Die Erfindung betrifft einen Spannrahmen für an ihren Rändern mit Perforierungen zum Aufspannen versehene Schablonen aus Metall- oder Kunststoffolien, insbesondere für den Schablonendruck, wobei im Rahmen eine mittels eines Druckmediums betätigbare Spannvorrichtung für verstellbare Spannleisten angeordnet ist, deren Greifstifte in die Perforierungen der Schablone eingreifen.
Spannrahmen der genannten Gattung sind durch die DE 195 30 373 A1 bekannt geworden. Hier ist es jedoch nachteilig, daß an jeder Spannleiste zwei mit Druckluft betätigte Spannzylinder in großem Abstand angeordnet sind. Wie sich gezeigt hat, resultiert hieraus beim Spannen der Schablone ein Durchbiegen der Spannleiste, woraus sich in der Schablone unterschiedliche Spannkräfte ergeben. Die entstehenden Verwerfungen wirken sich negativ aus, da die Ansprüche an die Genauigkeit der Auflage der Schablone, insbesondere auch beim "on-contact"-Drucken im Fine-Pitch-Bereich, sehr hoch sind.
Durch die WO 92/08 616 ist auch bereits ein Spannrahmen bekannt geworden, bei dem zum Spannen einer Schablone ein Zugbalken mittels eines mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Schlauches verstellt wird. Am Zugbalken ist ein Halteband befestigt, das die Greifstifte für die Schablone trägt. Diese Lösung weist jedoch insbesondere den Nachteil auf, daß die Führungsmittel für den Zugbalken sehr aufwendig sind.
Auch durch die WO 97/03 833 ist es bereits bekannt geworden die Spannmittel eines Spannrahmen mittels beaufschlagbarer Spannschläuche zu betätigen. Hier erfordert die Funktionsfähigkeit jedoch die Anordnung einer zusätzlichen Federeinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannrahmen zu schaffen, der sich bei einfachem und kostengünstigem Aufbau auch durch eine hohe und gleichmäßig auf die gesamte Arbeitsfläche der Schablone aufbringbare Spannkraft auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, daß im Spannrahmen eine mittels eines Druckmediums betätigbare Spannvorrichtung für verstellbare Spannleisten angeordnet ist, deren Greifstifte in Perforierungen einer Schablone eingreifen und die Spannvorrichtung von in einem Rahmenprofil angeordneten, gleichmäßig mit einem Druckmedium beaufschlagbaren, elastisch verformbaren Spannschläuchen gebildet ist, an denen die Spannleisten vorderseitig in ihrer vollen Länge anliegen, und die Spannleisten rückseitig mit Schwenknocken versehen sind, die sich auf einem Abschlußprofil des Rahmenprofils abstützen, derart, daß die Spannleisten mittels der Spannschläuche zum Spannen der Schablone auf den Schwenknocken verschwenkbar sind.
Aus dieser Gestaltung ergibt sich mit sehr einfachen Mitteln eine sehr exakte Führung der Spannleisten während des gesamten Spannvorganges. Die Spannleisten werden stets über ihre volle Breite gleichmäßig, ohne seitlichen Versatz, verschwenkt. Hinzu kommt, daß die Spannschläuche an den Spannleisten in deren voller Länge anliegen, so daß die Stellkraft in die Spannleisten über deren volle Länge sehr exakt eingeleitet wird. Irgendeine Verformung der Spannleisten wird so wirkungsvoll verhindert. Das bedeutet, daß die Greifstifte der Spannleisten während des Spannvorganges exakt in ihrer konstruktiv vorgegebenen Position verbleiben, so daß die Spannkraft sehr gleichmäßig in die empfindliche Schablone eingeleitet wird. Irgendwelche schädlichen Verwerfungen der Schablone, die deren Planlage beeinträchtigen könnten, werden so sicher vermieden. Insgesamt ist mittels des erfindungsgemäßen Spannrahmens ein Spannen der Schablone mit höchster Präzision möglich. Insbesondere ergibt sich hieraus eine Einsatzmöglichkeit auch im Bereich des "on-contact"-Druckens auch im Fine-Pitch-Bereich. Unterstützt wird die Präzision durch die Möglichkeit, die Schablone an vier Seiten gleichmäßig zu spannen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Schwenknocken an den Spannleisten rückseitig, sich im wesentlichen über deren ganze Länge erstreckend, außermittig angeordnet, wobei die Spannschläuche zum Spannen der Schablone vorderseitig, im wesentlichen mittig, anliegen. Eine derartige Anordnung der Schwenknocken stützt die Spannleisten über ihre volle Länge äußerst wirkungsvoll ab. Zudem ergibt sich aus dieser Anordnung eine ausgeprägte unterstützende Hebelwirkung für die mittels der Spannschläuche aufgebrachten Spannkräfte.
Im Rahmen der Erfindung kann es weiterhin vorgesehen sein, daß die Spannschläuche über im Rahmenprofil fixierte Verbindungsstücke miteinander verbunden sind. Wie sich gezeigt hat, ist so eine exakte Positionierung der Spannschläuche möglich, wobei schädliche Deformationen vermieden werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Rahmenprofil des Spannrahmens U-förmig ausgebildet und durch ein eingefügtes Abschlußprofil derart verschlossen, daß ein innerer Freiraum gebildet ist, in dem die Verbindungsstücke als Eckverbinder, sowie die Spannschläuche und die Spannleisten angeordnet sind.
Weiterhin ist es vorgesehen, daß die Verbindungsstücke mit Anschlußstutzen für die Spannschläuche und mit Leitkanälen für ein Druckmedium versehen sind, und daß ein Verbindungsstück zusätzlich mit einem an ein Druckmedium geführten Einlaß versehen ist. Es ist so möglich, die Spannschläuche auf sehr einfache Art und Weise mittels einer einzigen Druckquelle gleichmäßig zu beaufschlagen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsstücke zweiteilig ausgebildet sind und aus einem Eckstück und aus einem Anschlußstück bestehen, wobei das Eckstück mit einem Anschlußstutzen für einen Spannschlauch und mit einer rechtwinkelig zum Anschlußstutzen angeordneten Einstecköffnung für einen Montagezapfen des Anschlußstückes versehen ist. Das Anschlußstück weist außerdem einen sich in Richtung des Montagezapfens erstreckenden Anschlußstutzen für einen weiteren Spannschlauch auf. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es, die Spannschläuche bereits vor dem Einlegen in das Rahmenprofil des Spannrahmens mit den zugehörigen Anschlußstücken zu verbinden. Die Spannschläuche werden anschließend, zusammen mit den Anschlußstücken, in das Rahmenprofil eingelegt. Es werden dann die Anschlußstücke durch Einstecken der Anschlußstutzen in die zugehörige Einstecköffnung miteinander verbunden. Insgesamt gestaltet sich die Montage der Spannschläuche aufgrund dieser Gestaltung sehr einfach. Die Spannschläuche sind zudem im Freiraum des Rahmenprofils optimal, d. h. ohne jede für eine einwandfreie Funktion schädliche Umlenkung, etwa in den Ecken des Rahmenprofils, angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die in den Anschlußstücken angeordneten Leitkanäle an die Einstecköffnung und in den Montagezapfen geführt, wobei die Steckverbindung mittels wenigstens eines Dichtringes abgedichtet ist. Auf diese Weise ist mit dem Herstellen der Steckverbindung auch eine sichere Verbindung gewährleistet.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, daß die Spannleisten im Rahmenprofil, paarweise gegenüberliegend, im Bereich der Ränder der zu spannenden Schablone angeordnet sind. Wahlweise können im Rahmenprofil zwei Spannleisten oder aber auch vier Spannleisten paarweise gegenüberliegend angeordnet sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind dabei vier Spannleisten paarweise gegenüberliegend angeordnet, so daß die Schablone in vorteilhafter Weise an ihren vier Seiten gespannt werden kann. Hieraus ergibt sich eine besonders gute Planlage der Schablone.
Vorzugsweise sind die Greifstifte der Spannleisten im Bereich der Ränder der Schablonen aus dem Rahmenprofil, durch Öffnungen hindurch, herausgeführt. Die Greifstifte sind folglich dazu in der Lage, die Schablonen in der Rahmenebene zu erfassen und zu spannen.
Vorteilhaft ist es außerdem, wenn im Bereich der Spannleisten Regulierschrauben angeordnet sind, die den Spannweg der Spannleisten einstellbar begrenzen. Es ist so möglich, die auf die Schablone einwirkende Spannkraft einzustellen und zu optimieren.
Weiterhin ist es vorgesehen, daß die Greifstifte der Spannleisten in ihrem Abschnitt, der aus dem Spannrahmen hervorragt, im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet sind, wobei abgeflachte Kanten in die Spannrichtung der Schablone ausgerichtet sind, die entlang ihrer Ränder mit einer Perforierung versehen ist, die der Form und Anordnung der Greifstifte auf den Spannleisten entspricht. Aufgrund dieser Gestaltung werden die mittels der Greifstifte in die Schablone eingeleiteten Spannkräfte optimal in diese eingeleitet.
Vorzugsweise sind die abgeflachten Kanten der Greifstifte senkrecht zur Ebene der Schablonen schräg geführt und als Hinterschneidung ausgebildet. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Schablonen von den Greifstiften beim Aufspannen sehr sicher erfaßt und dann sicher gehalten werden.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schablone an ihren Rändern mit zusätzlichen U-förmigen Ausnehmungen versehen ist, die beim Befestigen auf dem Spannrahmen zur sicheren und schnellen Positionierung der Schablone über dort angeordnete Führungsstifte greifen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß im Bereich der Ränder der Schablone am Spannrahmen Abdeckleisten befestigbar sind, die auch über die Greifstifte der Spannleisten greifen. Die Abdeckleisten sind vorzugsweise mit Langlöchern versehen und am Spannrahmen durch Aufschieben befestigbar. Dabei greifen Ansätze der Langlöcher der Abdeckleisten unter Köpfe der Führungsstifte des Spannrahmens. Die Abdeckleisten drücken die Perforationen der Schablone sicher auf die Greifstifte und decken diese ab.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
In der Zeichnung ist mit 1 ein Spannrahmen bezeichnet, von dem aus Platzgründen in der Figur 1 dessen vier Eckbereiche dargestellt sind. Der Spannrahmen 1 ist von einem U-förmigen Rahmenprofil 2 gebildet, das durch ein Abschlußprofil 3 mit einer Abstützfläche 3a geschlossen ist. Im Rahmenprofil 2 sind ein Spannschlauch 4 und eine am Spannschlauch 4 anliegende Spannleiste 5 angeordnet. Die Spannleiste 5 ist an einer Längskante mit Greifstiften 6 versehen. Die Greifstifte sind, wie aus der Figur 2 ersichtlich ist, aus dem Rahmenprofil 2, durch Öffnungen 7 hindurch, in dem Bereich der Ränder 8 einer zu spannenden Schablone 9 hinausgeführt. Die Greifstifte 6 greifen dabei in Perforierungen 10 der Schablone 9 ein, die aus der Figur 6 ersichtlich sind.
Die Greifstifte 6 sind, wie insbesondere aus der Figur 4 ersichtlich ist, in ihrem Abschnitt 11, der aus dem Spannrahmen 1 hervorragt, im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet. Abgeflachte Kanten 12 des Abschnitts 11 sind dabei in Spannrichtung der Schablone 9 ausgerichtet, die entlang ihrer Ränder 8, wie aus Figur 6 ersichtlich, mit Perforierungen 10 versehen ist, die der Form und Anordnung der Greifstifte 6 auf den Spannleisten 5 entspricht. Die abgeflachten Kanten 12 der Greifstifte 6 sind im übrigen schräg in einem Winkel senkrecht zur Ebene der zu spannenden Schablone 9 geführt und als Hinterschneidung ausgebildet. Aufgrund dieser Gestaltung wird die Schablone 9 von den Greifstiften 6 der Spannleisten 5 sicher gehalten. Auch werden mittels der abgeflachten Kanten 12 der Greifstifte 6 die Spannkräfte optimal in die Schablone 9 eingeleitet.
An den Rändern 8 der Schablone 9 sind zusätzliche Führungen in Form U-förmiger Ausnehmungen 13 angeordnet. Mit diesen Ausnehmungen 13 greift die Schablone 9 beim Anbringen auf dem Spannrahmen 1 zur Ausrichtung über Führungsstifte 14 des Spannrahmens 1. Die Schablone 9 liegt nach ihrer Befestigung auf dem Spannrahmen 1 mit ihrem Randbereich zur Positionierung auf umlaufenden Noppenleisten 16 des Spannrahmens 1 auf.
Für die Ränder 8 der Schablone 9 und die Greifstifte 6 sind am Spannrahmen 1 Abdeckleisten 15 vorgesehen. Die Abdeckleisten 15 weisen Langlöcher 15a mit Ansätzen 15b auf und können am Spannrahmen 1 durch Aufschieben befestigt werden. Dabei greifen die Ansätze 15b der Langlöcher 15a der Abdeckleisten 15 unter Köpfe 14a der Führungsstifte 14 des Spannrahmens 1, so daß die Abdeckleisten 15 dort formschlüssig sicher gehalten werden. Die Abdeckleisten 15 drücken die Perforierungen 10 der Schablone 9 sicher auf die Greifstifte 6 und decken diese ab. Die Abdeckleisten 15 sind am Spannrahmen im Bereich der Ränder 8 der Schablone 9 und der Spannleisten 5 mit ihren Greifstiften 6 angeordnet.
Die Spannleisten 5 sind, wie auch aus der Figur 3 ersichtlich ist, mit einer sich jeweils über ihre ganze Länge erstreckenden Schwenknocke 17 versehen, die sich auf dem Abschlußprofil 3 des Rahmenprofils 1 abstützt. Die Schwenknocke 17 liegt dabei, wie in der Figur 2 dargestellt, an der Abstützfläche 3a des Abschlußprofils an. Das Abschlußprofil 3 kann Teil des Rahmenprofils 2 oder aber durchaus auch ein zusätzliches, im Rahmenprofil 2 angeordnetes Bauteil sein. Wesentlich ist, daß für die Schwenknocke 17 die Abstützfläche 3a vorgesehen ist.
Durch eine Druckmittelbeaufschlagung der Spannschläuche 4 sind die Spannleisten 5 zum Spannen der mit ihren Perforationen auf den Greifstiften 6 befestigten Schablone 9 auf ihren Schwenknocken 17 in die in der Figur 2 gestrichelt dargestellte Position verschwenkbar. In dieser Position ist die Schablone 9 gespannt. Der Schwenkwinkel der Spannleisten 5 ist mittels Regulierschrauben 18 einstellbar, die im Abschlußprofil 3 verstellbar angeordnet sind. Es ist somit auch eine Anpassung des Spannrahmens 1 an die Anordnung der Perforationen 10 unterschiedlicher Schablonen 9 möglich. Die Regulierschrauben 18 sind, wie aus der Figur 1 ersichtlich, rund um die Außenseiten des Spannrahmens 1 verteilt angeordnet.
Anstelle einer sich über die ganze Länge erstreckenden Schwenknocke 17 können die Spannleisten 5 alternativ auch mit einzelnen, über deren Länge verteilt in der Schwenklinie angeordneten Schwenknocken 17 versehen sein. Auch dann ist ein stets sehr präzises Verschwenken der Spannleisten 5 gewährleistet.
Die in einem Freiraum 19 des Rahmenprofils 2 angeordneten Spannschläuche 4 sind über im Rahmenprofil 1 fixierte Verbindungsstücke miteinander verbunden, die von einem Eckstück 20 und einem Anschlußstück 21 gebildet sind. Jedes Eckstück 20 ist mit einem Anschlußstutzen 22 für einen der Spannschläuche 4 und mit einer rechtwinkelig zum Anschlußstutzen 22 angeordneten Einstecköffnung 23 versehen. Der Anschlußstutzen 22 und die Einstecköffnung 23 sind über einen Leitkanal 24 für das Druckmedium miteinander verbunden.
Das Anschlußstück 21 ist mit einem Montagezapfen 25 versehen, der bei der Montage der Verbindungsstücke in die Einstecköffnung 23 des Eckstückes 20 eingreifen kann. Der Montagezapfen 25 ist über einen Leitkanal 26 für das Druckmedium mit einem Anschlußstutzen 27 des Anschlußstückes 21 verbunden. Mittels des Anschlußstutzens 27 kann das Anschlußstück 21 mit einem der Spannschläuche 4 verbunden werden. Ein Eckstück 20 des Spannrahmens 1 ist zusätzlich mit einem Anschluß 28 versehen, über den die Leitkanäle 24 und 26, sowie die Spannschläuche 4, mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Druckquelle verbunden werden können. Der Montagezapfen 25 ist an seinem Umfang mit zwei Dichtringen 29 versehen, die die Verbindung abdichten.
Anstelle von Druckluft kann in die Spannschläuche 4 durchaus auch ein anderes Druckmedium, wie z. B. auch eine Flüssigkeit, eingeleitet werden. Grundsätzlich ist es durch die gleichmäßige Einwirkung eines Druckmediums, vorzugsweise von Druckluft, auf alle Spannschläuche 4 möglich, alle vier Seiten einer Schablone gleichzeitig und gleichmäßig im Spannrahmen 1 zu spannen. Das Druckmedium wirkt über das geschlossene Schlauchsystem in allen vier Seitenprofilen des Spannrahmens 1. Das Rahmenprofil 2 ist im übrigen so ausgebildet, daß ggf. zwei gegenüberliegende Spannleisten 5 entfernt werden können. In diesem Fall ist es möglich, die Schablone 9 an zwei Seiten zu spannen. Der erfindungsgemäße Spannrahmen 1 ist also sehr universell einsetzbar.
Der erfindungsgemäße Spannrahmen 1 zeichnet sich im übrigen dadurch aus, daß seine Grundkonstruktion im wesentlichen aus lediglich zwei unterschiedlichen Aluminium-Profilen besteht und somit eine kostengünstige Fertigung möglich wird.
Die Montage des Spannrahmens 1 wird zudem erheblich erleichtert, in dem die Spannschläuche 4 vor ihrer Montage im Spannrahmen 1 mit den Anschlußstutzen 22 bzw. 27 des Eckstückes 20 und des Anschlußstückes 21 verbunden werden. Beim Einlegen der in dieser Form vormontierten Spannschläuche 4 erfolgt dann das Einführen der Montagezapfen 14 in die Einstecköffnungen 23 der Eckstücke 20. Wie sich gezeigt hat, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindungsstücke und deren Anordnung in Eckbereichen eine problemlose Montage und Anordnung der Spannschläuche 4 im Spannrahmen 1.