DE102008061408A1

DE102008061408A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel für eine Offsetdruckmaschine

Info

Publication number: DE102008061408A1
Application number: DE102008061408A
Authority: DE
Inventors: Werner Anweiler; Martin Dr. Dietze; Uwe Stang; Roland Dr. Thiem
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2009-07-30
Also published as: JP2009179058A; CN101497288B; CN101497288A; US20090188401A1; JP5514446B2

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmitteln (10) für eine Offsetdruckmaschine (44), mit einem Kationentauscher (14) zur Entfernung von salzbildenden Ionen aus dem Feuchtmittel (10) beschrieben, wobei durch die Operation des Kationentauschers (14) der pH-Wert des Feuchtmittels unverändert bleibt und die Vorrichtung eine auf Messung (16) der Wasserhärte des Feuchtmittels (10) basierende Regelungseinrichtung (20) für die Zufuhr des Feuchtmittels (10) zum Kationentauscher (14) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel für eine Offsetdruckmaschine, mit einem Ionentauscher zur Entfernung von salzbildenden Ionen aus dem Feuchtmittel.
Derzeit ist es ein besonderes Anliegen, die Verwendung von umweltbelastenden Substanzen im Offsetdruckprozess zu reduzieren oder möglichst sogar ganz zu vermeiden. Insbesondere ist es gewünscht, alkoholreduziert oder alkoholfrei zu drucken, konkret den Einsatz von Isopropanol (IPA) zu verringern oder ganz unnötig zu machen. In der Praxis tritt aber beim isopropanolfreien Offsetdruck das Problem auf, dass oft schon nach wenigen Wochen das Feuchtmittel der Offsetdruckmaschine vollständig getauscht werden muss, da die Qualität des Offsetdruckprozesses stark nachlässt. Das ist weder in ökologischer noch in ökonomischer Sicht akzeptabel, weil die häufige Entsorgung von Feuchtmittel als Sonderabfall teuer und nicht umweltfreundlich ist. Hinzu kommen erhebliche Ausfallzeiten der Offsetdruckmaschine während des Feuchtmittelwechsels.
Eine der Hauptursachen für das beschriebene Problem stellen die Verschmutzungen des Feuchtmittels dar. Um diese Verschmutzungen zu reduzieren, werden beim alkoholfreien oder alkoholreduzierten Offsetdruck Filter im Feuchtmittelkreislauf eingesetzt, so dass die Standzeiten verlängert werden. Dennoch kann sich schon nach kurzer Zeit die Druckqualität verschlechtern.
Eine Ursache für dieses Phänomen sind die sich im Feuchtmittel aufkonzentrierenden Wasserhärtebildner, welche überwiegend aus dem Papierstrich (Calciumcarbonat, CaCO₃) stammen, aber auch aus der Farbe kommen können. Das Calciumcarbonat dissoziiert im Feuchtmittel in die Ionen Ca²⁺ und HCO₃ ^-, wobei die Ca²⁺ Ionen einen entscheidenden Anteil an der Wasserhärte des Feuchtmittels haben. Da die normalen Filter die gelösten Ionen nicht einfangen oder reduzieren können, steigt die Wasserhärte im Laufe der Zeit tendenziell immer weiter an, bis sie auf einem hohen Wasserhärteniveau einen temporären Gleichgewichtszustand erreicht. Diese Tatsache kann zu einer deutlich schlechter werdenden Druckqualität und sogar zu Ablagerungen auf den Walzen der Offsetdruckmaschine führen. Offensichtlich hängt dieser Vorgang stark von den zu druckenden Aufträgen, genauer den verwendeten Materialen (zum Beispiel Papier, Farbe, Druckwerkswaschmittel, Feuchtmittelzusätze) und dem eingesetzten Rohwasser ab.
Im Dokument EP 1 577 117 A2 ist eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel für den Offsetdruck beschrieben. Geregelt werden gleichzeitig der pH-Wert und die elektrische Leitfähigkeit des Feuchtmittels. Das Feuchtmittel wird gefiltert und einem magnetischen Feld ausgesetzt, um zur Kristallbildung führende molekulare Kohäsion aufzubrechen. Hinsichtlich der pH-Wertregelung kann das Feuchtmittel mittels eines Ionentauschers angesäuert werden. Hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeitsregelung werden dem Feuchtmittel zwei spezielle Lösungen mit einer Vielzahl von Inhaltsstoffen hinzugegeben, welche das im Offsetdruck verbreitet verwendete Isopropanol ersetzen.
Die im Dokument EP 1 577 117 A2 dargestellte technische Lehre ist aufwendig und nutzt besondere Feuchtmittelzusätze. Insbesondere die Leitfähigkeit des Feuchtmittels ist eine im praktischen Einsatz kritische Regelgröße: Zunächst ist die Leitfähigkeit in der Praxis druckauftragsabhängig. Auch ist die Leitfähigkeit nur teilweise durch den Druckprozess beeinflussenden Stoffe bedingt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf einfache Weise eine möglichst lange Standzeit von Feuchtmittel zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und/oder ein Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel für eine Offsetdruckmaschine umfasst einen Ionentauscher zur Entfernung von salzbildenden Ionen, insbesondere salzausfällende Ionen, aus dem Feuchtmittel in Form eines Kationentauschers, durch dessen Operation der pH-Wert des Feuchtmittels unverändert bleibt, und eine auf Messung der Wasserhärte des Feuchtmittels basierende Regelungseinrichtung für die Zufuhr des Feuchtmittels zum Kationentauscher.
In vorteilhafter Weise kann mit der Erfindung die Wasserhärte des Feuchtmittels geregelt werden oder kontrolliert und eingestellt werden. Durch die Erfindung ist die Feuchtmittelaufbereitung verbessert, es kann eine längere Standzeit des Feuchtmittels bei hoher Druckqualität erzielt werden.
Das Feuchtmittel kann insbesondere ein alkoholreduziertes oder alkoholfreies Feuchtmittel, zum Beispiel ein Feuchtmittel, dessen Gehalt an Isopropanol reduziert oder das frei von Isopropanol ist, sein. Eine wesentliche Lösungsmittelkomponente des Feuchtmittels ist Wasser. Die Offsetdruckmaschine kann insbesondere eine Bogenoffsetdruckmaschine sein. Der pH-Wert kann im Wesentlichen unverändert bleiben.
In Bezug auf die Wasserhärte sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Gesamthärte die Summe der Konzentrationen der Kationen von Erdalkalimetallen in Wasser angibt. Im SI-Maßsystem wird der Gehalt an Erdalkali-Ionen in Mol pro Litern angegeben. Geläufig wird in der Praxis die Wasserhärte auch in Grad deutscher Härte (°dH) quantifiziert. Dabei ist 1°dH als 10 mg CaO je einem Liter Wasser definiert. Für die anderen Härtebildner sind äquivalente Mengen festgelegt: Für Magnesium ist die äquivalente Menge etwa 7,19 mg MgO pro Liter Wasser. 1°dH sind 0,1783 mmol/1 beziehungsweise sind 17,8 ppm CaCO₃.
In bevorzugter Ausführung kann der Kationentauscher zweifach geladene Kationen durch einfach geladene Kationen ersetzen. Anders gesagt, der im Kationentauscher sind zweifach geladene Kationen, insbesondere Erdalkalimetallionen, aus dem Feuchtmittel aufnehmbar und einfach geladene Kationen, insbesondere Alkalimetallionen, ans Feuchtmittel abgebbar. Konkret kann der Kationentauscher Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ Ionen durch Na⁺ Ionen ersetzen. Auf diese Weise kann eine zu hohe Wasserhärte des Feuchtmittels reduziert werden, wodurch sich die Druckqualität wieder verbessert und die Standzeit des Feuchtmittels deutlich erhöht.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel für die Wasserhärtemessung eine ionenselektive Elektrode für Ca²⁺ Ionen und/oder Mg²⁺ Ionen oder eine Titrationseinrichtung für Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ Ionen oder einen Wasserhärtesensor. Die Titrationseinrichtung kann insbesondere automatisch sein. Eine praktikable Messung der Wasserhärte ist die komplexometrische Titration mit einer wässrigen Lösung eines Dinatriumsalzes von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), das mit Ca²⁺ Ionen und/oder Mg²⁺ Ionen lösliche und stabile Chelatkomplexe bildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel eine Einrichtung zur geregelten Zugabe von pH-Pufferlösung ins Feuchtmittel, mit einer Regelung und einer mit der Regelung verbundenen Messeinrichtung zur Bestimmung des pH-Wertes des Feuchtmittels.
Des Weiteren oder alternativ zu anderen beschriebenen Merkmalen kann die Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel wenigstens ein Filter zum Absondern von Verschmutzungen im Feuchtmittel aufweisen. Insbesondere kann der Filter ein Grobfilter, ein Feinfilter und/oder ein Ölfilter umfassen.
Auch andere Feuchtmittelfilter wie Membranfilter, Zentrifuge oder Granulat-/Schüttbettfilter können eingesetzt werden. Die Filter können auch unabhängig von dem Kationentauscher wie Bypass, Zwangsumlauf oder im Zwischentank angeschlossen sein.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel kann des Weiteren oder alternativ zu anderen beschriebenen Merkmalen die Zufuhr von Feuchtmittel zum Kationentauscher und/oder zum Filter unterbrechbar und/oder unabhängig voneinander betreibbar sein.
Des Weiteren oder alternativ zu anderen beschriebenen Merkmalen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel einen Anionentauscher zur Abgabe von OH- -Ionen aufweisen.
Im Zusammenhang des erfinderischen Gedankens steht auch eine Feuchtmittelanlage für eine Offsetdruckmaschine, mit wenigstens einem Feuchtmittelreservoir und einem Hinlauf und einem Rücklauf vom Feuchtmittelreservoir zu einem Druckwerk der Offsetdruckmaschine. Die erfindungsgemäße Feuchtmittelanlage weist eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen gemäß dieser Darstellung auf.
Insbesondere kann in der erfindungsgemäßen Feuchtmittelanlage die Wasserhärtemessung im Feuchtmittelreservoir erfolgen. Des Weiteren oder alternativ zu anderen beschriebenen Merkmalen kann sich der Kationentauscher der Feuchtmittelanlage in einem Bypasskreislauf für das Feuchtmittel befinden. Dabei kann insbesondere der Bypasskreislauf des Weiteren Ventile und/oder ein oder mehrere Einrichtungen zur Volumenstrommessung umfassen.
In einer möglichen Weiterbildung kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel mit Kationentauscher an den Feuchtmittelkreislauf von einer Mehrzahl von Offsetdruckmaschinen angeschlossen sein. Anders gesagt, die erfindungsgemäße Vorrichtung kann derart ausgeführt sein, dass das Feuchtmittel mehrerer Offsetdruckmaschinen aufbereitet werden kann.
Im Zusammenhang des erfinderischen Gedankens steht auch eine Offsetdruckmaschine, insbesondere eine Bogenoffsetdruckmaschine. Die erfindungsgemäße Offsetdruckmaschine umfasst wenigstens eine Feuchtmittelanlage mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen gemäß dieser Darstellung. Der in der Offsetdruckmaschine bearbeitete Bedruckstoff kann insbesondere Papier, Pappe oder Karton sein.
Im erfindungsgemäßen Verfahbren zur Aufbereitung von Feuchtmittel für eine Offsetdruckmaschine wird Feuchtmittel einem Ionentauscher zur Entfernung von salzbildenden Ionen, insbesondere salzausfällende Ionen, aus dem Feuchtmittel zugeführt. Im Ionentauscher werden Kationen getauscht, wobei der pH-Wert des Feuchtmittels im Wesentlichen unverändert bleibt. Dabei wird das Feuchtmittel dem Kationentauscher in Abhängigkeit der gemessenen Wasserhärte des Feuchtmittels geregelt zugeführt.
Dabei kann insbesondere ein Feuchtmittelvolumen dem Kationentauscher zugeführt werden, welches in Abhängigkeit von der gemessenen Wasserhärte vor dem Kationentausch und dem gewünschten Wasserhärte-Sollwert nach dem Kationentausch ermittelt wird.
Im erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel für eine Offsetdruckmaschine kann insbesondere eine Feuchtmittelanlage mit Merkmalen oder Merkmalskombinationen gemäß dieser Darstellung eingesetzt werden.
In bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel umfasst das Feuchtmittel einen Feuchtmittelzusatz, der ein Puffersystem enthält, das den pH-Wert des Feuchtmittels zwischen 4,0 und 7,0, bevorzugt zwischen 4,5 und 5,0 einstellt.
Das Feuchtmittel kann einen Feuchtmittelzusatz aufweisen, der ein Puffersystem enthält, das aus organischen oder anorganischen Säuren und deren korrespondierenden Salzen besteht.
Besonders bevorzugt im erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel ist, dass das Puffersystem aus einer Dicarbonsäure oder einer Tricarbonsäure sowie eines oder mehrerer deren Alkalisalze besteht.
Alternativ dazu oder des Weiteren kann der Feuchtmittelzusatz ein Polymer aus der Gruppe modifizierte Cellulosen, Dextrine, Polyethylenglycole, modifizierte Polyethylenimine, Polypropylenglykole umfassen.
Es ist besonders bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel für alkoholarmes oder alkoholfreies Feuchtmittel angewendet wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:
1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel, geeignet für den Isopropanol freien oder reduzierten Offsetdruck, und
2 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel mit der Weiterentwicklung eines zusätzlichen Anionentauschers.
Die 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel 10, geeignet für den Isopropanol freien oder reduzierten Offsetdruck. Eine Offsetdruckmaschine 44 umfasst ein Druckwerk 42 und eine mit dem Druckwerk 42 in Wechselwirkung stehende Feuchtmittelanlage 40, von dessen Feuchtmittelreservoir 11 Feuchtmittel 10 durch einen Hinlauf 41 zu dem Druckwerk 42 und durch einen Rücklauf 43 vom Druckwerk 42 zurück zum Feuchtmittelreservoir 11 gelangen kann. Dem Feuchtmittelreservoir 11 werden im Allgemeinen aufgehärtetes Frischwasser oder Rohwasser und geläufige Feuchtmittelzusätze über einen mittels eines Ventils absperrbaren Füllzulauf 38 zugeführt. Das zugeführte Feuchtmittel 10 soll bei einer Wasserhärtemessung 16 mittels Titration von Ca²⁺ und Mg²⁺ Ionen oder mittels eines Wasserhärtesensors einen Härtewert von 8° bis 16°dH (deutsche Härte), vorzugsweise 8° bis 12°dH aufweisen. Bei einer Ca²⁺ Ionenmessung mittels einer ionensensitiven Elektrode 18 sollte der Härtewert eher bei 8°dH liegen, beispielsweise sollte die Aufhärtung mit 4°dH Mg²⁺ und 4°dH Ca²⁺ erfolgen.
In dieser 1 ist der erfindungsgemäße Regelkreis (Regelungseinrichtung 20) für die Wasserhärte des Feuchtmittels 10 gezeigt: Eine automatische und präzise Messung 16 der Wasserhärte ist ein ambitioniertes Unterfangen. In der schematisch dargestellten Ausführungsform wird eine ionenselektive Elektrode 18 zur Messung der Ca²⁺ Ionen eingesetzt. Es wird ein erstes Ventil 4, welches die Durchflussmenge zu einem Kationentauscher 14 reguliert, angesteuert. Je nach Veränderung der Wasserhärte des Feuchtmittels 10, des Härteeintrags 12 in das Feuchtmittel, ist ein kontinuierlicher oder ein diskontinuierlicher Betrieb des Kationentauschers 14 möglich und wird bedarfsgerecht, in Abhängigkeit der gemessenen Wasserhärtewerte durchgeführt.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass eine Messung 16 der Wasserhärte mit den alternativen, nicht in der 1 dargestellten Messeinrichtungen denjenigen Vorteil gegenüber einer reinen Ca²⁺ Messung hat, dass auch die neben den Ca²⁺ Ionen auch die überwiegend durch das aufgehärtete Frischwasser oder Rohwasser (Füllzulauf 38) eingebrachten Mg²⁺ Ionen gemessen werden.
In der in der 1 gezeigten Ausführungsform befindet sich der Kationentauscher 14 in einem mittels eines Ventils regulierbaren und abschaltbaren Bypasskreislauf 13 hinter einer Feuchtmittelfilterkombination (Filter 28 mit Grobfilter 30 und Feinfilter 32, in den in dieser Ausführungsform ein Ölflter integriert ist), die den Eintrag von Verschmutzungen in den Kationentauscher 14 verringert. Der Fluss des Feuchtmittels 10 zum Kationentauscher 14 kann durch das erste Ventil 34 und das zweite Ventil 36 auch derart angesteuert oder geregelt werden, dass kein oder nur ein Teilstrom oder nur eine bestimmte Volumenmenge des gefilterten Feuchtmittels 10 durch den Kationentauscher 14 fließt, so dass die Menge der entfernten Ca²⁺ Ionen kontrolliert werden kann.
Durch eine Volumenstrommessung 37 kann der Feuchtmittelvolumenstrom und/oder das Feuchtmittelvolumen, welches durch den Kationentauscher fließt, ermittelt werden.
Hierdurch kann die Feuchtmittelzufuhr zum Kationentauscher angesteuert oder geregelt werden.
Bei einem sehr großen Härteeintrag 12 von wasserhärtebildenden Ionen in das Feuchtmittel 10 kann der pH-Wert des Feuchtmittels 10, insbesondere durch die nicht durch den Kationentauscher 14 entfernbaren Hydrogencarbonationen (CaCO₃ ^- Ionen) ansteigen und den druckoptimalen pH-Bereich von etwa 4,5 bis 5,5 herauslaufen. Um dieses zu verhindern, wird in der gezeigten Ausführungsform zusätzlich der pH-Wert des Feuchtmittels überwacht (Regelung 24 für pH-Pufferlösung). Zur Messung wird ein pH-Sensor (Messeinrichtung 26 für pH-Wert) eingesetzt. Durch mit einem Ventil regulierbare Zugabe einer pH-Pufferlösung mittels einer Einrichtung 22 kann der pH-Wert des Feuchtmittels 10 wieder in den genannten Bereich gebracht werden. Alternativ zu der gezeigten pH-Wertregelung mittels pH-Pufferlösung kann auch gegebenenfalls die prozentuale Menge eines Feuchtmittelzusatzes mit Puffersubstanzen erhöht werden.
Um eine gute Druckqualität zu erzielen, sollte die Wasserhärte im Feuchtmittel 10 maximal bei 20°dH, bevorzugt etwa im Bereich von 8 bis 16°dH, bevorzugt 8 bis 12°dH für Ca²⁺ Ionen, liegen. Werden alle wasserhärtebildenden Ionen aus dem Feuchtmittel 10 entfernt, wird das Wasser zu weich, und die Druckqualität nimmt wieder ab. Aus diesem Grunde wird bevorzugt die Wasserhärte in den angegebenen Bereich geregelt.
Eine konkrete Regelung im Regelkreis (Regelungseinrichtung 20) der in der 1 gezeigten Ausführungsform mit einer Wasserhärtemessung im Feuchtmitteltank oder Feuchtmittelreservoir 11 kann so aussehen, dass mehrmals am Tag lang die Wasserhärte gemessen wird. Erst bei Überschreiten einer Grenze von etwa 14 bis 16°dH für die Wasserhärte wird der Kationentauscher 14 aktiviert. Der Kationentauscher 14 wird in Abhängigkeit von Voreinstellungen und Kennlinien, welche die Regelventile (erstes Ventil 36 und zweites Ventil 38) steuern und damit die durchströmende Feuchtmittelmenge bestimmen, eingeschaltet. Dadurch wird die Wasserhärte langsam wieder reduziert, bis sie einen Wert von etwa 8°dH bis 12°dH erreicht hat. Die beschriebene Regelung und Einwirkung auf das Feuchtmittel kann auch während eines laufenden Druckprozesses erfolgen. Während der Verringerungsphase der Wasserhärte bei laufendem Kationentauscher wird die Häufigkeit der Wasserhärtemessungen erhöht, zum Beispiel alle 10 Minuten, um den Kationentausch rechtzeitig beenden zu können, wenn der untere Wasserhärtegrenzwert erreicht wird. Ist die Wasserhärte wieder im gewünschten Bereich, kann der Kationenaustauscher wieder abgeschaltet werden. Die Wasserhärteüberwachung kann wieder mehrmals am Tag erfolgen. Erst wenn der obere Grenzwert erneut überschritten wird, wird der Kationentauscher wieder automatisch aktiviert.
Eine weitere konkrete Regelung im Regelkreis (Regelungseinrichtung 20) der in der 1 gezeigten Ausführungsform mit einer Wasserhärtemessung im Feuchtmitteltank oder Feuchtmittelreservoir 11 kann so aussehen, dass mehrmals am Tag die Wasserhärte gemessen wird. Erst bei Überschreiten einer Grenze von etwa 14 bis 16°dH für die Wasserhärte wird der Kationentauscher 14 aktiviert.
In Abhängigkeit von der gemessenen Wasserhärte (zum Beispiel 20°dH) und dem bevorzugten Sollwert der Wasserhärte (zum Beispiel 10°dH) wird das Feuchtmittelvolumen ermittelt, welches durch den Kationentauscher fließen soll. Wenn das vorgegebene Feuchtmittelvolumen, welches mittels der Volumenstrommessung 37 bestimmt wurde, den Kationentauscher 14 durchströmt hat wird der Kationentauscher 14 wieder deaktiviert und anschließend die Wasserhärte gemessen.
Ist die Wasserhärte wieder im gewünschten Bereich oder zu klein, bleibt der Kationentauscher 14 abgeschaltet und die Wasserhärteüberwachung erfolgt wieder mehrmals am Tag.
Ist hingegen die Wasserhärte noch zu hoch, wird in Abhängigkeit der gemessenen neuen Wasserhärtewerte ein neues Feuchtmittelvolumen ermittelt mit dem der Kationentauscher durchströmt wird. Der Vorgang wird solange wiederholt, bis die gewünschte Wasserhärte erreicht wird und damit die normale Wasserhärteüberwachung wieder erfolgt.
Die Regenerierung des Kationentauschers 14 kann mittels einer Salzlösung (NaCl-Lösung) erfolgen. Insbesondere kann die Regenierung automatisiert sein.
Der Kationentauscher 14 sollte in Kombination mit Filtern 28 eingesetzt werden, um das Feuchtmittel 10 zunächst zu reinigen, bevor es in den Kationentauscher 14 gelangt. Aus dem Feuchtmittel 10 sollen durch eine Filtration Fette, Öle, Farbbestandteile, Papierfasern, Calciumcarbonat und Papierstrich entfernt werden, um den Kationentauscher 14 vor Verschmutzungen zu schützen.
An der Stelle von handelsüblichen Filtern können auch spezielle Filter zum Einsatz gelangen. Beispielsweise können Membranfilter (zum Beispiel Ultrafiltration) oder Zentrifugen verwendet werden. Sie besitzen eine sehr gute Filtrationswirkung. Ein besonderer Vorteil dieser derzeit noch relativ kostspieligen Filter liegt darin, dass das noch ungelöste Calciumcarbonat im Wesentlichen vollständig aus dem gesamten Filterkreislauf entfernbar ist, wodurch die Ca²⁺ Ionenbildung aus dem Feststoff entscheidend reduziert wird.
Die 2 stellt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel 10 mit der Weiterentwicklung eines zusätzlichen Anionentauschers 46 dar. Optional ist des Weiteren für die Regelungseinrichtung 20 in der alternativen Ausführungsform auch eine Leitwertmessung 48 vorgesehen (mit dem Ziel, den Leitwertbereich zu begrenzen). Über die bereits unter Bezugnahme auf die 1 beschriebenen und mit denselben Bezugszeichen gekennzeichneten Merkmale hinaus, ist in dieser alternativen Ausführungsform dem Kationentauscher 14 ein Anionentauscher 46 zur Entfernung von salzbildenden Anionen aus dem Feuchtmittel 10 und zur Abgabe von OH^- Ionen an das Feuchtmittel 10 im Bypasskreislauf 13 nachgeordnet. Dem Anionentauscher 46 nachgeordnet im Bypasskreislauf 13 befindet sich ein Zwischenbecken 50, welches auf einen neutralen pH-Wert (pH = 7) mittels einer zweiten pH-Wert Messung 49 und/oder zweiten Leitwertmessung 51 geregelt ist. Das auf diese Weise entioniersierte Feuchtmittel 10 gelangt in ein Mischbecken 52, in welchem es mittels dosierter Zugabe von geläufigem Feuchtmittelzusatz (Dosierungszufuhr 54 mit Ventil), insbesondere eine pH- Puffersubstanz, Ionen und einen Wasserhärtebildner umfassend, auf einen pH-Wert von 4,5 bis 5,5 gebracht wird. Die Dosierung des Feuchtmittelzusatzes erfolgt in Abhängigkeit von der dem Mischbecken 52 aus dem Zwischenbecken 50 mittels Ventil steuerbar zugeführten Feuchtmittelmenge. Vom Mischbecken 52 gelangt das aufgehärtete Feuchtmittel 10 wieder ins Feuchtmittelreservoir 11, wobei die Zufuhr mittels Ansteuerung eines Ventils durch die Regelungseinrichtung 20 regulierbar.

10: Feuchtmittel
11: Feuchtmittelreservoir
12: Härteeintrag
13: Bypasskreislauf
14: Kationentauscher
16: Messung der Wasserhärte
18: ionenselektive Elektrode
20: Regelungseinrichtung
22: Einrichtung zur Zugabe von pH-Pufferlösung
24: Regelung für pH-Pufferlösung
26: Messeinrichtung für pH-Wert
28: Filter
30: Grobfilter
32: Feinfilter
34: erstes Ventil
36: zweites Ventil
37: Volumenstrommessung
38: Füllzulauf von Rohwasser
40: Feuchtmittelanlage
41: Hinlauf
42: Druckwerk
43: Rücklauf
44: Offsetdruckmaschine
46: Anionentauscher
48: Leitwertmessung
49: zweite Messeinrichtung für pH-Wert
50: Zwischenbecken
51: zweite Leitfähigkeitsmessung
52: Mischbecken
54: Dosierungszufuhr

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1577117 A2 [0005, 0006]

Claims

Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44), mit einem Ionentauscher zur Entfernung von salzbildenden Ionen aus dem Feuchtmittel (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Ionentauscher ein Kationentauscher (14) ist, durch dessen Operation der pH-Wert des Feuchtmittels (10) unverändert bleibt, und dass die Vorrichtung eine auf Messung (16) der Wasserhärte des Feuchtmittels (10) basierende Regelungseinrichtung (20) für die Zufuhr des Feuchtmittels (10) zum Kationentauscher (14) umfasst.
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kationentauscher (14) zweifach geladene Kationen durch einfach geladene Kationen ersetzt.
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kationentauscher (14) Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ Ionen durch Na⁺ Ionen ersetzt.
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine ionenselektive Elektrode (18) für Ca²⁺ Ionen und/oder Mg²⁺ Ionen oder eine Titrationseinrichtung für Ca²⁺ und/oder Mg²⁺ Ionen oder einen Wasserhärtesensor für die Wasserhärtemessung umfasst.
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22) zur geregelten Zugabe von pH-Pufferlösung ins Feuchtmittel (10), mit einer Regelung (24) und einer mit der Regelung (24) verbundenen Messeinrichtung (26) zur Bestimmung des pH-Wertes des Feuchtmittels (10).
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Filter (28) zum Absondern von Verschmutzungen im Feuchtmittel (10).
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (28) ein Grobfilter (30), ein Feinfilter (32) und/oder ein Ölfilter umfasst.
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Feuchtmittel (10) zum Kationentauscher (14) und/oder zum Filter (28) unterbrechbar und/oder unabhängig voneinander betreibbar ist.
Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Anionentauscher (46) zur Abgabe von OH^- Ionen.
Feuchtmittelanlage (40) für eine Offsetdruckmaschine (44), mit wenigstens einem Feuchtmittelreservoir (11) und einem Hinlauf (41) und einem Rücklauf (43) vom Feuchtmittelreservoir (11) zu einem Druckwerk (42) der Offsetdruckmaschine (44), gekennzeichnet durch wenigstens eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Feuchtmittelanlage (40) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserhärtemessung (16) im Feuchtmittelreservoir (11) erfolgt.
Feuchtmittelanlage (40) gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kationentauscher (14) in einem Bypasskreislauf (13) für das Feuchtmittel (10) befindet.
Feuchtmittelanlage (40) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypasskreislauf (13) des Weiteren Ventile (34, 36) und/oder ein oder mehrere Einrichtungen zur Volumenstrommessung (37) umfasst.
Offsetdruckmaschine (44), gekennzeichnet durch eine Feuchtmittelanlage (40) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44), in welchem Feuchtmittel (10) einem Ionentauscher zur Entfernung von salzbildenden Ionen aus dem Feuchtmittel (10) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Ionentauscher Kationen getauscht werden, wobei der pH-Wert des Feuchtmittels (10) im Wesentlichen unverändert bleibt, und dass das Feuchtmittel (10) dem Kationentauscher (14) in Abhängigkeit der gemessenen Wasserhärte des Feuchtmittels (10) geregelt zugeführt wird.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feuchtmittelvolumen dem Kationentauscher (14) zugeführt wird, welches in Abhängigkeit von der gemessenen Wasserhärte vor dem Kationentausch und dem gewünschten Wasserhärte-Sollwert nach dem Kationentausch ermittelt wird.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feuchtmittelanlage (40) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 eingesetzt wird.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtmittel einen Feuchtmittelzusatz umfasst, der ein Puffersystem enthält, das den pH-Wert des Feuchtmittels zwischen 4,0 und 7,0 einstellt.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Feuchtmittel einen Feuchtmittelzusatz aufweist, der ein Puffersystem enthält, das aus organischen oder anorganischen Säuren und deren korrespondierenden Salzen besteht.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Puffersystem aus einer Dicarbonsäure oder einer Tricarbonsäure sowie eines oder mehrerer deren Alkalisalze besteht.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtmittelzusatz ein Polymer aus der Gruppe modifizierte Cellulosen, Dextrine, Polyethylenglycole, modifizierte Polyethylenimine, Polypropylenglykole umfasst.
Verfahren zur Aufbereitung von Feuchtmittel (10) für eine Offsetdruckmaschine (44) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für alkoholarmes oder alkoholfreies Feuchtmittel (10) angewendet wird.