Systec optimiert seine Siebdruckmaschinen mit Elektropneumatik von Aventics Funktion im Druck

Redakteur: Silvano Böni

Produktinnovationen, bei denen elektronische Funktionen auf flexible Materialien wie beispielsweise Folien aufgetragen werden, fangen nicht selten bei der Systec Grafische Maschinen GmbH an. Das Bielefelder Unternehmen stellt kundenspezifische Siebdruckmaschinen zur technischen Beschichtung mit Funktionspasten oder speziellen Farbsystemen her. Systec setzt zur Optimierung der Produktionsqualität und -effizienz standardmässig elektropneumatische Steuerungen mit fortschrittlichen Ventilen der Baureihe AV03 von Aventics ein.

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Der Rollensiebdruck überzeugt als partielles Beschichtungsverfahren in unterschiedlichsten industriellen Anwendungen, in denen isolierende, leitende, klebende oder andere funktionelle Schichten gefragt sind.
Der Rollensiebdruck überzeugt als partielles Beschichtungsverfahren in unterschiedlichsten industriellen Anwendungen, in denen isolierende, leitende, klebende oder andere funktionelle Schichten gefragt sind.
(Bild: Systec)

Gedruckte Elektronik gilt als moderne Technologie, die stetig weiterentwickelt wird. Sie ist eine der Anwendungen für den Siebdruck, der damit von der reinen Farbaufbringung deutlich hin zu technischen Einsätzen tendiert. Als partielles Beschichtungsverfahren beweist der Siebdruck seine Stärken in unterschiedlichsten industriellen Anwendungen, in denen isolierende, leitende, klebende oder andere funktionelle Schichten gefragt sind. Die breite Auswahl und Beständigkeit der Druckmedien, die erreichbaren hohen Schichtstärken und die Flexibilität sind wesentliche Vorteile beim industriellen Einsatz dieses Verfahrens.

Eines der führenden Unternehmen für Rollen-Siebdruckmaschinen ist die Systec Grafische Maschinen GmbH mit Sitz in Bielefeld. Seit mehr als 20 Jahren bietet das Unternehmen seinen Kunden komplette Produktionsanlagen für den technischen und grafischen Siebdruck einschliesslich Trocknungstechnik sowie Längs- und Querschneidesysteme. Mit grossem Erfolg hat Systec frühzeitig einen Nischenmarkt erobert: Die Maschinen fangen mit einer Bahnbreite ab 350 mm dort an, wo Anbieter des so genannten Narrow Web aufhören. «Wir sind gefragt, wenn es um grössere Druckbreiten und Drucklängen geht», sagt Reinhard Zimmermann, Geschäftsführer der Systec Grafische Maschinen GmbH, und liefert seine Druckmaschinen mit Aventics-Pneumatik von Ostwestfalen an Anwender in der ganzen Welt. Die Maschinen laufen bei Zulieferern der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik sowie der Medizintechnik und Pharmaindustrie meist rund um die Uhr und müssen höchste Produktionsqualität und -effizienz bieten.

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Hohe Druckpräzision

Anhand von Zylinder-Siebdruckmaschinen werden beispielsweise Kinegramme als Sicherheitsmerkmale auf Geldscheinen oder Funktionspasten zur Erzeugung von elektrischen Leiterbahnen bis hin zu kompletten Elektronikschaltungen aufgebracht. Gedruckt wird auf dem Scheitelpunkt der Walze mit einem stillstehenden Rakel und einem Sieb, das hin- und hergeschoben wird. Wenn Walze und Sieb sich bewegen, wird die Druckpräzision zu einer echten Herausforderung. Das setzt optimale Regelbarkeit ebenso voraus, wie deren Reproduzierbarkeit und die Nachverfolgung aller Abläufe zu Dokumentationszwecken.

«Die Zeiten von aufwändig verrohrten Pneumatiksystemen mit Drosseln, Zeitgliedern, Speichern und Druckkaskaden sind längst passé», betont Reinhard Zimmermann. «Unsere Zielsetzung besteht darin, Systeme wie die pneumatische Steuerung zu standardisieren und gleichzeitig genügend Spielraum zur Konstruktion anwenderspezifischer Lösungen zu erhalten. Für Standardausführungen arbeiten wir mit den Engineering Tools von Aventics. Aber um unseren Kunden selbst ausgefallene Wünsche zu erfüllen, müssen wir auch mal unkonventionelle Wege mit speziellen Aggregaten gehen. In solchen Fällen kann der Entwicklungsanteil einer Maschine durchaus 40 bis 60 Prozent betragen, weshalb die Kompetenz unserer Partner und die individuelle Beratung bedeutende Faktoren für uns sind, damit wir gemeinsam solche Projekte sinnvoll realisieren können.»

Energieeffiziente Schräglage

Aventics bietet durch seine langjährigen Erfahrungen in der Druck- und Elektronikindustrie ein umfassendes Know-how und Produktspektrum zur Automatisierung und Standardisierung solcher Beschichtungsverfahren. Gemeinsam mit seinen Kunden arbeitet der Pneumatikspezialist an innovativen Konzepten. Bei den Siebdruckmaschinen von Systec steht das Aventics-Ventilsystem AV03 für eine solche Innovation, die sich als vollständige Automationslösung kontinuierlich den jeweiligen Anforderungen anpasst.

Kennzeichnend für die neue Ventilkonstruktion des AV03 ist dessen diagonaler Schieber. Die Schräglage nutzt jeden Winkel, so dass der Ventilkörper kleiner ist als üblich. Gleichzeitig steigt die Energieeffizienz: Der Druckluftverbrauch sinkt, da das kompakte Ventil näher am Aktuator eingesetzt werden kann. Die Konzeption der Versorgungs- und Entlüftungskanäle im Ventil wurde optimiert, was den Durchfluss um rund 40 Prozent und somit in der Anwendung den geforderten Versorgungsdruck reduziert. Das Ergebnis ist trotz der geringen Grösse ein leistungsstarkes Ventil mit einem hohen Nenndurchfluss von 300 Litern pro Minute, das Energie und Kosten spart. Hinzukommt der einfache Einbau, denn das leichtgewichtige AV03-Ventil kann schnell montiert und die Ventilanschlüsse können je nach Anwendung modifiziert oder ausgetauscht werden. Einzelne Ventile auf dem Ventilsystem lassen sich nach dem Lösen mit nur einer Schraube sicher tauschen.

Reinhard Zimmermann verweist darauf, dass an die Aventics-Ventile hohe Anforderungen in Bezug auf die Präzision gestellt werden, und nennt ein Beispiel: «Wir haben unter anderem eine Maschine geliefert, auf der haptische Oberflächen für die Automobilindustrie gefertigt werden. Neben der Maschenweite des Siebs ist vor allem der exakte Rakeldruck entscheidend, mit dem die Farbe oder Funktionspaste durch das Sieb gedrückt wird. Bereits eine kurzfristige Abweichung von 0,1 bar kann den Unterschied zwischen gutem und schlechtem Ergebnis ausmachen. Diese Präzision der Druckbeaufschlagung über die volle Bahnbreite und -länge können wir mit dem AV03 in Kombination mit dem elektropneumatischen Druckregelventil ED02 von Aventics optimal lösen und damit genaue Auftragsstärken im µ-Bereich gewährleisten.»

Konstante Bahnspannung

Investitionsgüter wie die Siebdruckmaschinen müssen natürlich auch im Dauerbetrieb störungsfrei laufen, weshalb besonderes Augenmerk auf der konstanten Spannung der Materialbahn liegt. Sie ist mit einem in vertikaler Richtung frei beweglichen Tänzer ausgestattet, der anhand einer Bahnzugregelung in Mittelstellung gehalten wird. Pneumatikzylinder unterstützen die Funktion der Tänzerwalze und lenken bei abweichender Zugspannung aus. Der dadurch hervorgerufene Druckabfall oder Druckanstieg wird von einem ED02-Druckregelventil erkannt und mittels Soll-/Ist-Wert-Vergleich so beeinflusst, dass die Bahnspannung konstant bleibt. «Die Elektropneumatik von Aventics ermöglicht uns somit nicht nur die exakte Steuerung des Rakelwerks, sondern auch ein schnelles und präzises Ausgleichen von Abweichungen der Tänzerwalze. Das verhindert Bahnabrisse oder ein mögliches Flattern des Materials bei zu geringer Spannung und steigert somit die Maschinenverfügbarkeit», erläutert Reinhard Zimmermann.

Vereinfachte Fernwartung

Die Kombination aus AV03-Ventilsystem und Druckregelventil ED02 macht Drücke jederzeit reproduzierbar und dokumentierbar und bietet Systec noch einen weiteren Vorzug, wie Reinhard Zimmermann sagt: «Da das System elektronisch geregelt wird, erreichen wir nicht nur eine hohe Präzision, sondern können bei Bedarf auch Zeiten und Drücke einfach per Laptop verändern. Das ermöglicht uns die Fernwartung durch Zugreifen auf die Maschinensteuerung, die wiederum direkten Zugriff auf das Ventilsystem hat – unabhängig davon, wo unsere Maschinen weltweit im Einsatz sind.»

Neben den AV03- und Druckregelventilen sowie den robusten Ventilen der Baureihe CD04 setzt Systec Kompaktzylinder der Baureihen CCI und SSI ein, die sich mit geringem Bauraum begnügen und somit ein kompaktes und gemäss ISO-Normen standardisiertes Maschinendesign erlauben. Abgerundet wird die Pneumatik in den Siebdruckmaschinen durch modulare Wartungseinheiten der Baureihe AS2 von Aventics. Sie sorgen für qualitativ hochwertige Druckluft und entsprechen als individuell konfigurierte Einheiten aus Aktivkohlefilter, Regler, Öler und Absperrventilen ebenfalls den Forderungen nach kompakter Bauweise. «Der Aufbau dieser Elektropneumatik ist eine ideale Basis für unsere standardisierten Maschinen. Und wenn unsere Kunden Sonderwünsche haben, können wir diese auf kurzem Weg und mit direkter Ansprache schnell lösen», resümiert der Systec-Geschäftsführer. <<

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