
  • the desired compact arrangement of the printing unit in the rotary table digital printing machine is made possible because in the area above the workpiece level no consideration must be taken to spatial requirements, which are determined for example by the workpiece rotary table and the drive means for the workpiece rotary table.
  • At least one color memory and a cleaning module combined, in particular with a drying module, are arranged in a section arranged in the vertical direction below the workpiece plane.
  • the printing direction is aligned parallel to, in particular perpendicular, axis of rotation.
  • the printing unit for use in a rotary table digital printing machine.
  • the printing unit comprises a support frame, which is designed to receive an inking unit and a printhead module and which has a printing unit interface, which is designed for coupling to a printing unit receiving a rotary table digital printing machine, and having a printhead interface, for coupling with a printhead module and a printhead module adapted for dispensing ink droplets in a print direction onto a print object and comprising a printhead carrier and at least one printhead fixed to the printhead carrier, and an inking unit configured to provide a print color to the printhead module and comprising a color line for an ink supply and a discharge line for an ink discharge, wherein the color line and the discharge line are connected to a valve device which is suitable for influencing an ink volume flow in the Ab a print line carrier, wherein the print head carrier comprises a carrier interface, which is designed for coupling to the print head interface, wherein the printing unit interface, the
  • the workpiece carrier 4 are rotatably mounted individually with rotational drive axes 5 not shown drive means and for receiving sleeve-shaped, in particular designed as aerosol can blanks or tube blanks, at least substantially cylindrical workpieces 6 are provided.
  • the workpiece carriers 4 are formed as mandrels on which the workpieces 6 designed as hollow bodies, in particular as hollow cylinders closed on one side, can be plugged on.
  • a plurality of work stations 8 to 18 are arranged, which transported to a processing and / or testing of Workpieces 6 are formed. Since it is in the view according to the FIG. 1 is a plan view and the workstations 9 to 17 are arranged at least partially in the vertical direction above the workpiece carrier 4, the workstations are shown 9 to 17 in Figure 1 only in dashed lines.
  • the work station 8 is a loading station, on which the cylindrical workpieces 6 are exemplarily in pairs on the workpiece carrier 4 by a suitable transport device 19, which is coupled to a conveyor system, not shown, for the cylindrical workpieces 6, pushed.
  • a rotary position of the cylindrical workpieces 6 is determined at the workstation 9 by a first optical scanning of the cylindrical workpieces 6, for example to ensure a correct rotational alignment of the cylindrical workpieces 6 for a printing operation taking place at the workstation 10.
  • This is particularly important if the surface to be printed on the workpieces is provided with features that are in a predetermined manner with the applied print image in a predetermined manner should. These features may be, for example, local embossing and / or embossing in and / or out of the surface of the workpiece 6 and / or pre-printed areas, which in turn are to serve as a primer for the subsequent printing.
  • it can be provided to print a partially formed or already completely formed workpiece, which in particular impressions and / or shapes, so that an alignment of the printed image with respect to the deformed areas and not, as it was previously known in practice, a Deformation of the workpieces on the basis of a pre-applied printed image is made.
  • it is provided to print a reshaped aerosol can blank with indentations and / or characteristics locally or over its entire peripheral surface, wherein the aerosol can blank after printing in the printed areas with a protective coating, in particular a transparent varnish, can be coated and then ready for a filling ,
  • the workstation 10 includes an example in the Figures 2 and 3 closer illustrated printing unit 21, with which the cylindrical workpieces 6 during rotation about respective axes of rotation 5 using printheads 22, 23 and 24, as shown in the FIG. 4 are shown in more detail, are printed in a predetermined range.
  • the work station 14 is embodied as an example as an inspection device and makes it possible to determine a print quality of the printed image applied by the printing unit 21 to the peripheral surface of the workpiece 6.
  • the other workstations 11 to 13 and 15 to 17 are used for further processing of the cylindrical workpieces 6, for example for applying a protective lacquer to the printing or for mounting components to the workpieces 6.
  • the workpiece turntable 4 performs the stepwise processing of the cylindrical workpieces 6 at the respective workstations 8 to 18 a rotary step movement by the angle W, in which the paired workpiece carrier 4 from one of the respective workstation 8 to 18 opposite position in one of the respective subsequent workstation 8 to 18 opposite position to be transported.
  • the rotational step movement takes place as a sequence of acceleration from standstill to a target speed, a deceleration from the achieved target speed to a standstill and a subsequent downtime.
  • a non-illustrated drive for the workpiece turntable 3 is formed such that the acceleration and deceleration of the workpiece rotary table 3 in a wide range and the downtime are completely adjustable and adapted to the requirements of processing the respective cylindrical workpieces 6 at the workstations 8 to 18 can be.
  • the drive of the workpiece rotary table 3 can be controlled such that the workpiece carrier 4 in an intermediate step, which can be used for cleaning or other maintenance of workstations 8 to 18, a rotary step movement with the step size W / 2 between the workstations 8 to 18 for Come rest, as shown schematically in the FIG. 1a shown is. This is important, for example, for carrying out a cleaning of the print heads 22, 23, 24.
  • the printing unit 21 comprises by way of example two groups of printheads 22, 23, 24, each having a strip-like shape and on whose the cylindrical workpiece 6 facing end face 25, 26 is exemplarily along a central axis 27 each formed a nozzle row, not shown.
  • Each of the rows of nozzles comprises a plurality of ink metering elements which are arranged in the same pitch or spacing and exemplarily designed as nozzles.
  • Each of the ink metering elements can be electrically controlled individually by way of example and, in the illustrated embodiment, designed to deliver defined ink droplets.
  • the machine frame 30 comprises a support for laying on the ground specific machine bed 31, on which a stator 32 of a provided for providing the rotational movement for the workpiece rotary table 3 rotary direct drive, which may be formed, for example, as a torque motor. Accordingly, the workpiece rotary table 3 forms the rotor of the rotary direct drive.
  • an exemplary circular disk-shaped support plate 34 is arranged, are set to the work stations 8 to 18 above the respective workpiece carrier 4 can.
  • an exemplary circular disk-shaped support plate 34 is arranged, are set to the work stations 8 to 18 above the respective workpiece carrier 4 can.
  • only two printing units 21 are arranged on the support plate 34, wherein one of the printing units 21 is shown due to its arrangement on the support plate 34 in the front view, while the other of the printing units 21 shown due to its arrangement on the support plate 34 in the side view is.
  • Each of the printing units 21 is designed to provide ink droplets in a printing direction 28, so that the ink droplets strike the surface of the respective workpiece 6 transversely at least almost in the vertical direction.
  • the printing unit 21 comprises, purely by way of example, two laterally arranged frame parts 35, 36 which, together with a plate-shaped printing unit interface 37, form the support frame 38 of the printing unit 21 and determine a U-shaped profiling.
  • the printing unit interface 37 is connected at an upper side 39 to a printing unit receptacle 40 described in more detail below.
  • an inking unit 43 is arranged, which in the following in connection with the FIG. 3 will be described in more detail.
  • a printhead interface 44 is arranged, which consists essentially of a connecting plate 45, an example designed as an electric spindle drive linear drive 46 and a non-illustrated, movable Carriage of the linear drive 46 fixed coupling plate 47 is formed.
  • a linear adjustment of the coupling plate 47 transversely (in the vertical direction) to the axis of rotation 2 in the radial direction relative to the workpiece rotary table 3 can be performed.
  • a printhead module 49 is mounted, which, according to the illustration of FIG. 4 essentially comprises a plate-shaped printhead carrier 50 and the printheads 22, 23 and 24 fixed to the printhead carrier 50.
  • the print head carrier 50 is formed planar on an upper side 51 facing the coupling plate 47, so that the upper side 51 can be brought into planar contact with the underside 48 and hereby forms a carrier interface.
  • two precisely positioned centering pins 52, 53 are mounted on the upper side 51, which protrude in the direction of the coupling plate 47 over the upper side 51 and also exactly one another positioned, not shown, fitting bores in the coupling plate 47 can engage and thus can be regarded as components of the carrier interface.
  • a high-precision measuring device such as a measuring table
  • an electric linear actuator 55 is associated with each of the print heads 24.
  • the arrangement of rows is well recognizable for the above-described components of the printing unit 21 and for the peripheral components also required for carrying out the printing operation, such as a color preparation module 56 and a drying module 57.
  • the printhead module 49 and the more expensive printheads 22, 23, 24 mounted on the printhead carrier 50 can be easily accessed.
  • the printing unit receptacle 40 is coupled via not shown, surrounded by an elastic bellows 41 adjusting means with a holding plate 42, which in turn is connected to the support plate 34 serving as a holding device.
  • the adjustment means arranged between the printing unit receptacle 40 and the holding plate 42 make it possible to adjust the relative spatial position of the printing mechanism receptacle 40 relative to the holding plate 42, these adjusting means being in particular formed from the group: manually adjustable adjusting spindle, electric linear drive, electric rotary drive, and precise alignment the printing unit receptacle 40 and the recorded thereon printing unit 21 relative to the workpiece carriers 4 allows.
  • the adjusting means allow a linear displacement in three mutually perpendicular spatial directions, as indicated by the arrows oriented in the vertical and horizontal directions and the symbolic arrowheads and arrowheads. Furthermore, it is provided by way of example that the adjusting means, not shown in greater detail, allow pivoting movements about three axes oriented perpendicular to one another, as symbolized by the curved double arrows.
  • the mechanical interfaces of the components of the printing unit 21 and the peripheral components purely exemplary determine a plurality of aligned parallel to each other, along the row arrangement interface levels 80 to 84, which are aligned, for example, parallel to the particular of the workpiece carriers 4 workpiece plane 61.
  • the color preparation module 56 determines with its underside the uppermost in the vertical direction interface plane 80, which is synonymous with an upper side of the support plate 34, not shown in Figure 3.
  • the interface plane 81 which is equivalent to a bottom of in FIG. 3 Support plate 34, not shown, is used for stationary fixing of the holding plate 42 of the printing unit receptacle 40.
  • the interface plane 82 denotes the parting plane between the printing unit receptacle 40 and the printing unit 21st
  • the interface plane 83 is determined by the connection between the printhead interface 44 and the printhead module 49. Below the work piece level 61, the upper side of the drying module 57 forms a further interface plane 84, which, however, deviating from the other interface levels 80 to 83 does not describe a mechanical connection to other components, but only an exit plane for the electromagnetic waves, in particular UV rays, provided by the drying module 57 ,
  • the color preparation module 56 comprises a pump 59, which is designed to convey printing ink from a color memory 60, which is arranged purely by way of example in the vertical direction below a workpiece plane 61 determined by the workpiece carriers 4 and oriented normal to the axis of rotation 2.
  • the pumped by the pump 59 ink is first stored in a calming tank 62 and from there with a further pump 63 in a color line 75th promoted.
  • a series circuit of a degassing device 65, a spring device 66 and a tempering device 67 is provided in the paint line 75, with which the printing ink for use in the printing unit 21 is conditioned.
  • the color line 75 is connected to a valve unit 68 which is arranged in the inking unit 43 and which is designed, for example, as a proportional valve and which is electrically coupled to a control unit 69 which is likewise associated with the inking unit 43.
  • the control device 69 is configured such that the valve device 68 is actuated in such a way that a correct color assignment to the printhead module 49 always takes place via a supply line 70, also referred to as the discharge line, which branches in the printhead module 49 to each of the printheads 22, 23 and 24 with printing ink to be able to supply.
  • the supply line 70 is in detail in the FIG. 4 shown from the FIG. 4 It can also be seen that the printheads 22, 23 and 24 are each connected via a common control line 71 to the control device 69, without this being shown in the illustration of FIG. 3 is shown in more detail.
  • the control device 69 is further provided for driving the linear drive 46, wherein the provided by the linear drive 46, aligned in the radial direction linear movement with a rotational movement of the workpiece carrier 4 and the workpieces 6 recorded thereon can be superimposed on the workpieces 6 spiral pressure paths for the to generate from the printheads 22, 23 and 24 discharged ink droplets.
  • a control line 72 is formed between the control device 69 and the linear drive 46, with the control of the linear actuator 55th for a relative movement of the print heads 23, 24 relative to the print heads 22 is made possible.
  • a drying module 57 is arranged for each of the workpiece carriers 4, which is combined purely by way of example with a cleaning module 73, wherein the drying module 57 and the cleaning module 73 are arranged linearly movably on the machine bed 31 with the aid of an actuator 74 shown only symbolically, and also a Height adjustment for the cleaning module 73 can be made to order this immediately opposite to the printheads 22, 23, 24 can order.
  • the drying module 57 comprises by way of example a strip-shaped arrangement of light sources, not illustrated in detail, in particular light-emitting diodes, which are designed to provide ultraviolet radiation, the light sources being extended along an axis of rotation of the respective workpiece carrier 4.
  • the light beams provided by the lighting means can detect the entire outer surface of the workpiece during a rotation of the workpiece about the axis of rotation and thus achieve, for example, a curing of printing ink, which was applied to the printing unit.
  • the respective drying module 57 can be arranged below the respective workpiece carrier 4 in the vertical direction for carrying out the drying or curing process. It is provided that the respective drying module 57 in the FIG. 3 shown position relative to the workpiece carrier 4 occupies.
  • the drying module 57 with the cleaning module 73 forms an assembly which together with the help of the actuator 74 from the in FIG. 3 shown drying position can be brought into a cleaning position, not shown.
  • the workpiece rotary table carries out a movement with the step width W / 2, so that the workpiece carriers 4 are not arranged opposite to the print heads 22, 23, 24.
  • the cleaning module can be arranged by a combined horizontal and vertical movement of the actuator 74 immediately opposite to the print head module and a cleaning process for the print heads 22, 23, 24 are started.
  • the cleaning module 73 is equipped with an absorption material, not shown, which can receive a large amount of dye, in particular ink, which are output from the print heads 22, 23, 24 during the execution of a cleaning cycle.
  • an absorption material not shown, which can receive a large amount of dye, in particular ink, which are output from the print heads 22, 23, 24 during the execution of a cleaning cycle.
  • all the nozzles of the print heads 22, 23, 24 are driven to dispense ink and thereby possibly re-established.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rundtisch-Digitaldruckmaschine zur Bedruckung von Werkstücken (6), mit wenigstens einer an einer Halteeinrichtung (34) angebrachten Arbeitsstation (8 bis 18), die als Druckwerk (21) zur Bedruckung von Werkstücken (6) ausgebildet ist und die einen Trägerrahmen (38) zur Aufnahme eines Farbwerks (43) und eines Druckkopfmoduls (49) umfasst, der eine Druckwerkschnittstelle (37) für eine Kopplung mit einer der Halteeinrichtung zugehörigen Druckwerkaufnahme (40) ausgebildet ist und der eine Druckkopfschnittstelle (44) aufweist, die zur Kopplung mit einem Druckkopfmodul (49) ausgebildet ist, mit einem Druckkopfmodul (49) und mit einem Farbwerk (43), das für eine Bereitstellung einer Druckfarbe an das Druckkopfmodul (49) ausgebildet ist, wobei der Druckkopfträger (50) eine Trägerschnittstelle (51, 52, 53) umfasst, die für eine Kopplung mit der Druckkopfschnittstelle (44) ausgebildet ist, wobei die Druckwerkaufnahme (40), die Druckwerkschnittstelle (37), das Farbwerk (43), die Druckkopfschnittstelle (44), die Trägerschnittstelle (51, 52, 53) und das Druckkopfmodul (49) eine längs der Druckrichtung (28) angeordnete Reihenanordnung ausbilden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rundtisch-Digitaldruckmaschine zur Bedruckung von Werkstücken in einem Tintenstrahl-Digitaldruckverfahren. Ferner betrifft die Erfindung ein Druckwerk zur Verwendung in einer derartigen Rundtisch-Digitaldruckmaschine.
  • Aus der EP 2 860 036 A1 ist eine Druckeinrichtung zur Bedruckung einer Umfangsoberfläche eines Werkstücks, mit wenigstens zwei Druckköpfen, die jeweils wenigstens eine Reihenanordnung von Farbdosierelementen, insbesondere Farbdüsen, aufweisen, die jeweils für eine individuelle vorgebbare Abgabe von Farbe auf den Werkstück ausgebildet sind, wobei wenigstens einer der Druckköpfe beweglich längs einer Erstreckungsachse der Farbdosierelemente an einem Druckkopfträger angeordnet ist und wobei dem beweglich gelagerten Druckkopf eine elektrisch ansteuerbare Einstelleinrichtung für eine Einstellung einer Relativposition gegenüber dem wenigstens einen weiteren Druckkopf zugeordnet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rundtisch-Digitaldruckmaschine sowie ein Druckwerk bereitzustellen, die eine verbesserte Reproduzierbarkeit eines Druckergebnisses gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird für eine Rundtisch-Digitaldruckmaschine eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei umfasst die Rundtisch-Digitaldruckmaschine ein Maschinengestell, an dem ein Werkstückrundtisch drehbar um eine Drehachse gelagert ist, der mit mehreren in gleicher Winkelteilung und mit gleichem Abstand zur Drehachse angeordneten Werkstückträgern versehen ist und dem eine Antriebseinrichtung für eine Bereitstellung einer Drehschrittbewegung zugeordnet ist, wobei das Maschinengestell wenigstens eine Halteeinrichtung umfasst, die zur Aufnahme von Arbeitsstationen ausgebildet ist, die zur Bearbeitung von Werkstücken eingerichtet sind, sowie wenigstens einem an der Halteeinrichtung angebrachten Arbeitsstation, das als Druckwerk zur Bedruckung von Werkstücken ausgebildet ist, wobei das Druckwerk einen Trägerrahmen umfasst, der zur Aufnahme eines Farbwerks und eines Druckkopfmoduls ausgebildet ist und der eine Druckwerkschnittstelle aufweist, die für eine Kopplung mit einer der Halteeinrichtung zugehörigen Druckwerkaufnahme ausgebildet ist, wobei der Trägerrahmen eine Druckkopfschnittstelle aufweist, die für eine Kopplung mit einem Druckkopfmodul ausgebildet ist, mit einem Druckkopfmodul, das für eine Abgabe von Druckfarbentröpfchen in einer Druckrichtung auf ein Werkstück ausgebildet ist und das einen Druckkopfträger sowie wenigstens einen am Druckkopfträger festgelegten Druckkopf umfasst, sowie mit einem Farbwerk, das für eine Bereitstellung einer Druckfarbe an das Druckkopfmodul ausgebildet ist, wobei der Druckkopfträger eine Trägerschnittstelle umfasst, die für eine Kopplung mit der Druckkopfschnittstelle ausgebildet ist, wobei die Druckwerkaufnahme, die Druckwerkschnittstelle, das Farbwerk, die Druckkopfschnittstelle, die Trägerschnittstelle und das Druckkopfmodul eine längs der Druckrichtung angeordnete Reihenanordnung ausbilden.
  • Bei den Werkstücken kann es sich insbesondere um hülsenförmig ausgebildete Körper aus Metall oder Kunststoff handeln, die beispielsweise als Rohlinge für die Herstellung von Aerosoldosen oder Kunststofftuben dienen.
  • Beispielhaft ist die Halteeinrichtung als ringförmige Platte ausgebildet und oberhalb des Werkstückrundtischs angeordnet, wobei eine Mittelachse der Halteeinrichtung vorzugsweise parallel zur Drehachse ausgerichtet ist. Die Halteeinrichtung ist als integraler Bestandteil des Maschinengestells ausgeführt und dient zur Aufnahme von Arbeitsstationen, wobei wenigstens eines dieser Arbeitsstationen als Druckwerk zur Bedruckung von Werkstücken ausgebildet ist. Weitere Arbeitsstationen können dazu ausgebildet sein, die an den Werkstückträgern aufgenommenen und im Zuge einer Drehschrittbewegung von einem Arbeitsstation zum nächsten geförderten Werkstücke für die Durchführung des mit dem wenigstens einen Druckwerk vorgesehenen Druckvorgangs vorzubereiten oder nach der Durchführung des Druckvorgangs weitere Arbeitsschritte am Werkstück durchzuführen. Exemplarisch ist vorgesehen, dass an der Halteeinrichtung mehrere Druckwerke angebracht sind, die beispielsweise für eine Bedruckung des Werkstücks mit unterschiedlichen Farben ausgebildet sind.
  • Das Druckwerk umfasst einen Trägerrahmen, an dem eine Druckwerkschnittstelle ausgebildet ist, die für eine Festlegung des Druckwerks an einer Druckwerkaufnahme ausgebildet ist, wobei die Druckwerkaufnahme mit der Halteeinrichtung gekoppelt ist. Vorzugsweise umfasst der Trägerrahmen zwei beabstandet zueinander angeordnete Rahmenteile, die zusammen mit der Druckkopfschnittstelle ein U-förmiges Profil bilden, wobei die Rahmenteile die seitlichen U-Schenkel bilden. Hierbei kann vorgesehen werden, dass das Farbwerk benachbart zur Druckwerkschnittstelle zwischen den beiden Rahmenteilen angeordnet ist, während das Druckkopfmodul auf einer der Druckwerkschnittstelle abgewandten Seite des Farbwerks angeordnet ist.
  • Für eine reproduzierbare Festlegung des Druckkopfmoduls am Trägerrahmen umfasst der Druckkopfträger eine Trägerschnittstelle, die derart an eine Druckkopfschnittstelle des Trägerrahmens angepasst ist, dass bei einer Demontage des Druckkopfmoduls vom Trägerrahmen, wie sie beispielsweise zu Wartungszwecken erforderlich sein kann, sowie einer darauffolgenden Montage des gleichen oder eines anderen Druckkopfmoduls an den Trägerrahmen keine oder nur sehr geringe Einstellarbeiten für die Ausrichtung des Druckkopfmoduls gegenüber den Werkstückträgern und den daran aufgenommenen Werkstücken durchzuführen sind.
  • Um die angestrebte Verbesserung der Reproduzierbarkeit des Druckergebnisses zu erreichen, das mit der Rundtisch-Digitaldruckmaschine erzielt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Druckwerkaufnahme, die Druckwerkschnittstelle, das Farbwerk, die Druckkopfschnittstelle, die Trägerschnittstelle und das Druckkopfmodul eine Reihenanordnung bilden, die längs der Druckrichtung ausgerichtet ist. Durch die Aufreihung der Komponenten wird eine kompakte Anordnung der Komponenten ermöglicht, so dass Maßabweichungen und Toleranzen der mechanisch miteinander gekoppelten Komponenten einen geringeren Einfluss als bei einer räumlich ausladenden Anordnung haben. Ferner wird durch die Reihenanordnung der mechanischen Schnittstellen der Komponenten auch eine zumindest weitgehend symmetrische Kraftübertragung zwischen den Komponenten gewährleistet, was ebenfalls eine präzise Ausrichtung des wenigstens einen Druckkopfs gegenüber der Halteeinrichtung und den Werkstückträgern ermöglicht.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt angegeben.
  • Zweckmäßig ist es, wenn die Trägerschnittstelle und die Druckkopfschnittstelle zwei Zentriermittelpaare umfassen, die für eine reproduzierbare Positionierung des Druckkopfträgers am Trägerrahmen ausgebildet sind. Beispielhaft umfasst ein Zentriermittelpaar eine hochpräzise Steckverbindung, die insbesondere von einem Passstift und einer korrespondierenden, als Passung ausgebildeten Ausnehmung gebildet wird, wobei der Passstift einer der Schnittstellen zugeordnet ist und die Ausnehmung der jeweils anderen Schnittstelle zugeordnet ist. Da zwei Zentriermittelpaare vorgesehen sind, ist es zudem auch notwendig, dass die der jeweiligen Schnittstelle zugeordneten Zentriermittel hochpräzise zueinander angeordnet sind und die Anordnung exakt mit der Anordnung der Zentriermittel an der anderen Schnittstelle übereinstimmt, da nur in diesem Fall eine Kopplung der beiden Zentriermittelpaare möglich ist. Sofern diese Randbedingungen eingehalten werden, ist bei einer Demontage des Druckkopfträgers vom Trägerrahmen und einer nachfolgenden Montage des Druckkopfträgers an den Trägerrahmen davon auszugehen, dass das Druckkopfmodul nach der Montage wieder die gleiche Position gegenüber der Halteeinrichtung und den Werkstückträgern einnimmt, die es auch vor der Demontage innehatte.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Druckkopf in vorgebbarer Anordnung gegenüber den wenigstens zwei am Druckkopfträger ausgebildeten Zentriermitteln angeordnet ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass bei einem Austausch eines ersten Druckkopfmoduls gegen ein zweites Druckkopfmodul der wenigstens eine am zweiten Druckkopfmodul angeordnete Druckkopf genau die gleiche Position gegenüber der Halteeinrichtung und den Werkstückträgern einnimmt wie der wenigstens eine Druckkopf des ersten Druckkopfmoduls. Exemplarisch ist vorgesehen, dass die Zentriermittel als Referenz für die Montage des jeweiligen Druckkopfs an den Druckkopfträger eingesetzt werden und dass der jeweilige Druckkopf vor einer endgültigen Festlegung am Druckkopfträger solange verlagert werden kann, bis er eine vorgegebene Position gegenüber den Zentriermitteln einnimmt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerschnittstelle und/oder die Druckkopfschnittstelle eine normal zur Druckrichtung ausgerichtete Planfläche umfassen, wobei an der Planfläche wenigstens zwei Zentriermittel angeordnet sind. Hierbei dient die Planfläche ergänzend zu der Zentrierungswirkung durch die Zentriermittel zur Ausrichtung des Druckkopfträgers gegenüber dem Trägerrahmen und unterstützt somit die präzise Montage des Druckkopfmoduls am Trägerrahmen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckkopfschnittstelle mit einem, insbesondere genau einem, Freiheitsgrad der Bewegung beweglich am Trägerrahmen angebracht ist und dass eine Stelleinrichtung für eine Einleitung einer, insbesondere linearen, Stellbewegung zwischen Trägerrahmen und Trägerschnittstelle vorgesehen ist. Hierdurch wird eine Relativbewegung der Druckkopfschnittstelle mit den daran festgelegten Druckkopfmodul gegenüber dem Trägerrahmen ermöglicht, um beispielsweise eine Anpassung einer räumlichen Position des wenigstens einen Druckkopfs gegenüber den Werkstückträgern zu ermöglichen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Stelleinrichtung zur Bereitstellung einer Linearbewegung ausgebildet ist, wobei eine Bewegungsachse dieser Linearbewegung in radialer Richtung und somit quer (im rechten Winkel) zur Drehachse des Werkstückrundtischs verläuft. Mit einer derart ausgebildet Einstelleinrichtung kann eine lineare Verlagerung des Druckkopfmoduls der der Durchführung eines Druckvorgangs vorgesehen werden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die Werkstückträger derart ausgerichtet sind, dass Mittelachsen der Werkstücke quer (im rechten Winkel) zur Drehachse des Werkstückrundtischs ausgerichtet sind und wenn die Werkstücke während der Durchführung des Druckvorgangs eine Rotationsbewegung um ihre Mittelachse durchführen. In diesem Fall ergibt sich aufgrund der Überlagerung der Linearbewegung des Druckkopfmoduls und die Rotationsbewegung des Werkstücks ein spiralförmiges Druckbild auf der Außenoberfläche des Werkstücks.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das Farbwerk eine Steuereinrichtung, eine Farbleitung für eine Druckfarbenzufuhr sowie eine Abgabeleitung für eine Druckfarbenabgabe an das Druckkopfmodul umfasst, wobei die Farbleitung und die Abgabeleitung mit einer Ventileinrichtung verbunden sind, die für eine Beeinflussung eines Druckfarbenvolumenstroms in der Abgabeleitung ausgebildet ist, und wobei die Steuereinrichtung für eine Ansteuerung der Ventileinrichtung und/oder des wenigstens einen Druckkopfs ausgebildet ist. Die Hauptaufgabe des Farbwerks besteht somit darin, die über die Farbleitung geförderte Druckfarbe in geeigneter Menge an das Druckkopfmodul bereitzustellen. Hierzu umfasst das Farbwerk die Ventileinrichtung, die vorzugsweise als Proportionalventil ausgebildet ist und in Abhängigkeit von einem Steuersignal der Steuereinrichtung den gewünschten Druckfarbenvolumenstrom an das Druckkopfmodul bereitgestellt. Ergänzend oder alternativ kann die Steuereinrichtung für eine Ansteuerung des Druckkopfs vorgesehen sein, bei dem es sich insbesondere um einen Tintenstrahldruckkopf auf Basis von Piezotechnik handelt.
  • Zweckmäßig ist es, wenn das Druckkopfmodul wenigstens zwei Druckköpfe umfasst, die jeweils mehrere längs einer Radialrichtung in gleicher Teilung angeordnete Druckdüsen aufweisen, die jeweils eine Düsenreihe bilden, wobei die Düsenreihen der Druckköpfe parallel zueinander angeordnet sind und wobei wenigstens einem der Druckköpfe eine Positioniereinrichtung für eine lineare Verstellung des jeweiligen Druckkopfs in der Radialrichtung relativ zum Druckkopfträger zugeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung für eine Ansteuerung der Druckköpfe und der Positioniereinrichtung ausgebildet ist. Mit der linearen Verstellung des wenigstens einen Druckkopfs kann eine Anpassung des Druckkopfmoduls an unterschiedliche Werkstückdurchmesser vorgenommen werden. Zur Erzielung einer vorgegebenen Dichte von Druckpunkten auf der Oberfläche des Werkstücks, die von den jeweiligen Druckdüsen der Druckköpfe bereitgestellt werden, ist in Abhängigkeit vom Werkstückdurchmesser eine Steigungseinstellung für das spiralförmige Druckbild erforderlich, die mit Hilfe der Positioniereinrichtung vorgenommen werden kann. Die Steuereinrichtung die hierbei zum einen zur Ansteuerung der Positioniereinrichtung, bei der es sich insbesondere um einen piezoelektrischen Steller handeln kann, und zum anderen zur Ansteuerung der Druckköpfe, wobei in Abhängigkeit von der relativen Stellung der Druckköpfe zueinander eventuell einzelne Düsen der Druckköpfe für den jeweiligen Druckvorgang zeitweilig vollständig deaktiviert werden können, um unerwünschte Überlappungen von Druckpunkten im Druckbild zu vermeiden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen einer an der Halteeinrichtung ausgebildeten Druckwerkaufnahme und der Halteeinrichtung wenigstens eine Einstelleinrichtung für eine Beeinflussung einer räumlichen Ausrichtung der Druckwerkschnittstelle gegenüber der Halteeinrichtung angeordnet ist. Beispielhaft kann mit der Einstelleinrichtung Einfluss auf eine Parallelität zwischen den Düsenreihen der Druckköpfe und den Mittelachsen der Werkstücke bzw. der als Spindeln ausgeführten Werkstückträger genommen werden. Ergänzend oder alternativ kann die Einstelleinrichtung zur Justierung einer radialen Position der Druckköpfe, also eines Abstands zur Drehachse, genutzt werden. Darüber hinaus ist ergänzend oder alternativ auch eine Einstellung eines Achsversatzes zwischen den Düsenreihen der Druckköpfe und den Mittelachsen der Werkstücke mit der Einstelleinrichtung vorgesehen. Zudem kann die Einstelleinrichtung ergänzend oder alternativ auch für eine Winkeleinstellung zwischen den Düsenreihen der Druckköpfe und den Mittelachsen der Werkstücke ausgebildet sein.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein benachbart zur Druckwerkschnittstelle angeordnetes Farbaufbereitungsmodul an einem dem Druckkopfmodul entgegengesetzten Endbereich der Reihenanordnung angeordnet ist und mit einer Farbleitung verbunden ist, die für eine Druckfarbenzufuhr zum Farbwerk ausgebildet ist. Dabei kommt dem Farbaufbereitungsmodul die Aufgabe zu, die aus einem Farbspeicher geförderte Druckfarbe für die Verwendung im Druckwerk aufzubereiten. Aufgrund der vorgesehenen Anordnung des Farbaufbereitungsmoduls an einem Endbereich der Reihenanordnung, der dem Druckkopfmodul entgegengesetzt ist, lässt sich ein vorteilhafter Förderweg für die Druckfarbe erzielen, da die Druckfarbe ausgehend vom Farbaufbereitungsmodul in das längs der Reihenanordnung benachbarte Farbmodul gefördert wird und von dort aus weiterhin längs der Reihenanordnung bis zum Druckkopfmodul strömen kann, um dort den Druckköpfen zugeführt zu werden.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Farbaufbereitungsmodul eine Pumpeinrichtung für eine Förderung von Druckfarbe und/oder einen Druckfarbenspeicher für eine Zwischenspeicherung von Druckfarbe und/oder eine Temperiereinrichtung für eine Temperierung der Druckfarbe und/oder eine Entgasungseinrichtung für eine Entgasung der Druckfarbe und/oder eine Filtereinrichtung für eine Filterung der Druckfarbe umfasst. Vorzugsweise umfasst das Farbaufbereitungsmodul zumindest eine Temperiereinrichtung für die Temperierung der Druckfarbe, eine Entgasungseinrichtung, die zur Abscheidung von Gasblasen aus der Druckfarbe ausgebildet ist, sowie eine Federeinrichtung, um die Druckfarbe vor dem Weitertransport zum Farbwerk von eventuell noch vorhandenen Partikeln, die die Druckdüsen verstopfen könnten, zu befreien. Ergänzend können eine Pumpeinrichtung und/oder ein Druckfarbenspeicher vorgesehen sein, wobei die Pumpeinrichtung zur Förderung der Druckfarbe aus einem Farbspeicher ausgebildet ist und der Druckfarbenspeicher für eine Pufferung und Beruhigung von geförderter Druckfarbe dient, bevor diese der Temperierung und Entgasung und Filterung zugeführt wird.
  • Vorteilhaft ist es, wenn gegenüberliegend zum Druckkopfmodul ein in die Reihenanordnung eingereihtes, am Maschinengestell angebrachtes Trocknungsmodul angeordnet ist, das mit dem Druckkopfmodul in der Druckrichtung einen Werkstückspalt begrenzt und das für eine Bereitstellung von Trocknungsenergie an ein im Werkstückspalt angeordnetes Werkstück ausgebildet ist. Beispielhaft ist das Trocknungsmodul für die Bereitstellung von Wärmeenergie oder von Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ultravioletter Strahlung, ausgebildet, um eine rasche und effiziente Aushärtung der Druckfarbe auf der Oberfläche des Werkstücks zu gewährleisten. Aufgrund der Anordnung des Trocknungsmoduls in der Reihenanordnung wird ein geringer Bauraumbedarf für die Kombination von Druckwerk und Trocknungsmodul in einer Umfangsrichtung gewährleistet, so dass mehrere Druckwerke und zugeordnete Trocknungsmodule in kleiner Winkelteilung nebeneinander an der Halteeinrichtung Beziehung weise dem Maschinengestell angeordnet werden können.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Werkstückträger eine normal zur Drehachse des Werkstückrundtischs ausgerichtete Werkstückebene bestimmen und dass die Druckwerkschnittstelle, das Farbwerk, die Druckkopfschnittstelle, die Trägerschnittstelle und das Druckkopfmodul in vertikaler Richtung oberhalb der Werkstückebene angeordnet sind. Hierdurch wird die gewünschte kompakte Anordnung des Druckwerks in der Rundtisch-Digitaldruckmaschine ermöglicht, da in dem Bereich oberhalb der Werkstückebene keine Rücksicht auf räumliche Anforderungen genommen werden muss, die beispielsweise durch den Werkstückrundtisch und die Antriebseinrichtung für den Werkstückrundtisch bestimmt werden.
  • Zweckmäßig ist es, wenn in einem in vertikaler Richtung unterhalb der Werkstückebene angeordneten Abschnitt wenigstens ein Farbspeicher und ein, insbesondere mit einem Trocknungsmodul kombiniertes, Reinigungsmodul angeordnet sind.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Druckrichtung parallel zur, insbesondere lotrechten, Drehachse ausgerichtet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Druckwerk zur Verwendung in einer Rundtisch-Digitaldruckmaschine gelöst. Hierzu umfasst das Druckwerk einen Trägerrahmen, der zur Aufnahme eines Farbwerks und eines Druckkopfmoduls ausgebildet ist und der eine Druckwerkschnittstelle aufweist, die für eine Kopplung mit einer Druckwerkaufnahme einer Rundtisch-Digitaldruckmaschine ausgebildet ist, und der eine Druckkopfschnittstelle aufweist, die für eine Kopplung mit einem Druckkopfmodul ausgebildet ist, sowie ein Druckkopfmodul, das für eine Abgabe von Druckfarbentröpfchen in einer Druckrichtung auf ein Druckobjekt ausgebildet ist und das einen Druckkopfträger sowie wenigstens einen am Druckkopfträger festgelegten Druckkopf umfasst, sowie ein Farbwerk, das für eine Bereitstellung einer Druckfarbe an das Druckkopfmodul ausgebildet ist und das eine Farbleitung für eine Druckfarbenzufuhr sowie eine Abgabeleitung für eine Druckfarbenabgabe umfasst, wobei die Farbleitung und die Abgabeleitung mit einer Ventileinrichtung verbunden sind, die für eine Beeinflussung eines Druckfarbenvolumenstroms in der Abgabeleitung ausgebildet ist, wobei der Druckkopfträger eine Trägerschnittstelle umfasst, die für eine Kopplung mit der Druckkopfschnittstelle ausgebildet ist, wobei die Druckwerkschnittstelle, das Farbwerk, die Druckkopfschnittstelle, die Trägerschnittstelle und das Druckkopfmodul in Reihe längs der Druckrichtung angeordnet sind.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
    • Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
      Figur 1
      eine schematische Draufsicht auf eine Rundtisch- Digitaldruckmaschine mit einem drehbeweglich gelagerten Werkstückrundtisch und mehreren Arbeitsstationen zur Bedruckung und Inspektion von zylindrischen Werkstücken,
      Figur 1a
      eine Ausschnittvergrößerung der RundtischDigitaldruckmaschine gemäß der Figur 1 in einer Zwischenstellung für den Werkstückrundtisch,
      Figur 2
      eine schematische Vorderansicht der RundtischDigitaldruckmaschine,
      Figur 3
      eine schematische Vorderansicht auf ein Druckwerk zur Verwendung in der Rundtisch- Digitaldruckmaschine, und
      Figur 4
      eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf einen mit mehreren Druckköpfen ausgestatteten Druckkopfträger.
  • Eine in der Figur 1 rein schematisch dargestellte Rundtisch-Digitaldruckmaschine 1 umfasst einen drehbar um eine Drehachse 2 an einem nicht näher dargestellten Maschinengestell gelagerten Werkstückrundtisch 3 und mehrere, exemplarisch jeweils paarweise am Werkstückrundtisch angebrachte Werkstückträger 4. Die Werkstückträger 4 sind mit nicht dargestellten Antriebsmitteln um Rotationsachsen 5 individuell drehbar gelagert und zur Aufnahme von hülsenförmigen, insbesondere als Aerosoldosenrohlinge oder Tubenrohlinge ausgebildeten, zumindest im Wesentlichen zylindrischen Werkstücken 6 vorgesehen.
  • Vorzugsweise sind die Werkstückträger 4 als Dorne ausgebildet, auf die die als Hohlkörper, insbesondere als einseitig geschlossene Hohlzylinder, ausgebildeten, Werkstücke 6 aufgesteckt werden können.
  • In einem von den Werkstückträger 4 bei einer Drehbewegung des Werkstückrundtischs 3 um die Drehachse 2 überstrichenen ringförmigen Bereich 7, der sich in radialer Richtung um den Werkstückrundtisch 3 erstreckt, sind mehrere Arbeitsstationen 8 bis 18 angeordnet, die zu einer Bearbeitung und/oder Prüfung der transportierten Werkstücke 6 ausgebildet sind. Da es sich bei der Ansicht gemäß der Figur 1 um eine Draufsicht handelt und die Arbeitsstationen 9 bis 17 zumindest teilweise in vertikaler Richtung oberhalb der Werkstückträger 4 angeordnet sind, werden die Arbeitsstationen 9 bis 17 in der Figur 1 nur in gestrichelter Darstellung gezeigt.
  • Die Arbeitsstation 8 ist eine Beladestation, an der die zylindrischen Werkstücke 6 exemplarisch paarweise auf die Werkstückträger 4 durch eine geeignete Transporteinrichtung 19, die mit einem nicht näher dargestellten Fördersystem für die zylindrischen Werkstücke 6 gekoppelt ist, aufgeschoben werden.
  • Exemplarisch wird an der Arbeitsstation 9 durch eine erste optische Abtastung der zylindrischen Werkstücke 6 eine rotatorische Position der zylindrischen Werkstücke 6 bestimmt, beispielsweise um eine korrekte rotatorische Ausrichtung der zylindrischen Werkstücke 6 für einen an der Arbeitsstation 10 erfolgenden Druckvorgang zu gewährleisten. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die zu bedruckende Oberfläche der Werkstücke mit Merkmalen versehen ist, die mit dem aufzubringenden Druckbild in vorgegebener Weise in Passung stehen sollen. Bei diesen Merkmalen kann es sich beispielsweise um lokale Ein- und/oder Ausprägungen (Embossing) in und/oder aus der Oberfläche des Werkstücks 6 und/oder um vorbedruckte Bereiche handeln, die ihrerseits als Grundierung für die nachfolgende Bedruckung dienen sollen. Vorzugsweise kann vorgesehen werden, einen teilweise umgeformten oder bereits vollständig umgeformten Werkstück, das insbesondere Einprägungen und/oder Ausprägungen aufweist, zu bedrucken, so dass eine Ausrichtung des Druckbilds gegenüber den deformierten Bereichen erfolgt und nicht, wie es aus der Praxis bislang bekannt war, eine Deformation der Werkstücke anhand eines vorab aufgebrachten Druckbilds vorgenommen wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, einen umgeformten Aerosoldosenrohling mit Einprägungen und/oder Ausprägungen lokal oder über seine gesamte Umfangsoberfläche zu bedrucken, wobei der Aerosoldosenrohling nach der Bedruckung in den bedruckten Bereichen mit einer Schutzlackierung, insbesondere einem Transparentlack, überzogen werden kann und dann für eine Befüllung bereit ist.
  • Die Arbeitsstation 10 umfasst exemplarisch ein in den Figuren 2 und 3 näher dargestelltes Druckwerk 21, mit dem die zylindrischen Werkstücke 6 während einer Rotationsbewegung um jeweilige Rotationsachsen 5 unter Verwendung von Druckköpfen 22, 23 und 24, wie sie in der Figur 4 näher dargestellt sind, in einem vorgegebenen Bereich bedruckt werden.
  • Die Arbeitsstation 14 ist exemplarisch als Inspektionseinrichtung ausgebildet und ermöglicht eine Ermittlung einer Druckqualität des von der Druckwerk 21 auf die Umfangsoberfläche des Werkstücks 6 aufgebrachten Druckbilds.
  • Die weiteren Arbeitsstationen 11 bis 13 und 15 bis 17 dienen zur weiteren Bearbeitung der zylindrischen Werkstücke 6, beispielsweise zur Aufbringung eines Schutzlacks auf die Bedruckung oder zur Montage von Komponenten an die Werkstücke 6.
  • An der Arbeitsstation 18 findet ein Entladevorgang statt, bei dem die zylindrischen Werkstücke 6 mit Hilfe einer Transporteinrichtung 20 von den dornartig ausgebildeten Werkstückträgern 4 abgezogen werden und einem nicht näher dargestellten weiterführenden Transportsystem zugeführt werden.
  • Der Werkstückrundtisch 4 führt zur schrittweisen Bearbeitung der zylindrischen Werkstücken 6 an den jeweiligen Arbeitsstationen 8 bis 18 eine Drehschrittbewegung um den Winkel W aus, bei der die jeweils paarweise angeordneten Werkstückträger 4 aus einer der jeweiligen Arbeitsstation 8 bis 18 gegenüberliegenden Position in eine der jeweils nachfolgenden Arbeitsstation 8 bis 18 gegenüberliegenden Position transportiert werden. Hierbei erfolgt die Drehschrittbewegung als Abfolge einer Beschleunigung aus dem Stillstand bis zu einer Zielgeschwindigkeit, einer Abbremsung aus der erreichten Zielgeschwindigkeit bis zum Stillstand und einer nachfolgenden Stillstandszeit. Vorzugsweise ist ein nicht näher dargestellter Antrieb für den Werkstückrundtisch 3 derart ausgebildet, dass die Beschleunigung und Abbremsung des Werkstückrundtischs 3 in weiten Bereichen und die Stillstandszeit völlig frei einstellbar sind und an die Erfordernisse der Bearbeitung der jeweiligen zylindrischen Werkstücke 6 an den Arbeitsstationen 8 bis 18 angepasst werden können. Ferner kann der Antrieb des Werkstückrundtischs 3 derart angesteuert werden, dass die Werkstückträger 4 in einem Zwischenschritt, der zur Reinigung oder sonstigen Wartung von Arbeitsstationen 8 bis 18 genutzt werden kann, um eine Drehschrittbewegung mit der Schrittweite W/2 zwischen den Arbeitsstationen 8 bis 18 zur Ruhe kommen, wie dies schematisch in der Figur 1a dargestellt ist. Dies ist beispielsweise für die Durchführung einer Reinigung der Druckköpfe 22, 23, 24 von Bedeutung.
  • Das Druckwerk 21 umfasst exemplarisch zwei Gruppen von jeweils Druckköpfen 22, 23, 24, die jeweils eine leistenartige Gestalt aufweisen und an deren dem zylindrischen Werkstück 6 zugewandter Stirnseite 25, 26 exemplarisch längs einer Mittelachse 27 jeweils eine nicht gezeigte Düsenreihe ausgebildet ist. Jede der Düsenreihen umfasst mehrere in gleicher Teilung oder Beabstandung angeordnete, exemplarisch als Düsen ausgebildete Farbdosierelemente. Jedes der Farbdosierelemente ist beispielhaft einzeln elektrisch ansteuerbar und bei der dargestellten Ausführungsform zur Abgabe von definierten Druckfarbentropfen ausgebildet.
  • Wie aus der rein schematischen Vorderansicht der Figur 2 entnommen werden kann, umfasst das Maschinengestell 30 ein zur Auflage auf dem Untergrund bestimmtes Maschinenbett 31, an dem ein Stator 32 eines zur Bereitstellung der Drehbewegung für den Werkstückrundtisch 3 ausgebildeten Rotations-Direktantriebs, der beispielsweise als Torque-Motor ausgebildet sein kann, angeordnet ist. Dementsprechend bildet der Werkstückrundtisch 3 den Rotor des Rotations-Direktantriebs. Um eine vorteilhafte Anbringung von Arbeitsstationen 8 bis 18 an der Rundtisch-Digitaldruckmaschine 1 zu ermöglichen erstreckt sich ausgehend vom Stator 32 rein exemplarisch ein koaxial zur Drehachse 2 angeordnetes Tragrohr 33 in vertikaler Richtung nach oben, das eine nicht dargestellte Ausnehmung des ringförmig ausgebildeten Werkstückrundtischs 3 durchsetzt. An einem obenliegenden Endbereich des Tragrohrs 33 ist eine beispielhaft kreisscheibenförmig ausgebildete Trägerplatte 34 angeordnet, an der Arbeitsstationen 8 bis 18 oberhalb der jeweiligen Werkstückträger 4 festgelegt werden können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind an der Trägerplatte 34 lediglich zwei Druckwerke 21 angeordnet, wobei eines der Druckwerke 21 aufgrund seiner Anordnung an der Trägerplatte 34 in der Vorderansicht gezeigt ist, während das andere der Druckwerke 21 aufgrund seiner Anordnung an der Trägerplatte 34 in der Seitenansicht gezeigt ist. Jedes der Druckwerke 21 ist zur Bereitstellung von Tintentröpfchen in einer Druckrichtung 28 ausgebildet, so dass die Tintentröpfchen zumindest nahezu in senkrechter Richtung quer auf die Oberfläche des jeweiligen Werkstücks 6 auftreffen.
  • Die nachstehenden Erläuterungen betreffen jeweils beide in der Figur 2 dargestellten Druckwerke 21, die technisch identisch aufgebaut sind, so dass sich eine Unterscheidung im Hinblick auf Bezeichnungen oder Bezugsziffern erübrigt.
  • Das Druckwerk 21 umfasst rein exemplarisch zwei seitlich angeordnete Rahmenteile 35, 36, die zusammen mit einer plattenförmig ausgebildeten Druckwerkschnittstelle 37 den Trägerrahmen 38 des Druckwerks 21 bilden und eine U-förmige Profilierung bestimmen. Die Druckwerkschnittstelle 37 ist an einer Oberseite 39 mit einer nachstehend näher beschriebenen Druckwerkaufnahme 40 verbunden.
  • In einem Zwischenraum zwischen den Rahmenteilen 35, 36 ist ein Farbwerk 43 angeordnet, das nachstehend in Zusammenhang mit der Figur 3 näher beschrieben wird.
  • An einem gemäß der Darstellung der Figuren 2 und 3 in vertikaler Richtung unten liegenden Endbereich der Rahmenteile 35, 36 ist eine Druckkopfschnittstelle 44 angeordnet, die im Wesentlichen aus einer Verbindungsplatte 45, einem beispielhaft als elektrischer Spindelantrieb ausgebildeten Linearantrieb 46 und einer am nicht näher dargestellten, beweglichen Schlitten des Linearantriebs 46 festgelegten Kupplungsplatte 47 gebildet ist. Mit dem Linearantrieb 46 kann eine lineare Verstellung der Kupplungsplatte 47 quer (in senkrechter Richtung) zur Drehachse 2 in radialer Richtung bezogen auf den Werkstückrundtisch 3 durchgeführt werden.
  • An einer rein exemplarisch eben ausgebildeten Unterseite 48 der Kupplungsplatte 47 ist ein Druckkopfmodul 49 angebracht, das gemäß der Darstellung der Figur 4 im Wesentlichen einen plattenförmig ausgebildeten Druckkopfträger 50 sowie die am Druckkopfträger 50 festgelegten Druckköpfe 22, 23 und 24 umfasst.
  • Beispielhaft ist vorgesehen, dass der Druckkopfträger 50 an einer der Kupplungsplatte 47 zugewandten Oberseite 51 eben ausgebildet ist, so dass die Oberseite 51 in flächige Anlage zur Unterseite 48 gebracht werden kann und hiermit eine Trägerschnittstelle bildet. Um eine exakte und reproduzierbare räumliche Ausrichtung zwischen dem Druckkopfträger 50 und der Kupplungsplatte 47 zu gewährleisten sind rein exemplarisch an der Oberseite 51 zwei exakt zueinander positionierte Zentrierstifte 52, 53 angebracht, die in Richtung der Kupplungsplatte 47 über die Oberseite 51 hinausragen und in ebenfalls exakt zueinander positionierte, nicht dargestellte Passbohrungen in der Kupplungsplatte 47 eingreifen können und somit als Bestandteile der Trägerschnittstelle angesehen werden können.
  • Um eine exakte Ausrichtung der Druckköpfe 22, 23 und 24 relativ zu den als Zentriermittel dienenden Zentrierstiften 52, 53 zu gewährleisten ist es vorgesehen, sowohl den fest mit dem Druckkopfträger 50 verschraubten Druckkopf 22 als auch die jeweils linearbeweglich verstellbar am Druckkopfträger 50 angeordneten Druckköpfe 23, 24 unter Verwendung einer hochpräzisen Messeinrichtung wie einem Messtisch auszurichten und nach erfolgreicher Ausrichtung die jeweiligen, nur symbolisch dargestellten Befestigungsschrauben 54 zu fixieren. Für die linearbewegliche Anordnung der Druckköpfe 23, 24 ist jedem der Druckköpfe 24 ein elektrischer Linearsteller 55 zugeordnet.
  • In der Darstellung der Figur 3 ist die Reihenanordnung für die vorstehend beschriebenen Komponenten des Druckwerks 21 und für die ebenfalls zur Durchführung des Druckvorgangs erforderlichen Peripheriekomponenten wie einem Farbaufbereitungsmodul 56 und einem Trocknungsmodul 57 gut erkennbar.
  • Um eine kompakte und wartungsfreundliche Anordnung der Komponenten des Druckwerks 21 sowie der Peripheriekomponenten zu erzielen, sind diese in der Reihenanordnung längs einer, insbesondere parallel zur Druckrichtung 28 ausgerichteten Erstreckungsachse 58 aufgereiht, die rein exemplarisch die Reihenfolge der Komponenten in vertikaler Richtung nach unten repräsentiert.
  • Somit kann insbesondere auf das Druckkopfmodul 49 und auf die am Druckkopfträger 50 angebrachten, wartungsintensiveren Druckköpfe 22, 23, 24 in einfacher Weise zugegriffen werden.
  • Durch die rein exemplarisch als Zentrierstifte 52, 53 ausgebildeten Zentriermittel und die zueinander korrespondierenden Flächen (Unterseite 48 und Oberseite 51) ist ein einfacher Austausch des Druckkopfträgers 50 gewährleistet, wobei die Position des Druckkopfträgers 50 präzise reproduzierbar ist. Ferner weist der Druckkopfträger 50 mit den daran angebrachten Druckköpfen 22, 23 und 24 lediglich ein relativ geringes Volumen auf, so dass ein Versand von Ersatz- und Austauschteilen auf dem Postweg möglich ist und damit aufgetretene Probleme an den Druckköpfen 22, 23 und 24 weltweit in kurzer Zeit gelöst werden können.
  • In der Darstellung der Figur 3 sind die Einstellmöglichkeiten für die Druckwerkaufnahme 40 gegenüber der Trägerplatte 34 eingezeichnet. Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass die Druckwerkaufnahme 40 über nicht näher dargestellte, von einem elastischen Faltenbalg 41 umgebene Einstellmittel mit einer Halteplatte 42 gekoppelt ist, die ihrerseits mit der als Halteeinrichtung dienenden Trägerplatte 34 verbunden ist. Die zwischen der Druckwerkaufnahme 40 und der Halteplatte 42 angeordneten Einstellmittel ermöglichen eine Einstellung der relativen räumlichen Lage der Druckwerkaufnahme 40 gegenüber der Halteplatte 42, wobei diese Einstellmittel insbesondere aus der Gruppe: manuell einstellbare Verstellspindel, elektrischer Linearantrieb, elektrischer Drehantrieb, ausgebildet sind und eine präzise Ausrichtung der Druckwerkaufnahme 40 sowie des daran aufgenommenen Druckwerks 21 gegenüber dem Werkstückträgern 4 ermöglicht. Beispielhaft ermöglichen die nicht näher dargestellten Einstellmittel eine lineare Verschiebung in drei senkrecht zueinander ausgerichteten Raumrichtungen, wie dies durch die in senkrechter und waagerechter Richtung ausgerichteten Pfeile sowie die symbolischen Pfeilspitzen und Pfeilenden angedeutet ist. Ferner ist exemplarisch vorgesehen, dass die nicht näher dargestellten Einstellmittel Schwenkbewegungen um drei senkrecht zueinander ausgerichtete Achsen ermöglichen, wie dies durch die gekrümmten Doppelpfeile symbolisiert ist.
  • Aus der schematischen Darstellung der Figur 3 ist zu entnehmen, dass die mechanischen Schnittstellen der Komponenten des Druckwerks 21 sowie die Peripheriekomponenten rein exemplarisch mehrere parallel zueinander ausgerichtete, längs der Reihenanordnung angeordnete Schnittstellenebenen 80 bis 84 bestimmen, die beispielhaft parallel zu der von den Werkstückträgern 4 bestimmten Werkstückebene 61 ausgerichtet sind. Das Farbaufbereitungsmodul 56 bestimmt mit seiner Unterseite die in vertikaler Richtung oberste Schnittstellenebene 80, die gleichbedeutend mit einer Oberseite der in Figur 3 nicht gezeigten Trägerplatte 34 ist. Die Schnittstellenebene 81, die gleichbedeutend mit einer Unterseite der in Figur 3 nicht gezeigten Trägerplatte 34 ist, dient zur ortsfesten Festlegung der Halteplatte 42 der Druckwerkaufnahme 40. Die Schnittstellenebene 82 bezeichnet die Trennebene zwischen der Druckwerkaufnahme 40 und dem Druckwerk 21.
  • Die Schnittstellenebene 83 ist durch die Verbindung zwischen der Druckkopfschnittstelle 44 und dem Druckkopfmodul 49 bestimmt. Unterhalb der Werkstückebene 61 bildet die Oberseite des Trocknungsmoduls 57 eine weitere Schnittstellenebene 84, die jedoch abweichend von den anderen Schnittstellenebenen 80 bis 83 keine mechanische Verbindung zu anderen Komponenten beschreibt, sondern lediglich eine Austrittsebene für die vom Trocknungsmodul 57 bereitgestellten elektromagnetischen Wellen, insbesondere UV-Strahlen.
  • Wie aus der Darstellung der Figur 3 ferner entnommen werden kann, umfasst das Farbaufbereitungsmodul 56 eine Pumpe 59, die zur Förderung von Druckfarbe aus einem Farbspeicher 60 ausgebildet ist, der rein exemplarisch in vertikaler Richtung unterhalb einer von den Werkstückträgern 4 bestimmten und normal zur Drehachse 2 ausgerichteten Werkstückebene 61 angeordnet ist. Die von der Pumpe 59 geförderte Druckfarbe wird zunächst in einem Beruhigungsbehälter 62 zwischengelagert und von dort mit einer weiteren Pumpe 63 in eine Farbleitung 75 gefördert. Beispielhaft ist in der Farbleitung 75 eine Reihenschaltung einer Entgasungseinrichtung 65, einer Federeinrichtung 66 sowie eine Temperiereinrichtung 67 vorgesehen, mit der die Druckfarbe für die Verwendung im Druckwerk 21 konditioniert wird.
  • Die Farbleitung 75 ist mit einer im Farbwerk 43 angeordneten Ventileinrichtung 68 verbunden, die beispielsweise als Proportionalventil ausgebildet ist und die elektrisch mit einer ebenfalls dem Farbwerk 43 zugehörigen Steuereinrichtung 69 gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung 69 ist derart für eine Ansteuerung der Ventileinrichtung 68 ausgebildet, dass stets eine korrekte Farbzuteilung an das Druckkopfmodul 49 über eine auch als Abgabeleitung bezeichnete Versorgungsleitung 70 erfolgt, die sich im Druckkopfmodul 49 verzweigt, um jeden der Druckköpfe 22, 23 und 24 mit Druckfarbe versorgen zu können. Die Versorgungsleitung 70 ist im Detail in der Figur 4 dargestellt, aus der Figur 4 ist auch zu entnehmen, dass die Druckköpfe 22, 23 und 24 jeweils über eine gemeinsame Steuerleitung 71 mit der Steuereinrichtung 69 verbunden sind, ohne dass dies in der Darstellung der Figur 3 näher gezeigt ist.
  • Die Steuereinrichtung 69 ist ferner für eine Ansteuerung des Linearantriebs 46 vorgesehen, wobei die vom Linearantrieb 46 bereitgestellte, in radialer Richtung ausgerichtete Linearbewegung mit einer Rotationsbewegung der Werkstückträger 4 und der daran aufgenommenen Werkstücke 6 überlagert werden kann, um auf den Werkstücken 6 spiralförmige Druckbahnen für die von den Druckköpfen 22, 23 und 24 abgegebenen Druckfarbentröpfchen zu erzeugen. Hierzu ist zwischen der Steuereinrichtung 69 und dem Linearantrieb 46 eine Steuerleitung 72 ausgebildet, mit der auch eine Ansteuerung des Linearstellers 55 für eine Relativbewegung der Druckköpfe 23, 24 gegenüber den Druckköpfen 22 ermöglicht wird.
  • Unterhalb der Werkstückebene 61 ist für jeden der Werkstückträger 4 ein Trocknungsmodul 57 angeordnet, das rein exemplarisch mit einem Reinigungsmodul 73 kombiniert ist, wobei das Trocknungsmodul 57 und das Reinigungsmodul 73 mit Hilfe eines nur symbolisch dargestellten Aktors 74 linearbeweglich am Maschinenbett 31 angeordnet sind und zudem eine Höhenverstellung für das Reinigungsmodul 73 vorgenommen werden kann, um dieses unmittelbar gegenüberliegend zu den Druckköpfen 22, 23, 24 anordnen zu können.
  • Das Trocknungsmodul 57 umfasst beispielhaft eine leistenförmig ausgebildete Anordnung von nicht näher dargestellten Leuchtmitteln, insbesondere Leuchtdioden, die zur Bereitstellung von ultravioletter Strahlung ausgebildet sind, wobei die Leuchtmittel längs einer Rotationsachse des jeweiligen Werkstückträgers 4 erstreckt sind. Damit können die von den Leuchtmitteln bereitgestellten Lichtstrahlen bei einer Rotation des Werkstücks um die Rotationsachse die gesamte Außenoberfläche des Werkstücks erfassen und somit beispielsweise eine Aushärtung von Druckfarbe, die mit dem Druckwerk aufgebracht wurde, erzielen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das jeweilige Trocknungsmodul 57 zur Durchführung des Trockungs- oder Aushärtungsvorgangs in vertikaler Richtung unterhalb des jeweiligen Werkstückträgers 4 angeordnet werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass das jeweilige Trocknungsmodul 57 die in der Figur 3 dargestellte Position gegenüber dem Werkstückträger 4 einnimmt.
  • Beispielhaft ist vorgesehen, dass das Trocknungsmodul 57 mit dem Reinigungsmodul 73 eine Baugruppe bildet, die gemeinsam mit Hilfe des Aktors 74 aus der in Figur 3 gezeigten Trocknungsposition in eine nicht dargestellte Reinigungsposition gebracht werden können. Hierzu ist vorgesehen, dass der Werkstückrundtisch eine Bewegung mit der Schrittweite W/2 durchführt, so dass die Werkstückträger 4 nicht gegenüberliegend zu den Druckköpfen 22, 23, 24 angeordnet sind. Anschließend kann das Reinigungsmodul durch eine kombinierte horizontale und vertikale Bewegung des Aktors 74 unmittelbar gegenüberliegend zum Druckkopfmodul angeordnet werden und ein Reinigungsvorgang für die Druckköpfe 22, 23, 24 gestartet werden. Hierzu ist das Reinigungsmodul 73 mit einem nicht näher dargestellten Absorptionsmaterial ausgestattet, das eine große Menge an Farbstoff, insbesondere Tinte, aufnehmen kann, die von den Druckköpfen 22, 23, 24 während der Durchführung eines Reinigungszyklus ausgegeben werden. Während dieses Reinigungszyklus werden vorzugsweise sämtliche Düsen der Druckköpfe 22, 23, 24 zur Abgabe von Tinte angesteuert und dadurch gegebenenfalls wieder gängig gemacht.

Claims (15)

  1. Rundtisch-Digitaldruckmaschine zur Bedruckung von Werkstücken (6) in einem Tintenstrahl-Digitaldruckverfahren, mit einem Maschinengestell (30), an dem ein Werkstückrundtisch (3) drehbar um eine Drehachse (2) gelagert ist, der mit mehreren in gleicher Winkelteilung und mit gleichem Abstand zur Drehachse (2) angeordneten Werkstückträgern (4) versehen ist und dem eine Antriebseinrichtung für eine Bereitstellung einer Drehschrittbewegung zugeordnet ist, wobei das Maschinengestell (30) wenigstens eine Halteeinrichtung (34) umfasst, die zur Aufnahme von Arbeitsstationen (8 bis 18) ausgebildet ist, die zur Bearbeitung von Werkstücken (6) eingerichtet sind, mit wenigstens einem an der Halteeinrichtung (34) angebrachten Arbeitsstation (8 bis 18), das als Druckwerk (21) zur Bedruckung von Werkstücken (6) ausgebildet ist, wobei das Druckwerk (21) einen Trägerrahmen (38) umfasst, der zur Aufnahme eines Farbwerks (43) und eines Druckkopfmoduls (49) ausgebildet ist und der eine Druckwerkschnittstelle (37) aufweist, die für eine Kopplung mit einer der Halteeinrichtung zugehörigen Druckwerkaufnahme (40) ausgebildet ist, wobei der Trägerrahmen (38) eine Druckkopfschnittstelle (44) aufweist, die für eine Kopplung mit einem Druckkopfmodul (49) ausgebildet ist, mit einem Druckkopfmodul (49), das für eine Abgabe von Druckfarbentröpfchen in einer Druckrichtung () auf ein Werkstück (6) ausgebildet ist und das einen Druckkopfträger (50) sowie wenigstens einen am Druckkopfträger (50) festgelegten Druckkopf (22, 23, 24) umfasst, sowie mit einem Farbwerk (43), das für eine Bereitstellung einer Druckfarbe an das Druckkopfmodul (49) ausgebildet ist, wobei der Druckkopfträger (50) eine Trägerschnittstelle (51, 52, 53) umfasst, die für eine Kopplung mit der Druckkopfschnittstelle (44) ausgebildet ist, wobei die Druckwerkaufnahme (40), die Druckwerkschnittstelle (37), das Farbwerk (21), die Druckkopfschnittstelle (44), die Trägerschnittstelle (51, 52, 53) und das Druckkopfmodul (49) eine längs der Druckrichtung (28) angeordnete Reihenanordnung ausbilden.
  2. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschnittstelle (51, 52, 53) und die Druckkopfschnittstelle (44) zwei Zentriermittelpaare (52, 53) umfassen, die für eine reproduzierbare Positionierung des Druckkopfträgers (50) am Trägerrahmen (38) ausgebildet sind.
  3. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Druckkopf (22, 23, 24) in vorgebbarer Anordnung gegenüber den wenigstens zwei am Druckkopfträger (50) ausgebildeten Zentriermitteln (52, 53) angeordnet ist.
  4. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschnittstelle (51, 52, 53) und/oder die Druckkopfschnittstelle (44) eine normal zur Druckrichtung (28) ausgerichtete Planfläche (48, 51) umfassen, wobei an der Planfläche (51) wenigstens zwei Zentriermittel (52, 53) angeordnet sind.
  5. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkopfschnittstelle (44) mit einem, insbesondere genau einem, Freiheitsgrad der Bewegung beweglich am Trägerrahmen (38) angebracht ist und dass eine Stelleinrichtung (46) für eine Einleitung einer, insbesondere linearen, Stellbewegung zwischen Trägerrahmen (38) und Druckkopfschnittstelle (44) vorgesehen ist.
  6. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbwerk (21) eine Steuereinrichtung (69), eine Farbleitung (75) für eine Druckfarbenzufuhr sowie eine Abgabeleitung (70) für eine Druckfarbenabgabe an das Druckkopfmodul (49) umfasst, wobei die Farbleitung (75) und die Abgabeleitung (70) mit einer Ventileinrichtung (68) verbunden sind, die für eine Beeinflussung eines Druckfarbenvolumenstroms in der Abgabeleitung (70) ausgebildet ist, und wobei die Steuereinrichtung (69) für eine Ansteuerung der Ventileinrichtung (68) und/oder des wenigstens einen Druckkopfs (22, 23, 24) ausgebildet ist.
  7. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckkopfmodul (49) wenigstens zwei Druckköpfe (22, 23, 24) umfasst, die jeweils mehrere längs einer Radialrichtung in gleicher Teilung angeordnete Druckdüsen aufweisen, die jeweils eine Düsenreihe bilden, wobei die Düsenreihen der Druckköpfe parallel zueinander angeordnet sind und wobei wenigstens einem der Druckköpfe (22, 23, 24) eine Positioniereinrichtung (55) für eine lineare Verstellung des jeweiligen Druckkopfs (22, 23, 24) in der Radialrichtung relativ zum Druckkopfträger (50) zugeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (69) für eine Ansteuerung der Druckköpfe (22, 23, 24) und der Positioniereinrichtung (55) ausgebildet ist.
  8. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer an der Halteeinrichtung (34) ausgebildeten Druckwerkaufnahme (40) und der Halteeinrichtung (34) wenigstens eine Einstelleinrichtung für eine Beeinflussung einer räumlichen Ausrichtung der Druckwerkschnittstelle (37) gegenüber der Halteeinrichtung (34) angeordnet ist.
  9. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein benachbart zur Druckwerkschnittstelle (37) angeordnetes Farbaufbereitungsmodul (56) an einem dem Druckkopfmodul (49) entgegengesetzten Endbereich der Reihenanordnung angeordnet ist und mit einer Farbleitung (75) verbunden ist, die für eine Druckfarbenzufuhr zum Farbwerk (43) ausgebildet ist.
  10. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbaufbereitungsmodul (56) eine Pumpeinrichtung (59) für eine Förderung von Druckfarbe und/oder einen Druckfarbenspeicher (62) für eine Zwischenspeicherung von Druckfarbe und/oder eine Temperiereinrichtung (67) für eine Temperierung der Druckfarbe und/oder eine Entgasungseinrichtung (65) für eine Entgasung der Druckfarbe und/oder eine Filtereinrichtung (66) für eine Filterung der Druckfarbe umfasst.
  11. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegend zum Druckkopfmodul (49) ein in die Reihenanordnung eingereihtes, am Maschinengestell (30) angebrachtes Trocknungsmodul (57) angeordnet ist, das mit dem Druckkopfmodul (49) in der Druckrichtung (28) einen Werkstückspalt begrenzt und das für eine Bereitstellung von Trocknungsenergie an ein im Werkstückspalt angeordnetes Werkstück (6) ausgebildet ist.
  12. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (4) eine normal zur Drehachse (2) des Werkstückrundtischs (3) ausgerichtete Werkstückebene (61) bestimmen und dass die Druckwerkschnittstelle (37), das Farbwerk (43), die Druckkopfschnittstelle (44), die Trägerschnittstelle (51, 52, 53) und das Druckkopfmodul (49) in vertikaler Richtung oberhalb der Werkstückebene (61) angeordnet sind.
  13. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einem in vertikaler Richtung unterhalb der Werkstückebene (61) angeordneten Abschnitt wenigstens ein Farbspeicher (60) und ein, insbesondere mit einem Trocknungsmodul (57) kombiniertes, Reinigungsmodul (73) angeordnet sind.
  14. Rundtisch-Digitaldruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckrichtung (28) parallel zur, insbesondere lotrechten, Drehachse (2) ausgerichtet ist.
  15. Druckwerk zur Verwendung in einer Rundtisch-Digitaldruckmaschine (1), mit einem Trägerrahmen (38), der zur Aufnahme eines Farbwerks (43) und eines Druckkopfmoduls (49) ausgebildet ist und der eine Druckwerkschnittstelle (37) aufweist, die für eine Kopplung mit einer Druckwerkaufnahme (40) einer Rundtisch-Digitaldruckmaschine (1) ausgebildet ist, und der eine Druckkopfschnittstelle (44) aufweist, die für eine Kopplung mit einem Druckkopfmodul (49) ausgebildet ist, mit einem Druckkopfmodul (49), das für eine Abgabe von Druckfarbentröpfchen in einer Druckrichtung (28) auf ein Druckobjekt (6) ausgebildet ist und das einen Druckkopfträger (50) sowie wenigstens einen am Druckkopfträger (50) festgelegten Druckkopf (22, 23, 24) umfasst, sowie mit einem Farbwerk (43), das für eine Bereitstellung einer Druckfarbe an das Druckkopfmodul (49) ausgebildet ist und das eine Farbleitung (75) für eine Druckfarbenzufuhr sowie eine Abgabeleitung (70) für eine Druckfarbenabgabe umfasst, wobei die Farbleitung (75) und die Abgabeleitung (70) mit einer Ventileinrichtung (68) verbunden sind, die für eine Beeinflussung eines Druckfarbenvolumenstroms in der Abgabeleitung (70) ausgebildet ist, wobei der Druckkopfträger (50) eine Trägerschnittstelle (51, 42, 53) umfasst, die für eine Kopplung mit der Druckkopfschnittstelle (44) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwerkschnittstelle (37), das Farbwerk (43), die Druckkopfschnittstelle (44), die Trägerschnittstelle (51, 52, 53) und das Druckkopfmodul (49) in Reihe längs der Druckrichtung (28) angeordnet sind.
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