УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПЕЧАТНОГО РИСУНКА НА КОНСТРУКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПОСРЕДСТВОМ ЦИФРОВОГО СПОСОБА ПЕЧАТИ Российский патент 2012 года по МПК B41J3/407 

Изобретение относится к устройству для нанесения печатного рисунка на конструктивный элемент посредством цифрового способа печати.

С усовершенствованием электронной обработки данных, в частности графических программ, на состоящие из различных материалов конструктивные элементы печатный рисунок все чаще наносится посредством цифрового способа печати для нанесения на них определенных рисунков, которые придадут им, к примеру, высококачественный внешний вид. Чтобы изготавливать такие конструктивные элементы экономичным способом в больших количествах, необходимы печатные устройства, которые предоставляют возможность получения при небольших затратах высококачественных результатов и при нанесении печатного рисунка на конструктивные элементы с поверхностями, расположенными с наклоном относительно друг друга.

Под цифровыми способами печати в предложенном на рассмотрение изобретении понимаются способы печати, в которых при использовании электронной системы управления посредством, по меньшей мере, одной цифровой записи, по меньшей мере, из одного распылительного сопла жидкость в форме отдельных капелек распыляется на отдельные элементы предназначенной для нанесения на нее печатного рисунка поверхности с целью образования на поверхности определенного рисунка, который может иметь также вид однородного окрашивания. Различные цвета можно получать за счет использования различных красящих жидкостей, которые в форме капелек распыляются на элемент поверхности или на непосредственно смежные с ним элементы поверхности. Различная интенсивность окрашивания может быть достигнута за счет количества попадающих на элемент поверхности или на непосредственно смежные с ним элементы поверхности капелек и/или - в последнее время - за счет различного объема капелек жидкости. Типичным примером цифрового способа печати является так называемый струйный способ печати, при котором капельки чернил или красящей жидкости распыляются из печатной головки посредством большого количества распылительных сопел. Капельки образуются и распыляются за счет термического испарения (струйный принтер) или с помощью пьезоэлементов.

Из US 5815282 известно печатное устройство с устройством транспортировки, на котором расположено большое количество находящихся рядом друг с другом и следом друг за другом предназначенных для нанесения на них печатного рисунка конструктивных элементов. Перпендикулярно над устройством транспортировки проходит плашка, выполненная с возможностью регулировки по высоте, вдоль которой может перемещаться головка с несколькими соплами для распыления краски. Плашка выполнена с возможностью регулировки по высоте, так что и на конструктивные элементы с различными по высоте зонами поверхности может быть нанесен печатный рисунок.

Из ЕР 1038689 А известно устройство для нанесения печатного рисунка на предметы, находящиеся на линейно передвигаемом устройстве транспортировки, которое содержит в себе несколько проходящих перпендикулярно над устройством транспортировки стационарных плашек с распылительными соплами. Каждая плашка с распылительными соплами оснащена головкой сопла для распыления краски таким образом, чтобы посредством нее можно было нанести печатный рисунок по всей ширине находящихся на устройстве транспортировки предметов.

В основе изобретения лежит задача создания устройства для нанесения печатного рисунка на конструктивные элементы с помощью цифрового способа печати, посредством которого печатный рисунок может быть нанесен и на конструктивные элементы с трехмерными поверхностями, имеющими зоны с сильным наклоном по отношению друг к другу.

Эта задача решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения.

С помощью предусмотренного в соответствии с изобретением поворотного устройства, посредством которого одно или несколько расположенных на устройстве транспортировки конструктивных элементов могут поворачиваться вокруг наклоненной относительно направления распыления распылительных сопел оси, возможно нанесение печатного рисунка и на конструктивные элементы с трехмерными поверхностями, которые имеют зоны с сильным наклоном относительно друг друга. При этом нанесение печатного рисунка осуществляется преимущественно таким образом, что сначала при неподвижном поворотном устройстве печатный рисунок наносится на зону поверхности, ориентированную практически ортогонально по отношению к направлению распыления сопел, затем конструктивный элемент или конструктивные элементы поворачиваются, и на следующем этапе печати печатный рисунок наносится на одну или несколько зон поверхности, которые после поворота конструктивного элемента или конструктивных элементов располагаются ортогонально по отношению к направлению распыления сопел. При другом режиме работы поворотное устройство может быть приведено в действие при неподвижном устройстве транспортировки в процессе нанесения печатного рисунка. Возможно также в процессе нанесения печатного рисунка приводить в действие поворотное устройство и устройство транспортировки одновременно.

Зависимые пункты формулы изобретения ориентированы на предпочтительные варианты осуществления устройства и на варианты усовершенствования устройства в соответствии с изобретением.

Пункт 2 формулы изобретения характеризует вариант осуществления устройства в соответствии с изобретением, при котором осуществляются два следующих друг за другом этапа печати при встречном относительном перемещении между конструктивным элементом или конструктивными элементами и распылительными соплами, так что на обоих следующих друг за другом этапах печатного способа могут использоваться одни и те же распылительные сопла.

Пункт 3 формулы изобретения характеризует ход процесса, при котором направление относительного перемещения между распылительными соплами и конструктивным элементом или конструктивными элементами не изменяется между двумя следующими друг за другом этапами печатного способа, так что на следующих друг за другом этапах способа печати используются различные распылительные сопла.

Пункты 4 и 5 формулы изобретения характеризуют два следующих предпочтительных варианта осуществления устройства.

Посредством признаков пункта 6 формулы изобретения достигается возможность нанесения печатного рисунка на ступенчатые по высоте зоны поверхности.

В соответствии с пунктом 7 формулы изобретения угол поворота, на который поворачивается конструктивный элемент или конструктивные элементы между двумя этапами способа печати, соответствует углу наклона между поверхностями, предназначенными для нанесения на них печатного рисунка в процессе осуществления обоих этапов печатного способа.

Пункты 8 и 9 формулы изобретения ориентированы на два предпочтительных варианта расположения поворотной оси относительно направления возможного относительного перемещения между приемным устройством и распылительными соплами.

С помощью признаков пункта 10 формулы изобретения печатный рисунок может быть нанесен на конструктивные элементы с круглым поперечным сечением.

Пункт 11 формулы изобретения ориентирован на предпочтительный вариант осуществления устройства, с помощью которого печатный рисунок может быть одновременно нанесен на большое количество конструктивных элементов. При этом эти конструктивные элементы в предпочтительном варианте одинаковы.

Пункт 12 формулы изобретения характеризует вариант осуществления устройства, которое может использоваться универсальным образом.

В качестве примера и с последующими детальными пояснениями изобретение разъясняется далее на основании схематично выполненных чертежей, на которых представлены:

фиг.1 - схематичный вид в перспективе первого варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением с большим количеством предназначенных для нанесения на них печатного рисунка конструктивных элементов;

фиг.2 - соответствующий фиг.1 вид при повернутых конструктивных элементах;

фиг.3 - фрагменты вида для пояснения принципа действия устройства в соответствии с фиг.1 и 2;

фиг.4 - схематичный фронтальный вид устройства в соответствии с фиг.1 для пояснения поворотного устройства;

фиг.5 и 6 - соответствующие фиг.1 и 2 виды модифицированного варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением;

фиг.7 - перспективный вид следующего варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением;

фиг.8 - фрагмент фиг.7 для пояснения имеющегося в устройстве в соответствии с фиг.6 поворотного устройства;

фиг.9 - перспективный вид следующего варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением;

фиг.10 - фрагмент фиг.10 для пояснения имеющегося в устройстве в соответствии с изобретением согласно фиг.10 поворотного устройства;

фиг.11 - вид сбоку конического предназначенного для нанесения на него печатного рисунка конструктивного элемента с печатной головкой и схемой двухмерной развертки наносимого на трехмерный конструктивный элемент рисунка;

фиг.12 - вариант осуществления устройства в соответствии с изобретением, с помощью которого на продолговатый конструктивный элемент с трехмерной поверхностью может быть нанесен печатный рисунок посредством лишь одного комплекта печатных плашек, которые могут быть выполнены с возможностью поворота;

фиг.13 - вариант осуществления устройства, при котором на несколько продолговатых конструктивных элементов без изменения направления их движения на обратное относительно распылительных сопел одновременно может быть нанесен печатный рисунок;

фиг.14 - вариант осуществления печатной плашки, посредством которой можно наносить печатный рисунок на конструктивный элемент с круглым поперечным сечением;

фиг.15 - вариант расположения нескольких печатных плашек, посредством которых можно наносить печатный рисунок на конструктивный элемент с круглым поперечным сечением.

Цифровой способ печати для краткости обозначается далее как способ печати без внесения ввиду этого ограничений в изобретение.

В соответствии с фиг.1 на платформе 10 рядом друг с другом расположено большое количество предназначенных для нанесения на них печатного рисунка конструктивных элементов 12. На платформе 10, как представлено на фиг.4, расположены приемные устройства для конструктивных элементов 12, которые посредством поворотного устройства могут вращаться или поворачиваться в направлении стрелок В. Конструктивными элементами 12 в представленном примере являются профили с постоянным поперечным сечением в продольном направлении, причем предназначенная для нанесения на нее печатного рисунка поверхность имеет, в целом, плоскую первую зону 14, которая через переходную зону 16, изогнутую под углом примерно в 90 градусов, переходит во вторую плоскую зону 18, имеющую по отношению к первой зоне наклон в 90 градусов.

Конструктивные элементы 12 расположены на платформе 10 рядом друг с другом, перпендикулярно направлению возможного перемещения платформы 10, причем в представленном положении первые зоны 14 образуют, в целом, плоскую, прерываемую зазорами между конструктивными элементами поверхность. Платформа 10 выполнена с возможностью линейного возвратно-поступательного перемещения посредством не изображенного приводного устройства, конструкция которого может быть, в сущности, известна, в направлении двойной стрелки А, и образует совместно с приводным устройством устройство транспортировки.

Перпендикулярно направлению двойной стрелки А и параллельно плоскости, образованной платформой 10 плоскости, перпендикулярно над платформой 10 проходит печатная плашка 20, которая на своей нижней стороне по своей длине снабжена распылительными соплами 22 (обозначены схематично), которые представляют собой известную, в сущности, по своей конструкции систему струйной печати, посредством которой распылительные сопла 22 могут приводиться в действие таким образом, что на поверхность может наноситься определенный заранее, записанный в память в электронном виде рисунок. Печатная плашка, к примеру, вдоль своей длины имеет большое количество расположенных со встречным перекрытием печатных головок, так что на все конструктивные элементы одновременно точно могут быть нанесены определенные заранее рисунки. Печатная плашка 20 выполнена с возможностью перемещения в направлении двойной стрелки С перпендикулярно плоскости платформы 10. Для управления перемещением платформы 10 в направлении двойной стрелки А вращением конструктивных элементов 12 вокруг своей продольной оси в направлении двойной стрелки В и перемещением печатной плашки 20 в направлении двойной стрелки С, а также для управления распылительными соплами 22 служит программируемое электронное устройство 24 управления, которое по своей конструкции, в сущности, может быть известно и поэтому детально не описывается. С помощью распылительных сопел 22 можно распылять различные красители, так что печатным способом могут быть нанесены рисунки любого вида.

Устройство функционирует следующим образом.

На ориентированные на фиг.1 в направлении вверх первые зоны 14 конструктивных элементов 12, а также на часть переходных зон 16 на первом этапе I печати печатный рисунок наносится одновременно за счет того, что платформа 10 продвигается под печатной плашкой 20, причем на конструктивные элементы 12 печатный рисунок наносится в направлении от их передних концов 26 к их задним концам 28.

По достижении задних концов 28 конструктивные элементы 12 поворачиваются посредством поворотного устройства на 90 градусов в соответствии с фиг.1 в направлении против часовой стрелки, так что вторые зоны 18 оказываются обращенными вверх к печатным плашкам 20, а первые зоны с уже нанесенным на них печатным рисунком оказываются в вертикальном положении. Фиг.2 демонстрирует устройство в соответствии с фиг.1 с повернутыми конструктивными элементами 12. Фиг.3 показывает соотношения. Если ширина первой зоны и ширина второй зоны различны, то печатная плашка 20 устанавливается в направлении стрелки С таким образом, что в соответствии с фиг.1 и 2 имеется одинаковый зазор между распылительными соплами и, соответственно, предназначенной для нанесения на нее печатного рисунка поверхностью.

Затем платформа 10 отводится назад, так что на вторые зоны 18 и, по меньшей мере, на часть переходных зон 16 в направлении, начиная от задних концов 28 конструктивных элементов 12 к их передним концам, на втором этапе II печати наносится печатный рисунок.

При этом понимается, что наносимый на конструктивные элементы методом печати рисунок сохранен в памяти электронного устройства в измененном виде таким образом, что при нанесении на трехмерную переходную зону из двухмерно расположенных распылительных сопел этот печатный рисунок предстает в неискаженном виде. Далее, на соответствующем этапе печати в предпочтительном варианте печатный рисунок наносится на переходную зону, соответственно, лишь до тех пор, пока подаваемые из распылительных сопел капельки жидкости попадают на переходную зону под достаточно большим углом, а не отскакивают или не искажаются слишком сильно. К примеру, на соответствующем этапе печати на часть переходной зоны, расположенной под углом менее 30 градусов к направлению распыления распылительных сопел, печатный рисунок не наносится. В части переходной зоны (наклон от 30 до 60 градусов), на которую за оба этапа I и II печати был нанесен печатный рисунок, количество распыляемой жидкости регулируется таким образом, чтобы общее количество распыляемой за оба этапа печати на единицу поверхности красящей жидкости не отличалось от количества жидкости, подаваемого на плоские зоны.

Описанное устройство может быть преобразовано различным образом. К примеру, конструктивные элементы 12 не должны быть выполнены непременно по всей своей длине с одинаковым диаметром. Если зоны поверхности, предназначенные, соответственно, для нанесения на них печатного рисунка, не параллельны поверхности платформы 10, то печатная плашка 20 может быть перемещена при движении платформы 10 в направлении двойной стрелки С, так что образуется постоянный зазор между распылительными соплами и предназначенной для нанесения на нее печатного рисунка поверхностью (за исключением переходной зоны). Далее, угол, который образуют между собой первая зона 14 и вторая зона 18, может отличаться от 90 градусов. Далее, так как положение отдельных конструктивных элементов относительно печатной плашки или распылительных сопел в устройстве 24 управления за счет использования выходных сигналов соответствующих датчиков известно, то на конструктивные элементы 12 несмотря на то, что печатный рисунок наносится на них одновременно, могут наноситься различные рисунки. Конструктивные элементы не должны быть непременно одинаковыми. Они должны лишь в обоих поворотных положениях в соответствии с фиг.1 и 2 находиться соответствующими, предназначенными для нанесения на них печатного рисунка, поверхностями на одинаковом расстоянии от печатной плашки 20. К примеру, боковые кромки конструктивных элементов могут быть выполнены с различно сформированными пазами. Форма конструктивных элементов сохраняется в базе данных устройства 24 управления, так что на отдельные поверхности, даже если они отличаются друг от друга, могут целенаправленно наноситься определенные заранее рисунки, которые также могут отличаться друг от друга.

Фиг.4 демонстрирует на схематичном фронтальном виде устройства в соответствии с фиг.1 представленный в качестве примера вариант осуществления вращательного или поворотного устройства для поворота конструктивных элементов 12. На каждой торцевой стороне платформы 10 (видимой является лишь передняя сторона платформы 10) с возможностью поворота вокруг закрепленных на платформе осей, проходящих в направлении возможного перемещения платформы, установлено множество снабженных внешними зубьями зубчатых колес 32 и соединено друг с другом без возможности вращения посредством расположенных в данном примере осуществления под углом профилей 34. Профили 34 служат в качестве опор или держателей конструктивных элементов 12. На передней стороне платформы 10 закреплен электродвигатель 36, приводящий в движение вал 38, который проходит перпендикулярно над торцевой поверхностью платформы 10 и выполнен с зубьями 40 червячной передачи, находящимися в зацеплении с внешними зубьями зубчатых колес 32. Как следует непосредственно из чертежа, зубчатые колеса 32, а вместе с ними профили 34 в результате соответствующей настройки электродвигателя 36 могут поворачиваться одновременно и равнонаправленно для осуществления вращения или поворота лежащих на профилях 34 конструктивных элементов. Далее, в соответствии с фиг.4 платформа 10 проведена по направляющему элементу 42 с возможностью продольного перемещения, причем для перемещения платформы 10 в направлении двойной стрелки А с фиг.1 могут быть использованы известные, в сущности, приводные механизмы. Направляющий элемент 42 в направлении возможного смещения платформы 10 может быть явно длиннее платформы 10, так что на направляющем элементе 42 следом друг за другом могут располагаться несколько платформ с соответствующими поворотными устройствами. Описанное в качестве примера поворотное устройство может быть видоизменено целесообразным образом для установки и поворота иным образом сформированных конструктивных элементов.

Фиг.5 и 6 демонстрируют вариант осуществления устройства, в целом, аналогичный варианту, представленному на фиг.1 и 2. Отличие состоит в том, что поворотное устройство для вращения конструктивных элементов 12 поворачивает конструктивные элементы в направлении двойной стрелки В вокруг оси D, проходящей параллельно продольному расположению печатной плашки 20. Таким образом, на первом этапе печати печатный рисунок наносится на верхние стороны 46 конструктивных элементов 12, а на втором этапе печати - на торцевые стороны 48, причем перемещение платформы 10 в направлении двойной стрелки А осуществляется согласно соответствующей длине верхних сторон и торцевых сторон. Если печатный рисунок должен быть нанесен на конструктивные элементы 12 по кругу вдоль их боковых сторон, то осуществляются четыре этапа процесса печати, между которыми конструктивные элементы поворачиваются, соответственно, на 90 градусов. Чтобы на кромки конструктивных элементов 12 в соответствии с фиг.4 не наносилось недопустимо много жидкости, распылительные сопла прецизионно регулируются таким образом, чтобы через распылительное сопло, выступающее за пределы кромки, не подавалось более красящей жидкости.

Как в варианте осуществления устройства в соответствии с фиг.1 и 2, так и в варианте в соответствии с фиг.5 и 6 угол поворота, на который конструктивные элементы поворачиваются после осуществления этапа печати, а также число оборотов, необходимых для осуществления полного нанесения печатного рисунка на конструктивный элемент, зависят от количества граничащих друг с другом зон поверхностей и углов между ними. Регулировка подаваемого распылительными соплами количества краски в конце соответствующего этапа печати (фиг.5 и 6) или в кромочных зонах предназначенных для нанесения на них печатного рисунка на соответствующем этапе печати поверхностей (фиг.1 и 2) зависит от типа переходной зоны, к примеру от радиуса кривизны, угла обхвата и т.д.

С помощью изображенных ранее вариантов осуществления печатный рисунок может быть нанесен также и на конструктивные элементы с округлым поперечным сечением, к примеру с поперечным сечением в форме круга, посредством того, что эти конструктивные элементы, соответственно, по окончании этапа печати поворачиваются на определенный угол, причем на отдельных этапах печати рисунки наносятся таким образом, что на периферийную часть поверхности или на всю периферийную поверхность наносится определенный заранее рисунок с определенной заранее интенсивностью.

На основании последующих фиг.7-10 разъясняются альтернативные варианты осуществления устройства в соответствии с изобретением для одновременного нанесения печатного рисунка на несколько конструктивных элементов с круглым поперечным сечением.

Согласно фиг.7 на выполненной с возможностью передвижения в направлении стрелки А платформе 10 установленными рядом друг с другом относительно направления возможного перемещения платформы 10 рядами 50 расположены цилиндрические конструктивные элементы 12, и конструктивные элементы одного ряда располагаются следом друг за другом, параллельно направлению расположения печатной плашки 20. Поворотное устройство (не изображено), посредством которого выполненные с круглоцилиндрическим постоянным поперечным сечением конструктивные элементы 12 могут поворачиваться, выполнено таким образом, что находящиеся, соответственно, под печатной плашкой 20 конструктивные элементы при неподвижной платформе 10 могут вращаться.

Согласно фиг.8, которая представляет собой вертикальный разрез в направлении стрелки А устройства в соответствии с фиг.7, конструктивные элементы 12 неподвижно удерживаются на платформе 10 между неподвижными роликами или другими держателями 52. Конструктивные элементы 12, соответственно, пошагово подаются в направлении стрелки А. Как только ряд 50 конструктивных элементов 12 расположится под печатной плашкой 20, выполненные с возможностью приведения во вращательное движение транспортирующие валики 54 перемещаются в направлении к печатным плашкам 20 и приподнимают находящиеся на них конструктивные элементы 12 так, что, как только транспортирующие валики 54 будут приведены во вращательное движение, конструктивные элементы 12 начнут поворачиваться вокруг своей оси. Во время этого поворота на поверхности вращающихся конструктивных элементов 12 наносятся определенные заранее рисунки. После того как на всю поверхность или на заданную зону поверхности конструктивных элементов 12 будет нанесен печатный рисунок, приведение во вращательное движение транспортирующих валиков 54 заканчивается и следующий ряд конструктивных элементов перемещается под печатную плашку 20.

Фиг.9 и 10 демонстрируют видоизмененный вариант осуществления устройства в соответствии с фиг.7. В данном случае на платформе 10 ряд круглоцилиндрических конструктивных элементов 12 располагается коаксиально друг другу, следом друг за другом, в направлении А транспортировки. Продольное направление печатной плашки 20 параллельно направлению А транспортировки, и печатная плашка находится над конструктивными элементами 12 в таком положении, что сопла для распыления краски равноудалены от конструктивных элементов, а направление выхода жидкости из распылительных сопел 22 практически перпендикулярно поверхности конструктивных элементов 12.

Конструктивные элементы 12 транспортируются, соответственно, пошагово таким образом, чтобы конструктивные элементы, на которые не нанесен печатный рисунок, расположились под печатной плашкой 20. Тогда транспортировка в направлении стрелки А прерывается и находящиеся под печатной плашкой 20 конструктивные элементы 12 посредством выполненных с возможностью приведения во вращательное движение транспортирующих валиков 38 приподнимаются и приводятся во вращательное движение, так что на них может быть нанесен печатный рисунок.

Согласно фиг.10 транспортирующие валики 54 по сравнению с вариантом осуществления изобретения в соответствии с фиг.8 имеют меньший боковой зазор относительно друг друга, так что конструктивные элементы 12 с целью их надежного приведения во вращательное движение прижимаются к незакрепленным, выполненным с возможностью вращения, опорным валикам 56.

За счет описанного ранее расположения печатный рисунок может быть нанесен не только на конструктивные элементы, выполненные с круглоцилиндрическим поперечным сечением, к примеру на металлические банки, но и на конструктивные элементы с эллиптическим поперечным сечением, причем при повороте конструктивных элементов печатная плашка 20 перемещается в предпочтительном варианте таким образом, что расстояние между распылительными соплами и поверхностью предназначенных для нанесения на них печатного рисунка конструктивных элементов остается неизменным.

Устройство транспортировки не должно в обязательном порядке иметь платформу 10, более того, отдельные конструктивные элементы могут быть зажаты в держателях, которые выполнены с возможностью продольного перемещения в направляющих и приводятся в движение посредством транспортирующей ленты.

Фиг.11 демонстрирует вариант осуществления изобретения, при котором предназначенные для нанесения на них печатного рисунка конструктивные элементы 12 выполнены в форме конуса или иным образом так, что они при вращении вокруг оси F в направлении двойной стрелки В и, соответственно, при дополнительном повороте оси F могут располагаться таким образом, что, соответственно, зона 58 поверхности располагается параллельно продольному расположению печатной плашки на одинаковом расстоянии от ее сопел, предназначенных для распыления краски. Таким образом, если устройство транспортировки (платформа 10) снабжено соответствующими вращательными или поворотными устройствами для конструктивных элементов 12, предназначенных для нанесения на них печатного рисунка, печатный рисунок может быть нанесен и на имеющие сложную форму конструктивные элементы 12, причем предназначенный для нанесения на трехмерную поверхность конструктивных элементов 12 рисунок 60 на своем двухмерном записанном в память изображении с целью регулировки сопел для распыления краски соответствующим образом изменен. Конструктивным элементом 12, на который в соответствии с фиг.12 может быть нанесен печатный рисунок, является, к примеру, каблук женской обуви, причем его поверхность может быть выполнена вогнутой, так что лишь образующие его поверхности проходят параллельно печатной плашке, расстояния же от отдельных элементов поверхности до распылительных сопел печатной плашки могут, однако, изменяться.

Фиг.12 демонстрирует вариант осуществления устройства в соответствии с изобретением, при котором лишь один продолговатый конструктивный элемент 12 с предпочтительно постоянным по всей длине поперечным сечением располагается на платформе 10, выполненной с возможностью перемещения вдоль стрелки посредством не изображенного транспортирующего или приводного устройства, к примеру роликового транспортера. Перпендикулярно над платформой 10 проходят плашки 20а и 20d с соплами, которые могут иметь, соответственно, лишь одну печатную головку, с помощью которой печатный рисунок может наноситься по всей ширине конструктивного элемента 12. Следует указать на то, что печатные плашки в зависимости от своих длин в простейшем случае могут снабжаться рядом сопел для распыления краски, проходящими вдоль их длин, и могут выборочно регулироваться, а также выборочно наполняться различными красящими жидкостями или же могут снабжаться несколькими расположенными рядом друг с другом распылительными соплами, которые могут выборочно регулироваться и каждый ряд которых предназначен для определенной красящей жидкости или наносимой жидкости. Распылительные сопла могут быть объединены в группы, причем каждая группа связана, к примеру, с одной печатной головкой и в случае необходимости несколько перекрывающих длину печатной плашки печатных головок приводятся в действие известным, в сущности, способом посредством электронного устройства управления. В упрощенном варианте осуществления печатная плашка может включать в себя лишь одну печатную головку 5, так что в этом случае термины печатная плашка и печатная головка используются как синонимы.

Представленное на фиг.12 в левой верхней части сверху устройство имеет конструктивный элемент 12, который удерживается на платформе 10 в приемном устройстве 62, выполненном как с возможностью регулировки по высоте, так и с возможностью поворота. Печатные плашки 20 также выполнены с возможностью регулировки по высоте и с возможностью поворота. Поворотная ось, вокруг которой может поворачиваться удерживаемый в приемном устройстве 62 конструктивный элемент 12, и поворотная ось, вокруг которой могут поворачиваться печатные плашки 20, располагаются параллельно направлению возможного перемещения платформы 10.

Как можно увидеть на поперечном сечении конструктивного элемента 12, он имеет пять зон 64а-64е поверхности, причем первая плоская зона 64а поверхности через изогнутую зону 64b переходит во вторую плоскую зону 64 с поверхности, которая снова через изогнутую переходную зону 64d переходит в почти плоскую конечную зону 64е. Зоны поверхности наклонены относительно базовой плоскости, к примеру проходящей параллельно направлению возможного перемещения платформы 10 горизонтальной плоскости, различным образом.

Предназначенный для нанесения на зоны поверхности рисунок представлен в развернутом виде и обозначен, в общем и целом, позицией 60. Записанный в электронную базу данных рисунок разделен на три зоны 1, 2 и 3, причем зона 1 соответствует зоне 64 с поверхности и связана с печатной плашкой 20а, зона 2 рисунка представляет зону 64а поверхности и связана с печатной плашкой 20b, а зона 3 рисунка представляет зону 64е поверхности и связана с печатной плашкой 20с.

Четыре различных положения устройства внизу на фиг.12 представляют собой следующие положения.

Обозначенное позицией 0 положение является исходным положением приемного устройства 62, в котором конструктивный элемент 12 придвигается к печатной плашке 20. Как только передний конец конструктивного элемента 12 приблизится к печатной плашке, приемное устройство 62 приводится в изображенное третьим справа положение на фиг.12, в котором конструктивный элемент 12 повернут таким образом, что оказывается расположенным напротив горизонтальной печатной плашки 20а в горизонтальном положении на заданном расстоянии для осуществления процесса печати. Печатные плашки 20b и 20с поворачиваются таким образом, что оказываются расположенными соответственно параллельно зонам 64а и 64е поверхности, напротив них, на заданном расстоянии для осуществления процесса печати. Конструктивный элемент 12 продвигается затем дальше под печатные плашки 20а-20с, посредством которых в это время на него наносится печатный рисунок. После нанесения рисунка конструктивный элемент перемещается под печатными плашками 20d-20f, которые располагаются соответственно печатным плашкам 20а-20с, и поверхность конструктивного элемента 12, на которую был нанесен печатный рисунок, снабжается, к примеру, защитным слоем из прочного прозрачного лака.

Переходные зоны между зонами 1 и 2 рисунка, а также 1 и 3 представлены на фиг.12 пунктирными линиями. При этом понимается, что на соответствующую переходную зону 64b или 64d печатный рисунок наносится предпочтительно посредством обеих печатных плашек 20а и 20b или 20а и 20с, причем выдаваемое печатными плашками 20а количество жидкости в переходных зонах 64b, 64d в направлении от зоны 64с поверхности к зоне 64а, 64е поверхности уменьшается и распыляемое соседними печатными плашками 20b или 20с количество жидкости в направлении к зоне 64с поверхности уменьшается, так что на переходные зоны печатный рисунок наносится с той же интенсивностью, что и на плоские зоны поверхности.

Посредством изображенного устройства, у которого как печатная плашка, так и приемное устройство выполнены с возможностью линейного перемещения и с возможностью поворота, причем приемное устройство или печатная плашка дополнительно могут перемещаться перпендикулярно направлению возможного перемещения платформы 10, достигается возможность универсального использования устройства, с помощью которого печатный рисунок может с высокой производительностью наноситься на различные конструктивные элементы. Конструктивные элементы не должны быть в обязательном порядке выполнены с постоянным поперечным сечением по своей длине. При изменениях поперечного сечения печатные плашки и приемное устройство могут перемещаться таким образом, что определенные заранее оптимальные условия печати сохраняются. Соответственно, на самую большую или на самую важную зону поверхности печатный рисунок может наноситься в горизонтальном положении, при котором достигаются наилучшие результаты печати.

Возможность перемещения печатных плашек и приемного устройства не должна иметь место при всех описанных размерах, а может быть целесообразным образом выполнена лишь для решения соответствующей задачи печати.

В описанном варианте осуществления изобретения на всю предназначенную для нанесения на нее печатного рисунка поверхность конструктивного элемента печатный рисунок мог быть нанесен за один проход устройства. В альтернативном варианте осуществления устройства три печатные плашки 20а, 20b, 20с могут быть заполнены, к примеру, соответственно, лишь одной красящей жидкостью, так что за один проход устройства печатный рисунок может быть нанесен лишь на одну зону поверхности и на граничащую с ней переходную зону конструктивного элемента. Если затем конструктивный элемент продвигается в обратном направлении через устройство, то после поворота печатный рисунок может наноситься на другую зону поверхности, а затем снова за счет обратного прохода через устройство на третью зону поверхности. Если посредством одной печатной плашки распыляются все красящие жидкости, то для данного варианта осуществления устройства, в котором происходит многократный проход конструктивного элемента, требуется лишь одна подвижная печатная плашка. Последующие печатные плашки 20d-20f могут быть также заменены одной-единственной печатной плашкой или могут вообще отсутствовать, если из печатной плашки, из которой может распыляться красящая жидкость, также может распыляться и защитная жидкость.

Печатный рисунок может наноситься на конструктивный элемент 12, в частности, в переходных зонах за большее количество этапов, во время которых конструктивный элемент продвигается, соответственно, под одной или несколькими печатными плашками, причем на каждом отдельном этапе наносится лишь узкая полоска печатного рисунка. Возможно также осуществлять печать таким образом, что конструктивный элемент 12 за счет продольного перемещения платформы 10 и поперечного перемещения исполнительного устройства 62 перемещается зигзагообразно и при этом одновременно поворачивается относительно печатной плашки или печатных плашек и постоянно удерживается на расстоянии от печатных плашек, так что нанесение печатного рисунка происходит за один этап при затратном относительном перемещении между печатными плашками и предназначенным для нанесения на него печатного рисунка конструктивным элементом.

Фиг.13 демонстрирует вариант осуществления устройства, при котором печатные плашки 20 по длине платформы 10 удалены друг от друга, по меньшей мере, на длину конструктивных элементов 12, так что конструктивные элементы после нанесения на них печатного рисунка посредством печатной плашки или посредством печатных плашек первой группы печатных плашек могут быть повернуты в новое поворотное положение, и затем на них может быть нанесен печатный рисунок посредством следующих печатных плашек или посредством следующей группы печатных плашек, так что между отдельными этапами процесса печати не требуется никаких встречных относительных перемещений между печатными плашками и предназначенным для нанесения на него печатного рисунка конструктивным элементом. Благодаря этому скорость прохождения может быть значительно увеличена. Далее, в устройстве согласно фиг.13, так же как и в устройстве, к примеру, согласно фиг.1 и 2, рядом друг с другом на платформе 10 располагается несколько конструктивных элементов, которые при помощи своих приемных устройств 62 могут перемещаться в индивидуальном порядке.

При этом понимается, что и вариант осуществления в соответствии с фиг.1 и 2 может быть осуществлен таким образом, что несколько печатных плашек 20 располагаются в направлении перемещения платформы 10 на расстоянии друг от друга, так что направление перемещения платформы 10 между отдельными этапами печати не должно изменяться на обратное, что делает возможным значительно более высокую степень прохождения конструктивных элементов и, тем самым, предназначенных для нанесения на них печатного рисунка поверхностей.

Фиг.14 демонстрирует поперечное сечение печатной плашки 20 и конструктивный элемент 12 с круглоцилиндрическим поперечным сечением в соответствии с расположением, к примеру, на фиг.7 и 9. Предполагается, что плашка 20 с соплами, проходящая параллельно поворотной оси А конструктивного элемента 12, имеет четыре расположенных рядом друг с другом ряда сопел 22а-22d для распыления краски (обозначены лишь первый и последний ряды сопел для распыления краски). Расстояние между соседними рядами сопел для распыления краски в целом небольшое по сравнению с диаметром х конструктивного элемента 12. В зависимости от геометрических условий, что очевидно на основании фиг.14, расстояние между рядом сопел 22а для распыления краски и поверхностью конструктивного элемента 12 может быть меньше расстояния от сопел 22b для распыления краски до поверхности конструктивного элемента 12 настолько, чтобы прецизионность, с которой распыляемые из сопел 22d капельки красителя попадают на поверхность конструктивного элемента 12, не снижалась. В данном случае предпочтительно, если отдельные ряды распылительных сопел активируются друг за другом и конструктивный элемент 12 между двумя этапами процесса распыления перемещается, соответственно, на определенное расстояние между соседними рядами распылительных сопел относительно печатной плашки 20, как представлено посредством стрелок А, В, С и D. Таким образом, качество печати остается неизменным.

В то время как в варианте осуществления изобретения в соответствии с фиг.14 отдельные ряды распылительных сопел 22а-22d приводятся в действие друг за другом, на фиг.15 представлен вариант осуществления изобретения, при котором радиально конструктивному элементу 12 на расстоянии друг от друга по периферии располагаются четыре различные печатные плашки 20А-20D, которые для нанесения печатного рисунка на конструктивный элемент 12 могут активироваться одновременно. При этом понимается, что печатные плашки 20А-20D могут быть объединены в одну-единственную печатную плашку. При высокой окружной скорости вращающегося конструктивного элемента 12 предпочтительным может быть, когда струйки краски попадают на поверхность конструктивного элемента 12 не вертикально, а с компонентой смещения по периферии, которая соответствует окружной скорости поверхности.

Как предметные, так и функциональные признаки описанных ранее вариантов осуществления изобретения могут различным образом комбинироваться друг с другом. К примеру, и в варианте осуществления устройства в соответствии с фиг.12 предназначенный для нанесения на него печатного рисунка конструктивный элемент в процессе печати может осуществлять поворотное движение.

ССЫЛОЧНЫЕ ПОЗИЦИИ

10 - платформа

11 - средняя линия

12 - конструктивные элементы

14 - первая зона

16 - переходная зона

18 - вторая зона

20 - печатная плашка

22 - распылительные сопла

24 - электронное устройство управления

26 - передний конец

28 - задний конец

32 - зубчатое колесо

34 - профиль

36 - электродвигатель

38 - вал

40 - зубья червячной передачи

42 - направляющий элемент

46 - верхние стороны

48 - торцевые стороны

50 - ряд

52 - держатель

54 - транспортирующие валики

56 - опорные валики

58 - зона поверхности

60 - рисунок

62 - приемное устройство

64 - зона поверхности

Устройство для нанесения печатного рисунка на конструктивный элемент посредством цифрового способа печати содержит печатную плашку (20) с большим количеством распылительных сопел (22) для системы распыления красящей жидкости с электронным управлением, приемное устройство для установки конструктивного элемента (12), устройство (10) транспортировки для создания линейного и почти вертикально ориентированного относительно направления распыления распылительных сопел относительного перемещения между печатной плашкой (20) и приемным устройством. Устройство согласно изобретению включает, кроме того, устройство (24) управления, посредством которого устройство транспортировки и распылительные сопла (22) могут регулироваться таким образом, что на конструктивный элемент может быть нанесен определенный заранее рисунок, а также выполненное с возможностью регулировки посредством устройства управления поворотное устройство, с помощью которого конструктивный элемент (12) может поворачиваться вокруг расположенной с наклоном по отношению к направлению распыления распылительных сопел (22) оси. Технический результат - обеспечение возможности нанесения печатного рисунка на конструктивные элементы с трехмерными поверхностями, которые имеют зоны с сильным наклоном относительно друг друга. 25 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство для нанесения печатного рисунка на конструктивный элемент посредством цифрового способа печати, включающее в себя:
печатную плашку (20) с большим количеством распылительных сопел (22) для системы распыления красящей жидкости с электронным управлением,
приемное устройство (34, 52) для установки конструктивного элемента (12).
устройство (10) транспортировки для создания линейного и почти вертикально ориентированного относительно направления распыления распылительных сопел относительного перемещения между печатной плашкой (20) и приемным устройством (34, 52, 62), и
устройство (24) управления, посредством которого устройство транспортировки и распылительные сопла (22) могут регулироваться таким образом, что на конструктивный элемент может быть нанесен определенный заранее рисунок,
отличающееся тем, что
предусмотрено выполненное с возможностью регулировки посредством устройства управления поворотное устройство (32, 36, 38, 54), с помощью которого конструктивный элемент (12) может поворачиваться вокруг расположенной с наклоном по отношению к направлению распыления распылительных сопел (22) оси.

2. Устройство по п.1, причем устройство (24) управления осуществляет управление устройством (10) транспортировки, поворотным устройством (32, 36, 38, 54) и распылительными соплами (22) таким образом, что поворотное положение конструктивного элемента (12) в процессе печати при относительном перемещении по отношению к распылительным соплам (22) остается неизменным, конструктивный элемент (12) поворачивается затем на определенный заранее угол и поворотное положение конструктивного элемента (W2) во время следующего этапа процесса печати при встречном относительном перемещении остается неизменным.

3. Устройство по п.1, причем в направлении относительного перемещения между устройством транспортировки и печатной плашкой (20) следом друг за другом расположено несколько печатных плашек (20), и устройство (24) управления осуществляет управление устройством транспортировки, поворотным устройством (32, 36, 38, 54) и распылительными соплами (22) таким образом, что поворотное положение конструктивного элемента (12) в процессе печати при относительном перемещении по отношению к печатной плашке (20) остается неизменным, конструктивный элемент (12) поворачивается затем на определенный заранее угол, и на поворотное положение конструктивного элемента (12) во время следующего этапа процесса печати при продолжающемся относительном перемещении посредством следующей печатной плашки (20) наносится печатный рисунок.

4. Устройство по п.1, причем устройство (10) транспортировки в процессе печати останавливается, и поворотное устройство (32, 36, 38, 54) поворачивает конструктивный элемент (12) в процессе печати.

5. Устройство по п.1, причем устройство (10) транспортировки и поворотное устройство (32, 36, 38, 54) в процессе печати активны.

6. Устройство по любому из пп.1-5, причем печатная плашка (20) выполнена с возможностью перемещения относительно конструктивного элемента (12) таким образом, что расстояние между зоной поверхности конструктивного элемента (12), на которую печатный рисунок наносится прямо направленно, и распылительными соплами (22), которые наносят печатный рисунок на конструктивный элемент прямо направленно, остается неизменным.

7. Устройство по любому из пп.1-5, причем конструктивный элемент (12) имеет, по меньшей мере, две расположенные с наклоном под определенным углом по отношению друг к другу зоны (14, 18) поверхности, и угол поворота равен углу наклона.

8. Устройство по п.6, причем конструктивный элемент (12) имеет, по меньшей мере, две расположенные с наклоном под определенным углом по отношению друг к другу зоны (14, 18) поверхности, и угол поворота равен углу наклона.

9. Устройство по любому из пп.1-5, 8, причем поворотная ось параллельна направлению возможного относительного перемещения между приемным устройством (34, 52) и распылительными соплами (22).

10. Устройство по п.6, причем поворотная ось параллельна направлению возможного относительного перемещения между приемным устройством (34, 52) и распылительными соплами (22).

11. Устройство по п.7, причем поворотная ось параллельна направлению возможного относительного перемещения между приемным устройством (34, 52) и распылительными соплами (22).

12. Устройство по любому из пп.1-5, 8, причем поворотная ось перпендикулярна направлению возможного относительного перемещения между приемным устройством (34, 52) и распылительными соплами (22).

13. Устройство по п.6, причем поворотная ось перпендикулярна исправлению возможного относительного перемещения между приемным устройством (34, 52) и распылительными соплами (22).

14. Устройство по п.7, причем поворотная ось перпендикулярна направлению возможного относительного перемещения между приемным устройством (34, 52) и распылительными соплами (22).

15. Устройство по любому из пп.1-5, 8, 10, 11, 13, 14, причем предусмотрены радиально ориентированные относительно поворотной оси, находящиеся на расстоянии друг от друга относительно периферийного направления распылительные сопла (22).

16. Устройство по п.6, причем предусмотрены радиально ориентированные относительно поворотной оси, находящиеся на расстоянии друг от друга относительно периферийного направления распылительные сопла (22).

17. Устройство по п.7, причем предусмотрены радиально ориентированные относительно поворотной оси, находящиеся на расстоянии друг от друга относительно периферийного направления распылительные сопла (22).

18. Устройство по п.9, причем предусмотрены радиально ориентированные относительно поворотной оси, находящиеся на расстоянии друг от друга относительно периферийного направления распылительные сопла (22).

19. Устройство по п.12, причем предусмотрены радиально ориентированные относительно поворотной оси, находящиеся на расстоянии друг от друга относительно периферийного направления распылительные сопла (22).

20. Устройство по любому из пп.1-5, 8, 10, 11, 13, 14, 16-19 для одновременного нанесения печатного рисунка на большое количество конструктивных элементов (12), причем на устройстве (10) транспортировки расположено несколько в отношении возможного относительного перемещения между распылительными соплами (22) и конструктивными элементами (12) находящихся рядом друг с другом, приводимых во вращательное движение посредством соответствующих синхронно управляемых поворотными устройствами (32, 36, 38, 54) приемных устройств (34, 52) для установки соответственно, по меньшей мере, одного конструктивного элемента.

21. Устройство по п.6 для одновременного нанесения печатного рисунка на большое количество конструктивных элементов (12), причем на устройстве (10) транспортировки расположено несколько в отношении возможного относительного перемещения между распылительными соплами (22) и конструктивными элементами (12) находящихся рядом друг с другом, приводимых во вращательное движение посредством соответствующих синхронно управляемых поворотными устройствами (32, 36, 38, 54) приемных устройств (34, 52) для установки соответственно, по меньшей мере, одного конструктивного элемента.

22. Устройство по п.7 для одновременного нанесения печатного рисунка на большое количество конструктивных элементов (12), причем на устройстве (10) транспортировки расположено несколько в отношении возможного относительного перемещения между распылительными соплами (22) и конструктивными элементами (12) находящихся рядом друг с другом, приводимых во вращательное движение посредством соответствующих синхронно управляемых поворотными устройствами (32, 36, 38, 54) приемных устройств (34, 52) для установки соответственно, по меньшей мере, одного конструктивного элемента.

23. Устройство по п.9 для одновременного нанесения печатного рисунка на большое количество конструктивных элементов (12), причем на устройстве (10) транспортировки расположено несколько в отношении возможного относительного перемещения между распылительными соплами (22) и конструктивными элементами (12) находящихся рядом друг с другом, приводимых во вращательное движение посредством соответствующих синхронно управляемых поворотными устройствами (32, 36, 38, 54) приемных устройств (34, 52) для установки соответственно, по меньшей мере, одного конструктивного элемента.

24. Устройство по п.12 для одновременного нанесения печатного рисунка на большое количество конструктивных элементов (12), причем на устройстве (10) транспортировки расположено несколько в отношении возможного относительного перемещения между распылительными соплами (22) и конструктивными элементами (12) находящихся рядом друг с другом, приводимых во вращательное движение посредством соответствующих синхронно управляемых поворотными устройствами (32, 36, 38, 54) приемных устройств (34, 52) для установки соответственно, по меньшей мере, одного конструктивного элемента.

25. Устройство по п.15 для одновременного нанесения печатного рисунка на большое количество конструктивных элементов (12), причем на устройстве (10) транспортировки расположено несколько в отношении возможного относительного перемещения между распылительными соплами (22) и конструктивными элементами (12) находящихся рядом друг с другом, приводимых во вращательное движение посредством соответствующих синхронно управляемых поворотными устройствами (32, 36, 38, 54) приемных устройств (34, 52) для установки соответственно, по меньшей мере, одного конструктивного элемента.

26. Устройство по п.1, причем большое количество печатных плашек (20а, 20b, 20с) в направлении возможного относительного перемещения между приемным устройством (62) и печатными плашками расположено следом друг за другом, причем каждая печатная плашка выполнена с возможностью регулировки по высоте относительно приемного устройства (62) и с возможностью поворота вокруг параллельной направлению возможного относительного перемещения оси, и приемное устройство (62) выполнено с возможностью регулировки по высоте относительно устройства (10) транспортировки и с возможностью поворота вокруг параллельной направлению относительного возможного перемещения оси, так что на зоны (64а-64е) поверхности конструктивного элемента (12), которые имеют различный наклон относительно базовой плоскости, печатный рисунок наносится одновременно посредством различных распылительных сопел.