-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckmaschine, mit einer
Leiteinrichtung zum Leiten eines Bogens aus Bedruckstoff, mit einem Trockner
zum Trocknen des Bogens und mit einem Gegendruckzylinder, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
In
EP 1 306 212 A1 ist
eine Druckmaschine beschrieben, die eine Bogenleiteinrichtung, einen Gegendruckzylinder
und Trockner umfasst. In die Bogenleiteinrichtung sind Kühleinrichtungen
integriert, die dazu dienen, sowohl den Bedruckstoff als auch die
von den Trocknern unerwünschterweise
miterhitzten Maschinenelemente zu kühlen.
-
Bei
dem genannten Stand der Technik ist jedoch die Effektivität der Trocknung
des Bogens noch nicht hinreichend.
-
Deshalb
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine der Eingangs genannten
Gattung entsprechende Druckmaschine zu schaffen, bei der die Trocknung
des Bogens effektiver ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Die
erfindungsgemäße Druckmaschine,
mit einer Leiteinrichtung zum Leiten eines Bogens aus Bedruckstoff,
mit einem Trockner zum Trocknen des Bogens und mit einem Gegendruckzylinder,
ist dadurch gekennzeichnet, dass der Trockner in die Leiteinrichtung
integriert ist und/oder durch die Leiteinrichtung hindurchstrahlend
angeordnet ist.
-
Die
Integration des Trockners oder mehrerer solcher Trockner in die
Leiteinrichtung ermöglicht
es, die Trockner- Wärmestrahlung
auf die der Leiteinrichtung zugewandte Bogenrückseite anstatt auf die frisch
bedruckte Bogenvorderseite zu richten. Dadurch ist eine in die Tiefe
gehende Durchwärmung des
Bogens gewährleistet,
wobei der Bogen die mit seiner Bogenrückseite aufgenommene Trocknerwärme an die
Druckfarbe oder den Lack, womit die Bogenvorderseite bedruckt ist,
zur Trocknung dieser Druckfarbe oder dieses Lackes abgibt. Der Wirkungsgrad
einer derartigen Trocknung ist sehr hoch, insbesondere bei Einsatz
von Dispersionsfarben oder -lacken.
-
In
den Unteransprüchen
genannte vorteilhafte Weiterbildungen werden nachfolgend im Einzelnen kurz
erläutert.
-
Bei
einer Weiterbildung umfasst die Leiteinrichtung einen Luftkasten
und ist der Trockner in diesen Luftkasten integriert. Bei einer
weiteren Weiterbildung ist die Leiteinrichtung aus einem ersten
Luftkasten um mindestens einen zweiten Luftkasten zusammengesetzt
und ist der Trockner zwischen den beiden Luftkästen angeordnet. Sowohl bei
der Weiterbildung mit dem einzigen Luftkasten, als auch bei der
Weiterbildung mit den aus der Mehrzahl von Luftkästen zusammengesetzten Leiteinrichtung
kann der oder jeder Luftkasten ein Blasluft- und/oder Saugluftkasten sein. Dem gemäß kann der
oder jeder Luftkasten eine Leitfläche mit Luftdüsen, d.
h. Blasluft- und/oder Saugluftdüsen
zum pneumatischen Leiten des Bogens aufweisen.
-
Bei
einer weiteren Weiterbildung ist die Leiteinrichtung unterhalb einer
Transporttrommel zum Transportieren des Bogens angeordnet. Dabei
kann (im Falle des einzigen Luftkastens) die oder (im Falle der
Mehrzahl von Luftkästen)
jede Leitfläche
schalenförmig
gekrümmt
sein. Vorzugsweise verläuft
die Krümmung
der oder jeder Leitfläche
der Leiteinrichtung äquidistant
zu einem sogenannten Greiferflugkreis der Transporttrommel. Der
Greiferflugkreis ist ein imaginärer
Kreis, auf welchem sich die Greifersysteme der Transporttrommel
in Folge von deren Rotation bewegen. Die Transporttrommel ist eine
von einem Gegendruckzylinder verschiedene Trommel, die dem Gegendruckzylinder
und einem weiteren Gegendruckzylinder der Druckmaschine zwischengeordnet
sein kann oder die als sogenannte Auslegertrommel innerhalb der
Kettenbahn eines Kettenförderers
eines Bogenauslegers angeordnet sein kann.
-
Gemäß einer
weiteren Weiterbildung ist die Transporttrommel mit einer Kühleinrichtung
ausgestattet. Die von einem flüssigen
Temperiermittel durchströmte
Kühleinrichtung
verhindert eine Überhitzung
der Transporttrommel. Zwischen jedem von der Transporttrommel entlang
der Leiteinrichtung transportierten und dabei von dem in die Leiteinrichtung
integrierten Trockner getrockneten Bogen und einem nachfolgenden
solchen Bogen besteht eine Bogenlücke, die um so größer ist,
desto kürzer
die Bogen sind. Der durch die Bogenlücken hindurch auf die Transporttrommel
treffenden Anteil der Wärmestrahlung
des Trockners würde
ohne die Kühleinrichtung
zu einer Überhitzung
der Transporttrommel führen.
Zwar ist als Gegenmaßnahme
zur Vermeidung dieser Überhitzung
auch ein im Bogentakt erfolgendes Abschalten oder -blenden des Trockners
denkbar, jedoch wäre
eine solche Gegenmaßnahme
aufgrund ihrer Reaktionsträgheit
im Gegensatz zur Kühleinrichtung
nicht für
hohe Druckgeschwindigkeiten geeignet.
-
Bei
einer weiteren Weiterbildung ist die Transporttrommel über einen
Wärmetauscher
mit dem Gegendruckzylinder thermisch gekoppelt, so dass der Gegendruckzylinder
durch die Abwärme
der Transporttrommel erwärmbar
ist. Vorzugsweise ist die Kühleinrichtung
der Transporttrommel über
den Wärmetauscher
mit einer ebenfalls von einem flüssigen
Temperiermittel durchströmten
Heizeinrichtung des Gegendruckzylinders thermisch gekoppelt, so dass
die von der Transporttrommel aufgenommene Trocknerwärme dem
Gegendruckzylinder zur Erwärmung
seiner Umfangsoberfläche
zuführbar
ist und als Wärme
zur Kontakttrocknung der auf der Umfangsoberfläche des Gegendruckzylinders
transportierten Bogen dienen kann. Der Gesamtwirkungsgrad des Systems
wird infolge der thermischen Kopplung der Transporttrommel mit dem
Gegendruckzylinder spürbar
erhöht.
-
Bei
einer weiteren Weiterbildung ist die Leiteinrichtung unterhalb einer
Kettenbahn eines Kettenförderes
zum Transportieren des Bogens angeordnet. Diese Weiterbildung ist
hinsichtlich eines Einsatzes der Leiteinrichtung in einem Bogenausleger
der Druckmaschine vorteilhaft. Dabei kann (im Falle des einzigen
Luftkastens) die oder (im Falle der Mehrzahl von Luftkästen) jede
Leitfläche
der Leiteinrichtung plan sein. Beispielsweise kann die oder jede
Leitfläche
durch ein plattenförmiges
Bogenleitblech gebildet sein.
-
Gemäß einer
weiteren Weiterbildung ist oberhalb der Kettenbahn ein Wärmeabsorber
angeordnet, auf den der Trockner gerichtet ist und der mit einer
Kühleinrichtung ausgestattet
ist. Der Wärmeabsorber
ist eine Einrichtung, deren Zweck ausschließlich in der Vermeidung von
Wärmeverlusten
bzw. in der Rückgewinnung
von durch die Bogenlücken
hindurchgetretenen und nicht von den Bogen aufgenommenen Anteilen
der Trocknerwärme
besteht. Der Wärmeabsorber
kann eine dem gegenüberliegenden Trockner
zugewandte Oberfläche
aufweisen, die aus einem Material besteht, welches die vom Trockner ausgesandte
Wärmestrahlung
besonders gut absorbiert. Die Kühleinrichtung
des Wärmeabsorbers
dient der Vermeidung einer Überhitzung
des Wärmeabsorbers
und einem Abtransport der vom Wärmeabsorber
aufgenommenen Trocknerwärme.
Die Kühleinrichtung
des Wärmeabsorbers
ist von einem vorzugsweise flüssigen
Temperiermittel, z. B. Wasser, durchströmt. Bei einer weiteren Weiterbildung
ist der Wärmeabsorber über einen
Wärmetauscher
mit dem Gegendruckzylinder thermisch gekoppelt, so dass der Gegendruckzylinder
durch Abwärme
des Wärmeabsorbers
erwärmbar
ist.
-
Bei
einer weiteren Weiterbildung ist der Trockner über einen Wärmetauscher mit dem Gegendruckzylinder
thermisch gekoppelt, so dass der Gegendruckzylinder durch Abwärme des
Trockners erwärmbar
ist. Bei dieser Weiterbildung kann die Leiteinrichtung in Analogie
zur Transporttrommel und zum Wärmeabsorber
mit einer Kühleinrichtung
ausgestattet sein, welche von einem flüssigen Temperiermittel durchströmt ist,
das die Abwärme
aus dem Trockner abführt.
Vorzugsweise ist der Wärmeabsorber über einen
ersten Wärmetauscher
mit dem Gegendruckzylinder thermisch gekoppelt, so dass der Gegendruckzylinder
durch die Abwärme
des Wärmeabsorbers
erwärmbar
ist, und ist der Trockner über einen
zweiten Wärmetauscher
mit dem Gegendruckzylinder thermisch gekoppelt, so dass der Gegendruckzylinder
auch durch die Abwärme
des Trockners erwärmbar
ist. Der erste Wärmetauscher
und der zweite Wärmetauscher
können
innerhalb ein und desselben Temperiermittel-Kreislaufs miteinander
in Reihe geschaltet sein.
-
Der
oder jeder in die Leiteinrichtung integrierte Trockner ist gemäß weiteren
Weiterbildungen ein Strahlungs-Trockner und/oder ein Wärme-Trockner, vorzugsweise
ein Infrarot-Trockner. Die von einem solchen Infrarot-Trockner auf
die Bogenrückseite gestrahlte
Infrarot-Strahlung dringt viel besser in die Tiefe des Bogenmaterials
ein, als es unterseitig auf den Bogen geblasene Heißluft tun
würde.
-
Bei
einer weiteren Weiterbildung besteht die Leiteinrichtung zumindest
teilweise aus einem Material, welches derart gute Transmissionseigenschaften für eine Strahlung
des Trockners aufweist, dass die Strahlung durch das Material hindurch
auf den Bogen strahlbar ist. Die Strahlung ist jene, welche die
Trocknung bewirkt, und kann z. B. Infrarot-Strahlung sein, wobei in diesem Fall
das Material der Leiteinrichtung die Infrarot-Strahlung nur in einem für die Effizienz der
Trocknung unwesentlichen Maße
absorbiert. Der oder jeder Trockner kann hinter der Leiteinrichtung angeordnet
sein und durch deren Material hindurch den vor der Leiteinrichtung
an dieser vorbei transportierten Bogen bestrahlen.
-
Bei
einer weiteren Weiterbildung weist die Leiteinrichtung zumindest
ein Fenster auf, durch das hindurch der Trockner auf den Bogen strahlt.
Das die Trocknungs-Strahlung hindurchlassende Fenster kann eine
freie Öffnung
sein oder stattdessen mit dem bereits erwähnten und die Trocknungs-Strahlung
im Wesentlichen ungehindert durch sich hindurchlassenden Material
gefüllt
sein. Beispielsweise kann das Fenster mit Quarzglas gefüllt sein.
Der oder jeder Trockner ist auf der dem Bogen entgegengesetzten
Seite des Fensters oder der Fenster angeordnet und bestrahlt durch
das jeweilige Fenster hindurch den daran vorbei transportierten
Bogen zu dessen Farb- oder Lacktrocknung.
-
Die
komplette Leiteinrichtung oder deren Fenster kann von einer transparenten
Kühlflüssigkeit durchströmt sein,
welche die Infrarot-Strahlung ebenfalls nur in einem für die Effizienz
der Trocknung unerheblichen Maß absorbiert.
-
In
die Leiteinrichtung oder deren Fenster können Luftdüsen eingebracht sein, die dem
per Blasluft erfolgenden pneumatischen Leiten des Bogens dienen.
-
Weitere
funktionell und konstruktiv vorteilhafte Weiterbildungen ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele und
der dazugehörigen
Zeichnung.
-
In
dieser zeigt:
-
1 einen
Bogenausleger einer Druckmaschine, der eine Leiteinrichtung mit
der darin integrierten Trockner aufweist,
-
2 eine
Transporttrommel der in 1 dargestellten Druckmaschine,
welche Transporttrommel eine Leiteinrichtung mit darin integrierten
Trockner beigeordnet ist,
-
3 eine
gegenüber 2 modifizierte
Anordnung der in 2 gezeigten Transporttrommel
als Auslegertrommel,
-
4 ein
Ausführungsbeispiel,
bei dem die Leiteinrichtung aus einem von dem Trockner durchstrahlbaren
Material besteht, und
-
5 ein
Ausführungsbeispiel,
bei dem in der Leiteinrichtung Fenster für dahinter angeordnete Trockner
vorhanden sind.
-
In
den Figuren sind einander entsprechende Bauteile mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
-
1 zeigt
eine Druckmaschine 1 mit einem Druckwerk und mit einem
Bogenausleger. Das Druckwerk umfasst einen Gegendruckzylinder 5 und einen
Gummituchzylinder 16 für
den Offsetdruck oder für
das Lackieren. Der Bogenausleger umfasst einen Kettenförderer 13 mit
Greiferbrücken 17,
die entlang einer endlosen Kettenbahn 12 umlaufen.
-
Des
Weiteren umfasst der Bogenausleger eine Leiteinrichtung 2 zum
Leiten der vom Kettenförderer 13 transportierten
Bogen 3. In die Leiteinrichtung 2 sind Trockner 4 eingesetzt,
welche als flüssigkeitsgekühlte IR-Strahler
(Infrarot-Strahler) und somit als von einem Heißluft-Trockner verschiedene
Trockner ausgebildet sind. Die Leiteinrichtung 2 ist ein
Luftkasten 6 mit einer Leitfläche 7, in welche blasende Luftdüsen 8 zum
Erzeugen eines Luftpolsters zwischen der Leitfläche 7 und den Bogen 3 eingebracht sind.
-
Auf
der der Leiteinrichtung 2 und den Trocknern 4 entgegengesetzten
Seite der Kettenbahn 12 ist ein Wärmeabsorber 14 angeordnet,
der mit einer Kühleinrichtung 10 ausgestattet
ist. Diese Kühleinrichtung 10 bildet
zusammen mit einem Leitungssystem und einem Wärmetauscher 11 einen
Temperiermittel-Kreislauf. Eine in die Trockner 4 zu deren
Kühlung
integrierte, weitere Kühleinrichtung 10 bildet
zusammen mit einem weiteren Leitungssystem und einem weiteren Wärmetauscher 11 einen
weiteren Temperiermittel-Kreislauf.
-
Das
in diesem Temperiermittel-Kreislauf der Trockner 4 strömende Temperiermittel
ist von anderer Art als das in dem Temperiermittel-Kreislauf des Wärmeabsorbers 14 strömende Temperiermittel. Vorzugsweise
ist das in den Temperiermittel-Kreislauf des Wärmeabsorbers 14 strömende Temperiermittel
Wasser und ist das in den Temperiermittel-Kreislauf der Trockner 4 strömende Temperiermittel
eine von Wasser verschiedene Flüssigkeit,
die im Wesentlichen keine Infrarot-Strahlung absorbiert, wenn die
Flüssigkeit
von den Trocknern 4 durchstrahlt wird. Die beiden Wärmetauscher 11 verhindern
ein Vermischen der beiden Temperiermittel.
-
Die
beiden genannten Leitungssysteme sind an die Warmhälften der
Wärmetauscher 11 angeschlossen.
An die Kalthälften
der Wärmetauscher 11 ist
ein weiteres Leitungssystem angeschlossen, welches zusammen mit
den Wärmetauschern 11 und
einer in den Gegendruckzylinder 5 integrierten Heizeinrichtung 21 einen
weiteren Temperiermittel-Kreislauf 15 bildet.
Die Heizeinrichtung 21 ist ebenfalls eine Rohrschlange.
Innerhalb des Temperiermittel-Kreislaufs 15 sind die Kalthälften der
Wärmetauscher 11 miteinander
in Reihe geschaltet. Der Temperiermittel-Kreislauf 15 und
die beiden anderen Temperiermittel-Kreisläufe umfassen jeweils eine Pumpe 18 zum
Umwälzen
des flüssigen
Temperiermittels. Die beiden Wärmetauscher 11 sind
in einer Einheit zusammengefasst und den beiden Wärmetauschern 11 ist
ein Lüfter 19 zur
Rückkühlung beigeordnet.
-
Das
dargestellte System funktioniert wie folgt. Der Kettenförderer 13 hält die Bogen 3 mit
seinen Greiferbrücken 17 fest
und transportiert die Bogen 3 entlang der Leiteinrichtung 2.
Die von der Leiteinrichtung 2 aus ihren Luftdüsen 8 ausgestoßene Blasluft
sorgt dafür,
dass die Bogen 3 auf Abstand zur Leiteinrichtung 2 und
den darin integrierten Trocknern 4 gehalten werden. Die
Bogen 3 sind auf ihren Vorderseiten mittels des Gummituchzylinders 16 frisch
bedruckt. Um diesen frischen Aufdruck zu trocknen strahlen die Trockner 4 auf
die ihnen zugewandten Rückseiten
der Bogen 3. Die in die Trockner 4 integrierte
Kühleinrichtung 10 führt die
Abwärme der
Trockner 4 zu dem einen Wärmetauscher 11. Durch
Bogenlücken 20 zwischen
den Bogen 3 hindurch tretende IR-Strahlung trifft auf den
Wärmeabsorber 14,
dessen Kühleinrichtung 10 die
aufgenommene Wärme
dem anderen Wärmetauscher 11 zuführt.
-
Die
von den beiden Wärmetauschern 11 aufgenommene
Abwärme
der Trockner 4 und des Wärmeabsorbers 14 wird
aus den eingangsseitigen Temperiermittel-Kreisläufen der Wärmetauscher 11 in den
ausgangsseitigen Temperiermittel-Kreislauf 15 übertragen
und somit zur Erwärmung
des Gegendruckzylinders 5 genutzt. Der Gegendruckzylinder 5 gibt
einen Teil der von ihm aufgenommenen Wärme beim Bedrucken der Bogen 3 an
letztere ab.
-
2 zeigt,
dass eine weitere Leiteinrichtung 2 der Druckmaschine 1 aus
mehreren Luftkästen 6 zusammengesetzt
ist. Zwischen den Luftkasten 6 sind Trockner 4 angeordnet,
welche als Infrarot-Trockner ausgebildet sind. Jeder Luftkasten 6 hat eine
Leitfläche
mit blasenden Luftdüsen.
Die Luftkästen 6 und
die dazwischen angeordneten Trockner 4 sind unterhalb einer
Transporttrommel 9 bogenförmig aufgereiht. Da auch zwischen
den von der Transporttrommel 9 nacheinander transportierten
Bogen Bogenlücken 20 (vgl. 1)
klaffen, durch welche Bogenlücken 20 die
Wärmestrahlung
der Trockner 4 zur Transporttrommel 9 gelangt,
ist letztere mit einer Kühleinrichtung 10,
z. B. ebenfalls in Form einer Rohrschlange für Temperiermittel, ausgestattet.
Somit bildet bei dem in 2 dargestellten Temperiersystem
die Transporttrommel 9 den in 1 dargestellten
Wärmeabsorber 14.
-
Ansonsten
unterscheidet sich das in 2 dargestellte
Temperiersystem nicht von dem in 1 dargestellten.
-
3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
das sich von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
ausschließlich
durch eine veränderte
Anordnung der Transporttrommel 9 unterscheidet. Bei dem Ausführungsbeispiel
in 3 ist die Transporttrommel 9 innerhalb
der Kettenbahn 12 des Kettenförderers 13 angeordnet,
wobei die Transporttrommel 9 als sogenannte Auslegertrommel
ausgebildet ist. Der um die Transporttrommel 9 umlaufende
Kettenförderer 13 transportiert
die Bogen 3 an der Leiteinrichtung 2 und den in
letzterer integrierten Trockner 4 vorbei. Ansonsten unterscheidet
sich das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel
nicht weiter von dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel,
wobei diese beiden Ausführungsbeispiele
insbesondere hinsichtlich der thermischen Verknüpfung des Trockners 4 mit
dem Gegendruckzylinder 5, der in 3 nicht dargestellt
ist, identisch sind.
-
4 ist
eine Modifikation des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels.
Gemäß 4 sind die
Trockner unterhalb der Leiteinrichtung 2 angeordnet, welche
aus einem die infrarote Strahlung 23 der Trockner kaum
absorbierenden Material besteht, z. B. der von der Firma Schott
AG, Deutschland, Mainz unter dem Handelsnamen Zerodur® angebotenen Glaskeramik.
-
5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei welchem nicht wie in 4 die gesamte Leitfläche 7 aus besagtem
Material (Zerodur®) besteht, sondern aus diesem
Material nur in die Leitfläche 7 eingebrachte Fenster 22 bestehen.
Hinter diesen Fenstern 22 sind die Trockner 4 angeordnet,
welche durch die Fenster 22 hindurch auf den Bogen strahlen.
Hinsichtlich der thermischen Verknüpfung der Trockner 4 mit
dem Gegendruckzylinder 5 unterscheidet sich das in 5 dargestellte
Ausführungsbeispiel
ebenso wenig wie das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
von dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel.
-
- 1
- Druckmaschine
- 2
- Leiteinrichtung
- 3
- Bogen
- 4
- Trockner
- 5
- Gegendruckzylinder
- 6
- Luftkasten
- 7
- Leitfläche
- 8
- Luftdüsen
- 9
- Transporttrommel
- 10
- Kühleinrichtung
- 11
- Wärmetauscher
- 12
- Kettenbahn
- 13
- Kettenförderer
- 14
- Wärmeabsorber
- 15
- Temperiermittel-Kreislauf
- 16
- Gummituchzylinder
- 17
- Greiferbrücke
- 18
- Pumpe
- 19
- Lüfter
- 20
- Bogenlücke
- 21
- Heizeinrichtung
- 22
- Fenster
- 23
- Strahlung