EP0819060B1 - Rakel insbesondere für den siebdruck - Google Patents

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EP0819060B1
EP0819060B1 EP96905748A EP96905748A EP0819060B1 EP 0819060 B1 EP0819060 B1 EP 0819060B1 EP 96905748 A EP96905748 A EP 96905748A EP 96905748 A EP96905748 A EP 96905748A EP 0819060 B1 EP0819060 B1 EP 0819060B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
squeegee
flexible part
per
elastic part
printing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96905748A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0819060A1 (de
Inventor
Rudolf August KÜRTEN
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.)
RK Siebdrucktechnik GmbH
Original Assignee
RK Siebdrucktechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19516050A external-priority patent/DE19516050C2/de
Application filed by RK Siebdrucktechnik GmbH filed Critical RK Siebdrucktechnik GmbH
Publication of EP0819060A1 publication Critical patent/EP0819060A1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/14—Details
    • B41F15/44—Squeegees or doctors

Definitions

  • the invention relates to a doctor blade, in particular for screen printing, consisting of a soft elastic part with at least a squeegee edge acting on a printing medium and a hard elastic part that can be positioned on a squeegee holder is.
  • Screen printing process using a generic doctor blade can be carried out such that a printing screen above arranged on a print carrier and on its top with a printing agent is provided.
  • a printing screen above arranged on a print carrier and on its top with a printing agent is provided.
  • By pressurization of the printing screen with the squeegee edge is against the printing screen brought the printing medium to the system and the printing medium while moving the squeegee against while pressing applied the printing screen through its mesh on the printing medium. Moving the squeegee makes it flat Print image generated.
  • the Squeegee arranged as a fixed and the printing screen, for. B. as cylindrical rotary screen, opposite the squeegee be movable.
  • Essential for making a uniform and always reproducible print image is a temporally and locally constant shape of the pressurized on the printing screen adjacent squeegee edge.
  • Squeegees produced are very expensive manufacture or the doctor blade edges are for exact shaping elaborate to rework after their manufacture.
  • both the quality of the printed image and for example the pressure medium consumption from the geometry of the squeegee edge in the area adjacent to the printing screen and from that adjusting angle of attack of the squeegee against the printing screen influenced in the area of the doctor edge. Because of the diverse Influencing factors in the printing process, however, it is difficult a spatially and temporally uniform shape of the squeegee edge ensure.
  • the soft elastic squeegee material is subject to absorption of solvents of the printing medium aging processes cause a change in elasticity and to detach Can lead particles in the area of the doctor edge. To achieve a uniform squeegee edge is then under high Expand time and effort and rework the squeegee edge, thus long service life of the screen printing machine are caused. There are therefore soft elastic doctor blade materials used against the solvent of the printing medium are largely chemically inert.
  • the squeegee edge is applied by exerting pressure on the hard elastic Part of the squeegee placed against the printing screen.
  • the previously known plastic doctor blades that are used in casting or Centrifugal processes meet these requirements insufficient because they have inhomogeneities, the spatially different elastic properties of the Squeegee condition and which result in an uneven print image express.
  • a generic doctor blade is used, for example, in the DE 88 05 911 U described in which the against the pressure screen Applicable squeegee strips on the back with a support layer is made of a plastic material that is harder than the material of the squeegee strip.
  • the connection the doctor strip with the support layer is expedient in that the harder and the softer Layer brought together in a still reactive state and bonded to one another by means of a chemical reaction are.
  • the support layer and doctor strip preferably exist made of a polyurethane elastomer.
  • DE 84 20 447 U is also a generic doctor blade remove, in the example of rubber or a squeegee profile manufactured in a thermoplastic Doctor blade holder made of a stable material such as metal is.
  • the squeegee profile is a laterally to this supportive support profile made of a hard elastic Supported material that extends over its entire length.
  • JP abstract 2-206552 (A) is also a generic one Squeegee can be removed by injection molding by injection different materials is produced in a hollow mold.
  • a high Homogeneity and reproducibility of the squeegee is due to this Way not to achieve.
  • AT-PS 354 968 is a magnetic doctor device known, the one arranged in front of the doctor blade roll has, which facing the doctor blade roller Side a pad made of elastic, slippery material has, so that the doctor roller on the back of the profile bar is pressed and with this in for the order mass sealing contact can be brought.
  • a Doctor device can also be used in front of small diameter doctor rollers a large amount of order mass is kept, without overflowing the application mass when the machine is at a standstill is to be feared and also a reduction in Contact forces without reducing the viscosity of the application mass or the working speed is permissible. The above This does not solve the problem.
  • the soft elastic part and the hard elastic part are part of the squeegee for the first time in one Homogeneity can be produced using the previously used Pouring or spinning process has not been achieved.
  • the soft-elastic part of the doctor blade is also accurate in shape producible without complex mechanical processing through grinding or lapping processes would be necessary. Because of which is reproducible and also between different ones Batches only slight fluctuations in material properties is a significant step towards standardization given by screen printing processes of the type mentioned above, since there is no need for major adjustments when changing the doctor blade.
  • the soft elastic part of the squeegee consists of a thermoplastic Polyurethane elastomer and the hard elastic part the squeegee made of polyolefin, so are the respective parts of the squeegee in a co-extrusion process, particularly homogeneous and a perfect fit producible and meet the in a screen printing process requirements with regard to chemical resistance in particular. Doing so will be particularly satisfactory and get reproducible print results when the soft elastic part of the doctor blade has a hardness of 75 to 95 Shore A and the hard elastic part of the squeegee have a hardness of 60 to 90 Shore D.
  • the hard elastic material can filled, e.g. B. fiber reinforced.
  • the hard elastic part is between the its lower end arranged soft elastic part and the positionable at its upper end on the squeegee holder hard elastic part is essentially strip-shaped.
  • the doctor-extending area of the hard elastic part in axial extension of the strip-shaped region is a mechanically particularly stable embodiment a squeegee created, with a favorable pressure transfer is given on the squeegee edge.
  • the hard elastic part is advantageously transverse to itself provided to the longitudinal direction of the squeegee webs on the side facing the doctor holder the soft elastic Partially completely enclose, with the webs an angled part, at least the soft elastic side partially surrounding area.
  • the hard elastic part advantageously closes on the outside flush with the soft elastic Part from, which ensures a tight fit and a detachment of the soft elastic part from the hard elastic Part is made more difficult.
  • the doctor blade can be provided with a plurality of doctor blade edges which have different profiles.
  • the squeegee is essentially mirror-symmetrical to it Running the longitudinal plane, the squeegee is easy to handle and the squeegee edge that can be placed against the printing screen without high assembly costs interchangeable with another squeegee edge.
  • the soft-elastic part can also be the hard-elastic part Part surrounded at least over part of its height on the outside, whereby the elastic properties of the soft elastic Part holding strip-shaped area changed and can be adapted to different printing conditions.
  • the soft elastic part can stretch up to the top of the strip-shaped area towards that on the squeegee holder can be arranged.
  • the strip-shaped area further soft elastic parts be arranged, each with one or more doctor edges are provided.
  • the strip-shaped Area arranged on the first narrow side of the same soft elastic part opposite another soft elastic Be arranged part this advantageously is designed so that it can be picked up by the squeegee holder is.
  • Squeegees of the type described above have regard to their Homogeneity and long-term stability even under high mechanical Loads significant advantages over previously known Squeegee on.
  • the plastic doctor blade according to the invention can be used in a coextrusion process be manufactured in such a way that first the hard elastic Part of the doctor blade is extruded that after a cooling period, in which the hard elastic part has sufficient mechanical Resilience has, the soft elastic part of the Squeegee extruded with the hard elastic part to bring it into contact becomes.
  • this also means high dimensional accuracy of the parts and profiling the parts in the process steps following the extrusion process enables.
  • the hard elastic part of the squeegee one protruding laterally over the soft elastic part Extruded area, with subsequent extrusion of the soft elastic part of the squeegee laterally protruding, still plastically deformable area of the hard elastic part with permanent deformation with the soft elastic part is brought to the plant.
  • the side protruding area of the hard elastic part can also laterally be pressed into the flexible part until that it is flush with the soft elastic on the outside of the squeegee Part completes.
  • the soft elastic Part compressed and so a tight fit between the parts reached.
  • Such a procedure is special therefore advantageous because the soft elastic and the hard elastic Part of the squeegee due to the different materials strongly differing coefficients of thermal expansion exhibit. Detachment of the parts from one another due to the higher contraction of the soft elastic parts counteracted when cooling.
  • a squeegee according to the invention is exemplary in the drawing illustrated and in detail below using the Drawing described.
  • a doctor blade is shown in cross section, which is a soft elastic, provided with two squeegee edges Part 1 and a hard elastic holding this under positive locking Part 2 has.
  • the soft elastic part 1 has an essentially pentagonal Cross-section, with three of the outer boundary surfaces are arranged perpendicular to each other and essentially have the same edge lengths.
  • the base 3 of the soft elastic Part 1 is laterally of two over the entire Squeegee length extending knife edges 4 and 5 limited a defined and constant over the entire length of the squeegee Have shape.
  • the knife edges are evenly curved and have a radius from 0.2 to 0.4 mm.
  • the squeegee edges can of course another shape, for example an uneven shape curved or angular shape.
  • the hard elastic part carrying the soft elastic part 1 2 the squeegee has a head-shaped widened at its upper end Holding area 6, which can be attached to a squeegee holder is.
  • the holding area 6 can with a corresponding design the squeegee holder as a soft elastic part run or be provided with such, so that at corresponding arrangement of the squeegee in its holder each one of the soft elastic parts of the squeegee with the printing screen can be brought to the plant.
  • the squeegee edges can have different shapes.
  • the holding area 6 has a lengthwise direction of the doctor blade extending cavity 7, which is an at least slight Deformation of the holding area allows and due to the reduced Wall thickness a homogeneous production of the holding area enables and the occurrence of material inhomogeneities in Cooling prevented.
  • the holding area 6 goes into a strip-shaped area 8 over that reduced one compared to the holding area 6 Has cross section, which is dimensioned so that given Material properties sufficient bending stiffness is given to a corresponding power transmission to the to allow soft elastic part 1 of the squeegee.
  • the webs 11 have an angled region 12 on the the lateral boundary surfaces of the soft elastic Enclose part 1 at its upper end. The angled Areas of the webs 11 close on their outside flush with the soft elastic part 1, so that the Narrow sides of the angled areas 12 from the soft elastic Part 1 are enclosed, creating a close form fit the hard elastic part 2 with the soft elastic part 1 is guaranteed.
  • the holding lugs of the hook 10 point to the ends of the webs 11, so that the lateral boundary surfaces of the retaining lugs the doctor edges 4 and 5 are facing. This will in upper area of the flexible part 1 between the Web 11 and one holding nose of the hook 10 an area the soft elastic part 1 almost completely enclosed, which also due to the shrinkage of the soft elastic Partly in the cooling step after the extrusion a very tight form fit is achieved. On the other hand there is the area adjacent to the squeegee edges 4 and 5 Doctor blade made of soft elastic material, so that under deformation the contact area of the squeegee on the printing screen during the Printing process a favorable geometry is created.
  • the doctor blade according to the invention is produced in one Coextrusion process in which the hard elastic part 2 with Areas protruding laterally over the soft elastic part 1 the webs 11 is extruded.
  • the parts of the squeegee are deformed by subsequent deformation of the Web 11 of the hard elastic part 2 brought into close positive engagement.
  • the plastic shape can be done so that the webs 11 in their entire width with the soft elastic Part 1 can be brought into contact or that only a partial area the webs or in the final state of the doctor blade opposite them angled areas under plastic deformation be brought into contact with the soft elastic part 1.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Rakel, insbesondere für den Siebdruck, bestehend aus einem weichelastischen Teil mit mindestens einer auf ein Verdruckmittel einwirkenden Rakelkante und einem hartelastischen Teil, der an einem Rakelhalter positionierbar ist.
Siebdruckverfahren unter Einsatz einer gattungsgemäßen Rakel können derart durchgeführt werden, daß ein Drucksieb oberhalb eines Druckträgers angeordnet und auf seiner Oberseite mit einem Verdruckmittel versehen wird. Durch Druckbeaufschlagung des Drucksiebes mit der Rakelkante wird das Drucksieb gegen den Druckträger zur Anlage gebracht und das Verdruckmittel unter Verschieben der Rakel bei währendem Anpreßdruck gegen das Drucksieb durch dessen Maschen auf den Druckträger aufgebracht. Durch Verschiebung der Rakel wird somit ein flächiges Druckbild erzeugt. Andererseits kann beim Siebdruck auch die Rakel als feststehend angeordnet und das Drucksieb, z. B. als zylinderförmiges Rotationssieb ausgebildet, gegenüber der Rakel bewegbar sein.
Wesentlich für die Herstellung eines gleichmäßigen und stets reproduzierbaren Druckbildes ist eine zeitlich und örtlich gleichbleibende Form der an dem Drucksieb druckbeaufschlagt anliegenden Rakelkante. Bisher bekannte, im Gieß- oder Schleuderverfahren hergestellte Rakeln sind jedoch sehr aufwendig herzustellen oder die Rakelkanten sind zur exakten Formgebung nach deren Herstellung aufwendig nachzubearbeiten. Dabei werden sowohl die Qualität des Druckbildes als auch beispielsweise der Verdruckmittelverbrauch von der Geometrie der Rakelkante im auf dem Drucksieb anliegenden Bereich und von dem sich einstellenden Anstellwinkel der Rakel gegen das Drucksieb im Bereich der Rakelkante beeinflußt. Aufgrund der vielfältigen Einflußgrößen beim Druckvorgang ist es jedoch schwierig, eine örtlich und zeitlich gleichmäßige Form der Rakelkante sicherzustellen.
Das weichelastische Rakelmaterial unterliegt durch Aufnahme von Lösungsmitteln des Verdruckmittels Alterungsvorgängen, die eine Änderung der Elastizität bewirken und zum Ablösen von Partikeln im Bereich der Rakelkante führen können. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Rakelkante ist diese dann unter hohem Zeit- und Arbeitsaufwand auszubauen und die Rakelkante nachzubearbeiten, wodurch lange Standzeiten der Siebdruckmaschine hervorgerufen werden. Es werden daher weichelastische Rakelmaterialien eingesetzt, die gegen die Lösungsmittel des Verdruckmittels chemisch weitestgehend inert sind.
Die Rakelkante wird durch Ausübung eines Druckes auf den hartelastischen Teil der Rakel gegen das Drucksieb angelegt. Damit sind räumlich konstante elastische Eigenschaften des hartelastischen Teiles der Rakel notwendig, um eine über die gesamte Länge der Rakel gleichmäßige Form der Rakelkante zu gewährleisten. Die bisher bekannten Kunststoffrakeln, die im Gieß- oder Schleuderverfahren hergestellt sind, erfüllen diese Anforderungen nur ungenügend, da sie Inhomogenitäten aufweisen, die räumlich unterschiedliche Elastizitätseigenschaften der Rakel bedingen und die sich in einem ungleichmäßigen Druckbild äußern. Darüber hinaus weisen mittels der obengenannten Verfahren hergestellte Rakeln unterschiedlicher Chargen merklich voneinander abweichende Elastizitätseigenschaften auf, so daß bei einem Wechsel der Rakel aufwendige Einstellarbeiten an der Siebdruckmaschine notwendig sind, um das gewünschte Druckbild reproduzieren zu können. Die Verwendung von Materialien für den hartelastischen Teil der Rakel mit deutlich erhöhter Homogenität gegenüber den bisher bekannten Materialien scheiterte bisher an einer unzureichenden Elastizität der Materialien, die eine Überführung der Rakel in ihre ursprüngliche Form bei Druckentlastung verhinderte, wodurch eine stets gleiche Handhabung der Rakel bei aufeinanderfolgenden Druckvorgängen nicht möglich war. Darüber hinaus kommt während des Druckvorgangs oder bei der nachfolgenden Reinigung zumeist auch der hartelastische Teil der Rakel in Kontakt mit entsprechenden Lösungsmitteln.
Eine gattungsgemäß Rakel wird beispielsweise in der DE 88 05 911 U beschrieben, bei der der gegen das Drucksieb anlegbare Rakelstreifen an der Rückseite mit einer Stützschicht aus einem Werkstoff aus Kunststoff versehen ist, der härter als der Werkstoff des Rakelstreifens ist. Die Verbindung des Rakelstreifens mit der Stützschicht wird dabei zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß die härtere und die weichere Schicht in noch reaktionsfähigem Zustand aneinandergebracht und mittels chemischer Reaktion haftfest miteinander verbunden sind. Stützschicht und Rakelstreifen bestehen bevorzugterweise aus einem Polyurethan-Elastomer.
Der DE 84 20 447 U ist ebenfalls eine gattungsgemäße Rakel zu entnehmen, bei der das beispielsweise aus Gummi oder einem thermoplastischen Kunststoff hergestellte Rakelprofil in einem Rakelhalter aus einem standfesten Werkstoff wie Metall eingesetzt ist. Das Rakelprofil wird dabei durch ein sich seitlich an dieses anstützendes Stützprofil aus einem hartelastischen Werkstoff, das sich über dessen gesamte Länge erstreckt, abgestützt. Bei Einsetzen des weichelastischen Rakelprofils in einen Schlitz des beispielsweise aus Metall gefertigten Rakelhalters müssen die obengenannten Nachteile in Kauf genommen werden.
Dem JP-Abstract 2-206552 (A) ist ebenfalls eine gattungsgemäße Rakel zu entnehmen, die im Spritzgußverfahren durch Injektion verschiedener Materialien in eine Hohlform hergestellt wird. Hierbei schmelzen die Materialien des Rakelhalters sowie des Rakelstreifens aneinander an, wobei das Material des Halters nachfolgend unter Wärmebehandlung ausgehärtet wird. Eine hohe Homogenität und Reproduzierbarkeit der Rakel ist auf diese Weise nicht zu erzielen.
Der DE 84 23 641 U, die auf den gleichen Anmelder zurückgeht, ist eine gattungsgemäße Rakel zu entnehmen, bei der eine weichelastische Profilleiste, vorzugsweise aus natürlichem oder synthetischem Gummi, mit einer Trageschiene aus glasfaserverstärktem Polyester oder Stahl verklebt oder verschweißt ist. Die Bestandteile der Rakel können auch während deren Herstellung einstückig verbunden werden. Die obengenannten Nachteile konnten mit einer derartigen Rakel jedoch nicht vermieden werden.
Des weiteren ist aus der AT-PS 354 968 eine Magnetrakelvorrichtung bekannt, die eine vor der Rakelrolle angeordnete Profilleiste aufweist, die an der der Rakelrolle zugekehrten Seite eine Auflage aus elastischem, gleitfähigem Material aufweist, so daß die Rakelrolle an die Rückseite der Profilleiste anpreßbar ist und mit dieser in für die Auftragsmasse dichtenden Kontakt bringbar ist. Mittels einer derartigen Rakelvorrichtung kann auch vor Rakelrollen mit kleinem Durchmesser eine große Vorratsmenge an Auftragsmasse gehalten werden, ohne daß ein Überfließen der Auftragsmasse bei Maschinenstillstand zu befürchten ist und auch eine Verminderung der Anpreßkräfte ohne Herabsetzung der Viskosität der Auftragsmasse oder der Arbeitsgeschwindigkeit zulässig ist. Die obengenannten Problem werden hierdurch nicht gelöst.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rakel zu schaffen, die die oben dargelegten Anforderungen hinsichtlich chemischer und mechanischer Beständigkeit und Homogenität der weich- und hartelastischen Teile der Rakel erfüllt und die so gleichmäßig und reproduzierbar herstellbar ist, daß der Aufwand zur Bearbeitung der Rakelkanten minimisiert und eine weitestgehende Standardisierung und Reproduzierbarkeit des Siebdruckverfahrens ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der weichelastische Teil und der hartelastische Teil der Rakel aus koextrudierten Kunststoffen bestehen und daß der weichelastische Teil der Rakel von dem hartelastischen Teil der Rakel durch die bei der Koextrusion zwischen diesen Teilen wirkenden Kräfte gehaltert und mit diesem unter den Bedingungen des Druckvorganges unlösbar verbunden ist.
Mittels des erfindungsgemäß eingesetzten Extrusionsverfahrens zur Herstellung des weichelastischen Teils und des hartelastischen Teils der Rakel sind diese Teile erstmals in einer Homogenität herstellbar, die unter Verwendung der bisher eingesetzten Gieß- oder Schleuderverfahren nicht erreicht wurde. Insbesondere ist auch der weichelastische Teil der Rakel formgenau herstellbar, ohne daß eine aufwendige mechanische Bearbeitung durch Schleif- oder Läppvorgänge notwendig wäre. Aufgrund der reproduzierbar und auch zwischen unterschiedlichen Chargen nur geringen Schwankungen der Materialeigenschaften ist ein bedeutsamer Schritt in Richtung auf eine Standardisierung von Siebdruckverfahren der obengenannten Art gegeben, da größere Einstellarbeiten beim Wechsel der Rakel entfallen.
Es hat sich darüber hinaus herausgestellt, daß die erfindungsgemäße Rakel auch bei anderen Druckvorgängen, wie z. B. dem Tiefdruck, vorteilhaft verwendet werden kann.
Besteht der weichelastische Teil der Rakel aus einem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer und der hartelastische Teil der Rakel aus Polyolefin, so sind die jeweiligen Teile der Rakel in einem Koextrusionsverfahren besonders homogen und paßgenau herstellbar und erfüllen die in einem Siebdruckverfahren gestellten Anforderungen auch bezüglich der chemischen Beständigkeit in besonderem Maße. Dabei werden besonders zufriedenstellende und reproduzierbare Druckergebnisse erhalten, wenn der weichelastische Teil der Rakel eine Härte von 75 bis 95 Shore A und der hartelastische Teil der Rakel eine Härte von 60 bis 90 Shore D aufweisen. Das hartelastische Material kann gefüllt, z. B. faserverstärkt, sein.
Erfolgt die Halterung des weichelastischen Teils an dem hartelastischen Teil der Rakel aufgrund einer formschlüssigen Verbindung, so weist die Rakel auch unter den mechanischen Belastungen, der sie beim Druckvorgang ausgesetzt wird, eine ausreichende mechanische Beständigkeit auf, wenn der weichelastische Teil und der hartelastische Teil aus sehr unterschiedlichen Kunststoffen bestehen, zwischen denen nur vernachlässigbare physikochemische Bindungskräfte wirken. Dabei können die Kunststoffe, aus denen die jeweiligen Teile der Rakel zu fertigen sind, so gewählt werden, daß sie die an sie gestellten Anforderungen hinsichtlich chemischer Beständigkeit, Alterungsbeständigkeit und Elastizität optimal erfüllen. Durch einen engen Formschluß sind daher auch für bestimmte Druckaufgaben zu verwendende Elastomere in der Rakel einsetzbar, die ansonsten mittels eines Extrusionsverfahrens oder durch Verwendung von Klebern oder dergleichen nicht hinreichend sicher aneinander zu befestigen wären.
Um einen dauerhaften und exakten Formschluß zwischen dem weichelastischen Teil und dem hartelastischen Teil der Rakel zu gewährleisten, weist der hartelastische Teil der Rakel mindestens einen sich in den weichelastischen Teil erstreckenden, mit hakenförmigen Vorsprüngen versehenen Bereich auf. Der Fachmann kann diese Vorsprünge vielgestaltig ausbilden, so sind z. B. Vorsprünge mit dreieckigem, kreuz- oder sternförmigem Profil denkbar, wobei die Bereiche des hartelastischen Teiles sich auch in Richtung auf die Rakelkanten hin erstrecken können. Dabei können die Vorsprünge auch als Abwinkelungen oder dergleichen ausgeführt sein oder auch mehrere, beispielsweise fächerartig angeordnete Vorsprünge vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist der hartelastische Teil zwischen dem an seinem unteren Ende angeordneten weichelastischen Teil und dem an seinem oberen Ende an der Rakelhalterung positionierbaren hartelastischen Teil im wesentlichen streifenförmig ausgebildet. Insbesondere wenn der sich in den weichelastischen Teil der Rakel erstreckende Bereich des hartelastischen Teils in axialer Verlängerung des streifenförmigen Bereichs angeordnet ist, ist eine mechanisch besonders stabile Ausführungsform einer Rakel geschaffen, bei der eine günstige Druckübertragung auf die Rakelkante gegeben ist.
Vorteilhafterweise ist der hartelastische Teil mit sich quer zur Längsrichtung der Rakel erstreckenden Stegen versehen, die auf der dem Rakelhalter zugewandten Seite den weichelastischen Teil im wesentlichen vollständig umschließen, wobei die Stege einen abgewinkelten, den weichelastischen Teil seitlich zumindest teilweise umgebenden Bereich aufweisen. Hiermit liegt eine besonders formstabile Rakelgeometrie vor, die eine stabile Führung des weichelastischen Teils und der Rakelkante gewährleistet. Dabei schließt der hartelastische Teil vorteilhafterweise auf der Außenseite bündig mit dem weichelastischen Teil ab, wodurch ein enger Formschluß gewährleistet ist und ein Ablösen des weichelastischen Teils vom hartelastischen Teil zusätzlich erschwert wird.
Die Rakel kann mit mehreren Rakelkanten versehen sein, die unterschiedliche Profile aufweisen.
Ist die Rakel im wesentlichen spiegelsymmetrisch zu ihrer Längsebene ausgeführt, so ist die Rakel einfach handhabbar und die gegen das Drucksieb anlegbare Rakelkante ohne hohen Montageaufwand gegen eine andere Rakelkante austauschbar.
Der weichelastische Teil kann des weiteren den hartelastischen Teil zumindest über einen Teil seiner Höhe außenseitig umgeben, wodurch die elastischen Eigenschaften des den weichelastischen Teil halternden streifenförmigen Bereichs verändert und an verschiedene Druckbedingungen angepaßt werden können. Der weichelastische Teil kann sich dabei bis zum oberen Ende des streifenförmigen Bereichs hin erstrecken, der an der Rakelhalterung angeordnet werden kann. Des weiteren können an dem streifenförmigen Bereich weitere weichelastische Teile angeordnet sein, die jeweils mit einer oder mehreren Rakelkanten versehen sind. Insbesondere kann an dem streifenförmigen Bereich dem an der ersten Schmalseite derselben angeordneten weichelastischen Teil gegenüberliegend ein weiterer weichelastischer Teil angeordnet sein, wobei dieser vorteilhafterweise so ausgestaltet ist, daß er von der Rakelhalterung aufnehmbar ist. In einem Extrusionsvorgang einteilig hergestellte Rakeln der oben beschriebenen Art weisen hinsichtlich ihrer Homogenität und Langzeitstabilität auch unter hohen mechanischen Belastungen deutliche Vorteile gegenüber bisher bekannten Rakeln auf.
Die erfindungsgemäße Kunststoffrakel kann in einem Koextrusionsverfahren derart hergestellt werden, daß zuerst der hartelastische Teil der Rakel extrudiert wird, daß nach einer Abkühlzeit, in der der hartelastiche Teil eine ausreichende mechanische Belastbarkeit aufweist, der weichelastische Teil der Rakel mit dem hartelastischen Teil zur Anlage bringend extrudiert wird. Hierdurch wird neben der hohen Homogenität auch eine hohe Maßgenauigkeit der Teile erreicht und eine Profilierung der Teile in den dem Extrusionsvorgang nachfolgenden Verfahrensschritten ermöglicht.
Vorteilhafterweise wird der hartelastische Teil der Rakel mit einem seitlich über dem weichelastischen Teil überstehenden Bereich extrudiert, wobei nach sich hieran anschließender Extrusion des weichelastischen Teils der Rakel der über diesen seitlich überstehende, noch plastisch verformbare Bereich des hartelastischen Teils unter bleibender Deformation mit dem weichelastischen Teil zur Anlage gebracht wird. Der seitlich überstehende Bereich des hartelastischen Teils kann auch seitlich in den weichelastischen Teil hineingedrückt werden, bis daß er auf der Außenseite der Rakel bündig mit dem weichelastischen Teil abschließt. Hierbei wird der weichelastische Teil komprimiert und so ein enger Formschluß der Teile zueinander erreicht. Eine derartige Verfahrensweise ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da der weichelastische und der hartelastische Teil der Rakel aufgrund der unterschiedlichen Materialien stark differierende thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Einem Ablösen der Teile voneinander wird aufgrund der höheren Kontraktion der weichelastischen Teile beim Abkühlen entgegengewirkt.
Eine erfindungsgemäße Rakel ist in der Zeichnung beispielhaft veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung ist eine Rakel im Querschnitt dargestellt, die einen weichelastischen, mit zwei Rakelkanten versehenen Teil 1 und einen diesen unter Formschluß halternden hartelastischen Teil 2 aufweist.
Der weichelastische Teil 1 weist einen im wesentlichen fünfeckigen Querschnitt auf, wobei drei der äußeren Begrenzungsflächen senkrecht zueinander angeordnet sind und im wesentlichen gleiche Kantenlängen aufweisen. Die Basis 3 des weichelastischen Teils 1 wird seitlich von zwei sich über die gesamte Rakellänge hin erstreckenden Rakelkanten 4 und 5 begrenzt, die eine definierte und über die gesamte Rakellänge gleichbleibende Form aufweisen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rakelkanten gleichmäßig gekrümmt und weisen einen Radius von 0,2 bis 0,4 mm auf. Die Rakelkanten können selbstverständlich auch eine andere Form, beispielsweise eine ungleichmäßig gekrümmte oder kantige Form, aufweisen.
Der den weichelastischen Teil 1 tragende hartelastische Teil 2 der Rakel weist an seinem oberen Ende einen kopfförmig verbreiterten Haltebereich 6 auf, der an einer Rakelhalterung befestigbar ist. Der Haltebereich 6 kann bei entsprechender Ausgestaltung der Rakelhalterung auch als weichelastisches Teil ausgeführt oder mit einem solchen versehen sein, so daß bei entsprechender Anordnung der Rakel in ihrer Halterung jeweils einer der weichelastischen Teile der Rakel mit dem Drucksieb zur Anlage gebracht werden kann. Die Rakelkanten können dabei unterschiedliche Formen aufweisen.
Der Haltebereich 6 weist einen sich in Längsrichtung der Rakel erstreckenden Hohlraum 7 auf, der eine zumindest geringfügige Deformation des Haltebereichs ermöglicht und aufgrund der verringerten Wandstärke eine homogene Fertigung des Haltebereichs ermöglicht und das Auftreten von Materialinhomogenitäten beim Abkühlen verhindert.
Der Haltebereich 6 geht in einen streifenförmigen Bereich 8 über, der einen gegenüber dem Haltebereich 6 verringerten Querschnitt aufweist, welcher so bemessen ist, daß bei gegebenen Materialeigenschaften eine ausreichende Biegesteifigkeit gegeben ist, um eine entsprechende Kraftübertragung auf den weichelastischen Teil 1 der Rakel zu ermöglichen.
In axialer Verlängerung zum streifenförmigen Bereich 8 ist ein sich in den weichelastischen Teil 1 hineinerstreckender Steg 9 angeordnet, der in einen ankerförmigen Haken 10 ausläuft. Von dem streifenförmigen Bereich 8 gehen des weiteren zwei schräg zu diesem angeordnete Stege 11 aus, die die den Rakelkanten 4 und 5 und damit die während des Druckvorganges dem Drucksieb abgewandte Seite des weichelastischen Teils 1 abdecken. Die Stege 11 weisen einen abgewinkelten Bereich 12 auf, der die seitlichen Begrenzungsflächen des weichelastischen Teils 1 an ihrem oberen Ende umschließen. Die abgewinkelten Bereiche der Stege 11 schließen dabei an ihrer Außenseite bündig mit dem weichelastischen Teil 1 ab, so daß die Schmalseiten der abgewinkelten Bereiche 12 vom weichelastischen Teil 1 umschlossen werden, wodurch ein enger Formschluß des hartelastischen Teils 2 mit dem weichelastischen Teil 1 gewährleistet ist.
Die Haltenasen des Hakens 10 weisen auf die Enden der Stege 11, so daß die seitlichen Begrenzungsflächen der Haltenasen den Rakelkanten 4 und 5 zugewandt sind. Hierdurch wird im oberen Bereich des weichelastischen Teils 1 zwischen den Stegen 11 und jeweils einer Haltenase des Hakens 10 ein Bereich des weichelastischen Teils 1 nahezu vollständig eingeschlossen, wodurch auch aufgrund der Schrumpfung des weichelastischen Teils in dem der Extrusion nachgelagerten Abkühlungsschritt ein sehr enger Formschluß erreicht wird. Andererseits besteht der an die Rakelkanten 4 und 5 angrenzende Bereich der Rakel aus weichelastischem Material, so daß unter Deformation des Anlagebereichs der Rakel auf dem Drucksieb während des Druckvorganges eine günstige Geometrie geschaffen wird.
Durch eine andere Formgestaltung des sich in den weichelastischen Teil 1 erstreckenden Bereiches des hartelastischen Teils 2 wird nicht nur der Formschluß dieser Teile zueinander beeinflußt, sondern auch der Verlauf der Kraftlinien im druckbeaufschlagten Anlagebereich der Rakel an dem Drucksieb und damit dessen Geometrie.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Rakel erfolgt in einem Koextrusionsverfahren, bei dem der hartelastische Teil 2 mit seitlich über den weichelastischen Teil 1 überstehenden Bereichen der Stege 11 extrudiert wird. Die Teile der Rakel werden durch anschließende Deformation der noch verformbaren Stege 11 des hartelastischen Teils 2 in engen Formschluß gebracht. Dabei kann die plastische Formgebung so erfolgen, daß die Stege 11 in ihrer gesamten Breite mit dem weichelastischen Teil 1 in Kontakt gebracht werden oder daß lediglich ein Teilbereich der Stege oder die im Endzustand der Rakel diesen gegenüber abgewinkelten Bereiche unter plastischer Deformation mit dem weichelastischen Teil 1 zur Anlage gebracht werden. Aufgrund der Schrumpfung des weichelastischen Teils beim Abkühlen der Rakel ist der Zeitpunkt und das Ausmaß der Deformation der hartelastischen Teile an die jeweiligen Bedingungen anzupassen und wesentlich sowohl für die dauerhafte Verbindung der Teile als auch für die notwendige Fertigungsgenauigkeit und Homogenität der Rakel.
Bezugszeichenliste
1
weichelastischer Teil
2
hartelastischer Teil
3
Basis
4
Rakelkante
5
Rakelkante
6
Haltebereich
7
Hohlraum
8
streifenförmiger Bereich
9
Steg
10
Haken
11
Steg
12
abgewinkelter Bereich

Claims (10)

  1. Rakel, insbesondere für den Siebdruck, bestehend aus mindestens einem weichelastischen Teil (1) mit mindestens einer auf ein Verdruckmittel einwirkenden Rakelkante (4, 5) und einem den weichelastischen Teil (1) halternden, hartelastischen Teil (2), der an einem Rakelhalter positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Teil (1) und der hartelastische Teil (2) der Rakel aus koextrudierten Kunststoffen bestehen und daß der weichelastische Teil (1) der Rakel von dem hartelastischen Teil (2) der Rakel durch die bei der Koextrusion zwischen diesen Teilen wirkenden Kräfte gehaltert und mit diesem unter den Bedingungen des Druckvorganges unlösbar verbunden ist.
  2. Rakel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Teil (1) der Rakel aus einem thermoplastischen Polyurethan-Elastomer und der hartelastische Teil (2) der Rakel aus Polyolefin besteht.
  3. Rakel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weichelastische Teil (1) der Rakel an dem hartelastischen Teil (2) unter Formschluß befestigt ist.
  4. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hartelastische Teil (2) mindestens einen sich in den weichelastischen Teil (1) erstreckenden, mit mindestens einem hakenförmigen Vorsprung (10) versehenen Bereich aufweist.
  5. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hartelastische Teil (2) zwischen dem an seinem unteren Ende angeordneten weichelastischen Teil (1) und dem an seinem oberen Ende an der Rakelhalterung positionierbaren Teil im wesentlichen streifenförmig ausgebildet ist.
  6. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der hartelastische Teil (2) sich quer zur Längsrichtung der Rakel erstreckende Stege (11) aufweist, die auf der dem Rakelhalter zugewandten Seite den weichelastischen Teil (1) im wesentlichen vollständig umschließen, wobei die Stege (11) einen abgewinkelten, den weichelastischen Teil (1) seitlich zumindest teilweise umgebenden Bereich (12) aufweisen.
  7. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß Rakelkanten (4, 5) mit unterschiedlichem Profil vorgesehen sind.
  8. Rakel nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel im wesentlichen spiegelsymetrisch zu ihrer Längsebene ausgeführt ist.
  9. Verfahren zur Herstellung von Rakeln, insbesondere für den Siebdruck, nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der hartelastische Teil (2) der Rakel extrudiert wird, daß nach einer Abkühlzeit, in der der hartelastische Teil (2) eine ausreichende mechanische Belastbarkeit aufweist, anschließend der weichelastische Teil (1) mit dem hartelastischen Teil (2) zur Anlage bringend extrudiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der hartelastische Teil (2) der Rakel mit einem seitlich über den weichelastischen Teil (1) überstehenden Bereich (12) extrudiert wird und daß nach erfolgter Extrusion des weichelastischen Teils (1) der Rakel der über diesen seitlich überstehende, noch plastisch verformbare Bereich (12) des hartelastischen Teils (2) unter bleibender Deformation mit dem weichelastischen Teil (1) zur Anlage gebracht wird.
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