Die Erfindung betrifft eine Siebdruckanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Anlagen werden zum Bedrucken vor allem von Stoffen benutzt und weisen gewöhnlich mehrere in der Bewegungsrichtung des zu bedruckenden Stoffs aufeinanderfolgende Schablonen mit Rakeln auf. Es wurde bereits vor längerer Zeit vorgeschlagen (CH-A 436 711), zur Erhöhung des Anpressdrucks der Rakel unterhalb einer Auflage für eine Druckdecke, welche den zu bedruckenden Stoff trägt, einen Magnetbalken anzuordnen, der auf die Rakel eine anziehende Kraft ausübt. Am günstigsten ist prinzipiell der Einsatz von Permanentmagneten, da sie im Gegensatz zu Elektromagneten weder Energie verbrauchen noch unerwünschte Wärme erzeugen. Andererseits soll die Anziehungskraft ausschaltbar und möglichst auch regelbar sein, was mit Permanentmagneten nicht ohne weiteres zu bewerkstelligen ist.
In der gattungsgemässen EP-A 0 369 540 wurde aus diesem Grund vorgeschlagen, einen eine Reihe von Permanentmagneten tragenden Magnetbalken mit einer längsverschiebbaren Abdeckplatte zu versehen, die aus magnetisch nichtleitendem Material besteht, in welches nur unmittelbar oberhalb der Permanentmagnete Scheiben aus magnetisch leitendem Material eingelassen sind. Durch Verschieben der Abdeckplatte derart, dass die besagten Scheiben zwischen die Permanentmagnete zu liegen kommen, kann die Anziehungskraft stark reduziert werden. Soll sie jedoch ganz ausgeschaltet werden, muss der Magnetbalken um seine Längsachse gekippt werden. Damit dabei die Rakel die empfindliche Schablone nicht beschädigt, muss er vorgängig um etwa 20 mm abgesenkt werden.
Diese Konstruktion hat verschiedene Nachteile. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Permanentmagneten muss grösser sein als ihr Durchmesser. Der Magnetbalken muss eine Absenk- und eine Kippbewegung ausführen können und entsprechend gelagert und geführt sein. Die Abdeckplatte stellt ein zusätzliches bewegliches Teil dar. Insgesamt ist der Aufbau recht kompliziert. Die Abdeckplatte muss ausserdem praktisch direkt auf den Permanentmagneten aufliegen und wird stark von denselben angezogen, so dass insbesondere ihr rasches Verschieben zwecks schneller Ausschaltung der auf die Rakel wirkenden Anziehungskraft, wie sie bei Störungen im Betrieb nötig ist, zu starkem Verschleiss führen dürfte.
Natürlich ist es prinzipiell auch möglich, den Magnetbalken direkt nach unten zu ziehen. Eine solche Lösung erfordert jedoch starke unterhalb des Magnetbalkens angeordnete Betätigungselemente, woraus höhere Herstellungskosten und eine grosse Bauhöhe der Anlage resultieren.
Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, schafft dagegen eine Siebdruckanlage mit einem Magnetbalken, der einschliesslich seiner Lagerung im Rahmen der Anlage konstruktiv einfach und robust ist und wenig Platz braucht. Die Permanentmagnete können beliebig dicht angeordnet werden und die erzielbare Anziehungskraft ist entsprechend hoch. Die Lagerung des Magnetbalkens kann leicht so ausgestaltet werden, dass trotz hoher Anziehungskraft die zur Ausschaltung nötigen Kräfte verhältnismässig gering sind. Dies erlaubt rasche Ausschaltung auch mit einer bescheiden dimensionierten Betätigungseinheit. Die Position des Magnetbalkens in der Einschaltstellung und damit die auf die Rakel wirkende Anziehungskraft kann mit einfachen Mitteln einstellbar gemacht werden.
Neben der guten Schalt- und Regelbarkeit, wie sie sonst im allgemeinen nur mit elektromagnetischen Systemen gewährleistet werden kann, sind die typischen Vorteile des Permanentmagnetsystems gewahrt: kein Energieverbrauch im Betrieb, keine Wärmeentwicklung und damit auch keine störende Wärmedehnung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Siebdruckanlage längs der Mittelebene eines Magnetbalkens in Einschaltstellung,
Fig. 1b einen Querschnitt entsprechend Fig. 1a, mit dem Magnetbalken in Ausschaltstellung,
Fig. 2 vergrössert einen Schnitt längs II-II in Fig. 1a,
Fig. 3 vergrössert einen Ausschnitt aus Fig. 1a,
Fig. 4 einen Schnitt längs IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 vergrössert einen weiteren Ausschnitt aus Fig. 1a,
Fig. 6 einen Schnitt längs VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 einen Ausschnitt entsprechend Fig. 5, wobei jedoch der Magnetbalken durch eine Einstellvorrichtung in einer Einschaltstellung mit reduzierter Anziehungskraft festgehalten ist,
Fig. 8 einen Ausschnitt entsprechend Fig.
7, wobei der Magnetbalken durch die Einstellvorrichtung in einer Einschaltstellung mit weiter reduzierter Anziehungskraft festgehalten ist.
Zwischen seitlichen Rahmenteilen 1a, b (Fig. 1a, b) einer Siebdruckanlage ist ein Hohlträger 2 befestigt mit einem U-Profil 3 mit nach innen gebogenen Rändern, welches an der Oberseite durch einen Streifen 4 (Fig. 2) von geringer magnetischer Leitfähigkeit, vorzugsweise aus einem Nichteisenmetall, geschlossen ist. Auf dem Träger 2 liegt eine Platte 5 aus Kunststoff auf, welche sich im wesentlichen über die ganze Breite der Siebdruckanlage erstreckt und als Auflage für eine endlose Druckdecke 6 dient, mit der der zu bedruckende Stoff eingangs der Anlage verklebt und durch dieselbe geführt und von der er ausgangs wieder abgelöst wird.
Die Siebdruckanlage weist mehrere in Bewegungsrichtung der Druckdecke 6 aufeinanderfolgende Schablonen 7 auf, welche drehbar im Rahmen gehaltert sind. In die Schablonen wird jeweils Farbstoff eingeleitet, welcher mittels einer Rakel 8 - es ist eine Rollrakel dargestellt, doch ist auch der Einsatz einer Streichrakel möglich - aus ferromagnetischem Material, vorzugsweise rostfreiem Stahl - durch \ffnungen der Schablone 7 gedrückt und auf den Stoff aufgebracht wird. Zur Gewährleistung eines ausreichenden Anpressdrucks der Rakel 8 ist genau unterhalb der Achse der Schablone 7 ein Magnetbalken 9 vorgesehen mit einem geschlossenen Hohlprofil 10, auf welchem eine Reihe von Permanentmagneten 11, z.B. Neodym-Magneten, angeordnet ist, welche mit geringem Abstand regelmässig aufeinanderfolgen und abwechselnd umgekehrt gepolt sind.
Da das Hohlprofil 10 aus einem ferromagnetischen Material, vorzugsweise aus Stahl besteht, sind die Permanentmagnete 11 nur aufgelegt und haften dank magnetischer Anziehung ohne weitere Befestigung.
In einer oberen Grenzlage des Magnetbalkens berühren (Fig. 2, 3) die Permanentmagnete 11 beinahe den Streifen 4 des Hohlträgers 2. Sie üben durch denselben, die Platte 5, die Druckdecke 6 und die Schablone 7 eine starke Anziehung auf die Rakel 8 aus. Für die Erreichung hoher Anziehungskräfte ist die Ausbildung des Streifens 4 von Bedeutung, der eine Schicht von geringer magnetischer Leitfähigkeit bildet. Er darf den magnetischen Fluss nicht behindern, um die erwünschte Einwirkung auf die Rakel 8 zu gewährleisten, darf aber andererseits keinen magnetischen Kurzschluss zwischen den benachbarten Permanentmagneten 11 herstellen. Mit einer Messingplatte von ca. 3 mm Dicke wurden sehr gute Resultate erzielt.
Der Magnetbalken 9 ist durch eine Parallelogrammführung im Hohlträger 2 zwangsgeführt. Sie besteht aus zwei gleichen Führungsteilen 12a, b, welche jeweils aus einem Paar von beidseits des Magnetbalkens 9 angeordneten Stahlbändern 13a, b bestehen, die mit einem ersten Bolzen 14, der den Magnetbalken 9 durchdringt und einem zweiten Bolzen 15, der am Fuss des Hohlträgers 2 verankert ist, drehbar verbunden sind. Die Bolzen 14, 15 sind senkrecht zur Mittelebene des Magnetbalkens 9 gerichtet. Der Magnetbalken 9 ist damit durch die beiden Führungsteile 12a, b derart am Hohlträger 2 und damit am Rahmen der Siebdruckanlage zwangsgeführt, dass er nur längs einer Kreislinie in einer senkrechten und durch die Achse der Schablone 7 gehenden Ebene parallelverschoben werden kann.
Als Betätigungseinheit ist ein Pneumatikzylinder 16 (Fig. 3, 4) vorgesehen, welcher im Hohlträger 2 verankert und dessen Kolben derart mit dem Magnetbalken 9 verbunden ist, dass die Verbindungslinie zwischen den beiden Befestigungspunkten leicht nach oben weist. Falls der Magnetbalken rasch in die in Fig. 1b dargestellte Ausschaltstellung gebracht werden muss, wird der Pneumatikkolben 16 betätigt und zieht den Magnetbalken 9 im wesentlichen nach links.
Da vor allem in der unmittelbaren Nähe der oberen Grenzlage, wo die vertikal nach oben auf den Magnetbalken 9 wirkenden Kräfte am stärksten sind, die Absenkung des Magnetbalkens 9 im Vergleich zum gesamten Weg, den derselbe zurücklegt, klein ist, herrscht dort eine hohe Untersetzung, d.h. die aufzuwendenden Kräfte sind wesentlich geringer als die zu überwindende magnetische Anziehung. Dennoch wird die Raschheit der Ausschaltung (Ausschaltzeit ca. 1 sec) kaum beeinträchtigt, da die Untersetzung bei steigender Entfernung von der Grenzlage rasch abnimmt. Bei Versuchen erreichte die aufzuwendende Kraft ein Maximum nach 20 mm Weg und brach dann rasch zusammen. In der Ausschaltstellung üben die Magnete 11 praktisch keine Kraft auf die Rakel 8 aus.
In der Einschaltstellung kann also der Magnetbalken 9 die obere Grenzlage einnehmen, die senkrechter Ausrichtung der Stahlbänder 13a, b entspricht und in Fig. 1a, 2, 3 und 5 dargestellt ist. In dieser Lage ist die auf die Rakel 8 ausgeübte Anziehungskraft am grössten. Mittels einer vom Betätigungselement unabhängigen, im Hohlträger 2 verankerten Einstellvorrichtung 17 kann jedoch eine Obergrenze für die Lage des Magnetbalkens 9 eingestellt werden, die tiefer liegt. Dies ermöglicht, seine Lage in der Einschaltstellung und damit die auf die Rakel 8 einwirkende Anziehungskraft sehr genau zu regulieren.
Die Einstellvorrichtung umfasst (Fig. 5, 6) einen querliegenden Riegel 18, welcher in Führungsnuten 19a, b am Hohlträger 2 ragt und somit gleitend und unverdrehbar in demselben geführt ist. Ausserdem greift er mit einem zu den Führungsnuten 19a, b parallelen Schraubenbolzen 20 ein, welcher in Längsrichtung des Magnetbalkens 9 durch ein Langloch 21 in denselben ragt und zwecks Verschiebung des Riegels 18 durch einen Elektromotor 22 über ein Winkelgetriebe 23 in beide Richtungen gedreht werden kann. Die Position des Riegels 18, welche durch einen Sensor 24 überwacht wird, beschränkt die Lage des Magnetbalkens 9, der an ihn anstösst, nach rechts und damit nach oben, d.h. nach der Seite geringeren Abstands zur Rakel 8.
Es können Einschaltstellungen unterhalb der oberen Grenzlage stufenlos eingestellt werden, in denen er eine je nachdem grössere oder geringere Anziehung auf die Rakel 8 ausübt.
Eine mittlere Einschaltstellung ist in Fig. 7 dargestellt, eine mit minimaler Anziehungskraft in Fig. 8.
Der Magnetbalken 9 ist so geführt, dass im interessierenden Bereich ein annähernd linearer Zusammenhang zwischen der auf die Rakel 8 wirkenden Magnetkraft und dem vom Magnetbalken 9 zurückgelegten Weg besteht. Dies erleichtert die oben beschriebene Einstellung der Anziehungskraft.
Aus jeder Einschaltstellung ist eine rasche Ausschaltung durch den Pneumatikkolben 16 ohne weiteres möglich, da der Riegel 18 die Bewegungsfreiheit des Magnetbalkens 9 nur in Einschaltrichtung begrenzt und Ausschaltungen nicht behindert.
The invention relates to a screen printing system according to the preamble of claim 1. Such systems are used primarily for printing on fabrics and usually have a plurality of stencils with doctor blades which follow one another in the direction of movement of the fabric to be printed. It was proposed some time ago (CH-A 436 711) to increase the contact pressure of the doctor blade below a support for a printing blanket, which carries the material to be printed, to arrange a magnetic bar which exerts an attractive force on the doctor blade. In principle, the use of permanent magnets is the cheapest since, unlike electromagnets, they neither use energy nor generate unwanted heat. On the other hand, the force of attraction should be able to be switched off and, if possible, also regulated, which is not easily accomplished with permanent magnets.
For this reason, EP-A 0 369 540 of the generic type proposed providing a row of permanent magnets with a longitudinally displaceable cover plate which consists of magnetically non-conductive material and in which disks of magnetically conductive material are embedded only directly above the permanent magnets . By moving the cover plate in such a way that the said disks come to lie between the permanent magnets, the attraction force can be greatly reduced. However, if it is to be switched off completely, the magnetic bar must be tilted about its longitudinal axis. So that the squeegee does not damage the sensitive stencil, it must be lowered by about 20 mm beforehand.
This construction has several disadvantages. The distance between successive permanent magnets must be larger than their diameter. The magnetic bar must be able to perform a lowering and a tilting movement and be stored and guided accordingly. The cover plate is an additional moving part. Overall, the structure is quite complicated. In addition, the cover plate must lie practically directly on the permanent magnet and is strongly attracted to it, so that its rapid displacement, in particular in order to quickly switch off the attraction force acting on the squeegee, as is necessary in the event of malfunctions in operation, should lead to excessive wear.
In principle, it is of course also possible to pull the magnetic bar directly downwards. However, such a solution requires strong actuating elements arranged below the magnetic bar, which results in higher manufacturing costs and a large overall height of the system.
The invention, as characterized in the claims, creates a screen printing system with a magnetic bar, which, including its storage within the system, is structurally simple and robust and takes up little space. The permanent magnets can be arranged as tight as desired and the achievable attraction is correspondingly high. The bearing of the magnetic bar can easily be designed in such a way that the forces required to switch it off are relatively low despite the high attraction. This allows quick switch-off even with a modestly sized actuation unit. The position of the magnetic bar in the switch-on position and thus the attraction force acting on the squeegee can be made adjustable with simple means.
In addition to the good switchability and controllability that can usually only be guaranteed with electromagnetic systems, the typical advantages of the permanent magnet system are preserved: no energy consumption during operation, no heat development and therefore no annoying thermal expansion.
The invention is explained in more detail below with reference to figures which only represent an exemplary embodiment. Show it:
1a shows a cross section through a screen printing system according to the invention along the central plane of a magnetic bar in the switched-on position,
1b shows a cross section corresponding to Fig. 1a, with the magnetic bar in the off position,
2 is an enlarged section along II-II in Fig. 1a,
3 shows an enlarged detail from FIG. 1a,
4 shows a section along IV-IV in FIG. 3,
5 is an enlarged detail from FIG. 1a,
6 shows a section along VI-VI in FIG. 5,
7 shows a section corresponding to FIG. 5, but with the magnetic bar being held in a switch-on position with reduced attraction by an adjusting device,
8 shows a section corresponding to FIG.
7, the magnetic bar being held in a switch-on position with a further reduced attraction force by the adjusting device.
Between the side frame parts 1a, b (Fig. 1a, b) of a screen printing system, a hollow support 2 is fastened with a U-profile 3 with inwardly curved edges, which on the top by a strip 4 (Fig. 2) of low magnetic conductivity, preferably made of a non-ferrous metal. On the carrier 2 there is a plate 5 made of plastic, which extends essentially over the entire width of the screen printing system and serves as a support for an endless printing blanket 6 with which the material to be printed is glued at the beginning of the system and guided through it and by the it is replaced at the beginning.
The screen printing system has a plurality of stencils 7 which follow one another in the direction of movement of the printing blanket 6 and which are rotatably held in the frame. In each case, dye is introduced into the stencils, which is pressed by means of a squeegee 8 - a roller squeegee is shown, but it is also possible to use a doctor squeegee - made of ferromagnetic material, preferably stainless steel - through openings in the stencil 7 and applied to the fabric . To ensure a sufficient contact pressure of the squeegee 8, a magnetic bar 9 is provided just below the axis of the template 7 with a closed hollow profile 10 on which a number of permanent magnets 11, e.g. Neodymium magnets is arranged, which follow each other regularly at a short distance and are alternately polarized in reverse.
Since the hollow profile 10 is made of a ferromagnetic material, preferably steel, the permanent magnets 11 are only applied and, thanks to magnetic attraction, adhere without further attachment.
In an upper limit position of the magnetic bar (FIGS. 2, 3), the permanent magnets 11 almost touch the strip 4 of the hollow support 2. They exert a strong attraction on the doctor blade 8 through the plate 5, the printing blanket 6 and the template 7. The formation of the strip 4, which forms a layer of low magnetic conductivity, is important in order to achieve high attractive forces. It must not hinder the magnetic flux in order to ensure the desired action on the doctor blade 8, but on the other hand it must not produce a magnetic short circuit between the adjacent permanent magnets 11. Very good results were achieved with a brass plate approximately 3 mm thick.
The magnetic bar 9 is positively guided by a parallelogram guide in the hollow beam 2. It consists of two identical guide parts 12a, b, each of which consists of a pair of steel strips 13a, b arranged on both sides of the magnetic beam 9, which have a first bolt 14 which penetrates the magnetic beam 9 and a second bolt 15 which is located at the foot of the hollow beam 2 is anchored, rotatably connected. The bolts 14, 15 are directed perpendicular to the central plane of the magnetic bar 9. The magnetic bar 9 is thus positively guided by the two guide parts 12a, b on the hollow support 2 and thus on the frame of the screen printing system in such a way that it can only be moved in parallel along a circular line in a vertical plane passing through the axis of the stencil 7.
A pneumatic cylinder 16 (FIGS. 3, 4) is provided as the actuating unit, which is anchored in the hollow support 2 and whose piston is connected to the magnetic bar 9 in such a way that the connecting line between the two fastening points points slightly upward. If the magnetic bar must be brought quickly into the switch-off position shown in FIG. 1b, the pneumatic piston 16 is actuated and pulls the magnetic bar 9 essentially to the left.
Since the lowering of the magnetic bar 9 is small, especially in the immediate vicinity of the upper limit position, where the forces acting vertically upwards on the magnetic bar 9 are strongest, compared to the entire distance which the same moves, there is a high reduction ratio, ie the forces to be applied are much lower than the magnetic attraction to be overcome. Nevertheless, the rapidity of the switch-off (switch-off time approx. 1 sec) is hardly affected, since the reduction decreases rapidly with increasing distance from the limit position. In tests, the force to be applied reached a maximum after 20 mm of travel and then quickly collapsed. In the off position, the magnets 11 exert practically no force on the squeegee 8.
In the switched-on position, the magnetic bar 9 can therefore assume the upper limit position, which corresponds to the vertical alignment of the steel strips 13a, b and is shown in FIGS. 1a, 2, 3 and 5. In this position, the attractive force exerted on the squeegee 8 is greatest. By means of an adjusting device 17 which is independent of the actuating element and is anchored in the hollow support 2, an upper limit for the position of the magnetic bar 9 can be set which is lower. This makes it possible to regulate its position in the switched-on position and thus the attraction force acting on the squeegee 8 very precisely.
The setting device comprises (FIGS. 5, 6) a transversely located bolt 18 which projects in guide grooves 19a, b on the hollow support 2 and is thus guided in the same in a sliding and non-rotatable manner. In addition, it engages with a screw bolt 20 parallel to the guide grooves 19a, b, which projects in the longitudinal direction of the magnetic beam 9 through an elongated hole 21 therein and can be rotated in both directions by an electric motor 22 via an angular gear 23 for the purpose of displacing the bolt 18. The position of the bolt 18, which is monitored by a sensor 24, limits the position of the magnetic bar 9 which abuts it to the right and thus upwards, i.e. towards the side closer to the squeegee 8.
Switch-on positions below the upper limit position can be set continuously, in which he exerts a greater or lesser attraction on the doctor blade 8, depending on the situation.
A middle switch-on position is shown in FIG. 7, one with minimal attraction in FIG. 8.
The magnetic bar 9 is guided such that there is an approximately linear relationship in the region of interest between the magnetic force acting on the doctor 8 and the path covered by the magnetic bar 9. This facilitates the adjustment of the attraction described above.
A rapid switch-off by the pneumatic piston 16 is readily possible from any switch-on position, since the bolt 18 limits the freedom of movement of the magnetic bar 9 only in the switch-on direction and does not impede switch-off.