DE10139219A1

DE10139219A1 - Wiederbefeuchtungsanlage für eine Materialbahn und Verfahren zum Verbessern der Laufeigenschaften einer Materialbahn

Info

Publication number: DE10139219A1
Application number: DE10139219A
Authority: DE
Inventors: Anton Weis
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: EP1414649B1; DE50212990D1; WO2003016060A1; DE10139219B4; US7029531B2; ATE413276T1; US20040173112A1; EP1414649A1

Abstract

Eine Wiederbefeuchtungsanlage für eine bedruckte und getrocknete Materialbahn umfasst je eine Befeuchtungsvorrichtung zum Aufbringen einer Silikonemulsion auf erste bzw. zweite Seite der Materialbahn und in einem Abstand von den Befeuchtungsvorrichtungen wenigstens eine Nachbefeuchtungsvorrichtung zum erneuten Aufbringen von Silikonemulsion auf wenigstens eine Seite der Materialbahn.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wiederbefeuchtungsanlage für eine Materialbahn und Verfahren zum Verbessern der Laufeigenschaften einer Materialbahn gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 8.

In Hochgeschwindigkeits-Druckmaschinen wird eine bedruckte Papierbahn häufig durch Wärmeeinwirkung getrocknet, um die Druckfarbe zu binden und ein Verschmieren unvollständig getrockneter Farbe an Walzen, über die die bedruckte Bahn geführt wird, zu vermeiden. Diese Behandlung führt jedoch nicht nur zu der erwünschten oberflächlichen Trocknung des Papiers sondern darüber hinaus zu einem Feuchtigkeitsverlust im Materialverbund des Papiers, der zur Verformung oder Wellenbildung des Papiers führen kann, die Aussehen und Gebrauchswert des fertigen Druckerzeugnisses empfindlich beeinträchtigt. Um derartige Verformungen zu vermeiden, ist es bekannt, eine wärmegetrocknete Papierbahn durch eine Wiederbefeuchtungsanlage zu führen, in der die verlorene Feuchtigkeit wieder zugeführt wird. Dies geschieht mit Hilfe von Befeuchtungsvorrichtungen in Form von Anordnungen von Sprühdüsen, die einen feinen Nebel einer Silikon-Wasser-Emulsion auf Vorder- und Rückseite der Bahn verteilen.

Der Zusatz von Silikonöl zum Wasser hat eine Reihe von Vorteilen, darunter die Erhöhung der Oberflächenglätte und damit eine verminderte Reibung auf Leitwalzen und Falztrichter, vermindertes Verschmieren und Abschmieren am Falztrichter und im Falzapparat etc. Das Ausmaß, indem diese Vorteile erreicht werden, hängt selbstverständlich ab von der Konzentration des Silikonöls in der Emulsion. Es ist daher gängige Praxis, diese Konzentration so anzupassen, dass die erwähnten Vorteile in größtmöglichem Umfang erreicht werden. Vollständig verhindern lässt sich das Verschmieren oder Abschmieren jedoch nicht, auch bei sorgfältig optimierter Wirkstoffkonzentration in der Emulsion wird eine Verschmutzung an die Leitwalzen eines Falzapparats beobachtet, in dem die bedruckte Bahn nach der Wiederbefeuchtung verarbeitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wiederbefeuchtungsanlage für eine bedruckte Materialbahn und ein Verfahren zum Verbessern einer Laufeigenschaften einer Materialbahn zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 8 gelöst.

Die Wiederbefeuchtungsanlage hat überraschenderweise den Vorteil, dass sie eine Reduzierung der Verschmutzung deutlich unter das durch eine sorgfältige Optimierung des Silikongehalts in einer herkömmlichen Wiederbefeuchtungsanlage erreichbare Maß hinaus erlaubt. Eine vermutete Erklärung für diesen Effekt ist, dass sich die aufgebrachte Emulsion bei einer Wiederbefeuchtung in zwei Schritten in anderer Weise an der Materialbahn verteilt, als bei einer Wiederbefeuchtung in einem Schritt. Bei der Wiederbefeuchtung in einem Schritt wird angenommen, dass die aufgetragene Emulsion das Material in einem kontinuierlichen Strom durchsetzt, so dass ein hoher Grad an Oberflächenfeuchtigkeit erst zu erreichen ist, wenn das Material im Inneren eine erhebliche Feuchtigkeitsmenge aufgenommen hat, die größer sein kann, als es dem Feuchtigkeitsgehalt des Materials vor dem Drucken entspricht. Eine solche übermäßige Durchfeuchtung des Materials kann in ähnlicher Weise wie die übermäßige Trocknung zu Problemen bei der Weiterverarbeitung führen.

Bei einer zweistufigen Wiederbefeuchtung hingegen wird zunächst das Wasser des ersten Wiederbefeuchtungsschritts vom Material aufgesogen, während das Silikonöl im Bereich der Materialoberfläche zurückbleibt und dort zum Teil die Poren verschließt. Eine im zweiten Schritt aufgetragene Feuchtigkeitsdosis kann daher das Material nicht mehr im gleichen Maße durchdringen, sie bleibt daher weitgehend an der Oberfläche konzentriert und verbessert dort die Oberflächeneigenschaften des Materials, ohne es dabei übermäßig zu durchfeuchten.

Die einzige Zeichnung zeigt eine Wiederbefeuchtungsanlage in einem stark schematisierten Schnitt.
Die durch Erhitzen in einer (nicht gezeigten) Trocknungsanlage getrocknete Materialbahn 01, z. B. eine Papierbahn 01 ist am Eingang der Wiederbefeuchtungsanlage amächst um zwei Walzen 02, z. B. zwei Kühlwalzen 02 geführt, die Vorder- bzw. Rückseite der Papierbahn 01 berühren. Die auf diese Weise vorgekühlte Papierbahn 01 erreicht zwei Befeuchtungsvorrichtungen 03; 04, die in kurzem Abstand hintereinander an der Papierbahn 01 angeordnet sind und jeweils eine Vielzahl von in einer Reihe quer zur Laufrichtung der Papierbahn 01 angeordneten Sprühdüsen 06 umfassen, die eine Silikonöl-Wasser-Emulsion fein verteilt auf die zwei Seiten der Papierbahn 01 aufsprühen.
Die auf diese Weise auf beiden Seiten einmal nachbefeuchtete Papierbahn 01 erreicht eine weitere Kühlwalzenanordnung, wobei jede Seite der Papierbahn 01 mit wenigstens einer Walze 07, z. B. einer Kühlwalze 07 in Kontakt kommt. Der Kontakt mit den Kühlwalzen 07 fördert die gleichmäßige Verteilung der Emulsion auf der Papierbahn 01 und ihr Eindringen. Aufgabe dieser ersten Wiederbefeuchtungsvorrichtungen 03; 04 ist im wesentlichen der Ausgleich des Feuchtigkeitsverlusts, den das Papier beim vorhergehenden Durchgang durch die Trocknungsanlage erlitten hat.
Sobald das von den Befeuchtungsvorrichtungen 03; 04 aufgebrachte Wasser begonnen hat, sich im Papier zu verteilen, was bei einer gängigen Laufgeschwindigkeit der Papierbahn 01 nach einer Wegstrecke von wenigstens 5 m der Fall ist, erreicht die Papierbahn 01 zwei Nachbefeuchtungsvorrichtungen 08; 09, die mit den oben erwähnten Befeuchtungsvorrichtungen 03; 04 baulich identisch sind, die allerdings eine Silikonöl-Emulsion mit einer anderen Dosierung und/oder Konzentration auftragen können. Diese zweite Dosis trifft auf eine Papieroberfläche, die bereits mit dem Silikonöl der ersten Dosis angereichert ist. Sie dringt daher weniger schnell in das Papier ein, und hält gleichzeitig die Papieroberfläche glatter und schlüpfriger, als dies mit einer einfachen Befeuchtung möglich wäre. Dadurch verringert sich die Menge an Schmutz, die sich an nachgeordneten Umlenkwalzen 11, Wendestangen 12 und Teilen eines nicht dargestellten Falzapparats etc. ablagert. Durch die verbesserte Sauberkeit verringert sich die Wahrscheinlichkeit von Störungen, und der Wartungsaufwand ist reduziert. Bezugszeichenliste 01 Materialbahn, Papierbahn
02 Walze, Kühlwalze
03 Befeuchtungsvorrichtung
04 Befeuchtungsvorrichtung
05 -
06 Sprühdüse
07 Walze, Kühlwalze
08 Nachbefeuchtungsvorrichtung
09 Nachbefeuchtungsvorrichtung
10 -
11 Umlenkwalze
12 Wendestange

Claims

1. Wiederbefeuchtungsanlage für eine bedruckte Materialbahn (01), mit je einer Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) zum Aufbringen einer Silikonemulsion auf eine erste- bzw. zweite Seite der Materialbahn (01), dadurch gekennzeichnet, dass beabstandet von den Befeuchtungsvorrichtungen (03; 04) wenigstens eine Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) zum erneuten Aufbringen von Silikonemulsion auf die erste Seite der Materialbahn (01) angeordnet ist.

2. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) zum Aufbringen der Silikonemulsion auf die erste Seite und der Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) wenigstens eine die erste Seite berührende Walze (07) angeordnet ist.

3. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) zum erneuten Aufbringen von Silikonemulsion auch auf die zweite Seite der Materialbahn (01) vorgesehen ist.

4. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) zum Aufbringen der Silikonemulsion auf die zweite Seite und der zweiten Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) eine die zweite Seite berührende Walze (07) angeordnet ist.

5. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (07) Kühlwalzen (07) sind.

6. Wiederbefeuchtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Materialbahn (01) zwischen einer Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) und einer Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09), die auf die gleiche Seite der Materialbahn (01) wirken, wenigstens 5 m beträgt.

7. Wiederbefeuchtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) mit den Befeuchtungsvorrichtungen (03; 04) baugleich sind.

8. Verfahren zum Verbessern der Laufeigenschaften einer Materialbahn (01), bei dem eine Silikonemulsion auf beide Seiten der Materialbahn (01) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Silikonemulsion auf wenigstens eine Seite der Materialbahn (01) in zwei voneinander beabstandeten Schritten erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf beide Seiten der Materialbahn (01) Silikonemulsion in zwei beabstandeten Schritten aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt des Aufbringens von Silikonemulsion auf eine Seite der Materialbahn (01) die Seite von einer Walze (07) berührt wird.