An einer Druckmaschine angebrachte Vorrichtung zum Säubern und Vorbereiten von Papier vor dem Bedrucken desselben Die Erfindung bezieht sieh auf eine an einer Druckmaschine angebrachte Vorrich tung zum Reinigen und Vorbereiten von Pa pier vor dem Bedrucken desselben. Sie eignet sich insbesondere zum Entfernen von Schutz schichten und anderem Staub oder Schmutz vor dem Bedrucken des Papiers.
Es ist üblich, eine Schutzschicht auf die Oberfläche von bedrucktem Papier aufzubrin gen, um ein Verwischen der Farbe zu verhüten, wenn der frisch bedruckte Papiervorrat auf gestapelt, aufgerollt oder in anderer Weise dicht zusammengebracht wird. Ebenso ist es häufig erwünscht, derartige Schutzschichten vorzusehen, nachdem die eine Seite des Pa piers bedruckt worden ist. und die andere Seite bedruckt werden soll. Als Schutzmittel wird sehr oft pulverisierte Stärke verwendet, wobei die Stärke in fein verteilter Form, im allgemeinen in einer Korngrösse von 10 bis 50 Mikron zur Anwendung kommt. Andere körnige Materialien können ebenfalls verwen det werden. In der Regel wird die pulveri sierte Stärke oder anderes Material in einer dünnen, gleichmässig über die Oberfläche des Papiers verteilten Schicht aufgebracht.
Eine zweckmässige Art der Anwendung solcher pulverisierter Stärke ist im amerikanischen Patent Nr.<B>2394656,</B> ausgegeben am 12. Fe bruar 1946, beschrieben und beansprucht. Bei dem in diesem früheren Patent beschriebenen Vorgehen sind Mittel vorgesehen, um Stärke partikel oder anderes Material elektrisch auf zuladen und auf das Papier aufzubringen.
Es ist häufig erwünscht, ein in dieser Weise überzogenes Papier durch eine Druck presse hindurchlaufen zu lassen, um es weiter zu bedrucken. So kann die eine Seite eines fortlaufenden Papierbandes bedruckt und dann mit einer Schutzschicht versehen werden, worauf es erwünscht sein kann, einen Satz auf die andere Seite eines solchen überzogenen Papiers zu drucken, und zwar alles als Teil einer kontinuierlichen Druckoperation. Es wurde festgestellt, dass das Vorhandensein von Schutzmaterial auf dem Papiervorrat störend auf die eigentliche Druckoperation einwirkt.
Die druckenden Flächen erhalten dabei einen Belag von Schutzmaterial und nach einer ver hältnismässig kleinen Zahl von Drucken er weist es sich als notwendig, die Druckpresse stillzusetzen und die druckenden Flächen zu reinigen. Das gleiche ist der Fall bei den Farbwalzen.
Es ist bereits auf verschiedene Weise ver sucht worden, die auf dem Papier vorhan denen Schutzmaterialpartikel vor dem Be drucken desselben zu entfernen. Derartige Versuche sind aber misslungen oder führten zu Beschädigungen des Papiers oder der druk- kenden Flächen. Es ist bekannt, an der Pa pieroberfläche anliegende Saugdüsen vorzu- sehen, zum Zwecke, Schmutz oder anderes loses Material vom Papier zu entfernen. Der artige Mittel sind jedoch nicht geeignet, um fein verteiltes Schutzmaterial zu entfernen. Pressluftstrahle und Pressluft in Verbindung mit Absaugung sind auch bereits verwendet worden.
Die ausserordentliche Kleinheit der Schutz materialpartikel, zusammen mit der grossen Haftfestigkeit solcher Partikel am Papier wir ken der Entfernung von feinen Partikeln mit bekannten Mitteln entgegen. Es kann als Regel betrachtet werden, dass infolge der Ei genart des Druckvorganges elektrostatische Kräfte existieren, so dass sowohl die mechani schen als auch die elektrischen Kräfte, welche danach trachten, die Partikel am Papier fest zuhalten, in bezug auf das Gewicht der ein zelnen Partikel sehr beträchtlich sind. Ferner haben elektrisch aufgeladene Partikel, wenn sie ursprünglich auf das Papier aufgebracht werden, die Tendenz, mit erheblicher Kraft auf die Papieroberfläche aufzuprallen und sich selbst mit dem Papier zu verbinden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Vorrichtung zum Säubern und Vorberei ten von Papier vor dem Bedrucken desselben, gekennzeichnet durch Mittel, um einen Strahl komprimierter Luft auf die Oberfläche der Papierbahn einwirken zu lassen, Mittel, um eine Zone zu schaffen, in welcher die vom Papier gelösten Partikel in turbulenter Luft schwebend gehalten werden, um ein Wieder absetzen derselben auf die Papierbahn zu ver hindern, und im Abstand vom Strahl kom primierter Luft angeordnete Mittel zum Ab saugen von Luft aus der Turbulenzzone.
Es wurde gefunden, da.ss die Kombination eines Strahls komprimierter Luft, einer Tur- bulenzzone und einer Absaugevorrichtung sehr wirksam ist, um Schmutz und insbesondere Schutzmaterial von der Papieroberfläche zu entfernen. Die Mittel, um einen Strahl kom primierter Luft gegen die Papieroberfläche zu richten und die Absaugvorrichtung sind zweckmässig dicht an der Papieroberfläche an geordnet. Es wurde gefunden, dass die Säu berung genügend wirksam ist, wenn der Ab- stand der Vorrichtung von der Papierbahn bis 8 mm beträgt. Mit Vorteil beträgt aber dieser Abstand etwa 3 bis 4 mm.
Der Press- luftstrahl ist dabei zweckmässig gegen die zu reinigende Papieroberfläche gerichtet, wobei die von dieser zurückgeworfene Luft in eine Zone gelangt, in welcher starke Turbulenz herrscht. Zweckmässig ist der Pressluftstrahl stark genug gehalten, um Sehutzmaterial- partikel vom Papier zu lösen und von diesem trennen zu können.
Es ist dann vorteilhaft eine abgeschlossene Zone vorgesehen, in wel cher die turbulente Luft die vom Papier ge lösten Partikel schwebend hält, bis sie zur Absaugvorrichtung gelangen und zusammen mit der Luft aus dieser Turbulenzzone ab gesaugt werden.
In der Zeichnung ist. eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt, wobei jedoch fest zuhalten ist, dass die dargestellte Vorrichtung auch eine wesentlich andere Ausbildung auf weisen kann, ohne dass der Rahmen der Er findung überschritten wird. In der Zeich nung zeigen Fig. 1 einen Teil einer Druckmaschine mit. einer Vorrichtung zum Säubern und Vorberei ten von Papier vor dem Bedrucken desselben, Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung zum Säubern und Vorbereiten des Papiers vor dem Bedrucken desselben in grösserem Massstab, Fig.3 eine Einzelheit dieser Vorrichtung und Fig. 4 die Absaugeinrichtung dieser Vor richtung.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Papierbahn be zeichnet, welche in der durch Pfeile angege benen Richtung läuft und mit geeigneter Spannung über die Walzen 11 und 12 geführt ist. Ferner ist zusätzlich eine Spannrolle 13 vorgesehen und zwischen der Walze 12 und dieser Spannrolle 13 ist der Druckzylinder 15 angeordnet. An Stelle einer Rotationsdruck maschine könnte aber auch eine Flachdruck presse, eine Offsetdruekmasehine oder ein anderer Typ einer Druckpresse vorgesehen sein. Die Papierbahn 10 kann mit einer Schutz schicht versehen sein, und sie wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrats rolle abgezogen, oder sie kommt von einem vorangehenden Druckvorgang.
In der Zeich nung ist eine fortlaufende Papierbahn dar gestellt; aber die Vorrichtung gemäss der Er findung kann auch bei einer Druckmaschine angewendet werden, bei welcher einzelne Pa pierbogen von einem Papierbogenstapel durch die Druckmaschine befördert werden. Es ist auch möglich, dass es sich bei der Papierbahn 10 um Rohware handelt, welche Verunreini gungen auf sich trägt.
Auf einer gerade verlaufenden Strecke der Papierbahn 10 zwischen den Walzen 11 und 12 ist die Vorrichtung zum Säubern und Vor bereiten des Papiers vor dem Bedrucken des selben gemäss der Erfindung angeordnet, wel che als Ganzes mit 20 bezeichnet. ist. Die Vor riehtung 20 besitzt ein längliches Gehäuse 21, welches Seitenwände 22 und 23 und einen Deckel 2.1 besitzt. Das Gehäuse 21 erstreckt sich über die ganze Breite der Papierbahn 10, und es kann aus beliebigem starren Material bestehen, z. B. aus Blech, nicht metallischem Material, wie Fiber, starrem Kunststoff oder dergleichen. Immerhin ist Blech zu bevor zugen, weil es leicht und stark ist.
Das Gehäuse 21 besitzt an seinen seitlichen Enden Wände, ist aber an der dem Deckel 24 ,gegenüberliegenden Seite offen. Die Seiten wände 22 und 23 sind mit geeignetem Mate rial, z. B. Filz, überzogen. So können Filz streifen 26 und 27 mittels Klebstoff, Nieten oder dergleichen innenseitig an den Seiten wänden des Gehäuses 21 befestigt sein. Diese Filzstreifen 26 und 27 besitzen Teile 28 und 29, welche über die freien Ränder der Sei tenwände 22 und 23 vorstehen. An Stelle von Filz kann auch Gummi oder ein anderes geeignetes Material verwendet werden. Filz eignet sich jedoch gut und ist wirtschaftlich. Eine solche Bekleidung der Seitenwände 22 und 23 ist jedoch nicht unbedingt, erforder lich.
Die Tiefe, in welche sich das Filzmaterial im Gehäuse erstreckt, kann in weiten Grenzen schwanken; wie dargestellt, erstreckt sich jedoch der Filz meistens bis zum Deckel 24 des Ge häuses 21. Die Dicke des Filzbelages ist nicht von Bedeutung; sie soll immerhin genügen, da mit die freien, über die Ränder der Seiten wände vorstehenden Teile 28 und 29 sich selbst in ihrer Lage halten. Der Filz ist mit geeig neten weichen Rändern versehen, welche das unter ihnen durchlaufende Papier nicht be schädigen.
Im Gehäuse 21 sind Rohre 31 und 32 in geeigneter Weise angebracht. Das Rohr 31 ist für die Einführung von Pressluft bestimmt und hat geringeren Durchmesser als das Rohr 32. Das Rohr 31 besteht. in der Praxis aus Kupfer oder Messing; es kann aber auch aus beliebig - anderem metallischem oder nicht metallischem Material bestehen. Das Rohr 31 ist in geeigneter Weise an die eine Seitenwand des Gehäuses 21, im dargestellten Falle an die Seitenwand 22 in der Weise angebracht, dass es nahe der offenen Seite des Gehäuses 21 ver läuft. Das Rohr 31 ist mit einer Reihe von Löchern 33 versehen, durch welche die Press luft entweichen kann.
Die Löcher 33 liegen auf einer geraden, zur Achse des Rohres 31 parallelen Linie, und sie sind so nahe aneinan der angeordnet, dass ihre Luftstrahlen in ge ringem Abstand vom Rohr 31, nahe der offenen Seite des Gehäuses 21 zu einem kontinuier lichen, in Längsrichtung des Rohres 31 lie genden Strahl sich vereinigen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das Rohr 31 so eingestellt, da.ss die Löcher 33 für den Austritt der Press luft im allgemeinen gegen die offene Seite des Gehäuses 21 und etwas gegen die vom Rohr 31 entferntere Seitenwand 23 zu gerichtet sind. Das Gehäuse 21 ist mit geeigneten Trägern 35 versehen, mittels welchen es an der Druck presse gelagert ist. Versteifungsleisten 36 die nen zur Verstärkung des Gehäuses 21.
Wie in Fig.1 und 2 dargestellt, ist das Gehäuse 21 in einer solchen Lage gehalten, dass die Papierbahn 10 nahe seiner offenen Seite verläuft.
Vom Rohr 31 werden Pressluftstrahlen gegen die Papierbahn 10 gerichtet. Das Rohr 31 ist am einen Ende, 37, geschlossen, und an sein anderes Ende ist ein Schlauch 38 angeschlossen, durch welchen die erforderliche Pressluft eingeführt wird. Der Durchmesser der Löcher 33 ist üblicherweise klein und be trägt ungefähr 1 bis 2 mm, und der Abstand zwischen benachbarten Löchern 33 beträgt etwa 10 bis<B>15</B> mm. Diese Massangaben bezie hen sich jedoch nur auf ein Beispiel, und die Grösse der Löcher 33 sowie der Abstand der selben voneinander hängt vom Durchmesser des Rohres 31, dem Druck der Pressluft, dem Abstand der Löcher 33 von der Papierbahn und ähnlichen Faktoren ab.
Erwünschtenfalls kann die Pressluft von beiden Seiten, in der Mitte oder an irgendeiner andern Stelle in das Rohr 31 eingeführt wer den. Das Rohr 31 selbst besitzt einen Durch- messer von 10 bis 20 mm, aber dieser Durch messer kann in Abhängigkeit von den bereits erwähnten andern Faktoren geändert werden. Der Druck der in das Rohr 31 eingeleiteten Pressluft kann in weiten Grenzen beliebig hoch sein. Der durch die Öffnungen 33 aus tretende Luftstrahl soll jedoch nicht so stark sein, dass er die Papierbahn übermässig ab lenkt.
Das Rohr 32 ist dazu bestimmt, Luft aus dem Gehäuse 21 abzusaugen. Das Rohr 32 weist grösseren Durchmesser auf als das Rohr 31, um den Strömungswiderstand zu verrin gern. Das Rohr 32 ist mit in einer Reihe angeordneten Schlitzen 40 versehen, welche durch schmale Stege 41 der Rohrwand vonein ander getrennt sind. Diese Stege 41 sind vor gesehen, um der Rohrwand Steifigkeit zu ver leihen.
Die Weite der Schlitze 40 nimmt von einem Maximum am einen Ende des Rohres 32 bis zu einem Minimum an dessen anderem Ende ab, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. 'Wie ferner aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist das Rohr 32 am einen Ende durch ein Endstück 42 dicht abgeschlossen, während sein anderes Ende mit einem Anschlussstück 43 versehen ist, an wel chem ein Schlauch 44 befestigt ist. Der Schlauch 44 ist mit einer geeigneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Absaugvorrich- tung verbunden, z. B. mit einem Staubsauger, der genügende Saugwirkung besitzt.
Es wurde festgestellt, dass Staubsauger, wie sie in der Industrie verwendet werden, im allgemeinen zufriedenstellend arbeiten.
Wie beim Rohr 31, durch welches die Press luft eingeführt wird, ist es nicht von Bedeu tung, dass die Absaugung am einen Ende des Rohres 32 erfolgt. Es ist. möglich, Absaug- stutzen an beiden Enden des Rohres 32 vor zusehen oder am mittleren, gegen den Deckel 24 zu liegenden Teil des Rohres 32 anzubrin gen. Zur Ermöglichung einer Kontrolle der Absaugewirkung kann ein Anzapfhahn 45 vor gesehen sein.
Die Abnahme der Weite der Schlitze 40 ist so vorgesehen, dass durch die mit dem Abstand von der Anschlussstelle der Absaugeinrichtung zunehmende Weite dieser Schlitze und die dadurch bewirkte Verkleine rung des Durchströmungswiderstandes die abnehmende Saugwirkung kompensiert wird. Wenn das Rohr, durch welches die Luft ab gesaugt wird, mit mehr als einem Absaugstut- zen versehen ist, wird die Abnahme der Weite der Schlitze in entsprechender Weise vorge sehen. Wenn z. B. beide Enden des Rohres 32 mit einem Absaugstutzen versehen sind, liegen die Schlitze grösster Weite in der Mitte des Rohres 32, und die Weite der Schlitze nimmt nach beiden Seiten ab.
Es können auch beliebige andere Mittel vorgesehen sein, um auf der ganzen Länge des Rohres 32 die gleiche Saugwirkung zu erzielen.
Das Rohr 32, durch welches die Luft ab gesaugt wird, ist im Gehäuse 21 in der Nähe der Seitenwand 23 und des Deckels 24 ange ordnet. Das Rohr 32 ist so eingesetzt, dass die Schlitze 40, durch welche die Luft abge saugt wird, mindestens angenähert gegen den Teil 29 der Filzstreifen 27 zu gerichtet sind. Gewisse Abweichungen der Einstellung des Rohres 32 sind jedoch zulässig. Immerhin ist. es notwendig, dass die Schlitze 40 in einem Teil 32a des Rohres 32 sich befinden, welcher zwischen der Papierbahn 10 und dem Filz belag 27 liegt. Der Durchmesser des Rohres 32 wird normalerweise so gross gewählt, als es die Anordnung dieses Rohres 32 im Gehäuse 21 zulässt. Beide Rohre 31 und 32 sind im dar- gestellten Falle kreiszylindrisch.
Dies ist aber nicht wesentlich und das eine Rohr oder beide Rohre können auch andern, z. B. rechteckigen, Querschnitt, aufweisen. Zylindrische Rohre sind jedoch leicht erhältlich und handelsüblich.
Das Gehäuse 21 besitzt zwischen den Sei tenwänden 22 und 23 eine Weite, welche etwas grösser ist. als die Summe der Durchmesser der beiden Rohre 31 und 32. Im allgemeinen ist der Abstand der Seitenwände 22 und 23 von einander etwas grösser als die Tiefe des Ge häuses 21, wobei ein Verhältnis von 11/2: 1 bis 2:1 zufriedenstellend ist. Dies kann aber auch variieren und die angegebenen Masse sind beispielsweise. Die Weite und die Tiefe des Gehäuses 21 können auch wenigstens an nähernd gleich sein. Im Gehäuse 21 ist zwi schen den Oberflächen der Rohre 31 und 32 ein Raum 46 gewahrt.
In diesem Raum 46 be steht eine starke Luftströmung, durch welche alle Partikel, welche durch den vom Rohr 31 ausgehenden Pressluftstrahl von der Papier bahn gelöst werden, sehwebend gehalten wer den. Die Querschnittsform des Gehäuses 21 ist. nicht wichtig, und an Stelle eines Gehäuses 21 von rechteckigem Querschnitt, wie darge stellt., kann auch ein Gehäuse mit halbrundem Querschnitt oder ein Gehäuse mit abgerun deten Kanten vorgesehen sein. Immerhin ist es wichtig, dass sich der Raum 46 über eine be trächtliche Distanz von der Papierbahn 10 weg erstreckt. In diesem Raum 46 besteht grosse Turbulenz mit Luftströmen, welche in wir belnder Bewegung die Papieroberfläche be streichen.
Der Druck im Gehäuse 21 ausserhalb des Rohres 31 hilft mit, die Luft und die in dieser sehwebenden Teilchen in das die Absaugung bewirkende Rohr 32 hineinzuzwingen. Es ist möglich, dass die heftigen Luftströmungen entlang der Oberfläche der Papierbahn 10 mithelfen, die feinen Partikel vom Papier zu lösen. Auf alle Fälle bewirkt ein Pressluft- strahl und eine von diesem räumlich getrennte Absaugzone eine zweckmässige und wirksame Lösung feiner Partikel, wie z. B. der Teilchen einer auf das Papier aufgebrachten Schutz schicht, vom Papier.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bildet die ge krümmte Oberfläche des Rohres 32 mit der Papierbahn 10 eine Verengung 32b ähnlich einem Venturirohr. Es ist möglich, däss die einem Venturirohr ähnliche Verengung 32b mithilft, die Pulverteilchen, welche in der Luft schweben, aus dem Raum 46 mitzureissen. Die Geschwindigkeit der Pulverteilchen enthalten den Luft ist im engsten Teil dieser Verengung 32b am grössten, und die hohe Geschwindig keit entlang der Papieroberfläche aufweisen den Pulverteilchen können als Schrubber wir ken und die Ablösung weiterer feiner Par tikel vom Papier unterstützen.
Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist die Anordnung so getroffen, dass Papier vom Rohr 31, durch welches die Pressluft einge führt wird, gegen das Rohr 32, durch welches die Absaugung erfolgt, sich bewegt. Dies könnte aber auch umgekehrt sein, und das Pa pier könnte sieh in entgegengesetzter Richtung bewegen.
Bei der Verwendung der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, Druckpressen lange im Betrieb zu halten, ohne dass Betriebs unterbrüche zum Reinigen der Walzen und der Druckflächen notwendig werden. Die Säu berung der Papieroberfläche findet in einem so eng begrenzten Raume statt, dass das Ent weichen eines nennenswerten Teils der in der Luft suspendierten Partikel aus der kontrol lierten Zone, in welcher die Papieroberfläche mit Pressluft beaufschlagt wird, die Turbulenz herrscht und die Absäugung stattfindet, ver hütet wird. Die Wirksamkeit der Entfernung von Partikeln vom Papier wird durch ver schiedene Faktoren, wie z.
B. Durchlaufge- schwindigkeit des Papiers, Dichte der Schutz schicht- oder Schmutzteilchen, Höhe des ver fügbaren Pressluftdruckes und des Absaug- druckes und bei Verwendung der Vorrichtung an einer Druckmaschine, welche eine fort laufende Papierbahn bedruckt, auch von der Spannung der Papierbahn und möglichen Vibrationen derselben bestimmt.
Eine mit einer solchen Vorrichtung, welche zweckmässig als in sich geschlossener Zusatzapparat aus gebildet ist und möglichst nahe der Stelle, an welcher das Bedrucken des Papiers erfolgt, an der Druckmaschine angeordnet ist, versehene Druckmaschine kann so lange unterbrochen im Betrieb gehalten werden, dass die allen falls notwendig werdenden Betriebsunter brüche zum Reinigen der Maschine im Ver gleich zur Dauer ihres Betriebes vernach- lässigbar sind.