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Patent Searching and Data


Title:
SPREADING PROCESS AND DEVICE, IN PARTICULAR FOR FLAT SCREEN PRINTING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/009735
Kind Code:
A1
Abstract:
A spreading process is disclosed for a machine having an oscillating spreading device (1) associated with a magnetic beam (9). The doctor blade (5) is lifted at the end of its stroke and is horizontally moved in the lifted state above the printing ink, then it is lowered until it touches the template before starting the next spreading stroke.

Inventors:
ZIMMER JOHANNES (AT)
Application Number:
PCT/AT1990/000127
Publication Date:
July 11, 1991
Filing Date:
December 21, 1990
Export Citation:
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Assignee:
ZIMMER JOHANNES (AT)
International Classes:
B41F15/42; (IPC1-7): B41F15/42
Foreign References:
DE707251C1941-06-18
EP0311743A11989-04-19
FR2214251A51974-08-09
EP0311742A11989-04-19
Other References:
See also references of EP 0460151A1
Attorney, Agent or Firm:
Torggler, Paul (Innsbruck, AT)
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Claims:
(0P a t e n t a n s p r ü c h e
1. : Rakelverfahren, insbesondere für Flachschablonen¬ druck, für eine Maschine mit hinund herbewegter Rakelvorrichtung bzw. Schablone, vorzugsweise in Kombination mit Magnetbalken, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß mindestens eine Rakelleiste mit einer Rakelhalteleiste unmittelbar vor, während oder nach Bewegungsbeendung von der Schablone abgehoben wird, wobei im abgehobenen Zustand eine horizontale Relativbewegung zwischen Rakelleiste und Schablone bzw. der auf der Schablone befindlichen Druckfarbe od.dgl. erfolgt, und die Rakelleiste vor dem nächs¬ ten Rakelstrich bis zur Berührung der Rakelleiste an der Schablone abgesenkt wird, und zwar in einer solchen Position, daß in Bewegungsrichtung des nächstfolgenden Rakelstriches gesehen die Druck¬ farbe vor bzw. die Rakelleiste hinter der Druckfarbe od.dgl. befindlich ist und die Rakelleiste bzw. ein in der Rakelleiste eingesetztes RakelArbeitselement frei, d.h. mit vertikaler Bewegungsmöglichkeit, auf¬ liegt.
2. Rakelvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (4) durch eine ein oder mehrteilige Trägerleiste (5) (Tragholm, Schiene od.dgl.) gehal¬ ten und durch diese mit einem Halte und Bewegungs¬ mechanismus verbunden ist, der die Abhebe bzw. Abhebe und Absenkbewegung bzw. auch die horizontale Längsbewegung bewirkt.
3. RakelVorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Rakelvorrichtung bzw. die Rakel leiste (4) zumindest teilweise aus magnetisierbarem Material besteht, daß die Rakelleiste (4) bzw. das Rakelelement (6) mittels Magnetkraft gegen die // Schablone gepreßt wird und daß das Magnetfeld wahl¬ weise aus und einβchaltbar ist.
4. Rakelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hagnetbalken (9) als soge¬ nannter Doppelmagnetbalken ausgebildet, d.h. mit zwei unabhängig voneinander wahlweise einschaltbaren Magnetfeldern ausgestattet ist, daß eine zusätzliche Relativbewegung zwischen diesem Doppelmagnetbalkβn und der Rakelvorrichtung vorgesehen ist und daß die Rakelleiste jeweils zu dem in Bewegungsrichtung gesehen zweiten Magnetfeld pasBβnd angeordnet ist (Fig. 3 5) .
5. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (4) schwenkbar bzw. drehschwenkkippbar gelagert ist (Pig. 6 8) .
6. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (4) aus mehreren Teilen besteht, wie z.B.
7. aus einem Rakel¬ element (6)und aus einer GleitführungsEinεchub Leiste (7) .
8. RakelVorrichtung nach einem der Ansprüche 2 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelelement (6) von oben her mit Einschnitten versehen und dadurch in einer vertikalen, längs des Rakelelementes (6) verlaufenden Ebene verfoπnbar ist.
9. Rakelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressung des Rakelelementes nach einem oder mehre¬ ren der vorstehenden Ansprüche durch das Eigen gewicht der Rakβlanpreßleiste, d.h. also mittels Schwerkraft, bewirkt wird. IL .
10. akelvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressung des Rakelelementes nach einem oder mehre¬ ren der vorstehenden Ansprüche durch die magneti sierbare Masse der Rakelanpreßleiste und ein dieser Masse zugeordnetes Magnetfeld erfolgt, wobei der Vorgang der Magnetkrafterzeugung auch durch umge¬ kehrt erfolgende Anordnung erfolgen kann, d.h. also durch Anordnung der magnetkrafterzeugenden Einrich¬ tung an bzw. in der Rakelhalte und Anpreßleiste und Anordnung der magnetisierbaren Masse in bzw. unter¬ halb der Rakelanliegefläche.
11. Rakelvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (4) zwecks Vergrößerung ihrer Biegefähigkeit mit Ein¬ schnitten versehen ist bzw. über ihre Länge gesehen aus Teilstücken besteht, die elastisch miteinander verbunden sind.
Description:
Rakelverfahren und Rakelvorrichtung, insbesondere für Flachschablonendruck

In Flachschablonen intermittierend hin- und herbewegte RakelVorrichtungen bzw. diesen funktionsanalog kon¬ struierte Rakelvorrichtungen anderer Art, die z.B. stillstehend angeordnet sind und an welchen die Schab¬ lone intermittierend hin- und herbewegt vorübergleitet, sind bekannt. Bekannt ist auch, daß Rakeln bzw. Rakel¬ vorrichtungen vorübergehend von der Schablone abgehoben werden. Dies ist insbesondere bei den sogenannten Kipp¬ rakeln üblich, das sind solche Rakeln, die aus zwei Rakelleisten mit dazwischen liegend angeordnetem Farb- räum bestehen, wobei jeweils nur die in Bewegungs- richtung rückwärtige Rakelleiste anliegt bzw. räkelt.

Diese nach dem Stand der Technik bekannten Rakelvor¬ richtungen sind biegesteif bzw. müssen biegesteif kon- struiert sein, um die Rakelanpreßkräfte bzw. allenfalls auch die Bewegungskräfte entweder an den Endbereichen oder im Mittelbereich der Rakelleiste bzw. Rakelhalte¬ leiste einleiten zu können.

Neuartig an der hiemit vorgestellten Erfindung ist ein aus mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Bewegungs¬ abläufen zusammengesetztes Rakelverfahren, das mit magnetischer Rakelanpressung kombinierbar ist und bei dem die Rakel bzw. Rakelleiste zusätzlich zu dem im Randbereich der Schablone erfolgenden Abhebevorgang eine horizontale Relativbewegung gegenüber der Schab¬ lone ausführt und hierbei am Ende jedes Rakelstriches den vor der Rakel auf der Schablone befindlichen Farb¬ vorrat überspringt, um sodann nach Erreichen der End- position im nächsten Bewegungsteilschritt des Rakel- Arbeitsverfahrens in den Bereich zwischen diesem Farb¬ vorrat und dem Schablonenrahmen abgesenkt zu werden.

Aufgrund dieses Bewegungsverlaufes gelangt die Rakel zu einem neuen Anfangs-Anliegebereich in der Schablone und befindet sich damit für den nächstfolgenden Rakelstrich wieder hinter der Farbvorratsmenge in der Schablone.

Erfindungskennzeichnend ist weiter, daß der für den Rakelvorgang erforderliche Rakelanpreßdruck nicht in der nach dem Stand der Technik bekannten Art in die Rakel bzw. Rakelleiste eingeleitet wird, sondern daß die zur Bewegung der Rakel bzw. Rakelleiste eingesetz¬ ten mechanischen Hilfsmittel der Rakelvorrichtung nur den gemäß dem vorbeschriebenen Arbeitsverfahren erfor¬ derlichen Bewegungsablauf bewirken und daß die für den Auftragungsvorgang erforderliche Rakelanpreßkraft wahl- weise entweder durch Schwerkraft (gleichmäßig auf die gesamte Rakellänge aufgeteilte Gewichtsbelastung bzw. Eigengewicht der Leiste) oder durch in die Rakelleiste bzw. Rakelhalteleiste bzw. in das Rakelelement einge¬ leitete Magnetkraft bewirkt wird, was eine zumindest teilweise magnetisierbare Ausführung dieser Teile voraussetzt.

Wird im Flachschablonendruck magnetisch bewirkte Rakel- anpreßkraft eingesetzt, so ist es bisher üblich, die Magnetkraft auch für die Übertragung der Rakelbewe¬ gungskraft mitzuverwenden.

Diese Konstruktionsart ist zwar im Vergleich zu den ohne Magnetkraft arbeitenden Rakelvorrichtungen sehr einfach, weil keine mechanischen Hilfsvorrichtungen für das Halten, Bewegen und Anpressen der Rakel erforder¬ lich sind, nachteilig wirkt hierbei aber, daß die magnetische Anpreßkraft nur in beschränktem Ausmaß für die Bewerkstelligung der Rakelbewegungsabläufe einsetz- bar ist.

Dadurch bedingt müssen magnetisch mitbewegte Rakelvor¬ richtungen außerordentlich leichtgewichtig und leicht¬ beweglich konstruiert werden. Auf die Erreichung von Rakel-Höchstgeschwindigkeiten muß hierbei verzichtet werden, da der Bewegungsvorgang nur langsam beginnen und langsam beschleunigt werden darf, um die Gefahr des Abreißens vom Magnetfeld zu vermeiden. Bei Verwendung von Rollrakeln, die durch Magnetkraft angepreßt und bewegt werden, darf ein bestimmter Mindestdurchmesser nicht unterschritten werden und bestimmte Visko¬ sitätsgrenzen dürfen nicht überschritten werden. Es sind somit der Anwendbarkeit dieser vorbeschriebenen, bekannten Rakeltechnik enge Grenzen gesetzt.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Rakelverfahrens bzw. einer erfindungsgmäß konstruierten Rakelvorrich¬ tung bringt Fortschritte in der Rakeltechnik, indem die vorstehend beschriebenen nachteiligen Eigenschaften von mittels Magnetkraft angepreßten und durch Magnetkraft mitbewegten Rakelvorrichtungen aufgehoben werden und hat außerdem gegenüber den mechanisch angepreßten bzw. mechanisch bewegten Rakelvorrichtungen die bedeutenden Vorteile der breitengleichmäßigen Rakelanpressung und der elektrischen Einstellbarkeit der Rakelanpreßkraft aufzuweisen.

Die hiemit vorgestellte Erfindung vereinigt somit in besonders vorteilhafter Weise positive Eigenschaften, die bisher entweder den nur mechanisch angepreßten und mechanisch bewegten oder den nur magnetisch angepreßten Rakelvorrichtungen vorbehalten waren.

Das freie Aufliegen der Rakel (Rakelelement bzw. Rakel- element-Halte- und Anpreßleiste) ermöglicht, daß - das Rakelgerät in Leichtbauweise konstruiert werden kann. Die Rakel-Halte-Trägerkonstruktion kann von der nach dem bisherigen Stand der Technik erforderlichen Aufgabe

der Rakelanpressung entlastet werden und hat die Rakel nur mehr für den Zweck des Abhebens und allenfalls des Hin- und Herbewegens zu halten. Hiefür sind erheblich geringere Kräfte erforderlich als für das Anpressen der Rakel in der bisher praktizierten Art. Abgesehen von der vorbeschriebenen Möglichkeit der Leichtbau¬ konstruktion des Rakel-Halte-Trägers und der erfin¬ dungsgemäß minimierten Biegungsbeanspruchung wirkt eine unerwünscht auftretende geringfügige Verbiegung zwischen der Rakelleiste und dem Rakelelement nicht mehr funktionsstörend in bezug auf die Gleichmäßigkeit des Rakelanpreßdruckes über die gesamte Rakelanliege¬ länge bzw. Auftragungsbreite.

Die vorstehend generell beschriebene Erfindung ist in den Figuren 1 bis 5 verfahrenstechnisch und anhand eines Konstruktionsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Figuren 6 bis 8 zeigen, als zusätzliche Ausgestaltung, eine der möglichen Schrägstellungsvarianten.

In der Beschreibung der Figuren 1 und 2 bezeichnen die zu den Bezugsziffern zusätzlich in Klammern gesetzten Ziffern die jeweiligen Positionen im Ablauf des Arbeitsverf hrens.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen die Darstellung einer erfindungsgemäß konstruierten Rakelvorrichtung und der verfahrensgemäßen Arbeitstakte, die diese Vorrichtung ausführt.

Bezugsziffer 1 (1) bezeichnet die Rakel gesamtheitlich (Rakelträger bzw. Rakelhalteleiste 5, bzw. Rakelleiste

4 und Rakelelement 6) in der Ausgangsposition (1) • für einen ersten Rakelstrich in einer Flachschablone 2

(Schablonenrahmen, mit Schablonengaze bespannt, die im

Randbereich farbundurchlässig und im Arbeitsbereich

-

farbdurchlässig ist) . 3 bezeichnet den in der Schablone befindlichen Färb- bzw. Substanzvorrat. 4 bezeichnet die Rakelleiste bzw. Rakelhalteleiste, die ein- oder mehrteilig ausgeführt sein kann. Im Konstruktionsbei- spiel der Figuren 1 bis 5 ist diese Leiste T-förmig ausgebildet und in eine ein- oder mehrteilig ausgebil¬ dete Trag- und Halteleiste 5 eingeschoben. Die Befesti¬ gung dieser Trag- und Halteleiste 5 kann durch unter¬ schiedliche konstruktive Maßnahmen erfolgen, ein Bei- spiel wird in den Figuren 3 bis 5 und ein weiteres Bei¬ spiel in den Figuren 6 bis 8 dargestellt.

Ziffer 6 bezeichnet das eigentliche Rakelelement, das in den Konstruktionsbeispielen Fig. 1 - Fig. 8 aus magnetisierbarem Material besteht und in das gegebenen¬ falls, wie später dargestellt, eine Arbeitsleiste ein¬ gesetzt sein kann. An den T-förmigen oberen Teil der Rakelleiste 4 sind zwei winkelförmige Gleitführungs- und Halteteile 7 befestigt. Die Innenflächen dieser Teile 7 bilden die Gleitführung für das Rakelelement bzw. Rakel-Arbeitselement 6, dessen Beweglichkeit durch eine Ausnehmung im Rakelelement 6 und ein diesem zuge¬ ordnetes Arretierteil begrenzt wird; es ist dies eine Sicherung gegen unerwünschtes Herausfallen aus der Gleitführung 7.

9 bezeichnet einen Magnetbalken der in Richtung des Pfeiles 10 bewegbar ist, dieser Bewegung konform wird die Rakel- bzw. die Rakeltrag- und Halteleiste samt Rakel usw. in Richtung des Pfeiles 11 bewegt.

Der rechte Teil der Fig. 1 zeigt, mit Ziffer 1 (12) bezeichnet, die nach Ausführung der Rakelbewegung in Richtung des Pfeiles 11 erreichte Arbeitsposition " (12) der Rakel 1 in strichlierter Darstellungsart.

Daran anschließend beginnt bei gleichzeitiger Fortfüh¬ rung der in Richtung des Pfeiles 11 verlaufenden Bewe¬ gung die in Richtung des Pfeiles 13 verlaufende Abhebe- Bewegung der Rakel 1 bis zum Erreichen der Endposition (14) . Aus dieser mit 1 (14) bezeichneten Position wird die Rakel in Richtung des Pfeiles 15 wieder abgesenkt bis zum Aufliegen auf der Schablone bzw. dem darunter befindlichen Magnetbalken 9.

Das ist die in Fig. 2 dargestellte und mit 1 (16) bzw. 9 (16) dargestellte zweite Anfangsposition der Rakel 1 bzw. des Magnetbalkens 9. Durch diesen vorbeschriebenen Bewegungsverlauf wurde der Substanzvorrat 3 in der Schablone übersprungen und befindet sich jetzt, vor dem Beginn des zweiten Rakelstriches, wiederum vor der Rakel, diesmal aber auf der anderen Seite als vorher. Der Pfeil 17 bezeichnet die nächstfolgende Rakelbewe¬ gung bis zum Erreichen der Position (18) , die in der linken Hälfte der Fig. 2 mit 1 (18) und 9 (18) bezeich- net ist. Es ist dies eine der Arbeitspositionen der Rakelvorrichtung. Der Pfeil 19 bezeichnet die weitere Fortsetzung der mit dem Pfeil 17 begonenen Rakelbewe¬ gung bis zum Erreichen der zweiten Endposition, die in strichlierter Darstellungsart mit 1 (22) bzw. l (9) bezeichnet ist. Die Ziffern 6 (20) und 6 (21) bezeich¬ nen das Rakelelement 6 in zwei unterschiedlichen Posi¬ tionen seines Bewegungsverlaufes zwischen Position (18) und der Position (22) .

In Fig. 3 sind die mit der Rakel 1 mitbewegten Teile, welche zu deren Halten und Bewegen dienen, dargestellt. Der U-förmige Halteteil 23 für die Trag- und Halte¬ leiste 5 stellt sicher, daß die Rakelvorrichtung l sowohl horizontal wie vertikal bewegt werden kann." Zu diesem Zweck ist die Rakel 1 bzw. deren Trag- und Halteleiste 5 vertikal verschiebbar im U-förmigen Halteteil gelagert. Auf der Halteleiste 5 ist eine

Konsole 24 angebracht, an welcher eine Laufrolle 25 um eine Achse 26 beweglich gelagert ist. Greifen an dieser Laufrolle 25 in noch zu beschreibender Weise nach oben gerichtete Kräfte an, wird die Rakelvorrichtung 1 aus dem Halteteil 23 herausgehoben und damit von der Schablone entfernt.

Nach Verschiebung der Rakelvorrichtung in Richtung des Pfeiles 37 in die in Fig. 4 dargestellte Randlage läuft die Laufrolle 25 auf einen vor der Zeichenebene liegen¬ den, um ein Gelenk 31 drehbaren Hebel 29 auf, sofern diese durch geeignete Verdrehung der Steuernocke 32 um die Achse 33 in die dargestellte Schräglage gebracht ist. Dadurch bewegt sich die Konsole 28 samt dem über die Rakeltrag- und Halteleiste 5 daran befestigten Rakelelement 6 im Halteteil 23 nach oben in die mit 28 bezeichnete Endlage. Diese Bewegung erfolgt in Richtung des Pfeiles 27. Aus der Position 28 gelangt die Rakel durch Verschwenken der Nocke 32 und des Hebels 29 wieder in die untere Arbeitsposition, und zwar an der Rückseite des durch die dargestellte Bewegung über¬ sprungenen Farbsumpfes 3.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, wie die Rakeltrag- und Halteleiste 5 mittels des Halteteiles 23 längs der Flachschablone relativ zur Flachschablone 2 und zum ortsfest auf der Achse 31 gelagerten Hebel 29 bzw. zur ortsfest um die Achse 33 schwenkbaren Nocke 32 verfahr¬ bar ist. Die Längsbewegung des Halteteiles 23 kann auf ganz verschiedene Weise erfolgen. Im dargestellten Fall dient dazu eine Schubgestänge 41, welches in einer Führungsschiene 42 gleitet und über eine Lasche 40 mit dem Halteteil 23 verbunden ist. Auch der Magnetbalken 9 ist im vorliegenden Fall längs der Schablone 2 verfahr- bar, und zwar mittels eines Schubgestänges 43, welches ihn längs der Führungsschiene 44 abrollen läßt.

Anhand von Fig. 3 und 4 werden verschiedene Möglich¬ keiten demonstriert, das Rakelelement 6 auszubilden. Im Falle von Fig. 3 ist im Rakelelement 6, welches aus magnetisierbarem Material besteht, eine Arbeitsleiste 38 eingesetzt.

In Fig. 4 ist dargestellt, daß auch umgekehrt ein magnetisierbarer Teil 39 in ein aus nicht magnetisier¬ barem Material bestehendes Rakelelement 6 eingesetzt werden kann.

Im Gegensatz zu Fig. 1 und 2 ist beim Ausführungsbei- spiel nach Fig. 3 - 5 der Magnetbalken 9 mit zwei Reihen 34 bzw. 36 von Magneten bestückt, von denen während des Rakelvorganges jeweils die vordere abge¬ schaltet ist. Um das Abheben des Rakelelementes 6 zu erleichtern, wird am Ende eines Rakelstriches jeweils die in Arbeitsrichtung nachfolgende Reihe von Magneten abgeschaltet, um die magnetische Anpressung der Rakel aufzuheben.

Die Schiebestangen 41 und 43 können durch einen gemein¬ samen Antrieb oder durch je einen separaten Antrieb bewegt werden. Bei stationärer Anordnung der Rakelvor- richtung und des Magnetbalkens und einer mit einer Warenbahn gemeinsam bewegten Schablone sind solche Bewegungseinrichtungen, wie z.B. die mit 41 bis 44 bezeichneten, nicht erforderlich.

Die Beweglichkeit der Rakelleiste 4 kann wie in Fig. 1 - 5 auf die Verschiebbarkeit parallel zum Rakelelement 6 beschränkt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Rakelleiste 4 jedoch auch verschwenkbar gestaltet werden, um sie in Richtung der Auftragungsbewegung schrägstellen zu können. Die Schwenkung kann dabei, wie in Fig. 6 - 8 dargestellt, gemeinsam mit der Rakel- tragleiste 5 erfolgen oder auch alternativ zu dieser.

Von den Konstruktionen nach Fig. 1 - 5 unterscheidet sich jene nach Fig. 6 - 8 im wesentlichen dadurch, daß anstelle der in den Fig. 3 - 5 dargestellten Konstruk¬ tionsteile 23 bis 26 und einer Bewegungsstange 41 (Fig. 5) eine Konsole 45 vorgesehen ist, die mit einer Stift- Langlochverbindung 46 an einer Längsbewegungsstange 47 befestigt ist. Durch eine zusätzliche Verschiebung dieser Bewegungsstange 47 in Richtung der Pfeile 48 oder 49 wird eine Schrägstellung bewirkt. Nach dieser Schrägeinstellung wird die BewegungsStange 47 und der Magnetbalken 9 für den Rakelvorgang jeweils gemeinsam und parallel in Richtung entweder der Pfeile 50, 51 oder 52,53 bewegt.

In der Einrichtung nach Fig. 6 - 8 ist bei abgeschalte¬ tem Magnetfeld ein sogenanntes Vorfluten möglich. Die Rakelleiste gleitet dabei nur mit ihrem Eigengewicht über die Schablone und verteilt dabei eine Farbschicht. Diese kann anschließend mit eingeschaltetem Magnetfeld in die Warenbahn eingepreßt werden. Bei einem Betriebs¬ stillstand wirkt das Vorfluten dem Eintrocknen der Schablone entgegen.

Bei der konstruktiven Durchführung der Erfindung ist besonders darauf zu achten, daß durch die mechanische Halterung der Rakel 1 keine Kräfte in das Rakelelement 6 eingeleitet werden, welche zu Verkantungen gegenüber der Unterlage führen. In diesem Sinne kann vorgesehen sein, daß das Rakelelement 6 in einer vertikalen, längs der Rakel 1 verlaufenden Ebene geringfügig verbiegbar ist. Diese Verbiegbarkeit kann - auch bei einem in seiner Querschnittsebene nicht verformbaren Rakel¬ element - dadurch erzielt werden, daß das Rakelelement 6 von oben her mit Einschnitten versehen ist, welche den über die ganze Länge des Rakelelementes 6 durch¬ gehenden Querschnitt stark einschränken.