DE102006043789A1

DE102006043789A1 - UV-Bestrahlungseinrichtung zur UV-Lack- und Druckfarbentrocknung

Info

Publication number: DE102006043789A1
Application number: DE200610043789
Authority: DE
Inventors: Peter Patzelt; Normann Hamann
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-03-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine UV-Bestrahlungseinrichtung zur UV-Lack- und Druckfarbentrocknung in einer Druckmaschine, umfassend eine Bestrahlungseinheit, bestehend aus einem Gehäuse mit einer UV-Strahlungsquelle und einer Verschlusseinrichtung zur Abschirmung der Strahlung, sowie eine als Modul ausgebildete Antriebseinheit zur Betätigung der Verschlusseinrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine UV-Bestrahlungseinrichtung zu schaffen, die einen gegenüber dem Stand der Technik robusten, wenig störanfälligen Antrieb aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Antriebseinheit (5) als separates Bauteil ausgebildet, beabstandet von der Bestrahlungseinheit (1) in der Druckmaschine angeordnet ist und über eine Wirkverbindung (6) mit der Bestrahlungseinheit (1) zur Betätigung der Verschlusseinrichtung (3) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine UV-Bestrahlungseinrichtung zur UV-Lack- und Druckfarbentrocknung in einer Druckmaschine.
Derartige Bestrahlungsanlagen sind seit langem bekannt. Von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung ist ihr Einsatz in schnelllaufenden Rollen- und Bogenoffet-Druckmaschinen zur Massenproduktion von Druckerzeugnissen mit großer Papierbahnbreite.
Die UV-Farben und -Lacke werden dabei während des Bestrahlungsvorganges einem sofort einsetzenden Polymerisationsprozess unterworfen, so dass der Bedruckstoff in der Regel nach dem Bestrahlungsprozess sofort trocken ist und weiterverarbeitet werden kann ohne abzuschmieren.
Die UV-Bestrahlungseinrichtungen befinden sich üblicherweise in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Druckwerkswalzen, so dass sie eine möglichst kompakte Bauart aufweisen müssen.
Die UV-Strahlungsquellen arbeiten relativ breitbandig und geben neben der UV-Strahlung auch die langwellige Wärmestrahlung (IR-Strahlung) ab. Die IR-Strahlung bewirkt in an sich unerwünschter Weise eine erhebliche Erwärmung der Bestrahlungseinrichtung und ihrer Umgebung, speziell der benachbarten Bereiche der Druckmaschine und des Bedruckstoffes. Um zu vermeiden, dass ein Bogen z.B. bei einem Papierstau überhitzt wird, werden UV-Bestrahlungseinrichtungen mit Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Diese unterbrechen den Strahlengang ohne den UV-Strahler ausschalten zu müssen. Der Weiterbetrieb ist z.B. im stand-by Betrieb möglich. Zur Abschirmung des zu bestrahlenden Objektes sind eine Reihe verschiedener Mechanismen vorgeschlagen worden, wie z.B. mechanische Klappen, Jalousien (u. a. DE 43 01 718 A , DE 22 35 047 A , DE 103 33 664 A , DE 35 26 082 A ).
Um Jalousien und Klappen überflüssig zu machen, sind bereits Vorschläge unterbreitet worden, den Reflektor selber zur Abschirmung zu nutzen. In DE 35 26 082 A wird eine Einrichtung beschrieben, die aus einem Gehäuse, einer UV-Strahlungsquelle sowie einem gekühltem Reflektorkörper aus zwei zueinander schwenkbaren Teilen besteht. Im Bedarfsfall werden die Hälften gegeneinander geklappt und verschließen so die Bestrahlungseinrichtung. Durch die Zweiteilung des Reflektorkörpers lässt sich dieser schnell in die gewünschte Position verbringen. Damit wird die auf den Bedruckstoff aufgebrachte Wärmeenergie bei Bahnstillstand verringert, so dass Schäden am Bedruckstoff vermieden werden.
Die für den Fall der Unterbrechung der Bestrahlung notwendige schwenkende Bewegung kann dabei mittels bekannter mechanischer, elektrischer, pneumatischer oder hydrauli scher Elemente erfolgen. Durch diese Ausgestaltung der Reflektoren kann eine zusätzliche Verschlusseinrichtung entfallen. (z. B UVAPRINT, Fa. Dr. Hönle; DE 43 01 719 A ). Bei allen bekannten Lösungen ist der Antrieb für die schnell arbeitenden Verschlüsse, auch Shutter genannt, in die Bestrahlungseinrichtung integriert, vorzugsweise innerhalb des Gehäuses. Das Gehäuse weist dabei alle notwendigen Anschlüsse für Versorgungseinrichtungen, beispielsweise Kühlluft, Kühlflüssigkeit, Steuerspannungs- und Hochspannungsversorgung auf. In DE 103 33 664 A ist weiterhin vorgeschlagen worden, die Antriebseinheit als Modul auszubilden und wahlweise innerhalb oder außerhalb des Gehäuses an diesem zu befestigen. Damit soll eine bessere Anpassung der Bestrahlungseinrichtung an die baulichen Gegebenheiten der Druckmaschine möglich sein. Ein wesentlicher Nachteil wird aber auch mit diesem Vorschlag nicht gelöst. Dadurch, dass nur ein eng begrenzter Platz in der Druckmaschine für den Einbau der Bestrahlungseinrichtung zur Verfügung steht, kann der Antrieb nicht optimal gestaltet werden. Besonders problematisch ist die Dimensionierung von Antrieben bei Strahlungsquellen großer Längen für den Einsatz großer Formate.
Außerdem ist der Antrieb in oder am Gehäuse starker thermischer Belastung ausgesetzt und dadurch störanfällig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine UV-Bestrahlungseinrichtung zu schaffen, die einen gegenüber dem Stand der Technik robusten, wenig störanfälligen Antrieb aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine UV-Bestrahlungseinrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die konstruktive Trennung von Antriebseinheit und Bestrahlungseinheit wesentlich mehr Platz für die Antriebseinheit zur Verfügung steht, so dass eine einfachere und robustere Auslegung der Antriebseinheit möglich ist. Die thermische Belastung des Antriebes wird wesentlich verringert. Vorteilhaft ist Anordnung der Antriebseinheit am Druckmaschinengestell. Sie lässt sich ganz vermeiden, wenn eine Anordnung des Antriebes außerhalb der Druckmaschine am Druckmaschinengestell gewählt wird.
Da mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Antriebes auch leistungsstärkere Antriebe einbaubar sind, lassen sich nun UV-Bestrahlungsvorrichtungen von großen Längen realisieren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit einer leistungsstarken Antriebseinheit eine Mehrzahl von Bestrahlungseinheiten betreibbar sind.
Durch die konstruktive Trennung sind Austausch und Wartung der einzelnen Baueinheiten vereinfacht. Eine flexible Anpassung an unterschiedliche Bestrahlungsanforderungen ist gewährleistet. Der Wirkungsgrad der Bestrahlungseinrichtung wird damit erhöht.
Für den Antrieb sind grundsätzlich sämtliche hinreichend schnellen Stellantriebe mit einer an die Masse der Verschlusseinrichtungen, insbesondere Reflektoren, angepassten Stellkraft geeignet. Bevorzugt werden pneumatische oder elektromotorische Antriebe. Es ist aber auch ein hydraulischer Antrieb möglich. Dem Antrieb ist eine Steuerung vorgeordnet. Entsprechend des gewählten Antriebes erfolgt die Gestaltung der Wirkverbindung zwischen Antriebseinheit und Verschlusseinrichtung. Dabei beinhaltet die Wirkverbindung alle Komponenten zur Kraftübertragung, wie Kraftumlenkungs- und/oder -übersetzungseinrichtungen, die von der Antriebseinheit bis zur Verschlusseinrichtung notwendig sind.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße UV-Bestrahlungseinrichtung.
Die erfindungsgemäße Einrichtung umfasst eine Bestrahlungseinheit 1, bestehend aus einem Gehäuse 4, einer UV-Strahlungsquelle 2 und zwei schwenkbar gelagerten Reflektoren 3, die im Störungsfall gegeneinander geklappt werden und damit auch als Verschlusseinrichtung 3 dienen. Eine zusätzliche Verschlusseinrichtung kann somit entfallen. Die UV-Strahlungsquelle 2 ist eine Metallhalogenid-Plasmalampe mit langgestrecktem röhrenförmigem Quarzglaskörper. Die UV-Strahlungsquelle 2 sitzt im Focus der beiden Reflektoren 3.
Beabstandet von der Bestrahlungseinheit 1 ist eine pneumatische Antriebseinheit 5 fest außerhalb der Druckmaschine am Druckmaschinengestell 7 angeordnet. Die Antriebseinheit 5 ist im Ausführungsbeispiel ein pneumatischer Linearantrieb, der mittels einer Wirkverbindung 6 mit den Reflektoren 3 verbunden ist. Dabei umfasst die Wirkverbindung 6 die Kupplungen 6.1 und 6.2 zur Kraftübertragung und Kraftumlenkung, sowie den Betätigungsmechanismus für die Reflektoren 3. Die Kupplung 6.1 ist vorzugsweise steckbar ausgeführt und dient zum Ausgleich axialer Toleranzen und Fluchtungsfehlern. Eine konische Gestaltung der Kupplung 6.1 erleichtert das Ankoppeln der Bestrahlungseinheit 1. Der Betätigungsmechanismus verfügt über ein Rückstellelement, um die Reflektoren 3 im Fehlerfall – beispielsweise Druckverlust, Stromausfall oder Not-Aus – schnell zu schließen.
Das Gehäuse 4 weist neben der Wirkverbindung 6 zur Betätigung der Verschlusseinrichtung 3 alle notwendigen Versorgungsanschlüsse 8 für Versorgungseinrichtungen, beispielsweise Kühlluft, Kühlflüssigkeit und Hochspannung auf.
Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:
Während des Bestrahlungsvorganges sind die beiden Reflektoren 3 geöffnet. In dieser Stellung fällt die UV-Strahlung ungehindert auf das zu bestrahlende Objekt. Kommt es zu einem Stillstand der Druckmaschine, so werden die Reflektoren 3 durch die separate Antriebseinheit 5 mittels der Wirkverbindung 6 gegeneinander verschwenkt, so dass die UV-Strahlung auf das zu bestrahlende Objekt unterbrochen ist.

1: Bestrahlungseinheit
2: UV-Bestrahlungsquelle
3: Verschlusseinrichtung, Reflektoren
4: Gehäuse
5: Antriebseinheit
6: Wirkverbindung
6.1: Kupplung
6.2: Kupplung
7: Druckmaschinengestell
8: Versorgungsanschluss

Claims

UV-Bestrahlungseinrichtung zur UV-Lack- und Druckfarbentrocknung in einer Druckmaschine, umfassend eine Bestrahlungseinheit (1), bestehend aus einem Gehäuse (4) mit einer UV-Strahlungsquelle (2) und einer Verschlusseinrichtung (3) zur Abschirmung der Strahlung, sowie eine als Modul ausgebildete Antriebseinheit (5) zur Betätigung der Verschlusseinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (5) als separates Bauteil ausgebildet, beabstandet von der Bestrahlungseinheit (1) in der Druckmaschine angeordnet ist und über eine Wirkverbindung (6) mit der Bestrahlungseinheit (1) zur Betätigung der Verschlusseinrichtung (3) verbunden ist.
UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (5) am Druckmaschinengestell (7) angeordnet ist.
UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (5) außerhalb der Druckmaschine am Druckmaschinengestell (7) angeordnet ist.
UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (5) mit mehreren Bestrahlungseinheiten (1) verbunden ist.
UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebseinheit (5) eine Steuerung vorgeordnet ist.
UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (5) ein pneumatischer, ein elektrischer oder ein hydraulischer Linear- oder Drehmotor ist.