Siebdruckzylinder
Die Erfindung betrifft einen Siebdruckzylinder mit einem Rundsieb und einer an die Innenfläche des Rundsiebs angestellten Rakel.
Siebdruckzylinder sind mit einem Rundsieb und einer an die Innenfläche des Rundsiebs angestellten Rakel ausgestattet. Eine solche Rakel ist üblicherweise ortsfest gehalten, während sich der Zylinder im Betrieb einer Siebdruckmaschine dreht. Durch die Drehung des Zylinders wird auf die Innenfläche des Rundsiebs aufgebrachte Farbe vor die Rakel gefördert und bildet dort einen Farbwulst. Wenn dieser eine ausreichende Grosse erreicht hat, wird der aufgrund der Drehung des Zylinders auf die Farbe wirkende hydrostatische Druck so gross, dass Farbe durch das Sieb hindurch tritt und gedruckt werden kann.
Durch die Drehung des Rundsiebs wird der Farbwulst auch zu einer Drehung um sich selbst angetrieben und steigt dabei an die Rakel auf. Dabei neigt er dazu, in Bereiche auszuweichen, in denen der hydrostatische Druck geringer ist, insbesondere zu den Längsenden der Rakel hin. Auf diese Weise wird Farbe nach und nach zu den Rändern des Siebdruckzylinders transportiert, wo sie, wenn sie nicht verdruckt wird, verbleibt, bis sie ihre Verdruckbarkeit verloren hat. Dies führt zu Farbverlusten und macht ausserdem eine regelmässige Reinigung des Siebes und der Rakel erforderlich.
Die Patentschrift US 6,142,070 beschreibt eine Rakel für eine Siebdruckplatte an deren beiden Längsenden jeweils ein seitliches Farbdeflektorblech angeordnet ist. Diese Deflektoren verhindern ein seitliches Entweichen der Farbe. Jedoch sammelt sich während der Vorwärtsbewegung dieser Vorrichtung die Farbe in den durch die Längsenden der Rakel und die Deflektoren gebildeten Ecken an.
Die Patentschrift US 5,503,067 beschreibt ebenfalls eine Rakel für eine Siebdruckplatte. Die Rakel selbst ist an ihren beiden Längsenden nach vorne gebogen, so dass sich nach den Seiten entweichende Farbe in den somit gebildeten Ecken ansammelt. Des weiteren trägt die Rakel mehrere parallele, quer zur Rakelfläche ausgerichtete Flügel, welche die seitliche Ausbreitung der Farbe verringern. Diese Vorrichtung weist keine Mittel auf, um die vorangeschobene Farbflut in Richtung der Mitte der Rakel zu drängen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Siebdruckzylinder zu schaffen, welcher die eingangs erwähnten Mängel nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an der, der vor die Rakel geförderten Farbe zugewandten seitlichen Fläche der Rakel ein zur Zylinderachse paralleler Steg angeordnet ist, wobei die Rakel, ein von ihr berührter Abschnitt des Rundsiebs und der von der Rakel ausgehende Steg eine entgegen der Drehrichtung des Siebdruckzylinders offene Kanalsohle bilden, und dass wenigstens in den beiden Längsendbereichen des Steges Leitmittel, zum Ablenken von durch die Rakel von dem Rundsieb abgestreifter Farbe in Längsrichtung der Rakel zu deren Mitte hin, angeordnet sind.
Die von der Rakel vom Rundsieb abgestreifte Farbe sammelt sich in der Kanalsohle zu einem Wulst, der durch die Drehung des Rundsiebes zu einer Drehung um sich selbst angetrieben wird und, durch die Zusammenwirkung der Drehung des Wulstes und der Ausrichtung der erfindungsgemässen Leitmittel, wird die Farbe in Richtung der Mitte der Rakel gedrängt.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Leitmittel zum Ablenken von Farbe ein Ansammeln der Farbe an einem Rand der Rakel bzw. des Siebdruckzylinders, wo sie nicht verdruckt wird, verhindern oder zumindest deutlich reduzieren. So werden Farbverluste während des Drückens vermieden, und die Notwendigkeit, den Druckbetrieb zu unterbrechen, um die Rakel bzw. den Siebdruckzylinder zu reinigen, ist zumindest erheblich verringert.
Um eine gleichmässige Verteilung der Farbe entlang der Rakel zu gewährleisten bzw. einer unerwünschten Ansammlung von Farbe in der Mitte der Rakel entgegenzuwirken, können die Leitmittel zum Ablenken der Farbe vorzugsweise so ausgelegt sein, dass ihre Wirksamkeit von den Längsenden der Rakel zu deren Mitte hin abnimmt.
In einem mittleren Bereich der Rakel können die Mittel zum Ablenken der Farbe auch der Einfachheit wegen vollends fortgelassen sein.
Der Steg kann Teil einer Farbleitplatte sein, welche gegen die Rakel anliegt. Die Farbleitplatte kann Halterungsmittel aufweisen, um die Rakel ortsfest im Siebdruckzylinder zu halten. Der Steg der Farbleitplatte kann die Leitmittel in sich oder auf sich tragen.
Gemäss einer Ausführungsform umfassen die Leitmittel zum Ablenken der Farbe schräg zur Umfangsrichtung des Rundsiebs orientierte Rippen. Diese Rippen nutzen die Drehung des Farbwulstes um sich selbst, um diesen zu einer Bewegung zur Mitte der Rakel hin anzutreiben. Die Rippen greifen in einen Kanal ein, der durch die Rakel, einen von ihr berührten Abschnitt des Rundsiebs und einen von der Rakel ausgehenden Steg begrenzt ist und der in Drehrichtung des Siebdruckzylinders offen ist, um das Eindringen der auf die Innenseite des Rundsiebs aufgetragenen Farbe in den Kanal zu erlauben.
Die Abnahme der Wirksamkeit der Rippen zur Mitte der Rakel hin kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Höhe der Rippen, mit der sie in den Kanal eingreifen, von den Längsenden der Rakel zu deren Mitte hin abnimmt. Eine andere Möglichkeit ist, die Schrägstellung der Rippen in Bezug auf die Umfangsrichtung des Rundsiebs von den Längsenden der Rakel zu deren Mitte hin zu reduzieren. Sofern in der Mitte der Rakel Rippen vorhanden sind, sind diese nicht schräg, sondern parallel zur Umlaufrichtung der Rakel orientiert und bewirken somit keine Verlagerung der Farbe.
Gemäss einer anderen Ausführungsform umfassen die Leitmittel zum Ablenken der Farbe schräg zur Zylinderachse orientierte Rillen, wobei die Rillen im Steg ausgebildet sind. Die Rillen bilden ein Rillensystem dessen Wirksamkeit durch Ausgestaltung und Anordnung der einzelnen Rillen moduliert werden kann. Auch die Tiefe der einzelnen Rillen kann von der oberen Kante des Steges ausgehend in Richtung der Rakelfläche hin abnehmen, so dass der hydrostatische Druck der Farbe in der Nähe der Abstreif kante homogener ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausgestaltung einer Rakel mit Steg und Leitmittel, für einen Siebdruckzylinder;
Fig. 2 eine erste Abwandlung der ersten Ausgestaltung;
Fig. 3 eine zweite Abwandlung der ersten Ausgestaltung;
Fig. 4 einen schematischen Teilschnitt durch einen Siebdruckzylinder, der die an die Innenseite von dessen Rundsieb angestellte Rakel mit Steg und Leitmittel im Schnitt zeigt;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Farbleitplatte gemäss einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 6 eine Frontansicht eines Längsendbereiches der Farbleitplatte der Fig. 5, aus der Richtung Z der Fig. 7;
Fig. 7 einen Querschnitt gemäss A-A durch die Farbleitplatte der Fig. 6, mit Rakel und Halterung.
Die in Fig. 1 gezeigte Rakel 01 ist ein starrer Stab, der sich über die gesamte axiale Länge eines Siebdruckzylinders erstreckt und von dem eine Längskante 02 vorgesehen ist, um an die Innenseite eines Rundsiebs 03 eines solches Siebdruckzylinders in der in Fig. 4 gezeigten Weise angestellt zu werden, um von einem nicht gezeigten Farbwerk auf die Innenfläche des Rundsiebs 03 aufgetragene Farbe teils abzustreifen, teils durch das Rundsieb 03 hindurch auf die Aussenseite des Siebdruckzylinders zu drücken.
Die von der Rakel 01 abgestreifte Farbe sammelt sich auf deren Oberseite zu einem Wulst 04, der durch die Drehung des Siebdruckzylinders in der durch Pfeil 06 in Fig. 4 bezeichneten Richtung zu einer Drehung um sich selbst, wie durch einen Pfeil 09 angegeben, angetrieben wird.
Farbe, die bei der Drehung des Wulstes 04 um sich selbst an der Oberseite der Rakel 01 entlang strömt, erreicht schliesslich einen Steg 07, der von der Oberseite der Rakel 01 entgegen der Bewegungsrichtung des Rundsiebs 03 absteht und strömt an diesem hoch. Wie in der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 zu sehen ist, sind in dem von Rakel 01 und Steg 07 aufgespannten Winkel eine Mehrzahl von als Leitmittel dienende Rippen 08 angeordnet, die in den rotierenden Wulst 04 eindringen und seiner Drehbewegung um sich selbst eine axiale Bewegungskomponente jeweils zur Mitte der Rakel 01 hin aufprägen. Die Rippen 08 hindern so den Wulst 04 daran, die Enden der Rakel 01 zu erreichen, wo die Farbe sonst ungenutzt entweichen und am Rand des Rundsiebs 03 haften bleiben
könnte und in kurzer Zeit eine Reinigung des Siebdruckzylinders erforderlich machen würde.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 1 sind die schräg gestellten Rippen 08 nur jeweils in der Nähe der Enden der Rakel 01 angeordnet, fehlen aber in deren Mittelbereich. Unter statischen Betriebsbedingungen ist dies für eine gleichmässige Verteilung der Farbe auch in dem von Rippen 08 freien mittleren Bereich der Rakel 01 ausreichend, denn die Rippen 08 wirken als Barrieren, die ein Entweichen der Farbe zu den Enden hin verhindern, während gleichzeitig in dem mittleren, von den Rippen 08 freien Bereich der Rakel 01 , Farbe in Längsrichtung der Rakel 01 wandern kann, so dass sich lokale Dickenunterschiede des Wulstes 04 und damit einhergehende Ungleichverteilungen des hydrostatischen Drucks in dem Wulst 04 im Laufe der Zeit ausgleichen. Im Bereich der Rippen 08 selber neigt jedoch die Dicke des Wulstes 04 dazu, zu den Enden der Rakel 01 hin schnell abzunehmen, was störend sein kann, wenn auch der Bereich der Rakel 01 , an dem die Rippen 08 angeordnet sind, druckende Oberfläche des Rundsiebs 03 überstreicht. Um eine kontinuierliche Verjüngung des Wulstes 04 zu den Enden der Rakel 01 hin zu erreichen, kann man in Betracht ziehen, die Rippen 08 jeweils mit einer von der Mitte zu den Enden der Rakel 01 hin zunehmenden Wirksamkeit auszulegen. Eine solche zunehmende Wirksamkeit der Rippen 08 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, dadurch erreicht werden, dass die Schrägstellung der Rippen 08 in Bezug auf die Umlaufbewegung des Rundsiebs 03 von der Mitte der Rakel 01 zu ihren Enden hin allmählich zunimmt, oder dass, wie in Fig. 3 gezeigt, die Höhe der Rippen 08 von der Mitte zu den Enden der Rakel 01 hin allmählich zunimmt.
Die Fig. 5-7 zeigen eine zweite bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung mit einer Farbleitplatte, welche ebenfalls zur Halterung einer herkömmlichen Rakel dient.
Die in Fig. 5 gezeigte Farbleitplatte 100 ist eine längliche Platte, die sich im wesentlichen über die gesamte axiale Länge eines Siebdruckzylinders erstreckt. In der Nähe des Oberrandes weist die Farbleitplatte 100 eine Mehrzahl Bohrungen 110, 111 auf, welche es erlauben, die Farbleitplatte ortsfest im Siebdruckzylinder zu verschrauben. Wie es Fig. 7 zeigt, wird dabei die zwischen einem nur teilweise dargestellten Träger 112 und der Farbleitplatte 100 eingeklemmte Rakel 101 ortsfest im Siebdruckzylinder mit Hilfe von Schrauben 113 befestigt.
Wie aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlich ist, ist das untere verdickte Teil der Farbleitplatte 100 im wesentlichen prismatisch geformt und bildet einen Steg 107,
welcher sowohl von der Oberfläche der Farbleitplatte 100 als von der, der vor die Rakel 101 geförderten Farbe zugewandten seitlichen Fläche der Rakel 101 absteht.
In Fig. 7 ist das Rundsieb gestrichelt angedeutet. Daraus ist ersichtlich, dass die schräge Fläche 106 des Steges 107, die angrenzende Fläche 105 der Rakel 101 und die an der Längskante 102 der Rakel 101 gleitende Fläche des Rundsiebes 103 eine Kanalsohle bilden, in der, bei Drehung des Siebdruckzylinders, die von der Rakel 101 abgestreifte Farbe sich zu einem um sich selbst drehenden Wulst, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, sammelt.
Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, sind in den Längsendbereichen des Steges 107 der Farbleitplatte 100 schräge Rillen 108 spahnabhebend ausgebildet. In der dargestellten Ausgestaltung sind diese Rillen 108 um ungefähr 45° gegenüber der Längskante 102 der Farbleitplatte 100 geneigt. Somit verleihen sie dem sich drehenden Wulst eine Bewegungskomponente in Richtung Mitte der Farbleitplatte 100.
In der, in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausgestaltung weist die äussere schräge Fläche des Steges 107 in dem mit Rillen ausgestatteten Längsend bereich zwei unterschiedliche Neigungen auf. Im untersten, der Fläche 105 der Rakel nähesten Bereich, entspricht die Neigung derjenigen der Fläche 106 über die Gesamtlänge der Rakel 101. Sie ist durch den Winkel α der Fig. 7 dargestellt. Im darüber liegenden Bereich ist die Neigung gegenüber der Fläche 105 geringer und ist durch den Winkel ß der Fig. 7 dargestellt. Die Längsachsen der Rillen 108 entsprechen dieser letzteren Neigung. Da, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, der Winkel α kleiner als der Winkel ß ist, sind die Rillen 108 in der Nähe der unteren Kante der Farbleitplatte 100 verjüngt und abgeflacht, wie es am besten aus Fig. 6 ersichtlich ist. Dadurch wird die lokale Verteilung der Farbe, sowie ihr hydrostatischer Druck in der Nähe der Abstreifkante 102 der Rakel 101 homogener.
Der Fachmann wird erkennen, dass die Wirksamkeit des Rillensystems zwischen Längsenden und Mitte der Farbleitplatte sowohl durch Variation der Rillentiefe, der Rillenbreite, der Distanz zwischen benachbarten Rippen, der Schrägstellung der Rillenachsen, und/oder des Ausmasses dieses Rillensystems gegenüber der Gesamtlänge der Farbleitplatte moduliert werden kann.
Bezugszeichenliste
Rakel Längskante Rundsieb Wulst Seitliche Fläche der Rakel Pfeil Steg Mittel, Rippen Pfeil Farbleitplatte Rakel Längskante der Rakel Rundsieb - Seitliche Fläche der Rakel Schrägfläche des Steges 107 Steg Rillen - Bohrung 1 Bohrung 2 Träger 3 Schraube