EP3569415A1 - Siebdruckmaschine und siebdruckverfahren mit einem rundsieb - Google Patents

Siebdruckmaschine und siebdruckverfahren mit einem rundsieb Download PDF

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EP3569415A1
EP3569415A1 EP19000228.7A EP19000228A EP3569415A1 EP 3569415 A1 EP3569415 A1 EP 3569415A1 EP 19000228 A EP19000228 A EP 19000228A EP 3569415 A1 EP3569415 A1 EP 3569415A1
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EP
European Patent Office
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ink
doctor blade
screen
capacitive sensor
doctor
Prior art date
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Application number
EP19000228.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3569415B1 (de
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Karlheinz Mayer
Adolf WIESNET
Max Voit
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Publication date
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    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2233/00—Arrangements for the operation of printing presses
    • B41P2233/30—Measuring or controlling the consumption of ink

Definitions

  • the invention relates to a screen printing machine with a cylindrical round screen, a squeegee arranged in the round screen and a supply and metering device for printing ink, wherein the squeegee rests against the inside of the round screen and applies the printing ink to the inside of the round screen.
  • the invention also relates to a corresponding screen printing method for applying printing ink to a substrate to be printed, wherein the ink is metered fed to a doctor blade, wherein the doctor rests against the inside of a cylindrical round screen and the ink is applied by the doctor blade to the inside of the round screen.
  • Color metering on screen screen printing machines which are used, for example, in banknote printing, is based on adjustable pump cycles per unit of time and thus provides control of the amount of ink.
  • the machine operator of a rotary screen printing machine is responsible for adjusting the metering of the screen ink over the pump cycles in that the color does not run empty in the sieve and on the other side not too much color in the sieve is led. If the screen should become idle during production, the corresponding screen printing element is missing on the banknote or has a reduced quality. If too much paint is carried through the sieve, the printing behavior deteriorates and color is wasted because it dries or is disposed of in a subsequent sieve cleaning.
  • the invention is therefore based on the object to provide for accurate color metering in a rotary screen printing machine automatic control with appropriate sensors and variable ink supply available. It should be realized a complete control loop for the amount of ink on the doctor blade.
  • a capacitive sensor measures the fill level of the ink quantity on the doctor blade and leads the feeding and metering device less, more or less in dependence on the measured quantity of ink on the doctor blade a constant amount of ink to the squeegee, so that the amount of ink is controlled on the doctor blade.
  • the level of the ink quantity is measured on the doctor blade by means of a capacitive sensor and regulated at a change in the level of ink quantity on the doctor blade, the supply of ink quantity to the doctor and adjusted accordingly.
  • the capacitive sensor measures an increase in the amount of ink on the doctor blade during the printing process, the ink quantity on the doctor blade is reduced, but if the capacitive sensor measures a decrease in the ink quantity on the doctor blade during the printing process, the supply of ink to the doctor blade is increased , If the capacitive sensor measures a constant amount of ink on the doctor blade during the printing process, the supply of ink to the doctor blade remains unchanged.
  • the capacitive sensor is arranged directly on the doctor blade, so that the amount of ink can be determined directly on the doctor blade.
  • the capacitive sensor can in this case form a structural unit with the doctor blade, is thus integrated into the holding and clamping device of the doctor blade of the doctor blade and can be positioned freely depending on the print motif or useful size.
  • a time-variable voltage signal is applied to the capacitive sensor between two electrodes, and the capacitive coupling of the time-variable voltage signal is measured at a third electrode. If an external effect, for example a change in the level of the ink on the sensor / doctor blade, changes the dielectric constant on the measuring surface of the sensor, the capacitive coupling and thus the output signal of the sensor evaluation system also change.
  • the sensor surface is particularly preferably not round, but elongated oval or rectangular and positioned along the inclined plane of the doctor blade holder, so that the oval or rectangular sensor surface along the longer sensor axis is covered differently with color depending on Rakel glycollstand. Thus, a clear signal difference between high and low levels of the color level can be measured.
  • a known from the prior art 2-point control can be used in which a switch-on and a switch-off point is defined for the supply and metering device.
  • the supply and metering device has in particular at least one color pump and / or a paint valve. If the capacitive sensor detects that ink on the press is reaching the turn-on point, the system will turn on the ink supply (low level) until the level reaches the switch-off point and the controller stops the ink supply again.
  • the delivery and metering device is controlled by a small embedded system including a microprocessor or SoC (System on Chip). It can also be integrated in a larger system, in a PLC (Programmable Logic Controller or English: PLC) or in the press control.
  • SoC System on Chip
  • the squeegee may be made of one piece, usually about one meter wide, and at least one or more, preferably at least two and more preferably at least five in the direction of the rotational or longitudinal axis of the round screen laterally displaceable capacitive sensors and Competitioninlässen be equipped.
  • the squeegee itself is divided into a plurality, preferably at least five laterally displaceable single doctor blade, which are arranged on a traverse parallel to the longitudinal axis of the round screen, wherein at least one single doctor blade, preferably each single doctor blade has its own firmly connected to the single blade capacitive sensor and a separate ink supply having.
  • a corresponding ink supply is assigned, which is preferably also arranged displaceably or is moved along with the respective single doctor blade.
  • the ink feed should be positioned in the immediate vicinity of the sensor, but the ink should not run over the sensor during filling.
  • Each ink supply is assigned in each case a valve, wherein a central pump keeps the paint line pressure on the distribution line constant.
  • a pressure equalization tank can be provided.
  • the valve is controlled for passage as soon as the threshold for the lower level is reached. The valve remains open until the threshold for the upper level has been reached.
  • each ink supply can receive its own small color pump, which is switched on or off depending on the sensor signal, respectively level.
  • the lateral displacement of the single blade on the traverse can be done manually before installing the doctor in the round screen or motor after installation of the doctor in the round screen to match the print motif.
  • Monitoring of the effectiveness of the level control can additionally be carried out with a camera, for example a small web camera, for each individual doctor blade. Similar to cameras on Formula 1 racing cars with a roll-off protective film is protected from contamination.
  • monitoring of the color flow by means of a flow sensor can be carried out in order to ensure reliable ink supply to each single doctor blade.
  • the device according to the invention and the method of level measurement and control of printing ink on the doctor blade can in principle also be used for other printing processes which have a doctor blade, and of course is suitable for any printing applications even outside banknote printing.
  • Possible further areas of application include, for example, the NotaProtector® coating machine from KBA NotaSys, flexographic printing units with chambered doctor blade and inking units for offset printing, indirect high-pressure, gravure printing and intaglio printing.
  • Value documents which can be printed by a method according to the invention are in particular banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality admission tickets, but also other papers that are subject to counterfeiting, such as passports and other identity documents, as well as cards such as credit or debit cards whose card body has at least one layer of security paper, and also product securing elements such as labels, seals, packaging, folding boxes, leaflets and the like.
  • Fig. 1 shows a schematic section of a rotary screen printing machine, which consists of a round screen 1 and a squeegee 2 made of a resilient plastic material or elastomer, wherein the squeegee 2 is clamped between a base 3 and a cover plate 4, for example Made of aluminum. Above the squeegee 2 is formed upon rotation of the round screen 1 in the direction of arrow by accumulation of color a Farbwulst. 5
  • the doctor blade 2 can also be designed as a system squeegee, which consists of two components.
  • the one component consists of a hard-elastic carrier, for example glass-fiber-reinforced plastic profile, which ensures a constant doctor blade angle and squeegee pressure as well as constant flexibility.
  • the carrier is permanently connected to a soft elastic strip or elastomeric profile, for example of polyurethane, with a Shore hardness of 55 ° to 85 ° as the pressure edge, which is in contact with the sieve.
  • Such system doctor blades are produced, for example, by RK Siebdrucktechnik GmbH (RKS®).
  • the RKS system squeegee type 32 HQ has a GRP plastic profile with a height of 50 mm to 115 mm and a thickness of 2.5 mm and an elastomer profile with a thickness of 6 mm to 8 mm and a Shore hardness of 55 °, 65 ° or 75 °.
  • the length of this RKS squeegee can be up to 2600 mm.
  • Fig. 2 shows the capacitive sensor 6 with the sensor surface 7 on the cover plate 4 without Farbwulst 5, wherein the double arrow marks the measuring range of the sensor surface 7 for measuring the filling level.
  • the capacitive sensor 6 is connected via a cable 8 and a plug 9 with an evaluation unit.
  • Fig. 3 shows a rotary screen printing machine in which a doctor blade is divided into six displaceable in the direction of the axis of rotation of the round screen 1 single blade 2.1 to 2.6, which are arranged on a (not shown) traverse parallel to the longitudinal axis of the round screen 1.
  • Each single doctor blade 2.1 to 2.6 points accordingly Fig. 2 its own firmly attached to the single scraper sensor and its own (not shown) color inlet.
  • a corresponding color inlet is also assigned, which is preferably likewise arranged displaceably or is moved along with the respective single doctor blade 2.1 to 2.6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Siebdruckmaschine mit einem zylinderförmigen Rundsieb (1), einer in dem Rundsieb (1) angeordneten Rakel (2) und einer Zuführungs- und Dosiervorrichtung für Druckfarbe, wobei die Rakel (2) an der Innenseite des Rundsiebs (1) anliegt und die Druckfarbe auf die Innenseite des Rundsiebs (1) aufbringt. Erfindungsgemäß misst ein kapazitiver Sensor den Füllstand der Farbmenge (5) an der Rakel und führt die Zuführungs- und Dosiervorrichtung in Abhängigkeit vor der gemessenen Farbmenge (5) an der Rakel weniger, mehr oder eine gleichbleibende Menge Druckfarbe der Rakel (2) zu. Erfindungsgemäß wird also der Füllstand der Farbmenge an der Rakel mittels eines kapazitiven Sensors gemessen und bei einer Änderung des Füllstands der Farbmenge an der Rakel die Zuführung der Farbmenge an der Rakel geregelt und entsprechend angepasst. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Siebdruckverfahren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Siebdruckmaschine mit einem zylinderförmigen Rundsieb, einer in dem Rundsieb angeordneten Rakel und einer Zuführungs- und Dosiervorrichtung für Druckfarbe, wobei die Rakel an der Innenseite des Rundsiebs anliegt und die Druckfarbe auf die Innenseite des Rundsiebs aufbringt. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Siebdruckverfahren zum Aufbringen von Druckfarbe auf ein zu bedruckendes Substrat, wobei die Druckfarbe einer Rakel dosiert zugeführt wird, wobei die Rakel an der Innenseite eines zylinderförmigen Rundsiebs anliegt und die Druckfarbe durch die Rakel auf die Innenseite des Rundsiebs aufgebracht wird.
  • Die Farbdosierung an Rundsieb-Siebdruckmaschinen, die beispielsweise im Banknotendruck eingesetzt werden, basiert auf einstellbaren Pumptakten pro Zeiteinheit und stellt damit eine Steuerung der Farbmenge dar. Der Maschinenführer einer Rundsieb-Druckmaschine ist dafür zuständig, dass er die Dosierung der Siebdruckfarbe über die Pumptakte so einstellt, dass die Farbe im Sieb nicht leerläuft und auf der anderen Seite nicht zu viel Farbe im Sieb geführt wird. Falls das Sieb während der Produktion leerlaufen sollte, fehlt das entsprechende Siebdruckelement auf der Banknote oder weist eine verminderte Qualität auf. Wird zu viel Farbe im Sieb geführt, verschlechtert sich das Ausdruckverhalten und es wird Farbe verschwendet, weil sie eintrocknet oder bei einer nachfolgenden Siebreinigung entsorgt wird. Bei Preisen von 2.000 €/kg und mehr für Effektfarben entstehen schnell hohe Kosten für die entsorgten oder nicht mehr brauchbaren Farbmengen. Das Rundsieb ist in der Maschine außerdem schwer zugänglich und wenig einsehbar, da das Sieb vor UV-Einstrahlung geschützt werden muss. Die Beobachtung und Überwachung des Füllstandes durch den Maschinenführer ist daher sehr eingeschränkt. Im Zweifelsfall wird deshalb eher zu viel als zu wenig Farbe im Rakel/Sieb geführt.
  • Aus DE 20 2008 008 264 U1 , DE 19512727 A1 und DE 10 2013 003 923 A1 sind verschiedene messtechnische Verfahren zur Farbzuführung in Druckmaschinen bekannt, die sich jedoch im Wesentlichen mit optischen, mechanischen und Ultraschall basierten Verfahren zur Messung des Füllstandes beschäftigen. Diese sind im Fall einer Rundsiebmaschine nicht einsetzbar, da die Farbe grundsätzlich den gesamten Innenraum des Rundsiebes "verschmutzt" und so optische, mechanische oder Ultraschall-Sensoren schnell "blind" werden lässt. Dabei ist mit Farbspritzern und Verschmutzung im gesamten Bereich innerhalb des Rundsiebes zu rechnen. Zudem werden Sieb und Rakel in einer automatischen Reinigungsanlage mit verschiedenen Chemikalien gewaschen. Optische Sensoren, Ultraschall Sensoren und andere empfindliche, meist berührungslose Sensoren scheiden damit zur zuverlässigen Messung des Füllstandes aus.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für eine genaue Farbdosierung in einer Rundsieb-Druckmaschine eine automatische Regelung mit entsprechender Sensorik und variabler Farbzufuhr zur Verfügung zu stellen. Es soll dabei ein vollständiger Regelkreis für die Farbmenge an der Rakel realisiert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß misst ein kapazitiver Sensor den Füllstand der Farbmenge an der Rakel und führt die Zuführungs- und Dosiervorrichtung in Abhängigkeit vor der gemessenen Farbmenge an der Rakel weniger, mehr oder eine gleichbleibende Menge Druckfarbe der Rakel zu, so dass die Farbmenge an der Rakel geregelt wird. Erfindungsgemäß wird also der Füllstand der Farbmenge an der Rakel mittels eines kapazitiven Sensors gemessen und bei einer Änderung des Füllstands der Farbmenge an der Rakel die Zuführung der Farbmenge an der Rakel geregelt und entsprechend angepasst. Misst der kapazitive Sensor während des Druckvorgangs eine Zunahme der Farbmenge an der Rakel, wird die Zuführung der Farbmenge an der Rakel reduziert, misst der kapazitive Sensor hingegen während des Druckvorgangs eine Abnahme der Farbmenge an der Rakel, wird die Zuführung der Farbmenge an der Rakel erhöht. Misst der kapazitive Sensor während des Druckvorgangs eine gleichbleibende Farbmenge an der Rakel, bleibt die Zuführung der Farbmenge an der Rakel unverändert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der kapazitative Sensor direkt an der Rakel angeordnet, so dass die Farbmenge unmittelbar an der Rakel ermittelt werden kann. Der kapazitative Sensor kann hierbei eine bauliche Einheit mit der Rakel bilden, ist also in die Halte- und Klemmvorrichtung des Rakelblatts der Rakel integriert und kann frei, je nach Druckmotiv bzw. Nutzengröße, positioniert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird an den kapazitiven Sensor ein zeitlich variables Spannungssignal zwischen zwei Elektroden angelegt und an einer dritten Elektrode die kapazitive Kopplung des zeitlich variablen Spannungssignals gemessen. Wird durch einen äußeren Effekt, beispielsweise durch eine Füllstands-Änderung der Druckfarbe am Sensor/Rakel, die Dielektrizitätskonstante auf der Messfläche des Sensors verändert, verändert sich dabei auch die kapazitive Kopplung und damit das Ausganssignal des Sensor-Auswertesystems.
  • Die Sensorfläche ist besonders bevorzugt nicht rund, sondern länglich oval oder rechteckig ausgebildet und entlang der schiefen Ebene der Rakel-Halterung positioniert, so dass die ovale oder rechteckige Sensorfläche entlang der längeren Sensorachse je nach Rakelfüllstand verschieden weit mit Farbe bedeckt wird. So kann ein eindeutiger Signalunterschied zwischen Hoch- und Niedrigstand des Farbniveaus gemessen werden.
  • Für die Regelung des Füllstandes kann eine aus dem Stand der Technik bekannte 2-Punktregelung verwendet werden, bei der ein Einschalt- und ein Ausschalt-Punkt für die Zuführungs- und Dosiervorrichtung definiert ist. Die Zuführungs- und Dosiervorrichtung weist dabei insbesondere mindestens eine Farbpumpe und/oder ein Farbventil auf. Stellt der kapazitive Sensor fest, dass durch Farbverbrauch an der Druckmaschine der Einschaltpunkt erreicht wird, schaltet das System die Farbzufuhr ein (niedriger Füllstand), bis der Füllstand den Ausschaltpunkt erreicht hat und die Regelung die Farbzufuhr wieder stoppt. Es sind natürlich auch genauere bzw. feiner dosierende Regelverfahren möglich, beispielsweise eine aus dem Stand der Technik bekannte PI- (proportional-integral) oder PID-Regelung (proportional-integral-derivative), die den Füllstand noch genauer konstant halten können und insbesondere eine substantielle, systematische Regelabweichung vermeiden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zuführungs- und Dosiervorrichtung mit einem kleinen Embedded System gesteuert, das einen Mikroprozessor oder ein SoC (System on Chip) enthält. Es kann aber auch in ein größeres System, in eine SPS (Speicher Programmierbare Steuerung oder Englisch: PLC) oder in die Druckmaschinensteuerung integriert werden.
  • Die Rakel kann aus einem Stück ausgeführt sein, das üblicherweise eine Breite von etwa einem Meter aufweist, und mit mindestens einem oder mehreren, bevorzugt mindestens zwei und besonders bevorzugt mindestens fünf in Richtung der Dreh- oder Längsachse des Rundsiebs seitlich verschiebbaren kapazitativen Sensoren und Farbeinlässen ausgestattet sein. Vorzugsweise ist jedoch die Rakel selbst in mehrere, bevorzugt mindestens fünf seitlich verschiebbaren Einzelrakel aufgeteilt, die auf einer Traverse parallel zur Längsachse des Rundsiebs angeordnet sind, wobei mindestens eine Einzelrakel, bevorzugt jede Einzelrakel einen eigenen fest mit der Einzelrakel verbundenen kapazitativen Sensor sowie eine eigene Farbzuführung aufweist.
  • Besonders bevorzugt wird für jeden Messbereich einer Einzelrakels eine entsprechende Farbzuführung zugeordnet, die vorzugsweise ebenfalls verschiebbar angeordnet ist bzw. mit der jeweiligen Einzelrakel mitverschoben wird. Die Farbzuführung sollte dabei in unmittelbarer Nähe des Sensors positioniert sein, wobei die Farbe jedoch beim Einfüllen nicht über den Sensor laufen sollte. Jeder Farbzuführung ist dabei jeweils ein Ventil zugordnet, wobei eine zentrale Pumpe den Farbleitungsdruck auf der Verteilerleitung konstant hält. Optional kann ein Druckausgleichsbehälter vorgesehen sein. Abhängig von jeweiligen Füllstand bzw. dem korrespondierenden Sensorsignal wird das Ventil auf Durchlass gesteuert, sobald der Schwellwert für den unteren Füllstand erreicht wird. Das Ventil bleibt solange offen, bis der Schwellwert für den oberen Füllstand erlangt ist. Alternativ kann jede Farbzuführung eine eigene kleine Farbpumpe erhalten, die abhängig vom Sensorsignal, respektive Füllstand, ein- oder ausgeschalten wird.
  • Die seitliche Verschiebung der Einzelrakel auf der Traverse kann manuell vor dem Einbau der Rakel in das Rundsieb oder motorisch auch nach dem Einbau der Rakel in das Rundsieb passend zur Druckmotivlage erfolgen.
  • Eine Überwachung der Wirksamkeit der Füllstands-Regelung kann für jede Einzelrakel zusätzlich mit einer Kamera, beispielsweise einer kleinen Web-Kamera, erfolgen, deren Linse ähnlich wie bei Kameras auf Formel-1 Rennwagen mit einer abrollbaren Schutzfolie vor Verschmutzung geschützt wird. Zusätzlich kann noch eine Überwachung des Farbdurchflusses mittels Durchflusssensor erfolgen, um eine zuverlässige Farbzuführung zu jeder Einzelrakel zu gewährleisten.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren der FüllstandsMessung und -Regelung von Druckfarbe an der Rakel kann prinzipiell auch für andere Druckverfahren eingesetzt werden, die eine Rakel aufweisen, und ist natürlich für beliebige Druckanwendungen auch außerhalb des Banknotendrucks geeignet. Mögliche weitere Anwendungsbereiche sind beispielsweise die Lackiermaschine NotaProtector® der Firma KBA NotaSys, Flexodruckwerke mit Kammerrakel sowie Farbwerke für Offsetdruck, indirekten Hochdruck, Tiefdruck und Stichtiefdruck.
  • Wertdokumente, die mit einem ein erfindungsgemäßen Verfahren gedruckt werden können, sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Karten, wie beispielsweise Kredit- oder Debitkarten, deren Kartenkörper mindestens eine Lage eines Sicherheitspapiers aufweist, und auch Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen, Faltschachteln, Beipackzettel und dergleichen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.
  • Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.
  • Im Einzelnen zeigen schematisch:
    • Fig. 1
    in Seitenansicht einen Ausschnitt einer Rundsieb-Druckmaschine mit einer Rakel,
    Fig. 2
    in schräger Draufsicht einen kapazitiven Sensor mit der Sensorfläche,
    Fig. 3
    in schräger Draufsicht eine Rundsieb-Druckmaschine, bei der eine Rakel in sechs in Richtung der Drehachse des Rundsiebs verschiebbare Einzelrakel aufgeteilt ist.
  • Fig. 1 zeigt einen schematischen Ausschnitt aus einer Rundsieb-Druckmaschine, die aus einem Rundsieb 1 und einer Rakel 2 aus einem elastischen Kunststoffmaterial oder Elastomer besteht, wobei die Rakel 2 zwischen einen Grundkörper 3 und einer Deckplatte 4 eingespannt ist, die beispielsweise aus Aluminium bestehen. Oberhalb der Rakel 2 bildet sich bei Drehung des Rundsiebs 1 in Pfeilrichtung durch Aufstauung der Farbe ein Farbwulst 5.
  • Die Rakel 2 kann auch als Systemrakel ausgeführt sein, das aus zwei Komponenten besteht. Die eine Komponente besteht aus einem hartelastischen Träger, beispielsweise glasfaserverstärkter Kunststoffprofil, der für einen konstanten Rakelwinkel und Rakeldruck sowie gleichbleibende Flexibilität sorgt. Der Träger ist mit einem weichelastischen Streifen oder einem Elastomerprofil beispielsweise aus Polyurethan mit einer Shorehärte von 55° bis 85° als Druckkante dauerhaft verbunden, der mit dem Sieb in Kontakt ist. Derartige Systemrakel werden beispielsweise von der Firma RK Siebdrucktechnik GmbH (RKS®) hergestellt. Beispielsweise hat die RKS-Systemrakel Typ 32 HQ ein GFK-Kunststoffprofil mit einer Höhe von 50 mm bis 115 mm und einer Dicke von 2,5 mm sowie ein Elastomerprofil mit einer Dicke von 6 mm bis 8 mm und einer Shorehärte von 55°, 65° oder 75°. Die Länge dieser RKS-Systemrakel kann bis zu 2600 mm betragen.
  • Unter dem Farbwulst 5 an der Rakel 2 befindet sich die Sensorfläche 7 eines kapazitiven Sensors 6. Fig. 2 zeigt den kapazitiven Sensor 6 mit der Sensorfläche 7 auf der Deckplatte 4 ohne Farbwulst 5, wobei der Doppelfeil den Messbereich der Sensorfläche 7 zur Messung der Füllhöhe kennzeichnet. Der kapazitive Sensor 6 wird über ein Kabel 8 und ein Stecker 9 mit einer Auswerteeinheit verbunden.
  • Fig. 3 zeigt eine Rundsieb-Druckmaschine, bei der eine Rakel in sechs in Richtung der Drehachse des Rundsiebs 1 verschiebbare Einzelrakel 2.1 bis 2.6 aufgeteilt ist, die auf einer (nicht dargestellten) Traverse parallel zur Längsachse des Rundsiebs 1 angeordnet sind. Jede Einzelrakel 2.1 bis 2.6 weist entsprechend Fig. 2 einen eigenen fest mit der Einzelrakel verbundenen Sensor auf sowie einen eigenen (nicht dargestellten) Farbeinlass.
  • Für jeden Messbereich einer Einzelrakels 2.1 bis 2.6 wird auch ein entsprechender Farbeinlass zugeordnet, der vorzugsweise ebenfalls verschiebbar angeordnet ist bzw. mit der jeweiligen Einzelrakel 2.1 bis 2.6 mitverschoben wird.
  • Es sollte noch eine Skizze beigegeben werden, in der der Sensor unter einer Abdeckung liegt und auch die Positionierung unter dieser Abdeckung möglich ist. Manuell oder motorisch angetrieben kann das Rakel Richtung Sieb bewegt werden, so dass der Rakeldruck an jedem Einzelrakel einstellbar ist.

Claims (9)

  1. Siebdruckmaschine mit einem zylinderförmigen Rundsieb, einer in dem Rundsieb angeordneten Rakel und einer Zuführungs- und Dosiervorrichtung für Druckfarbe, wobei die Rakel an der Innenseite des Rundsiebs anliegt und die Druckfarbe auf die Innenseite des Rundsiebs aufbringt, dadurch gekennzeichnet, dass ein kapazitiver Sensor den Füllstand der Farbmenge an der Rakel misst und die Zuführungs- und Dosiervorrichtung in Abhängigkeit vor der gemessenen Farbmenge an der Rakel weniger, mehr oder eine gleichbleibende Menge Druckfarbe der Rakel zuführt und somit die Farbmenge an der Rakel regelt.
  2. Siebdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitative Sensor direkt an der Rakel angeordnet ist.
  3. Siebdruckmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitative Sensor drei Elektroden aufweist, wobei ein zeitlich variables Spannungssignal zwischen zwei Elektroden angelegt und an einer dritten Elektrode die kapazitive Kopplung des zeitlich variablen Spannungssignals gemessen wird.
  4. Siebdruckmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche des kapazitativen Sensors rund oder oval ausgeführt ist.
  5. Siebdruckmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel aus einem Stück ausgeführt ist, das beispielsweise eine Breite von etwa einem Meter aufweist, wobei die Rakel mit einem oder mehreren, bevorzugt mindestens zwei in Richtung der Dreh- oder Längsachse des Rundsiebs seitlich verschiebbaren kapazitativen Sensoren und Farbeinlässen ausgestattet ist.
  6. Siebdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel in mehrere, bevorzugt mindestens fünf seitlich verschiebbaren Einzelrakel aufgeteilt ist, die auf einer Traverse parallel zur Längsachse des Rundsiebs angeordnet sind, wobei mindestens eine Einzelrakel, bevorzugt jede Einzelrakel eine eigene fest mit der Einzelrakel verbundenen kapazitativen Sensor aufweist sowie eine eigene Farbzuführung.
  7. Siebdruckverfahren zum Aufbringen von Druckfarbe auf ein zu bedruckendes Substrat, wobei die Druckfarbe einer Rakel dosiert zugeführt wird, wobei die Rakel an der Innenseite eines zylinderförmigen Rundsiebs anliegt und die Druckfarbe durch die Rakel auf die Innenseite des Rundsiebs aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstand der Farbmenge an der Rakel mittels eines kapazitiven Sensors gemessen und bei einer Änderung des Füllstands der Farbmenge an der Rakel die Zuführung der Farbmenge an der Rakel geregelt und entsprechend angepasst wird, wobei die Zuführung der Farbmenge an der Rakel reduziert wird, wenn der kapazitive Sensor während des Druckvorgangs eine Zunahme der Farbmenge an der Rakel misst, die Zuführung der Farbmenge an der Rakel erhöht wird, wenn der kapazitive Sensor während des Druckvorgangs eine Abnahme der Farbmenge an der Rakel misst, und die Zuführung der Farbmenge an der Rakel unverändert bleibt, wenn der kapazitive Sensor während des Druckvorgangs eine gleichbleibende Farbmenge an der Rakel misst und somit die Farbmenge an der Rakel regelt.
  8. Siebdruckverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung des Füllstandes eine 2-Punktregelung verwendet wird, bei der ein Einschalt- und ein Ausschalt-Punkt für die Zuführungs- und Dosiervorrichtung definiert ist.
  9. Siebdruckverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung des Füllstandes eine PI- (proportional-integral) oder PID-Regelung (proportional-integral-derivative) verwendet wird.
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