EP3569415B1 - Siebdruckmaschine und siebdruckverfahren mit einem rundsieb - Google Patents

Siebdruckmaschine und siebdruckverfahren mit einem rundsieb Download PDF

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EP3569415B1
EP3569415B1 EP19000228.7A EP19000228A EP3569415B1 EP 3569415 B1 EP3569415 B1 EP 3569415B1 EP 19000228 A EP19000228 A EP 19000228A EP 3569415 B1 EP3569415 B1 EP 3569415B1
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EP
European Patent Office
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blade
ink
amount
screen
sensor
Prior art date
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Active
Application number
EP19000228.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3569415A1 (de
Inventor
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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Filing date
Publication date
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    • B41F31/22—Inking arrangements or devices for inking from interior of cylinder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
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    • B41F31/02—Ducts, containers, supply or metering devices
    • B41F31/022—Ink level control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • 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 cylinder mold, a squeegee arranged in the cylinder mold, and a feeding and metering device for printing ink, the doctor knife resting against the inside of the cylinder mold and applying the printing ink to the inside of the cylinder mold.
  • the invention also relates to a corresponding screen printing method for applying printing ink to a substrate to be printed, the printing ink being metered into a squeegee, the squeegee resting against the inside of a cylindrical screen and the printing ink being applied to the inside of the screen by the squeegee.
  • the ink metering on cylinder screen printing machines which are used, for example, in banknote printing, is based on adjustable pump cycles per unit of time and thus represents a control of the amount of ink.
  • the machine operator of a cylinder screen printing machine is responsible for setting the metering of the screen printing ink via the pump cycles that the paint in the sieve does not run dry and on the other hand not too much paint is carried in the sieve. If the screen should run empty during production, the corresponding screen printing element on the bank note is missing or of poor quality. If there is too much ink in the screen, the printing behavior deteriorates and ink is wasted because it dries up or is disposed of during a subsequent screen cleaning.
  • Screen printing machines for example, are off EP 1 911 581 A2 or DE 24 50 309 A1 known.
  • Out DE 28 11 276 A1 a capacitive proximity switch is known which monitors the amount of ink on a duct roller of an offset printing device.
  • the invention is therefore based on the object of providing an automatic control system with appropriate sensors and variable ink supply for precise ink metering in a cylinder mold printing machine. A complete control loop for the amount of ink on the doctor blade should be implemented.
  • a capacitive sensor measures the fill level of the amount of ink on the squeegee and, depending on the amount of ink measured on the squeegee, feeds the supply and metering device less, more or a constant amount of printing ink to the squeegee so that the amount of ink on the squeegee is regulated.
  • the level of the amount of ink on the doctor blade is measured by means of a capacitive sensor and, when the level of the amount of ink on the doctor blade changes, the supply of the amount of ink to the doctor blade is regulated and adjusted accordingly.
  • the capacitive sensor measures an increase in the amount of ink on the squeegee during the printing process, the supply of the amount of ink to the squeegee is reduced, while the capacitive sensor measures a decrease in the amount of ink on the squeegee during the printing process, the supply of the amount of ink to the squeegee is increased . If the capacitive sensor measures a constant amount of ink on the squeegee during the printing process, the amount of ink supplied to the squeegee 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 form a structural unit with the squeegee, so it is integrated into the holding and clamping device of the squeegee blade and can be positioned freely, depending on the print motif or panel size.
  • a time-variable voltage signal is applied to the capacitive sensor between two electrodes and measured the capacitive coupling of the time-variable voltage signal at a third electrode. If the dielectric constant on the measuring surface of the sensor changes due to an external effect, for example a change in the level of the printing ink on the sensor / doctor blade, 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 squeegee holder, so that the oval or rectangular sensor surface is covered with paint to different extents along the longer sensor axis, depending on the squeegee fill level. In this way, a clear signal difference between the high and low levels of the color level can be measured.
  • a 2-point control known from the prior art can be used to regulate the fill level, in which a switch-on and a switch-off point are defined for the feed and metering device.
  • the feed and metering device has in particular at least one paint pump and / or one paint valve. If the capacitive sensor determines that the switch-on point has been reached due to ink consumption on the printing machine, the system switches the ink supply on (low fill level) until the fill level has reached the switch-off point and the control system stops the ink supply again.
  • PI proportional-integral
  • PID proportional-integral-derivative
  • the feed and metering device is controlled with a small embedded system that contains a microprocessor or a SoC (System on Chip).
  • a small embedded system that contains a microprocessor or a SoC (System on Chip).
  • SoC System on Chip
  • it can also be integrated into a larger system, into a PLC (programmable logic controller or PLC) or into the printing machine control.
  • the doctor blade can be made from one piece, usually about one meter wide, and equipped with at least one or more, preferably at least two and particularly preferably at least five capacitive sensors and paint inlets that can be moved laterally in the direction of the rotary or longitudinal axis of the cylinder mold be.
  • the squeegee itself is divided into several, preferably at least five laterally displaceable individual squeegees, which are arranged on a cross member parallel to the longitudinal axis of the cylinder mold, with at least one individual squeegee, preferably each individual squeegee having its own capacitive sensor firmly connected to the individual squeegee and its own ink supply having.
  • a corresponding ink feed is assigned to a single doctor blade for each measurement area, which is preferably also displaceably arranged or is moved along with the respective single doctor blade.
  • the paint feed should be positioned in the immediate vicinity of the sensor, but the paint should not run over the sensor when it is being filled.
  • Each paint supply is assigned a valve, with a central pump keeping the paint line pressure constant on the distribution line.
  • a pressure compensation tank can optionally be provided.
  • the valve is controlled to open as soon as the threshold value for the lower fill level is reached. The valve remains open until the The threshold value for the upper level has been reached.
  • each paint supply can have its own small paint pump, which is switched on or off depending on the sensor signal or fill level.
  • the lateral displacement of the individual squeegee on the traverse can be done manually before the installation of the squeegee in the cylinder or by motor after the installation of the doctor in the cylinder to match the position of the print motif.
  • the effectiveness of the level control can also be monitored for each individual squeegee using a camera, for example a small web camera, the lens of which is protected from contamination by a protective film that can be rolled off, similar to that of cameras on Formula 1 racing cars.
  • a camera for example a small web camera, the lens of which is protected from contamination by a protective film that can be rolled off, similar to that of cameras on Formula 1 racing cars.
  • the ink flow can be monitored by means of a flow sensor in order to ensure reliable ink supply to each individual doctor blade.
  • the device according to the invention and the method of filling level measurement and control of printing ink on the squeegee can in principle also be used for other printing processes that have a squeegee, and is of course suitable for any printing applications outside of banknote printing.
  • Other possible areas of application are, for example, the NotaProtector® coating machine from KBA NotaSys, flexographic printing units with chamber doctor blades and inking units for offset printing, indirect letterpress, gravure and intaglio printing.
  • Documents of value that can be printed with a method according to the invention are in particular banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality entry tickets, but also other forgery-prone papers, such as passports and other identification documents, as well as cards such as credit or debit cards , whose card body has at least one layer of a security paper, and also product security elements such as labels, seals, packaging, folding boxes, package inserts and the like.
  • Fig. 1 shows a schematic section of a cylinder mold printing machine consisting of a cylinder mold 1 and a squeegee 2 made of an elastic plastic material or elastomer, the squeegee 2 being clamped between a base body 3 and a cover plate 4, which are made of aluminum, for example.
  • a color bead 5 is formed above the doctor blade 2 due to the damming up of the ink.
  • the doctor blade 2 can also be designed as a system doctor blade, which consists of two components.
  • One component consists of a hard-elastic carrier, for example a glass fiber reinforced plastic profile, which ensures a constant squeegee angle and squeegee pressure as well as constant flexibility.
  • the carrier is permanently connected to a flexible strip or an elastomer profile, for example made of polyurethane with a Shore hardness of 55 ° to 85 °, as a pressure edge, which is in contact with the screen.
  • Such system doctor blades are manufactured, for example, by RK Siebdrucktechnik GmbH (RKS®).
  • the RKS system doctor blade 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 system doctor blade can be up to 2600 mm.
  • the sensor surface 7 of a capacitive sensor 6 is located under the color bead 5 on the doctor blade 2.
  • Fig. 2 shows the capacitive sensor 6 with the sensor surface 7 on the cover plate 4 without color bead 5, the double arrow indicating the measuring range of the sensor surface 7 for measuring the filling level.
  • the capacitive sensor 6 is connected to an evaluation unit via a cable 8 and a plug 9.
  • Fig. 3 shows a cylinder mold printing machine in which a doctor blade is divided into six individual doctor blades 2.1 to 2.6 which are displaceable in the direction of the axis of rotation of the cylinder mold 1 and which are arranged on a cross member (not shown) parallel to the longitudinal axis of the cylinder mold 1.
  • Each individual doctor blade 2.1 to 2.6 points accordingly Fig. 2 its own sensor firmly connected to the individual doctor blade and its own (not shown) ink inlet.
  • a corresponding ink inlet is also assigned, which is preferably also arranged to be displaceable or is moved along with the respective individual doctor blade 2.1 to 2.6.
  • the squeegee can be driven manually or by a motor in the direction of the screen, so that the squeegee pressure can be adjusted on each individual squeegee.

Landscapes

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

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.
  • Siebdruckmaschinen sind beispielsweise aus EP 1 911 581 A2 oder DE 24 50 309 A1 bekannt. Aus DE 28 11 276 A1 ist ein kapazitativer Näherungsschalter bekannt, der die Farbmenge an einer Ductorwalze eines Offset-Druckgerätes überwacht.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß 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 Füllstands-Messung 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 (8)

  1. 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, wobei ein Sensor (6) den Füllstand der Farbmenge an der Rakel (2) misst und die Zuführungs- und Dosiervorrichtung in Abhängigkeit vor der gemessenen Farbmenge an der Rakel (2) weniger, mehr oder eine gleichbleibende Menge Druckfarbe der Rakel (2) zuführt und somit die Farbmenge an der Rakel (2) regelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein kapazitiver Sensor (6) ist der direkt an der Rakel (2) angeordnet ist.
  2. Siebdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitative Sensor (6) 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.
  3. Siebdruckmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (7) des kapazitativen Sensors (6) rund oder oval ausgeführt ist.
  4. Siebdruckmaschine nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel (6) aus einem Stück ausgeführt ist, das beispielsweise eine Breite von etwa einem Meter aufweist, wobei die Rakel (6) mit einem oder mehreren, bevorzugt mindestens zwei in Richtung der Dreh- oder Längsachse des Rundsiebs (1) seitlich verschiebbaren kapazitativen Sensoren und Farbeinlässen ausgestattet ist.
  5. Siebdruckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel in mehrere, bevorzugt mindestens fünf seitlich verschiebbaren Einzelrakel (2.1 bis 2.6) aufgeteilt ist, die auf einer Traverse parallel zur Längsachse des Rundsiebs (1) angeordnet sind, wobei mindestens eine Einzelrakel (2.1 bis 2.6), bevorzugt jede Einzelrakel (2.1 bis 2.6) eine eigene fest mit der Einzelrakel (2.1 bis 2.6) verbundenen kapazitativen Sensor aufweist sowie eine eigene Farbzuführung.
  6. Siebdruckverfahren zum Aufbringen von Druckfarbe auf ein zu bedruckendes Substrat, wobei die Druckfarbe einer Rakel (2) dosiert zugeführt wird, wobei die Rakel (2) an der Innenseite eines zylinderförmigen Rundsiebs (1) anliegt und die Druckfarbe durch die Rakel (2) auf die Innenseite des Rundsiebs (1) aufgebracht wird, wobei der Füllstand der Farbmenge an der Rakel (2) mittels eines Sensors (6) gemessen und bei einer Änderung des Füllstands der Farbmenge an der Rakel (2) die Zuführung der Farbmenge an der Rakel (2) geregelt und entsprechend angepasst wird, wobei die Zuführung der Farbmenge an der Rakel (2) reduziert wird, wenn der Sensor (6) während des Druckvorgangs eine Zunahme der Farbmenge an der Rakel (2) misst, die Zuführung der Farbmenge an der Rakel (2) erhöht wird, wenn der Sensor (6) während des Druckvorgangs eine Abnahme der Farbmenge an der Rakel (2) misst, und die Zuführung der Farbmenge an der Rakel (2) unverändert bleibt, wenn der Sensor (6) während des Druckvorgangs eine gleichbleibende Farbmenge an der Rakel (2) misst und somit die Farbmenge an der Rakel (2) regelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein kapazitiver Sensor (6) ist der direkt an der Rakel angeordnet wird.
  7. Siebdruckverfahren nach Anspruch 6, 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.
  8. Siebdruckverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung des Füllstandes eine PI- (proportional-integral) oder PID-Regelung (proportional-integral-derivative) verwendet wird.
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