DE2032398C3 - Einrichtung zum Bedrucken oder Beschichten von flächenförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bedrucken oder Beschichten von flächenförmigen Material mit einer Rakel und einer Stützunterlage, die einen stabilen Stützkörper aufweist, über den in Bewegungsrichtung des zu bearbeitenden Materials eine zumindest in einer Richtung biegeschlaffe Auflage für das zu bearbeitende Material läuft und der Stützkörper auf der der Auflage zugewandten Seite einen Hohlraum aufweist, in welchem unter Überdruck stehendes gasförmiges oder flüssiges Druckmedium ein Druckpolster bildet.

Bei einer bekannten Einrichtung der genannten Art wird der Hohlraum durch einen elastischen Hohlkörper gebildet, welcher mit Ausnahme einer öffnung für die Zufuhr von Druckluft allseitig geschlossen ist. Durch eine derartige Einrichtung werden Unregelmäßigkeiten in der Herstellung der Rakel oder Verformungen derselben im Betrieb ausgeglichen, jedoch ist nachteilig, daß die Auflage für das zu bearbeitende Material auf dem Hohlkörper oder einer allfällig vorgesehenen Zwischenlage gleitet, wodurch sich ein unerwünschter Abrieb, vor allem aber eine mitunter erhebliche Reibung ergibt, welche zu erhöhter Antriebsleistung, zu zeitlich und örtlich wechselnden Dehnungen des Drucktuches und damit zu ungenauem Druck u. dgl. führt.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß der Hohlraum gegen die Auflage hin offen ist, und ein den Hohlraum umfassender enger

ίο Spalt zwischen der Auflage und dem Stützkörper vorgesehen ist, durch den das mittels eines in den Hohlraum mündenden Kanals laufend zugeführte Medium abströmL

Im Gegensatz zum bekannten Druckpolster, welches

einmal gefüllt wird und welchem lediglich zum Ausgleichen von Leckverlusten oder zur Regelung des Drukkes Medium zugeführt, bzw. aus diesem abgelassen wird, entsteht in der erfindungsgemäßen Einrichtung eine dauernde Strömung, da die Auflage von Stützkörpern abgehoben wird und sich zwischen diesen ein Spalt bildet, durch den laufend Medium abströmt. Da sich demnach Auflage und Stützkörper im Betrieb nicht berühren, ist die Reibung praktisch auf Null reduziert. Dabei bleiben die Vorteile einer elastischen Unterstützung voll gewahrt, so daß Abweichungen der Rakel von der idealen Form ohne nachteiligen Einfluß auf die Druckqualität bleiben.

Als biegeschlaffe Auflage kann z. B. ein zumindest in Anpreßrichtung nachgiebiger Metallzylinder oder aber

beispielsweise ein endloses, insbesondere flexibles Band, das gegebenenfalls über mehrere Bearbeitungsstationen geführt ist — etwa ein bei Schablonendruckmaschinen übliches Drucktuch — vorgesehen sein.
Wird die Rakel magnetisch angepreßt, ist also der Stützkörper als Magnetbalken ausgebildet, in welchem einzelne Pole nebeneinander angeordnet sind, so ist eine nachgiebige Unterstützung besonders wichtig, da die auf die Rakel einwirkenden Kräfte örtlich schwankende Werte haben, welche die Rakel wellenförmig zu verformen trachten, was im Druckbild zu Streifenbildung führen kann. Eine möglichst enge Aufeinanderfolge der Magnetpole ist daher erwünscht. Da damit die Anordnung der Zufuhrkanäle für das Druckmedium, welche wegen der kontinuierlichen Strömung nicht unerhebliche Querschnitte erhalten müssen, auf konstruktive Schwierigkeiten stößt, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Zufuhrkanal für das Druckmedium bei magnetischer Anziehung der Rollrakel durch eine axiale Bohrung in wenigstens einem der im Stützkörper angeordneten Magnetkerne gebildet ist. Durch diese Anordnung ist nicht nur eine raumsparende Anordnung der Zufuhrkanäle möglich, sondern es erfolgt auch eine intensive Kühlung der Magnetkerne.

Da weiter bei extremen Betriebsbedingungen nicht ganz ausgeschlossen werden kann, daß kurzzeitig und örtlich Körperberührung zwischen der bewegten Auflage und dem Stützkörper auftritt, was bei der sonstigen Reibungsfreiheit zu einer erheblichen Störung des Gleichgewichtes führen würde, wird weiter vorgeschlagen, daß der Hohlraum in einer aus hochpolymerem Werkstoff wie Gießharz bestehenden Deckschicht des Stützkörpers angeordnet ist, welcher sehr gute Gleiteigenschaften aufweist. Außerdem ergeben sich Vorteile in herstellungstechnischer Hinsicht.

Um schließlich den Bedarf an Druckmedium klein zu halten, ist es zweckmäßig, in der der beweglichen Auflage zugewandten Oberfläche des feststehenden stabi-

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len Stützkörpers bzw. in dessen Deckschicht aus hochpolymerem Werkstoff vorzugsweise rillenförmige Ausnehmungen nach Art einer Labyrinthdichtung auszubilden.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung durch ein a Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt,

F i g. 1 den Querschnitt einer Druckstation einer Rotationsschablonendruckmaschine,

F i g. 2 dieselbe Druckstation im Längsschnitt entlang der Arbeitsbreite der Maschine,

F i g. 3 einen schematischen Längsschnitt einer anderen Rotationsschablonendruckmaschine und

F i g. 4 den vergrößerten Querschnitt einer Druckstation dieser Maschine.

Die Einrichtung gemäß Ausführungsbeispiel nach '5 F i g. 1 und 2 stellt z. B. eine Druckstation einer Rotationsschablonendruckmaschine, weiche üblicherweise mehrere solcher Druckstationen aufweist, dar. Die zu bedruckende Warenbahn 1 wird in Richtung des Pfeiles 2 zwischen einer Zylinderschablone 3 und der Stütz- *> unterlage hindurchgeführt. Die Warenbahn 1 kann in bekannter Weise auch auf einem Transportband (Drucktuch) aufgeklebt sein. Im Inneren der Zylinderschablone 3 befindet sich an der Stelle, wo die Zylinderschablone 3 die Warenbahn 1 berührt, eine Rollrakel 4, *5 welche sich bei der Drehung der Zylinderschablone 3 in Richtung des Pfeiles 5 durch Abwälzen an der Schabloneninnenwand dreht und dabei die im Schabloneninneren befindliche Druckfarbe durch die Schablonenöffnungen auf die Warenbahn 1 preßt. Die Druckfarbe gelangt durch das mit öffnungen versehene Farbrohr 6 in das Schabloneninnere. Am Farbrohr 6 ist ferner eine Stützleiste 7 für die Rollrakel 4 angeordnet. Mittels Schablonenköpfe 8 wird die Zylinderschablone 3 in die Maschine eingespannt. J5

Die Druckunterlage weist eine bewegliche Auflage in Form eines in Richtung des Pfeiles 9 rotierenden dünnen Metallzylinders 10 auf. Im Inneren des Metallzylinders 10 befindet sich ein stabiler ruhender Stützkörper 11, der auch die Auflage für den Metallzylinder 10 bildet. Zwischen dem Metallzylinder 10 und dem stabilen Stützkörper U befindet sich ein Hohlraum 12, der durch einen ihn umschließenden Spalt 13 zwischen Metallzylinder 10 und Stützkörper 11 'legrenzt ist. Der Hohlraum 12 ist über mehrere Rohrleitungen 14 (etwa wie in F i g. 2) an eine Sammelrohrleitung 15 angeschlossen. Über das Rohrleitungssystem 14, 15 wird in den Hohlraum 12 ein unter höherem als atmosphärischen Druck befindliches flüssiges oder gasförmiges Medium, z. B. Druckluft gefördert. Auf diese Weise wird zwischen dem Metallzylinder IQ, also zwischen der beweglichen Auflage und dem stabilen Stützkörper !1 ein Druckpolster geschaffen. Der Metallzylinder 10 wird dadurch ein wenig vom Stützkörper 11 abgehoben und drückt mit gleichmäßiger Flächenpressung gegen die zu bedruckende Warenbahn 1, und zwar unabhängig vom jeweiligen Durchbiegungszustand der Rollrakel 4 bzw. der Zylinderschablone 3. Da das gasförmige oder flüssige Druckmedium durch den Spalt 13 ausströmen kann, muß über das Rohrleitungssystem 14, 15 ständig Druckmedium nachgefordert werden. Das Ausströmen des gasförmigen oder flüssigen Druckmediums durch den Spalt 13 bewirkt, daß sich die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Metallzylinder 10 ausgebildete bewegliche Auflage ohne Festkörperreibung über ihre Auflage am stabilen Stützkörper 11 bewegt.

In der Stützunterlage ist auch ein Magnetkörper eingebaut, welcher aus einer Reihe von Elektromagneten 16 mit stehend angeordneten Magnetkernen 17 besteht. Die Schaltung der Wicklung der Elektromagnete 16 erfolgt so, daß die Magnetkerne 17 abwechselnd unterschiedlich gepolt sind. Die unteren Enden der Magnetkerne 17 sind durch ein Joch 18 verbunden, die oberen Enden ragen in den stabilen Stützkörper 11, wobei die Polflächen in der Grundfläche des Hohlraumes 12, also mit Abstand von der beweglichen Auflage (Metallzylinder 10) liegen. Bei eingeschalteten Elektromagneten 16 wird die Rollrakel 4, welche aus magnetisierbarem Material besteht, nach unten gezogen, wodurch infolge des gleichmäßigen Gegendruckes des Druckpolsters im Hohlraum 12 die Zylinderschablone 3 unter gleichmäßigem Druck über die ganze Arbeitsbreite auf die Warenbahn 1 gepreßt wird. Gleichzeitig wird durch magnetische Anziehung zwischen Magnetkörper 16, 17 und Rollrakel 4 die bewegliche Auflage der Druckunterlage, d. h. der Metallzylinder 10 gegen die Auflagefläche am stabilen Stützkörper 11 gedruckt, wobei allerdings eine unmittelbare Berührung von Metalfzylinder 10 und Stützkörper 11 durch das im Spalt ausströmende Druckmedium vermieden wird.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Einrichtung kann bei entsprechender Ausbildung der Zylinderschablone auch zum Beschichten von Warenbahnen verwendet werden.

Auch bei der Rotationsschablonendruckmaschine nach F i g. 3 sind die Druckstationen (in F i g. 4 deutlicher dargestellt) Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung. Die Rotationsschablonendruckmaschine nach F i g. 3 weist als Auflage für die zu bedruckende Warenbahn 1 ein endloses Drucktuch 19, z. B. aus einem Gummi-Textil-Schichtstoff auf und ist über zwei Umlenkwalzen 19', 19" ausgespannt. Die Umlenkwalze 19' ist angetrieben. Über dem Obertrum des Drucktuches 19 sind mehrere Zylinderschablonen 3 angeordnet, deren stirnseitige Endslücke in Schablonenaufnahmen 3' des Maschinengestelles rotierbar gelagert sind. Die Farbzufuhr in das Innere der Zylinderschablonen 3 erfolgt durch Farbrohre 6.

Wie insbesondere aus F i g. 4 ersichtlich, wird die zu bedruckende Warenbahn in Richtung des Pfeiles 2 zwischen einer Zylinderschablone und der Stützunterlage hindurchgeführt. Im Inneren der Zylinderschablone 3 befindet sich an der Stelle, wo die Zylinderschablone 3 die Warenbahn 1 berührt, eine Rollrakel 4, welche sich bei der Drehung der Zylinderschablone 3 in Richtung des Pfeiles 5 durch Abwälzen an der Schabloneninnenwandung dreht und dabei die im Schabloneninneren befindliche Druckfarbe 20 durch die Schablonenöffnungen auf die Warenbahn 1 preßt. Die Lagerung der Zylinderschablone 3 am Maschinengestell sowie die Zufuhr der Farbe zum Schabloneninneren ist nicht dargestellt und kann in bekannter Weise erfolgen.

Die Stützunterlage ist als Drucktisch ausgebildet, dei einen stabilen Stützkörper 11 aufweist, der aus Metal bestehend biegesteif ausgebildet ist, und eine aus hoch polymeren! Werkstoff, vorzugsweise aus einem mil Füllstoffen versetzten Gießharz bestehende Deck schicht 21 trägt. In der Deckschicht 21 ist unterhalb dei Berührungszone zwischen Zylinderschablone 3 unc Warenbahn 1 ein Hohlraum 12 ausgebildet. Ferne! weist die Oberfläche der Deckschicht 21 vor und hintei dem Hohlraum 12 quer zur Durchlaufrichtung 2 de Warenbahn I verlaufende rillenförmige Ausnehmun gen 22 auf.

In der Druckunterlagc ist in dem vom Gehäuse 2: umschlossenen Raum ein Elektromagnetsystem an

geordnet, welches aus einer Reihe von Magnetspulen 16 und stehend angeordneten Magnetkernen 17 betteht. In der Zeichnung ist nur eine der Magnetspule 16 und nur einer der Magnetkerne 17 sichtbar. Die Reihung der Magnetspulen 16 und Magnetkerne verlauft quer zur Bewegungsrichtung 2 der Warenbahn 1 und erstreckt sich über die Arbeitsbreite der Maschine. Die Schaltung der Magnetspulen 16 erfolgt so, daß die Magnetkerne 17 abwechselnd unterschiedlich gepolt sind. Die unteren Enden der Magnetkerne 17 sind durch ein Joch 18 verbunden, die oberen Enden ragen durch den Stützkörper 11 der stabilen Stützunterlage in dessen Deckschicht 21, wobei die Polflächen in der Grundfläche des Hohlraumes 12, also mit Abstand von der beweglichen Auflage 19 enden. Bei eingeschalteten Elektromagneten wird die mindestens teilweise aus magnetisierbarem Material bestehende Rollrakel 4 magnetisch angezogen.

Die Befestigung der Magnetkerne 17 am Drucktisch erfolgt mit Hilfe des hochpolymeren Werkstoffes, insbesondere Gießharz, der Deckschicht 21. Zu diesem Zweck ist in jedem Magnetkern 17 eine Rille 24 eingedreht, in welcher der hochpolymere Werkstoff der Deckschicht 21, in die die oberen Enden der Magnetkerne 17 eingeformt, z. B. eingegossen sind, eine gute Verankerung erfährt. Eine weitere Befestigung erfährt der Magnetkern 17 durch die Klebewirkung des hochpolymerrn Werkstoffes der Deckschicht 11 im Ringspalt 25 /wischen Magnetkern 17 und stabilem Stützkörper 11.

Einzelne oder alle Magnetkerne 17 sind mit einer axialen Bohrung 26 versehen, an die Rohrleitungen 14 angeschlossen sind, welche in eine Sammelrohrleitung 15 münden. Aus der Sammelrohrleitung 15 wird über die Rohrleitung 14 und über die Bohrungen 26 der Magnetkerne 17 ein unter höherem als atmosphärischem

ίο Druck befindliches flüssiges oder gasförmiges Medium, z. B. Druckluft, in den Hohlraum 12 gefördert und bildet dort ein Gas- oder Flüssigkeitspolster zwischen der Oberfläche der Deckschicht 21 und der Unterseite der beweglichen Auflage 19. Das abströmende Medium bewirkt, daß sich die Auflage 19 ohne Festkörperreibung über ihre Auflage am stabilen Stützkörper bzw. dessen Deckschicht 21 bewegt. Um den dabei auftretenden Verlust an gasförmigem oder flüssigem Medium in Grenzen zu halten, sind die rillenförmigen Ausnehmungen 22 vorgesehen, die nach Art einer Labyrinthdichtung wirken.

Aus F i g. 3 ist noch ersichtlich, daß die Sammelrohrleitung 15 der Druckunterlagen an eine in Maschinenlängsrichtung verlaufende Rohrleitung 15' angeschlos- »cn ist, die ihrerseits wiederum an eine Druckquelle 27,, z. B. einen Kompressor, angeschlossen ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Bedrucken oder Beschichten von flächenförmigen Material mit einer Rakel und einer Stützunterlage, die einen siabilen Stützkörper aufweist, über den in Bewegungsrichtung des zu bearbeitenden Materials eine zumindest in einer Richtung biegeschlaffe Auflage für das zu bearbeitende Material läuft und der Stützkörper auf der der Auflage zugewandten Seite einen Hohlraum aufweist, in welchem unter Überdruck stehendes gasförmiges oder flüssiges Druckmedium ein Druckpolster bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) gegen die Auflage (10, !9) hin offen ist, und ein den Hohlraum (12) umfassender enger Spalt (13) zwischen der Auflage (10, 19) und dem Stützkörper (11) vorgesehen ist, durch den das mittels eines in den Hohlraum (12) mündenden Kanals (14, 26) laufend zugeführte Medium abströmt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflage ein in Anpreßrichtung nachgiebiger Metallzylinder (10) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflage ein endloses, insbesondere flexibles Band (19) vorgesehen ist, das das Drucktuch bildet.

4. Einrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal (26) für das Druckmedium bei magnetischer Anziehung der Rollrakel (4) durch eine axiale Bohrung in wenigstens einem der im Stützkörper (11) angeordneten Magnetkerne (17) gebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) in einer aus hochpolymerem Werkstoff wie Gießharz bestehenden Deckschicht (21) des Stützkörpirs (11) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der der beweglichen Auflage (19) zugewandten Oberfläche des feststehenden stabilen Stützkörpers (11) bzw. in dessen Deckschicht (21) aus hochpolymerem Werkstoff vorzugsweise rillenförmige Ausnehmungen (22) nach Art einer Labyrinthdichtung ausgebildet sind.