WO2005035251A1 - Vorrichtung zum siebdrucken und siebdruckverfahren - Google Patents

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WO2005035251A1
WO2005035251A1 PCT/EP2004/009528 EP2004009528W WO2005035251A1 WO 2005035251 A1 WO2005035251 A1 WO 2005035251A1 EP 2004009528 W EP2004009528 W EP 2004009528W WO 2005035251 A1 WO2005035251 A1 WO 2005035251A1
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printing
printing unit
printed
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squeegee
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WO2005035251A8 (de
Inventor
Ewald König
Elmar Winterhalter
Klaus Messmer
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Thieme Gmbh & Co. Kg
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Publication of WO2005035251A8 publication Critical patent/WO2005035251A8/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/14—Details
    • B41F15/34—Screens, Frames; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2215/00—Screen printing machines
    • B41P2215/50—Screen printing machines for particular purposes

Definitions

  • the invention relates to a device for screen printing with a support surface for an object to be printed and a printing unit, at least consisting of a printing unit frame and a squeegee holder which extends in a transverse direction within the printing unit frame and is displaceably guided in the longitudinal direction in order to fasten a squeegee.
  • Glass panes can be printed, for example to apply the conductor tracks of a rear window heater for a vehicle. After the conductor tracks have been printed on, the rear window can then be bent into its final shape. The printed colors are burned in simultaneously with the bending process of the pane.
  • a device for printing on rotating bodies by means of screen printing is known from German laid-open specification 2143137.
  • the rotary body to be printed is rolled off along a fixed screen and at the same time a doctor blade is moved along the screen on the opposite side of the screen.
  • This screen printing device is, however, only suitable for rotary bodies whose circumferential surface to be printed can be unrolled on a screen.
  • the invention is intended to provide a device for screen printing and a screen printing method for printing on curved surfaces.
  • a device for screen printing with a support surface for an object to be printed and a printing unit at least consisting of a printing unit frame and a squeegee holder which extends in a transverse direction within the printing unit frame and is displaceably guided in the longitudinal direction in a longitudinal direction, is provided for attaching a squeegee which the printing unit is arranged to be movable at least in a plane running perpendicular to the support surface and parallel to the longitudinal direction and in which means are provided for coordinated movement of the printing unit and the doctor blade.
  • the printing unit is arranged to be movable at least in a plane perpendicular to the support surface and parallel to the longitudinal direction and to ensure a coordinated movement of the printing unit and doctor blade, curved surfaces, especially convex surfaces, can be printed in the longitudinal direction, that is to say seen in the direction of movement of the doctor blade become.
  • the means for coordinated movement of the printing unit and the doctor blade are designed in such a way that the printing unit frame is tangential to one during a printing movement of the doctor blade, based on an imaginary line of contact between the doctor blade and an object to be printed and viewed in the transverse direction To hold the surface of the object to be printed, which is curved at least in the longitudinal direction.
  • the printing unit frame and a printing screen arranged in the printing unit frame are always optimally aligned with the surface section just printed.
  • the doctor blade holder is guided on both sides in a slide track at the base.
  • the slide track is adapted to the curvature of the object to be printed, so that the squeegee holder and a squeegee attached to it are guided approximately parallel to the surface of the object to be printed.
  • the guidance of the squeegee holder in a slide track allows simple adaptation to differently curved objects to be printed by exchanging the slide track.
  • the squeegee holder is guided in terms of its angular position and its distance from the support surface by means of the slide track, the guiding of the squeegee holder on the printing unit frame being designed in such a way that an angular position of the squeegee holder and printing unit frame is constant at least during a pressure movement of the squeegee holder.
  • the printing unit frame is aligned by the squeegee holder, so that the squeegee and printing unit frame or screen are always at an optimal angle to one another.
  • the automatic alignment of the printing unit frame to the squeegee holder allows a structurally simple construction of the device for screen printing and in particular the device for screen printing can be adapted to different curved objects by changing only the slide tracks.
  • At least one first rolling surface running parallel to the slide track is provided, on which a second rolling surface of the printing unit frame rolls during a printing movement of the squeegee.
  • the first and the second rolling surface are provided with teeth.
  • the printing unit frame is thus fixed parallel to the longitudinal direction and can nevertheless perform a rocking movement in order to always be oriented tangentially to the surface section to be printed.
  • the printing unit frame can be adjusted in its angular position to the base by means of several actuators.
  • an extremely flexible device for screen printing is created, in which different curvatures of an object to be printed can be taken into account by controlling the actuators differently.
  • a control unit for controlling the actuators, the actuators being actuated as a function of a surface geometry of an object to be printed and a position of the doctor blade relative to the object to be printed. For example, a surface geometry of an object to be printed can be scanned in a learning process by means of the doctor blade or geometric data of an object to be printed can be entered directly.
  • the control unit determines the appropriate angular position of the printing unit frame for the respective squeegee position and controls the actuators accordingly.
  • the actuators are designed as lifting columns driven by actuators.
  • Such a design allows, for example, the connection of the printing unit frame to a base via four lifting columns arranged at the corners of the printing unit frame. This ensures a stable and flexible arrangement.
  • the problem on which the invention is based is also solved by a screen printing method for printing curved surfaces, in which the steps of reading in a surface contour of an object to be printed and aligning a printing unit during a printing process are provided in such a way that a screen frame during a Pressure movement of a doctor blade in an imaginary line of contact between the doctor blade and the object to be printed is always held tangential to the object to be printed.
  • FIG. 1 is a perspective view of a device for screen printing according to the invention according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a device for screen printing according to a second preferred embodiment of the invention.
  • FIGS. 1 and 2 shows a doctor blade for use with the devices for screen printing of FIGS. 1 and 2 and
  • the device 10 for screen printing further has a printing unit 12 which has a printing unit frame 14 and a doctor blade holder 16.
  • the squeegee holder 16 extends transversely to a longitudinal direction 13, which is indicated by an arrow on the support surface 11, over the printing unit frame 14 and is guided on two longitudinal beams of the printing unit frame 14 running parallel to one another, each in a longitudinal guide rail 18, in the illustration in FIG 1 only a guide rail 18 can be seen.
  • the guide rail 18 and the matching counterparts on the doctor blade holder 16 are designed in such a way that the doctor blade holder 16 and the printing unit frame 14 always assume a constant angular position relative to one another during a movement of the doctor blade holder 16 along the guide rails 18. at In the illustrated device 10 for screen printing, the squeegee holder 16 and printing unit frame 14 always remain perpendicular to one another.
  • the squeegee holder 16 is moreover provided at its right and left end with a respective support plate 20 with a triangular shape, a tapered end of the support plates 20 being fastened to the squeegee holder 16.
  • Two guide rollers 22, which are spaced apart in the longitudinal direction 13, are each attached to a wider end of the support plates 20.
  • the guide rollers 22 of each support plate 20 are arranged in a slide track 24 or 26.
  • the left-hand slide track 24 seen in the longitudinal direction 13 is provided in a left-hand slide support 28 and the right-hand slide track 26 seen in the longitudinal direction 13 is provided in a right-hand slide support 30.
  • the link supports 28 and 30 are connected to the base 12 via an intermediate support 32 and 34, respectively.
  • the course of the slide tracks 24 and 26 follows the course of a surface of an object to be printed in the longitudinal direction 13, which means in or against a direction of movement of the squeegee 16 relative to the printing unit frame 14, so that the squeegee 16 is essentially parallel by means of the slide tracks 24 and 26 is guided to a surface of an object to be printed when the doctor blade holder 16 is moved along the guide tracks 24 and 26.
  • the device 10 for screen printing can be set up in a simple manner on objects with different curvatures, by exchanging the intermediate supports 32, 34 with the link supports 28 and 30 and exchanging them for link supports with link tracks adapted to the object to be printed.
  • a printing screen is inserted into the device 10 and likewise not into the doctor holder 16 squeegee shown clamped.
  • the printing screen is provided with ink in a known manner, which presses the doctor blade 16 through openings in the printing screen when the doctor holder 16 moves along the printing unit frame 14, so that the ink is applied to the object to be printed at the locations provided for this purpose.
  • the squeegee holder 16 is always held perpendicular by the guide rollers 22 in the link tracks 24 and 26 to the surface section of the object to be printed that has just been scanned.
  • the printing unit frame and thus the printing screen, is always held tangentially to a surface section of the object to be printed, which is being swept over, by the guide rails 18 by guiding the squeegee holder 16 in the printing unit frame 14 by means of the guide rails 18. In this way, an optimal printing process can be achieved.
  • the link supports 28 and 30 are each provided with teeth 36 and 38 on their upper edge facing the printing unit frame 14.
  • the toothings 36, 38 are each realized by means of a toothed belt stretched over the upper edge of the link carrier 28, 30.
  • An underside of the longitudinal beams of the printing unit frame 14 opposite the toothings 36 and 38 is provided with a toothed strip 40 and 42, the toothing of which engages in the toothing 36 and 38 of the link carrier 28 and 30, respectively.
  • the intermeshing toothings are designed in such a way that displacement of the printing unit frame 14 parallel to the longitudinal direction 13 relative to the link carriers 28, 30 is prevented.
  • the printing unit frame 14 thus executes a rocking movement during a printing process and a movement of the squeegee holder 16 along the slide track 24, 26 and rolls on the upper edges of the slide carriers 28, 30. Since a displacement parallel to the longitudinal direction 13 through the teeth 36, 38 on the link supports 28, 30 and the toothed strips 40, 42 on Printing unit frame 14 is avoided, an exact print image is guaranteed on the object to be printed.
  • FIG. 3 shows a front view of a doctor blade 44 which can be inserted into the doctor blade holder 16 of the device of FIG. 1.
  • the doctor blade 44 has an elastic application element 46, which extends over the entire width of an object to be printed and whose printing edge 48 facing the object to be printed is curved.
  • the curved printing edge 48 is adapted to a curvature of the object to be printed in the transverse direction.
  • the doctor blade 44 is provided with a total of three holding sections 50, 52, 54 which are connected to the elastic application element 46 at a distance from one another. It should be noted that more than three holding sections can be provided. As a result, the holding sections 50, 52 and 54 can be moved relative to one another since they are only connected to one another via the elastic application element 46.
  • a guide plate 56, 58 or 60 extends, which bears at least during a printing process on the elastic application element 46 and ensures a uniform contact pressure of the printing edge 48 on the printing screen or the object to be printed.
  • a lower edge of the guide plates 56, 58 and 60 facing the pressure edge 48 runs parallel to the pressure edge 48.
  • the curvature of the printing edge 48 is selected to match this curvature. If the curvature of the object to be printed changes in the transverse direction over the longitudinal direction of the object to be printed, ie seen in the direction of movement of the doctor blade, the printing edge 48 is selected in accordance with an average curvature of the object to be printed in the transverse direction.
  • 4 shows a particularly advantageous arrangement of the squeegee 44 on the squeegee holder 16.
  • Each of the holding sections 50, 52 and 54 is connected to the squeegee holder 16 by two adjusting cylinders 62 in each case.
  • the adjusting cylinders 62 can be controlled individually, so that a contact pressure of the doctor blade 44 on an object 64 to be printed can be changed.
  • a position of the holding sections 50, 52, 54 relative to the doctor holder 16 can also be changed.
  • an adaptation to a changing curvature of the object 64 to be printed can take place. This is because the holding sections 50, 52 and 54 are movable relative to one another, so that the doctor blade 44 can be deformed in itself by suitable actuation of the adjusting cylinders 62.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the invention in a schematic perspective view. 1, functionally identical parts are designated with the same reference numerals.
  • the object 64 to be printed for example an already bent vehicle window, rests on a support surface on the top of the base 12.
  • the squeegee holder 16 is guided in guide rails 18 on the printing unit frame 14.
  • the printing unit frame 14 in the device 70 for screen printing according to FIG. 2 is connected to the base 12 by means of four lifting columns 72, 74, 76 and 78 and can be moved through these lifting columns 72, 74, 76 and 78 can be adjusted in its angular position relative to the contact surface of the base 12.
  • the lifting columns 72, 74, 76, 78 are designed, for example, as threaded spindles which are adjusted via geared motors.
  • the lifting columns 72, 74, 76, 78 are connected to the legs of a U-shaped frame 80.
  • the lifting columns 72 and 74 are connected to a first leg of the frame 80 and the lifting columns 76, 78 are connected to a second leg of the frame 80.
  • the guide rails are ken of the printing unit frame 14 slidably arranged.
  • the printing unit frame 14 is displaceably arranged on the frame 80 parallel to the direction of movement of the doctor blade holder 16, that is to say parallel to the longitudinal direction.
  • the displaceability of the printing unit frame 14 on the frame 80 is indicated by means of the double arrows 82.
  • the U-shaped frame 80 is rotatably connected to the lifting columns 72, 78 by means of a fixed bearing.
  • the U-shaped frame 80 is each connected to the lifting columns 75, 76 by means of a floating bearing.
  • This floating bearing is realized in each case by means of an elongated hole running parallel to the longitudinal direction in the lifting columns 74 and 76 and a bearing pin on the frame 80 guided in the elongated hole.
  • This fixed mounting of the U-shaped frame 80 on the lifting columns 72, 74, 76, 78 makes it possible to compensate for the length difference between the bearing points on the lifting columns 72 and 74 or 78 and 76 that necessarily occurs when the frame 80 is tilted.
  • the printing unit frame 14 can be displaced relative to the U-shaped frame 80 by means of an actuator 84.
  • a shift in the longitudinal direction or printing direction of the printing unit frame 14 relative to the U-shaped frame 80 during the printing process contributes to an improvement in the print quality since, for example, smearing of the printed image is prevented.
  • the lifting columns 72, 74, 76 and 78 and the actuator 84 are controlled by means of a control device 86, which is only shown schematically.
  • the control device 86 has the geometric data of the surface of the object 64 to be printed and, depending on a position of the doctor blade holder 16 relative to the surface of the object 64 to be printed, controls the lifting columns 72, 74, 76 and 78 so that the printing unit frame 40 is always tangential is aligned with a just printed surface portion of the article 64.
  • the geometry data of the surface of the object 64 is obtained by the control advises 86, for example, about a teach-in process in which the object 64 is scanned with a squeegee or by directly entering this geometry data into a memory of the control unit 86.
  • the device 70 of FIG. 2 can be adjusted in a particularly simple manner to objects of different curvature to be printed , since only the geometry data in the memory of the control unit 86 need to be changed for this.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Screen Printers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Siebdrucken mit einer Auflagefläche (11) für einen zu bedruckenden Gegenstand (64) und einem Druckwerk (12), wenigstens bestehend aus einem Druckwerksrahmen (14) und einem sich in einer Querrichtung innerhalb des Druckwerksrahmens (14) erstreckenden und im Druckwerksrahmen (14) in einer Längsrichtung verschiebbar geführten Rakelhalter (16) zum Befestigen einer Rakel (44). Erfindungsgemäss ist das Druckwerk (12) wenigstens in einer senkrecht zur Auflagefläche (11) und parallel zur Längsrichtung verlaufenden Ebene bewegbar angeordnet und es sind Mittel (22, 24, 26, 72, 74, 76, 78) zum abgestimmten Bewegen des Druckwerks und der Rakelhalters vorgesehen. Verwendung z.B. zum Bedrucken von gekrümmten Fahrzeugscheiben.

Description

Beschreibung Vorrichtung zum Siebdrucken und Siebdruckverfahren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Siebdrucken mit einer Auflagefläche für einen zu bedruckenden Gegenstand und einem Druckwerk, wenigstens bestehend aus einem Druckwerksrahmen und einem sich in einer Querrichtung innerhalb des Druckwerksrahmens erstreckenden und im Druckwerksrahmen in einer Längsrichtung verschiebbar geführ- ten Rakelhalter zum Befestigen einer Rakel.
Gattungsgemäße Vorrichtungen zum Siebdrucken sind zum Bedrucken von planen Flächen geeignet. Unter anderem können Glasscheiben bedruckt werden, beispielsweise um die Leiterbahnen einer Heckschei- benheizung für ein Fahrzeug aufzubringen. Nach dem Aufdrucken der Leiterbahnen kann die Heckscheibe dann in ihre endgültige Form gebogen werden. Gleichzeitig mit dem Biegevorgang der Scheibe werden die aufgedruckten Farben eingebrannt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2143137 ist eine Vorrichtung zum Bedrucken von Rotationskörpern mittels Siebdruck bekannt. Hierbei wird der zu bedruckende Rotationskörper entlang einem feststehenden Sieb abgerollt und gleichzeitig wird auf der gegenüberliegenden Seite des Siebs eine Rakel entlang des Siebes bewegt. Diese Siebdruckvor- richtung ist aber ausschließlich für Rotationskörper geeignet, deren zu bedruckende Umfangsfläche auf einem Sieb abgerollt werden kann.
Mit der Erfindung soll eine Vorrichtung zum Siebdrucken und ein Siebdruckverfahren zum Bedrucken gekrümmter Oberflächen bereitgestellt werden. Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung zum Siebdrucken mit einer Auflagefläche für einen zu bedruckenden Gegenstand und einem Druckwerk, wenigstens bestehend aus einem Druckwerksrahmen und einem sich in einer Querrichtung innerhalb des Druckwerksrahmens erstreckenden und im Druckwerksrahmen in einer Längsrichtung verschiebbar geführten Rakelhalter zum Befestigen einer Rakel vorgesehen, bei der das Druckwerk wenigstens in einer senkrecht zur Auflagefläche und parallel zur Längsrichtung verlaufenden Ebene bewegbar angeordnet ist und bei der Mittel zum abgestimmten Bewegen des Druck- werks und der Rakel vorgesehen sind.
Indem das Druckwerk wenigstens in einer senkrecht zur Auflagefläche und parallel zur Längsrichtung verlaufenden Ebene bewegbar angeordnet ist und für eine abgestimmte Bewegung von Druckwerk und Rakel gesorgt ist, können in Längsrichtung, das bedeutet in Bewegungsrichtung der Rakel gesehen, gekrümmte Flächen, speziell konvexe Flächen, bedruckt werden. Indem das Druckwerk selbst relativ zur Auflagefläche bewegt wird, ist es möglich, eine stets optimale Winkellage des Siebes und der Rakel zu dem gerade bedruckten Oberflächenabschnitt einzu- stellen.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel zum abgestimmten Bewegen des Druckwerks und der Rakel in einer Weise ausgebildet, um den Druckwerksrahmen während einer Druckbewegung der Rakel, bezogen auf eine gedachte Berührungslinie zwischen der Rakel und einem zu bedruckenden Gegenstand und in Querrichtung gesehen, tangential zu einer Oberfläche des wenigstens in Längsrichtung gekrümmten zu bedruckenden Gegenstandes zu halten.
Auf diese Weise sind der Druckwerksrahmen und ein im Druckwerksrahmen angeordnetes Drucksieb stets optimal zum gerade bedruckten Oberflächenabschnitt ausgerichtet. In Weiterbildung der Erfindung ist der Rakelhalter beidseitig in einer Kulissenbahn an der Basis geführt.
Die Kulissenbahn wird angepasst an die Krümmung des zu bedruckenden Gegenstandes ausgeführt, so dass der Rakelhalter und eine daran befestigte Rakel annähernd parallel zur Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes geführt werden. Die Führung des Rakelhalters in einer Kulissenbahn erlaubt eine einfache Anpassung an verschieden ge- krümmte zu bedruckende Gegenstände durch Austauschen der Kulissenbahn.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Rakelhalter bezüglich seiner Winkellage und seinem Abstand zur Auflagefläche mittels der Kulissenbahn geführt, wobei die Führung des Rakelhalters am Druckwerksrahmen in einer Weise ausgebildet ist, dass wenigstens während einer Druckbewegung des Rakelhalters eine Winkellage von Rakelhalter und Druckwerksrahmen konstant ist.
Auf diese Weise wird der Druckwerksrahmen durch den Rakelhalter ausgerichtet, so dass Rakel und Druckwerksrahmen bzw. Sieb stets in einem optimalen Winkel zueinander stehen. Die automatische Ausrichtung des Druckwerksrahmens zum Rakelhalter erlaubt einen konstruktiv einfachen Aufbau der Vorrichtung zum Siebdrucken und speziell kann die Vorrichtung zum Siebdrucken an unterschiedliche gekrümmte Gegenstände durch Auswechseln lediglich der Kulissenbahnen angepasst werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens eine parallel zu der Kulis- senbahn verlaufende erste Abrollfläche vorgesehen, auf der eine zweite Abrollfläche des Druckwerksrahmens während einer Druckbewegung des Rakels abrollt. Durch diese Maßnahmen kann sich der Druckrahmen zusätzlich zur Führung durch den Rakelhalter noch auf der ersten Abrollfläche abstützen. Dadurch wird ein stabiler Aufbau der Vorrichtung erzielt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die erste und die zweite Abrollfläche mit einer Verzahnung versehen.
Auf diese Weise kann eine Verschiebung des Druckwerksrahmens pa- rallel zur Längsrichtung während des Druckvorgangs vermieden werden, so dass eine hohe Druckqualität sichergestellt ist. Durch die Verzahnungen der Abrollflächen wird der Druckwerksrahmen somit parallel zur Längsrichtung fixiert und kann dennoch eine Wippbewegung ausführen, um stets tangential zum zu bedruckenden Oberflächenabschnitt ausge- richtet zu sein.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Druckwerksrahmen mittels mehrerer Stellglieder in seiner Winkellage zur Basis einstellbar.
Indem der Druckwerksrahmen mittels mehrerer Stellglieder geführt wird, ist eine äußerst flexible Vorrichtung zum Siebdrucken geschaffen, bei der unterschiedliche Krümmungen eines zu bedruckenden Gegenstandes durch eine unterschiedliche Ansteuerung der Stellglieder berücksichtigt werden können.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit zum Ansteuern der Stellglieder vorgesehen, wobei die Stellglieder in Abhängigkeit einer Oberflächengeometrie eines zu bedruckenden Gegenstandes sowie einer Position des Rakels relativ zu dem zu bedruckenden Gegenstand angesteuert werden. Beispielsweise kann eine Oberflächengeometrie eines zu bedruckenden Gegenstandes in einem Lernvorgang mittels des Rakels abgetastet werden oder Geometriedaten eines zu bedruckenden Gegenstandes können direkt eingegeben werden. Die Steuereinheit ermittelt während des Druckvorgangs dann die zur jeweiligen Rakelstellung passende Winkellage des Druckwerksrahmens und steuert die Stellglieder entsprechend an.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Stellglieder als mittels Stellmoto- ren angetriebene Hubsäulen ausgebildet.
Eine solche Ausbildung erlaubt beispielsweise die Verbindung des Druckwerksrahmens mit einer Basis über vier, an den Ecken des Druckwerksrahmens angeordnete Hubsäulen. Dadurch wird eine stabile und dabei flexible Anordnung gewährleistet.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch durch ein Siebdruckverfahren zum Bedrucken gekrümmter Oberflächen gelöst, bei dem die Schritte des Einlesens einer Oberflächenkontur eines zu bedru- ckenden Gegenstandes und des Ausrichtens eines Druckwerks während eines Druckvorgangs in einer Weise vorgesehen sind, dass ein Siebrahmen während einer Druckbewegung einer Rakel in einer gedachten Berührungslinie zwischen Rakel und zu bedruckendem Gegenstand stets tangential zu dem zu bedruckenden Gegenstand gehalten wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Siebdrucken gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Siebdrucken gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine Rakel zur Verwendung mit den Vorrichtungen zum Siebdru- cken der Fig. 1 und der Fig. 2 und
Fig. 4 eine an einem Rakelhalter befestigte Rakel zur Verwendung bei einer Vorrichtung zum Siebdrucken gemäß Fig. 1 und Fig. 2.
Die perspektivische Darstellung der Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Siebdrucken mit einer Auflagefläche 11 , die die Oberseite einer Basis 12 bildet. Auf die Auflagefläche 11 wird ein zu bedruckender Gegenstand aufgelegt, beispielsweise eine zu bedruckende, gekrümmte Fahrzeugscheibe. Die Auflagefläche 11 kann mittels einer automatischen Trans- portvorrichtung beschickt werden oder selbst Teil einer Transportvorrichtung sein. Die Vorrichtung 10 zum Siebdrucken weist weiter ein Druckwerk 12 auf, das einen Druckwerksrahmen 14 sowie einen Rakelhalter 16 aufweist. Der Rakelhalter 16 erstreckt sich quer zu einer Längsrichtung 13, die mittels eines Pfeiles auf der Auflagefläche 11 angedeutet ist, über den Druckwerksrahmen 14 und ist an zwei parallel zueinander verlaufenden Längsträgern des Druckwerksrahmens 14 in jeweils einer Längsführungsschiene 18 geführt, wobei in der Darstellung der Fig. 1 lediglich eine Führungsschiene 18 erkennbar ist. Die Führungsschiene 18 sowie die passenden Gegenstücke am Rakelhalter 16 sind in einer Weise ausgebildet, dass der Rakelhalter 16 und der Druckwerksrahmen 14 während einer Bewegung des Rakelhalters 16 entlang der Führungsschienen 18 stets eine konstante Winkellage zueinander einnehmen. Bei der dargestellten Vorrichtung 10 zum Siebdrucken bleiben Rakelhalter 16 und Druckwerksrahmen 14 stets senkrecht zueinander ausgerichtet.
Der Rakelhalter 16 ist darüber hinaus an seinem rechten und linken En- de mit jeweils einem Tragblech 20 mit dreieckartiger Form versehen, wobei ein verjüngtes Ende der Tragbleche 20 am Rakelhalter 16 befestigt ist. An einem breiteren Ende der Tragbleche 20 sind jeweils zwei Führungsrollen 22 befestigt, die in Längsrichtung 13 voneinander beabstandet sind. Die Führungsrollen 22 jedes Tragblechs 20 sind in einer Kulissenbahn 24 bzw. 26 angeordnet. Die in Längsrichtung 13 gesehen linke Kulissenbahn 24 ist in einem linken Kulissenträger 28 vorgesehen und die in Längsrichtung 13 gesehen rechte Kulissenbahn 26 ist in einem rechten Kulissenträger 30 vorgesehen.
Die Kulissenträger 28 und 30 sind mit der Basis 12 über jeweils einen Zwischenträger 32 bzw. 34 verbunden. Der Verlauf der Kulissenbahnen 24 und 26 folgt dem Verlauf einer Oberfläche eines zu bedruckenden Gegenstandes in der Längsrichtung 13, das bedeutet in oder entgegen einer Bewegungsrichtung des Rakels 16 relativ zum Druckwerksrahmen 14, so dass die Rakel 16 mittels der Kulissenbahnen 24 und 26 im wesentlichen parallel zu einer Oberfläche eines zu bedruckenden Gegenstandes geführt wird, wenn der Rakelhalter 16 entlang der Kulissenbahnen 24 und 26 bewegt wird.
Die Vorrichtung 10 zum Siebddrucken kann in einfacher Weise auf unterschiedlich gekrümmte Gegenstände eingerichtet werden, indem die Zwischenträger 32, 34 mit den Kulissenträgern 28 bzw. 30 ausgetauscht und gegen Kulissenträger mit an den zu bedruckenden Gegenstand an- gepassten Kulissenbahnen ausgetauscht werden.
Bei einem Druckvorgang wird in die Vorrichtung 10 ein nicht dargestelltes Drucksieb eingelegt und in den Rakelhalter 16 eine ebenfalls nicht dargestellte Rakel eingespannt. Das Drucksieb wird in bekannter Weise mit Farbe versehen, die die Rakel 16 bei einer Bewegung des Rakelhalters 16 entlang des Druckwerksrahmens 14 durch Öffnungen im Drucksieb drückt, so dass die Farbe an den dafür vorgesehenen Stellen auf den zu bedruckenden Gegenstand aufgebracht wird. Während einer solchen Druckbewegung wird der Rakelhalter 16 durch die Führungsrollen 22 in den Kulissenbahnen 24 und 26 stets senkrecht zum gerade über- strichenen Oberflächenabschnitt des zu bedruckenden Gegenstandes gehalten. Infolgedessen wird der Druckwerksrahmen und somit das Drucksieb durch die Führung des Rakelhalters 16 im Druckwerksrahmen 14 mittels der Führungsschienen 18 stets tangential zu einem gerade von der Rakel überstrichenen Oberflächenabschnitt des zu bedruckenden Gegenstandes gehalten. Auf diese Weise lässt sich ein optimaler Druckvorgang erreichen.
Die Kulissenträger 28 und 30 sind auf ihrer, dem Druckwerksrahmen 14 zugewandten Oberkante jeweils mit einer Verzahnung 36 bzw. 38 versehen. Die Verzahnungen 36, 38 sind jeweils mittels eines über die O- berkante der Kulissenträger 28, 30 gespannten Zahnriemens realisiert. Eine den Verzahnungen 36 bzw. 38 gegenüberliegende Unterseite der Längsträger des Druckwerksrahmens 14 ist jeweils mit einer Zahnleiste 40 bzw. 42 versehen, deren Verzahnung in die Verzahnung 36 bzw. 38 der Kulissenträger 28 bzw. 30 eingreift. Die ineinander eingreifenden Verzahnungen sind in einer Weise ausgebildet, so dass eine Verschie- bung des Druckwerksrahmens 14 parallel zur Längsrichtung 13 relativ zu den Kulissenträgern 28, 30 verhindert wird. Der Druckwerksrahmen 14 führt während eines Druckvorgangs und einer Bewegung des Rakelhalters 16 entlang der Kulissenbahn 24, 26 somit eine Wippbewegung aus und rollt auf den Oberkanten der Kulissenträger 28, 30 ab. Da eine Verschiebung parallel zur Längsrichtung 13 durch die Verzahnungen 36, 38 an den Kulissenträgern 28, 30 und den Zahnleisten 40, 42 am Druckwerksrahmen 14 vermieden wird, wird ein exaktes Druckbild auf dem zu bedruckenden Gegenstand gewährleistet.
Die Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht einer Rakel 44, die in den Rakelhal- ter 16 der Vorrichtung der Fig. 1 eingesetzt werden kann. Die Rakel 44 weist ein elastisches Auftragselement 46 auf, das sich über die gesamte Breite eines zu bedruckenden Gegenstandes erstreckt und dessen dem zu bedruckenden Gegenstand zugewandte Druckkante 48 gekrümmt ausgebildet ist. Die gekrümmte Druckkante 48 ist dabei an eine Krüm- mung des zu bedruckenden Gegenstandes in Querrichtung angepasst. Die Rakel 44 ist mit insgesamt drei Halteabschnitten 50, 52, 54 versehen, die beabstandet zueinander mit dem elastischen Auftragselement 46 verbunden sind. Es ist dabei festzuhalten, dass durchaus mehr als drei Halteabschnitte vorgesehen sein können. Infolgedessen können die Halteabschnitte 50, 52 und 54 relativ zueinander bewegt werden, da sie lediglich über das elastische Auftragselement 46 miteinander in Verbindung stehen. Von jedem Halteabschnitt 50, 52, 54 geht jeweils ein Führungsblech 56, 58 bzw. 60 aus, das wenigstens während eines Druckvorgangs an dem elastischen Auftragselement 46 anliegt und für einen gleichmäßigen Anpressdruck der Druckkante 48 am Drucksieb bzw. dem zu bedruckenden Gegenstand sorgt. Eine der Druckkante 48 zugewandte Unterkante der Führungsbleche 56, 58 bzw. 60 verläuft jeweils parallel zur Druckkante 48.
Weist ein zu bedruckender Gegenstand eine in Querrichtung konstante Krümmung auf, wird die Krümmung der Druckkante 48 passend zu dieser Krümmung gewählt. Verändert sich die Krümmung des zu bedruckenden Gegenstandes in Querrichtung über die Längsrichtung des zu bedruckenden Gegenstandes, d.h. in Bewegungsrichtung der Rakel ge- sehen, wird die Druckkante 48 entsprechend einer mittleren Krümmung des zu bedruckenden Gegenstandes in Querrichtung gewählt. Die Darstellung der Fig. 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Anordnung der Rakel 44 an dem Rakelhalter 16. Jeder der Halteabschnitte 50, 52 und 54 ist mit jeweils zwei Verstellzylindern 62 mit dem Rakelhalter 16 verbunden. Die Verstellzylinder 62 sind einzeln ansteuerbar, so dass ein Anpressdruck der Rakel 44 auf einen zu bedruckenden Gegenstand 64 verändert werden kann. Darüber hinaus kann auch eine Position der Halteabschnitte 50, 52, 54 relativ zum Rakelhalter 16 verändert werden. Durch die Veränderung des Anpressdrucks oder der relativen Position kann eine Anpassung an eine sich verändernde Krümmung des zu be- druckenden Gegenstandes 64 erfolgen. Dies deshalb, da die Halteabschnitte 50, 52 und 54 relativ zueinander beweglich sind, so dass die Rakel 44 durch geeignete Ansteuerung der Verstellzylinder 62 in sich verformt werden kann.
Die Darstellung der Fig. 2 zeigt in schematischer perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In Bezug auf die Fig. 1 sind funktionsgleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wie bei der Vorrichtung der Fig. 1 liegt der zu bedruckende Gegenstand 64, beispielsweise eine bereits gebogene Fahrzeugscheibe, auf einer Auflagefläche an der Oberseite der Basis 12 auf. Der Rakelhalter 16 ist in Führungsschienen 18 am Druckwerksrahmen 14 geführt. Im Unterschied zur Vorrichtung 10 der Fig. 1 wird der Druckwerksrahmen 14 bei der Vorrichtung 70 zum Siebdrucken gemäß Fig. 2 mit vier Hubsäulen 72, 74, 76 und 78 mit der Basis 12 verbunden und kann durch diese Hubsäulen 72, 74, 76 und 78 in seiner Winkellage relativ zur Auflagefläche der Basis 12 eingestellt werden. Die Hubsäulen 72, 74, 76, 78 sind beispielsweise als Gewindespindeln ausgebildet, die über Getriebemotoren verstellt werden. Die Hubsäulen 72, 74, 76, 78 sind mit den Schenkeln eines U-förmigen Rahmens 80 verbunden. Die Hubsäulen 72 und 74 sind mit einem ersten Schenkel des Rahmens 80 und die Hubsäulen 76, 78 sind mit einem zweiten Schenkel des Rahmens 80 verbunden. Auf den Schenkeln des U-förmigen Rahmens 80 sind die Führungsbai- ken des Druckwerksrahmens 14 verschiebbar angeordnet. Der Druckwerksrahmen 14 ist parallel zur Bewegungsrichtung des Rakelhalters 16, das bedeutet parallel zur Längsrichtung, auf dem Rahmen 80 verschiebbar angeordnet. Die Verschiebbarkeit des Druckwerksrahmens 14 auf dem Rahmen 80 ist mittels der Doppelpfeile 82 angedeutet. Der U- förmige Rahmen 80 ist mit den Hubsäulen 72, 78 mittels eines Festlagers drehbar verbunden. Mit den Hubsäulen 75, 76 ist der U-förmige Rahmen 80 jeweils mittels eines Loslagers verbunden. Dieses Loslager ist jeweils mittels eines parallel zur Längsrichtung verlaufenden Lang- lochs in den Hubsäulen 74 bzw. 76 und eines im Langloch geführten Lagerstiftes am Rahmen 80 realisiert. Durch diese Fes Loslagerung des U-förmigen Rahmens 80 an den Hubsäulen 72, 74, 76, 78 kann die bei einem Verkippen des Rahmens 80 zwangsläufig auftretende Längendifferenz zwischen den Lagerstellen an den Hubsäulen 72 und 74 bzw. 78 und 76 ausgeglichen werden.
Der Druckwerksrahmen 14 kann relativ zu dem U-förmigen Rahmen 80 mittels eines Stellgliedes 84 verschoben werden. Eine Verschiebung in Längsrichtung bzw. Druckrichtung des Druckwerksrahmens 14 relativ zu dem U-förmigen Rahmen 80 während des Druckvorgangs trägt zu einer Verbesserung der Druckqualität bei, da beispielsweise ein Verschmieren des Druckbilds verhindert wird.
Die Hubsäulen 72, 74, 76 und 78 und das Stellglied 84 werden mittels eines lediglich schematisch dargestellten Steuergeräts 86 angesteuert. Das Steuergerät 86 verfügt über die geometrischen Daten der zu bedruckenden Oberfläche des Gegenstandes 64 und steuert in Abhängigkeit einer Position des Rakelhalters 16 relativ zur Oberfläche des zu bedruckenden Gegenstandes 64 die Hubsäulen 72, 74, 76 und 78 so an, dass der Druckwerksrahmen 40 stets tangential zu einem gerade bedruckten Oberflächenabschnitt des Gegenstandes 64 ausgerichtet ist. Die Geometriedaten der Oberfläche des Gegenstandes 64 erhält das Steuerge- rät 86 beispielsweise über einen Einlernvorgang, bei dem der Gegenstand 64 mit einer Rakel abgetastet wird oder durch unmittelbare Eingabe dieser Geometriedaten in einen Speicher des Steuergeräts 86. Die Vorrichtung 70 der Fig. 2 lässt sich in besonders einfacher Weise auf unterschiedlich gekrümmte zu bedruckende Gegenstände einstellen, da hierzu lediglich die Geometriedaten im Speicher des Steuergeräts 86 verändert werden müssen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Siebdrucken mit einer Auflagefläche (11) für einen zu bedruckenden Gegenstand (64) und einem Druckwerk (12), wenigstens bestehend aus einem Druckwerksrahmen (14) und einem sich in einer Querrichtung innerhalb des Druckwerksrahmens (14) erstreckenden und im Druckwerksrahmen (14) in einer Längsrichtung (13) verschiebbar geführten Rakelhalter (16) zum Befestigen einer Rakel (44), dadurch gekennzeichnet, dass das Druckwerk (12) wenigstens in einer senkrecht zur Auflagefläche (11 ) und parallel zur Längsrichtung (13) verlaufenden Ebene bewegbar angeordnet ist und dass Mittel (22, 24, 26; 72, 74, 76, 78) zum abgestimmten Bewegen des Druckwerks (12) und des Rakelhalters (16) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (22, 24, 26; 72, 74, 76, 78) in einer Weise ausgebildet sind, um den Druckwerksrahmen (14) während einer Druckbewegung der Rakel (44), bezogen auf eine gedachte Berührungslinie zwischen der Rakel (44) und einem zu bedruckenden Gegenstand (64) und in Querrichtung gesehen, tangential zu einer Oberfläche des wenigstens in Längsrichtung (13) gekrümmten zu bedruckenden Gegenstandes (64) zu halten.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rakelhalter (16) beidseitig in einer Kulissenbahn (24, 26) relativ zur Auflagefläche (11 ) geführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rakelhalter (16) bezüglich seiner Winkellage und seinem Abstand zur Auflagefläche (11 ) mittels der Kulissenbahn (24, 26) geführt ist, wobei die Führung (18) des Rakelhalters (16) am Druckwerksrah- men (14) in einer Weise ausgebildet ist, dass wenigstens während einer Druckbewegung des Rakelhalters (16) eine Winkellage von Rakelhalter (16) und Druckwerksrahmen (14) konstant ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine parallel zu der Kulissenbahn (24, 26) verlaufende ersten Abrollfläche (36, 38) vorgesehen ist, auf der eine zweite Abrollfläche (40, 42) des Druckwerksrahmens (14) während einer Druckbewegung des Rakels (44) abrollt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Abrollfläche (36, 38, 40, 42) mit einer Verzahnung versehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwerksrahmen (14) mittels mehrerer Stellglieder (72, 74, 76, 78) in seiner Winkellage zur Auflagefläche (11 ) einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (80) zum Ansteuern der Stellglieder (72, 74, 76, 78) vorgesehen ist, wobei die Stellglieder (72, 74, 76, 78) in Abhängigkeit einer Oberflächengeometrie eines zu bedruckenden Gegenstandes (64) sowie einer Position der Rakel (44) relativ zu dem zu bedruckenden Gegenstand (64) angesteuert werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellglieder als mittels Stellmotoren angetriebene Hubsäulen (72, 74, 76, 78) ausgebildet sind.
10. Siebdruckverfahren zum Bedrucken gekrümmter Oberflächen, mit den Schritten des Einlesens einer Oberflächenkontur eines zu bedruckenden Gegenstandes (64) und des Ausrichtens eines Druck- werks (12) während eines Druckvorgangs in einer Weise, dass ein Siebrahmen während einer Druckbewegung einer Rakel (44) in einer gedachten Berührungslinie zwischen Rakel (44) und zu bedruckendem Gegenstand (64) stets tangential zu dem zu bedruckenden Gegenstand (64) gehalten wird.
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