Die Erfindung bezieht sich auf eine Rakelvorrichtung mit einer Rakelrolle zum Auftragen einer fliessfähiger Masse auf eine zu behandelnde Fläche.
Mit Hilfe der bisher bekannten Rakelvorrichtungen ist es nicht möglich, grössere Mengen an fliessfähiger Masse auf das zu behandelnde Gut aufzubringen. Beim Schablonendruck auf Textilien kann sich dies in einer zu geringen Durchdringung der textilen Ware mit Farbstoff auswirken. Die Ursache dieses Mangels liegt darin, dass der unter einer Streich- oder Rollrakel in dem dort vorhandenen Keilspalt zwischen Rakelrolle und zu behandelnder Fläche sich vollziehende Druckaufbau in der aufzutragenden Masse zu gering ist, um einen stärkeren Auftrag und eine stärkere Penetration der Ware zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel zu beheben und eine Rakelvorrichtung mit einer Rakelrolle und einer vor dem sich in Richtung zur behandelnden Fläche bewegenden Bereich der Rakelrolle angeordneten Leitwand, deren konkave Seite der Rakelrolle zugewandt ist, zu schaffen, durch die die aufzutragende Masse in grösserer Menge, als dies bei den bisher bekannten Rakelvorrichtungen der Fall war, auf die zu behandelnde Fläche gebracht wird und mit welcher darüber hinaus bei schnell laufenden Maschinen eine Beruhigung der Strömung in der aufzutragenden fliessfähigen Masse erzielbar ist.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die untere Kante der Leitwand in den mit der fliessfähigen Masse gefüllten Spalt unter der Rakelrolle ragt, in dem der hydrodynamische Druckaufbau zwischen Rakelrolle und Druckschablone erfolgt, und so mindestens einen Spalt bildet, durch den die fliessfähige Masse der zu behandelnden Fläche im Bereich unter der Rakelrolle zugeführt wird.
Durch diese Massnahme wird der dem hydrodynamischen Druckaufbau dienende Keilspalt zwischen Rakelrolle und zu behandelnder Fläche durch den mit Hilfe der Leitwand gebildeten Spalt im Auftrag-Bereich verlängert und es kann sich in der aufzutragenden fliessfähigen Masse ein höherer Druck aufbauen, so dass durch die Rakelvorrichtung eine grössere Masse auf das zu behandelnde Gut aufgebracht werden kann.
Durch den verlängerten Spalt wird ferner bei Rakelvorrichtungen in schnell laufenden Maschinen eine schädliche Turbulenz in der aufzutragenden Masse verhindert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen durch Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
Fig. 1 zeigt im Vertikalschnitt und Fig. 2 im Schnitt nach ll-ll der Fig. 1 eine Druckstation einer Rotationsschablonendruckmaschine.
Fig. 3 ist eine vergrösserte Vertikalschnittdarstellung der zu Fig. 1 und 2 gehörenden Rakelvorrichtung.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht und Fig. 5 im Schnitt nach V-V der Fig. 4 eine Detailvariante des stirnseitigen Endbereiches der Rakelvorrichtung.
Fig. 6 zeigt in Draufsicht und Fig. 7 im Schnitt nach VIl-VIl der Fig. 6 eine andere Detailvariante des stirnseitigen Endbereiches der Rakelvorrichtung.
Die Fig. 8 bis 13 zeigen weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Rakelvorrichtungen, jeweils im Vertikalschnitt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 zeigt eine Rakel vorrichtung für eine Rotationsschablonendruckmaschine. In der Rundschablone 1, welche mit ihren stirnseitigen End stücken 2 in Schablonenlagern 3, die mit dem Maschinengestell 4 verbunden sind, drehbar gelagert ist, befindet sich eine Rakelrolle 5. Die Rakelrolle 5 besteht aus magnetisierbarem Material und wird von einem an die Druckunterlage 6 angeschlossenen Magnetkörper, bestehend aus einer Reihe von stehend angeordneten Magnetkernen 7 und diese umschliessenden Spulen 8, angezogen. Zwischen der Rundschablone 1 und der Druckunterlage 6 wird die zu bedrukkende Warenbahn 9 mit Hilfe eines umlaufenden Drucktuches 10 hindurchbewegt.
Während sich die Warenbahn 9 und das Drucktuch 10 in Richtung des Pfeiles 11 bewegt, rotiert die Rundschablone 1 im Sinne des Pfeiles 12 und die Rakelrolle 5 wälzt sich an der Schabloneninnenwandung im Sinne des Pfeiles 13 ab. Die Farbzufuhr erfolgt in der üblichen Weise durch ein mit Auslassöffnungen versehenen Farbrohr 14, von welchem aus der vor der Rakelrolle 5 liegende Farbsumpf 15 gespeist wird. Die Rakelrolle 5 drückt bei ihrer Abwälzung an der Schabloneninnenwandung die Farbmasse aus dem Farbsumpf 15 durch die Sieböffnungen der Rundschablone 1 hindurch auf die Warenbahn 9.
Vor der Rakelrolle 5, d. h. vor dem sich in Richtung zur Rundschablone 1 bewegenden Bereich der Rakelrolle 5, ist eine Leitwand 16 angeordnet, die sich parallel zur Achse der Rakelrolle 5 über die ganze Arbeitsbreite der Rakelvorrichtung erstreckt. Die Leitwand 16 ist mit Hilfe von Armen 17 am Farbrohr 14 befestigt. Die Leitwand 16 weist ein Tropfen- profil auf, dessen konkave Seite der Rakelrolle 5 zugewandt ist und dessen spitze Kante im Spalt zwischen Rakelrolle 5 und Rundschablone 1 liegt. Zwischen der Leitwand 16 und der Rakelrolle 5 ist ein sich nach unten verengender Spalt 18 ausgebildet, durch den die Druckfarbe dem Bereich 19 unter der Rakelrolle 5 zuströmt. Ein weiterer Spalt 20, durch den Farbmasse dem Bereich 19 zuströmt, wird zwischen der Leitwand 16 und der Rundschablone 1 gebildet.
Während bei bekannten Rakelvorrichtungen sich der Druckaufbau in der Farbmasse, welcher für die Menge der durch die Sieböffnungen der Rundschablone geförderten Menge an Farbmasse entscheidend ist, etwa im Bereich 19 vollzieht, wird bei einer Rakelvorrichtung nach Fig. 1 bis 3 in erster Linie durch den Spalt 18 die Zone des wirksamen Druckaufbaues in der Farbmasse um die Spaltlänge verlängert. Da der für den Farbdurchtritt massgebliche Druck in der Farbmasse etwa proportional der Spaltlänge ist, längs der der Druckaufbau erfolgt, kann mit einer Rakelvorrichtung gemäss Fig. 1 bis 3 in der Farbmasse ein Druck aufgebaut werden, der etwa vierfach so gross ist, wie jener Druck, welcher sich ohne Leitwand 16 bloss im Bereich 19 aufbauen würde.
Auch im weiteren Spalt 20 erfolgt ein Druckaufbau in der Farbmasse, der jedoch in den von der Berührungszone zwischen Rundschablone 1 und Warenbahn 9 weiter entfernt liegenden Bereichen der Rundschablone 1 nicht zu stark sein soll, damit die Farbmasse nicht vorzeitig durch die Sieböffnungen der Rundschablone 1 durchdringt.
Die Leitwand 16 wird durch an ihr aufgebildete Nasen 21 gegenüber der Rakelrolle 1 in Distanz gehalten. Die Lage der Leitwand 16 und somit der Verlauf der Spalte 18 und 20 kann durch Verstellen des Farbrohres 14, mit dem die Leitwand 16 über die Arme 17 verbunden ist, den geforderten Druck- und Penetrationsverhältnissen entsprechend eingestellt werden.
In der einfachen Ausführung gemäss Fig. 2 ist der zwischen Rakelrolle 5 und Leitwand 16 gebildete Spalt 18 an den beiden Längsenden offen, so dass dort ein gewisser Druckabfall erfolgen könnte. Dies kann mit Hilfe einer Rakelrolle, deren stirnseitigen Endbereiche gemäss Fig. 4 und 5 bzw.
gemäss Fig. 6 und 7 ausgebildet sind, wirksam verhindert werden. Gemäss Fig. 4 und 5 ist auf einem stirnseitigen Zapfen 22 der Rakelrolle 5 ein elastischer, poröser Ring 23 angeordnet, z. B. aufgeklebt. Der Ring 23 liegt an der Stirnfläche 24 der Leitwand 16 an und dichtet so den Spalt 18 stirnseitig ab.
In der Berührungszone zwischen Ring 23 und Rundschablone
1 wird der Ring 23, wie aus Fig. 5 ersichtlich, komprimiert.
Dabei dichtet der Ring 23 auch gegen die Rundschablone 1 ab. Dieselbe Funktion wie der Ring 23 haben die Dichtlippenringe 25 gemäss Fig. 6 und 7, welche auf dem stirnseitigen Zapfen 22 der Rakelrolle 5 angeordnet sind. Durch die Dichtlippenringe 25, von denen einer an der Stirnfläche der Leitwand 16 anliegt, wird der Spalt 18 stirnseitig abgedichtet. Um die scharfe Kante 26 zwischen Rakelrolle 5 und Zapfen 22 unschädlich zu machen, ist den Dichtlippenringen 25 ein Ring 27 vorgeschaltet, der aus einem elastomeren Material relativ hoher Shorehärte besteht.
Weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Rakelvorrichtungen zeigen die Fig. 8 bis 10, wobei es sich auch hier (wie bei Fig. 1 bis 3) um Rakelvorrichtungen handelt, die in Rundschablonen 1 von Rotationsschablonendruckmaschinen angeordnet sind.
Gemäss Fig. 8 ist die Rakelrolle 5 in einem Rakelkasten angeordnet, dessen eine Wand 28 unten in eine Leitwand 16 übergeht, zwischen welcher und der Rakelrolle 5 ein Spalt 18 vorhanden ist, durch den die Farbmasse aus dem über der Rakelrolle 5 befindlichen Farbvorrat 15', der aus dem Farbrohr 14 gespeist wird, dem Bereich 19 unter der Rakelrolle 5 zuströmt, wobei im Spalt 18 ein Druckaufbau in der Farbmasse erfolgt. Die Leitwand 16 ist gegen die Rundschablone
1 durch einen flexiblen Dichtungsstreifen 29 abgedichtet, der mit Hilfe einer Leiste 30 an der Leitwand 16 befesstigt ist.
Dadurch ist - im Gegensatz zu Fig. 1 bis 3 - nur ein Spalt 18 vorhanden. Die Wand 31 des Rakelkastens trägt unten einen gleitfähigen Belag 32, an dem sich die Rakelrolle 5 dichtend abstützt. Der Rakelkasten, der ausser den zur Achse der Rakelrolle 5 parallelen Wänden 28 und 31 noch stirnseitige
Wände aufweist, ist über Halter 33 am Farbrohr 14 aufge hängt. Wird der Rakelkasten in Richtung des Pfeiles 34 ange hoben, so wird der Spalt 18 verengt und der Druckaufbau in diesem Spalt verändert. Der Druckaufbau im Spalt 18 ist am stärksten, wenn der Spalt 18 nicht zu eng und nicht zu weit ist, also eine mittlere Spaltweite. Bei weiterem Anheben des Rakelkastens kommt schliesslich die Leitwand 16 zur Anlage an der Rakelrolle 5 und der Spalt 18 wird verschlossen.
Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 befindet sich die Rakelrolle 5 in einem Rakelkasten. Die den Druckaufbau Spalt 18 bildende Leitwand 16 erstreckt sich in diesem Fall praktisch über den halben Umfang der Rakelrolle 5. Der Druckaufbau-Spalt 18 ist daher länger als bei den bisherigen Ausführungsbeispielen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 ist wiederum in einem Rakelkasten eine Rakelrolle 5 angeordnet und ein Druckaufbau-Spalt 18 zwischen Rakelrolle 5 und Leitwand 16 ausgebildet. Ausserdem ist im Rakelkasten eine Walze 35 mit einem fächerartigen Belag drehbar angeordnet. Im Rakel kasten besitzt der Farbvorrat 15' das Niveau 37. Ein durch zwei Fächerzähne 38 gebildeter Hohlraum 39 ist nun unterhalb des Niveaus 37 mit Farbmasse gefüllt. Bewegt sich die Rakelrolle 5 in Pfeilrichtung 13 und die Walze 35 in Pfeil richtung 40, so wird diese Farbmasse zu dem Spaltanfang 41 transportiert. Der Hohlraum 39 wird durch die Nase 42 am oberen Ende der Leitwand 16 ausgequetscht und der Druck aufbau-Spalt 18 wird in dieser Weise mit Farbmasse be schickt.
Innerhalb dieses Spaltes 18 erfolgt eine weitere
Drucksteigerung zufolge der Rotation der Rakelrolle 5 und der damit verbundenen Mitnahme der Farbmasse in dem sich verengenden Spalt 18. Bei dieser Ausführung wird einerseits ein sehr hoher Druck erzeugt, und anderseits findet im zeitlichen Verlauf eine Vergleichmässigung des Druckaufbaues statt.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist der Spalt, dessen Unterkante in den Auftragbereich ragt, durch Anordnung von zwei Walzen verlängert, wodurch eine weitere Druckerhöhung in der Auftragsmasse erzielt wird. Im Innern der Rundschablone 1 befindet sich die Rakelvorrichtung. In einem Rakelkasten 43 sind zwei Walzen angeordnet, eine obere Walze 44, welche im Sinne des Pfeiles 60 rotiert, und eine untere Walze als Rakelrolle 5, deren Drehsinn mit 13 bezeichnet ist. Über der Walze 44 befindet sich ein mit flüssiger Farbe angefüllter trogförmiger Hohlraum 15, der aus einem Farbrohr 14 (Fig. 12) gespeist wird. Aus diesem Hohlraum 15 fliesst die Farbe in den Spalt 18' zwischen der sich nach unten bewegenden Seite der Walze 44 und dem Rakelkasten 43. Durch die Bewegung der Oberfläche der Walze 44 erfährt die Farbe in dem Spalt 18' eine Druckerhöhung.
Im Bereich 45 tritt die Farbe aus dem Spalt 18' aus und fliesst in den Spalt 18, der zwischen der nach unten bewegenden Seite der Rakelrolle 5 und dem Rakelkasten 43 ausgebildet ist. In diesem Spalt 18 erfolgt eine weitere Druckerhöhung in der Farbe, welche schliesslich in den unter der Rakelrolle 5 befindlichen Bereich 59 gelangt und in der Zone 19 durch die Sieböffnungen der Rundschablone 1 gepresst wird und in die Warenbahn 9 eindringt. Die Nasen 21, welche als normal zu den Achsen der Walze 44 und der Rakelrolle 5 liegende Rippenwände ausgebildet sind, dienen zur exakten Zentrierung und Führung der Walze 44 und der Rakelrolle 5 im Rakelkasten 43. Ein kleiner Hohlraum 47, der sich oberhalb der Rakelrolle 5 parallel zur Rakelachse erstreckt, dient dazu, einen Druckausgleich der Rakelrolle 5 sicherzustellen.
Es ist nämlich so, dass durch die Druckerhöhung im Spalt 18 im unteren Bereich der Rakelrolle 5 höhere spezifische Drucke auf diese einwirken als im oberen Bereich. Da sich die gesamte Krafteinwirkung auf die Rakelrolle 5 aus dem spezifischen Druck und aus der druckausgesetzten Oberfläche ergibt, wird die dem Flüssigkeitsdruck ausgesetzte Oberfläche der Rakelrolle 5 in ihrem oberen Umfang durch den Hohlraum 47 vergrössert. Die Abdichtung des unter Druck stehenden Farbstoffes im Bereich 59 wird in Umfangsrichtung der Rundschablone 1 einerseits durch die die Rundschablone berührende Rakelrolle 5 und anderseits durch eine parallel zur Achse der Rakelrolle 5 liegende Dichtungslippe 53 bewirkt. Es können auch mehrere Dichtungslippen vorhanden sein. Als Material hiefür kann Polytetrafluoräthylen verwendet werden.
Durch Veränderung der Drehzahl der Walze 44, die die Rundschablone 1 nicht berührt, kann der Druckaufbau in der Farbe beeinflusst und den speziellen Gegebenheiten angepasst werden. Für einen intensiven Farbauftrag auf der zu bedruk kenden Warenbahn ist eine höhere Drehzahl der Walze 44 als jene der Rakelwalze 5 erforderlich. Dabei ist es auch zweckmässig - als Variante zum dargestellten Ausführungsbeispiel - Spalt 18' enger auszubilden als den Spalt 18. Die
Rakelrolle 5, welche die Rundschablone 1 berührt, wird ent weder von der Rundschablone einfach mitgenommen oder ist angetrieben, dann aber so, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rakelrolle 5 konstant gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Rundschablone 1 ist, so dass praktisch keine Verschleiss beanspruchungen zwischen Rakelrolle 5 und Rundschablone 1 auftreten.
Die Verschleissbeanspruchung der Rundschablone 1 durch die Dichtungslippe 53 ist gering, vor allem dann, wenn für die Dichtungslippe 53 ein Material mit geringem Reibungs beiwert in bezug auf das Schablonenmaterial (vorzugsweise
Nickel) verwendet wird. Dies trifft bei Polytetrafluoräthylen in besonderem Masse zu.
Ein Beispiel für den Antrieb der Rakelrolle 5 und der
Walze 44 ist aus Fig. 12 ersichtlich. Die Rakelrolle 5 weist an ihrem stirnseitigen Ende einen aus diesem hervorragenden
Zapfen 22 auf, der das Zahnrad 48 trägt. Dieses Zahnrad 48 kämmt mit dem Rapportrad 49, welches auch zum Antrieb des am Ende der Rundschablone 1 befestigten Zahnrades 50 dient. Der Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 48 stimmt mit dem Durchmesser der Rakelrolle 5 überein, und der Teil kreisdurchmesser des Zahnrades 50 mit dem Durchmesser der Rundschablone 1. Dadurch weisen die Rundschablone 1 und die Rakelrolle 5 die gleiche Umfangsgeschwindigkeit auf.
Die Walze 44 wird über die mit ihrem Ende festverbundene Antriebswelle 51 von einer Antriebseinrichtung 52 in Rotation versetzt. Die Antriebseinrichtung 52 kann ein stufenloses Getriebe sein, welches seine Antriebsbewegung aus dem Rapportiergetriebekasten erhält, aus welchem auch die Bewegung für das Zahnrad 49 abgeleitet wird. Diese Antriebseinrichtung 52 kann aber auch ein drehzahlvariabler Motor sein, der durch eine elektrische Schaltung im einstellbaren Übersetzungsverhältnis zu dem Hauptantrieb der Maschine und damit auch zur Drehzahl der Rundschablone 1 steht.
Die Elektromagnete 8 im Drucktisch 6 haben die Aufgabe, die Rakelrolle 5 gegen die Schablonenwandung zu drücken und eine Verlagerung des Rakelkastens 43 nach oben und damit u. a. ein Abheben der Dichtungslippe 53 von der Schabloneninnenwandung zu verhindern. Zu diesem Zweck besteht die Rakelrolle 5 mindestens teilweise aus magnetisierbarem (ferromagnetischem) Material.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 steht die Walze 44' nicht mit der Rundschablone 1 in direktem Kontakt, es ist vielmehr ein unterer Farbraum 61 vorgesehen. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass der Verschleiss vor allem an der Rundschablone 1, die bei der heute üblichen Herstellung auf galvannoplastischem Wege nur wenige Zehntelmillimeter beträgt, auch dann vermieden wird, wenn die Walze 44' mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als die Rundschablone 1 zum Zwecke des intensiveren Farbauftrages angetrieben wird.
Über den Drucktisch 6 bewegt sich die Druckdecke 10 mit der Warenbahn 9 in Richtung des Pfeiles 11. Die Rundschablone 1 dreht sich dabei im Sinne des Pfeiles 12. Im Inneren der Rundschablone 1 ist der Rakelkasten 43 angeordnet, dessen trogförmiger Hohlraum 15 mit Farbe aus dem Farbrohr 14 gespeist wird.
Gemäss Fig. 13 befindet sich jedoch im Rakelkasten 43 der Rakelvorrichtung nur eine Walze 44', die sich in Richtung des Pfeiles 13 dreht. Die Walze 44' ist durch eine ausserhalb der Rundschablone 1 angeordnete Antriebseinrichtung antreibbar, und zwar derart, dass die Drehzahl einstellbar ist. Je nach der Drehzahl der Walze 44' erfolgt ein entsprechender Druckaufbau in der durch den Spalt 18' fliessenden Farbe. Der Flüssigkeitsdruck in der Farbe in dem unter der Walze 44' befindlichen Bereich 61 ist für den Farbdurchtritt durch die Sieböffnungen der Rundschablone 1 im Bereich der Zone 19 zwischen den Dichtungslippen 53, 54, die aus Polytetrafluoräthylen bestehen können, bestimmend.
Es ist unerheblich, ob die Walze 44' relativ zur Rundschablone 1 gleichsinnig oder gegensinnig (wie dargestellt) rotiert. Wesentlich ist, dass die Walze 44' die Rundschablone 1 nicht berührt, was durch eine entsprechende Lagerung der Walze 44' im Rakelkasten 43 erzielt wird. Die Abdichtung des Rakelkastens 43 gegenüber der Rundschablone 1 besorgen die Dichtungslippen 53, 54, welche dadurch an die Schablonenwandung gepresst werden, dass am unteren Ende des Rakelkastens Leisten 62 aus magnetisierbarem Material angeordnet sind, die unter der Wirkung des Magnetfeldes der Elektromagnete 8 angezogen werden, wodurch der Rakelkasten 43 und die Dichtungslippen 53, 54 in Richtung zur Rundschablone 1 gezogen werden.
Farbstoff, der demnach die Dichtungslippe 54 passiert, wird von den Rakeln 55 und 56 abgestreift. An die Rakel 55, welche die Schablonenreinigung innen besorgt, ist eine Leitfläche 57 angeschlossen, über die die abgestreifte Farbe dem trogförmigen Hohlraum 15 des Rakelkastens 43 zugeführt wird. Die von der Rakel 56 von der Schablone aussen abgestreifte Farbe wird über eine Rinne 58 abgeführt.
Erfindungsgemässe Rakelvorrichtungen allgemein sowie die dargestellten Ausführungsbeispiele im speziellen sind nicht auf die Anwendung in Rundschablonen von Rotationsschablonendruckmaschinen beschränkt. Derartige Rakelvorrichtungen können auch bei flachen Schablonen angewendet werden.
The invention relates to a doctor blade device with a doctor roller for applying a flowable mass to a surface to be treated.
With the help of the previously known doctor devices, it is not possible to apply larger amounts of flowable mass to the material to be treated. When stencil printing on textiles, this can result in insufficient dye penetration of the textile goods. The cause of this deficiency is that the pressure build-up in the compound to be applied under a coating or roller squeegee in the wedge gap between the squeegee roller and the surface to be treated is too low to ensure a stronger application and stronger penetration of the goods.
The object of the invention is to remedy this deficiency and to create a squeegee device with a squeegee roller and a guide wall arranged in front of the area of the squeegee roller moving in the direction of the surface to be treated, the concave side of which faces the squeegee roller, through which the mass to be applied in A larger amount than was the case with the previously known doctor blade devices is brought onto the surface to be treated and with which, in addition, with high-speed machines, a calming of the flow in the flowable mass to be applied can be achieved.
This is achieved according to the invention in that the lower edge of the baffle protrudes into the gap filled with the flowable mass under the squeegee roller, in which the hydrodynamic pressure build-up takes place between the squeegee roller and the printing stencil, and thus forms at least one gap through which the flowable mass of the to to be treated in the area under the doctor roller.
Through this measure, the wedge gap between the squeegee roller and the surface to be treated, which is used for hydrodynamic pressure build-up, is lengthened by the gap formed with the aid of the guide wall in the application area and a higher pressure can build up in the flowable mass to be applied, so that the squeegee device increases the pressure Mass can be applied to the material to be treated.
The extended gap also prevents damaging turbulence in the mass to be applied in doctor blade devices in high-speed machines.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings through exemplary embodiments, without being restricted thereto.
Fig. 1 shows in vertical section and Fig. 2 in section according to II-II of Fig. 1, a printing station of a rotary stencil printing machine.
3 is an enlarged vertical sectional view of the doctor device belonging to FIGS. 1 and 2.
FIG. 4 shows a plan view and FIG. 5 shows a detail variant of the front end region of the doctor device in section V-V of FIG. 4.
FIG. 6 shows a plan view and FIG. 7 shows a section according to VIl-VIl of FIG. 6, another detail variant of the front end region of the doctor device.
FIGS. 8 to 13 show further exemplary embodiments of the doctor blade devices according to the invention, each in vertical section.
The embodiment of FIGS. 1 to 3 shows a doctor blade device for a rotary stencil printing machine. In the round stencil 1, which is rotatably mounted with its frontal end pieces 2 in stencil bearings 3 which are connected to the machine frame 4, there is a squeegee roller 5. The squeegee roller 5 consists of magnetizable material and is connected to the printing pad 6 by a Magnet body, consisting of a number of vertically arranged magnetic cores 7 and these surrounding coils 8, attracted. The web of material 9 to be printed is moved through between the round stencil 1 and the printing substrate 6 with the aid of a rotating printing blanket 10.
While the web 9 and the printing blanket 10 move in the direction of the arrow 11, the circular stencil 1 rotates in the direction of the arrow 12 and the squeegee roller 5 rolls on the inner wall of the stencil in the direction of the arrow 13. The ink is supplied in the usual way through an ink tube 14 provided with outlet openings, from which the ink sump 15 located in front of the doctor roller 5 is fed. The squeegee roller 5 presses the paint mass from the paint sump 15 through the screen openings of the round template 1 onto the web 9 as it rolls on the inner wall of the template.
Before the squeegee roller 5, d. H. In front of the area of the squeegee roller 5 moving in the direction of the circular stencil 1, a guide wall 16 is arranged which extends parallel to the axis of the squeegee roller 5 over the entire working width of the squeegee device. The guide wall 16 is attached to the paint tube 14 with the aid of arms 17. The guide wall 16 has a teardrop profile, the concave side of which faces the doctor roller 5 and the pointed edge of which lies in the gap between the doctor roller 5 and the round stencil 1. A downwardly narrowing gap 18 is formed between the guide wall 16 and the doctor roller 5, through which the printing ink flows to the area 19 under the doctor roller 5. Another gap 20 through which the paint flows into the area 19 is formed between the guide wall 16 and the round stencil 1.
While in known squeegee devices the pressure build-up in the paint, which is decisive for the amount of paint conveyed through the screen openings of the round stencil, takes place approximately in the area 19, in a squeegee device according to FIGS. 1 to 3, it is primarily through the gap 18 the zone of effective pressure build-up in the paint mass is extended by the length of the gap. Since the pressure in the paint that is decisive for the passage of paint is roughly proportional to the length of the gap along which the pressure build-up takes place, a pressure can be built up in the paint with a squeegee device according to FIGS. 1 to 3 which is about four times as large as that pressure which without a baffle 16 would only build up in the area 19.
In the further gap 20, there is also a pressure build-up in the paint, which should not be too strong in the areas of the circular template 1 further away from the contact zone between the circular template 1 and the web 9, so that the paint does not prematurely penetrate the screen openings of the circular template 1 .
The guide wall 16 is held at a distance from the doctor roller 1 by lugs 21 formed on it. The position of the guide wall 16 and thus the course of the gaps 18 and 20 can be adjusted according to the required pressure and penetration conditions by adjusting the paint tube 14 to which the guide wall 16 is connected via the arms 17.
In the simple embodiment according to FIG. 2, the gap 18 formed between the doctor roller 5 and the guide wall 16 is open at the two longitudinal ends, so that a certain pressure drop could occur there. This can be done with the help of a squeegee roller, the front end regions of which are shown in FIGS.
6 and 7 are formed, can be effectively prevented. According to FIGS. 4 and 5, an elastic, porous ring 23 is arranged on an end pin 22 of the doctor roller 5, e.g. B. glued on. The ring 23 rests on the end face 24 of the guide wall 16 and thus seals the gap 18 on the end face.
In the contact zone between ring 23 and the round template
1, the ring 23, as shown in FIG. 5, is compressed.
The ring 23 also seals against the round template 1. The sealing lip rings 25 according to FIGS. 6 and 7, which are arranged on the end pin 22 of the doctor roller 5, have the same function as the ring 23. The gap 18 is sealed on the front side by the sealing lip rings 25, one of which rests against the end face of the guide wall 16. In order to make the sharp edge 26 between the doctor roller 5 and the pin 22 harmless, the sealing lip rings 25 are preceded by a ring 27 made of an elastomeric material of relatively high Shore hardness.
Further exemplary embodiments of the doctor blade devices according to the invention are shown in FIGS. 8 to 10, which also here (as in FIGS. 1 to 3) are doctor blade devices which are arranged in round stencils 1 of rotary stencil printing machines.
According to FIG. 8, the squeegee roller 5 is arranged in a squeegee box, one wall 28 of which merges at the bottom into a guide wall 16, between which and the squeegee roller 5 there is a gap 18 through which the ink mass from the ink supply 15 'located above the squeegee roller 5 , which is fed from the paint tube 14, flows to the area 19 under the doctor roller 5, with a pressure build-up in the paint mass takes place in the gap 18. The guide wall 16 is against the round template
1 is sealed by a flexible sealing strip 29 which is fastened to the guide wall 16 with the aid of a strip 30.
As a result, in contrast to FIGS. 1 to 3, only one gap 18 is present. The wall 31 of the squeegee box carries a slidable covering 32 at the bottom, on which the squeegee roller 5 is supported in a sealing manner. The squeegee box, which apart from the walls 28 and 31 parallel to the axis of the squeegee roller 5, is also at the front
Has walls is suspended on the paint tube 14 via holder 33. If the squeegee box is raised in the direction of arrow 34, the gap 18 is narrowed and the pressure build-up in this gap is changed. The pressure build-up in the gap 18 is strongest when the gap 18 is not too narrow and not too wide, that is to say a medium gap width. When the squeegee box is raised further, the guide wall 16 finally comes to rest on the squeegee roller 5 and the gap 18 is closed.
In the embodiment according to FIG. 9, the doctor roller 5 is also located in a doctor box. The guide wall 16 forming the pressure build-up gap 18 extends in this case practically over half the circumference of the doctor roller 5. The pressure build-up gap 18 is therefore longer than in the previous exemplary embodiments.
In the embodiment according to FIG. 10, a doctor roller 5 is again arranged in a doctor blade box and a pressure build-up gap 18 is formed between the doctor roller 5 and the guide wall 16. In addition, a roller 35 with a fan-like covering is rotatably arranged in the doctor blade box. In the squeegee box, the ink supply 15 'has the level 37. A cavity 39 formed by two fan teeth 38 is now filled with ink below the level 37. If the doctor roller 5 moves in the direction of arrow 13 and the roller 35 moves in the direction of arrow 40, this ink mass is transported to the beginning of the gap 41. The cavity 39 is squeezed out through the nose 42 at the upper end of the baffle 16 and the pressure build-up gap 18 is sent in this way with paint be.
Another gap takes place within this gap 18
Pressure increase due to the rotation of the squeegee roller 5 and the associated entrainment of the ink in the narrowing gap 18. In this embodiment, on the one hand, a very high pressure is generated and, on the other hand, the pressure build-up takes place over time.
In the exemplary embodiment according to FIG. 11, the gap, the lower edge of which protrudes into the application area, is lengthened by arranging two rollers, whereby a further increase in pressure in the application compound is achieved. The squeegee device is located inside the circular template 1. Two rollers are arranged in a squeegee box 43, an upper roller 44 which rotates in the direction of arrow 60, and a lower roller as a squeegee roller 5, the direction of which is denoted by 13. Above the roller 44 there is a trough-shaped cavity 15 which is filled with liquid paint and which is fed from a paint pipe 14 (FIG. 12). From this cavity 15 the ink flows into the gap 18 'between the downwardly moving side of the roller 44 and the doctor blade box 43. As a result of the movement of the surface of the roller 44, the ink in the gap 18' experiences an increase in pressure.
In the area 45, the ink emerges from the gap 18 ′ and flows into the gap 18 which is formed between the downwardly moving side of the doctor roller 5 and the doctor box 43. In this gap 18 there is a further increase in pressure in the ink, which finally reaches the area 59 located under the doctor roller 5 and is pressed in the zone 19 through the screen openings of the round stencil 1 and penetrates the web 9. The lugs 21, which are designed as rib walls lying normal to the axes of the roller 44 and the squeegee roller 5, are used for the exact centering and guidance of the roller 44 and the squeegee roller 5 in the squeegee box 43. A small cavity 47, which is located above the squeegee roller 5 Extending parallel to the doctor blade axis, serves to ensure pressure compensation of the doctor roller 5.
This is because the pressure increase in the gap 18 in the lower area of the doctor roller 5 causes higher specific pressures to act on the latter than in the upper area. Since the entire force acting on the doctor roller 5 results from the specific pressure and from the surface exposed to pressure, the upper circumference of the surface of the doctor roller 5 exposed to the liquid pressure is enlarged by the cavity 47. The sealing of the dye under pressure in the area 59 is effected in the circumferential direction of the circular stencil 1 on the one hand by the squeegee roller 5 touching the circular stencil and on the other hand by a sealing lip 53 lying parallel to the axis of the squeegee roller 5. There can also be several sealing lips. Polytetrafluoroethylene can be used as the material for this.
By changing the speed of the roller 44, which does not touch the round stencil 1, the pressure build-up in the color can be influenced and adapted to the special conditions. A higher speed of the roller 44 than that of the doctor roller 5 is required for an intensive application of paint on the web to be printed. It is also expedient - as a variant of the illustrated embodiment - to make the gap 18 'narrower than the gap 18. Die
Squeegee roller 5, which touches the round stencil 1, is either simply carried along by the round stencil or is driven, but then in such a way that the peripheral speed of the squeegee roller 5 is constantly equal to the peripheral speed of the round stencil 1, so that practically no wear and tear between the squeegee roller 5 and Round template 1 occur.
The wear of the round template 1 through the sealing lip 53 is low, especially if a material with a low coefficient of friction with respect to the template material (preferably
Nickel) is used. This is particularly true of polytetrafluoroethylene.
An example of the drive of the doctor roller 5 and the
Roller 44 can be seen from FIG. The squeegee roller 5 has a protruding therefrom at its front end
Pin 22 which carries the gear 48. This gear 48 meshes with the repeat wheel 49, which is also used to drive the gear 50 attached to the end of the circular template 1. The pitch circle diameter of the gear 48 corresponds to the diameter of the squeegee roller 5, and the part circle diameter of the gear 50 corresponds to the diameter of the circular template 1. As a result, the circular template 1 and the squeegee roller 5 have the same peripheral speed.
The roller 44 is set in rotation by a drive device 52 via the drive shaft 51 which is firmly connected to its end. The drive device 52 can be a continuously variable transmission, which receives its drive movement from the reporting gear box, from which the movement for the gear 49 is also derived. This drive device 52 can, however, also be a variable-speed motor which, by means of an electrical circuit, has an adjustable transmission ratio to the main drive of the machine and thus also to the speed of the rotary stencil 1.
The electromagnets 8 in the printing table 6 have the task of pressing the squeegee roller 5 against the stencil wall and shifting the squeegee box 43 upwards and thus u. a. to prevent the sealing lip 53 from lifting off the inner wall of the template. For this purpose, the doctor roller 5 consists at least partially of magnetizable (ferromagnetic) material.
In the exemplary embodiment according to FIG. 13, the roller 44 'is not in direct contact with the round stencil 1, rather a lower color space 61 is provided. This measure ensures that wear, especially on the round stencil 1, which is only a few tenths of a millimeter in today's conventional manufacture by galvanoplasty, is avoided even if the roller 44 'is at a higher peripheral speed than the round stencil 1 for the purpose of more intensive paint application is driven.
About the printing table 6, the printing blanket 10 moves with the web 9 in the direction of arrow 11. The circular stencil 1 rotates in the direction of arrow 12. Inside the circular stencil 1, the squeegee box 43 is arranged, the trough-shaped cavity 15 with paint from the Color tube 14 is fed.
According to FIG. 13, however, there is only one roller 44 ′ which rotates in the direction of arrow 13 in the doctor box 43 of the doctor device. The roller 44 'can be driven by a drive device arranged outside the round template 1, specifically in such a way that the speed can be adjusted. Depending on the speed of the roller 44 ', a corresponding pressure build-up takes place in the ink flowing through the gap 18'. The liquid pressure in the paint in the area 61 located under the roller 44 'is decisive for the passage of paint through the screen openings of the round stencil 1 in the area of the zone 19 between the sealing lips 53, 54, which can consist of polytetrafluoroethylene.
It is irrelevant whether the roller 44 'rotates in the same direction or in the opposite direction relative to the round template 1 (as shown). It is essential that the roller 44 ′ does not touch the round stencil 1, which is achieved by appropriate mounting of the roller 44 ′ in the doctor blade box 43. The sealing of the squeegee box 43 with respect to the round stencil 1 is done by the sealing lips 53, 54, which are pressed against the stencil wall in that strips 62 made of magnetizable material are arranged at the lower end of the squeegee box and are attracted by the action of the magnetic field of the electromagnets 8, whereby the squeegee box 43 and the sealing lips 53, 54 are drawn in the direction of the circular stencil 1.
Dye, which accordingly passes the sealing lip 54, is stripped off by the doctor blades 55 and 56. A guide surface 57 is connected to the squeegee 55, which takes care of the stencil cleaning inside, via which the stripped paint is fed to the trough-shaped cavity 15 of the squeegee box 43. The paint stripped from the outside of the stencil by the doctor blade 56 is carried away via a channel 58.
Squeegee devices according to the invention in general and the exemplary embodiments shown in particular are not restricted to use in round stencils of rotary stencil printing machines. Such doctor devices can also be used with flat stencils.