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Fluidik für den Digitaldruck

Perfektes Tintenmanagement für den Druckkopf - Die Zusammenarbeit mit der Roth Gruppe

Profitieren Sie von einem kompakten und modifizierbaren Tanksystem:

  • Kompakte Bauweise: Mit 12 x 20 x 14 cm (B x H x T) ist das Tanksystem sehr kompakt und wiegt lediglich 0,8 kg. Somit können mehrere Druckköpfe in einer Maschine arbeiten.
  • Stabile Prozesse: Alle Fluidkanäle sind rückstandsfrei spülbar, nichts kann durch getrocknete Tinte blockieren.
  • Individuelle Anpassung: Modifizierbares Tanksystem für unterschiedliche Anwendungsbereiche und Tinten. Die Lösung ist jederzeit auf verschiedenste Digitaldruckanlagen anpassbar.
  • Alles aus einer Hand: Die Tanksysteme werden als montagefertige und geprüfte Komplettlösung geliefert.

Kompaktes Tanksystem für Druckaufträge ab Losgröße 1

Roth-Druckkopf

Neben den klassischen Druckverfahren wie Offset-, Tief- oder Siebdruck gewinnt der Digitaldruck an Bedeutung, vor allem wenn eine niedrige Auflage bis hinunter zum beschrifteten Einzelstück – also Losgröße 1 – bedruckt werden soll. Mit anderen Methoden ist das wirtschaftlich nicht sinnvoll. Das Einsatzfeld digitaler Druckmaschinen ist deshalb breit gefächert. Lebensmittel wie z. B. Eier gehören ebenso dazu wie individuell bedruckte Tassen, beliebige Customizing-Produkte, FFP2-Masken und sogar Baustoffe. Auf nahezu allen Oberflächen, Materialien und Formen lässt sich der industrielle Digitaldruck heute anwenden. Eine wichtige Voraussetzung für gestochen scharfe Druckqualität ist dabei das Tintenmanagement für den Druckkopf. Ventile, Pumpen und Sensoren in kompakten Tanksystemen helfen dabei, dass jeder Tropfen sitzt.

Um ein Nachtropfen des Druckkopfs im Ruhezustand zu vermeiden, sind in dem Tanksystem zwei Vakuumpumpen von Schwarzer Precision (Bürkert-Gruppe) verbaut, die einen präzise einstellbaren Unterdruck erzeugen.
 

Quelle: Roth

Digitales Bedrucken dreidimensionaler Produkte ab Losgröße 1

Roth-Druck

Beim industriellen Digitaldruck sind die Anforderungen an die eingesetzte Technik hoch, vor allem wenn es gilt, dreidimensionale Objekte mit Codierungen, Texten, farbigen Firmenlabeln oder beliebigen anderen Motiven zu bedrucken. Das betrifft das mechanische Handling der Produkte in den Anlagen ebenso wie die Ansteuerung der Druckköpfe und das Tintenmanagement. Nur wenn alle Komponenten reibungslos zusammenarbeiten, wird der Druck qualitativ hochwertig. Die Firma ROTH hat sich als Steuerungsspezialist und Experte für Sondermaschinen dieser Herausforderung gestellt. Im badischen Odenwald werden mehrachsige Anlagen für das digitale Bedrucken dreidimensionaler Produkte entwickelt und gebaut. Zu den erfolgreich realisierten Lösungen zählen u. a. unterschiedlich große Druckanlagen für FFP2-Masken und Mineralfaserplatten, die beim Deckenbau eingesetzt werden. Je nach Anwendung beanspruchen die Maschinen eine Stellfläche zwischen ca. 2 und 15 m². Sie werden immer individuell auf das Produkt und das geplante Produktionsvolumen ausgelegt und eignen sich besonders auch für das digitale Bedrucken kleinerer Chargen bis hinunter zu Losgröße 1.
 

Quelle: Roth

 

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„Für unsere Digitaldruckanlagen brauchten wir eine Lösung, die wir in unterschiedlichen Anlagen und Platzangeboten für die Montage einsetzen können.“

Armin Roth, Geschäftsführer des Familienunternehmens Roth

Für eine optimale Druckqualität muss jeder Tropfen sitzen

Eine Herausforderung bei mehrachsigen Digitaldruckanlagen ist das Tintenmanagement, also die Versorgung des Druckkopfs. Es hat einen wesentlichen Einfluss auf die Druckqualität. Beim Vierfarbdruck (CMYK) sind dafür vier Tanksysteme notwendig, die spezielle Anforderungen erfüllen müssen. Die Tanks müssen zudem mitfahren und dabei darf die Tinte in den Tanks nicht unkontrolliert schwappen. Die Tanksysteme lassen sich je nach Maschinengröße auch nicht einheitlich anbringen. Ideal ist eine Platzierung nahe am Druckkopf. Teilweise ist das System auch 50 oder 60 cm davon entfernt, weil es die Konstruktion nicht anders zulässt. In jedem Fall muss eine präzise regelbare Tintenzufuhr gewährleistet sein, damit das Druckbild stimmt.

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„Schon beim ersten Austausch überzeugte uns die Kompetenz der Bürkert-Ingenieure im Systemhaus in Criesbach. Bereits die ersten Entwürfe waren detailgetreu auf unsere Anforderungen ausgelegt. Wenige Monate nach dem Entwicklungsstart im Oktober 2020 konnten wir dann die genau auf unsere Anwendung angepassten Tanksysteme erfolgreich in unseren neuen Maschinen testen.“

Christoph M., Techniker Software Automatisierung

Die Systeme sollten sich für viele verschiedene Tinten mit unterschiedlichen Fließeigenschaften eignen. Je nach Objekt und Einsatzbereich gibt es hier beträchtliche Unterschiede. Für Lebensmittel im Tiefkühlbereich muss der Aufdruck andere Anforderungen erfüllen als bei einem spülmaschinengeeigneten, individuell gestalteten Kaffeebecher. Weitere Anforderungen an die Tanksysteme sind einfache Reinigungsmöglichkeiten und kompakte Abmessungen. Letzteres wird besonders wichtig, wenn mehrere Druckköpfe in einer Maschine arbeiten und mit den entsprechenden Tanksystemen für den Vierfarbdruck ausgestattet sind. Dennoch ist ein bestimmtes Fassungsvermögen der Tanks erforderlich. Ein geringes Gewicht ist ebenfalls essentiell, vor allem, weil die Tanksysteme mit den Achsen mitbewegt werden.

Bei der Suche nach einer geeigneten Systemlösung für das Tintenmanagement stieß ROTH auf Bürkert. Wir begleiten Hersteller industrieller Druckmaschinen schon seit Jahrzehnten als Partner beim Fluidmanagement.

Viele Anforderungen an das Tanksystem

Das Tanksystem ist sehr kompakt und wiegt lediglich 0,8 kg. Dabei leistet es aber weit mehr als Tinte für den Druckkopf bereitzustellen: So sind alle Fluidkanäle rückstandsfrei spülbar, nichts kann durch getrocknete Tinte blockieren. Zudem sind Füllstands- und Temperatursensoren in den beiden Systemtanks integriert. Der eine Tank versorgt den Druckkopf, der andere nimmt die restliche Tinte nach dem Druckvorgang wieder auf.

Roth-Tanksystem

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„Der Tintendruck lässt sich sehr exakt und stabil regeln, z. B. je nach Entfernung zwischen Tanksystem & Druckkopf oder der Tintenbeschaffenheit."

Armin Roth, Geschäftsführer des Familienunternehmens Roth

Mithilfe eines integrierten Heizelements inklusive Temperatursensor kann die Temperatur der Tinte präzise geregelt werden. Die Vakuum- und Tintendosierung übernehmen insgesamt acht Ventile. Die Ausführungen haben sich bereits in zahlreichen anderen Anwendungen im Mikrobereich bewährt. Die Ventile sind leicht, kompakt, wartungsfrei und lassen sich bei Bedarf schnell wechseln. Außerdem sind sie chemisch beständig, einfach zu reinigen und überzeugen durch ihre geringe Leistungsaufnahme. Die Tanksysteme werden als montagefertige und geprüfte Komplettlösung geliefert. Sie sind jederzeit modifizierbar, sodass sie sich an verschiedenste Digitaldruckanlagen anpassen lassen. Kleinere Herausforderungen, die sich während der Entwicklungsarbeit ergaben, ließen sich rasch bewältigen. Der Spannungsbereich wurde bspw. an die 24-V-Versorgung der Maschinen angepasst und auch mechanisch ließ sich das System einfach integrieren.

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„Wir arbeiten aktuell an Robotiklösungen für den Druckvorgang und auch dabei kooperieren wir wieder eng mit Bürkert.“

Armin Roth, Geschäftsführer des Familienunternehmens Roth

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