Rollrakel Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Rollrakel, d.h. eine Farbauf tragsvor- richtung für Druckmaschinen, mit welcher sich eine Oberfläche mit einer fliessfähigen, meist dickflüssigen Farbmasse beschichten lässt.
Die Aufgabe, eine Oberfläche gleich- mässig zu beschichten, stellt sich insbe sondere bei Druck- und ganz speziell bei Sieb- oder Filmdruckmaschinen, wo es gilt, eine Farbschicht einer bestimmten Mächtigkeit gleichmässig auf eine Oberfläche, z.B. auf eine Schablone, aufzutragen.
'Bisher wurde die Lösung dieser Aufgabe durch den Einsatz sogenannter Streichrakeln angestrebt, bei denen ein bezüglich der zu beschichtenden Oberfläche schräggestelltes messerartiges Organ verschoben wurde, wobei dem keilförmigen Zwischenraum zwischen Messer und Oberfläche die aufzutragende Farbmasse, z.B. eine Druckfarbe, zugeführt wird.
Solchen Streichrakeln haften indessen viele Nachteile an. Infolge des erforderlichen An pressdruckes biegt sich eine Streichrakel im Gebrauch meistens durch, womit die Gleich mässigkeit der aufgetragenen Schichtdicke nicht mehr gewährleistet ist. Auch ist die gleichmässige Zufuhr der aufzutragenden Farb- masse in den "Rakelspalt" nicht ohne auf wendige und komplizierte Vorrichtungen zu realisieren.
Ferner nützen sich Streichrakeln gezwungenermassen durch den steten Reibschluss mit der zu beschichtenden Oberfläche ab, wor- unter selbstverständlich wieder die Gleich mässigkeit der aufgetragenen Schicht leidet.
Zur Behebung dieser Nachteile sind verschie dene Vorschläge bekanntgeworden, die aber nicht voll befriedigten oder nur unter Inkauf nahme sehr aufwendiger baulicher Massnahmen zu verwirklichen waren.
Bekannt sind z.B. in mehrere Abschnitte un terteilte Streichrakeln, deren Abschnitte versetzt angeordnet sind und normal zur Vor schubbewegung hin und her schwingen. Diese Bauweise behebt die von der Durchbiegung der Streichrakel herrührenden Nachteile zum gros sen Teil, jedoch unter Inkaufnahme neuer Nachteile, die sich u.a. in der aufgetragenen Schicht im Bereich der Abschnittsenden be merkbar machen.
Es ist auch vorgeschlagen worden, die Rakel mittels eines Magnetfeldes zu führen bzw.
an die zu beschichtende Oberfläche zu drücken. Diese Bauweise ist aber offensichtlich kom pliziert und aufwendig. Ausserdem ist damit die Gleichmässigkeit der Zufuhr der aufzu tragenden Farbmasse auch nicht gewährleistet.
Zweck der Erfindung ist es nun, eine Roll- rakel zu schaffen, die die eingangs erwähn ten Nachteile vermeidet.
Die nach der Erfindung vorgeschlagene Roll- rakel besitzt einen mit seiner Mantelfläche auf die zu beschichtende Oberfläche einzu wirken bestimmten Rollkörper in einem schalen förmigen Widerlager, welches sich über die Wirklänge des Rollkörpers erstreckt, und fer ner Mittel zur Zuführung der aufzutragenden Farbmasse auf die Mantelfläche des Rollkör- pers.
Ausführungsbeispiele der vorgeschlagenen Rollrakel sind nachstehend anhand der Zeich nung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Rollrakel, Fig. 2 einen schematischen Querschnitt in kleinerem Massstab durch eine zur Fig. 1 ähn liche Rollrakel in einer Siebdruckmaschine mit einer flachen Schablone, Fig. 3 einen schematischen Querschnitt in kleinerem Massstab durch eine zu Fig. 2 ähn liche Anordnung, jedoch mit einer Rundscha blone.
In den Figuren tragen entsprechende Teile dieselben Hinweisziffern.
Die in Fig. 1 dargestellte Rollrakel weist einen Rollkörper 10 in Form eines Zylinders auf, dessen Mantelfläche 11 auf eine zu be schichtende Oberfläche 12 einzuwirken be stimmt ist. Der Rollkörper 10 ist in einem schalenförmigen Widerlager 13 angeordnet und darin frei drehbar. Das Widerlager 13 er streckt sich mindestens über die Wirklänge des Rollkörpers 10, d.h. mindestens über die Breite der zu beschichtenden Oberfläche 12, und umgreift mit seinen Schalen 14 und 15 mehr als die Hälfte des Umfanges des Rollkörpers 10.
Der obere Teil des Widerlagers ist hier als Stauraum 16 für eine aufzutragende Farb- masse 17 ausgebildet, welcher Stauraum über einen Durchlass 18 mit dem Raum 19 zwischen den Schalen 14 bzw. 15 und dem Rollkörper verbunden ist. Der Durchlass 18 erstreckt sich dabei im wesentlichen über die Wirk länge des Rollkörpers, und der Stauraum 16 ist zweckmässig ebenso breit wie der Durch- lass 18 lang. Ferner ist der Stauraum mit Vorteil über eine Speiseleitung mit einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) verbunden.
Ferner kann der Stauraum 16 abgeschlossen sein und dessen Inhalt unter einem Ueber- druck stehen, um das Abfliessen der aufzu tragenden Farbmasse durch den Durchlass 18 zu erleichtern oder zu fördern. In dem Zwi schenraum 19 bildet sich somit eine auf der Mantelfläche 11 haftende Schicht der aufzu tragenden Farbmasse aus, die zugleich als Schmierfilm zwischen Widerlager und Roll- körper dient.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, wird sich bei frei drehbarem Rollkörper 10 und bei einer reibschlüssig mit diesem in Richtung des Pfeiles 20 bewegten Unterlage oder bei einer Bewegung der Rakel nach rechts eine Drehbewegung des Rollkörpers im Uhrzeigersinn ausbilden. Ein Teil der zuvor erwähnten Schicht oder des Schmierfilms aus Farbmasse wird dabei, stets an der Mantelfläche 11 haftend, über die untere Kante der Schale 14 austreten und, wie in Fig. 1 schematisch an gegeben, als Schicht 21 auf die zu beschich tende Oberfläche 12 übertragen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, bildet der Querschnitt des Widerlagers 13 ein in einer senkrecht zur be7chichtenden Oberfläche 12 stehenden Richtung sehr biegesteifes Profil. Mit diesem Widerlager lässt sich daher ein über die ganze Länge des Rollkörpers gleich mässig verteilter Druck auf diesen ausüben, ohne dass dieser durch den von der Oberfläche 12 bzw. von deren Unterlage (nicht darge stellt) ausgeübten Widerstand durchgebogen würde, selbst wenn der Querschnitt des Roll- körpers verhältnismässig klein gewählt wird.
Zugleich erübrigt sich bei der dargestell ten Ausführungsform eine seitliche Lagerung des Rollkörpers, und damit kann dieser leicht aus seinem Widerlager seitlich herausgezogen werden.
Damit ergibt sich auch die Möglichkeit, den Rollkörper 10 mit Leichtigkeit gegen einen anderen auszuwechseln, so dass der Aus rüstung der Rollrakel mit Rollkörpern aus verschiedenen Werkstoffen nichts im Wege steht.
Die Dicke der aufgetragenen Schicht 21 lässt sich durch Veränderung eines oder mehrerer der nachgenannten Faktoren regu lieren: Anpressdruck der Rollrakel auf die Ober fläche 12, Regulierung des Ueberdruckes in dem Stauraum 16, Wahl der Viskosität der auf zutragenden Farbmasse 17, Wahl des Werk stoffes des Rollkörpers 10, Veränderung des Zwischenraumes zwischen den Schalen 14 bzw. 15 und der Mantelfläche 11.
Trotz dieser vielfältigen Reguliermöglichkeit bleibt stets die Gefahr einer Durchbiegung des Rollkör- pers ausgeschlossen, da dieser über seine gesamte Wirklänge abgestützt ist und keiner dieser Faktoren dieses wesentliche Merkmal beeinflusst. Ausserdem ist die Abnützung sowohl des Rollkörpers wie auch der Ober fläche 12 auf ein Mindestmass herabgesetzt, da zwischen den beiden keine Gleitreibung, sondern nur Rollreibung auftritt.
In Fig. 2 ist eine zu der in Fig. 1 ähn liche Rollrakel in einer Filmdruckmaschine mit Flachschablone schematisch dargestellt. Wiederum ist der zylindrische Rollkörper 10 mit seiner Mantelfläche 11 vorhanden, der in dem Widerlager 13, das zugleich den Stauraum 16 für die Farbmasse 17 bildet, abgestützt ist, wobei die beiden Schalen 14, 15 mehr als die Hälfte des Umfanges der Mantelfläche 11 umgreifen.
Die zu beschichtende Oberfläche 12 ist hier als Flachschablone ausgeführt, die über einem zu bedruckenden Flächengebilde 22 angeordnet ist, welches seinerseits auf einer Druck decke 23 aufliegt. Unter der Druckdecke 23 ist im Wirkungsbereich der Rakel eine als drehbare Walze 24 ausgebildete Druckunter lage angeordnet. Die Walze 24 ist über eine schematisch mit 25 angegebene Verbindung mit der Rakel derart verbunden, dass ihre Be zugslage zu dieser fixiert ist. Die Verbin dung 25 ist mit Vorteil insofern regelbar ausgeführt, als der Abstand der Drehachsen des Rollkörpers 10 und der Walze 24 einstell bar ist.
Der Stauraum 16 ist über eine biegsame Lei tung 26 mit einem Vorratsbehälter 27 für die Farbmasse 17 verbunden, wobei der Vorrats behälter seinerseits unter Ueberdruck stehen kann und in diesem Fall mit einer herkömm lichen Druckquelle sowie mit entsprechenden Mess- und Steuergeräten verbunden ist.
Zum Betrieb der Rollrakel ist es gleich gültig, ob die aus Schablone 12, Flächenge bilde 22 und Druckdecke 23 bestehende Ein heit bewegt wird und dabei den Rollkörper 11 und die Walze 24 mitdreht, oder ob die Rakel mit der Walze 24 über die Schablone verscho ben wird oder ob schliesslich sowohl der Roll- körper 11 und die Walze 24 gegenläufig und mit derselben Oberflächengeschwindigkeit an getrieben werden. Es wird dem Fachmann anheim gestellt bleiben, je nach Maschinenart und zur Verwendung gelangender Schablonen, die passendste Betriebs- bzw. Antriebsart zu wählen.
In Fig. 3 ist eine weitere Variante dar gestellt, die sich gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform darin unter scheidet, dass die Schablone 12 als Endlos schablone, in diesem Fall als Rundschablone, ausgebildet ist, in deren Innerem die Rakel angeordnet ist. Diese Ausführungsform ist besonders gut dazu geeignet, eine durch laufende Bahn eines Flächengebildes, z.B. eine Gewebe- oder Papierbahn, kontinuierlich zu beschichten bzw. zu bedrucken.
In diesem Fall sind sowohl die Rakel wie auch die als Druckunterlage dienende Walze 24 ortsfest und je nach zu bedruckender Ware einfach frei drehbar oder aber gegenläufig mit gleicher Oberflächengeschwindigkeit antreibbar mon tiert.
Um ein seitliches Abfliessen der aufzu tragenden Farbmasse von dem Rollkörper 11 zu verhindern, ist es zweckmässig, diesen länger als die Breite der zu beschichtenden Ober fläche vorzusehen und das Widerlager über die ganze Länge des Rollkörpers auszudehnen, die Länge des Durchlasses 18 jedoch grössen- ordnungsmässig auf die Breite der zu be schichtenden Oberflächen oder auf ein etwas geringeres Mass zu beschränken. Im Betrieb wird sich dann eine Breite der Schicht 21 einstellen, die etwa der Breite der zu be schichtenden Oberflächen entspricht.
Für gewisse Verwendungszwecke ist es ausser- dem zweckmässig, an den Unterkanten der Scha len 14 und 15 (Fig. 1) Abstreichdicbtungen 28 (Fig. 1) aus einem elastisch nachgiebigen und saugfähigen Material vorzusehen, welche, besonders bei einer dünnflüssigen aufzutra genden Farbmasse 17, ein übermässiges Aus- fliessen verhindern, um der Gefahr des Kleck- sens zuvorzukommen,
ohne dass die Bildung des Schmierfilms beeinträchtigt wird.
Es versteht sich, dass der Rollkörper 10 nicht nur zylindrisch ausgeführt zu sein braucht. Je nachdem, ob gleichzeitig mit der Beschichtung auch eine Verformung der zu be schichtenden Oberfläche erfolgen soll oder ob eine nicht ebene Oberfläche beschichtet werden soll, lässt sich die Erzeugende des Rollkörpers auch konvex oder konkav oder dem Profil der Oberfläche angepasst ausbilden. Ein kegelförmiger Rollkörper eignet sich z.B. zum Beschichten einer kreisringförmigen Bahn.
Ebenso lässt sich das Widerlager 13 mehrtei lig mit zueinander beschränkt verschiebbaren Teilen ausführen, um den zwischen den Schalen 14 bzw. 15 und dem Rollkörper vorhandenen Zwischenraum zu verändern.
Ferner liegt der Aufbau des Rollkörpers im Ermessen des Fachmannes, um so mehr als bei der beschriebenen Rollrakel weniger Rück sicht auf die Festigkeit des dazu benützten Werkstoffes genommen werden darf, da der Rollkörper praktisch nicht auf Biegung, son dern nur auf Druck quer zur Rotationsachse beansprucht ist.