DE10011058A1 - Druckschablone für eine Siebdruckmaschine und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckschablone für eine Siebdruckmaschine mit einem ein Siebelement halten­ den Rahmen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 9.

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

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Druck­ schablone für eine Siebdruckmaschine sowie ein Ver­ fahren zu dessen Herstellung zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweisen.

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 Siebele­ ment aufweist, das im wesentlichen U-förmig ge­ krümmt ist. Seine konkave Seite ist einer Druckra­ kel 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.

Ein Ausführungsbeispiel der Druckschablone wird deshalb bevorzugt, weil der Rahmen mindestens zwei in einem Abstand zueinander angeordnete, im wesent­ lichen U-förmige Rahmenelemente aufweist, deren Ab­ stand variabel ist.

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.

Bevorzugt wird schließlich ein Ausführungsbeispiel der Druckschablone, das sich durch eine Antriebs­ vorrichtung auszeichnet, die die Druckschablone speziell antreibt. Sie wird nämlich einer Schwenk­ bewegung unterworfen, so dass der Druckvorgang bei einem rotierenden gewölbten Gegenstand, beispiels­ weise 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.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird auch ein Ver­ fahren vorgeschlagen, welches die in Anspruch 7 ge­ nannten Schritte umfasst. Bei der Herstellung der Druckschablone wird ein Formkörper in einen Rahmen eingebracht, der eine im wesentlichen U-förmig ge­ krümmte 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 ge­ spannt, wobei die auf das Siebgewebe wirkenden Spannkräfte quer zur Längserstreckung des Formkör­ pers aber auch längs dazu verlaufen. Dann wird das Siebgewebe auf der konvexen Seite der Rahmenelemen­ te 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. Be­ reits nach dem Befestigen des Siebgewebes auf der konvexen Seite der Rahmenelemente kann der Formkör­ per entfernt werden. Er kann aber auch erst nach der vollständigen Befestigung des Siebgewebes am Rahmen aus dessen Inneren herausgenommen werden.

Die Erfindung wird am folgenden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rah­ mens für eine Druckschablone einer Sieb­ druckmaschine in Vorderansicht;

Fig. 2 den Rahmen in Seitenansicht;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das erste Ausfüh­ rungsbeispiel des Rahmens und

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel eines Rahmens.

Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbei­ spiel 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 Rah­ menelement 3 dargestellt ist, die ein Siebelement halten. Mit der Feststellung, dass das Rahmenele­ ment U-förmig ausgebildet ist, soll ausgesagt wer­ den, dass die konvexe Seite des ersten Rahmenele­ ments 3, die auch als Außenseite bezeichnet wird, gewölbt ausgebildet ist. Die Kontur des ersten Rah­ menelements 3 folgt hier einem Kreisbogen. Das ers­ te Rahmenelement 3 ist im wesentlichen halbkreis­ förmig ausgebildet. Es ist im Bereich seiner Mit­ telachse 7 etwas nach oben gezogen, so dass hier gegebene Außenkontur 9 von einer gedachten Durch­ messerlinie 11 abweicht.

Im Bereich der linken Außenkante des ersten Rahmen­ elements 3 ist ein erstes Längselement 17 vorgese­ hen, das sich senkrecht zur Bildebene in Fig. 1 nach hinten erstreckt. Spiegelbildlich zur Mit­ telachse 7 ist an der rechten Außenkante 15' ein entsprechendes zweites Längselement 17' vorgesehen, das sich ebenfalls senkrecht zur Bildebene von Fig. 1 erstreckt.

Oberhalb des Rahmens 1 ist eine erste Spannvorrich­ tung 18 angeordnet, die dazu dient, ein auf die konvexe Außenseite des Rahmens 1 aufgebrachtes Siebgewebe S in Richtung der Pfeile P, P' zu span­ nen. Mit ihrer Hilfe ist ein quer zur Längserstre­ ckung 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 Fig. 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 vorge­ sehen werden.

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

Aus der Seitenansicht ist noch ersichtlich, dass Stabilisierungselemente 19 und 19a vorgesehen wer­ den können, die eine sichere Verbindung zwischen den Längselementen 17 und 17' sowie den Rahmenele­ menten 3 und 3' gewährleisten.

In Fig. 2 ist noch eine Schwenkachse 21 einge­ zeichnet, auf die noch näher eingegangen werden wird.

An einem der Rahmenelemente, hier am ersten Rahmen­ element 3', ist ein Ansatz 23 erkennbar, an dem ein Antrieb angreifen kann.

Fig. 2 zeigt eine zweite Spannvorrichtung 24, die hier beispielhaft auf der Seite des ersten Rahmen­ elements 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.

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 vor­ gesehen, von denen hier die erste Schraube 24a und die zweite Schraube 24b dargestellt sind. Die drit­ te Schraube 24c (siehe Fig. 3) liegt verdeckt hin­ ter 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 be­ wegt sich das Spannelement U in Richtung des Pfeils P1.

Zwischen dem ersten Rahmenelement 3 und dem zweiten Rahmenelement 3' ist bei der fertigen Druckschab­ lone 1 das hier gestrichelt angedeutete Siebgewebe S gespannt.

Es ist natürlich möglich, die zweite Spannvorrich­ tung 24 auf der Seite des zweiten Rahmenelements 3' anzuordnen, oder jedem Rahmenelement eine Spannvor­ richtung der hier beschriebenen Art zuzuordnen.

Fig. 3 zeigt den Rahmen 1 in Draufsicht. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu den vorange­ gangenen Figuren verwiesen wird.

Die Draufsicht lässt deutlich erkennen, dass die Längselemente 17 und 17' parallel zueinander ver­ laufen und dass die Rahmenelemente 3 und 3' die identische Breite aufweisen. Der Innenraum des Rah­ mens 1, wie er von den Rahmenelementen 3 und 3' be­ grenzt wird, umschreibt also etwa einen Halbzylin­ der.

Auch in der Draufsicht ist das Spannelement U deut­ lich erkennbar. Die Darstellung zeigt hier alle drei Schrauben 24a, 24b und 24c, mit deren Hilfe das Spannelement U in Richtung der Pfeile P1 bezie­ hungsweise P1' verlagert werden kann.

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

Das hier wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeich­ net 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 Rahmenele­ mente 3 und 3' verlaufen, wie bei dem Ausführungs­ beispiel gemäss Fig. 3, parallel zueinander.

Auch bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Aus­ führungsbeispiel des Rahmens 1' ist dem rechten ersten Rahmenelement 3 eine zweite Spannvorrichtung 24 zugeordnet, deren Aufbau identisch ist, wie der, die anhand der Fig. 2 und 3 erläutert wurde. In­ sofern wird also auf die Beschreibung oben verwie­ sen. Auch hier können auf beiden Seiten des Rahmens 1' Spannvorrichtungen vorgesehen werden, deren Auf­ bau dem der zweiten Spannvorrichtung 24 entspricht, die oben beschrieben wurde.

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

Zunächst wird ein Rahmen 1, 1' hergestellt, wie er anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert wurde. Es wird dann in den von den Rahmenelementen 3 und 3' einge­ schlossenen Innenraum ein Formkörper eingebracht, dessen äußere Kontur an die der Rahmenelement 3 und 3' angepasst ist. Durch eine gestrichelte Linie L ist in Fig. 2 angedeutet, dass der Formkörper den Freiraum zwischen den Rahmenelementen 3, 3' aus­ füllt und dass seine Außenkontur der konvexen Au­ ßenkontur dieses Rahmenelements exakt entspricht. 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 gemein­ sam mit den Rahmenelementen 3, 3' eine durchgehende konvexe Fläche.

Es ist daher möglich, auf diese konvexe Außenfläche des Rahmens 1, 1' ein Siebgewebe aufzulegen. Dieses liegt also auf der konvexen Außenseite der Rahmen­ elemente 3 und 3' und auf der konvexen Außenfläche des Formkörpers an. Das Siebgewebe S wird nun mit Hilfe der anhand von Fig. 1 erläuterten ersten Spannvorrichtung quer zur Längserstreckung des Formkörpers in Richtung der Pfeile P, P' vorge­ spannt. Durch den Formkörper wird verhindert, dass das Siebgewebe dabei in den vom Rahmen 1, 1' bezie­ hungsweise von den Rahmenelementen 3, 3' umschlos­ senen Hohlraum eingezogen wird und quasi zwischen den Rahmenelementen 3 und 3' durchhängt.

Nun wird das Siebgewebe mit der konvexen Außenseite des zweiten Rahmenelementes 3' sowie mit der konve­ xen Außenseite des zweiten Spannelements U verbun­ den beziehungsweise an diesen befestigt. Je nach Material des Siebgewebes wird hier ein geeignetes Befestigungsverfahren ausgewählt. Es ist also bei­ spielsweise möglich, das Siebgewebe an dem zweiten Rahmenelement 3' und dem Spanelement U der zweiten Spannvorrichtung festzukleben oder auch, bei metal­ lischem Siebgewebe, diese an dem zweiten Rahmenele­ ment 3' und dem Spannelement U festzuschweißen, so­ fern hier ein entsprechendes Material gewählt wird.

Für den Fall, dass der Rahmen 1, 1' zur Verarbei­ tung von thermoplastischen Farben, die zur Verar­ beitung erwärmt werden müssen, herangezogen werden soll, wird zwischen Siebgewebe und Rahmen 1 elekt­ risch nichtleitendes Isoliermaterial gebracht. Es ist dann möglich, ein elektrisch leitendes Siebge­ webe zu verwenden und dieses mit Hilfe von elektri­ schem Strom anzuheizen. Natürlich ist es auch mög­ lich, den Rahmen selbst aus elektrisch nichtleiten­ dem Material herzustellen. Das Siebgewebe kann dann unmittelbar am Rahmen angebracht werden, ohne zu­ sätzliches Isoliermaterial einzusetzen.

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.

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 Materialkom­ bination eine Verklebung oder eine Verschweißung möglich ist. Nun kann das Spannelement U entfernt werden.

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

Der in das Innere des Rahmens 1, 1' eingebrachte Formkörper kann spätestens jetzt entfernt werden. Es ist auch möglich, ihn bereits dann aus dem Rah­ men herauszunehmen, wenn die Befestigung der Sieb­ gewebe an den U-förmigen Rahmenelementen 3, 3' er­ folgt ist.

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.

Beim Bedrucken eines Gegenstandes wird in das Inne­ re des Rahmens 1, 1' eine Druckrakel eingeführt, die auf bekannte Weise Farbe auf die Oberfläche des Gegenstandes aufbringt. Dieser kann bei einem Rah­ men 1, gemäß Fig. 3, eine zylindrische Oberfläche und bei einem Rahmen 1', gemäß Fig. 4, eine koni­ sche Oberfläche beziehungsweise einen konischen Oberflächenbereich aufweisen.

Bei Ausführung des Drucks dreht sich der zu be­ druckende Gegenstand, während der Rahmen 1, 1' eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 21 durchführt. Die Druckrakel folgt dabei der Berührungslinie zwi­ schen des auf den Rahmen 1, 1' aufgebrachten Siebgewebes und der Oberfläche des zu bedruckenden Ge­ genstandes.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei einer Schwenkbewegung des Rahmens 1, 1' um seine Schwenk­ achse 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 we­ sentlich mehr Druckstationen auf einem Rundschalt­ tisch untergebracht werden können, als dies bei ebenen Druckschablonen der Fall ist. Diese werden beim Bedrucken, runder oder zylindrischer Gegen­ stände, nämlich einer in einer Ebene liegenden Be­ wegung unterworfen, die sehr viel mehr Platz erfor­ dert, als dies bei der Verwendung der hier be­ schriebenen Druckschablone mit dem Rahmen 1, 1' der Fall ist.

Es wird deutlich, dass der Rahmen 1, 1' zur Durch­ führung des Siebdruckverfahrens mit einem geeigne­ ten 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.

Es zeigt sich ohne weiteres, dass der hier be­ schriebene Rahmen 1, 1' besonders vorteilhaft ist, weil die Druckschablone beziehungsweise die zugehö­ rigen Rahmenteile im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind, also einen Raum umschließen, der ein­ seitig offen ist. In diesen kann die Druckrakel bei der Durchführung des Siebdrucks problemlos eingrei­ fen. Es ist problemlos möglich, den hier beschrie­ benen Rahmen 1, 1' mit herkömmlichen Druckrakeln zu kombinieren und auch bestehende Siebdruckmaschinen mit einem derartigen Rahmen nachzurüsten.

Claims (9)

1. Druckschablone für eine Siebdruckmaschine mit einem ein Siebelement haltenden Rahmen, dadurch ge­ kennzeichnet, 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 gekenn­ zeichnet, dass der Rahmen (1; 1') mindestens zwei in einem Abstand zueinander angeordnete im wesentli­ chen 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 ausge­ bildet ist.

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

6. Druckschablone nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine zwei­ te 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 An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine An­ triebsvorrichtung vorgesehen ist, die die Druck­ schablone einer Schwenkbewegung derart unterwirft, dass die Schwenkachse (21) im wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Druckschablone verläuft.

8. Druckschablone nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet dass zwischen Siebelement und Rahmenelementen (3, 3') Isoliermate­ rial 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 wesent­ lichen U-förmig gekrümmten Außenfläche in einen Rahmen (1, 1') mit in einem Abstand zueinander an­ geordneten, im wesentlichen U-förmigen Rahmenele­ menten (3, 3');
• - Aufbringen eines Siebgewebes auf die konvexe Seite des Formkörpers und der Rahmenelemente (3, 3');
• - Spannen des Siebgewebes quer und längs zur Längs­ erstreckung des Formkörpers und der Rahmenele­ mente (3, 3');
• - Befestigen des Siebgewebes auf der konvexen Seite der Rahmenelemente (3, 25); Verlagern der Rahmen­ elemente (3, 25) derart, dass deren Abstand ver­ größert wird, um das Siebgewebe in Längser­ streckung des Formkörpers zu spannen und
• - Befestigen des Siebgewebes an den Längselementen (17, 17') des Rahmens (1, 1').