DE102005052136B4

DE102005052136B4 - Device for increasing the heat transfer to a cooling roller

Info

Publication number: DE102005052136B4
Application number: DE200510052136
Authority: DE
Inventors: Klaus Röder
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2025-10-29
Also published as: DE102005052136A1

Abstract

Vorrichtung zur Erhöhung des Wärmeübergangs an einer Kühlwalze (03), wobei die in einem Kühlwalzenständer (01) angeordnete Kühlwalze (03) eine von einer Druckmaschine bedruckte Materialbahn (02) kühlt, wobei in dem Kühlwalzenständer (01) mindestens ein mit der Kühlwalze (03) zusammenwirkender Presseur (04) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Presseur (04) und der Kühlwalze (03) ein elektrostatisches Feld ausgebildet ist, wobei zur Ausbildung des elektrostatischen Feldes eine zwei Elektroden aufweisende elektrostatische Aufladungseinrichtung vorgesehen ist, wobei eine der Elektroden am Presseur (04) anliegt und die mit dem Presseur (04) zusammenwirkende Kühlwalze (03) die andere Elektrode bildet.contraption to increase the heat transfer on a chill roll (03), wherein the in a chill roll stand (01) arranged cooling roller (03) a printed by a printing machine web (02) cools, wherein in the chill roll stand (01) at least one with the chill roll (03) cooperating impression roller (04) is provided, characterized that between the impression roller (04) and the cooling roller (03) an electrostatic Field is formed, wherein the formation of the electrostatic Feldes a two-electrode electrostatic charging device is provided, wherein one of the electrodes rests on the impression roller (04) and the cooling roller (03) cooperating with the impression roller (04) the other electrode forms.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung des Wärmeübergangs an einer Kühlwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for increasing the heat transfer to a cooling roller according to the preamble of claim 1.

Durch die DE 202 07 526 U1 ist eine Vorrichtung zur Erhöhung des Wärmeübergangs an einer Kühlwalze bekannt, wobei die in einem Kühlwalzenständer angeordnete Kühlwalze eine von einer Druckmaschine bedruckte Materialbahn kühlt, wobei in dem Kühlwalzenständer mindestens ein mit der Kühlwalze zusammenwirkender Presseur vorgesehen ist.By the DE 202 07 526 U1 a device for increasing the heat transfer to a cooling roller is known, wherein the cooling roller arranged in a cooling roller stand cools a material web printed by a printing machine, wherein in the cooling roller stand at least one cooperating with the cooling roller impression roller is provided.

Durch die EP 0 516 924 A1 ist eine Vorrichtung zur Erhöhung des Wärmeübergangs an Kühlwalzen von Offset-Druckmaschinen bekannt, wobei zur Verringerung des zwischen der Materialbahn und der Kühlwalze vorhandenen Luftspalts eine Aufladeelektrodenreihe angeordnet ist, wobei die Aufladeelektrodenreihe im Einlaufbereich der Materialbahn und der Kühlwalze angeordnet ist.By the EP 0 516 924 A1 a device for increasing the heat transfer to cooling rollers of offset printing machines is known, wherein for reducing the present between the material web and the cooling roller air gap a charging electrode row is arranged, wherein the charging electrode row in the inlet region of the material web and the cooling roller is arranged.

Durch die DE 94 19 702 U1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von bedruckten Blättern bekannt, wobei auf der einer ersten Kühlwalze abgewandten Seite der bedruckten, in einem Trockner heißgetrockneten und danach durch Auflaufen auf zumindest die erste Kühlwalze gekühlten Bahn in deren Transportrichtung vor dieser Kühlwalze eine elektrostatische Aufladeelektrode quer zur Transportrichtung vorgesehen ist.By the DE 94 19 702 U1 a device for producing printed sheets is known, wherein on the side facing away from a first cooling roller side of the printed, hot-dried in a dryer and then cooled by running on at least the first cooling roller web in the transport direction in front of this cooling roller an electrostatic charging electrode is provided transversely to the transport direction ,

Durch die EP 1 318 014 B1 ist eine Vorrichtung zum Fixieren einer in Transportrichtung bewegten, zu bedruckenden Materialbahn aus einem dielektischen Werkstoff auf einem an das Klischee des Formatzylinders angedrückten Stahlpresseurs eines Flexodruckwerks bekannt.By the EP 1 318 014 B1 is a device for fixing a moving in the direction of transport, to be printed material web of a dielectric material on a pressed against the cliché of the format cylinder steel press a flexographic printing known.

Durch die WO 01/85454 A1 ist ein Zylinder mit einem drehfesten Träger und darauf mittels Wälzlager gelagertem rotierbaren Mantel bekannt, wobei mindestens ein erstes Wälzlager mit einer zugeordneten Stelleinrichtung zum Verändern des Abstandes in radialer Richtung zwischen Träger und Mantel angeordnet ist, und wobei mindestens ein zweites Wälzlager den Abstand in radialer Richtung zwischen Träger und Mantel unveränderbar festlegen angeordnet ist, wobei das Wälzlager mit Stelleinrichtung am Ende des Mantels angeordnet ist.By the WO 01/85454 A1 is a cylinder with a non-rotatable support and thereon by rolling bearings mounted rotatable jacket known, wherein at least one first roller bearing is arranged with an associated adjusting device for varying the distance in the radial direction between the carrier and the jacket, and wherein at least one second rolling bearing the distance in the radial direction between the carrier and the jacket is arranged fixed unchangeable, wherein the rolling bearing is arranged with adjusting device at the end of the jacket.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erhöhung des Wärmeübergangs an einer Kühlwalze zu schaffen, wobei die Vorrichtung einen verbesserten Wärmeübergang aufweist.Of the Invention is based on the object, a device for increasing the Heat transfer on a chill roll to provide, the device improved heat transfer having.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine insbesondere bei einer hohen Laufgeschwindigkeit (z. B. v > 10 m/s) der Materialbahn störend auftretende Laminarströmung zwischen der Materialbahn und der Kühlwalze minimiert, vorzugsweise beseitigt wird.The particular advantages of the invention are that one in particular at a high running speed (eg. v> 10 m / s) of the material web disturbing occurring laminar flow minimized between the web and the chill roll, preferably is eliminated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.embodiments The invention are illustrated in the drawings and are in Following closer described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Kühlwalzenständer mit einem mit einer Kühlwalze zusammenwirkenden Presseur; 1 a cooling roll stand with a cooperating with a cooling roller impression roller;

2 den in der 1 dargestellten Kühlwalzenständer mit zwie Luftrakel in einer ersten Anordnung; 2 in the 1 shown cooling roller stand with two air knife in a first arrangement;

3 den in der 1 dargestellten Kühlwalzenständer mit zwie Luftrakel in einer zweiten Anordnung; 3 in the 1 shown cooling roller stand with two air knife in a second arrangement;

4 den in den 1 bis 3 dargestellten Kühlwalzenständer in einer perspektivischen Ansicht. 4 in the 1 to 3 shown cooling roller stand in a perspective view.

1 zeigt beispielhaft einen Kühlwalzenständer 01, in welchem in Laufrichtung (durch einen Pfeil angedeutet) einer Materialbahn 02, insbesondere einer Papierbahn 02, z. B. vier Kühlwalzen 03 angeordnet sind. Die dem Kühlwalzenständer 01 zugeführte Materialbahn 02 wurde zuvor mit mindestens einem Druckwerk einer Druckmaschine (nicht dargestellt), z. B. einer in einem Offsetdruckverfahren druckenden Druckmaschine, z. B. einer Akzidenzdruckmaschine, mit mindestens einer Druckfarbe bedruckt. Nach dem Bedrucken der Materialbahn 02 wird die darauf aufgetragene Druckfarbe in einem Trockner (nicht dargestellt) getrocknet, indem die Materialbahn 02 den Trockner durchläuft, wodurch sich die Materialbahn 02 z. B. auf deutlich über 100°C, z. B. bis zu 130°C erwärmt. Zur Weiterverarbeitung der bedruckten Materialbahn 02, z. B. in einem dem Kühlwalzenständer 01 in Laufrichtung (durch einen weiteren Pfeil angedeutet) der Materialbahn 02 nachgeordneten Falzapparat (nicht dargestellt), ist die Materialbahn 02 auf etwa Raumtemperatur abzukühlen. Die Materialbahn 02 umschlingt die innen gekühlten, z. B. wasserdurchströmten Kühlwalzen 03 mit einem möglichst großen Umschlingungswinkel von deutlich über 180°. 1 shows an example of a chill roll stand 01 in which in the running direction (indicated by an arrow) of a material web 02 , in particular a paper web 02 , z. B. four cooling rollers 03 are arranged. The chill roll stand 01 fed material web 02 was previously with at least one printing unit of a printing press (not shown), z. B. a printing in an offset printing process printing machine, z. B. a commercial printing press, printed with at least one ink. After printing the material web 02 the ink applied to it is dried in a dryer (not shown) by the web 02 passes through the dryer, causing the web 02 z. B. at well above 100 ° C, z. B. heated up to 130 ° C. For further processing of the printed material web 02 , z. B. in a chill roll stand 01 in the running direction (indicated by a further arrow) of the material web 02 downstream folding apparatus (not shown), is the material web 02 to cool to about room temperature. The material web 02 wraps around the inside cooled, z. B. water-cooled cooling rollers 03 with the largest possible wrap angle of well over 180 °.

Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen Kühlwalzen 03 und Materialbahn 02 ist z. B. an der ersten Kühlwalze 03 nach dem Einlauf der Materialbahn 02 in den Kühlwalzenständer 01 mindestens ein Presseur 04 vorgesehen, wobei der Presseur 04 als eine Walze mit einem im Vergleich zur Kühlwalze 03 kleineren Durchmesser ausgebildet ist, wobei der Presseur 04 durch eine Stelleinrichtung 06 vorzugsweise an diese erste Kühlwalze 03 anstellbar und/oder von dort abstellbar ist. Die Stelleinrichtung 06 ist mittels eines z. B. hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Stellglieds 07, z. B. eines Arbeitszylinders 07 oder eines Motors 07, und einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) vorzugsweise fernbetätigbar, z. B. von einem zur Druckmaschine gehörenden Leitstand aus. Die Stelleinrichtung 06 sorgt dafür, dass der Presseur 04 während der Produktion der Druckmaschine zur Kühlung der Materialbahn 02 fest, d. h. durch Aufbringung einer Anpresskraft, an der ersten Kühlwalze 03 angestellt ist. Während des Einführens eines Bahnanfangs der Materialbahn 02 in den Kühlwalzenständer 01 ist der Presseur 04 von der Kühlwalze 03 abgestellt.To improve the heat transfer between cooling rollers 03 and material web 02 is z. B. at the first cooling roll 03 after the inlet of the material web 02 in the chill roll stand 01 min at least one impression 04 provided, wherein the impression roller 04 as a roll with one compared to the chill roll 03 smaller diameter is formed, wherein the impression 04 by an adjusting device 06 preferably to this first cooling roll 03 can be adjusted and / or turned off from there. The adjusting device 06 is by means of a z. B. hydraulic, pneumatic or electrical actuator 07 , z. B. a working cylinder 07 or an engine 07 , and a control device (not shown) preferably remotely operable, z. B. from a press belonging to the control console. The adjusting device 06 ensures that the impressionist 04 during the production of the printing press for cooling the material web 02 firmly, ie by applying a contact pressure, at the first cooling roller 03 is employed. During the insertion of a web start of the web 02 in the chill roll stand 01 is the impressionist 04 from the chill roll 03 switched off.

Der Presseur 04 ist in seiner axialen Erstreckung z. B. biegekompensiert, vorzugsweise in der in der WO 01/85454 A1 beschriebenen Weise, wobei der Biegeausgleich insbesondere über äußere Lager, in denen ein drehfester Träger des Presseurs 04 gelagert ist, erfolgt. Innere Lager des Presseurs 04 tragen einen seinen Träger umgebenden rotierenden Mantel. Zur Durchführung der Biegekompensation sind im oder am Presseur 04 entsprechende Stellmittel (nicht dargestellt) vorgesehen. Mit diesen Stellmitteln ist entlang der axialen Erstreckung des Presseurs 04 eine möglichst ausgeglichene, d. h. gleichmäßige Linienpressung zur Kühlwalze 03 eingestellt, sodass die Linienpressung weder im Seitenbereich des Presseurs 04 noch in dessen Mittenbereich erhöht ist. Alternativ zu der in der WO 01/85454 A1 beschriebenen Biegekompensation können innerhalb des Presseurs 04 in dessen axialer Richtung als Stellmittel radial verstellbare Stützelemente vorgesehen sein, mit deren Einstellung sichergestellt werden kann, dass die Anpresskraft quer zur Laufrichtung der Materialbahn 02 konstant bleibt.The impressionist 04 is in its axial extent z. B. bending compensated, preferably in the in WO 01/85454 A1 described manner, wherein the bending compensation in particular via outer bearings, in which a non-rotating carrier of the impression 04 is stored takes place. Inner bearings of the impression roller 04 wear a rotating coat surrounding his wearer. To perform the bending compensation are in or on the impression roller 04 corresponding adjusting means (not shown) are provided. With these adjusting means is along the axial extent of the impression 04 a balanced as possible, ie uniform line pressure to the cooling roller 03 adjusted, so that the line pressure neither in the side area of the impression 04 is still increased in the middle range. Alternatively to the one in the WO 01/85454 A1 described bending compensation can within the impression 04 be provided in the axial direction as adjusting means radially adjustable support elements, with their adjustment can be ensured that the contact force transversely to the direction of the web 02 remains constant.

Dem Presseur 04 sind zur Verbesserung des Anliegens der Materialbahn 02 an der Kühlwalze 03 vorzugsweise zwei Luftrakel 08; 09 zugeordnet, wobei die beiden Luftrakel 08; 09 beidseitig der Materialbahn 02 entweder sich gegenüberstehend (2) angeordnet sind, wobei sich die Materialbahn 02 zwischen den beiden Luftrakel 08; 09 hindurchbewegt, oder wobei eine der Luftrakel 09 in Laufrichtung der Materialbahn 02 vor der ersten Kühlwalze 03 und die auf die andere Seite der Materialbahn 02 einwirkende Luftrakel 08 in Laufrichtung der Materialbahn 02 nach der ersten Kühlwalze 03 (3) angeordnet sind.The impressionist 04 are to improve the concerns of the web 02 on the chill roll 03 preferably two air squeegees 08 ; 09 assigned, the two air squeegee 08 ; 09 on both sides of the material web 02 either facing each other ( 2 ) are arranged, wherein the material web 02 between the two air squeegees 08 ; 09 moved through, or being one of the air knife 09 in the running direction of the material web 02 in front of the first chill roll 03 and the other side of the web 02 acting air squeegee 08 in the running direction of the material web 02 after the first cooling roll 03 ( 3 ) are arranged.

Die vorgeschlagene Vorrichtung weist gleichfalls zur Verbesserung des Anliegens der Materialbahn 02 an der Kühlwalze 03 vorzugsweise eine zwei Elektroden aufweisende elektrostatische Aufladungseinrichtung auf, wobei eine der Elektroden am Presseur 04 anliegt und die andere Elektrode durch die mit diesem Presseur 04 zusammenwirkende Kühlwalze 03 gebildet wird, wobei die Kühlwalze 03 z. B. geerdet ist und damit Erdungspotential aufweist. Zwischen dem Presseur 04, an dem mit einem in seiner Ausgangsspannung vorzugsweise steuerbaren oder regelbaren Generator (nicht dargestellt) eine Gleichspannung z. B. von 30 kV angelegt wird, und der Kühlwalze 03 bildet sich ein elektrostatisches Feld aus, welches das Anliegen der Materialbahn 02 an der Kühlwalze 03 durch Ausnutzung elektrostatischer Anziehungskräfte verbessert. Die elektrische Spannung wird dem Presseur 04 z. B. über einen Federkontaktstecker (nicht dargestellt) zugeführt. Eine Alternative zu dem Federkontaktstecker kann darin bestehen, die Gleichspannung berührungslos, z. B. über eine Funkenstrecke, mit einer sich z. B. in Axialrichtung des Presseurs 04 erstreckenden, von der Mantelfläche des Presseurs 04 beabstandeten Elektrode (nicht dargestellt) an dem Presseur 04 anzulegen, wobei die Funkenstrecke aus Gründen des Explosionsschutzes vorzugsweise in einem elektrisch isolierten, gekapselten Gehäuse angeordnet oder ausgebildet ist.The proposed device also has to improve the concerns of the web 02 on the chill roll 03 Preferably, a two-electrode electrostatic charging device, wherein one of the electrodes on the impression roller 04 is applied and the other electrode by the with this impression 04 cooperating chill roll 03 is formed, wherein the cooling roller 03 z. B. grounded and thus has ground potential. Between the impressionist 04 in which with a preferably controllable in its output voltage or controllable generator (not shown), a DC voltage z. B. of 30 kV is applied, and the cooling roller 03 an electrostatic field forms, which concerns the contact of the material web 02 on the chill roll 03 improved by utilizing electrostatic attractions. The electrical voltage is the impression roller 04 z. B. via a spring contact plug (not shown). An alternative to the spring contact plug may be to contact the DC voltage without contact, z. B. over a spark gap, with a z. B. in the axial direction of the impression 04 extending, from the lateral surface of the impression 04 spaced electrode (not shown) on the impression roller 04 to be applied, wherein the spark gap for reasons of explosion protection is preferably arranged or formed in an electrically insulated, encapsulated housing.

4 zeigt den in den 1 bis 3 dargestellten Kühlwalzenständer 01 nochmals in einer perspektivischen Ansicht. 4 shows the in the 1 to 3 shown cooling roller stand 01 again in a perspective view.

Der Mantelfläche des Presseurs 04 kann einschichtig oder mehrschichtig (mit einem z. B. elastischen Material aus Kunststoff oder Gummi) ausgeführt sein.The lateral surface of the impression roller 04 may be single-layered or multi-layered (with, for example, elastic material made of plastic or rubber).

Beispielsweise ist auf einem Stahlkern eine Isolatorschicht und/oder ein Leiterschicht und/oder eine Halbleiterschicht angeordnet sein. Ein zu verwendender Aufbau kann beispielsweise der WO 98/47802 A1 entnommen werden.For example, an insulator layer and / or a conductor layer and / or a semiconductor layer may be arranged on a steel core. A structure to be used may, for example, the WO 98/47802 A1 be removed.

0101: KühlwalzenständerChill roller stand
0202: Materialbahnweb
0303: Kühlwalzechill roll
0404: Presseurimpression roller
0505
0606: Stelleinrichtungsetting device
0707: Stellglied, Arbeitszylinder, MotorActuator Working cylinder, engine
0808: Luftrakelair knife
0909: Luftrakelair knife

Claims

Device for increasing the heat transfer at a cooling roller ( 03 ), which in a chill roll stand ( 01 ) arranged cooling roll ( 03 ) a printed by a printing machine web ( 02 ), wherein in the chill roll stand ( 01 ) at least one with the cooling roller ( 03 ) co-operating impression 04 ), characterized in that between the impression roller ( 04 ) and the cooling roll ( 03 ) is formed an electrostatic field, wherein for forming the electrostatic field, a two-electrode electrostatic charging device is provided, wherein one of the electrodes on the impression roller ( 04 ) and that with the impression roller ( 04 ) cooperating cooling roller ( 03 ) forms the other electrode.

Device according to claim 1, characterized in that the impression roller ( 04 ) by an adjusting device ( 06 ) to the chill roll ( 03 ) and / or from the chill roll ( 03 ) is shut off.

Apparatus according to claim 2, characterized in that the adjusting device ( 06 ) by means of an actuator ( 07 ) is remotely operable.

Device according to claim 1, characterized in that the impression roller ( 04 ) is compensated for bending.

Device according to claim 1, characterized in that the impression roller ( 04 ) two air squeegees ( 08 ; 09 ) assigned.

Device according to claim 5, characterized in that the two air squeegees ( 08 ; 09 ) on both sides of the material web ( 02 ) are arranged opposite one another, wherein the material web ( 02 ) between the two air squeegees ( 08 ; 09 ) is passed.

Apparatus according to claim 5, characterized in that one of the air knife ( 09 ) in the running direction of the material web ( 02 ) in front of the chill roll ( 03 ) and the other side of the web ( 02 ) acting air knife ( 08 ) in the running direction of the material web ( 02 ) after the chill roll ( 03 ) are arranged.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling roller ( 03 ) is grounded.

Device according to claim 1, characterized in that the impression roller ( 04 ) an electrical DC voltage is supplied via a spring contact plug.

Device according to claim 1, characterized in that on the impression roller ( 04 ) The DC electrical voltage is applied without contact with a spaced-apart electrode.