EP3912817A1 - Removable doctor blade which can be cut to length for printing technology - Google Patents
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- EP3912817A1 EP3912817A1 EP20175462.9A EP20175462A EP3912817A1 EP 3912817 A1 EP3912817 A1 EP 3912817A1 EP 20175462 A EP20175462 A EP 20175462A EP 3912817 A1 EP3912817 A1 EP 3912817A1
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- squeegee
- doctor blade
- predetermined breaking
- breaking points
- longitudinal direction
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- B41F9/08—Wiping mechanisms
- B41F9/10—Doctors, scrapers, or like devices
- B41F9/109—Doctors, scrapers, or like devices exchanging doctor blades
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41F15/00—Screen printers
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- B41F31/20—Ink-removing or collecting devices
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- B41F9/00—Rotary intaglio printing presses
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- B41F9/08—Wiping mechanisms
- B41F9/10—Doctors, scrapers, or like devices
- B41F9/1072—Blade construction
Definitions
- the invention relates to a squeegee tape for cutting individual squeegees to length for printing technology, in particular squeegees for gravure printing, flexographic printing and / or screen printing.
- the invention also relates to a method for producing such a doctor blade.
- squeegees are used to scrape off excess printing ink from the surfaces of printing cylinders and printing rollers.
- Such doctor blades are usually based on a steel body with a specially shaped working edge.
- the quality of the squeegee has a decisive influence on the printing result. Unevenness or irregularities of the working edges of the doctor blade that are in direct contact with the printing cylinder lead z. B. to incomplete stripping of the printing ink from the webs of the printing cylinder. This can lead to an uncontrolled release of printing ink on the printing medium. Squeegees for printing technology must therefore be manufactured very precisely and adapted to the special requirements of printing technology.
- doctor blades are subject to constant wear and tear, they must be replaced after a certain period of use. Squeegees are therefore often offered in the form of rolled up squeegee bands or so-called endless bands as a semi-finished product. If a new squeegee is required, it can be separated from the squeegee tape in the required length and installed in the printing machine.
- doctor blades are to be provided for cutting individual doctor blades to length for printing technology, which can be produced as efficiently as possible and allow the individual doctor blades to be easily cut to length or cut off. This in particular so that the quality of the doctor blade is not impaired when it is separated and the safety of the end user is guaranteed.
- the invention therefore relates to a squeegee band for cutting individual squeegees for printing technology, in particular squeegees for gravure printing, flexographic printing and / or screen printing, the squeegee band comprising a flat and elongated base body with a working edge area formed in a longitudinal direction , characterized in that the doctor blade has continuous predetermined breaking points running at defined intervals along the longitudinal direction transversely to the longitudinal direction.
- the squeegee tape or the individual squeegees obtainable therefrom are designed for squeegeeing printing ink from a printing cylinder, an anilox roller and / or an inking roller.
- the predetermined breaking points introduced according to the invention make it possible to separate or cut to length individual doctor blades by simply kinking them to form a well-defined breaking edge.
- the properties and quality of the individual doctor blades are not impaired when they are cut to length.
- the doctor blades are neither deformed nor damage to the particularly important working edge areas.
- the breaking edges are designed in such a way that there is no significant risk of injury to the end user.
- Squeegees for printing technology are relatively thin compared to other blades. Squeegees for printing technology typically have a thickness of ⁇ 0.4 mm. In addition, squeegees for printing technology must be manufactured particularly precisely, as they are in direct contact with the printing cylinders or rollers.
- the doctor blade has a thickness of 0.05-0.35 mm, in particular 0.15-0.3 mm. This makes the squeegee suitable for typical applications in printing technology.
- squeegee tapes which consist of the materials typically used in squeegees for printing technology, well-defined predetermined breaking points can be introduced in a reliable and efficient manner, which can be bent by hand for cutting to length.
- the distances between the predetermined breaking points are in particular 10 cm - 5 m, in particular 20 cm - 2 m, but other distances are also possible.
- a cross-sectional area of the doctor blade can be rectangular or the cross-sectional area has a shape deviating from a rectangle. The latter is the case, for example, when the squeegee tape is sanded for the purpose of structuring.
- the working edge of the doctor blade is ground.
- the working edge is preferably tapered in one or more stages towards the free end, bevelled in a wedge shape, beveled and / or rounded. Different cuts can also be combined with one another.
- the working edge can be tapered in one or more stages towards the free end and at the same time be beveled at the free end.
- the squeegee band is, for example, a lamellar squeegee band, a wedge-shaped squeegee band, a beveled squeegee band and / or a rounded squeegee band.
- predetermined breaking point means an area of the doctor blade which, due to the structure, shape and / or the material properties, breaks predictably under load.
- transversely to the longitudinal direction means in the present case that the predetermined breaking points run in one direction approximately perpendicular, in particular at an angle of 80-90 °, preferably 90 °, to the longitudinal direction of the doctor blade.
- the predetermined breaking points are continuous, which means that they extend over the entire width of the rackel belt, in particular without interruption.
- the predetermined breaking points preferably run in a straight line.
- the doctor blade particularly preferably has no perforations in the area of the predetermined breaking points. This prevents the formation of rough or undefined break lines. For special applications, however, it is also possible to provide one or more perforations in the area of the predetermined breaking points.
- the predetermined breaking points preferably extend over the entire width of the doctor blade, in such a way that the doctor blade is weakened essentially uniformly in terms of breaking behavior over the entire width of the doctor blade.
- the material of the doctor blade at the predetermined breaking points each at least partially has a different microstructure and / or microstructure than the areas of the doctor blade which adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction. This in particular continuously over the entire length of the predetermined breaking point. The length of the predetermined breaking point is measured in the direction of the width of the doctor blade.
- the predetermined breaking points consist of the same material as the areas of the doctor blade that adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction and / or like the other areas of the doctor blade.
- the material of the doctor blade has a higher hardness and / or brittleness at the predetermined breaking points than the areas of the doctor blade which adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction. This in particular continuously over the entire length of the predetermined breaking point.
- the predetermined breaking points consist of the same material as the areas of the doctor blade that adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction and / or like the other areas of the doctor blade.
- the Vickers hardness determined in accordance with the DIN EN ISO 6507-1: 2018 to -4: 2018 standard is referred to here as the "hardness”.
- an area of the predetermined breaking points with a different microstructure and / or microstructure and / or an area of the predetermined breaking points with greater hardness and / or brittleness extends in the direction of the thickness of the doctor blade over the entire thickness of the predetermined breaking point.
- these areas only extend over part of the thickness.
- the width of the predetermined breaking points, measured in the longitudinal direction of the doctor blade is 25-800 ⁇ m, in particular 100-500 ⁇ m.
- the predetermined breaking points each have a heat-affected zone or they consist of one.
- Heat-affected zones can be created by appropriate conditions when introducing the predetermined breaking points in the doctor blade body, e.g. by a suitable choice of the process parameters during laser processing.
- the doctor blade has an essentially constant material thickness in the areas of the predetermined breaking points along the entire width of the doctor blade.
- the material thickness at the predetermined breaking points is essentially constant or of the same thickness. This means that particularly clean breaking edges can be obtained when cutting to length.
- a thickness or material thickness of the predetermined breaking points can be essentially the same as a thickness or material thickness of the doctor blade in the areas which adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction.
- the breaking behavior at the predetermined breaking points can be controlled, for example, through the material properties at the predetermined breaking points.
- the predetermined breaking points have continuous grooves running transversely to the longitudinal direction. In the area of the grooves, the doctor blade is therefore tapered and thus weakened.
- the grooves are continuous, which means that they extend over the entire width of the rackel tape and are open in particular at both front ends.
- the grooves preferably run in a straight line.
- the grooves can have a constant cross-sectional area, in particular in the direction of the width of the doctor blade. In principle, however, varying cross-sectional areas are also possible. The latter can be advantageous, for example, in the case of specially shaped doctor belts, such as, for example, lamellar doctor blades, since this allows the material thickness in the area of the predetermined breaking point to be kept constant.
- the doctor blade particularly preferably has no perforations in the area of the grooves. This reduces or prevents the formation of rough or undefined breaklines.
- the width of the grooves decreases with increasing depth.
- the width of the grooves is measured in the longitudinal direction of the doctor blade. This means that clearly defined breaking edges are obtained when cutting to length by bending.
- the grooves have a U- or V-shaped cross-sectional area. This has been found to be the optimal form.
- grooves with other cross-sectional areas e.g. with rectangular cross-sectional areas, are also possible.
- the grooves particularly preferably have a depth of 20-80%, in particular 35-65%, of the thickness of the doctor blade. With most of the materials used in squeegees for printing technology, this results in good bendability and a clean break edge.
- the grooves have a depth of 20-150 ⁇ m, in particular 25-90 ⁇ m. This is especially the case when the doctor blade has a base body made of steel.
- the grooves have a width measured in the longitudinal direction of the doctor blade of 20-500 ⁇ m, in particular 50-200 ⁇ m. This is especially the case when the doctor blade has a base body made of steel.
- the doctor blade in an edge area adjoining the groove surface, has a different microstructure and / or microstructure than an inner area of the doctor blade located further inside the base body.
- both the edge area and the inner area consist of the same material.
- the edge area is a heat affected zone.
- the heat-affected zone can be formed by appropriate conditions when making the grooves in the doctor blade body, e.g. by a suitable choice of process parameters for laser processing.
- the squeegee band has a higher hardness and / or brittleness in an edge area adjoining the groove surface than an inner area of the squeegee band located further inside the base body.
- both the edge area and the inner area consist of the same material.
- the edge areas preferably have a thickness of 5-60%, in particular 20-50%, of the depth of the respective groove.
- the edge areas have a thickness of 1-50 ⁇ m, in particular 5-30 ⁇ m. This is especially the case when the doctor blade has a base body made of steel.
- the breaking behavior at the predetermined breaking point can be improved in a targeted manner, so that the breaking edge is even better defined and cleaner.
- the edge areas can be characterized, for example, by preparing a bevel that is polished to a high gloss and examined with an incident light microscope. Corresponding methods are known to the person skilled in the art.
- the predetermined breaking points in particular the grooves, have a projection protruding beyond the surface of the doctor blade, in particular a rib-shaped projection. This allows the predetermined breaking point to be localized haptically, which simplifies cutting to length.
- the projection is arranged at the transition between predetermined breaking points, in particular the grooves, and the areas of the doctor blade adjoining them.
- a projection in particular a rib-like projection, both on the underside of the doctor blade and on the top of the doctor blade.
- the main body of the doctor blade consists in particular of metal, plastic and / or a composite material.
- it is steel, thermoplastic plastic, thermosetting plastic and / or fiber-reinforced plastic.
- the base body particularly preferably contains or consists of metal, in particular steel.
- a carbon steel or a stainless steel, for example, can be used as the steel.
- the doctor blade has one or more coatings at least in a region of the working edge.
- the one or more coatings consist in particular of a different material than the base body.
- the material of the coating (s) differs from the material of the base body in terms of chemical composition.
- the one or more coatings are wear-reducing and / or friction-reducing coatings.
- the coating can be, for example, a metal coating, a hard material coating, a ceramic coating or a polymer coating. With such coatings, the doctor blade can be further adapted for special applications.
- the predetermined breaking points, in particular the grooves, are particularly preferably predetermined breaking points which have been produced by laser machining.
- the processing is carried out by a laser light beam which is directed onto the areas to be processed on the doctor blade and causes a locally limited material modification and / or material removal or ablation there due to the interaction of the laser light with the material of the doctor blade.
- Laser processing has proven to be a particularly advantageous method.
- the predetermined breaking points, in particular grooves can be introduced by laser machining in a particularly efficient manner and with different dimensions, shapes and / or cross-sectional courses.
- laser processing has the advantage that with an appropriate choice of the process parameters, grooves with the special edge areas as described above can be produced directly.
- the squeegee tape is processed purely by laser light during laser processing and therefore without interaction with a physical tool (such as milling) or substances (e.g. etching), the risk of contamination of the squeegee tape with wear material from the tool or the substances can also be prevented will. This is important in the case of doctor blades for printing technology, since even small amounts of contamination in the area of the working edge can lead to significant quality losses.
- the doctor blade is preferably in the form of a roll, in particular in a container with an opening for removing the doctor blade.
- the doctor blade can thus be transported and stored in a space-saving manner.
- the squeegee tape can also be protected from damage and soiling and can be easily removed and cut to length through the opening.
- a second aspect of the present invention relates to a method for producing a squeegee tape for cutting individual squeegees to length for the printing technology, a squeegee tape to be processed being provided and in this at defined intervals along a longitudinal direction transversely to the longitudinal direction through predetermined breaking points, in particular transversely to through grooves running in the longitudinal direction.
- the doctor blade band to be processed preferably has a base body made of metal, plastic and / or a composite material.
- a base body made of metal, plastic and / or a composite material.
- it is steel, thermoplastic plastic, thermosetting plastic and / or fiber-reinforced plastic.
- Steel for example a carbon steel or a stainless steel, is particularly preferred.
- the method is carried out in particular in such a way that a doctor blade results, as described above, preferably with one or more of the features described above as optional.
- the doctor blade is moved continuously, preferably at a constant speed, in the longitudinal direction while the predetermined breaking points, in particular the grooves, are being introduced.
- the speed is in particular 1-100 m / min, preferably 10-50 m / min. This enables extremely efficient processing of the doctor blade.
- the tool used to insert the predetermined breaking points can in this case be moved in sections in the longitudinal direction during processing, so that despite the movement of the doctor blade it is possible to create transversely extending predetermined breaking points, in particular grooves, in the doctor blade.
- the predetermined breaking points are introduced by laser processing with a laser light beam.
- the laser light beam is a continuous wave laser light beam or a pulsed laser light beam.
- a continuous wave laser light beam also known as a "continuous wave laser light beam” consists of light waves with an intensity that is constant over time.
- a pulsed light laser beam has a pulsating intensity of the light waves.
- Corresponding laser processing systems are known per se to the person skilled in the art.
- the movement of the laser light beam can be achieved by X deflection units for deflecting and focusing laser beams in one dimension or by XY deflection units for deflecting and focusing laser beams in two dimensions.
- X deflection units for deflecting and focusing laser beams in one dimension
- XY deflection units for deflecting and focusing laser beams in two dimensions.
- galvanometer scanners with mirrors are suitable, for example.
- the power of the laser light beam during laser processing is preferably 5-100 W, in particular 30-70 W. This means that the materials typically used for squeegees, such as steel, can be processed well. For other materials or special squeegees, however, lower or higher outputs can also be suitable.
- the light of the laser light beam is particularly preferably UV light, visible light or infrared radiation.
- a wavelength of the light is, for example, in the range from 150 nm to 3 ⁇ m, preferably 400 nm to 2.5 ⁇ m, in particular 500 nm to 1.5 ⁇ m.
- a focus diameter of the laser light beam at the point of incidence on the doctor blade is advantageously 1 - 100 ⁇ m, in particular 30 - 70 ⁇ m. Relatively fine predetermined breaking points, in particular grooves, can thus also be produced.
- the squeegee tape is preferably moved continuously, in particular at constant speed, in the longitudinal direction while the predetermined breaking points are being introduced, and at the same time a focus of the laser light beam on the squeegee tape is moved both in the longitudinal direction and perpendicular to it during processing. This enables a very high throughput to be achieved, since laser light beams can be moved extremely quickly and precisely using appropriate deflection units.
- the process parameters during the laser processing are in particular controlled in such a way that the material properties are changed and / or material is removed.
- Grooves are formed by the removal of material.
- the process parameters during the laser processing are controlled in such a way that grooves are formed and at the same time in the Edge areas of the grooves, the structure, microstructure, hardness and / or brittleness of the doctor blade is changed.
- the process parameters are controlled during laser processing in such a way that deformation of the doctor blade is reduced or prevented.
- the method is preferably controlled by a control unit.
- the control unit controls the movement of the laser light beam, the movement of the doctor blade and / or the power of the laser light beam.
- the doctor blade is rolled up and preferably packaged in a container.
- Fig. 1 shows a device 10 for laser processing a doctor blade 100 from the side.
- the Figures 2 and 3 show the processed tape sections 100c in a plan view from above and from the side.
- Fig. 1 on the left-hand side there is a wound band section 100a of the doctor band on a first reel 11a.
- the squeegee tape 100 is continuously unwound from the reel 11a and guided via a tape centering device 12 past a laser processing station 14 through a tape feed device 13 to a second reel 11b.
- the doctor blade band 100 has a base body 101 and a working edge 102 which runs in the longitudinal direction L and is tapered in a step-like manner (see FIG Fig. 2 ).
- it is a lamellar doctor blade band with a length of 50 m and a width of 50 mm, which consists, for example, of steel with a thickness of 0.15 mm.
- the laser processing system 14 contains a laser light source 14.1, for example a fiber laser, with a downstream galvanometer scanner 14.2 with which the laser beam can be moved spatially.
- a laser light source 14.1 for example a fiber laser
- a downstream galvanometer scanner 14.2 with which the laser beam can be moved spatially.
- the doctor blade is guided past the laser processing station 14 continuously at a constant speed of, for example, 30 m / min.
- a control unit ensures that the laser light beam 15 with the galvanometer scanner 14.2 is moved over the doctor blade 100 in such a way that the transverse grooves are formed.
- the light of the laser light beam 15 has a wavelength of 1,064 nm, for example.
- the processed tape section 100c arrives at the second reel 11b, where the previously processed and wound tape sections 100d are present.
- Fig. 2 shows the processed band section 100c of the doctor blade 100 in a plan view from above.
- the grooves extend in a straight line over the entire width of the doctor blade 100 and are at a distance A from one another of, for example, 50 cm.
- the V-shaped grooves 110.1, 110.2, 110.3 form predetermined breaking points at which the doctor blade can be cut to length.
- Fig. 3 shows the processed band section 100c of the doctor band 100 in a plan view from the side.
- the V-shaped grooves have a width NB (measured along the longitudinal direction L) of, for example, 250 ⁇ m and a depth NT (measured along the direction of the thickness D) of, for example, 50 ⁇ m.
- Fig. 4 the situation is shown after the two grooves 110.1, 110.2 have been made and shortly before the third V-shaped groove 110.3 is made. Since the doctor blade is moved at a constant speed (in Fig. 4 to the right), while the laser processing device 14 remains in place, the focus of the laser light beam is guided in an oblique direction 15.1 over the doctor blade. This makes it possible, in spite of the squeegee band running through, perpendicular to the longitudinal direction to introduce running groove. The laser light beam 15 is thus simultaneously moved in a direction parallel to the longitudinal direction and perpendicular thereto during the machining process.
- Fig. 5 shows on the left the completely finished squeegee tape 100 ', which along its entire length has grooves running transversely to the longitudinal direction at regular intervals, in wound form in a squeegee box 20 or a container.
- the squeegee tape 100 ′ can be removed from the squeegee box 21 through a slot-shaped opening 21.
- Fig. 5 on the right-hand side, the situation is illustrated in which two individual doctor blades 200.1, 200.2 have previously been cut to length or separated from the doctor blade strip 100 'and a third single doctor blade 200.3 is just being separated by kinking the groove 110.3.
- the individual squeegees obtainable in this way can then be used in a printing machine, e.g. for stripping off printing ink in gravure or flexographic printing.
- a micrograph of a steel doctor blade is shown in the area of a U-shaped groove 310 made by laser machining.
- the steel doctor blade has a base body 301 made of steel with a thickness 303 of 0.15 mm.
- the longitudinal direction L runs in Fig. 6 in the horizontal direction.
- the groove 310 has a depth of approximately 52 ⁇ m and a width at the upper end (measured in the longitudinal direction) of approximately 100 ⁇ m.
- An edge region 312 adjoining the groove surface 311 is a heat affected zone generated by the laser processing with a different microstructure and microstructure compared to the inner area of the base body 301 which is further inside.
- the edge region 312 has a thickness of approx. 15-30 ⁇ m.
- a micrograph of a steel doctor blade is shown in the area of a predetermined breaking point 410 introduced by laser machining.
- the steel doctor blade has a base body 401 made of steel with a thickness of approximately 0.20 mm.
- the longitudinal direction is in Fig. 7 also in the horizontal direction.
- the predetermined breaking point 410 is designed as a heat-affected zone which, compared to the areas adjoining in the longitudinal direction, has a modified microstructure and microstructure (light areas).
- a rib-like projection 413a, 413b which extends over the entire width of the doctor blade, is formed on the upper side as well as on the lower side in the area of the predetermined breaking point.
- squeegee bands e.g. with rounded or chamfered working edges
- a squeegee band made of a different material e.g. a plastic.
- the laser processing system can be simplified, since only a deflection of the laser light beam 15 in one spatial direction is necessary in order to produce the grooves.
- doctor blades can be guided next to one another in parallel and processed with the same laser processing system. This can increase the throughput.
- the cross-sectional shapes of the grooves 110.1, 110.2, 110.3 can in principle also be selected differently, for example rectangular or asymmetrical. Likewise, the dimensions of the grooves can be adapted for special materials if necessary.
- the predetermined breaking point 410 in the doctor blade Fig. 7 can be produced without rib-like projections 413a, 413b if the process parameters are selected appropriately. The same goes for the squeegee Fig. 6 .
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Abstract
Ein Rakelband (100, 100') zum Ablängen von einzelnen Rakeln (200.1, 200.2, 200.3) für die Drucktechnik, insbesondere für den Tiefdruck, den Flexodruck und/oder den Siebdruck, wobei das Rakelband einen flachen und länglichen Grundkörper (101; 301; 401) mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich (102) umfasst, zeichnet sich dadurch aus, dass das Rakelband in definierten Abständen (A) entlang der longitudinalen Richtung (L) quer zur longitudinalen Richtung (L) verlaufende durchgehende Sollbruchstellen (110.1, 110.2, 110.3; 310; 410) aufweist.A squeegee band (100, 100 ') for cutting individual squeegees (200.1, 200.2, 200.3) to length for printing technology, in particular for gravure printing, flexographic printing and / or screen printing, the squeegee band having a flat and elongated base body (101; 301; 401) with a working edge area (102) formed in a longitudinal direction, is characterized in that the doctor blade strip runs through predetermined breaking points (110.1, 110.2) at defined intervals (A) along the longitudinal direction (L) and transversely to the longitudinal direction (L) , 110.3; 310; 410).
Description
Die Erfindung betrifft ein Rakelband zum Ablängen von einzelnen Rakeln für die Drucktechnik, insbesondere Rakeln für den Tiefdruck, den Flexodruck und/oder den Siebdruck. Weiter bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zur Herstellung eines solchen Rakelbandes.The invention relates to a squeegee tape for cutting individual squeegees to length for printing technology, in particular squeegees for gravure printing, flexographic printing and / or screen printing. The invention also relates to a method for producing such a doctor blade.
In der Drucktechnik kommen Rakel zum Abstreichen von überschüssiger Druckfarbe von den Oberflächen von Druckzylindern und Druckwalzen zum Einsatz. Solche Rakel basieren meist auf einem Grundkörper aus Stahl mit einer speziell ausgeformten Arbeitskante.In printing technology, squeegees are used to scrape off excess printing ink from the surfaces of printing cylinders and printing rollers. Such doctor blades are usually based on a steel body with a specially shaped working edge.
Besonders beim Tiefdruck und Flexodruck hat die Qualität der Rakel einen entscheidenden Einfluss auf das Druckergebnis. Unebenheiten oder Unregelmässigkeiten der direkt mit dem Druckzylinder in Kontakt stehenden Arbeitskanten der Rakel führen z. B. zu einer unvollständigen Abstreifung der Druckfarbe von den Stegen der Druckzylinder. Dadurch kann es auf dem Druckträger zu einer unkontrollierten Abgabe von Druckfarbe kommen. Rakel für die Drucktechnik müssen daher sehr präzise gefertigt und an die speziellen Anforderungen der Drucktechnik angepasst sein.Especially with gravure and flexographic printing, the quality of the squeegee has a decisive influence on the printing result. Unevenness or irregularities of the working edges of the doctor blade that are in direct contact with the printing cylinder lead z. B. to incomplete stripping of the printing ink from the webs of the printing cylinder. This can lead to an uncontrolled release of printing ink on the printing medium. Squeegees for printing technology must therefore be manufactured very precisely and adapted to the special requirements of printing technology.
Da Rakel im Betrieb einem stetigen Verschleiss unterworfen sind, müssen diese nach einer bestimmten Nutzungsdauer ausgetauscht werden. Rakel werden daher häufig in Form von aufgerollten Rakelbändern bzw. sogenannten Endlosbändern als Halbfertigzeug angeboten. Wird eine neue Rakel benötigt, kann diese vom Rakelband in der benötigten Länge abgetrennt und in der Druckmaschine montiert werden.Since doctor blades are subject to constant wear and tear, they must be replaced after a certain period of use. Squeegees are therefore often offered in the form of rolled up squeegee bands or so-called endless bands as a semi-finished product. If a new squeegee is required, it can be separated from the squeegee tape in the required length and installed in the printing machine.
Um das Ablängen zu erleichtern und den Aufwand für den Endnutzer beim Austauschen von Rakeln zu vereinfachen, ist es bekannt, die einzelnen Rakel vorgängig in der gewünschten Länge zuzuschneiden, sodann an den stirnseitigen Enden mit Klebbandstreifen wieder miteinander zu verbinden und zu einem Rakelband aufzurollen. Einzelne Rakel können dann bei Bedarf relativ leicht vom Rakelband abgetrennt werden, indem der Klebbandstreifen zum nachfolgenden Rakel gelöst wird. Damit entfällt für den Endnutzer das Abtrennen bzw. Zuschneiden des Rakelbandes in der richtigen Länge.In order to facilitate cutting to length and to simplify the effort for the end user when exchanging squeegees, it is known to cut the individual squeegees to the desired length beforehand, then to connect them again at the front ends with adhesive tape strips and to roll them up to form a squeegee tape. Individual squeegees can then be separated relatively easily from the squeegee tape if necessary, in that the adhesive tape strip is detached from the subsequent squeegee. This eliminates the need for the end user to separate or cut the doctor blade to the correct length.
Bei der Herstellung ist dies aufgrund der zusätzlichen Verfahrensschritte aber eine relativ aufwändige Lösung.However, due to the additional process steps, this is a relatively complex solution in production.
Es besteht daher nach wie vor Bedarf nach verbesserten Lösungen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweisen.There is therefore still a need for improved solutions which do not have the aforementioned disadvantages.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, verbesserte Lösungen zum Austauschen von verschlissenen Rakeln in der Drucktechnik bereitzustellen. Insbesondere sollen Rakelbänder zum Ablängen von einzelnen Rakeln für die Drucktechnik bereitgestellt werden, welche möglichst effizient herstellbar sind und ein einfaches Ablängen bzw. Abtrennen der einzelnen Rakel ermöglichen. Dies insbesondere so, dass die Qualität der Rakel bei Abtrennen nicht beeinträchtigt wird und die Sicherheit des Endnutzers gewährleistet wird.The object of the invention is therefore to provide improved solutions for replacing worn doctor blades in printing technology. In particular, doctor blades are to be provided for cutting individual doctor blades to length for printing technology, which can be produced as efficiently as possible and allow the individual doctor blades to be easily cut to length or cut off. This in particular so that the quality of the doctor blade is not impaired when it is separated and the safety of the end user is guaranteed.
Diese Aufgabe wird durch ein Rakelband gemäss Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Rakelbandes nach Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a doctor blade according to claim 1 and a method for producing a doctor blade according to
Gemäss einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher ein Rakelband zum Ablängen von einzelnen Rakeln für die Drucktechnik, insbesondere Rakeln für den Tiefdruck, den Flexodruck und/oder den Siebdruck, wobei das Rakelband einen flachen und länglichen Grundkörper mit einem in einer longitudinalen Richtung ausgebildeten Arbeitskantenbereich umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Rakelband in definierten Abständen entlang der longitudinalen Richtung quer zur longitudinalen Richtung verlaufende durchgehende Sollbruchstellen aufweist.According to a first aspect, the invention therefore relates to a squeegee band for cutting individual squeegees for printing technology, in particular squeegees for gravure printing, flexographic printing and / or screen printing, the squeegee band comprising a flat and elongated base body with a working edge area formed in a longitudinal direction , characterized in that the doctor blade has continuous predetermined breaking points running at defined intervals along the longitudinal direction transversely to the longitudinal direction.
Das Rakelband bzw. die daraus erhältlichen einzelnen Rakel sind zum Abrakeln von Druckfarbe von einem Druckzylinder, einer Rasterwalze und/oder einer Farbwalze ausgelegt.The squeegee tape or the individual squeegees obtainable therefrom are designed for squeegeeing printing ink from a printing cylinder, an anilox roller and / or an inking roller.
Wie es sich gezeigt hat, ermöglichen es die erfindungsgemäss eingebrachten Sollbruchstellen, einzelne Rakel unter Ausbildung einer wohldefinierten Bruchkante durch einfaches Knicken abzutrennen oder abzulängen. Eigenschaften und Qualität der einzelnen Rakel werden beim Ablängen nicht beeinträchtigt. Insbesondere werden die Rakeln weder deformiert noch kommt es zu Beschädigungen an den besonders wichtigen Arbeitskantenbereichen. Zudem sind die Bruchkanten dergestalt, dass keine signifikante Verletzungsgefahr für den Endnutzer besteht.As has been shown, the predetermined breaking points introduced according to the invention make it possible to separate or cut to length individual doctor blades by simply kinking them to form a well-defined breaking edge. The properties and quality of the individual doctor blades are not impaired when they are cut to length. In particular, the doctor blades are neither deformed nor damage to the particularly important working edge areas. In addition, the breaking edges are designed in such a way that there is no significant risk of injury to the end user.
Dies im Gegensatz zu versuchsweise hergestellten Rakelbändern, welche anstelle der durchgehenden Sollbruchstellen lediglich mehrere beabstandete Perforationen aufwiesen. In diesem Fall wurden beim Ablängen durch Knicken weniger klar definierte Bruchkanten erzeugt, welche zudem spitze und scharfkantige Bereiche aufwiesen. Entsprechend besteht bei solchen Rakeln eine erhebliche Verletzungsgefahr und die Qualität der einzelnen Rakeln kann beim Ablängen beeinträchtigt werden.This is in contrast to squeegee tapes produced on an experimental basis, which instead of the continuous predetermined breaking points only had several spaced perforations. In this case, less clearly defined breaklines were produced when cutting to length, which also had pointed and sharp-edged areas. Accordingly, there is a considerable risk of injury with such doctor blades and the quality of the individual doctor blades can be impaired when they are cut to length.
Rakel für die Drucktechnik sind im Vergleich mit anderen Klingen relativ dünn. Typischerweise weisen Rakel für die Drucktechnik eine Dicke von < 0.4 mm auf. Zudem müssen Rakel für die Drucktechnik besonders präzise gefertigt sein, da sie in direktem Kontakt mit den Druckzylindern oder -Walzen stehen.Squeegees for printing technology are relatively thin compared to other blades. Squeegees for printing technology typically have a thickness of <0.4 mm. In addition, squeegees for printing technology must be manufactured particularly precisely, as they are in direct contact with the printing cylinders or rollers.
Das Rakelband weist insbesondere eine Dicke von 0.05 - 0.35 mm, insbesondere 0.15 bis 0.3 mm, auf. Damit eignet sich die Rakel für die typischen Anwendungen in der Drucktechnik. Zugleich lassen mit derartigen Dicken in Rakelbändern, welche aus den typischerweise bei Rakeln für die Drucktechnik verwendeten Materialen bestehen, in zuverlässiger und effizienter Art und Weise wohldefinierte Sollbruchstellen einbringen, welche zum Ablängen von Hand geknickt werden können.In particular, the doctor blade has a thickness of 0.05-0.35 mm, in particular 0.15-0.3 mm. This makes the squeegee suitable for typical applications in printing technology. At the same time, with such thicknesses, in squeegee tapes, which consist of the materials typically used in squeegees for printing technology, well-defined predetermined breaking points can be introduced in a reliable and efficient manner, which can be bent by hand for cutting to length.
Die Abstände zwischen den Sollbruchstellen betragen insbesondere 10 cm - 5 m, insbesondere 20 cm - 2 m. Es sind aber auch andere Abstände möglich.The distances between the predetermined breaking points are in particular 10 cm - 5 m, in particular 20 cm - 2 m, but other distances are also possible.
Eine Querschnittsfläche des Rakelbands kann rechteckförmig sein oder die Querschnittsfläche weist eine von einem Rechteck abweichende Form auf. Letzteres ist z.B. der Fall, wenn das Rakelband zwecks Strukturierung angeschliffen ist.A cross-sectional area of the doctor blade can be rectangular or the cross-sectional area has a shape deviating from a rectangle. The latter is the case, for example, when the squeegee tape is sanded for the purpose of structuring.
Im Besonderen weist die Arbeitskante des Rakelbandes eine Schliffgebung auf. Bevorzugt ist die Arbeitskante zum freien Ende hin ein oder mehrstufig verjüngt, keilförmig zulaufend abgeschrägt, gefast und/oder abgerundet ausgestaltet. Dabei können auch verschiedene Schliffgebungen miteinander kombiniert sein. Beispielsweise kann die Arbeitskante zum freien Ende hin ein- oder mehrstufig verjüngt und zugleich am freien Ende abgeschrägt sein.In particular, the working edge of the doctor blade is ground. The working edge is preferably tapered in one or more stages towards the free end, bevelled in a wedge shape, beveled and / or rounded. Different cuts can also be combined with one another. For example, the working edge can be tapered in one or more stages towards the free end and at the same time be beveled at the free end.
Entsprechend handelt es sich beim Rakelband beispielsweise um ein Lamellenrakelband, ein Keilschliffrakelband ein gefastes Rakelband und/oder ein arrondiertes Rakelband.Correspondingly, the squeegee band is, for example, a lamellar squeegee band, a wedge-shaped squeegee band, a beveled squeegee band and / or a rounded squeegee band.
Mit "Sollbruchstelle" ist vorliegend ein Bereich des Rakelbandes gemeint, welcher aufgrund der Struktur, Gestalt und/oder der Materialeigenschaften bei Belastung vorhersagbar bricht.In the present case, “predetermined breaking point” means an area of the doctor blade which, due to the structure, shape and / or the material properties, breaks predictably under load.
Der Ausdruck "quer zur longitudinalen Richtung" meint vorliegend, dass die Sollbruchstellen in einer Richtung ungefähr senkrecht, insbesondere in einem Winkel von 80 - 90°, bevorzugt 90°, zur longitudinalen Richtung des Rakelbandes verlaufen.The expression “transversely to the longitudinal direction” means in the present case that the predetermined breaking points run in one direction approximately perpendicular, in particular at an angle of 80-90 °, preferably 90 °, to the longitudinal direction of the doctor blade.
Die Sollbruchstellen sind durchgehend, was bedeutet, dass sie sich über die gesamte Breite des Rackelbandes erstrecken, insbesondere unterbruchsfrei. Bevorzugt verlaufen die Sollbruchstellen dabei geradlinig.The predetermined breaking points are continuous, which means that they extend over the entire width of the rackel belt, in particular without interruption. The predetermined breaking points preferably run in a straight line.
Besonders bevorzugt weist das Rakelband im Bereich der Sollbruchstellen keine Perforationen auf. Damit wird die Bildung von rauen oder undefinierten Bruchkanten verhindert. Für spezielle Anwendungen ist es aber auch möglich eine oder mehrere Perforationen im Bereich der Sollbruchstellen vorzusehen.The doctor blade particularly preferably has no perforations in the area of the predetermined breaking points. This prevents the formation of rough or undefined break lines. For special applications, however, it is also possible to provide one or more perforations in the area of the predetermined breaking points.
Bevorzugt erstrecken sich die Sollbruchstellen über die gesamte Breite des Rakelbandes, dergestalt, dass das Rakelband hinsichtlich Bruchverhalten über die gesamte Breite des Rakelbandes im Wesentlichen gleichmässig geschwächt ist.The predetermined breaking points preferably extend over the entire width of the doctor blade, in such a way that the doctor blade is weakened essentially uniformly in terms of breaking behavior over the entire width of the doctor blade.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform verfügt das Material des Rakelbandes an den Sollbruchstellen jeweils zumindest teilweise über eine andere Gefügestruktur und/oder Mikrostruktur als die Bereiche des Rakelbandes welche in longitudinaler Richtung an die Sollbruchstellen angrenzen. Dies insbesondere durchgehend über die gesamte Länge der Sollbruchstelle. Die Länge der Sollbruchstelle wird in Richtung der Breite des Rakelbandes gemessen. Im Besonderen bestehen die Sollbruchstellen dabei aus demselben Material wie die in longitudinaler Richtung an die Sollbruchstellen angrenzen Bereiche des Rakelbandes und/oder wie die übrigen Bereiche des Rakelbandes.According to a particular embodiment, the material of the doctor blade at the predetermined breaking points each at least partially has a different microstructure and / or microstructure than the areas of the doctor blade which adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction. This in particular continuously over the entire length of the predetermined breaking point. The length of the predetermined breaking point is measured in the direction of the width of the doctor blade. In particular, the predetermined breaking points consist of the same material as the areas of the doctor blade that adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction and / or like the other areas of the doctor blade.
Insbesondere verfügt das Material des Rakelbandes an den Sollbruchstellen jeweils zumindest teilweise über eine höhere Härte und/oder Sprödigkeit als die Bereiche des Rakelbandes welche in longitudinaler Richtung an die Sollbruchstellen angrenzen. Dies insbesondere durchgehend über die gesamte Länge der Sollbruchstelle. Im Besonderen bestehen die Sollbruchstellen dabei aus demselben Material wie die in longitudinaler Richtung an die Sollbruchstellen angrenzen Bereiche des Rakelbandes und/oder wie die übrigen Bereiche des Rakelbandes.In particular, the material of the doctor blade has a higher hardness and / or brittleness at the predetermined breaking points than the areas of the doctor blade which adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction. This in particular continuously over the entire length of the predetermined breaking point. In particular, the predetermined breaking points consist of the same material as the areas of the doctor blade that adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction and / or like the other areas of the doctor blade.
Als "Härte" wird vorliegend die nach Norm DIN EN ISO 6507-1:2018 bis -4:2018 bestimmte Vickershärte bezeichnet.The Vickers hardness determined in accordance with the DIN EN ISO 6507-1: 2018 to -4: 2018 standard is referred to here as the "hardness".
Insbesondere erstreckt sich ein Bereich der Sollbruchstellen mit anderer Gefügestruktur und/oder Mikrostruktur und/oder ein Bereich der Sollbruchstellen mit höherer Härte und/oder Sprödigkeit in Richtung der Dicke des Rakelbandes jeweils über die gesamte Dicke der Sollbruchstelle. Es ist aber auch möglich, dass sich diese Bereiche lediglich über einen Teil der Dicke erstrecken.In particular, an area of the predetermined breaking points with a different microstructure and / or microstructure and / or an area of the predetermined breaking points with greater hardness and / or brittleness extends in the direction of the thickness of the doctor blade over the entire thickness of the predetermined breaking point. However, it is also possible that these areas only extend over part of the thickness.
Insbesondere beträgt eine Breite der Sollbruchstellen, gemessen in longitudinaler Richtung des Rakelbandes, 25 - 800 µm, insbesondere 100 - 500 µm.In particular, the width of the predetermined breaking points, measured in the longitudinal direction of the doctor blade, is 25-800 μm, in particular 100-500 μm.
Insbesondere weisen die Sollbruchstellen jeweils eine Wärmeeinflusszone auf oder sie bestehen daraus. Wärmeeinflusszonen können durch entsprechende Bedingungen beim Einbringen der Sollbruchstellen in den Rakelkörper gebildet werden, z.B. durch eine geeignete Wahl der Prozessparameter beim Laserbearbeiten.In particular, the predetermined breaking points each have a heat-affected zone or they consist of one. Heat-affected zones can be created by appropriate conditions when introducing the predetermined breaking points in the doctor blade body, e.g. by a suitable choice of the process parameters during laser processing.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Rakelband in den Bereichen der Sollbruchstellen entlang der gesamten Breite des Rakelbandes eine im Wesentlichen konstante Materialstärke auf. Mit anderen Worten ist in diesem Fall die Materialstärke an den Sollbruchstellen im Wesentlichen konstant bzw. gleich dick. Damit können beim Ablängen besonders saubere Bruchkanten erhalten werden.In a preferred embodiment, the doctor blade has an essentially constant material thickness in the areas of the predetermined breaking points along the entire width of the doctor blade. In other words, in this case the material thickness at the predetermined breaking points is essentially constant or of the same thickness. This means that particularly clean breaking edges can be obtained when cutting to length.
Prinzipiell ist es aber auch möglich, in den Bereichen der Sollbruchstellen eine entlang der Breite des Rakelbandes variierende Materialstärke vorzusehen, wenn dies zweckdienlich ist.In principle, however, it is also possible to provide a material thickness that varies along the width of the doctor blade in the areas of the predetermined breaking points, if this is expedient.
Eine Dicke oder Materialstärke der Sollbruchstellen kann im Wesentlichen gleich sein wie eine Dicke oder Materialstärke des Rakelbandes in den Bereichen welche in longitudinaler Richtung an die Sollbruchstellen angrenzen. In diesem Fall kann das Bruchverhalten an den Sollbruchstellen beispielsweise durch die Materialeigenschaften an den Sollbruchstellen kontrolliert werden.A thickness or material thickness of the predetermined breaking points can be essentially the same as a thickness or material thickness of the doctor blade in the areas which adjoin the predetermined breaking points in the longitudinal direction. In this case, the breaking behavior at the predetermined breaking points can be controlled, for example, through the material properties at the predetermined breaking points.
Besonders bevorzugt weisen die Sollbruchstellen quer zur longitudinalen Richtung verlaufende durchgehende Nuten auf. Im Bereich der Nuten ist das Rakelband somit verjüngt und damit geschwächt.Particularly preferably, the predetermined breaking points have continuous grooves running transversely to the longitudinal direction. In the area of the grooves, the doctor blade is therefore tapered and thus weakened.
Die Nuten sind durchgehend, was bedeutet, dass sie sich über die gesamte Breite des Rackelbandes erstrecken und insbesondere an beiden stirnseitigen Enden offen sind. Bevorzugt verlaufen die Nuten geradlinig.The grooves are continuous, which means that they extend over the entire width of the rackel tape and are open in particular at both front ends. The grooves preferably run in a straight line.
Die Nuten können insbesondere in Richtung der Breite des Rakelbandes über eine gleichbleibende Querschnittsfläche verfügen. Es sind aber prinzipiell auch variierende Querschnittsflächen möglich. Letzteres kann z.B. bei speziell geformten Rakelbändern, wie z.B. Lamellenrakeln vorteilhaft sein, da dadurch die Materialstärke im Bereich der Sollbruchstelle konstant gehalten werden kann.The grooves can have a constant cross-sectional area, in particular in the direction of the width of the doctor blade. In principle, however, varying cross-sectional areas are also possible. The latter can be advantageous, for example, in the case of specially shaped doctor belts, such as, for example, lamellar doctor blades, since this allows the material thickness in the area of the predetermined breaking point to be kept constant.
Besonders bevorzugt weist das Rakelband im Bereich der Nuten keine Perforationen auf. Dies reduziert oder verhindert die Bildung von rauen oder undefinierten Bruchkanten.The doctor blade particularly preferably has no perforations in the area of the grooves. This reduces or prevents the formation of rough or undefined breaklines.
Für spezielle Anwendungen ist es aber auch möglich eine oder mehrere Perforationen im Bereich der Nuten vorzusehen.For special applications, however, it is also possible to provide one or more perforations in the area of the grooves.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Nuten mit zunehmender Tiefe eine abnehmende Breite auf. Die Breite der Nuten wird dabei in longitudinaler Richtung des Rakelbandes gemessen. Damit werden beim Ablängen durch Knicken klar definierte Bruchkanten erhalten.According to a preferred embodiment, the width of the grooves decreases with increasing depth. The width of the grooves is measured in the longitudinal direction of the doctor blade. This means that clearly defined breaking edges are obtained when cutting to length by bending.
Im Besonderen weisen die Nuten eine U- oder V-förmige Querschnittsfläche auf. Dies hat sich als optimale Form herausgestellt.In particular, the grooves have a U- or V-shaped cross-sectional area. This has been found to be the optimal form.
Es sind aber auch Nuten mit anderen Querschnittsflächen, z.B. mit rechteckförmigen Querschnittsflächen, möglich.However, grooves with other cross-sectional areas, e.g. with rectangular cross-sectional areas, are also possible.
Besonders bevorzugt weisen die Nuten eine Tiefe von 20 - 80%, insbesondere 35 - 65%, der Dicke des Rakelbandes auf. Dies ergibt mit den meisten bei Rakeln für die Drucktechnik verwendeten Materialen eine gute Knickbarkeit und saubere Bruchkante.The grooves particularly preferably have a depth of 20-80%, in particular 35-65%, of the thickness of the doctor blade. With most of the materials used in squeegees for printing technology, this results in good bendability and a clean break edge.
Insbesondere weisen die Nuten eine Tiefe von 20 - 150 µm, insbesondere von 25 - 90 µm, auf. Dies im Speziellen, wenn die Rakel einen Grundkörper aus Stahl aufweist.In particular, the grooves have a depth of 20-150 µm, in particular 25-90 µm. This is especially the case when the doctor blade has a base body made of steel.
Besonders bevorzugt verfügen die Nuten im breitesten Bereich über eine Breite in longitudinaler Richtung des Rakelbandes gemessen von 20 - 500 µm, insbesondere von 50 - 200 µm. Dies im Speziellen, wenn die Rakel einen Grundkörper aus Stahl aufweist.Particularly preferably, in the widest area, the grooves have a width measured in the longitudinal direction of the doctor blade of 20-500 μm, in particular 50-200 μm. This is especially the case when the doctor blade has a base body made of steel.
Insbesondere verfügt das Rakelband in einem an die Nutenfläche angrenzenden Randbereich jeweils über eine andere Gefügestruktur und/oder Mikrostruktur als ein weiter innerhalb des Grundkörpers liegender Innenbereich des Rakelbandes. Im Besonderen bestehen dabei sowohl der Randbereich als auch der Innenbereich aus demselben Material.In particular, in an edge area adjoining the groove surface, the doctor blade has a different microstructure and / or microstructure than an inner area of the doctor blade located further inside the base body. In particular, both the edge area and the inner area consist of the same material.
Insbesondere handelt es sich beim Randbereich um eine Wärmeeinflusszone. Die Wärmeeinflusszone kann durch entsprechende Bedingungen beim Einbringen de Nuten in den Rakelkörper gebildet werden, z.B. durch eine geeignete Wahl der Prozessparameter beim Laserbearbeiten.In particular, the edge area is a heat affected zone. The heat-affected zone can be formed by appropriate conditions when making the grooves in the doctor blade body, e.g. by a suitable choice of process parameters for laser processing.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verfügt das Rakelband in einem an die Nutenfläche angrenzenden Randbereich jeweils über eine höhere Härte und/oder Sprödigkeit als ein weiter innerhalb des Grundkörpers liegender Innenbereich des Rakelbandes. Im Besonderen bestehen dabei sowohl der Randbereich als auch der Innenbereich aus demselben Material.According to a further advantageous embodiment, the squeegee band has a higher hardness and / or brittleness in an edge area adjoining the groove surface than an inner area of the squeegee band located further inside the base body. In particular, both the edge area and the inner area consist of the same material.
Die Randbereiche weisen bevorzugt eine Dicke von 5 - 60%, insbesondere 20 - 50%, der Tiefe der jeweiligen Nute auf.The edge areas preferably have a thickness of 5-60%, in particular 20-50%, of the depth of the respective groove.
Im Besonderen weisen die Randbereiche eine Dicke von 1 - 50 µm, insbesondere 5 - 30 µm auf. Dies im Speziellen, wenn die Rakel einen Grundkörper aus Stahl aufweist.In particular, the edge areas have a thickness of 1-50 µm, in particular 5-30 µm. This is especially the case when the doctor blade has a base body made of steel.
Durch die speziellen Randbereiche kann das Bruchverhalten an der Sollbruchstelle gezielt verbessert werde, so dass die Bruchkante noch besser definiert bzw. sauberer ist.Due to the special edge areas, the breaking behavior at the predetermined breaking point can be improved in a targeted manner, so that the breaking edge is even better defined and cleaner.
Die Randbereiche können z.B. durch Präparation eines Anschliffes, der auf Hochglanz poliert und auflichtmikroskopisch untersucht wird, charakterisiert werden. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann bekannt.The edge areas can be characterized, for example, by preparing a bevel that is polished to a high gloss and examined with an incident light microscope. Corresponding methods are known to the person skilled in the art.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Sollbruchstellen, insbesondere die Nuten, einen über die Oberfläche des Rakelbandes hinaus vorstehenden Vorsprung, insbesondere einen rippeförmigen Vorsprung, auf. Dadurch kann die Sollbruchstelle haptisch lokalisiert werden, was das Ablängen vereinfacht.In a further embodiment, the predetermined breaking points, in particular the grooves, have a projection protruding beyond the surface of the doctor blade, in particular a rib-shaped projection. This allows the predetermined breaking point to be localized haptically, which simplifies cutting to length.
Insbesondere ist der Vorsprung am Übergang zwischen Sollbruchstellen, insbesondere den Nuten, und den daran angrenzenden Bereichen des Rakelbandes angeordnet.In particular, the projection is arranged at the transition between predetermined breaking points, in particular the grooves, and the areas of the doctor blade adjoining them.
Im Besonderen liegt in longitudinaler Richtung jeweils beidseits der Sollbruchstellen, insbesondere der Nuten, je ein entlang der gesamten Breite des Rakelkörpers verlaufender rippenartiger Vorsprung vor.In particular, there is a rib-like projection running along the entire width of the doctor body on both sides of the predetermined breaking points, in particular the grooves, in the longitudinal direction.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegt sowohl auf der Unterseite des Rakelbandes als auch auf der Oberseite des Rakelbandes je ein Vorsprung vor, insbesondere ein rippenartiger Vorsprung.According to a further advantageous embodiment, there is a projection, in particular a rib-like projection, both on the underside of the doctor blade and on the top of the doctor blade.
Der Grundkörper des Rakelbandes besteht insbesondere aus Metall, Kunststoff und/oder einem Verbundwerkstoff. Insbesondere handelt es sich um Stahl, thermoplastischen Kunststoff, duroplastischen Kunststoff und/oder faserverstärkten Kunststoff.The main body of the doctor blade consists in particular of metal, plastic and / or a composite material. In particular, it is steel, thermoplastic plastic, thermosetting plastic and / or fiber-reinforced plastic.
Besonders bevorzugt beinhaltet oder besteht der Grundkörper aus Metall, insbesondere Stahl. Als Stahl kann z.B. ein Kohlenstoffstahl oder ein Edelstahl verwendet werden.The base body particularly preferably contains or consists of metal, in particular steel. A carbon steel or a stainless steel, for example, can be used as the steel.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Rakelband wenigstens in einem Bereich der Arbeitskante eine oder mehrere Beschichtungen auf. Die eine oder mehrere Beschichtungen bestehen insbesondere aus einem anderen Material als der Grundkörper. Im Besonderen unterscheidet sich das Material der Beschichtung(en) bezüglich der chemischen Zusammensetzung vom Material des Grundkörpers.According to a further advantageous embodiment, the doctor blade has one or more coatings at least in a region of the working edge. The one or more coatings consist in particular of a different material than the base body. In particular, the material of the coating (s) differs from the material of the base body in terms of chemical composition.
Beispielweise handelt es sich bei der einen oder den mehreren Beschichtungen um eine verschleissmindernde und/oder eine reibungsreduzierende Beschichtung. Die Beschichtung kann z.B. eine Metallbeschichtung, eine Hartstoffbeschichtung, eine Keramikbeschichtung oder eine Polymerbeschichtung sein. Mit derartigen Beschichtungen kann die Rakel weiter für spezielle Anwendungen angepasst werden.For example, the one or more coatings are wear-reducing and / or friction-reducing coatings. The coating can be, for example, a metal coating, a hard material coating, a ceramic coating or a polymer coating. With such coatings, the doctor blade can be further adapted for special applications.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Sollbruchstellen, insbesondere den Nuten, um Sollbruchstellen welche durch Laserbearbeitung erzeugt wurden. Bei der Laserbearbeitung erfolgt die Bearbeitung durch einen Laserlichtstrahl, welcher auf die zu bearbeitenden Stellen auf dem Rakelband gerichtet wird und dort aufgrund der Interaktion des Laserlichts mit dem Material des Rakelbandes eine lokal begrenzte Materialmodifikation und/oder einen Materialabtrag bzw. eine Ablation bewirkt.The predetermined breaking points, in particular the grooves, are particularly preferably predetermined breaking points which have been produced by laser machining. In the case of laser processing, the processing is carried out by a laser light beam which is directed onto the areas to be processed on the doctor blade and causes a locally limited material modification and / or material removal or ablation there due to the interaction of the laser light with the material of the doctor blade.
Laserbearbeitung hat sich als besonders vorteilhafte Methode herausgestellt. Einerseits lassen sich die Sollbruchstellen, insbesondere Nuten, durch Laserbearbeitung in besonders effizienter Weise und mit unterschiedlichen Dimensionen, Formen und/oder Querschnittsverläufen einbringen. Andererseits hat die Laserbearbeitung den Vorteil, dass bei entsprechender Wahl der Prozessparameter direkt Nuten mit den speziellen Randbereichen wie sie vorstehend beschrieben sind, erzeugt werden können.Laser processing has proven to be a particularly advantageous method. On the one hand, the predetermined breaking points, in particular grooves, can be introduced by laser machining in a particularly efficient manner and with different dimensions, shapes and / or cross-sectional courses. On the other hand, laser processing has the advantage that with an appropriate choice of the process parameters, grooves with the special edge areas as described above can be produced directly.
Da die Bearbeitung des Rakelbandes bei der Laserbearbeitung rein durch Laserlicht und damit ohne Interaktion mit einem physischen Werkzeug (wie z.B. beim Fräsen) oder Substanzen (z.B. bei Ätzen) erfolgt, kann zudem die Gefahr der Verunreinigung des Rakelbandes mit Verschleissmaterial des Werkzeugs oder der Substanzen verhindert werden. Dies ist wichtig bei Rakeln für die Drucktechnik, da schon geringe Verunreinigungen im Bereich der Arbeitskante zu signifikanten Qualitätseinbussen führen können.Since the squeegee tape is processed purely by laser light during laser processing and therefore without interaction with a physical tool (such as milling) or substances (e.g. etching), the risk of contamination of the squeegee tape with wear material from the tool or the substances can also be prevented will. This is important in the case of doctor blades for printing technology, since even small amounts of contamination in the area of the working edge can lead to significant quality losses.
Weitere Angaben zur Durchführung der Laserbearbeitung finden sich weiter hinten im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Verfahren.Further information on the implementation of the laser processing can be found further below in connection with the method according to the invention.
Das Rakelband liegt bevorzugt als Rolle vor, insbesondere in einem Behälter mit einer Öffnung zum Entnehmen des Rakelbandes. Damit kann das Rakelband platzsparend transportiert und gelagert werden. Bei Verwendung eines Behälters kann das Rakelband zudem vor Beschädigungen und Verschmutzung geschützt und durch die Öffnung in einfacher Weise entnommen und abgelängt werden.The doctor blade is preferably in the form of a roll, in particular in a container with an opening for removing the doctor blade. The doctor blade can thus be transported and stored in a space-saving manner. When using a container, the squeegee tape can also be protected from damage and soiling and can be easily removed and cut to length through the opening.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rakelbandes zum Ablängen von einzelnen Rakeln für die Drucktechnik, wobei ein zu bearbeitendes Rakelband bereitgestellt wird und in dieses in definierten Abständen entlang einer longitudinalen Richtung quer zur longitudinalen Richtung verlaufende durchgehende Sollbruchstellen, insbesondere quer zur longitudinalen Richtung verlaufende durchgehende Nuten, eingebracht werden.A second aspect of the present invention relates to a method for producing a squeegee tape for cutting individual squeegees to length for the printing technology, a squeegee tape to be processed being provided and in this at defined intervals along a longitudinal direction transversely to the longitudinal direction through predetermined breaking points, in particular transversely to through grooves running in the longitudinal direction.
Das zu bearbeitende Rakelband verfügt bevorzugt über einen Grundkörper aus Metall, Kunststoff und/oder einem Verbundwerkstoff. Insbesondere handelt es sich um Stahl, thermoplastischen Kunststoff, duroplastischen Kunststoff und/oder faserverstärkten Kunststoff. Besonders bevorzugt ist Stahl, z.B. ein Kohlenstoffstahl oder ein Edelstahl.The doctor blade band to be processed preferably has a base body made of metal, plastic and / or a composite material. In particular, it is steel, thermoplastic plastic, thermosetting plastic and / or fiber-reinforced plastic. Steel, for example a carbon steel or a stainless steel, is particularly preferred.
Das Verfahren wird dabei insbesondere derart durchgeführt, dass ein Rakelband resultiert, wie es vorstehend beschrieben ist, bevorzugt mit einem oder mehreren der vorstehend als optional beschrieben Merkmale.The method is carried out in particular in such a way that a doctor blade results, as described above, preferably with one or more of the features described above as optional.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Rakelband während dem Einbringen der Sollbruchstellen, insbesondere der Nuten, kontinuierlich, bevorzugt mit konstanter Geschwindigkeit, in longitudinaler Richtung bewegt. Die Geschwindigkeit beträgt insbesondere 1 - 100 m/min, bevorzugt 10 - 50 m/min. Dies ermöglicht eine äusserst effiziente Bearbeitung des Rakelbandes.According to a particularly preferred embodiment, the doctor blade is moved continuously, preferably at a constant speed, in the longitudinal direction while the predetermined breaking points, in particular the grooves, are being introduced. The speed is in particular 1-100 m / min, preferably 10-50 m / min. This enables extremely efficient processing of the doctor blade.
Das für das Einbringen der Sollbruchstellen verwendete Werkzeug kann in diesem Fall während der Bearbeitung abschnittsweise in longitudinaler Richtung mitbewegt werden, so dass es trotz der Bewegung des Rakelbandes möglich ist, quer verlaufende Sollbruchstellen, insbesondere Nuten, in das Rakelband einzubringen.The tool used to insert the predetermined breaking points can in this case be moved in sections in the longitudinal direction during processing, so that despite the movement of the doctor blade it is possible to create transversely extending predetermined breaking points, in particular grooves, in the doctor blade.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Sollbruchstellen, insbesondere die Nuten, durch Laserbearbeitung mit einem Laserlichtstrahl eingebracht. Die diesbezüglichen Vorteile wurden bereits vorstehend in Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Rakelband beschrieben.According to a particularly preferred embodiment, the predetermined breaking points, in particular the grooves, are introduced by laser processing with a laser light beam. The advantages in this regard have already been described above in connection with the doctor blade according to the invention.
Insbesondere handelt es sich beim Laserlichtstrahl um einen Dauerstrich-Laserlichtstrahl oder um einen gepulsten Laserlichtstrahl. Ein Dauerstrich-Laserlichtstrahl, auch "Continous-Wave Laserlichtstrahl" genannt, besteht aus Lichtwellen mit zeitlich konstanter Intensität. Ein gepulster Lichtlaserstrahl verfügt über eine pulsierende Intensität der Lichtwellen. Entsprechende Laserbearbeitungssysteme sind dem Fachmann an sich bekannt.In particular, the laser light beam is a continuous wave laser light beam or a pulsed laser light beam. A continuous wave laser light beam, also known as a "continuous wave laser light beam", consists of light waves with an intensity that is constant over time. A pulsed light laser beam has a pulsating intensity of the light waves. Corresponding laser processing systems are known per se to the person skilled in the art.
Die Bewegung des Laserlichtstrahls kann bei der Laserbearbeitung durch X-Ablenkeinheiten zur Ablenkung und Fokussierung von Laserstrahlen in einer Dimension oder durch XY-Ablenkeinheiten zur Ablenkung und Fokussierung von Laserstrahlen in zwei Dimensionen erreicht werden. Geeignet sind z.B. sogenannte Galvanometer-Scanner mit Spiegeln.During laser processing, the movement of the laser light beam can be achieved by X deflection units for deflecting and focusing laser beams in one dimension or by XY deflection units for deflecting and focusing laser beams in two dimensions. So-called galvanometer scanners with mirrors are suitable, for example.
Eine Leistung des Laserlichtstrahls bei der Laserbearbeitung liegt bevorzugt bei 5 - 100 W, insbesondere 30 - 70 W. Damit lassen sich die typischerweise für Rakel verwendeten Materialen, wie z.B. Stahl, gut bearbeiten. Für andere Materialen oder spezielle Rakel können aber auch geringere oder grössere Leistungen geeignet sein.The power of the laser light beam during laser processing is preferably 5-100 W, in particular 30-70 W. This means that the materials typically used for squeegees, such as steel, can be processed well. For other materials or special squeegees, however, lower or higher outputs can also be suitable.
Besonders bevorzugt handelt es sich beim Licht des Laserlichtstrahls um UV-Licht, sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung. Eine Wellenlänge des Lichts liegt beispielsweise im Bereich von 150 nm - 3 µm, bevorzugt, 400 nm - 2.5 µm, im Besonderen 500 nm - 1.5 µm.The light of the laser light beam is particularly preferably UV light, visible light or infrared radiation. A wavelength of the light is, for example, in the range from 150 nm to 3 μm, preferably 400 nm to 2.5 μm, in particular 500 nm to 1.5 μm.
Ein Fokusdurchmesser des Laserlichtstahls am Auftreffpunkt auf der Rakel beträgt mit Vorteil 1 - 100 µm, insbesondere 30 - 70 µm.Damit lassen sich auch relativ feine Sollbruchstellen, insbesondere Nuten, erzeugen.A focus diameter of the laser light beam at the point of incidence on the doctor blade is advantageously 1 - 100 µm, in particular 30 - 70 µm. Relatively fine predetermined breaking points, in particular grooves, can thus also be produced.
Bevorzugt wird das Rakelband während dem Einbringen der Sollbruchstellen kontinuierlich, insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit, in longitudinaler Richtung bewegt und zugleich wird ein Fokus des Laserlichtstrahls auf dem Rakelband während der Bearbeitung zugleich in longitudinaler Richtung als auch senkrecht dazu bewegt. Damit kann ein sehr hoher Durchsatz erreicht werden, da sich Laserlichtstrahlen durch entsprechend Ablenkeinheiten äusserst schnell und präzise bewegen lassen.The squeegee tape is preferably moved continuously, in particular at constant speed, in the longitudinal direction while the predetermined breaking points are being introduced, and at the same time a focus of the laser light beam on the squeegee tape is moved both in the longitudinal direction and perpendicular to it during processing. This enables a very high throughput to be achieved, since laser light beams can be moved extremely quickly and precisely using appropriate deflection units.
Die Prozessparameter während der Laserbearbeitung, insbesondere die Leistung und Bewegung des Laserlichtstrahls, werden insbesondere derart gesteuert, dass die Materialeigenschaften verändert werden und/oder ein Materialabtrag resultiert.The process parameters during the laser processing, in particular the power and movement of the laser light beam, are in particular controlled in such a way that the material properties are changed and / or material is removed.
Bei der Veränderung der Materialeigenschaften werden insbesondere die Gefügestruktur, Mikrostruktur, Härte und/oder Sprödigkeit verändert.When changing the material properties, in particular the microstructure, microstructure, hardness and / or brittleness are changed.
Durch den Materialabtrag werden insbesondere Nuten gebildet.Grooves, in particular, are formed by the removal of material.
Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die Prozessparameter während der Laserbearbeitung, insbesondere die Leistung und Bewegung des Laserlichtstrahls, derart gesteuert, dass sowohl Nuten gebildet werden und zugleich in den Randbereichen der Nuten die Gefügestruktur, Mikrostruktur, Härte und/oder Sprödigkeit des Rakelbandes verändert wird.According to a particularly advantageous embodiment, the process parameters during the laser processing, in particular the power and movement of the laser light beam, are controlled in such a way that grooves are formed and at the same time in the Edge areas of the grooves, the structure, microstructure, hardness and / or brittleness of the doctor blade is changed.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Prozessparameter während der Laserbearbeitung derart kontrolliert, dass eine Verformung der Rakel reduziert oder verhindert wird.According to an advantageous embodiment, the process parameters are controlled during laser processing in such a way that deformation of the doctor blade is reduced or prevented.
Bevorzugt wird das Verfahren durch eine Steuereinheit kontrolliert. Insbesondere kontrolliert die Steuereinheit die Bewegung des Laserlichtstrahls, die Bewegung des Rakelbandes und/oder die Leistung des Laserlichtstrahls.The method is preferably controlled by a control unit. In particular, the control unit controls the movement of the laser light beam, the movement of the doctor blade and / or the power of the laser light beam.
Insbesondere wird das Rakelband nach dem Einbringen der Nuten aufgerollt und bevorzugt in einem Behälter verpackt.In particular, after the grooves have been made, the doctor blade is rolled up and preferably packaged in a container.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.Further advantageous embodiments and combinations of features of the invention emerge from the following detailed description and the entirety of the patent claims.
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Vorrichtung zum kontinuierlich Laserbearbeiten eines Rakelbandes von der Seite;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines mit der Vorrichtung aus
Fig. 1 bearbeiteten Bandabschnitts mit V-förmigen, durchgehenden Nuten in einer Aufsicht von oben; - Fig. 3
- eine schematische Darstellung des bearbeiteten Bandabschnitts aus
Fig. 2 von der Seite; - Fig. 4
- die Führung des Laserlichtstrahls beim Einbringen der Nuten in das sich bewegende Rakelband aus den
Fig. 2 und 3 ; - Fig. 5
- auf der linken Seite das fertig bearbeitete Rakelband in aufgewickelter Form in einer Rakelbox mit einer schlitzförmigen Entnahmeöffnung. Auf der rechten Seite ist schematisch das Ablängen von einzelnen Rakeln aus dem Rakelband dargestellt;
- Fig. 6
- ein Schliffbild eines Stahlrakelbands im Bereich einer durch Laserbearbeitung eingebrachten U-förmigen Nute;
- Fig. 7
- ein Schliffbild eines Stahlrakelbands im Bereich einer durch Laserbearbeitung eingebrachten Sollbruchstelle in Form einer durchgehenden Wärmeeinflusszone mit veränderter Gefüge- und Mikrostruktur.
- Fig. 1
- a device for continuously laser processing a squeegee tape from the side;
- Fig. 2
- a schematic representation of one with the device from
Fig. 1 Machined strip section with V-shaped, continuous grooves in a plan view from above; - Fig. 3
- a schematic representation of the processed band section
Fig. 2 of the page; - Fig. 4
- the guidance of the laser light beam when making the grooves in the moving doctor blade from the
Figs. 2 and 3 ; - Fig. 5
- on the left side the finished squeegee tape in wound form in a squeegee box with a slot-shaped removal opening. On the right-hand side, the cutting to length of individual doctor blades from the doctor blade is shown schematically;
- Fig. 6
- a micrograph of a steel squeegee tape in the area of a U-shaped groove made by laser processing;
- Fig. 7
- a micrograph of a steel squeegee tape in the area of a predetermined breaking point introduced by laser processing in the form of a continuous heat-affected zone with a modified structure and microstructure.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In principle, the same parts are provided with the same reference symbols in the figures.
In
Im Bereich zwischen Spule 11a und Laserbearbeitungsstation 14 liegt ein abgewickelter und unbearbeiteter Bandabschnitt 100b vor, welcher in die Laserbearbeitungsstation 14 gelangt und dort mit einem Laserlichtstrahl 15 in regelmässigen Abständen mit quer zur longitudinalen Richtung des Rakelbandes 100 verlaufenden Sollbruchstellen in Form von durchgehenden Nuten 110.1, 110.2, 110.3 versehen wird (siehe
Nachdem das Rakelband 100 die Laserbearbeitungsstation 14 passiert hat gelangt der bearbeitete Bandabschnitt 100c zur zweiten Spule 11b, wo die bereits vorgängig bearbeiten und aufgewickelten Bandabschnitte 100d vorliegen.After the
In
Durch eine schlitzförmige Öffnung 21 kann das Rakelband 100' aus der der Rakelbox 21 entnommen werden.The
In
Die so erhältlichen einzelnen Rakel können sodann in einer Druckmaschine eingesetzt werden, z.B. zum Abtreifen von Druckfarbe im Tiefdruck oder Flexodruck.The individual squeegees obtainable in this way can then be used in a printing machine, e.g. for stripping off printing ink in gravure or flexographic printing.
In
Die Nute 310 weist eine Tiefe von ca. 52 µm und eine Breite am oberen Ende (gemessen in longitudinaler Richtung) von ca. 100 µm auf. Ein an die Nutenfläche 311 angrenzenden Randbereich 312 (in
Beidseits der Nute 310 liegt des Weiteren je ein entlang der gesamten Breite des Rakelkörpers (die Richtung der Breite verläuft in
In
Die vorstehend beschriebenen Verfahren und Rakeln sind lediglich als illustrative Beispiele zu verstehen, welche im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden können.The methods and doctor blades described above are only to be understood as illustrative examples which can be modified within the scope of the invention.
So ist es z.B. möglich, anders geformte Rakelbänder, z.B. mit arrondierter oder gefasten Arbeitskanten, einzusetzen und/oder ein Rakelband aus einem anderen Material, z.B. einem Kunststoff, vorzusehen.For example, it is possible to use differently shaped squeegee bands, e.g. with rounded or chamfered working edges, and / or to provide a squeegee band made of a different material, e.g. a plastic.
Grundsätzlich ist es auch möglich, bei der Bearbeitung das Rakelbandes 100 das Band jeweils beim Erreichen der zu bearbeitenden Stelle zu stoppen, die jeweilige Nute einzubringen und das Rakelband dann weiter zu bewegen. In diesem Fall kann das Laserbearbeitungssystem vereinfacht werden, da lediglich eine Ablenkung des Laserlichtstrahls 15 in einer Raumrichtung erforderlich ist, um die Nuten einzubringen.In principle, it is also possible, when processing the
Weiter können auch mehrere Rakelbänder parallel nebeneinander geführt und mit demselben Laserbearbeitungssystem bearbeitet werden. Damit kann der Durchsatz gesteigert werden.In addition, several doctor blades can be guided next to one another in parallel and processed with the same laser processing system. This can increase the throughput.
Die Querschnittsformen der Nuten 110.1, 110.2, 110.3 kann grundsätzlich auch anders gewählt werden, z.B. rechteckförmig oder asymmetrisch. Ebenso können die Dimensionen der Nuten bei Bedarf auf für spezielles Material angepasst werden.The cross-sectional shapes of the grooves 110.1, 110.2, 110.3 can in principle also be selected differently, for example rectangular or asymmetrical. Likewise, the dimensions of the grooves can be adapted for special materials if necessary.
Die Sollbruchstelle 410 im Rakel aus
Zusammenfassend ist festzustellen, dass ein neuartiger und hocheffizienter Lösungsansatz für die Bereitstellung von ablängbaren Rakelbänder gefunden wurde. Derartig produzierte Rakelbänder und daraus ablängbare Einzelrakel sind von hoher Qualität und im Besonderen vollumfänglich geeignet für das Abrakeln von Druckfarbe in Drucktechnik.In summary, it can be stated that a new and highly efficient solution for the provision of squeegee strips that can be cut to length has been found. Squeegee tapes produced in this way and individual squeegees that can be cut to length from them are of high quality and, in particular, fully suitable for squeegeeing printing ink in printing technology.
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