DE3738038A1 - Siebdruckmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebdruckmaschine mit einem Druck­ tisch und mit einer in einem Gestell über dem Drucktisch hin- und hergeführten Rakel sowie mit einem Siebrahmen, der zwischen Rakel und Drucktisch um eine senkrecht zur Rakelbewegung ver­ laufende Achse schwenkbar angeordnet ist.

Bei allen bekannten Siebdruckmaschinen muß der Siebrahmen hin­ ter der über das Sieb bewegten Rakel so angehoben werden, daß sich das Sieb von der auf dem zu bedruckenden Bogen aufgebrach­ ten Farbe ablöst. Nachteilig ist, daß diese Abhebebewegung nur an einer Seite des Siebrahmens vorgenommen werden kann. Bei manchen Druckvorgängen, insbesondere beim Bedrucken elektri­ scher Leiterplatten, ist es oft aber nicht möglich, z.B. den sogenannten Lötstopplack mit einer Rakelbewegung nur in einer Richtung in die sehr engen Zwischenräume zwischen benachbarten Leiterbahnen einzubringen, die durch das Abätzen einer Kupfer­ schicht plastisch erhaben auf der Leiterplatte sitzen. Die zwi­ schen den Leiterbahnen befindlichen Zwischenräume sind teilwei­ se so eng, daß sie bei einer Rakelbewegung nur in einer Rich­ tung nicht ausreichend gefüllt werden. Eine Rakelbewegung in beiden Richtungen, die auch bei bekannten Siebdruckmaschinen im Prinzip möglich ist, kann aber nur in einer Richtung mit einem einwandfreien Abheben des Siebes von der bedruckten Fläche ver­ bunden werden.

Es ist in dieser Hinsicht zu bemerken, daß beim Siebdruck wegen des Abstandes, um den das Sieb über dem Drucktisch liegt und um den es durch den Rakeldruck nach unten auf die zu bedruckende Fläche gedrückt wird, stets ein sogenannter geometrischer Druck­ fehler auftritt, der durch das einseitige Anheben des Siebrah­ mens hinter der durchlaufenden Rakel mindestens teilweise aus­ geglichen werden kann.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden (DE-PS 27 43 234), den Siebrahmen während der Rakelbewegung nicht um eine am Ende der Rakelbewegung gelegene, unmittelbar am Siebrahmen angeordnete Schwenkachse hochzuschwenken, sondern um eine oberhalb der Siebrahmenebene und im Abstand zum Ende des Siebrahmens gelegene Achse zu verschwenken. Mit dieser Maß­ nahme ist es zwar möglich, den geometrisch bedingten Druckfehler und möglicherweise auch den durch die Netzdehnung bedingten Druckfehler teilweise auszugleichen. Dies ist aber, wie bei allen anderen bekannten Siebdruckmaschinen, nur dann möglich, wenn die Rakel in einer Richtung über das Sieb bewegt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Siebdruck­ maschine der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das An­ heben des Siebrahmens für beide Rakelbewegungsrichtungen mög­ lich ist, so daß in beiden Bewegungsrichtungen mindestens zum Teil ein Ausgleich des beim Siebdruck auftretenden Druckfehlers möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Siebdruckmaschine der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die Schwenkachse durch die senkrecht zur Rakelbewegung verlaufende Mittelebene des Siebrahmens zu legen und Einrichtungen zum Anheben des Siebrah­ mens beidseits von der Schwenkachse vorzusehen. Durch diese Maßnahmen kann der Siebrahmen abhängig von der Rakelbewegung stets so angehoben werden, daß er hinter der fortlaufenden Rakel hochgehoben ist. Es wird dadurch möglich, einen Druckfeh­ ler auch dann auszugleichen, wenn z.B. bei der Herstellung von Leiterplatten ein Druck durch eine zweifache Rakelbewegung in beiden Richtungen her erfolgen muß.

Diese neue Ausgestaltung bietet auch den Vorteil, daß, bedingt durch die Schwenkbewegung des Siebrahmens um seine Mitte, der - in der Rakelbewegung gesehen - vor oder hinter der Schwenkachse liegende Teil des Siebrahmens gegenüber dem Drucktisch unter­ schiedliche Relativbewegungen durchführt, die einander entge­ gengesetzt sind. Diese unterschiedlichen Bewegungen, die sich in einer entgegengesetzten Verschiebung von Teilen des Siebes gegenüber dem Drucktisch auswirken, lassen es in besonders ein­ facher Weise zu, den geometrischen Druckfehler, der ebenfalls über die Länge des Siebrahmens unterschiedliche Vorzeichen auf­ weist, auszugleichen. Gleichzeitig kann aber auch, bedingt durch den Siebdruckprozeß, ein gewisser Ausgleich der Längen­ dehnung des Siebes dadurch erreicht werden, daß die Schwenkbe­ wegung des Siebrahmens erst bei Beginn der Rakelbewegung ein­ setzt und daher erst größere Schwenkwinkel erreicht werden, wenn der Rakel schon eine größere Strecke auf dem Sieb zurück­ gelegt hat. Durch die neue Ausgestaltung kann daher auch analog der größer werdenden Siebdehnung während der Rakelbewegung ein entgegengesetzter Ausgleich ermöglicht werden.

Die neue Einrichtung läßt sich in besonders einfacher Weise da­ durch verwirklichen, daß die Schwenkachse durch zwei vom Sieb­ rahmen jeweils nach außen abstehende Wellenzapfen gebildet ist, die jeweils in einer senkrecht gegenüber dem Drucktisch ver­ schiebbaren Kulisse gelagert sind. Die Kulisse kann dabei an einer senkrechten Führungsschiene seitlich geführt sein, die fest am Gestell angeordnet ist. Um eine reibungsarme Führung zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Kulisse mit je zwei seitlich an der Führungsschiene anliegenden Rollen auszurüsten. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den Abstand des Siebrahmens zum Drucktisch im Endbereich der Rakelbewegung trotz der Schwenkbe­ wegung um die Mittelachse gleichzuhalten. Die erfindungsgemäße Verschiebung des Siebrahmens zum Drucktisch findet dennoch statt.

Eine einfache Lösung, den Siebrahmen wahlweise an beiden Enden anheben zu können, kann dadurch erreicht werden, daß jeweils parallel zum Längsrand des Siebrahmens verschiebbare Schlitten vorgesehen werden, denen jeweils eine Hebeschräge zugeordnet wird, auf denen wiederum seitliche Führungszapfen des Siebrah­ mens laufen. Durch eine Relativverschiebung der Schlitten ge­ genüber dem Siebrahmen laufen die Führungszapfen an den Hebe­ schrägen auf, und der Siebrahmen wird dadurch angehoben.

Um gleichzeitig zu erreichen, wie vorher angedeutet, daß sich der Abstand des Siebrahmens bei der Anhebebewegung nicht gegen­ über der Tischoberfläche ändert, ist es vorteilhaft, wenn die Hebeschrägen Teil einer Schlitzführung in den Schlitten sind, die aus zwei einen stumpfen Winkel einschließenden Schlitztei­ len besteht, deren Länge - jeweils parallel zum Drucktisch ge­ messen - gleich groß ist. Der eine Schlitzteil kann dabei pa­ rallel zum Drucktisch verlaufen, so daß bei einer Relativver­ schiebung der Schlitten im Endbereich, nämlich jener, der die seitlichen Führungszapfen aufweist, mit seinem Abstand zum Drucktisch gleich bleibt und nur der übrige Siebrahmen abgeho­ ben wird. Zweckmäßig wird die Ausgestaltung dabei so vorgenom­ men, daß die Führungszapfen, die in den Schlitzteil eingreifen, der parallel zum Drucktisch verläuft, auch im Bereich der Enden des Drucktisches angeordnet sind. Entsprechend sind auch je­ weils beiden Enden des Siebrahmens auf beiden Seiten Schlitten mit den Schlitzführungen zugeordnet und diese Schlitzführungen in den den entgegengesetzten Enden des Siebrahmens zugeordneten Schlitten sind spiegelsymmetrisch zu der Mittelebene des Sieb­ rahmens ausgebildet. Beim Anheben eines Siebrahmenendes wird das andere Ende parallel zum Drucktisch geführt und umgekehrt.

Zur Relativverschiebung der Schlitten gegenüber dem Drucktisch und dem Siebrahmen ist es vorteilhaft und einfach, einen Ver­ schiebeantrieb für beide Schlitten vorzusehen, der aus Zugstan­ gen besteht, die beide Schlitten mit einem am Gestell der Sieb­ druckmaschine schwenkbar gelagerten Schwenkhebel verbinden, welcher seinerseits mit einem Antrieb zu seiner Hin- und Herbe­ wegung gesteuert, veranlaßt werden kann.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungs­ gemäß ausgestatteten Siebdruckmaschine, in der Stellung mit ungeschwenktem Siebrahmen,

Fig. 2 die vergrößerte Teilschnittdarstellung nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Detaildarstellung eines der bei­ den verschiebbar gegenüber dem Maschinengestell geführten Schlitten und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der beim Schwenken des Siebrahmens auftretenden Verhältnisse.

In der Fig. 1 ist eine Siebdruckmaschine gezeigt, deren Druck­ tisch (1) in nicht näher dargestellter Weise innerhalb eines Maschinengestelles (2) angeordnet ist. Das Maschinengestell (2) besteht im wesentlichen aus einem Grundgestell mit auf dem Bo­ den aufstellbaren Stützen (20), in denen Führungssäulen (23) gehalten sind, mit denen zwei parallel zueinander verlaufende Rakelführungsbalken (21) verbunden sind. Zwischen diesen Rakel­ führungsbalken (21) kann eine nicht gezeigte Rakel in Richtung der Pfeile (5) parallel zum Drucktisch (1) hin- und hergeführt werden. Am Gestell (2) ist außerdem eine Führung (26) fest angeordnet und es sind an dieser Führung (26) geführte Aushub­ schienen (22) vorgesehen, zwischen denen ein Siebrahmen (3) mit einem nicht gezeigten Drucksieb gehalten ist.

Der Siebrahmen (3) ist, wie insbesondere aus der Fig. 2 erkenn­ bar ist, mit einer Schwenkachse (4) versehen, die durch die senkrecht zur Rakelbewegung (5) verlaufende Mittelebene (6) des Siebrahmens (3) verläuft. Diese Schwenkachse (4) wird gebildet durch zwei im Bereich der gegenüberliegenden Längsseiten (3 a) des Schwenkrahmens (3), an den Aushubschienen (22) mit einem Flansch (8 a) befestigte und nach außen abstehende Wellenzapfen (8), von denen in Fig. 2 nur einer gezeigt ist. Diese Wellen­ zapfen (8) sind schwenkbar in einer Kulisse (9) gehalten, die ihrerseits in Richtung der Mittelebene (6), d.h. senkrecht zum Drucktisch (1) verschiebbar an einer Führungsschiene (10) ge­ führt ist, die fest am Gestell (2) der Siebdruckmaschine, beim Ausführungsbeispiel fest an jeweils einem der Rakelführungsbal­ ken (21) angeordnet ist.

Die Kulisse (9) ist mit vier nach außen abstehenden Rollen (11) versehen, von denen sich jeweils zwei links und rechts an die Außenkanten der Führungsschiene (10) anlegen und so die Senk­ rechtführung der Kulisse (9) und damit der Schwenkachse (4) des Siebrahmens (3) sichern. In der Aushubschiene (22), in der der Siebrahmen (3) liegt, ist im Bereich der Wellenzapfen (8) eine schlitzartige Ausnehmung (22 a) vorgesehen, die senkrecht zum Siebrahmen (3) verläuft und das Verstellen der Wellenzapfen (8) und der Kulisse (9) in der Höhe erlaubt. Dadurch kann die Höhe der Schwenkachse (4) gegenüber dem Siebrahmen (3) verändert werden.

Fest an den gegenüberliegenden Rakelführungsbalken (21) sind jeweils plattenartige Schlittenführungen (16) vorgesehen, die im Bereich der beiderseitigen, in Richtung der Rakelbewegung (5) gelegenen Enden des Drucktisches (1) angeordnet sind. Diese Schlittenführungen (16) sind jeweils mit schlitzartigen Längs­ führungen (25) ausgerüstet, die jeweils parallel zum Drucktisch (1) verlaufen. In beide dieser schlitzartigen Längsführungen (25) greifen jeweils Gleitsteine (24) ein, die fest mit plat­ tenartigen Schlitten (12, 12′) verbunden sind. Die Schlitten (12, 12′) sind auf diese Weise parallel zum Drucktisch (1) ver­ schiebbar. Sie stehen beide über eine Verbindungsstange (18′) miteinander in Verbindung und sind mit einer weiteren Zugstange (18) mit einem Schwenkhebel (19) verbunden, der am Gestell (2) bzw. jeweils am Rakelführungsbalken (21) schwenkbar angeordnet ist und in nicht näher dargestellter Weise mit einem Schwenkan­ trieb verbunden ist, der wahlweise eine Verschwenkung des He­ bels im Sinne der Pfeile (27) ermöglicht.

In den Schlitten (12, 12′) ist, wie aus Fig. 3 erkennbar ist, jeweils eine Schlitzführung (15) vorgesehen, die aus zwei unter einem stumpfen Winkel gegeneinander geneigten Schlitzteilen (15 a und 15 b) besteht. Der Schlitzteil (15 a) ist dabei parallel zur Oberfläche des Drucktisches (1) verlaufend ausgebildet. Der Schlitzteil (15 b) steigt relativ zum Drucktisch (1) schräg nach außen an und bildet eine Hebeschräge (13), auf die noch einge­ gangen werden wird. Parallel zum Drucktisch (1) gemessen, wei­ sen die beiden Schlitzteile (15 a und 15 b) die gleiche Länge auf.

Wie Fig. 1 zeigt, weisen dabei die Schlitzführungen (15 bzw. 15′) der beiden Schlitten (12 bzw. 12′), die jeweils den Berei­ chen der Enden des Drucktisches (1) zugeordnet sind, eine iden­ tische, aber spiegelbildlich zur Mittelebene (6) angeordnete Ausbildung auf. In beide Schlitzführungen (15 und 15′) greifen Führungszapfen (14) ein, die im Bereich der Enden des Druckti­ sches (1) fest an den Aushubschienen (22) angeordnet sind, an denen der Siebrahmen (3) gehalten ist. Durch eine Relativver­ schiebung der Schlitten (12 und 12′) gegenüber dem Gestell (2) wird daher eine Schwenkbewegung des Siebrahmens (3) um die Schwenkachse (4) bewirkt, wobei bei einer Bewegung der Schlit­ ten (12, 12′) in der Fig. 1 aus der gezeigten Lage nach links die rechte Seite des Siebrahmens (3) angehoben wird und der Bereich des Siebrahmens (3), der am linken Ende des Druck­ tisches (1) durch die Führungszapfen (14) gehalten wird, zwar seinen Abstand gegenüber dem Drucktisch (1) nicht ändert, wohl jedoch seine Relativlage zum Drucktisch (1).

Das wird im einzelnen aus der schematischen Fig. 4 deutlich, wo die Verhältnisse der Relativlage des Siebrahmens (3) zum Druck­ tisch (1) bei einer Schwenkbewegung des Siebrahmens (3) im Ge­ genuhrzeigersinn gezeigt sind und wie sie bei einer Rakelbewe­ gung vorgenommen wird im Sinne des Pfeiles (28). Bei einer Ver­ schwenkung des Rahmens (3) um die Schwenkachse (4), die in der Mittelebene (6) des Siebrahmens (3) angeordnet ist, werden die rechts von der Schwenkachse (4) liegenden Rahmenteile, die in die Stellung (3′) geschwenkt werden, im Sinne des Pfeiles (28) um den Betrag (+d) in ihrer Relativlage zum Drucktisch (1) verschoben, wenn das Sieb, wie bekannt, beim Druckvorgang von der Rakel gegen die Oberfläche des Drucktisches (1) gedrückt wird. Die links von der Schwenkachse liegenden Teile des Sieb­ rahmens (3) dagegen werden um den Betrag (-d) entgegen der Richtung des Pfeiles (28) relativ zum Drucktisch (1) verscho­ ben. Da es bekannt ist, daß der geometrische Fehler beim Sieb­ druck, bedingt durch den, wenn auch geringen, Abstand des Sieb­ rahmens (3) von der Drucktischoberfläche und bedingt durch das Herunterdrücken durch den Rakel, sich ebenfalls bezüglich der Mittelebene (6) entsprechend, allerdings aber umgekehrt zu den Verschiebungen (a) gemäß Fig. 4 verhält, dann wird deutlich, daß durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine sehr ein­ fache, aber wirksame Methode geschaffen ist, um den geome­ trischen Fehler beim Siebdruck ausgleichen zu können. Dazu ist keine komplizierte Siebrahmenbewegung notwendig. Es reicht die Schwenkung um die Schwenkachse (4).

Es ist außerdem bekannt, daß, bedingt durch den Rakeldruck auf das Sieb und durch die dadurch entstehende Dehnung des Siebes, auch noch ein zusätzlicher Druckfehler auftritt, der von den Elastizitätseigenschaften des Siebes und vom Rakeldruck abhängt und der mit zunehmender Rakelbewegung, im Fall der Fig. 4 daher mit zunehmender Bewegung der Rakel im Sinne des Pfeiles (28), inmer größer wird. Diesem Fehler wirkt auch die erfindungs­ gemäße Schwenkbewegung des Siebrahmens (3) entgegen, wenn der Schwenkwinkel entsprechend groß gewählt wird. Ein gewisser Ausgleich dafür, daß dieser Siebdehnungsfehler zu Anfang der Rakelbewegung kleiner ist, wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch erreicht, daß die Schwenkbewegung des Sieb­ rahmens (3) erst mit Beginn der Rakelbewegung eingeleitet wird, so daß der Schwenkwinkel, den der Siebrahmen (3) zurücklegt, auch mit zunehmender Bewegung der Rakel in Richtung des Pfeiles (28) größer wird. Die Verschiebung der Siebteile in Richtung des Pfeiles (28) wird daher zu Beginn der Rakelbewegung zu­ nächst sehr klein sein und erst mit zunehmendem Rakelweg größer werden. Hierdurch kann ein Ausgleich der Siebdehnung qualitativ erfolgen.

Zu bemerken ist, daß auch durch die Parallelführung der Füh­ rungszapfen (14) des Siebrahmens (3) keine anderen Verhältnisse in der Lage des Siebrahmens (3) zum Drucktisch (1) eintreten, als sie in der Fig. 4 gezeigt sind. Durch die Führung der senk­ rechten Mittelebene (6) wird bei einer Schwenkbewegung des Siebrahmens (3) stets auch eine Längsverschiebung der Führungs­ zapfen gegenüber dem Drucktisch (1) eintreten, die ermöglicht wird durch die Schlitzteile (15 a) der Schlitzführungen (15) in den beiden Schlitten (12 und 12′).

Wie ohne weiteres erkennbar ist, läßt sich durch die erfin­ dungsgemäße Siebdruckmaschine aber auch eine Schwenkbewegung des Siebrahmens (3) im Uhrzeigersinn erreichen, wenn beispiels­ weise ein Druck durch eine Rakelbewegung entgegengesetzt zum Pfeil (28) der Fig. 4 vorgenommen werden soll. Die Verhältnisse sind dann die gleichen, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen. Die neue Siebdruckmaschine läßt sich daher für den Siebdruck in zwei verschiedene Rakelrichtungen einsetzen, ohne daß die Vor­ teile des Abhebens des Siebrahmens hinter der Rakel und die Vorteile eines gewissen Fehlerausgleiches aufgegeben werden müssen.

Claims (11)

1. Siebdruckmaschine mit einem Drucktisch und mit einer in einem Gestell über dem Drucktisch hin- und hergeführten Rakel, sowie mit einem Siebrahmen, der zwischen Rakel und Drucktisch um eine senkrecht zur Rakelbewegung verlaufende Achse schwenk­ bar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkach­ se (4) durch die senkrecht zur Rakelbewegung (5) verlaufende Mittelebene (6) des Siebrahmens (3) verläuft, und daß Einrich­ tungen (7) zum Anheben des Siebrahmens (3) beidseits von der Schwenkachse (4) vorgesehen sind.

2. Siebdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schwenkachse (4) durch zwei vom Siebrahmen (3) aus jeweils nach außen abstehende Wellenzapfen gebildet ist und daß die Wellenzapfen jeweils in einer senkrecht verschiebbaren Ku­ lisse (9) gelagert sind.

3. Siebdruckmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (9) an einer senkrechten Füh­ rungsschiene (10) seitlich geführt ist, die fest am Gestell (2) angeordnet ist.

4. Siebdruckmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (9) mit je zwei seitlich an der Führungsschiene (10) anliegenden Rollen (11) versehen ist.

5. Siebdruckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtungen (7) zum Anheben aus parallel zum Längsrand (3 a) des Siebrahmens (3) verschiebbaren Schlitten (12) bestehen, die mit Hebeschrägen (13) versehen sind, auf de­ nen seitliche Führungszapfen (14) der Siebrahmen (3) laufen.

6. Siebdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hebeschrägen (13) Teil einer Schlitzführung (15) in den Schlitten (12) sind, die aus zwei einen stumpfen Winkel einschließenden Schlitzteilen (15 a, 15 b) besteht, deren Länge (a) parallel zum Drucktisch jeweils gleich groß ist.

7. Siebdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils beiden Enden des Siebrahmens (3) seitlich Schlitten (12) zugeordnet sind und daß die Schlitzführungen (15, 15′) in den den entgegengesetzten Enden des Siebrahmens (3) zugeordneten Schlitten (12, 12′) spiegelsymmetrisch zu der Mittelebene (6) des Siebrahmens (3) ausgebildet sind.

8. Siebdruckmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitzführungen (15) und die Führungszapfen (14) des Siebrahmens (3) jeweils im Bereich der Endkanten des Druck­ tisches (1) angeordnet sind.

9. Siebdruckmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitten (12) an Führungen (16) des Gestelles (2) geführt und mit einem in der gleichen Richtung wirkenden Ver­ schiebeantrieb (17) verbunden sind.

10. Siebdruckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verschiebeantrieb (17) aus Zugstangen (18) be­ steht, die beide Schlitten (12, 12′) mit einem hin- und herbe­ wegbaren Antrieb (19) verbinden.

11. Siebdruckmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Antrieb ein am Gestell (2) gelagerter, mit einem Antriebsmechanismus verbundener Schwenkhebel (19) ist.