EP0714766A2 - Process for producing stencil printing sheet - Google Patents

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EP0714766A2
EP0714766A2 EP95119508A EP95119508A EP0714766A2 EP 0714766 A2 EP0714766 A2 EP 0714766A2 EP 95119508 A EP95119508 A EP 95119508A EP 95119508 A EP95119508 A EP 95119508A EP 0714766 A2 EP0714766 A2 EP 0714766A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
liquid
sieve
screen
nozzles
Prior art date
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Granted
Application number
EP95119508A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0714766A3 (en
EP0714766B1 (en
Inventor
Hannes Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schablonentechnik Kufstein GmbH
Original Assignee
Schablonentechnik Kufstein GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Schablonentechnik Kufstein GmbH filed Critical Schablonentechnik Kufstein GmbH
Priority to EP95119508A priority Critical patent/EP0714766B1/en
Publication of EP0714766A2 publication Critical patent/EP0714766A2/en
Publication of EP0714766A3 publication Critical patent/EP0714766A3/en
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Publication of EP0714766B1 publication Critical patent/EP0714766B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/14—Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing
    • B41C1/147—Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing by imagewise deposition of a liquid, e.g. from an ink jet; Chemical perforation by the hardening or solubilizing of the ink impervious coating or sheet

Definitions

  • the invention relates to a device for producing printing stencils according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a device is already generally known and comprises a processing station known per se, the at least one bearing device for the front-side mounting of a hollow cylindrical screen, a drive device for rotating the screen about its cylinder axis, a processing table movable parallel to the cylinder axis and a control device for controlling the drive device, the transport of the processing table and for controlling a tool station arranged on the processing table.
  • the known device includes a laser for generating a laser beam with which an easily evaporable lacquer on the surface of the sieve can be thermally removed.
  • the invention has for its object to develop the device of the type mentioned in such a way that it has a simpler and less expensive structure, so that printing stencils can be produced more cheaply with it.
  • a device according to the invention for the production of printing stencils is characterized in that the tool station consists of at least one nozzle suitable for ejecting liquid.
  • This nozzle receives electrical ejection signals from the control device, in accordance with a predetermined pattern and in dependence on the rotational position of the screen cylinder and the position of the processing table.
  • the pattern or print pattern can be pre-stored in electronic form in an electronic memory of the control device be.
  • Each saved sample point is assigned a pair of values that contains the rotary position of the screen cylinder (angular position) and the axial position of the machining table. As soon as this pair of values is supplied to the control device by sensors, the assigned value of the pressure pattern is read out of the named electronic memory and used to form an ejection signal which is transmitted to the nozzle.
  • the control device outputs the electrical ejection signals to the respective nozzle located further back in the transport direction of the processing table in such a way that one and the same point on the screen surface the respective nozzles are sprayed one after the other.
  • a thicker covering layer can thus be produced in a simple manner, since one and the same point on the screen surface is coated several times, corresponding to the number of nozzles.
  • a plurality of liquids for forming the cover layer can be applied simultaneously to the sieve surface at the point mentioned, which can then react with one another to produce the cover layer.
  • epoxy resin components that are only converted into a gel state after they have been mixed together and the crosslinking reaction has begun.
  • the individual epoxy resin components are relatively thin, so that rapid droplet separation takes place within the nozzles and thus the nozzles can have a relatively short jet length.
  • these components are converted into a gel state as a result of the crosslinking reaction after striking the sieve surface, there is no danger that they will be thrown off the surface again. It is also advantageous to use the multiple components in that a better edge sharpness of the pattern is obtained.
  • the cover layer can also be formed by spraying on a viscous liquid which is, for example, an aqueous emulsion of a synthetic resin varnish or can be an aqueous suspension of pigments. It has proven to be advantageous to carry out the spraying on of the liquid accompanied by a laminar gas stream surrounding it, for example using an air or inert gas stream, in order to accelerate the drying process of the sprayed-on liquid.
  • the gas flow also prevents small secondary droplets from accumulating inside the nozzles and would otherwise contaminate them.
  • the speed of the laminar gas flow can also be selected so that liquid drops once formed can no longer approach each other on their way to the screen surface, as a result of which the formation of larger drops can be avoided.
  • the laminar gas flow can also be at an elevated temperature compared to the ambient temperature, as a result of which the drying of the ejected liquid can be accelerated even further.
  • the screen can also be heated at least at the point of impact of the liquid, for example by means of a heat radiator, in order to obtain a solid covering layer on the screen surface as quickly as possible. Warm air can also be blown axially into the interior of the sieve. Irradiation of the drops of liquid sprayed onto the sieve with ultraviolet (UV) radiation is also possible in order to start or accelerate the crosslinking reaction earlier, which leads to an even better edge definition of the pattern (UV curing). The short phase of viscosity reduction, which occurs during heating, is therefore avoided with a pure UV curing.
  • UV ultraviolet
  • FIG. 1 A first exemplary embodiment of a device according to the invention is shown in FIG. 1.
  • Reference number 1 denotes a rotating sieve in the shape of a cylinder, to which paint or varnish is applied as a covering liquid through one or more nozzles.
  • a jet 3 of the covering liquid sprayed out of the nozzles 2 is controlled by means of a computer 4 so that the covering liquid is applied to the sieve 1 only at those points at which the sieve 1 is covered due to the pattern must be and those parts of the sieve 1 remain uncovered where it should remain permeable.
  • the sieve 1 is received between two synchronously driven end heads 5 and set in rotating motion (direction of rotation D).
  • the right end head 5 can, for example, be displaced in the direction of the cylinder axis of the circular screen 1.
  • the sieve 1 is placed between the right and left end heads 5 and the right end head 5 is brought up to the sieve 1.
  • the screen 1, which is usually very thin and light, can possibly be set in rotation by the axially acting clamping force and the friction between the screen 1 and the left driven end head 5.
  • the rigidity of the screen 1 is always sufficient to notify the right end head 5 of the rotational movement via the acting frictional forces, if only the speed of the screen 1 is increased so slowly that the required acceleration torque does not overwhelm the transmission capacity of the circular screen 1.
  • Both end heads 5 are rotatably mounted on pedestals 6, the pedestals 6 being arranged on a machine bed 7. To guide the right pedestal 6 in Figure 1 guide rods 8 are available, the z. B. can be attached to the machine bed 7.
  • the left end head 5 is driven by a motor 9 and a belt 10.
  • This belt 10 spans a drive wheel 11 which is fixed on an axis 12 which carries the left end head 5.
  • an incremental pulse generator 13 which determines the rotational position of the axis 12 or the sieve 1 and outputs corresponding signals S D to the computer 4.
  • the nozzles 2, which are fastened on a processing table 14, are slowly advanced in the direction of the cylinder axis 1b of the sieve 1, so that a thin jet of droplet and consisting of masking liquid, which emerges from the nozzles 2, is very low along a helix Slope hits the sieve 1.
  • the feed table is impressed on the processing table 14 via a spindle 15, this spindle 15 being driven for this purpose via a stepper motor 16, which also receives its step signals S T from the computer 4.
  • step signals S T are converted into power pulses P T by a driver stage 17.
  • the rotation of the motor axis of the stepping motor 16 is transmitted to the spindle 15 via a belt 18 and a pulley 19. This extends through the processing table 14, which in turn is guided on guide rails 20 on the machine bed 7.
  • the nozzles 2 must be supplied with a covering liquid suitable for the subsequent printing process.
  • they are connected to small pressure vessels 21 via supply lines 22.
  • the covering liquid is under a slight excess pressure of approximately 1 to 5 bar.
  • a separate pressure vessel 21 will be provided for each nozzle 2, since differences in the line resistances and the need to be able to regulate the application quantity separately per nozzle 2 require different outlet pressures of the covering liquid.
  • Each nozzle 2 also has a not inconsiderable amount of unused covering liquid which has to be continuously sucked off and conveyed back.
  • vacuum tanks 23 are provided, into which the unused covering liquid is returned via return lines 24 due to the negative pressure prevailing in these tanks.
  • the recirculated cover liquid which has lost diluent as a result of the process which has passed through, can in turn be supplied to the application process as a cover liquid after preparation.
  • the nozzles 2 are arranged several times, in the present case twice. They are spaced apart from one another in the direction of the cylinder axis 1b or template axis in order to give the covering liquid time to dry at least slightly before the second application. This drying can be supported by blowing warm air, or by generating appropriate heat radiation.
  • a correspondingly designed heating device H can be mounted on the processing table 14.
  • the liquid can also be cured alone or additionally by UV radiation, as already mentioned, so that in this case there is also a UV light source (for example a mercury vapor lamp) on the processing table 14.
  • the nozzles 2 can also be displaced in the circumferential direction of the cylinder 1 or sieve, but this leads to a more difficult handling of the coating process if successive circular sieves 1 of different diameters are to be coated.
  • the nozzles 2 are preferably designed as electrostatic nozzles, each of which is supplied with a control signal S 1, S 2 from the computer 4 in order to inject the covering liquid when a control signal is received.
  • FIG. 2 shows a device that is basically the same as in FIG. 1, the same elements being provided with the same reference numerals.
  • the processing table 14 is mounted on a rear support wall 25 on guide rails 26 in the axial direction of the cylinder 1.
  • the spindle 15 and the stepping motor 16 with spindle drive 18 and 19 are also fastened to this rear guide wall 25.
  • the nozzle openings 28 point downward.
  • the covering liquid is applied in the finest drops in order to achieve a sufficiently high resolving power when generating the print pattern on the surface of the screen 1.
  • the liquid can have a high viscosity in order to be able to carry a sufficient proportion of solid substance with a relatively small droplet size.
  • several liquid components can also be sprayed on separately through different nozzles, which are combined at one point on the surface of the sieve 1. These can be different epoxy resin components which are only converted into a gel state when a crosslinking reaction has started after their meeting.
  • the method only makes sense if a very high drop frequency can be achieved.
  • electrostatically acting nozzles in which a liquid jet is regularly broken down into drops by a very high-frequency vibration, for example a pipe wall, and in which the drops are then electrically charged and deflected or, depending on the charge state, in an electrostatic field not be distracted.
  • nozzles of this type are not suitable for processing the highly viscous covering liquids required for coating screens.
  • FIG. 3 shows the structure of such an electrostatic nozzle 2.
  • the covering liquid which is supplied from the pressure containers 21 shown in FIG. 1, is under excess pressure. From there it exits continuously through a bore 30.
  • a thin needle 31 which is excited by ultrasound to produce high-frequency vibration in the longitudinal direction of the needle, provides regular disturbances in the annular flow channel formed by the needle 31 and the bore 30.
  • the oscillatory movement of the needle 31 also prevents the bore 30 from becoming blocked, for example. B. by small particles.
  • a ring electrode 33 is provided, which is kept small in diameter, because sufficient charging of the drops can then be achieved even at low voltages.
  • the aim is to be able to work with a voltage of 100 - 200 V. This voltage must be present at the ring electrode 33 at the moment the drop breaks off. Voltages of this size can still be conveniently switched at high frequencies using transistors.
  • the drop At the time the drop is torn off from the still connected jet, it must be kept at a zero voltage potential with respect to the ring electrode 33, so that a negative charge remains on the tearing drop, and the tear must also take place in the area of the ring electrode 33.
  • the ring electrode 33 is kept small in diameter, whereby high field strengths are achieved even at lower switching voltages.
  • the charged liquid drops which here have the reference numeral 34, are then guided into a catcher 37 by the action of a direct voltage field applied via an electrode 35 on a curved path 36. From there they arrive via the return lines 24 mentioned in FIG. 1 into the vacuum tanks 23 which are also shown there.
  • the uncharged liquid drops 38 are not deflected by this DC voltage field and accordingly continue their path almost linearly along the railway line 39 in order to finally reach the sieve 1 hold true.
  • the screen 1 here has one to the web 39 on this impinging, uncharged drops 38 vertical position. However, it may well be expedient to incline this sieve 1 in relation to such a position, which is shown in connection with the next FIG. 4.
  • the covering liquid must transport solids to a sufficient extent in order to form a well covering film after drying on the sieve 1, as a result of which a high viscosity is required.
  • the high viscosity helps, however, that after the covering liquid has been applied to the sieve 1, it remains at the impact point despite the centrifugal force acting on it and does not shoot through the perforation of the sieve due to the high impact speed or sprayed into even smaller droplets during the impact on the sieve 1.
  • a combined liquid and air or inert gas supply is carried out in the area of the ring electrode 33.
  • liquid is first introduced through holes 40 in order to clean the ring electrode 33. It is then blown dry through the same holes 40, for example through dry, heated air or an inert gas.
  • the same configuration of the nozzle is additionally used to prevent the thin bore 30 from drying out during longer work breaks. In this case, the adjacent air space 41 in front of the bore 30 and inside the ring electrode 33 is filled with flushing liquid through the bores 40.
  • This rinsing liquid is kept under a very slight excess pressure (approximately 10 to 20 mm water column), as a result of which a liquid meniscus 43 is formed within the nozzle channel 42, which can persist for a long time and which prevents liquid from escaping from the nozzle channel 42.
  • This filling protects the thin bore 30 from drying out.
  • a conical countersink 44 can be provided in order to allow the liquid as good an access to the bore 30 as possible. Through them, the bore 30 opens into the nozzle channel 42 in the direction of the ring electrode 33. However, it may also be expedient not to let the rinsing liquid come into contact with the covering liquid within the bore 30 in order not to dilute the latter.
  • the conical countersink 44 is omitted, and there is only a correspondingly small cylindrical drilling attachment at this point.
  • the flushing liquid will then also form a meniscus in this hole, similar to meniscus 43.
  • the covering liquid at the exit of the hole 30 also forms a meniscus.
  • FIG. 4 shows the overall structure of the nozzle according to FIG. 3.
  • the following apply the same reference numerals as in Figure 3.
  • the direction of impact of the drops 38 on the screen 1 is no longer vertical here, but is at an angle 45. This helps to prevent the drops from passing through the screen 1, because then before each Drop in the direction of its trajectory is always a material wall. In addition, there is a reduced relative speed between the drops and the sieve, which also reduces the risk of the drops bursting.
  • the needle 31 is held in a needle holder 46 which is designed as a step horn, ie the diameter of the needle holder 46 decreases towards the tip of the needle 31.
  • the needle holder 46 is firmly held in a membrane 47 and this is excited by a piezo element 48 to the high-frequency vibration.
  • a pressure piece 49 transmits this vibration to the membrane 47, whereby the liquid in the pressure chamber 29 is also pressurized by the membrane 47 itself.
  • the supply lines to the pressure chamber 29 must be designed to be correspondingly thin. With a corresponding design of the pressure piece 49, a pre-amplification of the vibration amplitude can be achieved mechanically.
  • the piezo element 48 is excited by supply lines (no longer shown) with a high-frequency sine or square wave voltage corresponding to the natural frequency of the nozzle arrangement. Since the piezo element 48 is composed of a large number of thin layers in a sandwich-like manner, even low electrical voltages are sufficient to produce violent contractions or elongations, in particular in the region of the natural frequency of the overall arrangement.
  • the piezo element 48 is statically prestressed in its longitudinal direction by a pressure screw 50, and a counter nut 51 secures this screw setting.
  • a housing 52 statically and dynamically closes the power flow of all individual components.
  • the bore 30 of the nozzle 2 is made in a sapphire plate 53, which is pressed by a screw 54 into a holder 55 and is fixed there in this way.
  • the choice of the sapphire bore material largely reduces the risk of the needle 31, which is made of a metallic material, from rubbing or welding to the bore wall due to the needle vibration.
  • the ring electrode 33 is connected to a supply line 56 in order to transmit an electrical potential to the former to be able to supply the supply line 56.
  • FIG. 5 A further embodiment of an electrostatic nozzle for carrying out the method according to the invention is shown in FIG. 5.
  • the bore 30 is so small in this embodiment, for example in the final diameter 17 microns that it can no longer be penetrated by the needle 31 in its entire length.
  • the needle 31 therefore only extends to the vicinity of the narrowest bore point.
  • the action of the needle 31 is similar to the action that was described earlier.
  • An oscillating movement of the needle 31 in the direction of the nozzle outlet increases the pressure in the nozzle interior 57 both because of the wall thrust forces and because of the displacement effect of the needle end face 32.
  • the corresponding return movement of the needle 31 causes a pressure reduction.
  • the formation of the individual drops takes place in the area of the ring electrode 33, which here too is provided with a suitable supply line for applying an electrostatic potential.
  • the nozzle interior 57, in which the needle 31 moves, is obtained by a nozzle body 58 which is made of hard metal or ceramic. This nozzle body 58 is inserted into a bore 59 of the holder 55, the needle holder 46 can still partially protrude into the bore 59.
  • FIGS. 6, 7 and 8 show the overall structure of the nozzle according to FIG. 5.
  • FIG. 6 shows a section through an elevation of the nozzle
  • FIG. 7 shows a cross-section
  • FIG. 8 shows a cross section through the nozzle.
  • the same elements as in FIGS. 3 to 5 are again provided with the same reference symbols and are not described again.
  • a holder 60 presses a mouthpiece 61, into which the deflection electrode 35 is cast, against the nozzle base body 62.
  • the nozzle channel 42 runs through the mouthpiece 61 and is surrounded on the input side by the ring electrode 33. It is also carried by the mouthpiece 61.
  • the oscillating membrane 47 is located between the housing 52 and the nozzle body 62.
  • the oscillating membrane 47 is clamped between the housing 52 and the nozzle body 62, wherein it is formed by an approximately 0.5 to 1.0 mm thick steel plate, which Because of the special nature of the clamping 31 can only perform bending vibrations in a surrounding area of the needle. In the protruding area, this membrane 47 is used as a clamping element for a microsieve 63.
  • the relatively large thickness of the membrane causes natural frequencies that are between 200 and 300 kHz.
  • the microsieve 63 is clamped between the membrane 47 and the nozzle base body 62 and prevents particles that are larger than 5 ⁇ m and which are inadvertently carried along with the covering liquid from entering the channel system leading to the nozzle.
  • the membrane 47 guided over the microsieve 63 in the inlet area of the liquid and the ultrasound oscillation introduced into it help to avoid a blockage of the microsieve 63 by interlocking pigments.
  • this is held by a system of very small, finely milled support channels 64.
  • the covering liquid is fed through the supply line 22 to the nozzle 2. This supply line 22 is placed tightly on a clamping piece 66 by means of a union nut 65.
  • an air-water supply line 67 Via an air-water supply line 67, the liquid required for the cleaning and drying of the nozzle 2 or the necessary air is fed to the nozzle 2 if necessary.
  • This line 67 is also pressed with a union nut 68 against a screw-in clamping piece 69.
  • the line 67 leads to a changeover valve 70, which is shown symbolically here and is located at a greater distance from the nozzle 2.
  • the electrostatic nozzles described in FIGS. 3 to 8 are particularly suitable for carrying out the method, since they can also be used to dropwise spray a highly viscous or viscous covering liquid onto the sieve, without the structural length of the nozzle and thus the dimensions of the nozzle Device for performing the method must assume extremely large values.
  • the cover liquid is resistant to abrasion and chemical influences from the printing chemicals.

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Abstract

The device has a work station at which a hollow cylindrical screen (1) is supported via end bearings (5, 6) and rotated about its longitudinal axis (1b), with a machining table (14) displaced parallel to the cylinder axis and supporting a machining tool station with at least one jet (2) for directing a fluid onto the screen, e.g. a number of adjacent pressure jets. The drives (9, 10, 11) for rotation of the screen and displacement of the machining table are coupled to a common control device (4), which also provides electrical signals for operation of the jet(s) in dependence on the required printing pattern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Druckschablonen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for producing printing stencils according to the preamble of patent claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bereits allgemein bekannt und umfaßt eine an sich bekannte Bearbeitungsstation, die wenigstens eine Lagereinrichtung zur stirnseitigen Lagerung eines hohlzylinderförmigen Siebes, eine Antriebseinrichtung zur Drehung des Siebes um seine Zylinderachse, einen parallel zur Zylinderachse bewegbaren Bearbeitungstisch und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Antriebseinrichtung, des Transports des Bearbeitungstisches sowie zur Steuerung einer auf dem Bearbeitungstisch angeordneten Werkzeugstation aufweist.Such a device is already generally known and comprises a processing station known per se, the at least one bearing device for the front-side mounting of a hollow cylindrical screen, a drive device for rotating the screen about its cylinder axis, a processing table movable parallel to the cylinder axis and a control device for controlling the drive device, the transport of the processing table and for controlling a tool station arranged on the processing table.

Zur bekannten Einrichtung gehört ein Laser zur Erzeugung eines Laserstrahls, mit dem sich ein leicht abdampfbarer Lack auf der Oberfläche des Siebes thermisch abtragen läßt.The known device includes a laser for generating a laser beam with which an easily evaporable lacquer on the surface of the sieve can be thermally removed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau aufweist, so daß sich mit ihr Druckschablonen preiswerter herstellen lassen.The invention has for its object to develop the device of the type mentioned in such a way that it has a simpler and less expensive structure, so that printing stencils can be produced more cheaply with it.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.The solution to the problem is specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Herstellung von Druckschablonen zeichnet sich dadurch aus, daß die Werkzeugstation aus wenigstens einer zur Ausspritzung von Flüssigkeit geeigneten Düse besteht.A device according to the invention for the production of printing stencils is characterized in that the tool station consists of at least one nozzle suitable for ejecting liquid.

Diese Düse empfängt elektrische Ausspritzsignale von der Steuereinrichtung, und zwar in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Muster sowie in Abhängigkeit der Drehstellung des Siebzylinders und der Position des Bearbeitungstisches. Das Muster bzw. Druckmuster kann dabei in elektronischer Form in einem Elektronikspeicher der Steuereinrichtung vorgespeichert sein. Dabei ist jedem gespeicherten Musterpunkt ein Wertepaar zugeordnet, das die Drehstellung des Siebzylinders (Winkelstellung) und die Axialposition des Bearbeitungstisches enthält. Sobald dieses Wertepaar durch Sensoren zur Steuereinrichtung geliefert wird, wird der zugeordnete Wert des Druckmusters aus dem genannten Elektronikspeicher ausgelesen und zur Bildung eines Ausspritzsignals herangezogen, das zur Düse übertragen wird.This nozzle receives electrical ejection signals from the control device, in accordance with a predetermined pattern and in dependence on the rotational position of the screen cylinder and the position of the processing table. The pattern or print pattern can be pre-stored in electronic form in an electronic memory of the control device be. Each saved sample point is assigned a pair of values that contains the rotary position of the screen cylinder (angular position) and the axial position of the machining table. As soon as this pair of values is supplied to the control device by sensors, the assigned value of the pressure pattern is read out of the named electronic memory and used to form an ejection signal which is transmitted to the nozzle.

Kommen elektrostatische Düsen zum Einsatz, so wird ein teilweise elektrostatisch aufgeladener Tropfnebel erzeugt, wobei die elektrisch aufgeladenen Tropfen aus ihrer Flugbahn abgelenkt und von den nicht geladenen Tropfen auf diese Weise separiert werden. Die Tropfen unterliegen hierbei den Einflüssen der Schwerkraft und des Luftwiderstandes und beschreiben daher parabolische Bahnkurven während ihrer Bewegung durch die Düse. Wenn die Anfangsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles, aus welchem die Tropfen entstehen, immer auf einem konstanten und gleichen Wert gehalten werden kann, dann ist eine parabolische Flugbahn nicht nachteilig. Muß aber mit Rücksicht z. B. auf rheologische Parameter der Abdeckflüssigkeit oder die einwandfreie Bedeckung des Siebes eine andere Anfangsgeschwindigkeit vorgegeben werden, so resultiert hieraus auch eine andere Bahnparabel und die Selektion der unterschiedlich geladenen Tropfen wird schwieriger. Diese Verhältnisse können einheitlicher gestaltet werden, wenn die Bahnrichtung der Tropfen senkrecht gewählt wird, also die Düsenachse vertikal steht und die Düse z. B. von oben nach unten die Abdeckflüssigkeit auf das Sieb aufbringt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Bahn der Tropfen zunächst unbeeinflußt von der Schwerkraft bleibt und die Tropfen daher genau durch das Zentrum einer vor dem Ausspritzkanal liegenden Ringelektrode zur elektrostatischen Aufladung hindurchlaufen können, bevor sie schließlich durch eine nachfolgende Ablenkelektrode abgelenkt werden. Im Gegensatz dazu wird bei horizontaler Düse die Tropfenbahn schon unmittelbar hinter dem Ausspritzkanal durch Schwerkraft beeinflußt, so daß es schwieriger ist, das Zentrum der Ringelektrode zu treffen.If electrostatic nozzles are used, a partially electrostatically charged drip mist is generated, the electrically charged drops being deflected from their trajectory and separated from the uncharged drops in this way. The drops are subject to the effects of gravity and air resistance and therefore describe parabolic trajectories as they move through the nozzle. If the initial velocity of the liquid jet from which the drops originate can always be kept at a constant and the same value, then a parabolic trajectory is not disadvantageous. But must consider z. If, for example, a different initial speed is specified for rheological parameters of the covering liquid or the perfect covering of the sieve, this also results in a different path parabola and the selection of the differently charged drops becomes more difficult. These relationships can be made more uniform if the path direction of the drops is selected vertically, that is, the nozzle axis is vertical and the nozzle z. B. from top to bottom applies the covering liquid to the sieve. In this way it is achieved that the path of the drops initially remains unaffected by gravity and the drops can therefore pass exactly through the center of a ring electrode in front of the ejection channel for electrostatic charging before they are finally deflected by a subsequent deflection electrode. In contrast, in the case of a horizontal nozzle, the drop path is already influenced by gravity immediately behind the ejection channel, so that it is more difficult to hit the center of the ring electrode.

Befinden sich mehrere Düsen in Zylinderlängsrichtung nebeneinanderliegend auf dem Bearbeitungstisch und beaufschlagen diese Düsen unterschiedliche Bereiche des Siebzylinders, so gibt die Steuereinrichtung die elektrischen Ausspritzsignale zur jeweiligen in Transportrichtung des Bearbeitungstisches weiter hinten liegenden Düse zeitverzögert aus, derart, daß ein und dieselbe Stelle auf der Sieboberfläche durch die jeweiligen Düsen nacheinander bespritzt wird.If several nozzles are located next to each other in the longitudinal direction of the cylinder on the processing table and these nozzles act on different areas of the screen cylinder, the control device outputs the electrical ejection signals to the respective nozzle located further back in the transport direction of the processing table in such a way that one and the same point on the screen surface the respective nozzles are sprayed one after the other.

Für den Fall, daß alle Düsen denselben Bereich auf der Oberfläche des Siebzylinders beaufschlagen, also entsprechend zueinander geneigt sind, werden alle elektrischen Ausspritzsignale zu allen Düsen gleichzeitig übertragen.In the event that all nozzles act on the same area on the surface of the screen cylinder, that is to say are inclined accordingly, all electrical ejection signals are transmitted to all nozzles simultaneously.

Bei zeitversetztem Betrieb läßt sich somit in einfacher Weise eine dickere Abdeckschicht erzeugen, da ein und dieselbe Stelle auf der Sieboberfläche mehrmals beschichtet wird, entsprechend der Anzahl der Düsen. Dagegen können bei zeitgleichem Betrieb mehrere Flüssigkeiten zur Bildung der Abdeckschicht gleichzeitig an der genannten Stelle auf die Sieboberfläche aufgebracht werden, die dann miteinander reagieren können, um die Abdeckschicht zu erzeugen.With delayed operation, a thicker covering layer can thus be produced in a simple manner, since one and the same point on the screen surface is coated several times, corresponding to the number of nozzles. In contrast, in the case of simultaneous operation, a plurality of liquids for forming the cover layer can be applied simultaneously to the sieve surface at the point mentioned, which can then react with one another to produce the cover layer.

Im zuletzt genannten Fall kann es sich z. B. um Epoxydharz-Komponenten handeln, die erst dann in einen Gel-Zustand überführt werden, nachdem sie miteinander vermischt worden sind und die Vernetzungsreaktion begonnen hat. Die einzelnen Epoxydharz-Komponenten sind relativ dünnflüssig, so daß innerhalb der Düsen eine rasche Tropfenabscheidung erfolgt und damit die Düsen eine relativ kurze Strahllänge aufweisen können. Da diese Komponenten nach Auftreffen auf die Sieboberfläche jedoch infolge der Vernetzungsreaktion in einen Gel-Zustand überführt werden, besteht keine Gefahr, daß sie von der Oberfläche wieder abgeschleudert werden. Vorteilhaft Ist die Verwendung der mehreren Komponenten auch in der Hinsicht, daß dadurch eine bessere Kantenschärfe des Musters erhalten wird. Insbesondere bei langen Schablonen und damit langen Bearbeitungszeiten treten häufig Fließbewegungen auf, die zu einer Verschlechterung der Kantenstruktur führen können, wenn die Abdeckschicht aus nur einem einkomponentigen Material hergestellt wird, das eine relativ lange Trocknungszeit aufweist. Dagegen kann die Verfestigungszeit bei Wahl mehrerer geeigneter Komponenten erheblich verkürzt werden, was zu einer verbesserten Konturenschärfe führt.In the latter case, it can e.g. B. are epoxy resin components that are only converted into a gel state after they have been mixed together and the crosslinking reaction has begun. The individual epoxy resin components are relatively thin, so that rapid droplet separation takes place within the nozzles and thus the nozzles can have a relatively short jet length. However, since these components are converted into a gel state as a result of the crosslinking reaction after striking the sieve surface, there is no danger that they will be thrown off the surface again. It is also advantageous to use the multiple components in that a better edge sharpness of the pattern is obtained. Especially with long stencils and thus long processing times, flow movements often occur, which lead to deterioration can lead to the edge structure if the cover layer is produced from only a one-component material which has a relatively long drying time. On the other hand, the setting time can be shortened considerably if several suitable components are selected, which leads to improved contour definition.

Die Abdeckschicht kann auch durch Aufspritzen einer zähviskosen Flüssigkeit gebildet werden, die beispielsweise eine wässrige Emulsion eines Kunstharzlacks ist oder eine wässrige Suspension von Pigmenten sein kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Aufspritzen der Flüssigkeit unter Begleitung eines sie umgebenden, laminaren Gasstromes vorzunehmen, beispielsweise unter Verwendung eines Luft- oder Inertgasstromes, um den Trockenvorgang der aufgespritzten Flüssigkeit zu beschleunigen. Der Gasstrom verhindert darüber hinaus, daß sich kleine Sekundärtröpfchen im Innern der Düsen anlagern und diese ansonsten verschmutzen würden. Die Geschwindigkeit des laminaren Gasstromes läßt sich ferner so wählen, daß sich einmal gebildete Flüssigkeitstropfen auf ihrem Weg zur Sieboberfläche nicht mehr einander nähern können, wodurch sich die Bildung größerer Tropfen vermeiden läßt. Ferner kann der laminare Gasstrom auch gegenüber der Umgebungstemperatur eine erhöhte Temperatur aufweisen, wodurch sich das Trocknen der ausgespritzten Flüssigkeit noch weiter beschleunigen läßt. Nicht zuletzt läßt sich das Sieb wenigstens auch im Auftreffpunkt der Flüssigkeit beheizen, beispielsweise durch einen Wärmestrahler, um möglichst schnell eine feste Abdeckschicht auf der Sieboberfläche zu erhalten. Es kann auch Warmluft axial ins Innere des Siebes eingeblasen werden. Auch eine Bestrahlung der auf das Sieb aufgespritzten Flüssigkeitstropfen mit Ultraviolett(UV)-Strahlung ist möglich, um die Vernetzungsreaktion früher beginnen zu lassen bzw. zu beschleunigen, was zu einer noch besseren Kantenschärfe des Musters führt (UV-Härtung). Die kurze Phase der Viskositätserniedrigung, wie sie bei der Erhitzung auftritt, wird daher bei einer reinen UV-Härtung vermieden.The cover layer can also be formed by spraying on a viscous liquid which is, for example, an aqueous emulsion of a synthetic resin varnish or can be an aqueous suspension of pigments. It has proven to be advantageous to carry out the spraying on of the liquid accompanied by a laminar gas stream surrounding it, for example using an air or inert gas stream, in order to accelerate the drying process of the sprayed-on liquid. The gas flow also prevents small secondary droplets from accumulating inside the nozzles and would otherwise contaminate them. The speed of the laminar gas flow can also be selected so that liquid drops once formed can no longer approach each other on their way to the screen surface, as a result of which the formation of larger drops can be avoided. Furthermore, the laminar gas flow can also be at an elevated temperature compared to the ambient temperature, as a result of which the drying of the ejected liquid can be accelerated even further. Last but not least, the screen can also be heated at least at the point of impact of the liquid, for example by means of a heat radiator, in order to obtain a solid covering layer on the screen surface as quickly as possible. Warm air can also be blown axially into the interior of the sieve. Irradiation of the drops of liquid sprayed onto the sieve with ultraviolet (UV) radiation is also possible in order to start or accelerate the crosslinking reaction earlier, which leads to an even better edge definition of the pattern (UV curing). The short phase of viscosity reduction, which occurs during heating, is therefore avoided with a pure UV curing.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

  • Figur 1 eine Vorrichtung zum Beschichten eines feinmaschigen Rundsiebes mit einer Abdeckschicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Figur 2 eine Vorrichtung zum Beschichten eines feinmaschigen Rundsiebes mit einer Abdeckschicht nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Figur 3 Aufbau und Anordnung einer ersten Düse zum Beschichten des Rundsiebes mit Abdeckmaterial,
  • Figur 4 den Gesamtaufbau der ersten Düse,
  • Figur 5 Aufbau und Anordnung einer zweiten Düse zum Beschichten des Rundsiebes mit Abdeckmaterial, und
  • Figuren 6 - 8 den Gesamtaufbau der zweiten Düse.
The invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show it:
  • Figure 1 shows a device for coating a fine-mesh circular screen with a cover layer according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows a device for coating a fine-mesh circular screen with a cover layer according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 construction and arrangement of a first nozzle for coating the circular screen with covering material,
  • FIG. 4 shows the overall structure of the first nozzle,
  • Figure 5 Structure and arrangement of a second nozzle for coating the circular screen with cover material, and
  • Figures 6-8 the overall structure of the second nozzle.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.Various exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the drawing.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Figur 1. Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein rotierendes Sieb in Zylinderform bezeichnet, auf welches durch eine oder mehrere Düsen 2 Farbe oder Lack als Abdeckflüssigkeit aufgebracht wird. Hierbei wird ein aus den Düsen 2 ausgespritzter Strahl 3 der Abdeckflüssigkeit mittels eines Rechners 4 so gesteuert, daß die Abdeckflüssigkeit nur anjenen Stellen auf das Sieb 1 aufgebracht wird, an welchem das Sieb 1 musterbedingt abgedeckt werden muß und jene Stellen des Siebes 1 unbedeckt bleiben, an welchen dieses durchlässig bleiben soll. Das Sieb 1 wird zu diesem Zweck zwischen zwei synchron angetriebenen Endköpfen 5 aufgenommen und in drehende Bewegung (Drehrichtung D) versetzt. Um verschiedene Schablonenlängen bzw. Sieblängen zwischen den Endköpfen 5 aufnehmen zu können, ist beispielsweise der rechte Endkopf 5 in Richtung der Zylinderachse des Rundsiebes 1 verschiebbar. Das Sieb 1 wird zwischen den rechten und den linken Endkopf 5 gelegt und der rechte Endkopf 5 an das Sieb 1 herangefahren. Das üblicherweise sehr dünn und leicht gestaltete Sieb 1 kann unter Umständen schon durch die axial wirkende Spannkraft und die Reibung zwischen Sieb 1 und dem linken angetriebenen Endkopf 5 in Drehung versetzt werden. Auch reicht die Steifigkeit des Siebes 1 immer aus, um auch dem rechten Endkopf 5 über die wirkenden Reibkräfte die Drehbewegung mitzuteilen, wenn nur die Drehzahl des Siebes 1 so langsam erhöht wird, daß das erforderliche Beschleunigungsmoment die Übertragungsfähigkeit des Rundsiebes 1 nicht überfordert. Beide Endköpfe 5 sind an Lagerböcken 6 drehbar montiert, wobei die Lagerböcke 6 auf einem Maschinenbett 7 angeordnet sind. Zur Führung des rechten Lagerbockes 6 in Figur 1 sind Führungsstangen 8 vorhanden, die z. B. auf dem Maschinenbett 7 befestigt sein können.A first exemplary embodiment of a device according to the invention is shown in FIG. 1. Reference number 1 denotes a rotating sieve in the shape of a cylinder, to which paint or varnish is applied as a covering liquid through one or more nozzles. Here, a jet 3 of the covering liquid sprayed out of the nozzles 2 is controlled by means of a computer 4 so that the covering liquid is applied to the sieve 1 only at those points at which the sieve 1 is covered due to the pattern must be and those parts of the sieve 1 remain uncovered where it should remain permeable. For this purpose, the sieve 1 is received between two synchronously driven end heads 5 and set in rotating motion (direction of rotation D). In order to be able to accommodate different template lengths or screen lengths between the end heads 5, the right end head 5 can, for example, be displaced in the direction of the cylinder axis of the circular screen 1. The sieve 1 is placed between the right and left end heads 5 and the right end head 5 is brought up to the sieve 1. The screen 1, which is usually very thin and light, can possibly be set in rotation by the axially acting clamping force and the friction between the screen 1 and the left driven end head 5. Also, the rigidity of the screen 1 is always sufficient to notify the right end head 5 of the rotational movement via the acting frictional forces, if only the speed of the screen 1 is increased so slowly that the required acceleration torque does not overwhelm the transmission capacity of the circular screen 1. Both end heads 5 are rotatably mounted on pedestals 6, the pedestals 6 being arranged on a machine bed 7. To guide the right pedestal 6 in Figure 1 guide rods 8 are available, the z. B. can be attached to the machine bed 7.

Der linke Endkopf 5 wird durch einen Motor 9 und einen Riemen 10 angetrieben. Dieser Riemen 10 umspannt ein Antriebsrad 11, das fest auf einer Achse 12 liegt, welche den linken Endkopf 5 trägt. Am anderen Ende der Achse 12 befindet sich ein inkrementaler Impulsgeber 13, der die Drehlage der Achse 12 bzw. des Siebes 1 bestimmt und entsprechende Signale SD an den Rechner 4 abgibt. Gleichzeitig werden die Düsen 2, die auf einem Bearbeitungstisch 14 befestigt sind, in Richtung der Zylinderachse 1b des Siebes 1 langsam vorgeschoben, so daß ein dünner in Tropfen aufgelöster und aus Abdeckflüssigkeit bestehender Strahl, der aus den Düsen 2 austritt, entlang einer Schraubenlinie sehr geringer Steigung auf dem Sieb 1 auftrifft. Dem Bearbeitungstisch 14 wird seine Vorschubbewegung über eine Spindel 15 aufgeprägt, wobei diese Spindel 15 hierzu über einen Schrittmotor 16 angetrieben wird, der seine Schritt-Signale ST ebenfalls vom Rechner 4 empfängt. Diese Schritt-Signale ST werden durch eine Treiberstufe 17 in Leistungsimpulse PT umgesetzt. Die Drehung der Motorachse des Schrittmotors 16 wird über einen Riemen 18 und eine Riemenscheibe 19 auf die Spindel 15 übertragen. Diese durchragt den Bearbeitungstisch 14, der seinerseits auf Führungsschienen 20 am Maschinenbett 7 geführt ist.The left end head 5 is driven by a motor 9 and a belt 10. This belt 10 spans a drive wheel 11 which is fixed on an axis 12 which carries the left end head 5. At the other end of the axis 12 there is an incremental pulse generator 13 which determines the rotational position of the axis 12 or the sieve 1 and outputs corresponding signals S D to the computer 4. At the same time, the nozzles 2, which are fastened on a processing table 14, are slowly advanced in the direction of the cylinder axis 1b of the sieve 1, so that a thin jet of droplet and consisting of masking liquid, which emerges from the nozzles 2, is very low along a helix Slope hits the sieve 1. The feed table is impressed on the processing table 14 via a spindle 15, this spindle 15 being driven for this purpose via a stepper motor 16, which also receives its step signals S T from the computer 4. These step signals S T are converted into power pulses P T by a driver stage 17. The rotation of the motor axis of the stepping motor 16 is transmitted to the spindle 15 via a belt 18 and a pulley 19. This extends through the processing table 14, which in turn is guided on guide rails 20 on the machine bed 7.

Die Düsen 2 müssen mit einer für den späteren Druckvorgang geeigneten Abdeckflüssigkeit versorgt werden. Hierzu sind sie mit kleinen Druckbehältern 21 über Versorgungsleitungen 22 verbunden. In den Druckbehältern 21 steht die Abdeckflüssigkeit unter einem geringen Überdruck von etwa 1 bis 5 bar. Zweckmäßigerweise wird man für Jede Düse 2 einen getrennten Druckbehälter 21 vorsehen, da Unterschiede in den Leitungswiderständen und die Notwendigkeit, die Auftragsmenge je Düse 2 getrennt einregeln zu können, unterschiedliche Ausgangsdrucke der Abdeckflüssigkeit bedingen. Es fällt bei jeder Düse 2 auch eine nicht unbeträchtliche Menge unverbrauchter Abdeckflüssigkeit an, die kontinuierlich abgesaugt und zurückbefördert werden muß. Hierzu sind Unterdrucktanks 23 vorgesehen, in welche über Rückleitungen 24 die unverbrauchte Abdeckflüssigkeit durch den in diesen Tanks herrschenden Unterdruck zurückbefördert wird. Die rezirkulierte Abdeckflüssigkeit, welche auf Grund des durchlaufenen Prozesses Verdünnungsmittel verloren hat, kann nach einer Aufbereitung wiederum dem Auftragsprozeß als Abdeckflüssigkeit zugeführt werden. Um eine entsprechende Dicke der Abdeckschicht 1a auf dem Sieb 1 zu erzielen, sind die Düsen 2 mehrfach angeordnet, im vorliegenden Fall zweifach. Sie sind in Richtung der Zylinderachse 1b bzw. Schablonenachse voneinander beabstandet, um der Abdeckflüssigkeit vor dem zweiten Auftrag Zeit zu einem zumindest leichten Trocknen zu geben. Diese Trocknung kann durch Aufblasen von Warmluft unterstützt werden, oder durch Erzeugung entsprechender Wärmestrahlung. Hierzu kann auf dem Bearbeitungstisch 14 eine entsprechend ausgebildete Heizeinrichtung H montiert sein. Die Aushärtung der Flüssigkeit kann auch allein oder zusätzlich durch UV-Bestrahlung erfolgen, wie bereits erwähnt, so daß sich für diesen Fall auch eine UV-Lichtquelle (z. B. eine Quecksilberdampflampe) auf dem Bearbeitungstisch 14 befindet.The nozzles 2 must be supplied with a covering liquid suitable for the subsequent printing process. For this purpose, they are connected to small pressure vessels 21 via supply lines 22. In the pressure vessels 21, the covering liquid is under a slight excess pressure of approximately 1 to 5 bar. Expediently, a separate pressure vessel 21 will be provided for each nozzle 2, since differences in the line resistances and the need to be able to regulate the application quantity separately per nozzle 2 require different outlet pressures of the covering liquid. Each nozzle 2 also has a not inconsiderable amount of unused covering liquid which has to be continuously sucked off and conveyed back. For this purpose, vacuum tanks 23 are provided, into which the unused covering liquid is returned via return lines 24 due to the negative pressure prevailing in these tanks. The recirculated cover liquid, which has lost diluent as a result of the process which has passed through, can in turn be supplied to the application process as a cover liquid after preparation. In order to achieve a corresponding thickness of the covering layer 1a on the screen 1, the nozzles 2 are arranged several times, in the present case twice. They are spaced apart from one another in the direction of the cylinder axis 1b or template axis in order to give the covering liquid time to dry at least slightly before the second application. This drying can be supported by blowing warm air, or by generating appropriate heat radiation. For this purpose, a correspondingly designed heating device H can be mounted on the processing table 14. The liquid can also be cured alone or additionally by UV radiation, as already mentioned, so that in this case there is also a UV light source (for example a mercury vapor lamp) on the processing table 14.

Im Prinzip kann man die Düsen 2 auch in Umfangsrichtung des Zylinders 1 bzw. Siebes versetzen, jedoch führt dies zu einer erschwerten Handhabung des Beschichtungsvorganges, wenn aufeinanderfolgende Rundsiebe 1 unterschiedlichen Durchmessers beschichtet werden sollen.In principle, the nozzles 2 can also be displaced in the circumferential direction of the cylinder 1 or sieve, but this leads to a more difficult handling of the coating process if successive circular sieves 1 of different diameters are to be coated.

Die Düsen 2 sind vorzugsweise als Elektrostatikdüsen ausgebildet, denen jeweils ein Steuersignal S₁, S₂ vom Rechner 4 zugeführt wird, um bei Empfang eines Steuersignals die Abdeckflüssigkeit auszuspritzen.The nozzles 2 are preferably designed as electrostatic nozzles, each of which is supplied with a control signal S 1, S 2 from the computer 4 in order to inject the covering liquid when a control signal is received.

Die Figur 2 zeigt eine im Prinzip gleiche Vorrichtung wie in Figur 1, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Abweichend von Figur 1 ist hier der Bearbeitungstisch 14 aber an einer hinteren Trägerwand 25 auf Führungsschienen 26 in Axialrichtung des Zylinders 1 verschiebbar gelagert. An dieser hinteren Führungswand 25 sind ebenfalls die Spindel 15 und der Schrittmotor 16 mit Spindelantrieb 18 und 19 befestigt. An der dem Sieb 1 zugwandten Vorderseite des Bearbeitungstisches 14 befindet sich eine Halteeinrichtung 27, die zum Festklemmen zweier Düsen 2 dient, welche nunmehr mit ihren Düsenachsen vertikal stehen, also senkrecht zur ebenen Oberfläche des Maschinenbettes 7. Die Düsenöffnungen 28 weisen dabei nach unten.FIG. 2 shows a device that is basically the same as in FIG. 1, the same elements being provided with the same reference numerals. Deviating of Figure 1, the processing table 14 is mounted on a rear support wall 25 on guide rails 26 in the axial direction of the cylinder 1. The spindle 15 and the stepping motor 16 with spindle drive 18 and 19 are also fastened to this rear guide wall 25. On the front side of the processing table 14 facing the screen 1 there is a holding device 27 which serves to clamp two nozzles 2, which are now vertical with their nozzle axes, that is to say perpendicular to the flat surface of the machine bed 7. The nozzle openings 28 point downward.

Auf diese Weise ist es möglich, die Tropfen des Abdeckmaterials zunächst parallel zur und in Gravitationsrichtung auszuspritzen, bevor sie auf die Oberfläche des Siebes 1 auftreffen.In this way, it is possible to first spray the drops of the covering material parallel to and in the direction of gravity before they hit the surface of the screen 1.

Bei dem Verfahren wird die Abdeckflüssigkeit in feinsten Tropfen aufgebracht werden, um ein hinreichend hohes Auflösungsvermögen bei der Erzeugung des Druckmusters auf der Oberfläche des Siebes 1 zu erzielen. Dabei kann die Flüssigkeit eine hohe Viskosität aufweisen, um einen ausreichenden Anteil von Festsubstanz bei relativ kleiner Tropfengröße mitführen zu können. Es können aber auch mehrere Flüssigkeitskomponenten getrennt durch verschiedene Düsen aufgespritzt werden, die in einem Punkt auf der Oberfläche des Siebes 1 vereinigt werden. Es kann sich hier um unterschiedliche Epoxydharzkomponenten handeln, die erst dann in einen Gel-Zustand überführt werden, wenn nach ihrem Zusammentreffen eine Vernetzungsreaktion angesprungen ist. Sinnvoll ist das Verfahren darüber hinaus auch nur, wenn eine sehr hohe Tropfenfrequenz erreicht werden kann.In the method, the covering liquid is applied in the finest drops in order to achieve a sufficiently high resolving power when generating the print pattern on the surface of the screen 1. The liquid can have a high viscosity in order to be able to carry a sufficient proportion of solid substance with a relatively small droplet size. However, several liquid components can also be sprayed on separately through different nozzles, which are combined at one point on the surface of the sieve 1. These can be different epoxy resin components which are only converted into a gel state when a crosslinking reaction has started after their meeting. In addition, the method only makes sense if a very high drop frequency can be achieved.

Dies alles ist möglich durch den Einsatz sogenannter elektrostatisch wirkender Düsen, bei welchen ein Flüssigkeitsstrahl durch eine sehr hochfrequente Schwingung, beispielsweise einer Rohrwand, regelmäßig in Tropfen zerfallen gelassen wird und bei welchen die Tropfen anschließend elektrisch geladen werden und in einem Elektrostatikfeld je nach Ladungszustand abgelenkt oder nicht abgelenkt werden. Herkömmliche Düsen dieser Art sind jedoch nicht geeignet, die für das Beschichten von Sieben erforderlichen hochviskosen Abdeckflüssigkeiten zu verarbeiten. Während bei niederviskosen Flüssigkeiten bereits geringe Anfangsstörungen genügen, um den Flüssigkeitsstrahl durch die Wirkung der Oberflächenspannung der Flüssigkeit unmittelbar hinter dem Düsenaustritt rasch in Einzeltropfen zerfallen zu lassen, würden bei den für die Schablonenabdeckung notwendigen hohen Viskositäten Strahllängen von 0,5 - 1,0 m entstehen, bevor der erste Tropfen durch Strahleinschnürung entsteht. An der Stelle der ersten Tropfenbildung muß eine ringförmige Ladeelektrode mit sehr kleinem Durchmesser angeordnet werden. Auf Grund der unvermeidlichen Luftwirbel ist bei solchen Abständen weder der Ort der ersten Tropfenbildung genau festlegbar noch der Verlauf des Strahles, so daß durch eine so kleine ringförmige Ladeelektrode nicht mehr hindurchgetroffen werden kann. Bei der Erfindung kommen daher Elektrostatikdüsen mit geänderter Bauweise zum Einsatz.All of this is possible through the use of so-called electrostatically acting nozzles, in which a liquid jet is regularly broken down into drops by a very high-frequency vibration, for example a pipe wall, and in which the drops are then electrically charged and deflected or, depending on the charge state, in an electrostatic field not be distracted. However, conventional nozzles of this type are not suitable for processing the highly viscous covering liquids required for coating screens. While in the case of low-viscosity liquids, even minor initial disturbances are sufficient to rapidly disintegrate the liquid jet into individual drops due to the effect of the surface tension of the liquid immediately behind the nozzle outlet, in the case of those necessary for masking high viscosities jet lengths of 0.5 - 1.0 m are created before the first drop is created by jet constriction. An annular charging electrode with a very small diameter must be arranged at the location of the first drop formation. Due to the inevitable air swirls, at such intervals neither the location of the first drop formation can be determined precisely nor the course of the jet, so that it can no longer be passed through such a small annular charging electrode. The invention therefore uses electrostatic nozzles with a modified design.

Die Figur 3 zeigt den Aufbau einer derartigen Elektrostatikdüse 2.FIG. 3 shows the structure of such an electrostatic nozzle 2.

In einer kleinen Druckkammer 29 steht die Abdeckflüssigkeit, die aus den in Figur 1 gezeigten Druckbehältern 21 herangeführt wird, unter Überdruck. Von dort tritt sie kontinuierlich durch eine Bohrung 30 aus. In der Bohrung 30 sorgt eine dünne Nadel 31, die durch Ultraschall zu hochfrequenter Schwingung in Nadellängsrichtung angeregt wird, für regelmäßige Störungen in jenem ringförmigen Strömungskanal, der durch die Nadel 31 und die Bohrung 30 gebildet wird. Außerdem verhindert die Schwingungsbewegung der Nadel 31 auch ein Verstopfen der Bohrung 30 z. B. durch kleine Partikel. Bei jeder Schwingungsbewegung der Nadel 31 in Richtung des Austritts, zu welchem die Abdeckflüssigkeit auf Grund des Druckgefälles strömt, wird die Abdeckflüssigkeit zufolge ihrer Zähigkeit mit der Nadelwand mitgenommen und so zusätzlich beschleunigt und bei Jeder entgegengesetzt gerichteten Schwingungsbewegung wird sie auf die gleiche Weise verzögert. Auch die Bewegung der Stirnfläche 32 der Nadel 31 erbringt einen in der Wirkung gleichgerichteten Effekt. Diese Stirnflächenbewegung der Nadel 31 ist bei den hier vorliegenden zähen Flüssigkeiten von besonderem Vorteil, da bei entsprechend hohen Beschleunigungswerten der Stirnfläche 32 die Festkörper abgeschleudert werden, was zu einer besonders starken Unterstützung des Einschnürvorgangs führt. Man hat es durch Dimensionierung des Durchmessers der Nadel 31 und der Bohrung 30 in der Hand, die Beschleunigungs- bzw. die Verzögerungseffekte ausreichend groß zu gestalten. Je größer der Durchmesser der Nadel 31 und je kleiner der Durchmesser der Bohrung 30 sind, desto stärker sind die Beschleunigungs- und damit die Störungseffekte. Aus den so herbeigeführten starken Störungen ergeben sich ausgeprägte, der Schwingungsfrequenz entsprechende regelmäßige Einschnürungen des die Bohrung 30 verlassenden Flüssigkeitsstrahls, die außerhalb der Bohrung 30 zufolge der Oberflächenspannung der Flüssigkeit weiter fortgebildet werden und so zu einer raschen Tropfenbildung führen. Damit die entstandenen Tropfen elektrostatisch aufgeladen werden können, ist eine Ringelektrode 33 vorgesehen, die im Durchmesser kleingehalten wird, weil dann schon bei niedrigen Spannungen eine ausreichende Aufladung der Tropfen erreicht werden kann. Es wird angestrebt, mit einer Spannung von 100 - 200 V arbeiten zu können. Diese Spannung muß im Augenblick des Tropfenabrisses an der Ringelektrode 33 anliegen. Spannungen dieser Größe lassen sich noch bequem mit hohen Frequenzen durch Transistoren schalten. Zum Zeitpunkt des Abrisses des Tropfens vom noch zusammenhängenden Strahl muß dieser auf einem 0 - Spannungspotential gegenüber der Ringelektrode 33 gehalten werden, damit auf dem abreißenden Tropfen eine negative Ladung verbleibt, und außerdem muß der Abriß im Bereich der Ringelektrode 33 erfolgen. Für die elektrische Verbindung mit der Druckkammer 29, die dauernd auf Erdpotential (= 0 V) gehalten wird, muß die innere Leitfähigkeit der Abdeckflüssigkeit sorgen. Daher ist es äußerst zweckmäßig, für die Abdeckflüssigkeit eine wässrige Emulsion von Kunstharzlacken oder eine wässrige Suspension von Pigmenten zu wählen. Die Ringelektrode 33 wird im Durchmesser kleingehalten, wodurch hohe Feldstärken bereits bei niedrigeren Schaltspannungen erreicht werden. Damit der aus der Bohrung 30 austretende Flüssigkeitsstrahl das Zentrum der Ringelektrode 33 mit möglichst großer Sicherheit trifft, wird diese Ringelektrode 33 so nahe wie möglich an den Austritt der Bohrung 30 herangeführt. Der Strahl muß an dieser Stelle gerade beginnen, in Tropfen zu zerfallen. Die Treffsicherheit des Ringelektrodenzentrums wird durch eine vertikale Strahlführung, wie bereits im Zusammenhang mit der Figur 2 erwähnt, wesentlich vergrößert, wobei für den notwendigen raschen Strahlzerfall entsprechend stark ausgeprägte Anfangseinschnürungen des aus der Bohrung 30 austretenden Flüssigkeitsstrahles sorgen, die durch eine entsprechend starke Schwingung der Nadel 31 erzwungen werden.In a small pressure chamber 29, the covering liquid, which is supplied from the pressure containers 21 shown in FIG. 1, is under excess pressure. From there it exits continuously through a bore 30. In the bore 30, a thin needle 31, which is excited by ultrasound to produce high-frequency vibration in the longitudinal direction of the needle, provides regular disturbances in the annular flow channel formed by the needle 31 and the bore 30. In addition, the oscillatory movement of the needle 31 also prevents the bore 30 from becoming blocked, for example. B. by small particles. With each oscillating movement of the needle 31 in the direction of the exit, to which the covering liquid flows due to the pressure gradient, the covering liquid is entrained along with the needle wall due to its viscosity and thus additionally accelerated, and is decelerated in the same way with each oppositely directed oscillating movement. The movement of the end face 32 of the needle 31 also produces an effect which has the same effect. This end face movement of the needle 31 is of particular advantage in the viscous liquids present here, since the solid bodies are thrown off at correspondingly high acceleration values of the end face 32, which leads to a particularly strong support of the constriction process. By dimensioning the diameter of the needle 31 and the bore 30 it is in hand to make the acceleration or deceleration effects sufficiently large. The larger the diameter of the needle 31 and the smaller the diameter of the bore 30, the stronger the acceleration and thus the disturbance effects. The strong disturbances produced in this way result in pronounced constrictions of the liquid jet leaving the bore 30 which correspond to the oscillation frequency and which are further developed outside the bore 30 due to the surface tension of the liquid and thus lead to rapid drop formation. So that the resulting drops can be charged electrostatically, a ring electrode 33 is provided, which is kept small in diameter, because sufficient charging of the drops can then be achieved even at low voltages. The aim is to be able to work with a voltage of 100 - 200 V. This voltage must be present at the ring electrode 33 at the moment the drop breaks off. Voltages of this size can still be conveniently switched at high frequencies using transistors. At the time the drop is torn off from the still connected jet, it must be kept at a zero voltage potential with respect to the ring electrode 33, so that a negative charge remains on the tearing drop, and the tear must also take place in the area of the ring electrode 33. The internal conductivity of the covering liquid must ensure the electrical connection to the pressure chamber 29, which is constantly kept at earth potential (= 0 V). It is therefore extremely expedient to choose an aqueous emulsion of synthetic resin paints or an aqueous suspension of pigments for the covering liquid. The ring electrode 33 is kept small in diameter, whereby high field strengths are achieved even at lower switching voltages. So that the liquid jet emerging from the bore 30 hits the center of the ring electrode 33 with the greatest possible certainty, this ring electrode 33 is brought as close as possible to the exit of the bore 30. At this point the beam must just begin to decay into drops. The accuracy of the ring electrode center is significantly increased by vertical beam guidance, as already mentioned in connection with FIG. 2, the correspondingly pronounced initial constrictions of the liquid jet emerging from the bore 30, which is caused by a correspondingly strong vibration of the needle, ensuring the necessary rapid decay of the beam 31 be forced.

Die aufgeladenen Flüssigkeitstropfen, die hier das Bezugszeichen 34 tragen, werden anschließend durch die Wirkung eines über eine Elektrode 35 aufgebrachten Gleichspannungsfeldes auf einer gekrümmten Bahnlinie 36 in einen Fänger 37 geleitet. Von dort gelangen sie über die in Figur 1 erwähnten Rückleitungen 24 in die ebenfalls dort gezeigten Unterdrucktanks 23. Die nichtgeladenen Flüssigkeitstropfen 38 werden durch dieses Gleichspannungsfeld nicht abgelenkt und entsprechend setzen diese ihren Weg nahezu geradlinig entlang der Bahnlinie 39 fort, um schließlich auf das Sieb 1 zutreffen. Das Sieb 1 weist hier eine zur Bahn 39 der auf dieses auftreffenden, ungeladenen Tropfen 38 senkrechte Lage auf. Es kann aber durchaus zweckmäßig sein, dieses Sieb 1 gegenüber einer solchen Lage zu neigen, was im Zusammenhang mit der nächsten Figur 4 gezeigt wird. Die Abdeckflüssigkeit muß In ausreichendem Maße Feststoffe transportieren, um nach Eintrocknen auf dem Sieb 1 einen gut abdeckenden Film zu bilden, wodurch eine hohe Viskosität bedingt wird. Die hohe Zähigkeit hilft aber, daß nach der Aufbringung der Abdeckflüssigkeit auf das Sieb 1 diese trotz der wirkenden Fliehkraft am Auftreffort verbleibt und auch nicht auf Grund der hohen Auftreffgeschwindigkeit durch die Siebperforation hindurchschießt oder während des Auftreffens auf dem Sieb 1 in noch kleinere Tröpfchen zerspritzt.The charged liquid drops, which here have the reference numeral 34, are then guided into a catcher 37 by the action of a direct voltage field applied via an electrode 35 on a curved path 36. From there they arrive via the return lines 24 mentioned in FIG. 1 into the vacuum tanks 23 which are also shown there. The uncharged liquid drops 38 are not deflected by this DC voltage field and accordingly continue their path almost linearly along the railway line 39 in order to finally reach the sieve 1 hold true. The screen 1 here has one to the web 39 on this impinging, uncharged drops 38 vertical position. However, it may well be expedient to incline this sieve 1 in relation to such a position, which is shown in connection with the next FIG. 4. The covering liquid must transport solids to a sufficient extent in order to form a well covering film after drying on the sieve 1, as a result of which a high viscosity is required. The high viscosity helps, however, that after the covering liquid has been applied to the sieve 1, it remains at the impact point despite the centrifugal force acting on it and does not shoot through the perforation of the sieve due to the high impact speed or sprayed into even smaller droplets during the impact on the sieve 1.

Damit die Ringelektrode 33 auch während langer Betriebszeiten sauber bleibt, wird eine kombinierte Flüssigkeits- und Luft- oder Inertgaszufuhr in den Bereich der Ringelektrode 33 durchgeführt. Knapp vor Beginn des Spritzbetriebs wird durch Bohrungen 40 zunächst Flüssigkeit eingeleitet, um die Ringelektrode 33 zu reinigen. Anschließend wird diese durch die gleichen Bohrungen 40 trocken geblasen, etwa durch trockene, enwärmte Luft oder ein Inertgas. Die gleiche Ausgestaltung der Düse wird zusätzlich genutzt, um ein Eintrocknen der dünnen Bohrung 30 während längerer Arbeitspausen zu verhindern. In diesem Fall wird durch die Bohrungen 40 der anschließende Luftraum 41 vor der Bohrung 30 und innerhalb der Ringelektrode 33 mit Spülflüssigkeit gefüllt. Diese Spülflüssigkeit wird unter einem sehr geringen Überdruck gehalten (etwa 10 bis 20 mm Wassersäule), wodurch sich noch innerhalb des Düsenkanals 42 ein Flüssigkeitsmeniskus 43 ausbildet, der über längere Zeit bestehen kann, und der ein Austreten von Flüssigkeit aus dem Düsenkanal 42 verhindert. Diese Befüllung schützt die dünne Bohrung 30 vor dem Eintrocknen. Um der Flüssigkeit einen möglichst guten Zutritt zu der Bohrung 30 zu ermöglichen, kann eine kegelförmige Ansenkung 44 vorgesehen ein. Durch sie öffnet sich die Bohrung 30 in den Düsenkanal 42 in Richtung der Ringelektrode 33. Es kann aber auch zweckmäßig sein, die Spülflüssigkeit nicht in Kontakt mit der Abdeckflüssigkeit innerhalb der Bohrung 30 treten zu las sen, um letztere nicht zu verdünnen. In diesem Fall entfällt die konische Ansenkung 44, und es findet sich an dieser Stelle nur ein entsprechend klein gehaltener zylindrischer Bohransatz. Die Spülflüssigkeit wird dann auch in dieser Bohrung einen Meniskus bilden, ähnlich dem Meniskus 43. Einen ebensolchen bildet die Abdeckflüssigkeit am Ausgang der Bohrung 30. Zwischen beiden Menisken befindet sich dann ein kleiner Luftraum, der dank seines kleinen Volumens rasch mit dampfförmigen Molekülen der leicht abdampfbaren Komponenten des Abdecklackes und der Spülflüssigkeit gesättigt wird. Eine weitere Abdunstung dieser Komponenten aus dem Abdecklack ist dann nicht mehr möglich, so daß ein Eintrocknen verhindert wird, ohne die Gefahr, daß die Abdeckflüssigkeit durch Spülflüssigkeit vedünnt wird.To ensure that the ring electrode 33 remains clean even during long operating times, a combined liquid and air or inert gas supply is carried out in the area of the ring electrode 33. Just before the start of the spraying operation, liquid is first introduced through holes 40 in order to clean the ring electrode 33. It is then blown dry through the same holes 40, for example through dry, heated air or an inert gas. The same configuration of the nozzle is additionally used to prevent the thin bore 30 from drying out during longer work breaks. In this case, the adjacent air space 41 in front of the bore 30 and inside the ring electrode 33 is filled with flushing liquid through the bores 40. This rinsing liquid is kept under a very slight excess pressure (approximately 10 to 20 mm water column), as a result of which a liquid meniscus 43 is formed within the nozzle channel 42, which can persist for a long time and which prevents liquid from escaping from the nozzle channel 42. This filling protects the thin bore 30 from drying out. A conical countersink 44 can be provided in order to allow the liquid as good an access to the bore 30 as possible. Through them, the bore 30 opens into the nozzle channel 42 in the direction of the ring electrode 33. However, it may also be expedient not to let the rinsing liquid come into contact with the covering liquid within the bore 30 in order not to dilute the latter. In this case, the conical countersink 44 is omitted, and there is only a correspondingly small cylindrical drilling attachment at this point. The flushing liquid will then also form a meniscus in this hole, similar to meniscus 43. The covering liquid at the exit of the hole 30 also forms a meniscus. Between the two menisci there is then a small air space which, thanks to its small volume, quickly contains vaporous molecules the easily evaporable components of the topcoat and the rinsing liquid are saturated. A further evaporation of these components from the masking lacquer is then no longer possible, so that drying is prevented without the risk of the masking liquid being thinned by rinsing liquid.

Die Düse 2 wird auch während der Ausbringung von Abdeckflüssigkeit auf das Sieb 1 von Luft durchströmt. Dadurch hält die aus den Bohrungen 40 austretende Trockenluft kleine Sekundärtröpfchen von der Ringelektrode 33 ab und diese somit sauber. Solche Sekundärtröpfchen entstehen gleichzeitig mit den Haupttropfen bei dem Zerfall des aus der Bohrung 30 austretenden Flüssigkeitsstrahls. Wegen der Kleinheit und der geringen Masse dieser Sekundärtröpfchen können diese durch den Abschnürungsvorgang der Haupttropfen an die Ringelektrode 33 geschleudert werden. Würden sich dort Tropfenansätze bilden, dann könnte mit der Zeit die einwandfreie Funktion der Elektrode in Frage gestellt werden. Ein weiterer Effekt ergibt sich bei der Durchströmung des diffusorartigen Kanals 42. Hier sollte die Fluggeschwindigkeit der Tropfen zwar etwas aber nicht zu stark verzögert werden, da sich diese erst nach dem Auftreffen auf dem Sieb 1 berühren dürfen. Eine Berührung der Flüssigkeitstropfen noch innerhalb des Düsenkanals 42 würde zur sofortigen Bildung von großen Tropfen führen, die wiederum wegen des spezifisch geringeren Luftwiderstandes weitere Normal-Tropfen einfangen und in Summe führen diese Vorgänge zu einer Verfälschung des elektrisch aufgeprägten Musterbildes. Diese Erscheinung kann dann verhindert werden, wenn die Tropfen auf ihrer Flugbahn innerhalb des Düsenkanals 42 von einer laminaren Luftströmung eingehüllt werden, die eine hierzu geeignete Strömungsgeschwindigkeit aufweist. Durch eine solche Luftströmung kann auch eine Vortrocknung der Einzeltropfen erreicht werden. Dies bringt Vorteile, wenn der Tropfen am Sieb 1 aufschlägt. Durch eine Vortrocknung läßt sich die Tropfenviskosität erhöhen und außerdem die Größe der Tropfen verringern. Dadurch wird ein Zerplatzen des Tropfens in viele kleine Einzeltropfen beim Auftreffen auf das Sieb 1 und die Ausbildung einer entsprechend unscharfen Lackkontur vermieden. Für eine ausreichende Vortrocknung ist allerdings eine verhältnismäßig große Länge des Düsenkanals 42 erforderlich, was insbesondere bei parallel zum Gravitationsfeld verlaufender Achse des Düsenkanals 30 möglich ist, also bei vertikaler Düsenachse.Air flows through the nozzle 2 even when covering liquid is applied to the sieve 1. As a result, the dry air emerging from the bores 40 keeps small secondary droplets away from the ring electrode 33 and thus cleans them. Such secondary droplets arise simultaneously with the main droplets when the liquid jet emerging from the bore 30 decays. Because of the smallness and the low mass of these secondary droplets, they can be thrown against the ring electrode 33 by the pinching process of the main droplets. If droplet deposits would form there, then the proper functioning of the electrode could be questioned over time. A further effect results from the flow through the diffuser-like channel 42. Here, the flight speed of the drops should be delayed somewhat, but not too much, since they may only touch one another after they have hit the screen 1. Touching the liquid drops within the nozzle channel 42 would lead to the immediate formation of large drops, which in turn capture further normal drops due to the specifically lower air resistance and, in total, these processes lead to a falsification of the electrically impressed pattern. This phenomenon can then be prevented if the drops are enveloped in their trajectory within the nozzle channel 42 by a laminar air flow which has a flow velocity suitable for this. Pre-drying of the individual drops can also be achieved by such an air flow. This has advantages if the drop hits sieve 1. Predrying increases the drop viscosity and also reduces the size of the drops. This prevents the drop from bursting into many small individual drops when it strikes the screen 1 and prevents the formation of a correspondingly blurred paint contour. For a sufficient predrying, however, a relatively large length of the nozzle channel 42 is required, which is possible in particular with the axis of the nozzle channel 30 running parallel to the gravitational field, that is to say with a vertical nozzle axis.

Die Figur 4 zeigt den Gesamtaufbau der Düse nach Figur 3. Es gelten dabei die gleichen Bezugszeichen wie in Figur 3. Die Auftreffrichtung der Tropfen 38 auf das Sieb 1 ist hier nicht mehr senkrecht, sondern liegt unter einem Winkel 45. Dies hilft, die Tropfen an einem Hindurchtreten durch das Sieb 1 zu hindern, weil sich dann vor jedem Tropfen in der Richtung seiner Flugbahn stets eine Materialwand befindet. Darüber hinaus ergibt sich eine verminderte Relativgeschwindigkeit zwischen Tropfen und Sieb, wodurch ebenfalls die Gefahr des Zerplatzens der Tropfen verringert wird. Die Nadel 31 ist in einem Nadelhalter 46 gefaßt, der als Stufenhorn ausgebildet ist, d. h. der Durchmesser des Nadelhalters 46 nimmt zur Spitze der Nadel 31 hin ab. Dies verstärkt die in den Nadelhalter 46 eingeleitete Amplitude der hochfrequenten mechanischen Schwingung, so daß die Nadel 31 im Bereich der Bohrung 30 mit maximaler Amplitude schwingt. Der Nadelhalter 46 ist fest in einer Membran 47 gefaßt und diese wird durch ein Piezoelement 48 zu der hochfrequenten Schwingung angeregt. Ein Druckstück 49 leitet diese Schwingung an die Membran 47 weiter, wodurch die in der Druckkammer 29 befindliche Flüssigkeit auch durch die Membran 47 selbst druckbeaufschlagt wird. Um dies zu gewährleisten, müssen die Zuleitungen zur Druckkammer 29 entsprechend dünn ausgelegt sein. Bei entsprechender Ausbildung des Druckstückes 49 kann bereits hier eine Vorverstärkung der Schwingungsamplitude auf mechanischem Weg erreicht werden. Das Piezoelement 48 wird durch nicht mehr dargestellte Versorgungsleitungen mit einer der Eigenfrequenz der Düsenanordnung entsprechenden hochfrequenten Sinus- oder Rechteckspannung angeregt. Da das Piezoelement 48 sandwichartig aus sehr vielen dünnen Schichten zusammengesetzt ist, genügen bereits geringe elektrische Spannungen, um heftige Kontraktionen bzw. Elongationen insbesondere im Bereich der Eigenfrequenz der Gesamtanordnung zu erzeugen. Das Piezoelement 48 wird statisch in seiner Längsrichtung durch eine Druckschraube 50 vorgespannt, und eine Kontramutter 51 sichert diese Schraubeneinstellung. Ein Gehäuse 52 schließt statisch und dynamisch den Kraftfluß aller Einzelbauteile. Die Bohrung 30 der Düse 2 ist in einem Saphirplättchen 53 ausgeführt, welches von einer Schraube 54 in eine Halterung 55 gepreßt und auf diese Weise dort fixiert wird. Durch die Wahl des Bohrungsmaterials Saphir wird die durch die Nadelschwingung bedingte Gefahr des Verreibens oder Verschweißens der Nadel 31, die aus einem metallischen Material besteht, mit der Bohrungswandung weitgehend gemindert.FIG. 4 shows the overall structure of the nozzle according to FIG. 3. The following apply the same reference numerals as in Figure 3. The direction of impact of the drops 38 on the screen 1 is no longer vertical here, but is at an angle 45. This helps to prevent the drops from passing through the screen 1, because then before each Drop in the direction of its trajectory is always a material wall. In addition, there is a reduced relative speed between the drops and the sieve, which also reduces the risk of the drops bursting. The needle 31 is held in a needle holder 46 which is designed as a step horn, ie the diameter of the needle holder 46 decreases towards the tip of the needle 31. This amplifies the amplitude of the high-frequency mechanical vibration introduced into the needle holder 46, so that the needle 31 vibrates in the region of the bore 30 with the maximum amplitude. The needle holder 46 is firmly held in a membrane 47 and this is excited by a piezo element 48 to the high-frequency vibration. A pressure piece 49 transmits this vibration to the membrane 47, whereby the liquid in the pressure chamber 29 is also pressurized by the membrane 47 itself. To ensure this, the supply lines to the pressure chamber 29 must be designed to be correspondingly thin. With a corresponding design of the pressure piece 49, a pre-amplification of the vibration amplitude can be achieved mechanically. The piezo element 48 is excited by supply lines (no longer shown) with a high-frequency sine or square wave voltage corresponding to the natural frequency of the nozzle arrangement. Since the piezo element 48 is composed of a large number of thin layers in a sandwich-like manner, even low electrical voltages are sufficient to produce violent contractions or elongations, in particular in the region of the natural frequency of the overall arrangement. The piezo element 48 is statically prestressed in its longitudinal direction by a pressure screw 50, and a counter nut 51 secures this screw setting. A housing 52 statically and dynamically closes the power flow of all individual components. The bore 30 of the nozzle 2 is made in a sapphire plate 53, which is pressed by a screw 54 into a holder 55 and is fixed there in this way. The choice of the sapphire bore material largely reduces the risk of the needle 31, which is made of a metallic material, from rubbing or welding to the bore wall due to the needle vibration.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Ringelektrode 33 mit einer Zuleitung 56 verbunden ist, um erstere mit einem elektrischen Potential über die Zuleitung 56 versorgen zu können.It should also be pointed out that the ring electrode 33 is connected to a supply line 56 in order to transmit an electrical potential to the former to be able to supply the supply line 56.

Eine weitere Ausführungsform einer elektrostatischen Düse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 5 gezeigt. Auch hier sind die gleichen Elemente wie in den Figuren 3 und 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert. Die Bohrung 30 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so klein, beispielsweise im Enddurchmesser 17 µm, daß sie nicht mehr von der Nadel 31 in ihrer ganzen Länge durchsetzt werden kann. Die Nadel 31 reicht daher nur bis in die Nähe der engsten Bohrungsstelle. Die Wirkung der Nadel 31 ist aber ähnlich der Wirkung, die früher beschrieben wurde. Eine Schwingungsbewegung der Nadel 31 in Richtung zum Düsenaustritt steigert sowohl auf Grund der Wandschubkräfte als auch auf Grund der Verdrängungswirkung der Nadelstirnfläche 32 den Druck im Düseninnenraum 57. Die entsprechende Rücklaufbewegung der Nadel 31 bewirkt eine Druckminderung. Hierdurch werden wiederum starke Störungen dem austretenden Flüssigkeitsstrahl aufgeprägt und dieser zeigt eine starke Neigung zum geregelten und raschen Zerfall. Die Bildung der Einzeltropfen findet im Bereich der Ringelektrode 33 statt, die auch hier mit einer geeigneten Zuleitung zum Anlegen eines elektrostatischen Potentials versehen ist. Der Düseninnenraum 57, in welchem sich die Nadel 31 bewegt, wird durch einen Düsenkörper 58 erhalten, der aus Hartmetall oder Keramik hergestellt ist. Dieser Düsenkörper 58 ist in eine Bohrung 59 der Halterung 55 eingesetzt, wobei der Nadelhalter 46 noch teilweise in die Bohrung 59 hineinragen kann.A further embodiment of an electrostatic nozzle for carrying out the method according to the invention is shown in FIG. 5. Here, too, the same elements as in FIGS. 3 and 4 are provided with the same reference symbols and are not explained again. The bore 30 is so small in this embodiment, for example in the final diameter 17 microns that it can no longer be penetrated by the needle 31 in its entire length. The needle 31 therefore only extends to the vicinity of the narrowest bore point. However, the action of the needle 31 is similar to the action that was described earlier. An oscillating movement of the needle 31 in the direction of the nozzle outlet increases the pressure in the nozzle interior 57 both because of the wall thrust forces and because of the displacement effect of the needle end face 32. The corresponding return movement of the needle 31 causes a pressure reduction. As a result, strong disturbances are in turn imprinted on the emerging liquid jet and this shows a strong tendency to regulated and rapid decay. The formation of the individual drops takes place in the area of the ring electrode 33, which here too is provided with a suitable supply line for applying an electrostatic potential. The nozzle interior 57, in which the needle 31 moves, is obtained by a nozzle body 58 which is made of hard metal or ceramic. This nozzle body 58 is inserted into a bore 59 of the holder 55, the needle holder 46 can still partially protrude into the bore 59.

In den Figuren 6, 7 und 8 ist der Gesamtaufbau der Düse nach Fig. 5 dargestellt. Die Figur 6 zeigt den Schnitt durch einen Aufriß der Düse, die Figur 7 den Kreuzriß und die Figur 8 einen Querschnitt durch die Düse. Es sind wiederum gleiche Elemente wie in den Figuren 3 bis 5 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals beschrieben.FIGS. 6, 7 and 8 show the overall structure of the nozzle according to FIG. 5. FIG. 6 shows a section through an elevation of the nozzle, FIG. 7 shows a cross-section and FIG. 8 shows a cross section through the nozzle. The same elements as in FIGS. 3 to 5 are again provided with the same reference symbols and are not described again.

Ein Halter 60 preßt ein Mundstück 61, in welches die Ablenkelektrode 35 eingegossen ist, gegen den Düsengrundkörper 62. Der Düsenkanal 42 verläuft durch das Mundstück 61 hindurch und ist eingangsseitig mit der Ringelektrode 33 umgeben. Sie wird ebenfalls durch das Mundstück 61 getragen. Die schwingende Membran 47 befindet sich zwischen dem Gehäuse 52 und dem Düsengrundkörper 62. Dabei ist die schwingende Membran 47 zwischen Gehäuse 52 und Düsengrundkörper 62 eingespannt, wobei sie durch ein etwa 0,5 bis 1,0 mm dickes Stahlplättchen gebildet wird, welches wegen der besonderen Art der Einspannung nur in einem Umgebungsbereich der Nadel 31 Biegeschwingungen ausführen kann. Im darüberhinausragenden Bereich wird diese Membran 47 als Klemmelement für ein Mikrosieb 63 verwendet. Die relativ große Dicke der Membran bedingt Eigenfrequenzen, die zwischen 200 und 300 kHz liegen. Das Mikrosieb 63 ist zwischen der Membran 47 und dem Düsengrundkörper 62 eingespannt und verhindert, daß Partikel, die größer als 5 µm sind, und die unbeabsichtigt mit der Abdeckflüssigkeit mitgeführt werden, in das zur Düse führende Kanalsystem eintreten. Hier hilft die über das Mikrosieb 63 im Eintrittsbereich der Flüssigkeit geführte Membran 47 und die in diese eingeleitete Ultraschallschwingung eine Blockade des Mikrosiebs 63 durch sich verhakende Pigmente zu vermeiden. Um eine möglichst große Filterfläche des Mikrosiebes 63 auszunutzen, wird dieses von einem System sehr kleiner feingefräster Stützkanäle 64 gehalten. Die Abdeckflüssigkeit wird durch die Versorgungsleitung 22 der Düse 2 zugeleitet. Diese Versorgungsleitung 22 ist mittels einer Überwurfmutter 65 auf ein Klemmstück 66 dicht aufgesetzt.A holder 60 presses a mouthpiece 61, into which the deflection electrode 35 is cast, against the nozzle base body 62. The nozzle channel 42 runs through the mouthpiece 61 and is surrounded on the input side by the ring electrode 33. It is also carried by the mouthpiece 61. The oscillating membrane 47 is located between the housing 52 and the nozzle body 62. The oscillating membrane 47 is clamped between the housing 52 and the nozzle body 62, wherein it is formed by an approximately 0.5 to 1.0 mm thick steel plate, which Because of the special nature of the clamping 31 can only perform bending vibrations in a surrounding area of the needle. In the protruding area, this membrane 47 is used as a clamping element for a microsieve 63. The relatively large thickness of the membrane causes natural frequencies that are between 200 and 300 kHz. The microsieve 63 is clamped between the membrane 47 and the nozzle base body 62 and prevents particles that are larger than 5 μm and which are inadvertently carried along with the covering liquid from entering the channel system leading to the nozzle. Here, the membrane 47 guided over the microsieve 63 in the inlet area of the liquid and the ultrasound oscillation introduced into it help to avoid a blockage of the microsieve 63 by interlocking pigments. In order to utilize the largest possible filter area of the microsieve 63, this is held by a system of very small, finely milled support channels 64. The covering liquid is fed through the supply line 22 to the nozzle 2. This supply line 22 is placed tightly on a clamping piece 66 by means of a union nut 65.

Über eine Luft- Wasserversorgungsleitung 67 wird die für die Reinigung und die Trocknung der Düse 2 erforderliche Flüssigkeit bzw. die notwendige Luft der Düse 2 im Bedarfsfall zugeführt. Auch diese Leitung 67 wird mit einer Überwurfmutter 68 gegen ein Einschraubklemmstück 69 gepreßt. Die Leitung 67 führt zu einem Umschaltventil 70, welches hier symbolisch dargestellt ist und sich in einer größeren Entfernung von der Düse 2 befindet.Via an air-water supply line 67, the liquid required for the cleaning and drying of the nozzle 2 or the necessary air is fed to the nozzle 2 if necessary. This line 67 is also pressed with a union nut 68 against a screw-in clamping piece 69. The line 67 leads to a changeover valve 70, which is shown symbolically here and is located at a greater distance from the nozzle 2.

In Figur 8 ist zu erkennen, daß das Piezoelement 48 innerhalb des Gehäuses 52 durch zwei kurze Gewindestifte 71 in einer Symmetrielage relativ zum Gehäuse 52 gehalten wird.In Figure 8 it can be seen that the piezo element 48 is held within the housing 52 by two short grub screws 71 in a symmetrical position relative to the housing 52.

Die in den Figuren 3 bis 8 beschriebenen Elektrostatikdüsen eignen sich in besonderer Weise dazu, das Verfahren durchzuführen, da sich mit ihnen auch eine hochviskose bzw. zähe Abdeckflüssigkeit tropfenweise auf das Sieb aufspritzen läßt, ohne daß dazu die Baulänge der Düse und damit die Abmessungen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens extrem große Werte annehmen müssen. Die Abdeckflüssigkeit ist resistent gegen Abrasion und gegen chemische Einflüsse der Druckchemikalien.The electrostatic nozzles described in FIGS. 3 to 8 are particularly suitable for carrying out the method, since they can also be used to dropwise spray a highly viscous or viscous covering liquid onto the sieve, without the structural length of the nozzle and thus the dimensions of the nozzle Device for performing the method must assume extremely large values. The cover liquid is resistant to abrasion and chemical influences from the printing chemicals.

Claims (18)

Vorrichtung zur Herstellung von Druckschablonen, mit einer an sich bekannten Bearbeitungsstation, die wenigstens eine Lagereinrichtung (5, 6) zur stirnseitigen Lagerung eines hohlzylinderförmigen Siebes (1), eine Antriebseinrichtung (9, 10, 11) zur Drehung des Siebes (1) um seine Zylinderachse (1b), einen parallel zur Zylinderachse (1b) bewegbaren Bearbeitungstisch (14) und eine Steuereinrichtung (4) zur Steuerung der Antriebseinrichtung (9, 10, 11), des Transports des Bearbeitungstisches (14) sowie zur Steuerung einer auf dem Bearbeitungstisch (14) angeordneten Werkzeugstation aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugstation aus wenigstens einer zur Ausspritzung von Flüssigkeit geeigneten Düse (2) besteht.Device for producing printing stencils, with a processing station known per se, the at least one bearing device (5, 6) for the front-side mounting of a hollow cylindrical sieve (1), a drive device (9, 10, 11) for rotating the sieve (1) around it Cylinder axis (1b), a processing table (14) movable parallel to the cylinder axis (1b) and a control device (4) for controlling the drive device (9, 10, 11), the transport of the processing table (14) and for controlling one on the processing table ( 14) arranged tool station, characterized in that the tool station consists of at least one nozzle (2) suitable for ejecting liquid. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugstation mehrere in Längsrichtung des hohlzylinderförmigen Siebes (1) nebeneinander angeordnete Düsen (2, 2) aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the tool station has a plurality of nozzles (2, 2) arranged side by side in the longitudinal direction of the hollow cylindrical sieve (1). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (2) mit einem Überdruckbehälter (21) für aufzuspritzende Flüssigkeit in Verbindung steht.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that each nozzle (2) is connected to an overpressure container (21) for liquid to be sprayed on. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (2) mit einem Unterdruckbehälter (23) in Verbindung steht, in den von der Düse (2) ausgespritzte, unverbrauchte Flüssigkeit zurückgeführt wird.Device according to Claim 3, characterized in that each nozzle (2) is connected to a vacuum container (23) into which unused liquid sprayed out by the nozzle (2) is returned. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düsenlängsachse (39) im wesentlichen parallel und außerhalb einer die Zylinderachse (1b) aufnehmenden Horizontalebene liegt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a longitudinal axis (39) of the nozzle lies essentially parallel and outside of a horizontal plane receiving the cylinder axis (1b). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenlängsachse (39) im wesentlichen in Vertikalrichtung verläuft.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the longitudinal axis of the nozzle (39) extends essentially in the vertical direction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) elektrische Ausspritzsignale (S₁, S₂) von der Steuereinrichtung (4) in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Muster sowie in Abhängigkeit der Drehstellung des Siebzylinders (1) und der Position des Bearbeitungstisches (14) empfängt.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the nozzle (2) electrical ejection signals (S₁, S₂) from the control device (4) in accordance with a predetermined pattern and in dependence on the rotational position of the screen cylinder (1) and the position the processing table (14) receives. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (2, 2) unterschiedliche Bereiche des Siebzylinders (1) beaufschlagen und die Steuereinrichtung (4) die elektrischen Ausspritzsignale (S₁, S₂) zur jeweiligen in Transportrichtung des Bearbeitungstisches (14) weiter hinten liegenden Düse (2) zeitverzögert ausgibt.Apparatus according to claim 2 and 7, characterized in that the nozzles (2, 2) act on different areas of the screen cylinder (1) and the control device (4) the electrical ejection signals (S₁, S₂) for the respective transport direction of the processing table (14) outputs the rear nozzle (2) with a time delay. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Düsen (2, 2) denselben Bereich des Siebzylinders (1) beaufschlagen und die Steuereinrichtung (4) die elektrischen Ausspritzsignale (S₁, S₂) zu allen Düsen gleichzeitig überträgt.Apparatus according to claims 2 and 7, characterized in that all nozzles (2, 2) act on the same area of the screen cylinder (1) and the control device (4) transmits the electrical ejection signals (S₁, S₂) to all nozzles simultaneously. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Drehrichtung des Siebzylinders (1) gesehen hinter dem jeweiligen Flüssigkeitsauftreffpunkt eine Heizeinrichtung (H) und/oder Bestrahlungseinrichtung zur Erhitzung und/oder UV-Bestrahlung der auf dem Siebzylinder (1) aufgespritzten Flüssigkeit befindet.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that, viewed in the direction of rotation of the screen cylinder (1), behind the respective liquid impingement point there is a heating device (H) and / or radiation device for heating and / or UV radiation of the on the screen cylinder (1) sprayed liquid. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (H) und/oder die UV-Bestrahlungseinrichtung auf dem Bearbeitungstisch (14) montiert sind.Device according to claim 10, characterized in that the heating device (H) and / or the UV irradiation device are mounted on the processing table (14). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Warmluft ins Innere des Siebes (1) einblasbar ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that warm air can be blown into the interior of the sieve (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) zur Ausspritzung einer hochviskosen bzw. zähen Abdeckflüssigkeit ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the nozzle (2) is designed to inject a highly viscous or viscous covering liquid. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) so ausgebildet ist, daß durch sie die Flüssigkeit in feinsten Tröpfchen auf das Sieb (1) aufbringbar ist.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the nozzle (2) is designed such that the liquid can be applied to the sieve (1) in very fine droplets. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) eine Elektrostatikdüse ist.Device according to claim 14, characterized in that the nozzle (2) is an electrostatic nozzle. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (2) zusätzlich zur Abdeckflüssigkeit einen laminaren Gasstrom ausstößt.Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the nozzle (2) ejects a laminar gas flow in addition to the covering liquid. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des laminaren Gasstromes so gewählt ist, daß sich einmal gebildete Flüssigkeitströpfchen auf ihrem Weg zur Sieboberfläche nicht mehr einander nähern können.Apparatus according to claim 14 and 16, characterized in that the speed of the laminar gas flow is selected so that liquid droplets once formed can no longer approach each other on their way to the screen surface. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der laminare Gasstrom gegenüber der Umgebungstemperatur eine erhöhte Temperatur aufweist.Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that the laminar gas flow has an elevated temperature compared to the ambient temperature.
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