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.
Squeegee roll The subject of the present invention is a squeegee roll, i. a paint application device for printing machines with which a surface can be coated with a flowable, mostly viscous paint mass.
The task of evenly coating a surface arises in particular with printing machines and especially with screen or film printing machines, where it is necessary to apply a layer of paint of a certain thickness evenly to a surface, e.g. on a stencil.
Up to now, the solution to this problem has been sought by using so-called doctor blades, in which a knife-like element inclined with respect to the surface to be coated was displaced, whereby the wedge-shaped space between the knife and the surface contains the paint to be applied, e.g. an ink, is supplied.
However, there are many disadvantages to such doctor blades. As a result of the required contact pressure, a doctor blade usually bends in use, which means that the uniformity of the applied layer thickness is no longer guaranteed. The uniform supply of the paint to be applied into the "doctor gap" cannot be achieved without complex and complex devices.
Furthermore, doctor blades are forced to wear out due to the constant frictional engagement with the surface to be coated, which of course again affects the evenness of the applied layer.
Various proposals to remedy these disadvantages have become known, but they were not fully satisfied or could only be implemented with the acceptance of very complex structural measures.
Are known e.g. Coating squeegees divided into several sections, the sections of which are staggered and swing back and forth normal to the forward feed movement. This construction eliminates the disadvantages resulting from the deflection of the doctor blade to a large extent, but at the expense of new disadvantages, which include make noticeable in the applied layer in the area of the section ends.
It has also been proposed to guide or guide the doctor blade by means of a magnetic field.
to press against the surface to be coated. However, this construction is obviously complicated and expensive. In addition, the uniformity of the supply of the paint to be applied is not guaranteed.
The purpose of the invention is now to create a roller doctor blade which avoids the disadvantages mentioned at the beginning.
The proposed according to the invention roller doctor has a with its outer surface to act on the surface to be coated certain rolling body in a shell-shaped abutment which extends over the effective length of the roller, and fer ner means for feeding the paint to be applied to the surface of the Rolling body.
Embodiments of the proposed roll doctor are described below with reference to the drawing voltage. 1 shows a schematic cross section through a roller doctor blade, FIG. 2 shows a schematic cross section on a smaller scale through a roller doctor blade similar to FIG. 1 in a screen printing machine with a flat stencil, FIG. 3 shows a schematic cross section on a smaller scale through a to Fig. 2 similar arrangement, but blone with a Rundscha.
Corresponding parts in the figures have the same reference numbers.
The roller squeegee shown in Fig. 1 has a roller body 10 in the form of a cylinder, the outer surface 11 of which is to act on a surface 12 to be coated be true. The roller body 10 is arranged in a cup-shaped abutment 13 and freely rotatable therein. The abutment 13 he extends at least over the effective length of the roller 10, i. at least over the width of the surface 12 to be coated, and encompasses more than half of the circumference of the roller body 10 with its shells 14 and 15.
The upper part of the abutment is designed here as a storage space 16 for a paint to be applied 17, which storage space is connected via a passage 18 to the space 19 between the shells 14 or 15 and the roller body. The passage 18 extends essentially over the effective length of the roller body, and the storage space 16 is expediently just as wide as the passage 18 is long. Furthermore, the storage space is advantageously connected to a storage container (not shown) via a feed line.
Furthermore, the storage space 16 can be closed and its contents are under excess pressure in order to facilitate or promote the flow of the paint to be applied through the passage 18. In the intermediate space 19, a layer of the paint to be applied adhering to the lateral surface 11 is thus formed, which at the same time serves as a lubricating film between the abutment and the roller body.
As can be seen from FIG. 1, when the roller body 10 is freely rotatable and when the base is frictionally engaged therewith in the direction of arrow 20 or when the doctor blade is moved to the right, a clockwise rotation of the roller body will develop. A part of the aforementioned layer or the lubricating film of paint, always adhering to the outer surface 11, will emerge over the lower edge of the shell 14 and, as shown schematically in FIG. 1, as a layer 21 on the surface 12 to be coated transfer.
As can be seen from FIG. 1, the cross section of the abutment 13 forms a very rigid profile in a direction perpendicular to the surface 12 to be coated. With this abutment, a pressure evenly distributed over the entire length of the roller body can therefore be exerted on it without it being bent by the resistance exerted by the surface 12 or its base (not shown), even if the cross section of the Rolling body is chosen to be relatively small.
At the same time, a lateral mounting of the roller body is unnecessary in the dargestell th embodiment, and so it can easily be pulled laterally from its abutment.
This also results in the possibility of exchanging the roller body 10 for another with ease, so that nothing stands in the way of equipping the roller doctor blade with roller bodies made of different materials.
The thickness of the applied layer 21 can be regulated by changing one or more of the following factors: contact pressure of the roller squeegee on the upper surface 12, regulation of the overpressure in the storage space 16, choice of the viscosity of the paint to be applied 17, choice of the material of the Rolling body 10, change in the space between the shells 14 or 15 and the lateral surface 11.
In spite of this wide range of regulation options, the risk of the rolling body bending is always excluded, since it is supported over its entire effective length and none of these factors influence this essential feature. In addition, the wear of both the roller body and the upper surface 12 is reduced to a minimum, since there is no sliding friction between the two, but only rolling friction.
In Fig. 2, a roll doctor blade similar to that in Fig. 1 is shown schematically in a film printing machine with a flat stencil. Again, the cylindrical roller body 10 is present with its outer surface 11, which is supported in the abutment 13, which also forms the storage space 16 for the paint 17, the two shells 14, 15 encompassing more than half of the circumference of the outer surface 11.
The surface to be coated 12 is designed here as a flat stencil, which is arranged over a surface structure 22 to be printed, which in turn rests on a printing ceiling 23. Under the printing blanket 23 a printing underlay designed as a rotatable roller 24 is arranged in the effective area of the doctor blade. The roller 24 is connected to the doctor blade via a connection indicated schematically at 25 in such a way that its reference position is fixed to it. The connec tion 25 is advantageously designed to be controllable, as the distance between the axes of rotation of the roller body 10 and the roller 24 is adjustable bar.
The storage space 16 is connected via a flexible line 26 to a storage container 27 for the paint mass 17, the storage container in turn being under excess pressure and in this case connected to a conventional pressure source and to corresponding measuring and control devices.
To operate the roller squeegee, it does not matter whether the stencil 12, surface form 22 and printing blanket 23 existing A unit is moved while rotating the roller 11 and roller 24, or whether the squeegee ben shifted with roller 24 over the template or whether finally both the roller body 11 and the roller 24 are driven in opposite directions and at the same surface speed. It will be left to the expert to choose the most suitable type of operation or drive, depending on the type of machine and the templates used.
In Fig. 3, a further variant is shown, which differs from the embodiment shown in Fig. 2 in that the stencil 12 is designed as an endless stencil, in this case as a round stencil, in the interior of which the doctor blade is arranged. This embodiment is particularly well suited to producing a continuous web of a sheet-like structure, e.g. a fabric or paper web to be continuously coated or printed.
In this case, both the squeegee and the roller 24 serving as a printing substrate are stationary and, depending on the goods to be printed, can be freely rotated or driven in opposite directions at the same surface speed.
In order to prevent the paint to be applied from flowing sideways from the roller body 11, it is advisable to make it longer than the width of the surface to be coated and to extend the abutment over the entire length of the roller body, the length of the passage 18 being of the order of magnitude to be limited to the width of the surfaces to be coated or to a somewhat lesser extent. In operation, a width of the layer 21 will then set which corresponds approximately to the width of the surfaces to be coated.
For certain purposes, it is also advisable to provide scraper seals 28 (FIG. 1) made of an elastically flexible and absorbent material on the lower edges of the bowls 14 and 15 (FIG. 1), which, especially in the case of a thin-bodied paint 17 to be applied prevent excessive leakage in order to forestall the risk of a blob,
without impairing the formation of the lubricating film.
It goes without saying that the rolling body 10 need not only be of cylindrical design. Depending on whether the surface to be coated is to be deformed at the same time as the coating or whether a non-planar surface is to be coated, the generatrix of the roller body can also be convex or concave or adapted to the profile of the surface. A conical roller body is suitable e.g. for coating a circular path.
Likewise, the abutment 13 can be executed mehrtei lig with mutually limited displaceable parts in order to change the space between the shells 14 or 15 and the roller body.
Furthermore, the structure of the roller is at the discretion of the person skilled in the art, all the more so than in the case of the roller squeegee described, less consideration must be given to the strength of the material used, since the roller is practically not subject to bending, but only to pressure across the axis of rotation is.