Druckschablone für eine Siebdruckmaschine und Verfahren zu deren Herstellung

Abstract

 Es wird eine Druckschablone für eine Siebdruckmaschine mit einem ein Siebelement haltenden Rahmen (1) vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass das Siebelement im wesentlichen U-förmig gekrümmt ausgebildet ist und dass dessen konkave Seite einer Druckrakel und dessen konvexe Seite der zu bedruckenden Oberfläche zugeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Druckschablone für eine Siebdruckmaschine mit einem ein Siebelement haltenden Rahmen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 9.

[0002] Siebdruckmaschinen sind bekannt. Sie können unter anderem auch zum Bedrucken von gewölbten Oberflächen, wie sie beispielsweise bei Dosen, Flaschen oder dergleichen gegeben sind, eingesetzt werden. Insbesondere bei Einsatz von Siebdruckmaschinen auf Rundschalttischmaschinen, die zum Bedrucken von Dosen, Flaschen oder dergleichen eingesetzt werden, ist der Platzbedarf der Druckschablonen nachteilig.

[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Druckschablone für eine Siebdruckmaschine sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Druckschablone vorgeschlagen, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein von einem Rahmen gehaltenes Siebelement aufweist, das im wesentlichen U-förmig gekrümmt ist. Seine konkave Seite ist einer Druckrakel und seine konvexe Seite der zu bedruckenden Oberfläche zugewandt. Die Druckrakel greift also in das Innere des U-förmigen Siebelements ein, so dass der übliche Siebdruck durchgeführt werden kann.

[0005] Ein Ausführungsbeispiel der Druckschablone wird deshalb bevorzugt, weil der Rahmen mindestens zwei in einem Abstand zueinander angeordnete, im wesentlichen U-förmige Rahmenelemente aufweist, deren Abstand variabel ist.

[0006] Bevorzugt wird außerdem ein Ausführungsbeispiel der Druckschablone, dessen Siebelement zylindrisch oder konisch ausgebildet ist. Es ist also möglich, nicht nur zylindrische sondern auch konische Gegenstände mit Hilfe des derartig ausgebildeten Drucksiebes zu bedrucken.

[0007] Bevorzugt wird schließlich ein Ausführungsbeispiel der Druckschablone, das sich durch eine Antriebsvorrichtung auszeichnet, die die Druckschablone speziell antreibt. Sie wird nämlich einer Schwenkbewegung unterworfen, so dass der Druckvorgang bei einem rotierenden gewölbten Gegenstand, beispielsweise einer Dose oder einer Flasche, durchgeführt werden kann, während die Druckschablone keine Translationsbewegung durchzuführen braucht. Durch die Schwenkbewegung der Druckschablone wird der Druck auf den rotierenden Gegenstand aufgebracht.

[0008] Zur Lösung der genannten Aufgabe wird auch ein Verfahren vorgeschlagen, welches die in Anspruch 7 genannten Schritte umfasst. Bei der Herstellung der Druckschablone wird ein Formkörper in einen Rahmen eingebracht, der eine im wesentlichen U-förmig gekrümmte Außenfläche aufweist. Der Rahmen zeichnet sich durch in einem Abstand zueinander angeordnete, im wesentlich U-förmige Rahmenelemente aus. Auf den Formkörper und auf die Rahmenelemente wird auf der konvexen Seite ein Siebgewebe aufgebracht und gespannt, wobei die auf das Siebgewebe wirkenden Spannkräfte quer zur Längserstreckung des Formkörpers aber auch längs dazu verlaufen. Dann wird das Siebgewebe auf der konvexen Seite der Rahmenelemente befestigt und diese so zueinander verlagert, dass deren Abstand vergrößert wird. Damit wird das Siebgewebe in Längsrichtung des Formkörpers und des Rahmens gespannt. Schließlich wird das Siebgewebe an den Längselementen des Rahmens, die die U-förmigen Rahmenelemente verbinden, befestigt. Bereits nach dem Befestigen des Siebgewebes auf der konvexen Seite der Rahmenelemente kann der Formkörper entfernt werden. Er kann aber auch erst nach der vollständigen Befestigung des Siebgewebes am Rahmen aus dessen Inneren herausgenommen werden.

[0009] Die Erfindung wird am folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rahmens für eine Druckschablone einer Siebdruckmaschine in Vorderansicht;

Figur 2

den Rahmen in Seitenansicht;

Figur 3

eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel des Rahmens und

Figur 4

eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rahmens.

[0010] Das in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines Rahmens 1 für eine Druckschablone einer Siebdruckmaschine weist an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten -im wesentlichen U-förmig ausgebildete-Rahmenelemente auf, von denen hier das erste Rahmenelement 3 dargestellt ist, die ein Siebelement halten. Mit der Feststellung, dass das Rahmenelement U-förmig ausgebildet ist, soll ausgesagt werden, dass die konvexe Seite des ersten Rahmenelements 3, die auch als Außenseite bezeichnet wird, gewölbt ausgebildet ist. Die Kontur des ersten Rahmenelements 3 folgt hier einem Kreisbogen. Das erste Rahmenelement 3 ist im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Es ist im Bereich seiner Mittelachse 7 etwas nach oben gezogen, so dass hier gegebene Außenkontur 9 von einer gedachten Durchmesserlinie 11 abweicht.

[0011] Im Bereich der linken Außenkante des ersten Rahmenelements 3 ist ein erstes Längselement 17 vorgesehen, das sich senkrecht zur Bildebene in Figur 1 nach hinten erstreckt. Spiegelbildlich zur Mittelachse 7 ist an der rechten Außenkante 15' ein entsprechendes zweites Längselement 17' vorgesehen, das sich ebenfalls senkrecht zur Bildebene von Figur 1 erstreckt.

[0012] Oberhalb des Rahmens 1 ist eine erste Spannvorrichtung 18 angeordnet, die dazu dient, ein auf die konvexe Außenseite des Rahmens 1 aufgebrachtes Siebgewebe S in Richtung der Pfeile P, P' zu spannen. Mit ihrer Hilfe ist ein quer zur Längserstreckung des Rahmens 1 wirkende Spannkraft in das Siebelement beziehungsweise in dessen Siebgewebe eingeleitet. Dazu ist die erste Spannvorrichtung 18 mit im wesentlichen parallel zu den Längselementen 17 und 17' verlaufenden Spannelementen E und E' versehen, die sich zumindest über die gesamte, senkrecht zur Bildebene von Figur 1 verlaufende Länge des Rahmens 1 erstrecken. Beispielsweise sind die Spannelemente E, E' als Zylinder ausgebildet, auf deren Außenfläche das Siebgewebe S aufgewickelt wird. Wird das Spannelement E im Uhrzeigersinn und das Spannelement E' stillstehend ausgebildet oder im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, so wird das Siebgewebe S in Richtung der Pfeile P und P' straff gespannt. Darauf wird unten noch näher eingegangen. Über die Länge des Rahmens 1 können gegebenenfalls auch mehrere derartige Spannvorrichtungen 18 vorgesehen werden.

[0013] Figur 2 zeigt den in Figur 1 wiedergegebenen Rahmen 1 in Seitenansicht. Deutlich ist hier -rechts- das erste Rahmenelement 3 erkennbar, das anhand von Figur 1 erläutert wurde. Diesem gegenüberliegend -links- ist ein zweites Rahmenelement 3' angeordnet, das mit dem ersten Rahmenelement 3 über die Längselemente 17 und 17' verbunden ist. Bei dieser Darstellung ist das erste Längselement 17 erkennbar.

[0014] Aus der Seitenansicht ist noch ersichtlich, dass Stabilisierungselemente 19 und 19a vorgesehen werden können, die eine sichere Verbindung zwischen den Längselementen 17 und 17' sowie den Rahmenelementen 3 und 3' gewährleisten.

[0015] In Figur 2 ist noch eine Schwenkachse 21 eingezeichnet, auf die noch näher eingegangen werden wird.

[0016] An einem der Rahmenelemente, hier am ersten Rahmenelement 3', ist ein Ansatz 23 erkennbar, an dem ein Antrieb angreifen kann.

[0017] Figur 2 zeigt eine zweite Spannvorrichtung 24, die hier beispielhaft auf der Seite des ersten Rahmenelements 3 angeordnet ist. Sie weist ein U-förmiges Spannelement auf, dessen Außenkontur, also dessen konvexe Außenseite, der konvexen Außenkontur des Rahmens 1 beziehungsweise des ersten Rahmenelements 3 entspricht.

[0018] Das U-förmige Spannelement U kann mit Hilfe von Spannmitteln gegenüber dem ersten Rahmenelement 3 verlagert werden. Es sind hier beispielhaft drei in einem Abstand zueinander angeordnete Schrauben vorgesehen, von denen hier die erste Schraube 24a und die zweite Schraube 24b dargestellt sind. Die dritte Schraube 24c (siehe Figur 3) liegt verdeckt hinter der ersten Schraube 24a. Die Schrauben sind durch Bohrungen geführt, die das Spannelement U durchdringen und mit einem Innengewinde versehen sind. Sie greifen in Vertiefungen ein, die auf der dem Spannelement U zugewandten Seite des ersten Rahmenelements 3 vorgesehen sind. Werden die Schrauben 24a bis 24c tiefer eingeschraubt, so bewegt sich das Spannelement U in Richtung des Pfeils P1.

[0019] Zwischen dem ersten Rahmenelement 3 und dem zweiten Rahmenelement 3' ist bei der fertigen Druckschablone 1 das hier gestrichelt angedeutete Siebgewebe S gespannt.

[0020] Es ist natürlich möglich, die zweite Spannvorrichtung 24 auf der Seite des zweiten Rahmenelements 3' anzuordnen, oder jedem Rahmenelement eine Spannvorrichtung der hier beschriebenen Art zuzuordnen.

[0021] Figur 3 zeigt den Rahmen 1 in Draufsicht. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.

[0022] Die Draufsicht lässt deutlich erkennen, dass die Längselemente 17 und 17' parallel zueinander verlaufen und dass die Rahmenelemente 3 und 3' die identische Breite aufweisen. Der Innenraum des Rahmens 1, wie er von den Rahmenelementen 3 und 3' begrenzt wird, umschreibt also etwa einen Halbzylinder.

[0023] Auch in der Draufsicht ist das Spannelement U deutlich erkennbar. Die Darstellung zeigt hier alle drei Schrauben 24a, 24b und 24c, mit deren Hilfe das Spannelement U in Richtung der Pfeile P1 beziehungsweise P1' verlagert werden kann.

[0024] Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel ist aus Figur 4 ersichtlich. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen werden kann.

[0025] Das hier wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Längselemente 17 und 17' einen spitzen Winkel einschließen, also konisch nach links zusammenlaufen. Der von dem Rahmen 1' eingeschlossene Innenraum entspricht also in etwa einem halben Kegelabschnitt. Die beiden Rahmenelemente 3 und 3' verlaufen, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3, parallel zueinander.

[0026] Auch bei dem in Figur 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel des Rahmens 1' ist dem rechten ersten Rahmenelement 3 eine zweite Spannvorrichtung 24 zugeordnet, deren Aufbau identisch ist, wie der, die anhand der Figuren 2 und 3 erläutert wurde. Insofern wird also auf die Beschreibung oben verwiesen. Auch hier können auf beiden Seiten des Rahmens 1' Spannvorrichtungen vorgesehen werden, deren Aufbau dem der zweiten Spannvorrichtung 24 entspricht, die oben beschrieben wurde.

[0027] Im folgenden wird auf das Verfahren zur Herstellung des Rahmens 1 beziehungsweise 1' näher eingegangen:

[0028] Zunächst wird ein Rahmen 1, 1' hergestellt, wie er anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert wurde. Es wird dann in den von den Rahmenelementen 3 und 3' eingeschlossenen Innenraum ein Formkörper eingebracht, dessen äußere Kontur an die der Rahmenelement 3 und 3' angepasst ist. Durch eine gestrichelte Linie L ist in Figur 2 angedeutet, dass der Formkörper den Freiraum zwischen den Rahmenelementen 3, 3' ausfüllt und dass seine Außenkontur der konvexen Außenkontur dieses Rahmenelements exakt entspricht.

[0029] Insbesondere folgt seine konvexe Außenfläche der -im wesentlichen U-förmig gekrümmten- Außenkontur der Rahmenelemente 3 und 3'. Wenn der Formkörper in den Rahmen 1, 1' eingesetzt ist, bildet er gemeinsam mit den Rahmenelementen 3, 3' eine durchgehende konvexe Fläche.

[0030] Es ist daher möglich, auf diese konvexe Außenfläche des Rahmens 1, 1' ein Siebgewebe aufzulegen. Dieses liegt also auf der konvexen Außenseite der Rahmenelemente 3 und 3' und auf der konvexen Außenfläche des Formkörpers an. Das Siebgewebe S wird nun mit Hilfe der anhand von Figur 1 erläuterten ersten Spannvorrichtung quer zur Längserstreckung des Formkörpers in Richtung der Pfeile P, P' vorgespannt. Durch den Formkörper wird verhindert, dass das Siebgewebe dabei in den vom Rahmen 1, 1' beziehungsweise von den Rahmenelementen 3, 3' umschlossenen Hohlraum eingezogen wird und quasi zwischen den Rahmenelementen 3 und 3' durchhängt.

[0031] Nun wird das Siebgewebe mit der konvexen Außenseite des zweiten Rahmenelementes 3' sowie mit der konvexen Außenseite des zweiten Spannelements U verbunden beziehungsweise an diesen befestigt. Je nach Material des Siebgewebes wird hier ein geeignetes Befestigungsverfahren ausgewählt. Es ist also beispielsweise möglich, das Siebgewebe an dem zweiten Rahmenelement 3' und dem Spanelement U der zweiten Spannvorrichtung festzukleben oder auch, bei metallischem Siebgewebe, diese an dem zweiten Rahmenelement 3' und dem Spannelement U festzuschweißen, sofern hier ein entsprechendes Material gewählt wird.

[0032] Für den Fall, dass der Rahmen 1, 1' zur Verarbeitung von thermoplastischen Farben, die zur Verarbeitung erwärmt werden müssen, herangezogen werden soll, wird zwischen Siebgewebe und Rahmen 1 elektrisch nichtleitendes Isoliermaterial gebracht. Es ist dann möglich, ein elektrisch leitendes Siebgewebe zu verwenden und dieses mit Hilfe von elektrischem Strom anzuheizen. Natürlich ist es auch möglich, den Rahmen selbst aus elektrisch nichtleitendem Material herzustellen. Das Siebgewebe kann dann unmittelbar am Rahmen angebracht werden, ohne zusätzliches Isoliermaterial einzusetzen.

[0033] Nachdem die Befestigung des Siebgewebes an dem zweiten Rahmenelement 3' und an dem Spannelement U eine ausreichende Festigkeit erreicht hat, also beispielsweise nach Aushärten eines Klebstoffes, wird das Rahmenelement 3 mittels der Schrauben 24a, 24b, 24c in Richtung der Pfeile P1, P1' verlagert. Dabei wird der lichte Abstand zwischen dem zweiten Rahmenelement 3' und dem Spannelement U vergrößert, so dass das Siebgewebe auch in Längsrichtung des Rahmens 1, 1' beziehungsweise in Richtung der Schwenkachse 21 einer Spannung unterworfen wird.

[0034] Nach Einstellung des gewünschten Abstandes zwischen dem zweiten Rahmenelement 3' und dem Spannelement U, nachdem also eine gewünschte Spannkraft in das Siebgewebe eingebracht wurde, wird dieses am ersten Rahmenelement 3 und auch an den Längselementen 17, 17' befestigt, wobei auch hier je nach Materialkombination eine Verklebung oder eine Verschweißung möglich ist. Nun kann das Spannelement U entfernt werden.

[0035] Nach Befestigung des Siebgewebes an dem Rahmen 1, 1' können überstehende Gewebeteile abgeschnitten werden. Das Siebgewebe bildet nun ein fertiges Siebelement eines Drucksiebes.

[0036] Der in das Innere des Rahmens 1, 1' eingebrachte Formkörper kann spätestens jetzt entfernt werden. Es ist auch möglich, ihn bereits dann aus dem Rahmen herauszunehmen, wenn die Befestigung der Siebgewebe an den U-förmigen Rahmenelementen 3, 3' erfolgt ist.

[0037] Mit Hilfe des hier beschriebenen Verfahrens wird eine Druckschablone einer Siebdruckmaschine mit einer sowohl in Längsrichtung als auch quer dazu verlaufenden Vorspannung am Rahmen 1, 1' befestigt. Es kann nun in einer Siebdruckmaschine eingesetzt werden.

[0038] Beim Bedrucken eines Gegenstandes wird in das Innere des Rahmens 1, 1' eine Druckrakel eingeführt, die auf bekannte Weise Farbe auf die Oberfläche des Gegenstandes aufbringt. Dieser kann bei einem Rahmen 1, gemäß Figur 3, eine zylindrische Oberfläche und bei einem Rahmen 1', gemäß Figur 4, eine konische Oberfläche beziehungsweise einen konischen Oberflächenbereich aufweisen.

[0039] Bei Ausführung des Drucks dreht sich der zu bedruckende Gegenstand, während der Rahmen 1, 1' eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 21 durchführt. Die Druckrakel folgt dabei der Berührungslinie zwischen des auf den Rahmen 1, 1' aufgebrachten Siebgewebes und der Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes.

[0040] Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei einer Schwenkbewegung des Rahmens 1, 1' um seine Schwenkachse 21 dessen Raumbedarf äußerst gering ist. Siebdruckmaschinen mit einer Druckschablone der hier beschriebenen Art bauen also sehr klein. Wird eine derartige Druckschablone mit einem bekannten Rundschalttisch eingesetzt, so zeigt sich, dass wesentlich mehr Druckstationen auf einem Rundschalttisch untergebracht werden können, als dies bei ebenen Druckschablonen der Fall ist. Diese werden beim Bedrucken, runder oder zylindrischer Gegenstände, nämlich einer in einer Ebene liegenden Bewegung unterworfen, die sehr viel mehr Platz erfordert, als dies bei der Verwendung der hier beschriebenen Druckschablone mit dem Rahmen 1, 1' der Fall ist.

[0041] Es wird deutlich, dass der Rahmen 1, 1' zur Durchführung des Siebdruckverfahrens mit einem geeigneten Antrieb gekoppelt wird, der beispielsweise an dem Ansatz 23 angreift und die Schwenkbewegung des Rahmens 1, 1' um die Schwenkachse 21 bewirkt. Der Ansatz 23 kann wahlweise am ersten oder zweiten Rahmenelement 3, 3' vorgesehen werden. Bei Bedarf ist es auch denkbar, an beiden Seiten des Rahmens 1, 1' einen Antrieb eingreifen zu lassen.

[0042] Es zeigt sich ohne weiteres, dass der hier beschriebene Rahmen 1, 1' besonders vorteilhaft ist, weil die Druckschablone beziehungsweise die zugehörigen Rahmenteile im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind, also einen Raum umschließen, der einseitig offen ist. In diesen kann die Druckrakel bei der Durchführung des Siebdrucks problemlos eingreifen. Es ist problemlos möglich, den hier beschriebenen Rahmen 1, 1' mit herkömmlichen Druckrakeln zu kombinieren und auch bestehende Siebdruckmaschinen mit einem derartigen Rahmen nachzurüsten.

Ansprüche

1. Druckschablone für eine Siebdruckmaschine mit einem ein Siebelement haltenden Rahmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement im wesentlichen U-förmig gekrümmt ausgebildet ist und dass dessen konkave Seite einer Druckrakel und dessen konvexe Seite der zu bedruckenden Oberfläche zugeordnet ist.

2. Druckschablone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1;1') mindestens zwei in einem Abstand zueinander angeordnete im wesentlichen U-förmige Rahmenelemente (3;3') aufweist, deren Abstand variabel ist.

3. Druckschablone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement zylindrisch gekrümmt ist.

4. Druckschablone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement konisch ausgebildet ist.

5. Druckschablone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine erste Spannvorrichtung (18), über die eine quer zur Längserstreckung des Rahmens (1;1') wirkende Spannkraft in das Siebelement einleitbar ist.

6. Druckschablone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine zweite Spannvorrichtung (24), über die eine in Richtung der Längserstreckung des Rahmens (1;1') wirkende Spannkraft in das Siebelement einleitbar ist.

7. Druckschablone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die die Druckschablone einer Schwenkbewegung derart unterwirft, dass die Schwenkachse (21) im wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Druckschablone verläuft.

8. Druckschablone nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Siebelement und Rahmenelementen (3,3') Isoliermaterial vorgesehen ist oder die Rahmenelemente (3,3') aus elektrisch nichtleitendem Material herstellt sind.

9. Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone mit folgenden Schritten:

- Einbringen eines Formkörpers mit einer im wesentlichen U-förmig gekrümmten Außenfläche in einen Rahmen (1,1') mit in einem Abstand zueinander angeordneten, im wesentlichen U-förmigen Rahmenelementen (3,3');

- Aufbringen eines Siebgewebes auf die konvexe Seite des Formkörpers und der Rahmenelemente (3,3');

- Spannen des Siebgewebes quer und längs zur Längserstreckung des Formkörpers und der Rahmenelemen-(3,3');

- Befestigen des Siebgewebes auf der konvexen Seite der Rahmenelemente (3,25); Verlagern der Rahmenelemente (3,25) derart, dass deren Abstand vergrößert wird, um das Siebgewebe in Längserstreckung des Formkörpers zu spannen und

- Befestigen des Siebgewebes an den Längselementen (17,17') des Rahmens (1,1').

Zeichnung