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Die
Neuerung betrifft einen Selbstspannrahmen zum Spannen von Siebdruckgeweben.
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Gleichmäßig
definierte und möglichst fadengerade gespannte Siebdruckgewebe
sind die Voraussetzung für einen hochwertigen Siebdruck.
Die Nachfrage nach präzise arbeitenden Siebdruckrahmen
und Spanngeräten ist daher mit steigender Druckqualität
gewachsen. Aus wirtschaftlichen Gründen wäre es
wünschenswert, Siebe mit einem möglichst einfach
zu handhabenden Spannrahmen, selbst zu bespannen.
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Das
Spannen von Siebdruckgeweben oder auch folienartigen Materialien,
meist aus Kunststoff- oder Metallgeweben hergestellt, hier Siebe
genannt, erfolgt meist in der Weise, dass das zu verarbeitende Gewebe
mittels Spannmaschinen vorgespannt und dann in diesem Zustand auf
einen Siebrahmen aufsetzt und dann das gespannte Sieb mit dem darunter liegenden
Siebrahmen verklebt wird. Im einfachsten Fall bestehen diese zu
bespannenden Siebrahmen, hier Rahmen genannt, aus metallischen Profilquerschnitten,
die an ihren Ecken meist zu rechteckigen Gebilden verschweißt
werden. Die so, meist von spezialisierten Betrieben hergestellten
Siebrahmen, werden dann für den eigentlichen Siebdruckprozess
eingesetzt.
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Wie
in der Schrift
EP 0817683 ,
findet man auch sogenannte Spanngeräte oder Selbstspannrahmen,
in die, mittels Klemmvorrichtungen, wie der in Schrift
US 5937751 beschriebenen, oder mit
sogenannten Kluppen oder längsseitigen Befestigungsschienen,
das Siebgewebe eingehängt und danach mechanisch gespannt
wird.
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Deren
Vorteile ist die klebefreie und für jede geübte
Person ausführbare Selbstmontage und Spannung eines Siebgewebes.
Der Vorteil einer solch einfachen Montage- und Demontage ist es, dass
kein Klebstoff verwendet werden muss und Am Ende der Lebensdauer
des Siebes wieder mühsam entfernt werden muss um den Siebrahmen
weiter verwenden zu können. Alle Siebgewebe verlieren, bedingt
durch den natürlichen Alterungsprozess und deren Beanspruchung
während des Druckprozesses, bedingt durch das Einwirken
hoher äußerer mechanischer Kräfte, an
Spannung und somit an Druckqualität. Diese Relaxation ihrer
inneren Struktur hat einen messbaren und qualitätsbeeinflussenden Spannungsabfall
auf der Siebgewebeoberfläche zur Folge. Dieser negativen
Eigenschaft kann durch einen Selbstspannrahmen in idealer Weise
entgegengewirkt werden, der mittels mechanischer Stellglieder jederzeit
und stufenlos nachgerichtet werden kann. Genauso ist es möglich
zu stark gespannte Siebdruckgewebe in ihrer Spannung nachträglich
zu reduzieren, falls es z. B. geänderte Druckprozessparameter
erforderlich machen.
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Um
einen Siebspannrahmen mit Geweben zu bekleben, bedarf es aufwändiger
und zeitraubender Arbeitsschritte. Verwendung finden in vielen Fällen
gesundheitsbedenkliche und teure Klebstoffe, dazu mit langen Trockenzeiten.
Gewebe müssen für diesen Prozess mit separaten
Spannmaschinen vorgespannt werden, welche teuer und kompliziert
sind. Nicht klebefähige Siebgewebe, z. B. solche, die mit Fotolack
beschichtet sind, können nicht geklebt werden, da ein Durchdringen
des Klebstoffes in das Gewebe und somit eine feste Verbindung mit
dem Siebrahmen, nicht möglich ist.
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Bei
den heute gängigen Selbstspannrahmen müssen zum
Bespannen viele Handgriffe fast gleichzeitig ausgeführt
werden, die sehr viel Zeit und oft mehrere Personen in Anspruch
nehmen, daher sehr mühsam zu bedienen sind. Zusätzlich
bedürfen sie oftmals einiger spezieller Werkzeuge, wie
z. B. einem Drehmomentschlüssel.
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Die
bisher bekannten Methoden ein Siebgewebe auf einen Siebrahmen zu
spannen, haben in ihrer Anwendung für den Anwender, aus
Sicht dieser neuen Erfindung, gravierende Nachteile.
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Für
einen qualitativ hochwertigen Siebdruck muss das Gewebe eine möglichst
gleichmäßig verteilte Siebspannung, sowohl in
Kett- als auch in Schussrichtung, idealer Weise sogar über
alle Bereiche und in allen Richtungen der planen Siebfläche
erfahren. Durch die Verwendung der bisher bekannten mechanisch ausgeführten
Spannelementen ist dies in der geforderten Güte nicht zu
erreichen. Der Kräfteansatz zum Festhalten und Spannen
des Siebes an seinen Enden ist, durch die Lage und Anzahl der Spannkluppen über
die gesamten Seitenlängen des Siebspannrahmens, immer nur
punktuell darstellbar. Während des Spannvorganges ist somit
eine gleichmäßige und graduelle Abstützung
der Spannelement zum Siebspannrahmen, über die gesamte
umfängliche Länge des Rahmens, nicht gewährleistet.
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Alle
Stellglieder, die zur Erzeugung der notwendigen Spannung benötigt
werden, arbeiten zudem nicht untereinander kommunizierend. Das bedeutet,
sie müssen allesamt, entweder durch z. B. schraubenartige
Stelleinrichtungen, oder mit Druckzylindern, die untereinander abgestimmt
sein müssen, stets individuell einstellbar sein.
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In
den Eckbereichen entstehen dabei gefährliche Spannungswerte,
die zum Reißen des Siebes führen können.
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Ein
ständig zu wiederholender Justiervorgang des Spannapparates
ist bis zur Erreichung akzeptabler Spannungswerte unvermeintlich.
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Bei
Geweben, die mit dem Siebrahmen dauerhaft verklebt sind, ist eine
Justage zur Spannungsanpassung nach der Aushärtung des
Klebstoffes gar nicht mehr möglich.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde einen Selbstspannrahmen zu
schaffen, der die Nachteile der bekannten System eliminiert und
deren Vorteile zusammenführt.
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Mit
der Erfindung wird erreicht, dass der Selbstspannrahmen sehr viel
weniger Bauteile besitzt, sich dadurch wesentlich einfacher handhaben lässt
und eine sehr gleichförmige Spannung in allen Richtungen über
der gesamten Siebfläche erzeugt, dazu sich die zeitlich
nachlassende Siebspannung jederzeit einfachst ändern bzw.,
korrigieren lässt. Eine sichere Siebgewebefixierung am
Selbstspannrahmen und ein Siebtausch ist durch eine einfach zu handhabende
Schnellspannleiste, problemlos gewährleistet.
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Diese
Probleme werden mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten
Merkmalen gelöst.
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Durch
die Verwendung eines, die Rahmenaußenseite umfassenden
geschlossenen und elastischen ringförmigen Körpers,
hier Schlauch genannt. Der Schlauch umfasst die gesamte Außenseite
des Selbstspannrahmens. Im Bereich der Rahmenecken ist er gegen
Bersten und Beschädigung verstärkt. Dieser Schlauchschutz
verhindert bei höheren Drücken eine übermäßige
Verformung bzw. Ausdehnung des Schlauches, weil sich dort der Schlauch
mangels Komprimierung durch den Rahmen auf der einen- und dem Siebgewebe
auf der anderen Seite, sonst ungehindert ausdehnen könnte.
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Der
Selbstspannrahmen, mitsamt dem um ihn gezogenen Schlauch, samt Schlauchschutz,
wird nun auf ein eben ausgebreitetes Siebgewebe zentrisch aufgelegt.
Die 4, über die Selbstspannrahmenaußenseiten ausreichend überstehenden
Enden des Gewebes werden jetzt nacheinander seitlich stramm über
den Schlauch und um den Selbstspannrahmen herum gezogen und die
Enden des Siebgewebes dabei an der jeweiligen Oberseite des Selbstspannrahmens
mit je einer Schnellspannleiste stabil, aber jederzeit wieder lösbar,
verklemmt. Die Verklemmung des Siebes findet durch eine Selbsthemmung
des Siebgewebes mit der Schnellspannleiste in einem labyrinthartig
ausgeformten Hohlraum an einer günstigen Seite, hier an
der Oberseite des Selbstspannrahmen, statt. Diese Selbsthemmung
ist umso größer, je stärker der Zug auf
das Siebgewebe, bedingt durch den ansteigenden Druck im Schlauch,
zunimmt.
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Wird
nun der Schlauch mit Druck beaufschlagt, so kommt es zu einer einsetzenden
Volumenvergrößerung desselben. Da der Schlauch
sich zwischen dem innenliegenden Selbstspannrahmen auf der einen
und des ihn umspannenden Siebgewebes auf der anderen Seite befindet
und sich am stabilen Selbstspannrahmen abstützt, hat er
das Bestreben das Siebgewebe zu dehnen, was wiederum eine Spannungserhöhung
des Gewebes in Druckrichtung des Schlauches zu Folge hat. Durch
das offene und dadurch kommunizierende und zudem elastische Drucksystem
erfährt das Siebgewebe an jedem einzelnen Punkt umlaufend
denselben Druck in senkrechter Richtung zur Schlauchoberfläche,
was wiederum eine stets in allen Richtungen gleichförmige Spannung
bewirkt.
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Der
Schlauch wird über ein Ventil befüllt. Als Medium
wird vorzugsweise Luft verwendet, aber auch andere sind möglich.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 6 erläutert.
Es zeigen:
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1 den
komplett zusammengesetzten Selbstspannrahmen mit angedeutetem, bereits
gespannten Sieb.
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2 eine
Seiten-Teilansicht des Selbstspannrahmenprofils mit dem Schlauchkörper
im drucklosen Zustand, dem umfassenden Siebgewebe und der angesetzten
Schnellspannleiste.
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3 eine
Seiten-Teilansicht des Selbstspannrahmenprofils mit dem Schlauchkörper
im drucklosen Zustand, dem umfassenden Siebgewebe und der inzwischen
eingeführten Schnellspannleiste.
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4 eine
Seiten-Teilansicht des Selbstspannrahmenprofils mit dem Schlauch
im drucklosen Zustand, dem umfassenden Siebgewebe und der inzwischen
eingeklemmten Schnellspannleiste.
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5 eine
Seiten-Teilansicht des Selbstspannrahmenprofils mit dem Schlauch
im druckbeaufschlagten Zustand, dem umfassenden Siebgewebe und der
inzwischen eingeklemmten Schnellspannleiste.
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6 eine
Teilansicht der Lage des Ventils zur Befüllung des Schlauches
und des über den Schlauch gezogenen Schlauchschutzes an
allen 4 Ecken des Selbstspannrahmens.
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7 eine
Teilansicht der Lage des Ventils zur Befüllung des Schlauches
und eines am Selbstspannrahmen befestigten Schlauchschutzes an allen 4
Ecken des Selbstspannrahmens.
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In
den Figuren ist der Selbstspannrahmen 1 mit einzelnen Rahmenelementen 7,
Eckstücke 8, Schlauch 2, Siebgewebe 3,
Schnellspannleiste 4, Ventil 5, aufgeschobener
Schlauchschutz 6 und am Selbstspannrahmen befestigter Schlauchschutz 9 zu sehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0817683 [0004]
- - US 5937751 [0004]