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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Rakelvorrichtung, die zur Verwendung in einer Siebdruckvorrichtung
vorgesehen ist. Als Beispiel wird in einer sich drehenden Siebdruckvorrichtung
ein Druckmedium auf ein Substrat über eine zylindrische Schablone mittels
eines Rakelelements gepresst. Ein Typ eines Rakelelements, der häufig verwendet
wird, insbesondere beim Bedrucken von Textilien, ist die Rakelwalze.
In diesem Fall wird das Rakelelement durch eine massive oder hohle
Metallwalze gebildet, die, in einer Betriebsposition, in der Schablone
an der Stelle eines Punkts, der gedruckt wird, ruht. Während des
Druckvorgangs legt sich die Schablone gegen das Substrat an, das
wiederum durch eine Substratfördereinrichtung
getragen ist, zum Beispiel durch ein Druckband. Unterhalb des Druckbands
ist ein magnetischer Stab vorhanden, mittels dem die Rakelwalze
fest auf die Schablone und das Substrat angezogen wird. Die Rakelwalze
ist in der Schablone in einer solchen Art und Weise angeordnet,
dass sie sich zwischen der Betriebsposition und einer Ruheposition
bewegen kann, in der sie von der Schablone frei ist. Die Ruheposition
ist, zum Beispiel, während
einer temporären Unterbrechung
eines Druckvorgangs erwünscht, während der
die Schablone von dem Substrat abgehoben wird und fortfährt, sich
zu drehen, während sich
das Substrat in einem Stillstand befindet. Das Ziel hiervon ist
dasjenige, eine Leckage eines Druckmediums aus der Schablone heraus
zu verhindern und um zu verhindern, dass das Druckmedium innerhalb
der Schablone trocknet. Um zu verhindern, dass das Druckmedium von
der Schablone in dieser Situation herausgedrückt wird, und um zu verhindern, dass übermäßige Lasten
auf die Schablone aufgebracht werden, sollte zu diesem Zeitpunkt
die Rakelwalze nicht auf der Schablone ruhen.
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Als Beispiel hat die EP-A-0,408,704
eine Rakelvorrichtung mit einem langgestreckten Tragerahmen offenbart,
der in einer Aufhängungseinrichtung der
Siebdruckmaschine, angeordnet außerhalb der Schablone, aufgenommen
werden kann. An dem Tragerahmen ist eine Vielzahl von Permanentmagneten
vorhanden, die in der Lage sind, die Rakelwalze anzuziehen und sie
an Ort und Stelle zu halten, wenn ein magnetisches Feld unterhalb
des Druckbands weggenommen wird. Die Rakelwalze bewegt sich dann
in die Ruheposi tion, wobei sie sich gegen einen vorbestimmten Wandteil
des Tragerahmens anlegt. Wenn das magnetische Feld unterhalb des Druckbands
wieder angelegt wird, muss dieses Feld kräftig genug sein, um die Rakelwalze
von den Permanentmagneten in dem Tragerahmen wegzuziehen.
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Ein Nachteil dieser bekannten Rakelvorrichtung
ist derjenige, dass die Permanentmagnete in dem Tragerahmen während des
Druckvorgangs eine konstante, beträchtliche Kraft auf die Rakelwalze ausüben, was
der Anziehungskraft des magnetischen Strabs unterhalb des Druckbands
entgegenwirkt. Dies führt
zu hohen Anforderungen, die in Bezug auf die Stärke der Rakelvorrichtung auferlegt werden,
und führt
zu beträchtlichen
Schwierigkeiten bei der Dimensionierung der verschiedenen, magnetischen
Felder in Bezug zueinander. Bei einem Versuch, diese Schwierigkeiten
zu vermeiden, werden, in dem Stand der Technik in Bezug auf die
Rakelvorrichtung, gemäß der EP-A-0,408,704,
die Permanentmagnete in dem Tragerahmen unter einem vertikalen Abstand
oberhalb des bodenseitigen Endes des Tragerahmens positioniert.
Allerdings hat dies wiederum den Nachteil, dass das magnetische
Feld an der Stelle der Betriebsposition gedämpft wird. Dies kommt daher,
dass, einerseits, die Permanentmagnete in dem Tragerahmen stark
genug sein müssen,
um die Rakelwalze von der Betriebsposition heraus anzuheben, und
andererseits die Permanentmagnete nicht zu stark sein dürfen, um
sicherzustellen, dass die magnetischen Strahlen unterhalb des Druckbands
in der Lage sind, die Rakelwalze von deren Ruheposition heraus an
den Tragerahmen zu ziehen. Es ist herausgefunden worden, dass es,
in der Praxis, nicht einfach möglich
ist, beide Erfordernisse gleichzeitig in der Rakelvorrichtung gemäß dem Stand
der Technik zu erfüllen.
Während
des Druckvorgangs wird eine beträchtliche
Gegenkraft konstant auf die Rakelwalze ausgeübt. Als Folge ist es schwierig,
der Rakelwalze zu ermöglichen,
ausreichend frei von dem Tragerahmen zu laufen. Tatsächlich behält die Rakelwalze
in dem Stand der Technik der Rakelvorrichtung einen positiven Kontakt
mit dem Tragerahmen zu allen Zeitpunkten bei. Als Folge wird die
Rakelwalze gebremst, was zu einer übermäßigen Abnutzung des Tragerahmens
und der Rakelwalze führt,
und was Belastungen auf die Schablone aufbringt. Um einen solchen
nachteiligen Kontakt zu vermeiden, muss ein Spalt zwischen der Rakelwalze
und dem Tragerahmen während
des Druckens in der Betriebsposition eingestellt werden. Die Spaltbreite
zwischen der Rakelwalze und dem Tragerahmen wird über die
Längsrichtung
der Rakelvorrichtung aufgrund von Deformationen des Tragerahmens,
verursacht durch kompensierende Gegenkräfte, variieren. Die Variation
der Spaltbreite und die Notwendigkeit, einen Kontakt zwischen der
Rakelwalze und dem Tragerahmen über
die gesamte Länge
der Rakeleinrichtung zu verhindern, führt zu einer Spaltbreiteneinstellung,
die lokale Bewegungsbahnen unter einem Teil der Rakeleinrichtungslänge mit vergrößerten Spaltbreiten
besitzt, mit dem Risiko, dass das Druckmedium auf die falsche Seite
der Rakelwalze fließt.
Ein weiterer Nachteil ist derjenige, dass der Magnetstabs unterhalb
des Druckbands nur die Rakelwalze aus deren Ruheposition heraus
unter relativ kurzen Abständen
ziehen kann. Demzufolge befindet sich, außerhalb des Einflussbereichs
des magnetischen Stabs, die Rakelwalze immer an der Ruheposition.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es,
die vorstehend angegebenen Nachteile zu beseitigen, und, insbesondere,
eine Rakelvorrichtung zu schaffen, die erfolgreich arbeitet und
auch bei existierenden Siebdruckvorrichtungen verwendet werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird diese
Aufgabe mittels einer Rakelvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die
Rakelvorrichtung steht in Wechselwirkung mit einem Rakelelement,
zum Beispiel einer Rakelwalze oder einem Rakelmesser. Das Rakelelement kann
sich zwischen einer Betriebsposition und einer Ruheposition bewegen
und ist durch einen Tragerahmen begrenzt. An dem Tragerahmen sind
magnetische Einrichtungen zum Erzeugen einer anziehenden Kraft von
einem Magnetfeld an dem Ort eines Stützwandteils des Tragerahmens
vorhanden. Weiterhin ist eine Umschalteinrichtung vorhanden, die mit
der magnetischen Einrichtung zusammenwirkt. In der eingeschalteten
Position wird das Magnetfeld an der Stelle des Stützwandteils
angelegt, während
das Magnetfeld in der abgeschalteten Position an dem Ort des Stützwandteils
weggenommen wird. Das Magnetfeld ist ausreichend stark, um das Rakelelement aus
der Betriebsposition heraus in die Ruheposition gegen das Stützwandteil
in der eingeschalteten Position zu ziehen. Vorteilhafterweise wird,
während
eines Druckvorgangs, das Rakelelement virtuell nur einem Magnetfeld
unterworfen, das unterhalb der Substratfördereinrichtung erzeugt wird,
und das Magnetfeld von dem Tragerahmen kann dann abgeschaltet oder
aufgehoben werden. Wenn der Druckvorgang angehalten wird, kann das
Magnetfeld von dem Tragerahmen eingeschaltet werden oder angelegt
werden, und das Magnetfeld unterhalb der Substratfördereinrichtung
kann abgeschaltet oder aufgehoben werden. Als Folge wird eine Gegenwirkung
der Magnetkräfte
eliminiert und es ist möglich,
weniger strenge Anforderungen der Festigkeit der Rakelvorrichtung
aufzuerlegen. Diese Vorrichtung kann von einem leichtgewichtigeren
Design sein, was insbesondere für
lange Rakelvorrichtungen wichtig ist (Leiterplattendruckbreiten),
und erhöht
auch beträchtlich die
Einfachheit einer Handhabung. In der Betriebsposition kann die Spaltbreite
zwischen dem Rakelelement und dem Tragerahmen innerhalb genau definierter
Grenzen gehalten werden. Deformationen in Bezug auf die Rakelvorrichtung,
verursacht durch die magnetischen Kräfte, die einander entgegenwirken, entstehen
nicht länger,
was es möglich
macht, Spaltbreiten von ungefähr
3 mm zu erreichen, ohne dass dabei ein Risiko vorhanden ist, dass
das Rakelelement in Kontakt mit dem Tragerahmen während des Druckvorgangs
läuft.
In der eingeschalteten Position kann das Magnetfeld von der magnetischen
Einrichtung an dem Tragerahmen so weit wie möglich zu dem Boden des Tragerahmens
hin angeordnet werden und kann schwächer ausgelegt werden, da der Abstand
zwischen der Betriebsposition und der Ruheposition kurz ist. Als
Folge kann die magnetische Einrichtung von einem leichtgewichtigeren
Design sein. Weiterhin ermöglicht
dieser kürzere
Abstand sogar Walzenrakel mit einem kleinen bis zu einem sehr kleinen
Durchmesser, um von dem Druckmedium aufgenommen zu werden und in
die Ruheposition bewegt zu werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Magneteinrichtung einen oder mehrere Permanentmagnete)
auf, die in einer Reihe positioniert sind, zum Beispiel fest an
einem Längshaltekörper. Hierdurch
weist die Umschalteinrichtung eine Bewegungseinrichtung auf, um
die Permanentmagnete zwischen der eingeschalteten und der ausgeschalteten
Position zu bewegen, zum Beispiel zu dem vorgesehenen Stützwandteil
hin oder von diesem weg, an dem das Rakelelement in der Ruheposition
zur Anlage gelangt. Die Bewegungseinrichtung kann in einer Anzahl
von Arten und Weisen aufgebaut sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform
weist die Bewegungseinrichtung eine Federeinrichtung auf, um Permanentmagnete
in deren eingeschaltete Position zu bewegen, und hydraulische oder
pneumatische Einrichtungen, um die Permanentmagnete zurück zu deren
ausgeschalteter Position zu bewegen. So lange wie kein Druck auf
der hydraulischen oder pneumatischen Einrichtung vorhanden ist,
werden die Permanentmagnete durch die Federeinrichtungen in die eingeschaltete
Position gedrückt.
In dieser Position ist die maximale, magnetische Kraft zum Halten
des Rakelelements in dessen Ruheposition vorhanden. Falls darauffolgend
ein Druck in der hydraulischen oder pneumatischen Druckeinrichtung
aufgebaut wird, werden die Magnete zurück zu deren abgeschalteter
Position gedrückt,
und dem Rakelelement wird die Freiheit verliehen, sich zu dessen
Betriebsposition hin zu bewegen. Diese Ausführungsform hat den Hauptvorteil,
dass sie zuverlässig
ist, und einfach unter geringen Kosten herzustellen ist. In dem Fall
einer Fehlfunktion in der hydraulischen oder pneumatischen Druckeinrichtung
wird das Rakelelement automatisch in dessen Ruheposition gedrückt. Dies
hat den Vorteil, dass es zu allen Zeiten möglich ist, die Rakelvorrichtung
zusammen mit deren Rakelelement zu lösen und zu entfernen. Dabei
ist keine Abhängigkeit
von externen Energiequellen, ähnlich Druck-
oder elektrischen Einrichtungen, vorhanden.
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Andere, bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Ansprüchen
4– 18
definiert.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf
eine Siebdruckvorrichtung gemäß den Ansprüchen 19 und
20 und auf ein Verfahren zum Spülen
in einer Druckstation einer Siebdruckvorrichtung gemäß den Ansprüchen 21
und 22 und auf eine Rakel mit einer Rakelvorrichtung und einem Rakelelement
gemäß Anspruch
23.
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Die Erfindung wird in weiterem Detail
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben, in der:
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1 zeigt
schematisch einen Querschnitt durch eine Schablone, in der eine
Rakelvorrichtung gemäß der Erfindung,
mit einem Rakelelement in einer Betriebsposition, vorhanden ist;
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2 stellt
eine Ansicht entsprechend zu derjenigen der 1 dar, wobei sich das Rakelelement in
einer Ruheposition befindet;
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3 stellt
eine perspektivische Ansicht einer Varianten der Rakelvorrichtung,
dargestellt in 1, dar,
wobei sich das Rakelelement in einer Ruheposition befindet; 4 stellt eine perspektivische Ansicht
einer Varianten der Magneteinrichtung mit einer Umschalteinrichtung
in der abgeschalteten Position dar;
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5 stellt
eine Ansicht entsprechend zu derjenigen dar, die in 4 gezeigt ist, wobei sich die Umschalteinrichtung
in der eingeschalteten Position befindet;
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Tragerahmens;
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7 stellt
eine perspektivische Ansicht einer Varianten der Rakelvorrichtung,
dargestellt in 1, dar,
mit dem Rakelelement in einer Betriebsposition;
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8 stellt
eine Ansicht entsprechend zu derjenigen, gezeigt in 7, dar, wobei sich die Umschalteinrichtung
in der eingeschalteten Position und mit dem Rakelelement in einer
Ruheposition befindet;
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9 stellt
eine perspektivische Ansicht einer Varianten der Magneteinrichtung
dar, wobei sich die Umschalteinrichtung in der abgeschalteten Position
und mit dem Rakelelement in der Betriebsposition befindet;
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10 stellt
eine perspektivische Explosionsansicht einer Varianten der Magneteinrichtung dar;
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11 stellt
eine Ansicht entsprechend zu derjenigen dar, die in 10 dargestellt ist, in dem zusammengebauten
Zustand und mit der Umschalteinrichtung in der eingeschalteten Position
und mit dem Rakelelement in der Ruheposition;
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12 stellt
eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform
einer Siebdruckvorrichtung gemäß der Erfindung
dar;
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13 stellt
schematisch einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform
der Rakelvorrichtung, mit dem Rakelelement in einer Ruheposition,
dar;
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14 stellt
eine perspektivische Ansicht des unteren Teils der Rakelvorrichtung
in 13 dar;
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15 stellt
eine Ansicht entsprechend zu derjenigen der 13 dar, mit dem Rakelelement in einer
Betriebsposition; und
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16 stellt
eine Ansicht entsprechend zu derjenigen der 14 dar, mit dem Rakelelement in einer
Betriebsposition.
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1 stellt
eine Druckstation mit einem Substrat 1 dar, das bedruckt
werden soll und das entlang einer drehbaren Schablone 3 auf
einer Substratfördereinrichtung 2 geführt wird,
die, in diesem Fall, ein Druckband aufweist, das über Tragewalzen
und Endwalzen geführt
ist. Innerhalb der Schablone 3 ist eine Rakelvorrichtung 4 vorhanden.
Die Rakelvorrichtung 4 wirkt mit einem Rakelelement 5 zusammen,
das, in diesem Fall, durch eine Rakelwalze 6 gebildet ist.
Die Rakelwalze 6 ist zumindest teilweise aus einem magnetisierbaren
Material gebildet und ist, zum Beispiel, durch eine massive oder
hohle Metallwalze gebildet. Unterhalb des Substrats 1 ist
eine betätigbare Magneteinrichtung 10,
zum Beispiel ein Magnetstab, vorhanden, der sich parallel zu der
Rakelvorrichtung erstreckt. Während
eines Druckvorgangs wird der Magnetstab 10 eingeschaltet
und die Rakelwalze 6 wird gegen die Schablone 3 in
einer Betriebsposition anliegend gehalten, fest gezogen auf die
Schablone 3. Die Rakelwalze 6 beginnt damit, sich
mit der angetriebenen Schablone 3 zu drehen, und einen
Druck in dem Druckmedium aufzubauen, das vor der Rakelwalze 6 in
der Schablone 3 liegt. Die Betriebsfunktion der Rakelwalze 6 liegt
inner halb eines Arbeitsraums, der vor der Rakelvorrichtung 4,
in der Richtung eines Druckens, liegt, und ist durch einen Tragerahmen 12 der
Rakelvorrichtung begrenzt. Der Tragerahmen 12 weist ein
Druckmedium-Verteilerrohr 13 zum Zuführen eines Druckmediums zu
einer Seite der Rakelwalze 6 auf. Der Tragerahmen 12 verhindert,
dass das Druckmedium auf die falsche Seite der Rakelwalze 6 fließt, und,
für diesen
Zweck, befindet sie sich während
des Druckens in einer Position einen kurzen Abstand von der Rakelwalze 6 entfernt.
Die Rakelwalze 6 ist frei von dem Tragerahmen 12,
so dass die Rakelwalze 6 frei durch die Schablone 3 angetrieben werden
kann.
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In dem Tragerahmen 12 sind
Umschalteinrichtungen 14 vorhanden, die mit der Magneteinrichtung 15 wechselwirken.
Die Umschalteinrichtungen 14 sind durch ein Kolben-Zylinder-System gebildet, in
dem ein Permanentmagnet 17 der Magneteinrichtung 15 als
ein Kolben innerhalb eines Zylinders durch Aufbauen eines geeigneten,
hydraulischen oder pneumatischen Drucks auf einer der zwei Seiten des
Kolbens hin- und herbewegt werden kann. Für diesen Zweck besitzt der
Zylinder zwei Verbindungspunkte 19, die mit einem Druckgefäß über Schläuche mit
gesteuerten Ventilen verbunden werden können. In dem Verfahren bewegt
sich der Permanentmagnet 17 zwischen einer eingeschalteten
Position und einer ausgeschalteten Position. In der ausgeschalteten Position
(1) ist der Permanentmagnet 17 an
der hinteren Seite des Tragerahmens 12 angeordnet. Die höchste Konzentration
des Magnetfelds von dem Permanentmagneten 17 wird dann
im Wesentlichen von der vorderen Seite des Tragerahmens 12 entfernt,
mit dem Ergebnis, dass der Einfluss auf die Rakelwalze 6 niedrig
ist. Aufgrund der Schwerkraft und/oder der anziehenden Kraft des
Magnetstabs 10 wird sich die Rakelwalze 6 in die
Betriebsposition bewegen und wird zu dem Druckprozess beitragen.
In der eingeschalteten Position ( 2)
ist der Permanentmagnet 17 an der vorderen Seite des Tragerahmens 12,
unmittelbar hinter einem dazu ausgelegten Stützwandteil 20, angeordnet.
In dieser Position besitzt das Magnetfeld von dem Permanentmagneten 17 seine
maximale Konzentration an dem Wandteil 20 und ist dann
zumindest ausreichend groß,
um die Rakelwalze 6 nach oben aus der Betriebsposition heraus
in eine Ruheposition anzuheben, in der sich die Rakelwalze 6 gegen
den Wandteil 20 anlegt. In vorteilhafter Weise werden der
Magnetstab 10 und die Magneteinrichtung 15 nur
alternierend eingeschaltet, so dass keine Kräfte vorhanden sind, die zueinander
entgegenwirkend auf die Rakelwalze 6 ausgeübt werden.
Die Ausführungsform
der Magneteinrichtung 15, die den Permanentmagneten 17 besitzt, be sitzt
einen wesentlichen Vorteil dahingehend, dass der Permanentmagnet 17,
wenn er einmal in die eingeschaltete Position bewegt worden ist,
fortfährt,
die Rakelwalze 6 auf den Wandteil 20 zu ziehen,
sogar dann, wenn die gesamte Tragevorrichtung 4 von der Schablone 3 entfernt
wird. Für
diesen Zweck muss das Kolben-Zylinder-System nicht mit der externen Energiequelle
(Druckgefäß) verbunden
verbleiben, da der Druck nur für
die Umschaltzwecke erforderlich ist. Derselbe Vorteil wird mit der
bevorzugten Ausführungsform
der Rakelvorrichtung gemäß den 13 bis 16 (siehe nachfolgend) erreicht.
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Wie anhand der 1 und 2 gesehen
werden kann, sind die Magneteinrichtungen 15 an dem Boden
des Tragerahmens 12 angeordnet. Der Abstand zwischen der
Rakelwalze 6 in der Betriebsposition und der Magneteinrichtung 15 ist
demzufolge vorteilhaftennreise minimal, mit der Folge, dass der Permanentmagnet 17,
in der eingeschalteten Position, nur einen kurzen Abstand überbrücken muss
und relativ schwach und von einem leichtgewichtigen Design sein
kann. Derselbe Vorteil wird mit der Rakelvorrichtung in der bevorzugten
Ausführungsform
gemäß den 13 bis 16 (siehe nachfolgend) erreicht.
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Zusätzlich zu den Kolben-Zylinder-Systemen,
die dargestellt sind, können
die Permanentmagnete auch mittels anderer Typen von Bewegungseinrichtungen
nach vorne und nach hinten bewegt werden, zum Beispiel entsprechend
der 13 bis 16 (siehe nachfolgend).
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3 stellt
eine Variante dar, in der die Magneteinrichtungen 30 weiter
aufwärts
zu dem Tragerahmen 31 positioniert sind. Die Magneteinrichtungen 30 weisen
in diesem Fall zwei Permanentmagnete auf, die unmittelbar in der
Nähe zueinander
angeordnet sind und nach vorne und nach hinten, in den Kolben-Zylinder-Systemen,
zwischen einer eingeschalteten Position und einer abgeschalteten
Position, bewegt werden können.
Die Permanentmagnete sind in einer solchen Art und Weise in Bezug
zueinander angeordnet, dass gegenüberliegende Pole zu der Vorderseite
des Tragerahmens 31 hinweisen. An der vorderen Seite des
Tragerahmens 31 sind zwei Flusskonzentratorkörper 32 für eine konzentrierte Übertragung
des Magnetfelds von den Magneteinrichtungen 30 zu einem
Anstützwandteil
weiter abwärts
des Tragerahmens 31 vorhanden. In der eingeschalteten Position
lagern sich beide Permanentmagnete gegen die Flusskonzentratorkörper 32 an
und die Rakelwalze 34 wird in die Ruheposition gegen das
entsprechend ausgelegte Stützwandteil
gezogen.
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In einer Varianten, die nicht dargestellt
ist, weisen die Magneteinrichtungen eine oder mehrere fest angeordnete
Permanentagnet(e) auf. In diesem Fall sind die Magnete unter einem
relativ großen
Abstand von einem dazu vorgesehenen Stützwandteil eines Tragerahmens
positioniert. Die Umschalteinrichtung weist einen bewegbaren Flusskonzentratorkörper auf.
In der eingeschalteten Position lagert sich ein Ende des Körpers gegen
einen Magnetpol an, während
sich dessen freies Ende in der Nähe
des Stützwandteils öffnet. In
der ausgeschalteten Position lagert sich der Körper nicht länger gegen
den Magnetpol an und/oder dessen freies Ende öffnet sich unter einem Abstand
von dem Stützwandteil.
Ein entgegengesetzter Magnetpol kann an einen bewegbaren Flusskonzentratorkörper eines ähnlichen
Typs oder einen fest angeordneten Flusskonzentratorkörper angrenzen.
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In den 4 und 5 sind die Magneteinrichtungen
durch einen Permanentmagneten 40 gebildet, wobei beide
Magnetpole davon über
Flusskonzentratorkörper 41 und 42 zu
einem erwünschten Punkt
hingeführt
werden und sich unter einem kurzen Abstand voneinander öffnen. Die
Magneteinrichtungen wirken mit Umschalteinrichtungen zusammen, die,
in diesem Fall, einen bewegbaren Flusskonzentratorkörper 43 aufweisen.
In 4 sind die Körper 41 und 42 auf
halbem Weg durch den Flusskonzentratorkörper 43 kurzgeschlossen.
In dieser ausgeschalteten Position wird das Magnetfeld, das von
dem Permanentmagneten 40 abgeleitet ist, den kürzesten Weg
auswählen
und wird im Wesentlichen über
die Körper 41, 42 und 43 laufen.
In dieser Position ist die Rakelwalze 44 nicht ausreichend
angezogen, um nach oben angehoben zu werden, und bewegt sich in deren
Betriebsposition. In 5 ist
der Flusskonzentratorkörper 43 zu
der eingeschalteten Position hin bewegt worden, in der er sich nicht
länger
gegen die Körper 41, 42 anlegt.
In dieser Position erreicht die maximale Konzentration des Magnetfelds
den Luftspalt, der frei zwischen den freien Enden der Körper 41 und 42 gehalten
wird, wo es die Rakelwalze 44 nach oben in deren Ruheposition
zieht. Die Magneteinrichtungen, wie sie in den 4 und 5 dargestellt
sind, können,
zum Beispiel, in einem Tragerahmen 60 aufgenommen werden,
wie dies in 6 dargestellt
ist. In diesem Fall ist das Stützwandteil 61 in dem
Bodenteil der vorderen Seite des Tragerahmens 60 vorhanden,
und wird, in der befestigten Position, durch die freien Enden der
Körper 41 und 42 begrenzt.
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In den 7 und 8 weisen die Magneteinrichtungen
zumindest zwei Permanentmagnete 70 auf, die in einer festgelegten
Position am nächsten zueinander
angeord net sind, und gegenüberliegende Pole
davon grenzen, an der vorderen Seite, an Flusskonzentratorkörper 71 und 72 an,
die in ähnlicher Weise
in einer festgelegten Position angeordnet sind. Innerhalb des Tragerahmens 73 ist
ein bewegbarer Flusskonzentratorkörper 74 vorhanden,
der, in der ausgeschalteten Position, die Körper 71 und 72 (7) kurzschließt und sie
in die eingeschaltete Position freigibt (8).
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Sowohl in der Ausführungsform,
dargestellt in den 4 und 5, als auch in derjenigen,
die in den 7 und 8 dargestellt ist, kann eine
Vielzahl von fest angeordneten Permanentmagneten oder eine Vielzahl
von Paaren davon in einem einzelnen Tragerahmen vorgesehen sein,
wobei diese Magnete zentral unter Verwendung eines einzelnen, bewegbaren Flusskonzentratorkörpers umgeschaltetet
werden können.
Als eine Alternative dazu, in der Längsrichtung bewegt zu werden,
kann der Flusskonzentratorkörper
auch in einer anderen, erwünschten
Richtung bewegt werden, zum Beispiel in einer Richtung, die quer
in Bezug auf den Tragerahmen liegt.
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In 9 weist
die Magneteinrichtung einen Elektromagneten 90 auf. Der
Elektromagnet 90 kann mit der Hilfe eines geeigneten Schalters
ein- und ausgeschaltet werden. In diesem Fall sind auch die jeweiligen
Magnetpole auf eine erwünschte
Stelle mittels fest positionierter Flusskonzentratorkörper 91 und 92 konzentriert
und übertragen.
Der Elektromagnet 90 ist sehr einfach, um zu arbeiten,
und besitzt den Vorteil, dass das gesamte, magnetische Feld in der
ausgeschalteten Position aufgehoben wird.
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In einer Varianten ist der Elektromagnet 90 mit
einem magnetisierbaren Magnetkern ausgelegt, der seine magnetischen
Eigenschaften für
eine bestimmte Zeit beibehält,
nachdem der Strom abgeschaltet worden ist, zum Beispiel während die
Rakeln aufbewahrt werden. Der Elektromagnet 90 kann in diesem
Fall eine Spule aufweisen, in der ein Kern aus einem permanentmagnetisierbaren
Material vorhanden ist, wobei das Material auch in einen permanenten,
virtuell entmagnetisierten Zustand gebracht werden kann, wobei ein
Umschalten zwischen dem magnetisierten und dem entmagnetisierten
Zustand des Kernmaterials durch temporäres Erregen der Spule erreicht
wird, um das Kernmaterial zu magnetisieren oder zu entmagnetisieren.
Ein Elektromagnet 90 dieser Art muss einfach nur zeitweilig
erregt werden, und zwar nur während
eines Umschaltens, wonach das Kernmaterial in dem magnetisierten
oder entmagnetisierten Zustand für
eine lange Zeit verbleibt. In dieser Ausführungsform können die
Flusskonzentratorkörper 91 und 92 wegge lassen
werden, und der Elektromagnet 90 (Spule mit Kern) kann
in dem Boden des Tragerahmens der Rakelvorrichtung positioniert
sein.
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Die 10 und 11 stellen eine Variante
dar, in der ein Permanentmagnet 100 und ein Elektromagnet 101 am
nächsten
zueinander angeordnet sind, beide mit deren Polen an Flusskonzentratorkörper 102 und 103 angrenzend.
Der Permanentmagnet 100 und der Elektromagnet 101 können in
einer solchen Art und Weise ausgelegt sein, dass sich die magnetischen
Felder im Wesentlichen gegeneinander aufheben, sobald der Elektromagnet 101 eingeschaltet
ist. Ein Einschalten des Elektromagneten 101 in diesem
Fall bedeutet, dass die Magneteinrichtungen insgesamt abgeschaltet
sind. In der eingeschalteten Position der Magneteinrichtungen, d.
h. der abgeschalteten Position des Elektromagneten 101,
erzeugt der Permanentmagnet 100 ein magnetisches Feld,
das stark genug ist, um ein Rakelelement anzuziehen und es hoch
in die Ruheposition anzuheben.
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In einer Varianten wird das Umschalten
des Elektromagneten 101 in einer solchen Art und Weise ausgeführt, dass
beide Stromrichtungen möglich sind,
und der Elektromagnet 101 ist als eine Spule ausgelegt,
in der ein Kern vorhanden ist, hergestellt aus einem Material, das
permanent in jeder von zwei entgegengesetzten Richtungen so, wie
dies erwünscht
ist, magnetisiert werden kann. Als Folge davon, dass die Spule zeitweilig
in einer erwünschten Stromrichtung
erregt wird, ist es möglich,
die Richtung der Permanentmagnetisierung des Kerns parallel zu oder
entgegengesetzt zu der Magnetfeldrichtung des Permanentmagneten 100 einzustellen,
mit der Folge, dass die magnetischen Felder aufsummiert werden oder
aufgehoben werden. Es ist dann möglich,
in einer Position, die Magnetfelder des Permanentmagneten 100 und
des Kerns des Elektromagneten 101 freizugeben, um sich
gegeneinander zu verstärken,
und in der anderen Position zu ermöglichen, dass sich die Magnetfelder
des Permanentmagneten 100 und des Kerns des Elektromagneten 101 im
Wesentlichen gegeneinander aufheben. Diese Ausführungsform hat den Vorteil,
dass, nachdem die Magnetfelder parallel verbunden worden sind, die zwei
Magnete zusammen eine sehr beträchtliche, anziehende
Kraft auf das Rakelelement ausüben.
Es ist dann einfach, das Rakelelement von der Betriebsposition in
die Ruheposition anzuheben. Sobald sich das Rakelelement in der
Betriebsposition oder in der Ruheposition befindet, kann der Strom,
der durch die Spule des Elektromagneten 101 hindurchführt, vollständig abgeschaltet
werden, da die Permanentmagnetisierung des Kerns des Elektromagneten 101 dann
permanent beibehalten wird, entweder entgegengesetzt zu oder parallel
zu dem Magnetfeld des Permanentmagneten. Dies hat wiederum den beträchtlichen
Vorteil, dass sich die Rakelvorrichtung, zusammen mit dem Rakelelement,
das sich dagegen in deren Ruheposition anlegt, von der Schablone
entfernt werden kann, ohne eine elektrische Verbindung zwischen
dem Elektromagneten und einer Stromquelle beizubehalten. Weiterhin
ist es ebenso nicht notwendig, einen Strom während eines Druckens in der
Betriebsposition zuzuführen.
Ein zeitweiliges Erregen ist nur für ein Umschalten erforderlich.
Falls das Rakelelement in dessen Betriebsposition bewegt werden
soll, wird die Magnetfeldrichtung über den Kern des Elektromagneten 101 umgekehrt,
mit der Folge, dass sich die Magnetfelder gegeneinander aufheben
und das Rakelelement freigeben.
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In einer anderen Ausführungsform
könnten der
Permanentmagnet 100 und der Elektromagnet 101 (mit
Spule und Kern mit einer bistabilen, reversiblen, permanenten Magnetisierung)
auch gegeneinander ersetzt werden, so dass sie dann in Reihe mit
Magnetfeldern liegen, die parallel oder antiparallel verbunden bzw.
gekoppelt sind. In diesem Fall könnten
die Flusskonzentratorkörper 102 und 103 weggelassen
werden und der Permanentmagnet 100, zusammen mit dem in
Reihe verbundenen Elektromagneten 101, könnte dann
in dem Boden des Tragerahmens der Rakelvorrichtung platziert werden,
wobei der Permanentmagnet 100 oder der Elektromagnet 101 an
das Stützwandteil 20 angrenzt. Eine
Rakelvorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
arbeitet in einer ähnlichen
Art und Weise zu derjenigen, die in dem vorherigen Absatz beschrieben ist.
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Zusätzlich zu einer Wechselwirkung
mit der Rakelwalze, die dargestellt ist, kann die Rakelvorrichtung
gemäß der Erfindung
auch mit einem unterschiedlichen Typ eines Rakelelements zusammenwirken,
zum Beispiel einem Messerrakelelement, das mit einem Rakelmesser
versehen ist. Es ist wichtig, dass das Messerrakelelement mindestens
teilweise aus einem magnetisierbaren Material bestehen sollte.
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12 stellt
einen kleinen Teil der Siebdruckvorrichtung dar. Die Vorrichtung
weist Druckstationen 120 auf, von denen jede eine entfernbare Schablone 121 besitzt,
in der eine Rakelvorrichtung 122 gemäß der Erfindung vorhanden ist.
Ein Substrat 123 wird hinter die Druckstationen 120 mittels
einer Substratfördereinrichtung
geführt.
Tatsächlich
wird, für
die Dauer dessen Durchgang durch die Druckvorrichtung, das Substrat
zeitweilig an einem endlosen Druckband 126 gehalten, das über Endrollen 124 und weitere
Tragerollen, durch die Druckvorrichtung, läuft, wie dies allgemein in
Drehsiebdrucktechniken bekannt ist, zum Beispiel für das fortlaufende
Drucken von Textilsubstraten in Bahnen form. Betätigbare Magneteinrichtungen,
zum Beispiel ein Magnetstab 125, sind unterhalb des Substrats 123 vorgesehen.
Die Schablone 121 mit der Rakelvorrichtung 122 kann
in Bezug auf das Substrat 123 zwischen einer Druckposition
und einer inaktiven Position bewegt werden. Die inaktive Position
ist in diesem Fall für
die Druckstation 120a dargestellt, während die Druckposition für die Druckstation 120b dargestellt
ist. Für jede
Druckstation 120 ist eine bewegbare Verschlusseinrichtung 130 vorgesehen,
die zwischen einer geparkten Position (Druckstation 120b)
und einer abgeschalteten Position (Druckstation 120a) bewegt
werden kann. In der abgeschalteten Position bildet die Verschlusseinrichtung 130 eine
schützende
Verschlusseinrichtung zwischen der Unterseite der Schablone 121 und
dem Substrat 123. In dieser Position kann die Schablone 121 und/oder
die Rakelvorrichtung 122 benetzt oder gewaschen werden.
In vorteilhafter Weise wird die Umschaltfähigkeit der Magneteinrichtung
in dem Tragerahmen der Rakelvorrichtung 122 für diesen
Zweck verwendet. Während eines
Waschens der Schablone 121 und/oder der Rakelvorrichtung 122 wird
eine Waschflüssigkeit
zugeführt.
Abhängig
von dem Verschmutzungsgrad und der Waschstufe kann das Rakelelement
optional in dessen Betriebsposition bewegt werden oder kann wiederholt
zwischen dessen Betriebsposition und dessen Ruheposition unter geeignetem
Umschalten der Magneteinrichtung in dem Tragerahmen hin- oder davon
wegbewegt werden. Als Folge kann der Waschprozess beschleunigt und
wesentlich verbessert werden. Die Verschlusseinrichtungen 130 stellen sicher,
dass die Waschflüssigkeit
gesammelt und abgegeben wird, ohne dass sie mit dem Substrat 123 in Kontakt
gelangt. Gemäß der Erfindung
kann die Betriebsposition in vorteilhafter Weise erreicht werden, während sich
die Schablone 121 und die Rakelvorrichtung 122 unter
einem relativ großen
Abstand von dem Magnetstab 125 entfernt befinden und davon durch
eine Verschlusseinrichtung 130 getrennt sind In den 12–16 ist
eine Rakelvorrichtung 140 dargestellt. Die Rakelvorrichtung 140 wirkt
mit einem Rakelelement 141 zusammen. Die Rakelvorrichtung 140 weist
einen Tragerahmen 142 auf. Innerhalb des Tragerahmens 142 ist
ein länglicher
Haltekörper 143 vorhanden,
wobei in diesem Haltekörper 143 mehrere
Permanentmagnete 144 fest gehalten sind. Zwischen der Rückseite
des Haltekörpers 143 und
dem Tragerahmen 142 sind Federeinrichtungen 145 platziert.
In der Ausführungsform,
die dargestellt ist, sind die Federeinrichtungen 145 durch
eine längliche Blattfeder,
hergestellt aus elastischem Stahl, gebildet. Demzufolge reicht ein
Federelement für
einen Haltekörper
aus. Zwischen der vorderen Seite des Haltekörpers 143 und dem
Tragerahmen 142 sind hydraulische oder pneumatische Einrichtungen 146 vorgesehen
(siehe 15). In der Ausführungsform, die
dargestellt ist, sind die hydraulischen oder pneumatischen Einrichtungen 146 durch
einen länglichen, mit
Luft aufblasbaren Reifen gebildet, wobei der Reifen mit Einrichtungen
zum Aufbauen eines Drucks verbindbar ist.
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In den 13 und 14 ist die Situation dargestellt,
in der im Wesentlichen kein Druck an dem aufblasbaren Reifen vorhanden
ist. Die Blattfeder drückt den
Haltekörper 143 zusammen
mit dem Permanentmagneten 144 gegen die vordere Seite des
Tragerahmens 142. Der Haltekörper 143 weist in
vorteilhafter Weise eine Vertiefung 148 auf, in der der
flache Reifen 146 einliegen kann. In der eingeschalteten Position
besitzt das Magnetfeld von der Reihe der Permanentmagnete 144 die
maximale Konzentration an der Vorderseite der Rakelvorrichtung 140,
und ist dann ausreichend stark genug, um das Rakelelement 141 nach
oben in eine Ruheposition anzuheben.
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In den 15 und 16 ist die Situation dargestellt,
in der der Reifen aufgeblasen worden ist. Der Reifen drückt den
Haltekörper 143 zusammen
mit dem Permanentmagneten 144 gegen die Rückseite des
Tragerahmens 142, wobei die Blattfeder in eine flachere
Position hineingedrückt
wird, in der sie in einer Vertiefung, vorgesehen in der Rückseite
des Haltekörpers 143,
einliegt. In dieser abgeschalteten Position besitzt das Magnetfeld
von der Reihe der Permanentmagnete 144 seine maximale Konzentration an
der Rückseite
der Rakelvorrichtung 140, und von dort besitzt es einen
geringen Einfluss auf das Rakelelement 141, das dann die
Freiheit hat, sich in die Betriebsposition hineinzubewegen, um zu
einem Druck- oder Waschprozess beizutragen.
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Gemäß der Erfindung ist es für die Einrichtung
zum Bewegen eines Rakelelements zwischen einer Betriebsposition
und einer Ruheposition innerhalb einer Schablone einer Siebdruckvorrichtung
hin und her möglich,
dass sie von einem leichtgewichtigen, kostengünstigen und einfachen Design
ist. Dies ist für
sowohl die Magneteinrichtungen in dem Tragerahmen der Rakelvorrichtung
als auch die Magneteinrichtungen, die unterhalb der Struktur angeordnet sind
(zum Beispiel ein Magnetstab), der Fall. Die Umschaltfähigkeit
der Magneteinrichtungen in den Tragerahmen verhindert in vorteilhafter
Weise die Situation von Magnetfeldern, die sich gegeneinander aufheben,
und sie können
in vorteilhafter Weise auch außerhalb
des Druckprozesses eingesetzt werden, zum Beispiel während einer
Waschbehandlung. Die Vermeidung von magnetischen Feldern, die sich
gegenseitig aufheben, verringert die gegenseitigen, magnetischen
Kräfte,
die durch das Rakelelement in seiner Betriebsposition und den Tragerahmen
der Rakelvorrichtung aufeinander ausgeübt werden, und erhöht demzufolge
die Möglichkeit
einer Dosierung des Druckmediums während eines Druckvorgangs, da
die Position des Rakelelements in Bezug auf die Schablone und in
Bezug auf den Tragerahmen mit einem sehr hohen Grad einer Genauigkeit
kontrolliert werden kann.
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Zusätzlich zu der Ausführungsform,
die dargestellt ist, sind zahlreiche Varianten möglich. Zum Beispiel können die
Magneteinrichtungen in dem Tragerahmen auch Kombinationen von Varianten,
nahe zueinander angeordnet, aufweisen.