Die Erfindung betrifft einen Druckkopf für eine Siebdruckmaschine, der in Längsrichtung eines aus Textil bestehenden flachen Siebes hin- und herverschiebbar geführt ist und eine quer zur Längsrichtung des Siebes verlaufende, auf dieses absenkbare Druckrakel umfaßt.
Druckrakeln für eine Siebdruckmaschine mit einem aus Textil bestehenden flachen Sieb sind bisher durchgehend aus weichelastischem Werkstoff hergestellt und weisen einen langgestreckten rechteckigen Querschnitt auf. Eine derartige Druckrakel wird in der GB-A-675 257 beschrieben. Am oberen Ende ist die Druckrakel über ihre gesamte Länge in einen Halter eingespannt, der sie im Betrieb, in einer bestimmten Winkelanstellung, über das Sieb führt, so daß die auf dieses aufgegebene Farbe von der Druckrakel durchgedrückt wird.
Um saubere Drucke zu erhalten, muß die Farbe gleichmäßig verteilt sein, und die Druckrakel soll über ihre gesamte Länge hinweg unter möglichst gleichmäßigem Druck auf dem Sieb aufliegen. Die Druckrakel soll an ihrem unteren, auf dem Sieb aufliegenden Ende eine scharfe Kante besitzen, andererseits aber weichelastisch sein, damit das Sieb nicht beschädigt oder vorzeitig abgenutzt wird.
Andererseits biegt sich eine aus weichelastischem Werkstoff bestehende Druckrakel unter dem Andruck der Haltevorrichtung mehr oder weniger stark durch, so daß sich dadurch der Winkel, unter dem die Rakel auf dem Sieb aufliegt, ändert.
Außerdem sind die bisherigen Druckrakeln instabil.
Wenn man die Druckrakeln, um ihre Durchbiegung möglichst gering zu halten, aus einem hartelastischen Werkstoff herstellt, dann werden die aus Textil bestehenden Siebe schnell beschädigt bzw. abgenutzt. Man ist dann gezwungen, metallische Siebe zu verwenden, die aber andere Nachteile besitzen, vor allem den eines sehr hohen Preises. Eine hartelastische Druckrakel für ein metallisches Sieb in Form eines Metallzylinders ist aus der DE-A-1 958 912 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckkopf für eine Siebdruckmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die optimale Andruckverhältnisse bezüglich des aus Textil bestehenden flachen Siebes gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Druckkopf für eine Siebdruckmaschine der eingangs genannten Art die Druckrakel einen Rakelhalter mit einer in diesen herausnehmbar eingesetzten langgestreckten Trageschiene aus einem hartelastischen Werkstoff und einer an der im Betrieb unten liegenden Kante dieser Trageschiene befindlichen, mit der Trageschiene flächig verbundenen Profilleiste aus einem weichelastischen Werkstoff umfaßt.
Die flächige Verbindung kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen, je nach den im einzelnen verwendeten Werkstoffen.
Vorzugsweise ist die Trageschiene eine gegenüber ihrer Breite dünne Platte bzw. besteht aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Platten.
Die Form der Trageschiene kann in relativ weiten Grenzen verschieden sein. Beispielsweise kann die Trageschiene einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Profilleiste zwischen die Enden ihrer beiden Schenkel eingesetzt ist.
Eine solche relativ dünne Trageschiene ist quer zu ihrer Längsrichtung kaum durchbiegbar, da sie aus einem hartelastischen Werkstoff besteht, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polyester oder auch aus Stahl.
Die Trageschiene kann auch aus Kunststoff bestehen, wobei in einem besonderen Herstellungsverfahren die im Betrieb unten liegende Kante der Trageschiene relativ weich und der übrige Teil der Trageschiene hart eingestellt ist und diese beiden in einem und demselben Herstellungsverfahren erzeugten Abschnitte einstükkig miteinander verbunden sind.
Im übrigen können aber für die Profilleiste verschiedene Werkstoffe Verwendung finden, sofern sie nur einerseits weichelastisch sind und andererseits gegenüber den verwendeten Siebdruckverfahren beständig sind. Insbesondere kann für die Profilleisten natürlicher oder synthetischer Gummi verwendet werden.
Die Verbindung zwischen der Trageschiene und der Profilleiste erfolgt durch Kleben oder Schweißen oder auch, wie vorstehend ausgeführt, durch einstückige Verbindung der beiden miteinander während der Herstellung.
Sofern die Trageschiene aus mit Glasfaser verstärktem Polyester und die Profilleiste aus synthetischem Gummi besteht, ist es zweckmäßig, vor der endgültigen Aushärtung des Polyesters die Profilleiste aufzudrücken. Es erfolgt dann während des Aushärtens eine innige Verbindung zwischen Trageschiene und Profilleiste. Das Verfahren der Verbindung ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Die Profilleiste besitzt erfindungsgemäß einen rechteckigen oder L-förmigen oder U-förmigen Querschnitt. Die Profilleiste kann aber auch, einen T-förmigen oder E-förmigen Querschnitt besitzen, sofern sie zwischen zwei Platten bzw. Schenkeln einer Trageschiene eingesetzt wird.
Schließlich wird vorgeschlagen, beiderseits der Trageschiene zwei Profilleisten anzuordnen und mit der Trageschiene zu verbinden. Man kann dann nach Abnutzung der einen Profilleiste die Druckrakel umdrehen und die Profilleiste auf der anderen Seite verwenden.
Die vorstehend vorgeschlagenen Druckrakeln sind zwar wegen der hartelastischen Ausbildung der Trageschiene gegen Durchbiegung sehr resistent, lassen sich aber über ihre Länge hinweg etwas verbiegen. Das ist dann erwünscht, wenn eine Haltevorrichtung für die Druckrakel verwendet wird, die mit einer Vielzahl von über die Länge verteilten Einstellschrauben versehen ist, so daß man dann jede gewünschte Verteilüng der Andruckkräfte über die Länge hinweg realisieren kann.
Bei solchen Siebdruckvorrichtungen jedoch, bei denen eine solche Einstellmöglichkeit nicht vorgesehen ist, wird man zweckmäßig Druckrakeln verwenden, bei denen die Trageschiene zwei im Abstand zueinander angeordnete Platten umfaßt.
Man kann aber auch eine Trageschiene U-förmigen Querschnitts verwenden, bei der ebenfalls eine gewisse Versteifung gegen Durchbiegung erzielt wird.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, eine weitere Versteifung durch eine oder mehrere sich über die Länge der Trageschiene bzw. deren beider Platten hinweg erstreckende Sicken zu erzielen. Diese Sicken können verschiedenen Querschnitt aufweisen, beispielsweise dreieckig, trapezförmig, quadratisch, rechteckig oder auch rund sein.
Die Befestigung der eingesetzten Trageschiene im Rakelhalter erfolgt entweder durch Schrauben oder durch einen Spannhebel oder auch durch eine pneumatische bzw. hydraulische Spannvorrichtung.
Die Befestigung der Trageschiene kann aber auch in einfacher Weise durch mehrere, über die Länge des Rakelhalters verteilte, unter Federdruck stehende Kugeln erfolgen.
Bei der Konstruktion eines Druckkopfes mit Druckrakel ist folgendes zu beachten:
Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Druckrakel 1 besteht aus einem Rakelhalter 2 und einem in einen Schlitz in einer Schmalseite desselben eingesetzten Rakelprofil 3. Der Rakelhalter besteht im allgemeinen aus Metall oder einem sonstigen, harten und standfesten Werkstoff, während das Rakelprofil aus einem mehr oder weniger weichelastischen Werkstoff, beispielsweise aus Gummi oder einem thermoplastischen Kunststoff, besteht.
Fig. 1 zeigt diese Druckrakel 1 in Arbeitsposition, wobei eine Kante an der Stirnseite des freien Endes des Rakelprofils 3 die Oberseite des Siebgewebes 5 berührt und wobei das Rakelprofil 3 hier unter einem spitzen Winkel gegenüber der Ebene des Siebgewebes angestellt ist. In dem spitzen Winkel befindet sich eine auf das Siebgewebe aufgebrachte Farbmenge 4, die dadurch, daß die Druckrakel 1 (in der Zeichnung) nach rechts verschoben wird, über das Siebgewebe 5 ausgebreitet wird.
Auf die Druckrakel 1 wird von oben her ein bestimmter, konstant gehaltener Druck ausgeübt, der zur Folge hat, daß sich das Rakelprofil 3 durchbiegt. Je nach Stärke dieser Kraft und nach Form und Größe sowie Werkstoffeigenschaften des Rakelprofils wird die Durchbiegung mehr oder weniger stark sein, so daß sich dadurch gleichzeitig auch derAnstellwinkel zum Siebgewebeverringert. In Fig. 1 ist eine solche durchgebogene Stellung 3' des Rakelprofils strichpunktiert dargestellt.
Während der Bewegung der Druckrakel 1 über das Siebgewebe hinweg wird die Druckfarbe 4 an den durchlässigen Stellen des Siebgewebes durch dieses hindurchgedrückt und stellt dort den Druckauftrag 7 auf dem unter dem Siebgewebe liegenden Druckträger 6 dar, der auf einer Druckauflage 8 ruht. Als Druckträger dienen Papier, Pappe, Textil, Kunststoffolie oder sonstiges.
Wie schon ausgeführt, bewirkt die Berührung des Rakelprofils mit der Druckfarbe chemisch und physikalisch eine Veränderung der Dimension dieses Profils und seiner mechanischen Eigenschaften, so daß sich dadurch die Durchbiegung mehr oder weniger stark zeitlich ändert.
Außerdem kann auch eine verschiedene Durchbiegung über die Länge des Rakelprofils hinweg aus den vorgenannten Veränderungen resultieren.
Wie vorstehend beschrieben, soll erfindungsgemäß in den Rakelhalter nicht ein Rakelprofil aus einem weichelastischen Werkstoff eingesetzt werden, sondern eine Trageschiene aus einem hartelastischen Werkstoff, die an ihrem unteren Ende eine Profilleiste aus weichelastischem Werkstoff trägt.
In den Figuren 2 bis 11 sind verschiedene Ausführungen solcher Druckrakeln dargestellt, wobei entweder eine einfache Trageschiene 9 oder eine doppelte Trageschiene 11, 12 und an deren unterem Ende eine Profilleiste 10 miteinander verbunden sind. Dabei werden in den Figuren 2 bis 11 für die verschiedenen Ausführungsbeispiele jeweils dieselben Bezugszeichen, jedoch mit verschiedenen Indices a... k verwendet.
Die Ausführungen gemäß Fig. 6,7,10 und 11 mit jeweils doppelter Trageschiene besitzen den Vorteil einer noch größeren Stabilität gegen Verbiegung derselben. Die Ausführungen gemäß Fig. 4 bis 7 der Profilleiste gestatten nach Abnutzung der einen Arbeitskante der Profilleiste auch die Ausnutzung der gegenüberliegenden unteren Kante, indem die Trageschiene in ihrem Halter einfach umgedreht wird.
Die in den Figuren 12 bis 14 dargestellten Rakelhalter, die oberseitig in einen Druckkopf eingesetzt werden, umfassen jeweils einen langgestreckten Block mit etwa rechteckigem Profil, der unterseitig die Trageschiene trägt.
Der in Fig. 12 dargestellte Rakelhalter 13a trägt in einem Schlitz 14a an seiner Unterseite herausnehmbar eine Trageschiene 19a aus einem hartelastischen Kunststoff. Die Festlegung erfolgt unter Zwischenlage einer Stahlleiste 15a mittels mehrer über die Länge der Druckrakel verteilter Spannhebel 18a, die in der die Stahlleiste 15a aufnehmenden Öffnung 16a verschwenkbar gelagert und mit Exzentern 17a versehen sind.
In Fig. 13 ist ein Rakelhalter 13b mit Aufnahmeschlitz 14b dargestellt, in den eine Trageschiene 19b aus Stahlblech mit unten seitlich aufgeklebter Profilleiste 20b aus Weichgummi eingesetzt ist. Auch hier ist eine Stahlleiste 15b zur Verteilung der Einspannkräfte über die ganze Länge der Trageschiene auf diese aufgelegt, die in die Offnung 16b eingebracht wurde. In dieser Öffnung sind ferner schwenkbar mehrere über die Länge des Rakelhalters verteilte Kurvenhebel 17b gelagert. An die anderen Enden dieser Kurvenhebel ist jeweils bei 21b die Kolbenstange einer pneumatischen Spannvorrichtung 22b angelenkt. Diese Spannvorrichtung ist mittels eines Winkels 23b am Rakelhalter 13b befestigt. Gegebenenfalls können alle über die Länge des Rakelhalters 13b verteilt angeordnete Kurvenhebel 17b von einer einzigen pneumatischen Spannvorrichtung 22b betätigt werden.
Eine vereinfachte Form der Befestigung der Trageschiene im Rakelhalter ist in Fig. 14 dargestellt. Der Rakelhalter 13m mit angeschraubter Deckplatte 82 besitzt unterseitig einen Schlitz 80 zur Aufnahme der Oberkante einer Trageschiene 19m, und besitzt mehrere, über seine Länge verteilte Bohrungen, in denen sich Druckfedern 81 und von diesen beaufschlagte Kugeln 15m befinden. Die Bohrungen sind an ihren Einmündungen in den Schlitz 80 etwas verengt, was in einfacher Weise durch Verformung der Ränder der Bohrungen durch einen Meißel erfolgt ist. Die Kugeln können also nicht in den Schlitz fallen, werden aber durch die Druckfedern 15m teilweise in diesen Schlitz 80 hineingedrückt. Die Abmessungen sind dabei so getroffen, daß die Kugeln eine eingedrückte Trageschiene 19m unter Druck festhalten.