CN116669962B - 具有对由无印版印刷装置印刷的单张纸进行干燥的干燥器的单张纸印刷机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单张纸印刷机，其具有对由无印版印刷装置(13)印刷的单张纸(64)进行干燥的干燥器(17)，其中，干燥器(17)被设计为热空气干燥器和/或设计为通过红外辐射进行干燥的干燥器，其中，沿单张纸(64)的传送方向(T)紧接在干燥器(17)后面布置有冷却装置(36)，所述冷却装置(36)在将单张纸(64)以平放方式给送穿过冷却装置(36)的给送平面(E)上方具有至少一个冷却模块(37)，其中，相关的冷却模块(37)被设计成，使得所述冷却模块使用空气作为冷却介质，冷却装置(36)的每个冷却模块(37)分别设计为鼓风箱(41)，其中，相应的鼓风箱(41)被设计成，将冷却介质分别导引至待冷却的单张纸(64)的表面上，相应的鼓风箱(41)具有吹气嘴(43)，通过这些吹气嘴(43)将冷却介质吹到相应的待冷却的单张纸(64)的表面上，相应的鼓风箱(41)被设计成，所述鼓风箱以导引面(42)与相关的待冷却的单张纸(64)的表面形成缝隙(S37)，相应的鼓风箱(41)的导引面(42)以如下高度布置在相关的待冷却的单张纸(64)的表面上方，使得外部环形缝隙的横截面小于或几乎等于导引面(42)中的喷嘴(43)的所有开口面的总横截面，其中，冷却介质的体积流通过所述外部环形缝隙从缝隙(S37)中流出。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有对由无印版印刷装置印刷的单张纸进行干燥的干燥器的单张纸印刷机。
背景技术
这里在下面介绍的、形成单张纸印刷机的、用于加工单张纸状基材(简称单张纸)的机器结构具有多个沿单张纸的传送方向彼此先后布置的机器单元，其中，这些机器单元中的至少一个具有分别沿着直线传送区段传送单张纸的传送装置。传送装置优选地被设计为至少一个传送带，在该传送带上，单张纸被彼此跟随地单独平放着传送。当将单张纸放置在至少一个传送带上时，各个单张纸分别通过抽吸力，即通过由抽吸流产生的保持力以摩擦锁合或力锁合的方式保持在所涉及的传送带上。抽吸力通常通过作用于相应单张纸上的、借助抽吸装置相对于周围大气压力调整出的低压来实现。
这种传送装置布置在加工单张纸的机器结构中，还布置在干燥单张纸的干燥器中。因此，干燥器特别设计为针对单层单张纸的连续干燥器。跟在干燥器之后的是用于对在干燥器中加热的单张纸进行调温和/或调质的冷却装置。在冷却装置之后例如布置有抽吸带工作台。
通过DEl02016207397A1公开一种具有干燥器的单张纸印刷机，该干燥器对由无印版印刷装置印刷的单张纸进行干燥。
通过DE102011009693Al公开一种用于冷却基材的冷却模块，特别是在印刷有膏剂的太阳能电池经过加热模块之后的冷却，其中，该冷却模块具有以下部件：具有入口开口的细长伸展的冷却室，该冷却室与加热模块相邻；以及出口开口；传送单元，用于传送基材通过细长伸展的冷却室，该传送单元限定出针对基材的传送平面；至少一个第一冷却单元，其具有多个第一板元件，所述第一板元件分别基本垂直于传送平面并在传送平面上方地在冷却室中延伸；至少一个第一管路元件，所述第一管路元件延伸穿过第一板元件并且与第一板元件处于导热关联中；以及至少一个用于导引冷却流体通过第一管路元件的给送单元；以及给送单元用于沿传送平面的方向导引气体、特别是空气穿过板元件之间的空隙，其中，设置有至少一个第二冷却单元，其具有多个第二板元件，所述第二板元件分别基本上垂直于传送平面并且在传送平面下方地在冷却室中延伸，至少一个第二管路元件，所述第二管路元件延伸穿过第二板元件并与第二板元件处于导热关联中；以及至少一个给送单元，用于导引冷却流体通过第二管路元件。
通过DE9313212U1公开一种用于引导细长的材料幅材穿过设备的高度受限的空间的装置，该装置具有用于抓持材料幅材的引入端部的紧固元件。
从DE3943466A1中已知一种用于单张纸印刷机的冷却装置，该冷却装置具有传送带并且可翻折地布置在框架中。
通过DE1293163A公开一种用于对幅材状印刷物料、特别是纸幅材上的印刷油墨进行干燥的装置，该装置具有跟随加热区的冷却区，在冷却区中，借助鼓风机将冷却空气导引至印刷物料上并且排走用过的空气，冷却区由罩和分配室形成，分配室布置在罩内，在所有侧面上与壁间隔地布置，分配室具有将冷却空气导引至印刷物料上的喷嘴底座，供气管路穿过罩的顶壁引导至分配室中，并且将抽气管路连接至罩。
EP2463100A1公开了一种加工单张纸的机器、特别是单张纸印刷机，其具有上漆装置和一个或多个组合干燥器，其中，组合干燥器将辐射能和热空气施加到新上漆的单张纸上，该组合干燥器包含大量圆形或多边形空气喷嘴，在所述空气喷嘴之间布置有窄带高功率红外光源，上漆的单张纸可以由所述窄带高功率红外光源加载总计至少为25kW/m2的辐射密度，通过喷嘴的、被加热的空气的温度低于100℃、优选低于80℃。
通过在后公开的EP3945371A1已知一种传送装置，包括：传送单元，其传送片状的传送材料而不在传送方向上保持传送材料的单侧分段；以及吹送单元，其将空气经由多个相对于下表面敞开的气孔吹向由传送单元的传送的传送材料的下表面，多个气孔在传送方向上的布置间隔在传送方向上不恒定。
通过US2020/0122492A1已知一种成像装置，其包括用于使片材移动通过成像装置的绕转传送带；真空室，用于通过传送带施加真空压力，真空室通过由传送带吸取空气的真空将单张纸保持在传送带上；驱动轮或空转轮，用于承载传送带经过真空室，该轮包括：沿辊的轴向区域延伸的中空内部沟道；作为传送带的运行面的外部面；第一端部，其为中空内部沟道提供进气孔，该进气孔用于接收来自气源的空气；以及穿过辊中的转筒壁构造的穿孔，这些穿孔允许空气压力从中空内部沟道向传送带排出，空气透过传送带扩散，以将单张纸从传送带上分离；以及挡板，其被定义为与滚轮的外部面的至少一个圆周分段一致的屏障，挡板位于相对于外部面在至少两个位置之间可移动，以控制流向传送带的气流。
从US2017/0355201A1已知一种成型设备，其包括：介质传送分段，其在介质传送方向上传送介质；以及喷墨印刷分段，利用墨水在被传送的介质上形成图像；清漆施加分段，其将水性清漆施加于在其上形成图像的介质上；处理分段，其对介质进行加热和干燥处理，使得粘性评价值达到0.24或更低，该粘性评价值是如下的粘性评价值，其表示当其上已涂有水性清漆的介质从清漆施加分段中排出时，已施加到介质上的水性清漆的粘性程度，并且该粘性评价值使用以水性清漆施加于其上的介质上的任意位置为支点进行摇摆运动的摆锤的阻尼振动的百分率来求出；以及收集分段，所述收集分段收集已使用清漆施加分段在其上施加了水性清漆且已使用处理分段在其上进行了加工的介质，所述成型设备还包括第一温度检测分段，其沿介质传送方向布置在印刷分段的下游侧的位置上并且沿介质传送方向布置在清漆施加分段的上游侧的位置上，并且检测利用印刷分段在其上形成图像的介质和使用清漆施加分段应当施加的水性清漆的温度，其中，所述处理分段包括干燥处理分段，所述干燥处理分段沿介质传送方向布置在印刷分段的下游侧的位置上以及沿介质传送方向布置在清漆施加分段的上游侧的位置上，并且对利用印刷分段形成有图像的介质和利用清漆施加分段施加的水性清漆进行干燥处理，以及干燥处理控制分段，其对在其上使用干燥处理分段通过施加干燥条件来进行干燥处理的介质的温度加以控制，在该干燥条件下，使用清漆施加分段要在其上施加水性清漆的介质的粘性评价值达到0.24或更低，并且，处理分段具有粉末喷射分段，其适于将粉末喷射到要使用处理分段处理的介质上，当使用第一温度检测器检测到介质的温度低于101℃时，使用粉末喷射分段将粉末喷射到使用处理分段处理的介质上。
通过US2015/0117922A1已知一种系统，其包括：成像设备，其包括被配置用于实现对介质片材进行加热的加工级；以及用于在通过成像装置在介质片材上形成图像之后处理介质片材的设备，用于处理介质片材的设备布置在成像设备的输出侧上，并且包括如下部件：穿孔的给送和载体基板，其布置成使得其给送介质片材通过稳定区，在该稳定区中给送和载体基板具有有限的曲率；抽吸装置，其被配置成向稳定区中的给送和载体基板的穿孔施加真空，以将介质片材吸到给送和载体基板上；以及冷却系统，其被布置成，在介质片材被抽吸贴靠到稳定区中的给送和载体基板上的同时，主动地冷却介质片材，该稳定区包括输入侧和输出侧，给送和载体基板形成绕转传送器的一部分，冷却系统布置成在从输出侧到输入侧的回程中冷却给送和载体基板，并且介质片材通过与冷却的给送和载体基板热接触而被冷却，冷却系统包括鼓风机，该鼓风机布置成，对着给送和载体基板吹冷空气。
从US2012/0162304A1可获知的是，干燥器将经印刷的单张纸加热至60℃至80℃并且冷却装置将在干燥器中加热的单张纸冷却至15℃至30℃。
通过US2010/0192792A1已知一种印刷机，其包括：被配置用于在印刷表面上产生墨水的印刷头，该墨水包含至少一种元素；干燥器，其根据运行情况被配置用于干燥施加在印刷表面上的墨水，该干燥器与排气流保持流体连通，以排出该至少一种元素；至少一个传感器，其与干燥器的排气流操作连接，该至少一个传感器被配置用于：i)确定存在于排气流中的至少一种元素的流速，和/或ii)确定排气流中的水分含量，和/或iii)确定排气流的温度，和/或iv)识别至少一种元素；以及控制器，其与至少一个传感器和干燥器有效连接，该控制器包括至少一个用于确定固着在印刷表面上的墨水干燥度的程序，所述程序基于排气流中的至少一种元素与i)在印刷表面上的油墨干燥之前至少一种存在于油墨中的元素，或与ii)在印刷表面上的油墨干燥之后至少一种存在于油墨中的元素，或与iii)至少一种元素的预定值的比较。
JP2015-155091A公开了一种具有干燥模块的干燥装置，其中，该干燥模块具有鼓风箱和朝向要干燥的印刷材料的表面的方向界定鼓风箱的导引面，其中，鼓风机和作为加热调风器的导风格栅被布置在导引面上方。
通过JPH07-186368A已知一种干燥装置，其中，在干燥装置的导引面和待干燥的承印材料的传送带之间，沿着将干燥区段传送通过干燥装置的传送方向，构造出呈环形缝隙形式的缝隙，该缝隙的缝隙宽度最大为30mm。
从CN110884263A中获知一种用于单张纸印刷机的干燥器，该干燥器的干燥功率由调节装置调整，其中，由调节装置执行的、用于调整干燥器的干燥功率的调节过程的调节参量是经印刷并且要干燥的单张纸的水分含量。
发明内容
本发明的目的是，提出一种具有干燥器的单张纸印刷机，该干燥器由无印版印刷装置印刷的单张纸进行干燥，并确保在干燥器中干燥的单张纸对于运行而言可靠地继续传送。
根据本发明的一个方面，一种单张纸印刷机具有对由无印版印刷装置印刷的单张纸进行干燥的干燥器，其中，所述干燥器设计为热空气干燥器和/或设计为通过红外辐射进行干燥的干燥器，其中，沿单张纸的传送方向紧接在干燥器之后布置有冷却装置，其中，冷却装置在给送平面上方具有至少一个冷却模块，在所述给送平面中，单张纸以平放的方式给送穿过冷却装置，相应的冷却模块被设计成，使用空气作为冷却介质，冷却装置的冷却模块中的每一个冷却模块均设计为鼓风箱，其中，相应的鼓风箱设计成，将冷却介质分别导引至待冷却的单张纸的表面上，其中，相应的鼓风箱具有吹气嘴，冷却介质通过这些吹气嘴吹到相应的待冷却的单张纸的表面上，其中，相应的鼓风箱设计成，使得所述鼓风箱以鼓风箱导引面与相应的待冷却的单张纸的表面形成缝隙，其中，相应的鼓风箱的鼓风箱导引面以如下高度布置在相应的待冷却的单张纸的表面上方：使得外部的环形缝隙的横截面小于或几乎等于鼓风箱导引面中的吹气嘴的所有开口面的总横截面，其中，冷却介质的体积流通过所述外部的环形缝隙从缝隙中流出，相应的鼓风箱设计成，使得分别被导引到待冷却的单张纸的表面上的冷却介质作为加压流体从内到外扫过待冷却的单张纸的表面，作为相应的鼓风箱的鼓风箱导引面中的吹气嘴的附加方案，布置有文丘里喷嘴，其中，文丘里喷嘴负责以限定的方式将由吹气嘴吹入的被加热的空气送出。
本发明可实现的优点特别是：确保了在干燥器中干燥的单张纸对于运行而言可靠地继续传送。其他优点可以从下面的说明书中得到。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面更详细地介绍。
其中：
图1示出至少具有无印版印刷装置、干燥器和冷却装置的单张纸印刷机；
图2示出具有多个冷却模块的冷却装置的侧视图；
图3示出冷却装置的冷却模块的放大侧视图；
图4示出冷却装置的冷却模块的导引面的俯视图；
图5示出在单张纸印刷机中布置在无印版印刷装置之后的干燥器的干燥模块；
图6示出干燥器的干燥模块，其中带有沟道；
图7示出红外辐射源的不同横截面；
图8示出红外辐射源的不同布置方案；
图9示出将红外辐射源集成到干燥器中的不同构造；
图10示出具有集成的红外辐射源的干燥模块。
具体实施方式
图1示出开头提到的单张纸印刷机的示例。沿着单张纸的传送方向T观察，单张纸印刷机首先具有送纸器01，在该送纸器中，第一堆垛02的单张纸准备好进行加工。单张纸优选为纸张、纸壳或纸板制成的矩形基材。纸、纸壳和纸板的不同之处在于其各自的克重，即，该一平方米单张纸的重量(以克为单位)。纸的克重在30g/m2至150g/m2之间，纸壳的克重在150g/m2至600g/m2之间，纸板的克重超过600g/m2。然而，单张纸还可以分别具有由塑料制成的基材和/或作为薄片由金属材料构成。送纸器01还可以设计为具有多个第一堆垛02的储仓送纸器。
单张纸分离器03(也称为抽吸头)从上方相继抓取每张堆叠的单张纸，并且将这些单张纸例如借助第一摇摆抓具04以及必要时还有与第一摇摆抓具04相配合的转交转筒34以彼此分离的单张纸序列例如输送至第一覆层装置05(其例如被设计为底漆涂覆装置)。第一覆层装置05具有例如设计为印刷滚筒06的传送滚筒06和例如与传送滚筒06相配合的印刷装置滚筒07，所述印刷装置滚筒具有贴靠或至少能够贴靠到印刷装置滚筒07上的、优选呈网纹辊形式的着墨辊08，其中，在着墨辊08的轴向方向上有至少一个刮刀或腔室刮刀系统09延伸，用以对要施用到单张纸的表面上的覆层材料进行最佳的配量。传送滚筒06将保持在其壳面上的单张纸沿着弯曲的、特别是弧形的传送区段传送。第一覆层装置05在单张纸的两面中的一面上承载覆层材料，例如整面地或仅在确定的、也就是预定的部位上、也就是部分地承载底漆。然后，单张纸由第一覆层装置05的传送滚筒06例如借助过优选循环绕转的第一抓具系统11、特别是第一链式给送机以及例如至少一个第一传送带12被转交到无印版印刷装置13，其中，当将单张纸转交到无印版印刷装置13时，第一抓具系统11和第一传送带12相配合，使得第一抓具系统11将单张纸分别送出至具有直线传送区段的第一传送带12，其中，将单张纸转交到无印版印刷装置13的过程从第一传送带12开始进行。第一传送带12优选地设计为绕转的环状带。在有利的设计中，在第一抓具系统11的区域中设置有对在第一覆层装置05中覆层的单张纸进行干燥的第一干燥器14，其中，干燥器14例如被设计为热空气干燥器和/或设计为通过红外辐射或紫外辐射进行干燥的干燥器。
无印版印刷装置13通常具有多个、例如四个分别彼此独立可控的喷墨印刷装置，这些喷墨印刷装置中的每一个用于创建优选彩色的印刷图而分别将不同的印刷油墨施加在单张纸的例如预先在第一覆层装置05中涂覆的面上。在此作为示例介绍的单张纸印刷机中，无印版印刷装置13优选具有第二传送带16，使得单张纸在其放置于第二传送带16上时由喷墨印刷装置进行印刷。第二传送带16优选地设计为绕转的环状带。在单张纸的传送方向T上，在无印版印刷装置13后面布置有对经印刷的单张纸进行干燥的第二干燥器17，其中，第二干燥器17同样例如被设计为热空气干燥器和/或通过红外辐射进行干燥的干燥器。第二干燥器17具有将单张纸平放平移式地、也就是沿直线传送区段进行传送的传送装置18。该传送装置18在图1中示例所示的单张纸印刷机中，被设计为第三传送带18。第三传送带18也优选地设计为绕转的环状带。在该示例中的第二干燥器17的传送装置18将经干燥的单张纸优选转交至通常直接在后布置的抽吸带台19，由该抽吸带台将单张纸例如借助第二摇摆抓具21以及必要时还有与第二摇摆抓具21相配合的传送滚筒33转交给第二覆层装置22。第二覆层装置22例如设计为上漆装置，其中，第二覆层装置22将覆层材料、例如漆料特别是施加到先前在无印版印刷装置13中创建的印刷图上。第二覆层装置22作为针对要传送的单张纸的传送装置又具有例如设计成印刷滚筒23的传送滚筒，其中，与该传送滚筒23相配合的例如是具有贴靠或至少能够贴靠到印刷装置滚筒24上的、优选呈网纹辊形式的着墨辊26，其中，在墨辊26的轴向方向上有至少一个刮板27或腔室刮板系统27延伸。第一传送带12和/或第二传送带16和/或第三传送带18分别优选地设计为绕转的扁平皮带并且还优选地被设计为抽吸带，其中，抽吸带至少分段地具有穿孔。
然后，单张纸从第二覆层装置22的传送滚筒23例如借助优选循环绕转的第二抓具系统28、特别是第二链式给送机传送至收纸装置29，其中，在通过示例介绍的单张纸印刷机中加工的单张纸由第二抓具系统28在收纸装置29中，优选摞放在第二堆垛32中。在一个有利的设计中，在第二抓具系统28的区域中设置有第三干燥器31，该第三干燥器对在第二覆层装置22中覆层的单张纸进行干燥，其中，第三干燥器31例如被设计为热空气干燥器和/或设计为通过红外辐射或紫外辐射进行干燥的干燥器。收纸装置29还可以实施为具有多个第二堆垛32的多堆垛收纸装置。
在图1中示例所示的机器结构被设计为用于工业印刷工艺的数码印刷机，特别是用于以批量生产来制造印刷产品。通过形成单张纸印刷机的机器结构，将一个个单张纸从送纸器01开始到收纸器29为止，依次以每小时几千张的传送速度、例如以在2500至10000张/小时之间的传送速度引导通过。在此，沿着至少一个直线传送区段传送的、在其传送方向T上相邻的、即按次序彼此直接前后跟随的各个单张纸通过空隙彼此间隔开。该空隙明显小于单张纸在单张纸的传送方向T上延伸的长度，并且仅为几毫米、例如约20mm。
当通过例如借助热空气和/或红外辐射进行干燥的干燥器17时，在传送带18上，分别平放的、先前在无印版印刷装置13中印刷的单张纸被以非常高的热输入加载，这使得：这些经干燥的单张纸发生变形、即尤其是弯拱，从而在传送带18上至少部分地失去其平整性。干燥后的单张纸发生的拱起可能呈现出如下程度，使得相关的单张纸失去其对干燥器17的传送带18的附着性并且当传送带18被设计为抽吸带时，借助施加到抽吸带上的抽吸力不再能被保持。由此，相关的单张纸至少不再被传送到正确的位置。在干燥器17的出口处提供的弯拱的单张纸由于缺少检测也可能不再能被沿单张纸的传送方向T布置在干燥器17后面的传送装置、例如冷却装置36或抽吸带工作台19的传送装置可靠地接管，这在具有多个传送装置的上述机器结构很快导致运行故障，尤其是当这样的单张纸以每小时数千张的传送速度、例如每小时2500至10000张之间的范围内的传送速度彼此先后跟随时。拱起的单张纸得不到检测的原因特别在于：所涉及的单张纸的弯拱部中固有的弯曲抗力不能通过由抽吸带施加的与高度相关的抽吸力所克服。然而，为了避免损坏先前在无印版印刷装置13中在相关的单张纸的上侧上施加的印刷图，建议使在这里所述的机器结构中在所述部位上弯拱的单张纸例如借助机械压紧装置强制压平。
在干燥器17中通过干燥过程被强烈加热的单张纸还对进一步传送它们的装置进行加热，具体来说可能以如下程度加热，使得传送带18伸长并且由此失去其张力并因此失去其直线走向。
另外，当冷却在冷却器17中通过干燥过程被强烈加热的、继续传送的单张纸时，在较冷的、例如金属结构元件、例如干燥器17之后的传送装置的传送辊38上凝结出冷凝水。因为在干燥器17中干燥的并且先前由无印版印刷装置13印刷的单张纸表现出在所施加的印刷油墨中包含的水和溶剂的蒸发量增加。然后，这些蒸发物被凝结在冷的结构元件上，并导致在干燥器17之后的机器单元中(例如设计为上漆装置的第二覆层装置22和/或收纸装置29的例如抽吸带台19)中出现部分大量的冷凝水。
因此，存在的问题是，一方面由无印版印刷装置13印刷的单张纸通过干燥器17的热量引入来尽可能迅速干燥，而另一方面还避免由于在干燥器17之后的机器单元中过量的热能而导致不期望的影响。
因此，如图1所示地提出：即紧接在干燥器17之后沿单张纸的传送方向T布置有冷却装置36，其中，该冷却装置36要么集成在干燥器17的机架中，要么在独立的、也就是与干燥器17分开的机架中构造为独立的机器单元。干燥器17的设计为传送带18的传送装置18也可以连贯地延伸穿过冷却装置。然而，冷却装置36优选地布置在独立的机架中，并且具有单独属于冷却装置36的、因此与干燥器17分离的传送带。在冷却装置36的输出端上，在干燥器17中被加热到显著高于80℃并且现在例如冷却至30℃的单张纸优选由抽吸带工作台19接管。
如从图2中可知，其示出冷却装置的侧视图，冷却装置36在将单张纸平放着给送通过冷却装置26的给送平面E上方具有至少一个冷却模块37、优选为多个沿着例如直线传送区段彼此并排排列的冷却模块37。每个冷却模块37例如可移除地插入框架中和/或与其框架一起可翻折地布置在相关的冷却装置36的机架中，由此，相关的冷却模块37的可达到性例如为了其清洁和/或维护而得到改善。特别是当被设计为循环绕转的传送带的传送装置形成用于冷却装置36中的单张纸的传送平面E时，即当给送平面E优选由延伸穿过冷却装置36的传送带18构成时，则非常有利的是：将相关的冷却模块37的结构可移除地插入到框架中，和/或鉴于相关的传送装置的维护和/或可能需要取出单张纸而将相关的冷却模块37布置在可翻折的框架中。在此，该传送带18要么被设计为干燥器17的也延伸穿过冷却装置36的传送带，要么被设计为仅属于冷却装置36的传送带，其中，冷却装置36在后一个的实施变型中布置在独立的、即与干燥器17分开的机架中。
相关的冷却模块37优选地被设计为：使得相关的冷却模块使用空气作为冷却介质、例如环境空气或冷却空气。特别是如图3所示，冷却装置36的每个冷却模块37例如分别设计为鼓风箱41，其中，相应的鼓风箱41被设计为将冷却介质分别导引到待冷却的单张纸的表面上。相应的鼓风箱41被设计成，使得相应的鼓风箱以导引面42与待冷却的单张纸的表面形成窄缝隙S37，其中，所述缝隙的缝隙宽度为例如8mm至35mm、优选20mm。还优选设置为：分别导引至待冷却的单张纸的表面上的冷却介质作为加压流体以从内向外地扫过待冷却的单张纸的表面。在相应的鼓风箱41的导引面42中，例如布置有作为吹气嘴43的穿孔(图4)，其中，冷却介质通过这些吹气嘴43被吹送到相应的待冷却的单张纸的表面上。特别是这些设计为圆形喷嘴的吹气嘴43例如相对于要被传送通过冷却装置36的单张纸的传送方向T延伸的中心线M对称地布置。附加于吹气嘴43，可以在相应的鼓风箱41的导引面42中例如布置文丘里喷嘴49，该文丘里喷嘴负责用于将由吹气嘴43吹入的加热的空气以限定的方式送出。
相应的鼓风箱41的导引面42布置在待冷却的单张纸的表面上方如下的高度上，使得冷却介质的体积流离开缝隙S37所通过的外部环形缝隙的横截面小于或几乎等于导引面42中的吹气嘴43的所有开口面的总横截面，从而使加压流体中的压力进一步增加并且促进与待冷却的单张纸的热表面发生能量交换。因此，在相应的鼓风箱41的导引面42和待冷却的单张纸的表面之间形成的环形缝隙成为冷却装置36的流动系统的有效的节流横截面。
如果冷却装置36具有冷却模块37的多重结构(图2)，其中，这些冷却模块37沿着相关的传送区段分别布置在待冷却的单张纸的给送平面E上方，则在相邻的各个冷却模块37之间的分型线39以如下方式形成，使得相应的分型线39为待冷却的单张纸的向上拱起的、接触式地在边沿引导件中沿着相应的导引面42引导的前边沿提供特别梯级状的横截面扩宽部，使得待冷却的单张纸的向上凸起的前边沿绝不会钩入分型线39之一中，从而形成阻挡。
冷却装置36优选地被设计为，使该冷却装置冷却其传送装置。特别地，该传送带18的下方的返回的绕行段44被主动冷却。为此，如从图2中可以看到那样，传送带18的下方绕行段44被引导通过在绕行段入口46和绕行段出口47中敞开的、例如呈沟道形式的流体腔48，使得该流体腔48包围传送带18的下方绕行段44。气态的流动介质穿流该流体腔48，其中，该流动介质优选沿着传送带18的下方绕行段44的上侧和下侧流动。优选地，流体腔48有冷空气吹过，并且该冷空气作为冷却空气绕流传送带18的下方绕行段44。在流体腔48中，流体介质、例如冷却空气的流动方向与传送带18的下方绕行段44的运行方向相反。替代地或附加地，可以设置为：冷却装置36的传送待冷却的单张纸的传送装置具有传送辊38，其中，这些传送辊38由例如将水用作冷却介质的辊式冷却件进行冷却。
在冷却装置36的非常有利的设计中，其冷却功率由调节装置调整，由该调节装置执行的用于调整冷却功率的调节过程的调节参量是收纸装置29的堆垛32中的单张纸的温度。在此，调节装置执行额定值/实际值比较，其中，实际值由收纸装置29中的温度传感器在调节装置处提供，并且额定值在调节装置上固定地或可调地预先给定。于是，调节装置根据已经执行的额定值/实际值比较而将调整分步设定值输出给至少一个提供冷却装置36的冷却功率的致动器。
此外，可以设置为：布置在冷却装置36前面的干燥器17的干燥功率由调节装置调整，由该调节装置执行的用于调整干燥器17的干燥功率的调节过程的调节参量例如是已印刷并且要干燥的单张纸的水分含量。在此，调节装置又执行额定值/实际值比较，其中，实际值由检测单张纸的水分含量的湿度传感器在调节装置处提供，并且额定值在调节装置处固定地或可调地预先给定。然后，调节装置根据已经执行的另外的额定值/实际值比较而将调整分步设定值输出给至少一个提供干燥器17的干燥功率的致动器。由于干燥器17例如被设计为热空气干燥器和/或通过红外辐射进行干燥的干燥器，所以用于调整该干燥功率的调整参量例如是吹入的热空气的量和/或吹入的热空气的温度和/或红外辐射的强度和/或红外辐射的持续时长。调节装置优选地被设计为，使得调节装置对前述的调整参量和相关的调整分布在其各自的量值和/或其各自的作用方向方面加以计算，和/或借助存储在调节装置中的算法或特性曲线域来选取。
已经介绍的直接布置在干燥器17之后的冷却装置36被设计成，使得该冷却装置降低在干燥器17中干燥的、经印刷的单张纸的表面温度并且减少单张纸中残留的残余水分。因此，单张纸可以消除弯拱并获得易于进一步加工的平整度。然后，在冷却装置36中加工的单张纸几乎不携带任何热能到后面的机器单元中。由此，也减少了后续的机器单元中的结构元件上的冷凝水形成。
为了还提高布置在冷却装置36前面的干燥器17的效率，从而提高整个上述单张纸印刷机的效率，下面介绍缩短在单张纸印刷机中印刷的单张纸由干燥器17进行干燥所需的干燥时间的措施，因此可以在单张纸印刷机上更快地生产或减少干燥过程所需的能量输入。
如从图5中的原理图示中可以看出，布置在单张纸印刷机中的干燥器17呈至少一个干燥模块54的形式设计，其中，相关的干燥模块54在其面向要干燥的沿传送方向T移动通过单张纸印刷机的单张纸64的表面的侧面上具有在例如直线干燥区段上延伸的、具有多个喷嘴62的导引面61，其中，这些喷嘴62中的每一个分别具有被热空气穿流或至少能够穿流的开口横截面。在干燥器17的导引面61上，特别是可以将单张纸64的从平整位置弯拱的、即拱起的边沿沿着干燥区段引导通过干燥器17。在对单张纸64进行印刷和/或上漆的、优选地被设计为数码印刷机的单张纸印刷机中，干燥器17的干燥区段优选平坦且直线式地设计。单张纸64沿着平坦的给送区段优选在至少一个传送带上平放着传送。
为了使从喷嘴62流出的热空气如在图5和图6中分别通过方向箭头所示那样形成射流，可以根据需要和/或同时使用具有不同形状的开口横截面的不同喷嘴62，以便使用热空气射流的脉冲将潮湿空气在要干燥的单张纸64的表面上方紧邻的分界层中被刮走、即尽可能地去除，但至少要出现湍流，从而使要干燥的单张纸64的表面上发生空气交换。因此，布置在导引面61中或其上并使用的喷嘴62例如设计为圆形喷嘴或缝隙喷嘴或文丘里喷嘴。
作为用于由干燥器17发射的红外辐射的辐射源63，例如可以使用具有布置在玻璃管中的加热线圈的红外发射器或具有布置在填充有卤素的玻璃管中的加热线圈的红外卤素发射器。具有平面式布置的加热元件的表面加热器也是合适的。这种红外辐射源63的横截面积为呈圆形或椭圆形或作为双管或作为正方形或作为梯形的形式地设计，如图7以横截面区域的不同表示的示例所示那样。图8示出红外辐射源63的不同结构的示例。因此，红外辐射源63在导引面61中，例如相对于移动的单张纸64的传送方向T沿横向或纵向或倾斜地或呈瓦片式地布置。
图9例如示出用于将红外辐射源63集成到干燥器17的相关干燥模块54中的两种不同构造。在图9中仅示意示出的设计a)中，干燥器17的导引面61的至少一部分例如由玻璃制成并因此对于红外辐射可透射地设计，使得由红外辐射源63发射的通过方向箭头表示的红外辐射可以朝向要干燥的单张纸64的表面的方向穿透干燥器17的导引面61。在图9中同样仅示意示出的设计b)中，干燥器17的导引面61的至少一部分例如由金属材料、例如金属片构造，并且因此对于红外辐射不可透射，使得干燥器17的导引面61具有穿通部，由红外辐射源63发射的由方向箭头表示的红外辐射可以朝向要干燥的单张纸64的表面的方向穿过所述穿通部射出。在该第二变型中，重要的是，穿通部保持很窄，并且穿通部的在前边沿与传送带的距离比穿通部的在后边沿距传送带的距离更大，使得在边沿引导部中沿导引面61移动的拱起的单张纸前边沿不会钩挂在穿通部的在前边沿上。
已经流到移动的单张纸64的表面上的热空气通过在干燥器17的导引面61和单张纸64的表面之间构成的缝隙开口流出，以避免空气阻塞，其中，缝隙开口例如呈环形缝隙的形式设计。附加地，可以在干燥器17的干燥模块54中例如加工出具有优选为圆形的横截面的沟道55(图6)，通过这些沟道，使分界层中的潮湿空气直接在要干燥的单张纸64的表面上方被部分吸走。用于直接在要干燥的单张纸64的表面上方部分地吸走分界层中的潮湿空气的沟道55在干燥器17的导引面61中，优选地布置在所述导引面的平行于移动的单张纸64的传送方向T延伸的边缘区域中，这也对移动的单张纸64沿着干燥器17的干燥区段位置正确的引导具有积极的作用。通过由红外辐射源63发射的辐射能量主要对单张纸64的表面进行加热来实现的、但也伴随其深度上的递减效应引起加热的干燥过程受到所提出的缝隙流的显著支持，因为一方面直接在要干燥的单张纸64的表面上提供显著更多的加热的热空气体积流，并且另一方面，要干燥的单张纸64的潮湿表面和缝隙流之间的热量-水分交换通过以物理状态参量压力进而还有速度扩展的对流而得到促进。因此，干燥器17在保留所有能量输入参量的同时变得更加高效。
干燥器17沿着例如直线传送区段彼此并排地优选具有多个干燥模块54。这些干燥模块54分别紧密地例如布置在沿单张纸的传送方向T直接布置在无印版印刷装置13之后的干燥器17的设计为循环绕转的传送带的传送装置之上。
图10示出布置在干燥器17中的各个干燥模块54。每个干燥模块54在导引面61的上方通常具有鼓风箱51和特别是耐热的鼓风机52以及作为加热调风器的导风格栅53，其中，加热调风器用于加热由鼓风机52引起流动的空气。每个要干燥的单张纸64在干燥器17的导引面61和传送带18之间延伸的缝隙S17中被引导，其中，在传送带18下方例如布置有支撑传送带的传送辊59。特别设计为环形缝隙的缝隙S17的缝隙宽度在例如8mm至35mm之间、优选在10mm至20mm之间。在未示出的设计中，在沿单张纸64的传送方向T彼此相邻布置的干燥模块54之间的分型线中分别布置有至少一个指向要干燥的单张纸64的表面的红外辐射源63。相关的红外辐射源63为了引导从平整位置拱起的、也就是向上弯拱的单张纸64，而在红外辐射源的指向要干燥的单张纸64的表面的一侧上分别例如覆盖有防护玻璃57。图10示出干燥模块54的优选设计，其中，指向要干燥的单张纸64的表面的相应红外辐射源63集成在所涉及的干燥模块54的壳体58中地布置。在上面示出的干燥模块54的改进方案中，在鼓风机52和导风格栅53之间的流动路径中布置有曲折设计的射流捕集器，使得鼓风机52和导风格栅53在热学上断开关联。
附图标记列表
01 送纸器
02 第一堆垛
03 单张纸分离器
04 第一摇摆抓具
05 第一覆层装置
06 传送滚筒
07 印刷装置滚筒
08 着墨辊
09 刮刀；腔室刮刀系统
10 -
11 第一抓具系统
12 传送带
13 无印版印刷装置
14 第一干燥器
15 -
16 传送带
17 第二干燥器
18 传送装置；传送带
19 抽吸带式台
20 -
21 第二摇摆抓具
22 第二覆层装置
23 传送滚筒
24 印刷滚筒
25 -
26 着墨辊
27 刮刀；腔室刮刀系统
28 第二抓具系统
29 收纸装置
30 -
31 第三干燥器
32 第二堆垛
33 转交转筒
34 转交转筒
35 -
36 冷却装置
37 冷却模块
38 传送辊
39 分型线
40 -
41 鼓风箱
42 导引面
43 吹气嘴
44 下方绕行段
45 -
46 绕行段入口
47 绕行段出口
48 流体腔
49 文丘里喷嘴
50 -
51 鼓风箱
52 鼓风机
53 导风格栅
54 干燥模块
55 沟道
56 分型线
57 防护玻璃
58 壳体
59 传送辊
60 -
61 导引面
62 喷嘴
63 红外辐射源
64 单张纸
E 给送平面
M 中心线
S17 缝隙
S37 缝隙
T 传送方向
Claims (38)
1.一种单张纸印刷机，具有对由无印版印刷装置(13)印刷的单张纸(64)进行干燥的干燥器(17)，其中，所述干燥器(17)设计为热空气干燥器和/或设计为通过红外辐射进行干燥的干燥器，其中，沿单张纸(64)的传送方向(T)紧接在干燥器(17)之后布置有冷却装置(36)，其中，冷却装置(36)在给送平面(E)上方具有至少一个冷却模块(37)，在所述给送平面中，单张纸(64)以平放的方式给送穿过冷却装置(36)，相应的冷却模块(37)被设计成，使用空气作为冷却介质，其特征在于，冷却装置(36)的冷却模块(37)中的每一个冷却模块均设计为鼓风箱(41)，其中，相应的鼓风箱(41)设计成，将冷却介质分别导引至待冷却的单张纸(64)的表面上，其中，相应的鼓风箱(41)具有吹气嘴(43)，冷却介质通过这些吹气嘴(43)吹到相应的待冷却的单张纸(64)的表面上，其中，相应的鼓风箱(41)设计成，使得所述鼓风箱以鼓风箱导引面(42)与相应的待冷却的单张纸(64)的表面形成缝隙(S37)，其中，相应的鼓风箱(41)的鼓风箱导引面(42)以如下高度布置在相应的待冷却的单张纸(64)的表面上方：使得外部的环形缝隙的横截面小于或几乎等于鼓风箱导引面(42)中的吹气嘴(43)的所有开口面的总横截面，其中，冷却介质的体积流通过所述外部的环形缝隙从缝隙(S37)中流出，相应的鼓风箱(41)设计成，使得分别被导引到待冷却的单张纸(64)的表面上的冷却介质作为加压流体从内到外扫过待冷却的单张纸(64)的表面，作为相应的鼓风箱(41)的鼓风箱导引面(42)中的吹气嘴(43)的附加方案，布置有文丘里喷嘴(49)，其中，文丘里喷嘴(49)负责以限定的方式将由吹气嘴(43)吹入的被加热的空气送出。
2.根据权利要求1所述的单张纸印刷机，其特征在于，以鼓风箱导引面(42)与相应的待冷却的单张纸(64)的表面形成的缝隙(S37)具有8mm至35mm的缝隙宽度。
3.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，用作冷却介质的空气经过冷却或者用作冷却介质的空气是环境空气。
4.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述冷却装置(36)具有多个沿着直线式传送区段彼此并排布置的冷却模块(37)。
5.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，至少一个冷却模块(37)或每个冷却模块(37)以能够移除的方式插入框架中。
6.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，至少一个冷却模块(37)或每个冷却模块(37)与其框架一起能够翻折地布置在机架中。
7.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，设置有包括传送带的传送装置，其中，所述传送带设计成，能够分别以平放的方式传送经印刷的单张纸(64)，并且形成用于以平放的方式给送穿过冷却装置(36)的单张纸(64)的给送平面(E)。
8.根据权利要求7所述的单张纸印刷机，其特征在于，将经印刷的单张纸(64)分别以平放的方式传送的传送带是干燥器(17)的还延伸穿过冷却装置(36)的传送带(18)，其中，干燥器(17)的传送带(18)设计为绕转的环状带。
9.根据权利要求7所述的单张纸印刷机，其特征在于，将经印刷的单张纸(64)分别以平放的方式传送的传送带(18)是冷却装置(36)的独立的传送带，其中，冷却装置(36)及其传送带布置在与干燥器(17)分开的机架中。
10.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，相应的鼓风箱(41)的吹气嘴(43)分别设计为圆形喷嘴。
11.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，相应的鼓风箱(41)的吹气嘴(43)分别相对于在待传送通过冷却装置(36)的单张纸(64)的传送方向(T)上延伸的中心线(M)对称布置。
12.根据权利要求4所述的单张纸印刷机，其特征在于，在沿着相应的传送区段分别布置在待冷却的单张纸(64)的给送平面(E)上方的相邻的冷却模块(37)之间分别以如下方式构造有分型线(39)：使得在相应的分型线(39)上，对于待冷却的单张纸(64)的以碰触方式在边沿引导部中沿相应的鼓风箱导引面(42)引导的前边沿构成横截面扩宽部。
13.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，在单张纸(64)的传送方向(T)上，紧接在冷却装置(36)后面布置有抽吸带工作台(19)。
14.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述干燥器(17)设计成能够使经印刷的单张纸(64)分别被加热到高于80℃，并且所述冷却装置(36)设计成能够使在干燥器(17)中被加热的单张纸(64)冷却到30℃。
15.根据权利要求7所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述传送带(18)被设计成，能够使经印刷的单张纸(64)在沿单张纸(64)的传送方向(T)运行的绕行段上分别以平放的方式传送通过冷却装置(36)，其中，所述冷却装置(36)被设计成，使得所述冷却装置对传送单张纸(64)的传送带(18)的返回的绕行段(44)加以冷却。
16.根据权利要求15所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述传送带(18)的返回的绕行段(44)被引导通过在绕行段入口(46)和绕行段出口(47)中敞开的流体腔(48)，其中，流经所述流体腔(48)的冷却介质沿着传送带(18)的返回的绕行段(44)的上侧和下侧流动，其中，流经所述流体腔(48)的冷却介质的流动方向与传送带(18)的返回的绕行段(44)的运行方向相反。
17.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，冷却装置(36)的传送装置具有传送辊(38)，其中，所述传送辊(38)借助辊冷却件来冷却。
18.根据权利要求17所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述辊冷却件被设计为使用水作为冷却介质的辊冷却件。
19.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，在将单张纸(64)传送通过单张纸印刷机的传送区段的末端，布置有将单张纸(64)搁放成堆垛(32)的收纸装置(29)。
20.根据权利要求19所述的单张纸印刷机，其特征在于，冷却装置(36)的冷却功率由第一调节装置来调整。
21.根据权利要求20所述的单张纸印刷机，其特征在于，由第一调节装置为了调整冷却功率而执行调节的调节参量是收纸装置(29)的堆垛(32)中的单张纸(64)的温度。
22.根据权利要求20所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述第一调节装置被设计成，执行额定值/实际值比较，其中，所述实际值由收纸装置(29)中的温度传感器在第一调节装置处提供，并且额定值在第一调节装置上固定地或能够调整地预先给定。
23.根据权利要求22所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述第一调节装置被设计为，使得所述第一调节装置根据所进行的额定值/实际值的比较，而将调整分步设定值输出到至少一个提供冷却装置(36)的冷却功率的致动器。
24.根据权利要求19所述的单张纸印刷机，其特征在于，布置在所述冷却装置(36)前面的干燥器(17)的干燥功率由第二调节装置调整，其中，由第二调节装置为了调整干燥器(17)的干燥功率而执行调节的调节参量是经印刷后待干燥的单张纸(64)的湿度，并且用于调整干燥功率的调整参量是：吹入的热空气的量和/或吹入的热空气的温度和/或红外辐射的强度和/或红外辐射的持续时长。
25.根据权利要求24所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述第二调节装置被设计成，所述第二调节装置执行另外的额定值/实际值比较，其中，相应的实际值由第二调节装置上的检测单张纸(64)的湿度的湿度传感器提供，并且额定值在第二调节装置处固定地或能够调整地预先给定。
26.根据权利要求24所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述第二调节装置被设计成，使得所述第二调节装置对相应的调整参量和相对应的调整分步在其各自的量和/或其各自的作用方向方面加以计算和/或借助存储在第二调节装置中的算法或特性字段加以选取。
27.根据权利要求24所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述第二调节装置被设计为，所述第二调节装置根据所执行的另外的额定值/实际值比较，将调整分步设定值输出到至少一个提供干燥器(17)的干燥功率的致动器。
28.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，冷却装置(36)集成在干燥器(17)的机架中，或者作为独立的机器单元构造在自身的机架中。
29.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，所述干燥器(17)在其分别面向待干燥的单张纸(64)的表面的一侧上具有与这些单张纸(64)的表面间隔开布置的、具有多个喷嘴(62)的干燥器导引面(61)，其中，这些喷嘴(62)中的每一个分别具有被热空气穿流或至少能够穿流的开口横截面。
30.根据权利要求29所述的单张纸印刷机，其特征在于，流到单张纸(64)的表面上的热空气通过在干燥器导引面(61)和单张纸(64)的表面之间构成的缝隙开口流出，其中，流到单张纸(64)的表面上的热空气流过的缝隙开口的面积小于使热空气指向单张纸(64)的表面的喷嘴(62)的所有开口横截面的总面积。
31.根据权利要求30所述的单张纸印刷机，其特征在于，流到单张纸(64)的表面上的热空气流过的缝隙开口的面积与使热空气指向单张纸(64)的表面的喷嘴(62)的所有开口横截面的总面积的比例小于0.7。
32.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，干燥器(17)在单张纸(64)的传送方向(T)上具有多个彼此成排布置的干燥模块(54)，其中，在相邻布置的干燥模块(54)之间分别布置有至少一个指向相应的待干燥的单张纸(64)的表面的红外辐射源(63)。
33.根据权利要求32所述的单张纸印刷机，其特征在于，相应的指向待干燥的单张纸(64)的表面的红外辐射源(63)在其指向待干燥的单张纸(64)的表面的一侧上分别覆盖有防护玻璃(57)。
34.根据权利要求31所述的单张纸印刷机，其特征在于，相应的分别指向待干燥的单张纸(64)的表面的红外辐射源(63)以集成在相应的干燥模块(54)的壳体(58)中的方式来布置。
35.根据权利要求32所述的单张纸印刷机，其特征在于，相应的干燥模块(54)具有鼓风箱(51)和对相应的鼓风箱(51)朝向待干燥的单张纸(64)的表面的方向加以界定的干燥器导引面(61)，其中，在干燥器导引面(61)上方，布置有鼓风机(52)和作为加热调节器的导风格栅(53)。
36.根据权利要求35所述的单张纸印刷机，其特征在于，相应的干燥模块(54)在所述鼓风机(52)和所述导风格栅(53)之间的流动路径中具有蜿蜒状构造的射流捕集器。
37.根据权利要求29所述的单张纸印刷机，其特征在于，针对有待通过干燥器(17)传送和干燥的单张纸(64)，沿着在干燥器(17)的干燥器导引面(61)与干燥器(17)的传送带(18)之间构成的干燥区段，构造有呈环形缝隙形式的缝隙(S17)，其中，所述缝隙(S17)具有8mm到35mm的缝隙宽度。
38.根据权利要求1或2所述的单张纸印刷机，其特征在于，所述单张纸印刷机被设计为数码印刷机。
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