EP2872334B1 - Siebdruckvorrichtung zum auftragen einer farbe - Google Patents

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EP2872334B1
EP2872334B1 EP13726555.9A EP13726555A EP2872334B1 EP 2872334 B1 EP2872334 B1 EP 2872334B1 EP 13726555 A EP13726555 A EP 13726555A EP 2872334 B1 EP2872334 B1 EP 2872334B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
screen
doctor blade
printing device
screen printing
Prior art date
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Active
Application number
EP13726555.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2872334A1 (de
Inventor
Georg Berger
Achim Breuer
Wolfram NILLES
Josef Switalla
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.)
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/08—Machines
    • B41F15/0804—Machines for printing sheets
    • B41F15/0809—Machines for printing sheets with cylindrical or belt-like screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/12—Stencil printing; Silk-screen printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/26—Printing on other surfaces than ordinary paper
    • B41M1/34—Printing on other surfaces than ordinary paper on glass or ceramic surfaces

Definitions

  • the invention relates to a screen printing apparatus for applying a paint, a method for applying a paint, in particular Einbrennate, on a disc and their use.
  • paints are applied through a sieve to the object to be printed using a rubber squeegee.
  • a rubber squeegee There are various possibilities of executing the printing process.
  • Flachbettsiebdruck the object to be printed on a flat surface, such as a table is placed.
  • the screen template is placed flat on a frame on the object.
  • the color is then pushed through the mesh of the screen.
  • the printing can take place via a rotating screen-printing hollow cylinder or else a screen-printing drum.
  • the outer lining of the drum is at least partially formed by a printing screen in this embodiment.
  • This printing screen transmits the ink on contact with the surface to be printed using a squeegee located in the screen printing drum.
  • the screen-printing drum can be used in combination with a treadmill for the continuous printing of, for example, panes.
  • Ink residues settling on or in the stitches can be removed within the screen printing drum by means of a second doctor blade and, for example, transferred to a roller in contact with the screen printing drum.
  • a second doctor blade for example, transferred to a roller in contact with the screen printing drum.
  • DE 2247570 A1 discloses a silk screen printing press.
  • GB1,526,213 A discloses a printing machine for printing paper cartons.
  • the printing press has a hollow cylindrical structure.
  • DE 41 09 707 C1 discloses a screen printing method for printing glass sheets with a decorative layer.
  • a printing screen is used whose surface extends beyond the peripheral surface of the glass sheet.
  • the screen printing device comprises both a hollow cylindrical screen stencil and a color removal roller.
  • the object of the invention is to provide a screen printing device which allows a reproducible, precise printing of different sized discs with a high and faster clock frequency.
  • a rotating hollow cylindrical screen with a peripheral screen as the printing surface is placed above the belt together with an adjacent placed rotary paint stripper.
  • the term "above” means in the context of the invention on the treadmill, but with pressure contact of the rotating screen with an object to be printed.
  • the rotating hollow cylindrical screen template and the color removal roller are arranged vertically and longitudinally adjustable over the treadmill.
  • a paint supply device for example a valve or hoses connected via lines to a paint reservoir, is arranged.
  • the screen template further includes a first squeegee adjacent the treadmill and a second squeegee adjacent to the color removal roller.
  • a third squeegee is arranged in the direction of travel of the treadmill and / or the direction of rotation of the screen template in front of the first squeegee.
  • the term "in the direction of rotation" for the purposes of the invention includes a positioning of the third doctor in front of the first doctor with respect to the running direction of the treadmill.
  • the third squeegee fills the mesh of the rotating screen with the ink, the first squeegee presses the ink onto the plate or substrate to be printed and allows adhesion of the ink to the surface of the wafer by means of adhesion.
  • the combination of third squeegee and first squeegee improves and increases the process speed of the device according to the invention.
  • the rotating hollow cylindrical screen template can thus be moved faster with a higher turn.
  • the pane preferably includes glass panes, more preferably glass panes of different size or dimensioning. Excess or unused color due to the geometry of the disk is transferred to the paint stripping roller via the second squeegee. The distance between the screen and the ink removal roller is set so that both rotate independently of each other and at the same time the ink residues can be transferred.
  • a feed trough is preferably arranged between the third squeegee and the second squeegee.
  • the feed chute allows the transport of excess paint which runs back from the screen within the screen stencil over the second squeegee and can not be transferred to the ink removal roller.
  • the second squeegee transfers the color present in sieve meshes to the ink removal roller.
  • the paint located on the webs of the screen runs mostly over the second squeegee back into the interior of the rotating hollow cylindrical screen template.
  • the excess color returns to the third squeegee and is entered from there back into the sieve.
  • the ink removal roller preferably comprises a paint collecting container.
  • the paint catcher collects the paint collected by the paint stripper.
  • the ink collected in the ink removal roller can be returned via hoses back into the rotating hollow cylindrical screen template.
  • the color removal roller preferably comprises a color scraper.
  • the color scraper allows the transfer of the paint located on the color removal roller into the paint collector.
  • the ink supply device preferably comprises hoses or nozzles.
  • the ink supply device introduces new paint into the rotating hollow cylindrical screen template.
  • the ink supply device can also be coupled with the ink collecting container and reuse ink already used. This color feedback lowers the production costs.
  • the screen template preferably has a hole diameter of 40 .mu.m to 70 .mu.m.
  • the individual mesh width depends on the motif to be printed and the composition, viscosity and wetting of the color.
  • the color preferably contains stoving paint.
  • the stoving paint may preferably be cured on the disc following the bending process following the inking. Alternatively, a separate heating process, preferably at 500 ° C to 800 ° C is possible.
  • the invention further comprises a method for printing a pane with a screen printing device according to the invention.
  • a disc is placed on a treadmill or assembly line.
  • the disc located on the treadmill is printed on a rotating hollow cylindrical sieve with a rotating sieve.
  • ink is introduced via a paint supply device continuously or as needed within the hollow cylindrical screen.
  • the paint is partially introduced on the rotating screen via a third doctor blade.
  • the third squeegee thus allows a defined (pre) filling of the screen with color.
  • the disk is positioned on the treadmill below the rotating hollow cylindrical screen. The paint is applied over the first squeegee through the screen on the disk.
  • the (pre-) filling the screen with paint via the third doctor reduces the amount of ink present in the area of the first doctor blade. Larger amounts of ink in the area of the first doctor blade often lead to clumping or smearing on the disk to be printed.
  • the disc leaves in the next step, the hollow cylindrical screen template on the treadmill. The remaining ink within the screen is transferred via a second doctor blade to an adjacent rotating paint stripper roller.
  • the paint on the disc is preferably baked.
  • the baking process improves the stability and durability of the paint.
  • the disc is preferably preloaded or partially preloaded.
  • the tempering process of the disk is preferably used for baking the paint. The integration of the burn-in process into the tempering process makes a separate burn-in process superfluous and thus saves process energy.
  • the treadmill is preferably moved at a speed of 5 m / min to 20 m / min, more preferably 10 m / min to 17 m / min, in particular greater than 30 m / min. This speed allows compared to the prior art, a more cost-efficient printing process at significantly higher cycle times.
  • the hollow cylindrical sieve stencil and the ink removal roller preferably rotate in opposite directions.
  • the invention further includes the use of the screen printing apparatus for applying a paint, preferably a stoving paint.
  • FIG. 1 shows a cross section of a screen printing apparatus (I) according to the prior art.
  • the screen-printing device for applying a paint (12) comprises at least one moving belt (3) moved in the direction (C) or else an assembly line.
  • a hollow-cylindrical screen template (1) rotating in the direction (A) with a rotating screen (13) as printing surface, not shown, is arranged above the conveyor belt (3) together with an adjacently placed color removal roller (3) rotating in direction (B).
  • a paint supply device (8) for example, a connected via lines with a paint reservoir valve or hoses arranged.
  • the screen template (1) further includes a first squeegee (4) adjacent to the treadmill (3) and a second squeegee (5) adjacent to the color removal roller (2).
  • the first squeegee (4) fills the stitches of the rotating screen (13) (not shown) with the ink (12) and presses the ink (12) onto the plate (10) or substrate to be printed and allows adhesion of the ink (12) the surface of the disc (10) by means of adhesion.
  • the pane (10) preferably includes glass panes, more preferably glass panes of different size or dimensioning. Excess or due to the geometry of the disc (10) not used ink (10) is transferred via the second doctor blade (5) on the color removal roller (2).
  • the ink removing roller (2) includes a paint collecting container (11).
  • the ink collecting container (11) collects the ink (12) collected by the paint removing roller (2) by means of a paint doctor (6).
  • the achievable printing speeds, ie the running meter of glass which can be printed per minute are in the range of 3 m to 4 m per minute.
  • FIG. 2 shows a cross section of the screen printing device (II) according to the invention.
  • the basic structure corresponds to that in FIG. 1 shown.
  • the ink (12) is introduced via a third doctor blade (7) partly on the revolving screen (13), not shown.
  • the third doctor blade (7) thus enables a defined pre-filling of the screen (13) with ink (12).
  • the disc (10) is positioned on the treadmill (3) below the rotating hollow cylindrical sieve template (1).
  • the ink (12) is then applied via the first doctor blade (4) through the sieve (13) on the disc (10).
  • a feed chute (9) is arranged between the third squeegee (7) and the second squeegee (5) .
  • the feed chute (9) allows the removal of excess ink (12) which runs back from the wire (13) via the second doctor blade (5) and can not be transferred to the ink removal roller (2).
  • the second squeegee (5) transfers, in particular, the ink (12) present in sieve meshes to the ink removal roller (2).
  • the color (12) located on the webs of the screen (13) largely returns to the interior of the rotating hollow-cylindrical screen template (1) via the second squeegee (5). Without feeding channel (9), this ink (12) would accumulate in the region of the first doctor blade (4) and hinder the printing process there. This can lead to a blurring of the printed image with larger amounts of ink.
  • the achievable printing speeds of the device according to the invention are in the range of at least 15 m to 20 m, preferably greater than 30 m per minute.
  • the inventive device therefore allows an acceleration of the cycle time by a factor of 3 to 4.
  • the significantly higher cycle time also significantly reduces the cost per printed disc (10).
  • FIG. 3 shows a cross section of the screen (13) of the rotating hollow cylindrical screen template (1).
  • the structure corresponds to the in FIG. 2 shown.
  • the third squeegee (7) allows a defined pre-filling of the screen (13) with ink (12) and the first doctor blade (4) applying the ink (12) through the sieve (13) in the direction of (C) moving disc (10).
  • the feed channel (9) transports the excess ink (12) again to the third doctor blade (7) and is reintroduced from there into the sieve (13).
  • FIG. 4 shows a flow diagram of the method according to the invention for printing a disc (10).
  • a disc (10) on a treadmill (3) or assembly line is arranged.
  • ink (12) is filled continuously or if necessary via an ink feed device (8).
  • the ink (12) is introduced via a third doctor blade (7) partially on the rotating screen (13).
  • the disc (10) is positioned on the treadmill (3) below the rotating hollow cylindrical sieve template (1).
  • the paint (12) is applied via the first doctor blade (4) through the screen (13) on the disc (10).
  • the (pre-) filling of the screen (13) with ink (12) via the third doctor blade (7) in the preceding step reduces the amount of ink present in the region of the first doctor blade (4).
  • the disc (10) leaves in the next step on the treadmill (3), the hollow cylindrical screen template (1).
  • the ink (12) remaining within the screen (13) is transferred via a second doctor blade (5) to an adjacent rotating paint stripper roller (2).

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Siebdruckvorrichtung zum Auftragen einer Farbe, ein Verfahren zum Aufbringen einer Farbe, insbesondere Einbrennfarbe, auf einer Scheibe und deren Verwendung.
  • Im Siebdruck werden Farben mit Hilfe einer Gummirakel durch ein Sieb auf den zu bedruckenden Gegenstand aufgetragen. Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten der Ausführung des Druckprozesses. Beim Flachbettsiebdruck wird der zu bedruckende Gegenstand auf einer flachen Auflage, beispielsweise einem Tisch aufgelegt. In einem nächsten Schritt wird die Siebschablone an einem Rahmen flach auf den Gegenstand abgelegt. Mit Hilfe einer Rakel wird anschließend die Farbe durch die Maschen des Siebs gedrückt. Sollen kontinuierlich Gegenstände bedruckt werden, so kann der Druck über einen rotierenden Siebdruckhohlzylinder oder auch eine Siebdrucktrommel erfolgen. Die Außenverkleidung der Trommel wird in dieser Ausführung zumindest teilweise von einem Drucksieb gebildet. Dieses Drucksieb überträgt beim Kontakt mit der zu bedruckenden Oberfläche mithilfe einer in der Siebdrucktrommel befindlichen Rakel die Farbe. Die Siebdrucktrommel kann in Kombination mit einem Laufband zum kontinuierlichen Druck von beispielsweise Scheiben eingesetzt werden. Sich an oder in den Maschen absetzende Farbreste können mit Hilfe eines zweiten Rakel innerhalb der Siebdrucktrommel entfernt und beispielsweise auf eine mit der Siebdrucktrommel in Kontakt stehenden Walze übertragen werden. Vor allem bei wechselnden Geometrien oder Abmessungen der zu bedruckenden Gegenstände können sonst leicht Farbreste in den Siebmaschen hängenbleiben und sich unter Umständen anreichern oder im ungünstigen Fall sogar aushärten und verklumpen. Diese Farbreste können leicht zu Geisterbildern oder verschwommenen Bildern oder Mustern führen.
  • Insbesondere im Bereich Automobilverglasungen ist der Siebdruck von großer Bedeutung. Im Randbereich vieler verschiedener Scheiben müssen beispielsweise Klebestellen optisch überdeckt werden. Vor allem Windschutzscheiben haben einen umfangreichen Randdruck, welcher deutlich sichtbar ist. Neben dem Abdecken von Kontakt- oder Klebestellen spielen aber auch zunehmend das Aussehen und Design des Windschutzscheibenrandes eine größere Rolle.
  • Ein wichtiger Kostenfaktor bei der Herstellung einer fertigen bedruckten Fahrzeugscheibe ist die Taktzeit und die Stabilität des Prozesses. Dies spielt auch bei der Bedruckung der Scheibenränder mit einer Einbrennfarbe eine Rolle. Einbrennfarben enthalten häufig Farbpigmente auf Keramikglasuren oder Email, beispielsweise Silikate und Oxide. Diese Einbrennfarben werden durch Erhitzen "ausgehärtet" und bilden einen beständigen, chemisch stabilen und glasartigen Überzug. In vielen Fällen kann dieser Erhitzungsprozess auch in den Vorspannprozess integriert werden. Etablierte Prozesse ermöglichen beispielsweise Druckgeschwindigkeiten von 3 m bis 4 m pro Minute. Diese Druckgeschwindigkeiten sind jedoch häufig nicht schnell genug um, einen Prozess wie die Herstellung einer Autoverglasung kosteneffizient zu ermöglichen. Erst bei schnelleren Taktzeiten werden diese Prozesse kostengünstiger.
  • DE 2247570 A1 offenbart eine Druckmaschine nach dem Seidenschirmverfahren.
  • GB1,526,213 A offenbart eine Druckmaschine zum Bedrucken von Papierkartonagen. Die Druckmaschine weist einen hohlzylindrischen Aufbau auf.
  • DE 41 09 707 C1 offenbart ein Siebdruckverfahren zum Bedrucken von Glasscheiben mit einer Dekorschicht. Beim Auftragen der Dekorschicht wird ein Drucksieb verwendet, dessen Oberfläche über die Umfangfläche der Glasscheibe hinausreicht.
  • DE 198 32 414 A1 offenbart ein Siebdruckverfahren zum Bedrucken von flächigen und ebenen Gegenständen, beispielsweise Glasscheiben. Die Siebdruckvorrichtung umfasst sowohl eine hohlzylindrische Siebschablone als auch eine Farbabtragungswalze.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Siebdruckvorrichtung bereitzustellen, welche eine reproduzierbare, präzise Bedruckung unterschiedlich dimensionierter Scheiben mit einer hohen und schnelleren Taktfrequenz ermöglicht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bedruckung einer Scheibe und deren Verwendung gehen aus weiteren unabhängigen Ansprüchen hervor.
  • Die erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung zum Auftragen einer Farbe umfasst mindestens ein Laufband oder auch Fließband. Eine rotierende hohlzylindrische Siebschablone mit einem umlaufenden Sieb als Druckfläche ist zusammen mit einer benachbart platzierten rotierenden Farbabtragungswalze oberhalb des Laufbands angeordnet. Der Ausdruck "oberhalb" bedeutet im Sinne der Erfindung über dem Laufband, aber mit Druckkontakt des umlaufenden Siebes mit einem zu bedruckenden Gegenstand. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die rotierende hohlzylindrische Siebschablone und die Farbabtragungswalze höhen- und längsverstellbar über dem Laufband angeordnet. Innerhalb der Siebschablone ist eine Farbzuführungsvorrichtung, beispielsweise ein über Leitungen mit einem Farbvorratsgefäß verbundenes Ventil oder Schläuche, angeordnet. Die Siebschablone beinhaltet weiterhin eine erste Rakel benachbart zu dem Laufband und eine zweite Rakel benachbart zur Farbabtragungswalze. Eine dritte Rakel ist in der Laufrichtung des Laufbands und/oder der Drehrichtung der Siebschablone vor der ersten Rakel angeordnet. Der Ausdruck "in Drehrichtung" beinhaltet im Sinne der Erfindung eine Positionierung der dritten Rakel vor der ersten Rakel im Bezug auf die Laufrichtung des Laufbandes. Die dritte Rakel füllt die Maschen des umlaufenden Siebes mit der Farbe, die erste Rakel drückt die Farbe auf die zu bedruckende Scheibe oder das Substrat und ermöglicht eine Haftung der Farbe auf der Oberfläche der Scheibe mittels Adhäsion. Die Kombination von dritter Rakel und erster Rakel verbessert und erhöht die Prozessgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die rotierende hohlzylindrische Siebschablone kann somit schneller mit einer höheren Umdrehung bewegt werden. Die Scheibe beinhaltet bevorzugt Glasscheiben, besonders bevorzugt Glasscheiben unterschiedlicher Größe oder Dimensionierung. Überschüssige oder aufgrund der Geometrie der Scheibe nicht verwendete Farbe wird über die zweite Rakel auf die Farbabtragungswalze übertragen. Der Abstand zwischen Siebschablone und der Farbabtragungswalze ist so eingestellt, das beide unabhängig voneinander rotieren und gleichzeitig die Farbreste übertragen werden können.
  • Zwischen der dritten Rakel und der zweiten Rakel ist bevorzugt eine Zuführungsrinne angeordnet. Die Zuführungsrinne ermöglicht den Transport von überschüssiger Farbe welche vom Sieb innerhalb der Siebschablone über die zweite Rakel zurückläuft und nicht auf die Farbabtragungswalze übertragen werden kann. Die zweite Rakel überträgt vor allem die in Siebmaschen vorliegende Farbe auf die Farbabtragungswalze. Die auf den Stegen des Siebes befindliche Farbe läuft größtenteils über die zweite Rakel wieder in den Innenraum der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone zurück. Über die Zuführungsrinne gelangt die überschüssige Farbe wieder zur dritten Rakel und wird von dort wieder in das Sieb eingetragen.
  • Die Farbabtragungswalze umfasst bevorzugt einen Farbauffangbehälter. Der Farbauffangbehälter sammelt die von der Farbabtragungswalze gesammelte Farbe. In einer optionalen Ausgestaltung kann die in der Farbabtragungswalze gesammelte Farbe über Schläuche wieder in die rotierende hohlzylindrische Siebschablone zurückgeführt werden.
  • Die Farbabtragungswalze umfasst bevorzugt einen Farbschaber. Der Farbschaber ermöglicht die Überführung der auf der Farbabtragungswalze befindlichen Farbe in den Farbauffangbehälter.
  • Die Farbzuführungsvorrichtung umfasst bevorzugt Schläuche oder Düsen. Die Farbzuführungsvorrichtung bringt neue Farbe in die rotierende hohlzylindrische Siebschablone ein. Die Farbzuführungsvorrichtung kann optional auch mit dem Farbauffangbehälter gekoppelt sein und so schon verwendete Farbe erneut nutzen. Diese Farbrückführung senkt die Produktionskosten.
  • Die Siebschablone weist bevorzugt einen Lochdurchmesser von 40 µm bis 70 µm auf. Die individuelle Maschenbreite richtet sich dabei nach dem zu bedruckenden Motiv und der Zusammensetzung, Viskosität und Benetzung der Farbe.
  • Die Farbe enthält bevorzugt Einbrennfarbe. Die Einbrennfarbe kann bevorzugt beim dem auf den Farbeintrag folgenden Biegevorgang auf der Scheibe ausgehärtet werden. Alternativ ist auch ein separater Erhitzungsvorgang, bevorzugt bei 500°C bis 800°C möglich.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zum Bedrucken einer Scheibe mit einer erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung. In einem ersten Schritt wird eine Scheibe auf einem Laufband oder Fließband angeordnet. Die auf dem Laufband befindliche Scheibe wird über eine rotierende hohlzylindrische Siebschablone mit einem umlaufenden Sieb bedruckt. Simultan wird innerhalb der hohlzylindrischen Siebschablone kontinuierlich oder bei Bedarf Farbe über eine Farbzuführungsvorrichtung eingefüllt. Die Farbe wird über eine dritte Rakel teilweise auf dem umlaufenden Sieb eingebracht. Die dritte Rakel ermöglicht somit ein definiertes (Vor-)Befüllen des Siebes mit Farbe. Die Scheibe wird auf dem Laufband unterhalb der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone positioniert. Die Farbe wird über die erste Rakel durch das Sieb auf der Scheibe aufgebracht. Das im vorangegangenen Schritt erfolgte (Vor-)Befüllen des Siebes mit Farbe über die dritte Rakel verringert die im Bereich des ersten Rakel vorliegende Farbmenge. Größere Farbmengen im Bereich der ersten Rakel führen oftmals zu Verklumpungen oder auch Verschmierungen auf der zu bedruckenden Scheibe. Die Scheibe verlässt im nächsten Schritt die hohlzylindrische Siebschablone auf dem Laufband. Die innerhalb des Siebes übriggebliebene Farbe wird über eine zweite Rakel auf eine benachbart angeordnete rotierende Farbabtragungswalze übertragen.
  • Die auf der Scheibe befindliche Farbe wird bevorzugt eingebrannt. Der Einbrennvorgang verbessert die Stabilität und Haltbarkeit der Farbe.
  • Die Scheibe wird bevorzugt vorgespannt oder teilvorgespannt. Der Vorspannprozess der Scheibe wird bevorzugt zum Einbrennen der Farbe verwendet. Die Integrierung des Einbrennvorganges in den Vorspannprozess macht einen separaten Einbrennprozess überflüssig und spart somit Prozessenergie.
  • Das Laufband wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min bis 20 m/min, besonders bevorzugt 10 m/min bis 17 m/min, insbesondere größer 30 m/min bewegt. Diese Geschwindigkeit ermöglicht im Vergleich zum Stand der Technik einen kosteneffizienteren Druckprozess bei deutlich höheren Taktzeiten.
  • Die hohlzylindrische Siebschablone und die Farbabtragungswalze rotieren bevorzugt gegenläufig.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der Siebdruckvorrichtung zum Auftragen einer Farbe, bevorzugt Einbrennfarbe.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung ist eine rein schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Sie schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Querschnitt einer Siebdruckvorrichtung nach dem Stand der Technik,
    Figur 2
    einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung,
    Figur 3
    einen Querschnitt des Siebes der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone und
    Figur 4
    ein Fliesschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken einer Scheibe.
  • Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer Siebdruckvorrichtung (I) nach dem Stand der Technik. Die Siebdruckvorrichtung zum Auftragen einer Farbe (12) umfasst mindestens ein in Richtung (C) bewegtes Laufband (3) oder auch Fließband. Eine in Richtung (A) rotierende hohlzylindrische Siebschablone (1) mit einem nicht gezeigten umlaufenden Sieb (13) als Druckfläche ist zusammen mit einer benachbart platzierten in Richtung (B) rotierenden Farbabtragungswalze (3) oberhalb des Laufbands (3) angeordnet. Innerhalb der Siebschablone (1) ist eine Farbzuführungsvorrichtung (8), beispielsweise ein über Leitungen mit einem Farbvorratsgefäß verbundenes Ventil oder Schläuche, angeordnet. Die Siebschablone (1) beinhaltet weiterhin eine erste Rakel (4) benachbart zu dem Laufband (3) und eine zweite Rakel (5) benachbart zur Farbabtragungswalze (2). Die erste Rakel (4) füllt die Maschen des nicht gezeigten umlaufenden Siebes (13) mit der Farbe (12) und drückt die Farbe (12) auf die zu bedruckende Scheibe (10) oder Substrat und ermöglicht eine Haftung der Farbe (12) auf der Oberfläche der Scheibe (10) mittels Adhäsion. Die Scheibe (10) beinhaltet bevorzugt Glasscheiben, besonders bevorzugt Glasscheiben unterschiedlicher Größe oder Dimensionierung. Überschüssige oder aufgrund der Geometrie der Scheibe (10) nicht verwendete Farbe (10) wird über die zweite Rakel (5) auf die Farbabtragungswalze (2) übertragen. Die Farbabtragungswalze (2) beinhaltet einen Farbauffangbehälter (11). Der Farbauffangbehälter (11) sammelt mithilfe eines Farbschabers (6) die von der Farbabtragungswalze (2) gesammelte Farbe (12). Der gezeigte Aufbau nach dem Stand der Technik ermöglicht jedoch nur relativ geringe Taktzeiten bei der Bedruckung. Die erreichbaren Druckgeschwindigkeiten, das heißt der laufende Meter Glas welcher pro Minute bedruckt werden kann, liegen im Bereich von 3 m bis 4 m pro Minute.
  • Figur 2 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung (II). Der Grundaufbau entspricht dem in Figur 1 gezeigten. Die Farbe (12) wird über eine dritte Rakel (7) teilweise auf dem nicht gezeigten umlaufenden Sieb (13) eingebracht. Die dritte Rakel (7) ermöglicht somit ein definiertes Vorbefüllen des Siebes (13) mit Farbe (12). Die Scheibe (10) wird auf dem Laufband (3) unterhalb der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone (1) positioniert. Die Farbe (12) wird anschließend über die erste Rakel (4) durch das Sieb (13) auf der Scheibe (10) aufgebracht. Zwischen der dritten Rakel (7) und der zweiten Rakel (5) ist eine Zuführungsrinne (9) angeordnet. Die Zuführungsrinne (9) ermöglicht den Abtransport von überschüssiger Farbe (12) welche vom Sieb (13) über die zweite Rakel (5) zurückläuft und nicht auf die Farbabtragungswalze (2) übertragen werden kann. Die zweite Rakel (5) überträgt vor allem die in Siebmaschen vorliegende Farbe (12) auf die Farbabtragungswalze (2). Die auf den Stegen des Siebes (13) befindliche Farbe (12) läuft größtenteils über die zweite Rakel (5) wieder in den Innenraum der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone (1) zurück. Ohne Zuführungsrinne (9) würde sich diese Farbe (12) im Bereich der ersten Rakel (4) ansammeln und dort den Druckprozess behindern. Dies kann bei größeren Farbmengen zu einer Unschärfe des Druckbildes führen. Über die Zuführungsrinne (9) gelangt die überschüssige Farbe stattdessen größtenteils wieder zur dritten Rakel (7) und wird von dort wieder in das Sieb (13) eingetragen. Die erreichbaren Druckgeschwindigkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen im Bereich von mindestens 15 m bis 20 m, bevorzugt größer 30 m pro Minute. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt daher eine Beschleunigung der Taktzeit um den Faktor 3 bis 4. Die deutlich höhere Taktzeit verringert zudem deutlich die Kosten pro bedruckte Scheibe (10).
  • Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Siebes (13) der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone (1). Der Aufbau entspricht dem in Figur 2 gezeigten. Die dritte Rakel (7) ermöglicht ein definiertes Vorbefüllen des Siebes (13) mit Farbe (12) und die erste Rakel (4) ein Aufbringen der Farbe (12) durch das Sieb (13) auf der sich in Richtung (C) bewegenden Scheibe (10). Die Zuführungsrinne (9) transportiert die überschüssige Farbe (12) wieder zur dritten Rakel (7) und wird von dort wieder in das Sieb (13) eingetragen.
  • Figur 4 zeigt ein Fliesschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken einer Scheibe (10). In einem ersten Schritt wird eine Scheibe (10) auf einem Laufband (3) oder Fließband angeordnet. Innerhalb der hohlzylindrischen Siebschablone (1) wird kontinuierlich oder bei Bedarf Farbe (12) über eine Farbzuführungsvorrichtung (8) eingefüllt. Die Farbe (12) wird über eine dritte Rakel (7) teilweise auf dem umlaufenden Sieb (13) eingebracht. Die Scheibe (10) wird auf dem Laufband (3) unterhalb der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone (1) positioniert. Die Farbe (12) wird über die erste Rakel (4) durch das Sieb (13) auf der Scheibe (10) aufgebracht. Das im vorangegangenen Schritt erfolgte (Vor)-Befüllen des Siebes (13) mit Farbe (12) über die dritte Rakel (7) verringert die im Bereich der ersten Rakel (4) vorliegende Farbmenge. Diese führen oftmals zu Verklumpungen oder auch Verschmierungen auf der zu bedruckenden Scheibe (10). Die Scheibe (10) verlässt im nächsten Schritt auf dem Laufband (3) die hohlzylindrische Siebschablone (1). Die innerhalb des Siebes (13) übriggebliebene Farbe (12) wird über eine zweite Rakel (5) auf eine benachbart angeordnete rotierende Farbabtragungswalze (2) übertragen.
    • Bezugszeichenliste
    • (A), (B) und (C)
    Laufrichtung
    (I)
    Siebdruckvorrichtung nach dem Stand der Technik
    (II)
    erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung
    (1)
    rotierende hohlzylindrische Siebschablone
    (2)
    Farbabtragungswalze
    (3)
    Laufband
    (4)
    erste Rakel
    (5)
    zweite Rakel
    (6)
    Farbschaber
    (7)
    dritte Rakel
    (8)
    Farbzuführungsvorrichtung
    (9)
    Zuführungsrinne
    (10)
    Scheibe
    (11)
    Farbauffangbehälter
    (12)
    Farbe
    (13)
    Sieb

Claims (14)

  1. Siebdruckvorrichtung zum Auftragen einer Farbe mindestens umfassend:
    a. ein Laufband (3),
    b. eine oberhalb des Laufbands (3) angeordnete rotierende hohlzylindrische Siebschablone (1) mit einem umlaufenden Sieb (13) und eine zu der Siebschablone (1) benachbart angeordnete rotierende Farbabtragungswalze (2), wobei
    c. innerhalb der Siebschablone (1) eine Farbzuführungsvorrichtung (8), eine erste Rakel (4) benachbart zu dem Laufband (3), eine zweite Rakel (5) benachbart zur Farbabtragungswalze (2) sind und
    eine dritte Rakel (7), die in der Laufrichtung des Laufbands (3) und/oder der Drehrichtung der Siebschablone (1) vor der ersten Rakel (4) angeordnet ist.
  2. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zwischen der dritten Rakel (4) und der zweiten Rakel (5) eine Zuführungsrinne (9) angeordnet ist.
  3. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Scheibe (10) auf dem Laufband (3) angeordnet ist.
  4. Siebdruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Farbabtragungswalze (2) eine Farbauffangbehälter (11) umfasst.
  5. Siebdruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Farbabtragungswalze (2) einen Farbschaber (6) umfasst.
  6. Siebdruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Farbzuführungsvorrichtung (8) Schläuche oder Düsen umfasst.
  7. Siebdruckvorrichtung nach einem der einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Siebschablone (1) einen Lochdurchmesser von 40 µm bis 70 µm aufweist.
  8. Siebdruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Farbe (12) Einbrennfarbe enthält.
  9. Verfahren zum Bedrucken einer Scheibe mit einer Siebdruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Scheibe (10) auf einem Laufband (3) über eine rotierende hohlzylindrische Siebschablone (1) mit einem umlaufenden Sieb (13) bedruckt wird, wobei
    a. innerhalb der hohlzylindrischen Siebschablone (1) Farbe (12) über eine Farbzuführungsvorrichtung (8) eingefüllt wird,
    b. die Farbe (12) über eine dritte Rakel (7) auf dem umlaufenden Sieb (13) eingebracht wird,
    c. die Scheibe (10) auf dem Laufband (3) unterhalb der rotierenden hohlzylindrischen Siebschablone (1) positioniert wird,
    d. die Farbe (12) über die erste Rakel (4) durch das Sieb (13) auf der Scheibe (10) aufgebracht wird und die Scheibe (10) die hohlzylindrische Siebschablone (1) auf dem Laufband (3) verlässt und die innerhalb des Siebes (13) übriggebliebene Farbe (12) über eine zweite Rakel (5) auf eine benachbart angeordnete rotierende Farbabtragungswalze (2) übertragen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die auf der Scheibe (10) befindliche Farbe (12) eingebrannt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Scheibe (10) vorgespannt oder teilvorgespannt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Laufband (3) mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min bis 20 m/min, bevorzugt 10 m/min bis 17 m/min, besonders bevorzugt größer 30 m/min bewegt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die hohlzylindrische Siebschablone (1) und die Farbabtragungswalze (2) gegenläufig rotieren.
  14. Verwendung der Siebdruckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Auftragen einer Farbe, bevorzugt Einbrennfarbe.
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