DE102006027146B4 - A method for reducing the required cooling capacity in a cooling roll stand of a web-fed rotary printing press and a device in a cooling roll stand with cooling rolls - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herabsetzung der benötigten Kühlleistung in einem Kühlwalzenständer (06) einer Rollenrotationsdruckmaschine, wobei eine oder mehrere in den Kühlwalzenständer (06) einlaufende Materialbahnen (01) vor dem Auftreffen auf eine erste Kühlwalze (07-I) mit einem Luftstrom beaufschlagt wird, der der Laufrichtung der Materialbahn (01) entgegengerichtet ist und sich über die gesamte Breite der Materialbahn (01) erstreckt, wobei der Luftstrom unter einem Anströmwinkel (β) von 15° bis 60° auf die Materialbahn (01) auftrifft, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes 0,2 bis 2 m/s beträgt, und wobei der Luftstrom unter einem Druck von 3 bis 10 bar auf die Materialbahn (01) gelenkt wird, so dass der „COANDA"-Effekt genutzt wird.A method for reducing the required cooling capacity in a chill roll stand (06) of a web-fed rotary printing machine, wherein one or more in the chill roll stand (06) incoming material webs (01) before impinging on a first chill roll (07-I) is acted upon by an air flow, the Running direction of the web (01) is opposite and extending over the entire width of the material web (01), wherein the air flow at an angle of attack (β) of 15 ° to 60 ° on the web (01) impinges, wherein the flow velocity of the air stream 0 , 2 to 2 m / s, and wherein the air flow is directed under a pressure of 3 to 10 bar on the web (01), so that the "COANDA" effect is used.
Description
Verfahren zur Herabsetzung der benötigten Kühlleistung in einem Kühlwalzenständer einer Rollenrotationsdruckmaschine und eine Vorrichtung in einem Kühlwalzenständer mit Kühlwalzenmethod to reduce the required cooling capacity in a chill roll stand one Web-fed rotary printing press and a device in a chill roll stand with chill rolls
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herabsetzung der benötigten Kühlleistung in einem Kühlwalzenständer einer Rollenrotationsdruckmaschine und eine Vorrichtung in einem Kühlwalzenständer mit Kühlwalzen gemäß dem Anspruch 1 oder 6.The The invention relates to a method for reducing the required cooling capacity in a chill roll stand one Web-fed rotary printing press and a device in a chill roll stand with chill rolls according to the claim 1 or 6.
Im Rollenoffsetdruck wird die beidseitig mehrfarbig bedruckte Papierbahn nach der Heißlufttrocknung einer Kühlwalzengruppe zugeführt. Dabei soll die auf etwa 110°C bis 140°C erhitzte Bahn auf eine Temperatur unter 30°C gebracht werden. Diese Abkühlung hat die Aufgabe, den nach der Heißlufttrocknung noch stark klebrigen Farbfilm praktisch klebefrei zu machen, damit das Druckbild den mechanischen Einflüssen und Belastungen auf dem Falztrichter, dem Falzapparat und im Stangenausleger gewachsen ist. Die Kühlwalzengruppe besteht je nach Anordnung aus zwei bis fünf groß dimensionierten, hochglanzpolierten Stahlzylindern unterschiedlicher Anordnung. Mit möglichst großem Umschlingungswinkel von 140° bis 240° wird die heiße Bahn zum Abtransport gegen die mit Kühlmitteln durchströmten Zylinder geführt.in the Web offset printing is the double-sided printed paper web after hot air drying a chill roll group fed. It should be at about 110 ° C up to 140 ° C heated web can be brought to a temperature below 30 ° C. This cooling has the task after hot air drying make even very sticky paint film virtually tack-free, so the printed image of the mechanical influences and loads on the former, the folder and the rod boom has grown. The chill roll group Depending on the arrangement of two to five large-sized, highly polished Steel cylinders of different arrangement. With as possible great Wrap angle of 140 ° to 240 ° the hot one Track for removal against the flowed through with coolant cylinders guided.
Bei höheren Bahngeschwindigkeiten treten auf den Kühlwalzen zunehmend Probleme mit der Bahnabkühlung und dem Mineralölkondensatniederschlag auf. Dafür gibt es unterschiedlich Ursachen. Einerseits ist beim Austritt der Papierbahn aus dem Trockner diese mehr oder wenig stark von Mineralöldämpfen umgeben, die teilweise aus dem Trockner kommen und durch Nachverdunstung aufgrund der Bahntemperatur entstehen. Der heißen Materialbahn haftet weiterhin eine Luftgrenzschicht an, mit welcher die Mineralöldämpfe zu den Kühlwalzen gelangen und dort auf der Oberfläche kondensieren können. Das kann ein Verschmieren und Verschmutzen des Druckbildes oder eine Ablagerung von Druckfarbe an der Kühlwalze zur Folge haben. Dabei kann es zu einem so genannten Kühlwalzenrupfen kommen.at higher Web speeds occur on the chill rolls increasingly problems with the railway cooling and the mineral oil condensate precipitate on. Therefore There are different causes. On the one hand, when leaving the Paper web from the dryer more or less surrounded by mineral oil vapors partially come out of the dryer and by evaporation due to the web temperature arise. The hot web continues to adhere an air boundary layer with which the mineral oil vapors to the cooling rolls get there and there on the surface can condense. The can smear and soiling of the printed image or a Deposition of ink on the chill roll result. there it can lead to a so-called chill roll plucking come.
Eine andere Ursache für die auftretenden Probleme bei höherer Bahngeschwindigkeit ist die Bildung eines geschwindigkeitsabhängigen Luftpolsters zwischen dem Kühlzylinder und der darüber laufenden Materialbahn. Diese wärmeisolierende Luftschicht führt zu einer Behinderung der Wärmabfuhr auf die Oberfläche der Kühlzylinder, so dass der Wärmedurchgang an den einzelnen Kühlzylindern mit zunehmender Bahngeschwindigkeit abnimmt. Je größer das Luftpolster zwischen Papierbahn und Zylinder wird, desto größer auch die Menge der Kondensate, die sich auf dem Kühlzylinder ablagern können und desto geringer wird auch die auf die Materialbahn übertragbare Kühlleistung.A other cause for the problems occurring at higher Web speed is the formation of a speed-dependent air cushion between the cooling cylinder and the above running material web. This heat insulating Air layer leads to a hindrance of heat dissipation the surface the cooling cylinder, so that the heat transfer at the individual cooling cylinders decreases with increasing web speed. The bigger that Air cushion between paper web and cylinder becomes, the bigger also the amount of condensates that can settle on the cooling cylinder and the lower the transferable to the material web Cooling capacity.
Im Stand der Technik sind für die Reduzierung des Luftpolsters verschiedene Möglichkeiten bekannt. Dies ist einerseits das Anpressen der Bahn mit einer Andruckrolle, diese Methode ist aber für den Rollenoffsetdruck nicht geeignet. Weiterhin ist es bekannt, durch ein Luftpresseur mit Prallstrahldüsen die Materialbahn an die Kühlwalze anzudrücken. Es ist ebenfalls bekannt, kleinere Walzenradien bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Kühlwalzenanzahl zu wählen, um die Kühlung der Materialbahn zu effektivieren.in the State of the art are for the reduction of the air cushion various ways known. This is on the one hand the pressing of the web with a pressure roller, this But method is for not suitable for web offset printing. Furthermore, it is known by an air press with impact jet nozzles the material web to the chill roll to press. It is also known to have smaller roll radii in a simultaneous increase the number of chill rolls to choose, for the cooling to optimize the material web.
Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung des Luftpolsters zwischen Materialbahn und Kühlwalze besteht in der Anwendung elektrostatischer Effekte. Dabei werden gezielt Ladungsträger auf die Materialbahnen aufgebracht, die in diesem Zustand von der geerdeten Kühlwalzenoberfläche angezogen werden. Dadurch erfolgt ein verbessertes Anlegen der Materialbahn an die Kühlwalze.A another possibility for reducing the air cushion between the material web and the cooling roller consists in the application of electrostatic effects. It will be specifically charge carriers Applied to the webs, in this state of the grounded chill roll surface are tightened. This results in an improved application of the material web to the Chill roll.
Aus
der
Aus
der
Aus
der
Die
Die
Weiterhin ist es bekannt, Abrakelsysteme im Trockner und am Ausgang des Trockners anzuordnen, die vermeiden sollen, dass die Papierbahn eine Luftschicht mit Abgasen und hohem Luftfeuchtegehalt mitreist.Farther It is known Abrakelsysteme in the dryer and at the exit of the dryer to arrange, which should avoid that the paper web an air layer travels with exhaust gases and high humidity.
Alle aus dem Stand der Technik bekannten Systeme bieten keinen hinreichenden Schutz vor den bei hohen Bahngeschwindigkeiten auftretenden Problemen in einem Kühlwalzenständer, die auf an der Bahnoberfläche mitgeführte Luft- und Kondensatschichten zurückzuführen sind.All Systems known from the prior art do not provide sufficient Protection against the problems occurring at high web speeds in a chill roll stand, the on at the railway surface entrained Air and condensate layers are due.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herabsetzung der benötigten Kühlleistung in einem Kühlwalzenständer einer Rollenrotationsdruckmaschine und eine Vorrichtung in einem Kühlwalzenständer mit Kühlwalzen zu schaffen, wobei mit einfachen Mitteln eine bessere Wärmeübertragung möglich ist.Of the Invention is based on the object, a method for reduction the needed cooling capacity in a chill roll stand one Web-fed rotary printing press and a device in a chill roll stand with chill rolls to create, with simple means better heat transfer possible is.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 6 gelöst.The The object is achieved by the Characteristics of claim 1 or 6 solved.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die erforderliche Kühlleistung in einem Kühlwalzenständer im Vergleich mit dem Stand der Technik stark herabgesetzt werden kann, was zu größeren Energieeinsparungen führt. Weiterhin kann die Rauchentwicklung am Trocknerausgang minimiert werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich in der längeren Lebensdauer der Kühlwalzen durch eine verminderte Kondensatablagerung an der Oberfläche dieser. Es sind hierbei vorteilhafterweise Materialbahnen mit Bahngeschwindigkeiten von über 15 m/s effektiv kühlbar.The particular advantages of the invention are that the required cooling capacity in a chill roll stand in Compared with the prior art can be greatly reduced, which leads to greater energy savings. Farther The smoke at the dryer outlet can be minimized. One Another advantage results in the longer life of the cooling rollers by a reduced condensate deposit on the surface of this. There are advantageously webs of material at web speeds from above 15 m / s effectively coolable.
Dabei wird vor dem Auftreffen einer von einem Heißlufttrockner kommenden Materialbahn auf eine erste Kühlwalze in einem Kühlwalzenständer die Materialbahn, z. B. Papierbahn mit einem ihrer Transportrichtung entgegen gesetzten Luftstrom kalter Luft beblasen. Der kalte Luftstrom bewegt sich entlang der Oberfläche der Materialbahn in Richtung des Ausgangs des Heißlufttrockners. Dadurch wird die aus dem Trockner mitströmende heiße Luftschicht abgerissen, so dass sie nicht mehr als Isolator zwischen der Papierbahn und der Kühlwalze wirken kann. Der gegenläufige Luftstrom bewirkt eine Strömung direkt über der Materialbahn und in deren näherer Umgebung in Richtung Trockner, dadurch werden die Abgase mit der hohen Luftfeuchte und Temperatur mit diesem Luftstrom über den trocknerspezifischen Ausgang entsorgt. Dadurch ist keine zusätzliche Absaugeinrichtung oberhalb der Kühlwalzengruppe erforderlich.there is prior to hitting a coming of a hot air dryer web on a first chill roll in a chill roll stand the material web, z. B. paper web with one of their transport direction opposite Blow air flow cold air. The cold air flow moves along the surface the web in the direction of the exit of the hot air dryer. As a result, the hot air layer flowing from the dryer is torn off, so they no longer act as an insulator between the paper web and the chill roll can work. The opposite Air flow causes a flow directly above the web and in the closer Environment in the direction of dryer, thereby the exhaust fumes with the high humidity and temperature with this airflow over the disposed of dryer-specific output. This is no extra Extraction above the chill roll group required.
Der gegenläufige Luftstrom, welcher vorzugsweise Umgebungstemperatur aufweist, hat bereits eine erste Abkühlung der Materialbahn vor dem Einlauf in die erste Kühlwalze zur Folge, so dass die durch die Kühlwalzen bereitgestellte Kühlleistung geringer ausgelegt werden kann.Of the opposing Air flow, which preferably has ambient temperature has already a first cooling the web before the entry into the first chill roll result, so that through the chill rolls provided cooling capacity can be designed smaller.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Luftströmung sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Materialbahn aufgeblasen. Durch entstehende Unter- und Überdruckbereiche erfolgt zusätzlich zum Abreißen der laminaren Grenzschicht ein Anlegen der Materialbahn an die erste Kühlwalze.In a preferred embodiment becomes the airflow both on the top and on the bottom of the web inflated. Due to resulting under- and overpressure areas in addition to Tear off the laminar boundary layer applying the material web to the first Chill roll.
Eine Vorrichtung weist ein Düsenrohr auf, welches quer zur Materialbahn verläuft und sich über die gesamte Breite dieser erstreckt. Das Düsenrohr ist im Bahnlauf vor der ersten Kühlwalze des Kühlwalzenständers angeordnet.A Device has a nozzle tube on, which runs across the web and on the entire width of this extends. The nozzle tube is in the web run the first chill roll arranged the chill roller stand.
Das Düsenrohr weist vorteilhafterweise Düsenbohrungen auf, welche über die Länge des Düsenrohres gleichmäßig verteilt sind. Das Düsenrohr besitzt einen Anschluss zum Zweck der Durchströmung mit einem geeigneten Kühlmedium. Ein geeignetes Kühlmedium ist beispielsweise Luft, welche unter Druck das Düsenrohr passiert.The nozzle tube advantageously has nozzle bores, which are distributed uniformly over the length of the nozzle tube. The nozzle tube has a connection for the purpose of flowing through with a suitable cooling medium. A suitable cooling medium is for example air, which passes under pressure the nozzle tube.
Die Düsen des Düsenrohrs sind entgegengerichtet der Laufrichtung der Materialbahn. Das heißt, wenn eine Druckluft am Düsenrohr anliegt, wird durch die Düsen des Düsenrohres ein Luftstrom an der Papierbahn hervorgerufen, welcher der Laufrichtung der Materialbahn entgegengerichtet ist.The Nozzles of the nozzle tube are opposite to the direction of the web. That is, if a compressed air at the nozzle tube is applied through the nozzles of the nozzle tube caused an air flow on the paper web, which is the direction of travel the material web is directed opposite.
Vorzugsweise ist beidseitig der Materialbahn jeweils ein Düsenrohr angeordnet.Preferably is arranged on both sides of the web in each case a nozzle tube.
In vorteilhafter Weise wird das Düsenrohr oder die Düsenrohre so angeordnet, dass der „COANDA"-Effekt genutzt wird.In Advantageously, the nozzle tube or the nozzle pipes arranged so that the "COANDA" effect is used.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One embodiment is shown in the drawings and will be described in more detail below.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Die
Temperatur, mit der die Materialbahn
Weiterhin
wird bei erhöhten
Bahngeschwindigkeiten ab 15 m/s eine starke Rauchbildung am Ausgang
des Rauchgastunnels
Mit
der Materialbahn
Die
Düsenrohre
Dadurch
werden die Abgase mit hoher Luftfeuchtigkeit und Temperatur über den
trocknerspezifischen Ausgang bzw. den Rauchgastunnel
Es
ist in dieser Darstellung auch erkennbar, dass die Rauchgaswirbel
Die
Düsenbohrungen
Anhand
Das
obere Düsenrohr
Das
untere Düsenrohr
Der
Abstand x3 der Düsenrohre
Die
Düsenbohrungen
Die
durch die Düsenbohrungen
Der Luftstrom weist vorzugsweise eine Temperatur von 20°C bis 40°C.Of the Air flow preferably has a temperature of 20 ° C to 40 ° C.
Anhand
Die
Strömung
Die
auf der Bahnunterseite eingebrachte Luftströmung des Düsenrohres
Die
Lage der Kühlwalze
- 0101
- Materialbahnweb
- 0202
- HeißlufttrocknerHot air dryer
- 0303
- RauchgastunnelFlue gas tunnel
- 0404
- Bewegungspfeilmovement arrow
- 0505
- 0606
- KühlwalzenständerChill roller stand
- 0707
- Kühlwalzechill roll
- 0808
- RauchgaswirbelFlue gas vortex
- 0909
- Ansaugströmungintake flow
- 1010
- 1111
- Düsenrohr, oberesNozzle tube, upper
- 1212
- Düsenrohr, unteresNozzle tube, lower
- 1313
- Strömungflow
- 1414
- Düsenbohrungnozzle bore
- 1515
- 1616
- Strömung, PressluftFlow, compressed air
- 1717
- Strömung, laminarFlow, laminar
- 1818
- UnterdruckgebietUnder pressure area
- 1919
- Kraftpfeilforce arrow
- 2020
- 2121
- UnterdruckkeilUnder pressure wedge
- x1 x 1
-
Abstand
Düsenrohr
(
11 ) zur Kühlwalze (07 )Distance nozzle tube (11 ) to the chill roll (07 ) - x2 x 2
-
Abstand
Düsenrohr
(
12 ) zur Kühlwalze (07 )Distance nozzle tube (12 ) to the chill roll (07 ) - x3 x 3
-
Abstand
zwischen den Düsenrohr
(
11 ;12 )Distance between the nozzle tube (11 ;12 ) - y1 y 1
-
Abstand
zwischen Düsenrohr
(
11 ) und Materialbahn (01 )Distance between nozzle tube (11 ) and material web (01 ) - y2 y 2
-
Abstand
zwischen Düsenrohr
(
12 ) und Materialbahn (01 )Distance between nozzle tube (12 ) and material web (01 ) - ββ
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120103 |