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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ableiten elektrostatischer
Ladungen von einem Bedruckstoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Beim
Fördern durch eine drucktechnische Anlage können
sich Bogen durch Kontakt und Reibung mit elektrisch neutralen Materialien
elektrostatisch aufladen. Die Bogen können dadurch auf
ein Potential > 10000
Volt aufgeladen werden. Die damit verbundenen elektrostatischen
Kräfte sind störend beim Fördern und
Oberflächenbehandeln der Bogen. Z. B. können die
Bogen an einem Bogenentroller einer Druckmaschine so stark aufgeladen
werden, dass ein nachfolgender Puderauftrag verschlechtert wird.
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Aufgeladene
Bogen können elektrostatisch neutralisiert werden, indem
zusätzliche Ladungen zugeführt werden. In der
DE 10 2005 032 601
A1 ist eine Bogenleiteinrichtung einer Druckmaschine gezeigt,
bei der am Rand eines Leitbleches ein Ionensprühstab angeordnet
ist. Diese aktive Entladungsanordnung ist verschmutzungsanfällig
und beseitigt die Ladungen eines Bogens nicht zuverlässig.
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Es
sind weiterhin aus der
DE
43 06 734 A1 passive Entladungsanordnungen bekannt, bei
denen mit geerdeten Borsten die Oberfläche eines Bedruckstoffes
kontaktiert wird. Die Borsten kontaktieren den Bogen punktuell,
wobei die Haltbarkeit durch Abrieb gemindert ist.
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Die
DE 195 36 248 A1 zeigt
eine passive Entladungsanordnung bei der quer zur Förderrichtung
eines Aufzeichnungsträgers entlang einer Geraden Elektroden
vorgesehen sind. Die Elektroden sind kammartig aus einer dünnen
Kupferschicht einer Leiterplatte erzeugt und liegen auf Erdpotential.
Zum Vermeiden von Verschleiß wird der Aufzeichnungsträger
in einem Abstand an den Elektroden vorbeigeführt. Eine
Berührung des Aufzeichnungsträgers mit den Elektroden
ist nicht beabsichtigt. In Förderrichtung des Aufzeichnungsträgers
gesehen besitzen die Elektroden nur eine geringe Tiefe, so dass
bei hohen Fördergeschwindigkeiten die Zeit nicht ausreichend ist,
die Ladungen wie gewünscht abzuleiten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Ableiten elektrostatischer
Ladungen von einem Bedruckstoff zu entwickeln, die eine verbesserte
Entladungswirkung bei hohen Fördergeschwindigkeiten des
Bedruckstoffes ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird mit einer Anordnung gelöst, welche die Merkmale
nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der
Erfindung besteht die Anordnung zum Ableiten elektrostatischer Ladungen
aus auf Erdpotential liegenden Elektroden, die berührend
an einem Bedruckstoff anliegen. In Wechselwirkung mit den Ladungen
entstehen zwischen den Elektroden und dem Bedruckstoff inhomogene
elektrische Felder. Bei Kontakt der Elektroden mit dem Bedruckstoff fließen
die Ladungen gegen das Erdpotential ab. Damit kann eine elektrostatische
Aufladung bereits bei ihrer Entstehung gemindert oder vermieden
werden. Die Anordnung der Elektroden ist in Bewegungsrichtung des
Bedruckstoffes so gewählt, dass jede Elektrode einen linienförmigen
oder punktförmigen Kontakt zur Oberfläche des
Bedruckstoffes hat. Dadurch ist die Entladung der Oberfläche
des Bedruckstoffes besonders effektiv, so dass hohe Fördergeschwindigkeiten
für den Bedruckstoff möglich sind.
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Die
Erfindung ist besonders vorteilhaft am Auslauf eines Bogenentrollers
einer Bogendruckmaschine anwendbar. Die erfindungsgemäße
Anordnung erlaubt es, Bogen geringer Dicke auf einen Stapel zu fördern,
ohne dass störende elektrostatische Ladungen dazu führen,
dass ein Bogen von einer gewünschten Bahn abweicht und
sich Druckfarbe im Stapel auf benachbarten Bogen ablegt.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert werden, es zeigen:
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1:
eine Entladungsanordnung im Ausleger einer Bogendruckmaschine,
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2:
ein Bogenentroller mit integrierten kammförmigen Elektroden,
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3:
ein Bogenentroller mit integrierten kammförmigen Elektroden
und Isolierstoff zwischen den Elektroden,
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4:
ein Bogenentroller mit scheibenförmigen Elektroden auf
einer Welle,
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5:
ein Bogenentroller mit angerauter Auslauffläche,
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6:
ein Bogenentroller mit nachgelagerten kammförmigen Elektroden,
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7:
ein Bogenentroller mit Bogenführungswalze und kammförmigen
Elektroden an der Ausgangsseite,
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8:
ein Bogenentroller mit scheibenförmigen Elektroden und
kammförmigen Elektroden an der Ausgangsseite und
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9:
ein Bogenentroller mit elektrisch isolierter Bogenführungswalze
und kammförmigen Elektroden an der Ausgangsseite.
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1 zeigt
ein Lackwerk 1 einer Bogendruckmaschine, dem ein Ausleger 2 nachgeordnet ist.
Zum Zuführen von Bogen 3 zum Lackwerk 1 sind Transporttrommeln 4, 5 vorgesehen.
Im Spalt zwischen einem Druckzylinder 6 und einem Lackzylinder 7 erhalten
die Bogen 3 eine Lackierung. Der Lackzylinder 7 wird
mittels Lackauftragswalzen 8.1, 8.2 mit Lack 9 benetzt.
Die Transporttrommeln 4, 5 und der Druckzylinder 6 enthalten
Greifersysteme 10–13 zum Halten eines
Bogens 3 am vorderen Bogenrand. Die fertig lackierten Bogen 3 werden
mittels des Auslegers 2 auf einen Stapel 14 gefördert.
Der Ausleger 2 enthält ein Kettengreifersystem
mit an Ketten 15 befestigten Greifersystemen 16.1-16.8.
Die Ketten 15 sind über Umlenkkettenräder 17, 18 gelegt.
Weiterhin enthält der Ausleger 2 Bogenführungsbleche 19, 20, eine
Bogenbremse 21 und einen Anschlag 22.
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Die
Transporttrommeln 4, 5, der Druckzylinder 6 und
die Kettenräder 17, 18 laufen synchron
in Richtung der Pfeile 23 um. Im Lackwerk 1 und
im Bereich der Kettenräder 17 werden die Bogen 3 auf kreisförmigen
Bahnen gefördert, so dass die Bogen 3 eine Neigung
zum Einrollen erhalten. Um die Bogen 3 zu glätten,
ist am Auslauf der Kettenräder 17 ein Bogenentroller 24 vorgesehen.
Dem Bogenentroller 24 folgt in Förderrichtung 25 des
Bogens 3 eine Entladungsvorrichtung 26. Der Bogenentroller 24 erstreckt
sich quer zur Förderrichtung 25 über
die gesamte Breite eines Bogens 3. Dem Bogen 3 zugewandt
ist am Bogenentroller 24 eine V-förmige Furche 27 ausgebildet,
die Saugluftöffnungen aufweist. Die Saugluftöffnungen
stehen mit einer Saugluftquelle 28 in Verbindung. Die Entladungsvorrichtung 26 enthält
Elektroden 29, die mit einer Erdungsklemme 30 verbunden
sind.
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2 zeigt
eine mögliche Ausführungsform, bei der ein Bogenentroller 24 und
eine Entladungsvorrichtung 26 baulich vereinigt sind. Durch
Ausfräsungen in der auslaufenden Flanke des Bogenentrollers 24 sind
kammförmige Elektroden 29 gebildet, die mit der
Entladungsklemme 30 verbunden sind. Die Elektroden 29 liegen
in Förderrichtung 25.
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Bei
einer Variante nach 3 sind der auslaufenden Flanke 31 eines
Bogenentrollers 24 schmale kammförmige Elektroden 29 in
Förderrichtung 25 nachgeordnet. Die Zwischenräume
zwischen den Elektroden 29 sind mit einem Isolierwerkstoff 32 aufgefüllt.
Die Elektroden 29 und der Isolierstoff 32 liegen
in einer Ebene, die die von der auslaufenden Flanke 31 vorgegebene
Führungsebene für einen Bogen 3 fortsetzt.
Der Isolierstoff 32 ist tragfähig. Beim Entlanggleiten
des Bogens 3 über die Elektroden 29 werden
Ladungen abgeleitet, wobei die Elektroden 29 keine Spuren
am Bogen 3 hinterlassen.
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4 zeigt
einen Bogenentroller 24, bei dem eine Furche 27 zwischen
einer Einlaufflanke 33 und scheibenförmigen Elektroden 29 gebildet
ist. Die Elektroden 29 sind drehfest auf einer Welle 34 angeordnet.
Auf einem Wellenzapfen ist eine Zahnrad 35 befestigt, welches
Bestandteil eines Zahnrädergetriebes ist. Zwischen den
Elektroden 29 ist ein tragender Isolierstoff 32 eingebracht,
so dass die Elektroden 29 und der Isolierstoff 32 in
einer zylindermantelförmigen Ebene liegen. Mittels des
Zahnrades 6 wird die Welle 34 in Richtung des
Pfeiles 36 so angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeit
der Elektroden 29 der Fördergeschwindigkeit eines
Bogens 3 entspricht. Die Oberfläche eines Bogens 3 kontaktiert die
Elektroden 29 in einem Drehwinkelbereich, der ausreichend
groß ist, um Ladungen zuverlässig abzuleiten.
Durch die Drehbewegung der Elektroden 29 ergibt sich keine
Relativbewegung zur Bogenoberfläche, so dass die Elektroden 29 keine
Spuren am Bogen 3 hinterlassen. Die Welle 34 kann
auch durch den Bogen 3 direkt angetrieben werden, dabei
würde ein geringer Schlupf auftreten.
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Wie
in 5 gezeigt, ist die auslaufende Flanke 31 eines
Bogenentrollers 24 mit einer rauen Oberfläche
ausgebildet. Die raue Oberfläche bildet mikrofeine Erhebungen 37 aus
einem elektrisch leitenden Material. Die Erhebungen 37 bilden
auf Erdpotential liegende Entladungselektroden. Die raue Oberfläche
kann porös sein, wobei im Inneren des Bogenentrollers 24 ein
Saugkanal 38 mit Saugluftanschluß 39 besteht.
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Bei
einer Variante nach 6 sind kammförmige
Elektroden 29 an einem geerdeten Tragkörper 40 angeordnet.
Die Elektroden 29 sind abgesetzt von einem Bogenentroller 24 angeordnet.
Die Elektroden 29 liegen gleichabständig in einer
Ebene, die eine Erweiterung der Ebene darstellt, die von der Auslaufflanke
des Bogenentroller 24 vorgegeben ist.
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Ein
Bogenentroller 24 nach 7 enthält eine
Bogenführungswalze 41 aus einem elektrisch leitenden
Material. Zwischen der Bogenführungswalze 41 und
einer Einlaufflanke 33 ist eine Furche 27 ausgebildet,
die mit einer Saugluftquelle evakuiert werden kann. Ausgangsseitig
des Bogenentrollers 24 sind an einem geerdeten Tragkörper 42 Elektroden 29 ausgebildet,
deren Kontaktflächen annähernd tangential zur
Bogenführungswalze 41 liegen. Durch den Kontakt
mit der Bogenführungswalze 41 wird ein Teil der
Ladung an einem Bogen 3 abgeleitet. Nach dem Verlassen
der Elektroden 29 sind auch Restladungen beseitigt.
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Eine
Variante nach 8 umfasst in einem Bogenentroller 24 erste
scheibenförmige Elektroden 29.1, die drehfest
an einer Welle 34 angeordnet sind. Auf der Welle 34 sitzt
ein Zahnrad 35 eines Zahnrädergetriebes. Weiterhin
enthält der Bogenentroller 24 zweite kammförmige
Elektroden 29.2, die den ersten Elektroden 29.1 nachgeordnet
sind. Beim Glätten eines Bogens 3 laufen die Elektroden 29.1 in
Richtung des Pfeiles 36 um. Die Elektroden 29.1, 29.2 sind
geerdet, wobei der Zwischenraum zwischen den Elektroden 29.1 mit
einem Isolierstoff 32 aufgefüllt ist. Bei dieser
Variante wird ein Bogen 3 zweifach mittels inhomogenen
Feldern entladen, die von den Elektroden 29.1, 29.2 ausgehen.
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Bei
einem in 9 dargestellten Bogenentroller 24 ist
im Auslauf eine Bogenführungswalze 43 aus einem
elektrisch isolierenden Material angeordnet. Der Walze 43 folgt
eine Anordnung mit kammförmigen Elektroden 29,
die auf Erdpotential 30 liegen. Beim Glätten eines
Bogens 3 rotiert die Walze 43 in Richtung des
Pfeiles 36. Die triboelektrischen Eigenschaften der Walze 43 sind
so auf das Material der Bogen 3 eingestellt, dass die Aufladung
beim Glätten gemindert ist. Beim Fördern von Papierbogen 3 ist eine
Walze 43 mit Teflonoberfläche besonders geeignet.
Die in Förderrichtung 25 nach der Walze 43 noch vorhandenen
Ladungen werden durch den Kontakt mit den Elektroden 29 abgeleitet.
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10 zeigt
eine weitere Transportwalze 43, die vorteilhaft in einer
Glätteinrichtung 24 im Ausleger 2 einer
Druckmaschine verwendet werden kann. Die Walze 43 besteht
aus einem metallischen Walzenkörper 44, an dem
Lagerzapfen 45, 46 ausgebildet sind. Der Walzenkörper 44 liegt
auf Erdpotential 30. Auf dem Walzenkörper 44 befindet
sich eine tragfähige Kunststoffschicht 47. In
die elektrisch isolierende Kunststoffschicht 47 ist schraubenförmig
eine Wicklung 48 aus einem elektrisch leitfähigen
Kohlefasermaterial eingebettet. Die Wicklung 48 ragt in
die Tragfläche 49 der Kunststoffschicht, so das
ein elektrischer Kontakt zwischen der Wicklung 48 und einem über
die Tragfläche 49 geförderten Bogen 3 besteht. Die
Walze 43 rotiert um eine Achse 50 des Walzenkörpers 44,
so dass die Umlaufgeschwindigkeit der Tragfläche 49 der
Fördergeschwindigkeit des Bogens 3 entspricht.
An den Seiten der Walze 43 ist die Wicklung 48 mit
Leitungen 51, 52 und/oder in direktem Kontakt
elektrisch mit dem Walzenkörper 44 verbunden.
Die am Bogen 3 vorhandenen Ladungen werden über
die Wicklung 48 und den Walzenkörper 44 in
die Erde 30 abgeleitet.
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Die
Ausführung nach 10 kann
an Stelle der Wicklung 48 mit elektrisch leitenden Ringen
realisiert sein, welche auf Erdpotential 30 liegen. Die Ringe
können parallel auf Abstand gesetzt sein und koaxial zur
Achse 50 liegen. Beim Fördern eines Bogens 3 berühren
die Ringe die Bogenoberfläche und leiten unerwünschte
Ladungen ab.
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Bei
einer weiteren Ausführung kann eine Transportwalze einer
Glätteinrichtung 24 im Ausleger 2 einer
Druckmaschine mit Elektroden (29) aus bürstenförmig
an einem geerdeten Walzenkörper (44) radial angeordneten
elektrisch leitenden Drahtstücken ausgestattet sein. Die
Freiräume zwischen den Drahtborsten sind dann mit einem
isolierenden Werkstoff aufgefüllt. Der isolierende Werkstoff
und die Enden der Drahtborsten bilden eine einen Bogen 3 tragende
Zylindermantelfläche. Durch den Kontakt der Enden der Drahtborsten
mit der Bogenoberfläche werden unerwünschte Ladungen
abgeleitet.
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- 1
- Lackwerk
- 2
- Ausleger
- 3
- Bogen
- 4,
5
- Transporttrommel
- 6
- Druckzylinder
- 7
- Lackzylinder
- 8
- Lackauftragswalze
- 9
- Lack
- 11–13
- Greifersystem
- 14
- Stapel
- 15
- Kette
- 16
- Greifersystem
- 17,
18
- Umlenkkettenrad
- 19,
20
- Bogenführungsblech
- 21
- Bogenbremse
- 22
- Anschlag
- 23
- Pfeil
- 24
- Bogenentroller
- 25
- Förderrichtung
- 26
- Entladungsvorrichtung
- 27
- Furche
- 28
- Saugluftquelle
- 29
- Elektrode
- 30
- Erdungsklemme
- 31
- Flanke
- 32
- Isolierstoff
- 33
- Einlaufflanke
- 34
- Welle
- 35
- Zahnrad
- 36
- Pfeil
- 37
- Erhebung
- 38
- Saugkanal
- 39
- Saugluftanschluß
- 40
- Tragkörper
- 41
- Bogenführungswalze
- 42
- Tragkörper
- 43
- Transportwalze
- 44
- Walzenkörper
- 45,
46
- LagerzapfenBogenführungswalze
- 47
- Kunststoffschicht
- 48
- Wicklung
- 49
- Tragfläche
- 50
- Achse
- 51,
52
- Leitung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005032601
A1 [0003]
- - DE 4306734 A1 [0004]
- - DE 19536248 A1 [0005]