-
Die Erfindung betrifft einen Trockner gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
-
In Druckmaschinen werden üblicherweise zumindest eine Druckfarbe und/oder zumindest ein Lack auf zumindest einen Bedruckstoff übertragen. Um beispielsweise ein Abschmieren von frisch verdruckter Druckfarbe auf nachfolgende Bestandteile der Druckmaschine, wie beispielsweise Leitwalzen oder ähnliches, oder ein Verlaufen von Farben oder Probleme bei mehrfarbigem Druck zu vermeiden, ist es notwendig, dass die entsprechende Druckfarbe bzw. der entsprechende Lack möglichst schnell trocknet. Neben chemischen Trocknungsverfahren, beispielsweise durch strahlungsinduzierte Trocknung mittels UV-Strahlung, gibt es die in vielen Fällen stattfindende rein physikalische Trocknung. Die Druckfarbe kann dabei durch Wegschlagen trocknen, d. h. durch Aufnahme von flüssigen Bestandteilen der Farbe in den Bedruckstoff und Verbleib der festen Bestandteile auf der bedruckten Oberfläche. Die Druckfarbe kann aber alternativ oder zusätzlich auch durch Verdunsten von flüssigen Bestandteilen der Druckfarbe, beispielsweise Lösungsmitteln oder Wasser trocknen.
-
Um ein Trocknen durch Verdunsten von flüssigen Bestandteilen zu unterstützen, werden in Druckmaschinen üblicherweise Trockner verwendet. Ein solcher Trockner umfasst zumeist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms, denn die Trocknung infolge von Verdunstung geht schneller vonstatten, wenn eine zusätzlich erzwungene Konvektion den Stofftransport erhöht. Luft eines solchen Luftstroms kann beispielsweise zusätzlich erwärmt werden, um die Trocknung noch weiter zu beschleunigen.
-
Ein Bedruckstoff, der durch die Druckmaschine bewegt wird, weist einen laminaren Luftfilm auf, der sich zumindest zum Teil mit dem Bedruckstoff zusammen bewegt und dessen Strömungsgeschwindigkeit mit einem Abstand zum Bedruckstoff abnimmt. Feuchtigkeit oder eine Ansammlung anderer zu verdunstender Bestandteile von mit dem Trockner zu trocknender Druckfarbe, die aus der Druckfarbe bereits verdunstet ist, befindet sich zunächst innerhalb dieses laminaren Films. In Trocknern, die beispielsweise eine große Menge erwärmter Luft mit relativ geringer Geschwindigkeit möglichst nahe an den Bedruckstoff heranführen, wird der laminare Film von außen durch die erwärmte Luft getrocknet und ist dadurch wiederum in der Lage, Feuchtigkeit oder andere zu entfernende Bestandteile der Druckfarbe aufzunehmen, so dass letztlich der Bedruckstoff getrocknet wird. Dafür ist jedoch eine gewisse Einwirkzeit notwendig, was bei einem schnell bewegten Bedruckstoff bedeutet, dass ein Trockner über eine entsprechende Länge auf den Bedruckstoff einwirken muss und selbst entsprechend lang, beispielsweise mehrere Meter lang ausgebildet sein muss.
-
Durch die
DE 694 15 622 T2 ist ein Heißlufttrockner zum Einbauen in eine Druckerpresse bekannt, wobei der Trockner einen Trocknerkopf umfasst, der ein Gehäuseelement aufweist, das eine Luftverteilungskammer definiert, wobei das Gehäuseelement eine Luftstromeinlassöffnung zum Aufnehmen von Luft mit hoher Geschwindigkeit und eine Luftstromabgabeöffnung aufweist, um erwärmte Luft auf ein Substrat zu lenken, wobei ein Luftversorgungsrohr in der Luftverteilungskammer angeordnet ist, wobei das Luftverteilungsrohr einen länglichen Luftstromdurchgang aufweist, der die Einlassöffnung in Luftstromkommunikation mit der Luftverteilungskammer verbindet, wobei ein Heizelement innerhalb des länglichen Luftstromdurchgangs des Luftversorgungsrohrs angeordnet ist und wobei die Einlassfläche der Einlassöffnung größer ist, als die Auslassfläche der Abgabeöffnung, so dass gleichmäßiges Abgeben von Luft aus dem Trockner gewährleistet ist und wobei die Luftabgabeöffnung einen länglichen Schlitz umfasst.
-
Durch die
DE 102 25 753 A1 ist eine Trocknereinrichtung mit mindestens einer Düsenanordnung mit lang gestreckt linear wirksamem Düsenaustritt zum Aufblasen eines Trocknungsmediums auf eine zu trocknende Oberfläche bekannt, wobei die Düsenanordnung eine wirksame Düsenöffnungsweite von 0,01 mm bis 0,5 mm aufweist.
-
Durch die
WO 96/07490 A1 ist ein Verfahren zum Entfernen von Staubpartikeln von einer relativ bewegten Materialbahnoberfläche bekannt, bei dem ein aus einer Einblaseinheit austretender Gasstrom derart eingestellt wird, dass in einem Bereich zwischen einem Bedruckstoff und der Entstaubungsvorrichtung ein Produkt aus einem Druck des Gasstroms und einem Abstand der Entstaubungsvorrichtung derart ausfallen, dass nach dem Pascheneffekt die Staubpartikel entladen werden und dadurch von einer Absaugeinheit abgesaugt werden können.
-
Durch die Veröffentlichungen „
SCHNEIDER XT400 – Hochleistungsentstaubung für Längsschnitt und Perforation” sowie „
SCHNEIDER XT400 – Hochleistungsentstaubung für Bogen- und Bahnoberflächen”, beide datiert mit August 2007, ist eine Vorrichtung bekannt, die zwei Öffnungen zur Zuführung von Druckluft und eine dazwischen angeordnete Öffnung zum Abtransport der Luft aufweist und die zur Ausführung des in der
WO 96/07490 A1 genannten Verfahrens ebenso geeignet ist, wie zum Trocknen von Bedruckstoff, was den Veröffentlichungen „SCHNEIDER XT400 – Hochleistungsentstaubung für Bogen- und Bahnoberflächen” und „
Neue Anwendungsmöglichkeiten für das System SCHNEIDER XT400” entnommen werden kann. Diese drei Veröffentlichungen sind über die Internetseite „
www.schneiderxt400.ch” zugänglich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trockner zu schaffen.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
-
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine zur Trocknung gezielt eingesetzte, relativ geringe Luftmenge gezielt temperiert werden kann und dadurch optimiert auf aktuelle Trocknungsbedingungen, wie beispielsweise eine Zusammensetzung einer Druckfarbe und/oder einen eingesetzten Bedruckstoff und/oder eine Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs, angepasst werden kann.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch eine spezielle Ausgestaltung von Öffnungen des Trockners, durch die ein Gas oder Gasgemisch zur Trocknung eines Bedruckstoffs auf diesen Bedruckstoff strömt, ein laminarer Gasfilm, insbesondere Luftfilm, der an dem Bedruckstoff haftet, durch Verwirbelungen und Turbulenzen in besonders effektiver Weise aufgebrochen wird und dass dadurch eine ausgeprägte Konvektion und eine verbesserte Trocknungswirkung erzielt wird.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zwischen dem Bedruckstoff und dem Trockner ein Zwischenraum geschaffen wird, der von dem Bedruckstoff und dem Trockner begrenzt wird und nur kleine Öffnungen im Vergleich zu seinen Ausdehnungen aufweist. Indem im Bereich dieser Öffnungen das Gas oder Gasgemisch in den Zwischenraum eingebracht wird, wird die Entstehung von Verwirbelungen und Turbulenzen weiter gefördert.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch diesen Zwischenraum und ein Ausströmen von Gas oder Gasgemisch aus mehreren Öffnungen mit zumindest Komponenten, die aufeinander zu gerichtet sind und mit zumindest einer absaugenden Öffnung dazwischen ein System geschaffen wird, das verhindert, dass Gas oder Gasgemisch, das abzutransportierende Stoffe enthält, in eine Umgebung des Trockners gelangt.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch einen effektiveren Einsatz von verwendetem Gas oder Gasgemisch weniger Gas oder Gasgemisch zur Trocknung erforderlich ist, was zu Energieeinsparungen bei einer Komprimierung und/oder Aufheizung des Gases oder Gasgemischs führt.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch konvex gekrümmte Flächen, an denen Gas oder Gasgemisch entlang strömt, eine Anordnung von Öffnungen möglich ist, die einen besonders kleinen Abstand von Trockner und Bedruckstoff ermöglichen, der vollständig von in den Zwischenraum strömender Luft ausgefüllt wird.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Trockner bereichsweise deaktiviert werden kann, so dass in diesem Bereich keine Druckluft mehr verbraucht wird, beispielsweise bei Bedruckstoff, der weniger breit ist, als eine maximal mögliche zu trocknende Breite.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Heizung der in dem Trockner eingesetzten Luft ebenfalls bereichsweise gesteuert und gegebenenfalls abgeschaltet werden kann, so dass nicht nur Energie gespart werden kann, sondern auch eine Trocknung auf Erfordernisse des jeweiligen Bereichs des Bedruckstoffs eingerichtet werden kann, beispielsweise wenn über eine Breite des Bedruckstoffs unterschiedlich viel Druckfarbe abgetrocknet werden muss. Dadurch ist auch eine besonders schonende Behandlung des Bedruckstoffs möglich.
-
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die besonders effektiv ausgeprägte Trocknungswirkung ein Trockner nur einen geringen Bauraum benötigt und dadurch Platz sparend und gegebenenfalls auch nachträglich in einer Druckmaschine angeordnet werden kann.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Druckmaschine mit vier Druckwerken, einem Lackierwerk und mehreren Trocknern;
-
2 eine schematische Darstellung eines Trockners und einer Druckluftversorgung;
-
3 eine schematische Schnittdarstellung eines Trockners;
-
4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der 3;
-
5 eine vergrößerte Darstellung einer Alternative des Teilbereichs analog zu 4;
-
6 eine vergrößerte Darstellung eines anderen Teilbereichs der 3;
-
7 eine schematische Schnittdarstellung eines Trockners aus einer Richtung senkrecht zu der in 3;
-
8 eine schematische Schnittdarstellung eines Trockners aus einer Richtung senkrecht zu der in 3 und 4.
-
Eine als Rotationsdruckmaschine ausgebildete Druckmaschine kann als Bogen-Rotationsdruckmaschine oder als Rollen-Rotationsdruckmaschine ausgebildet sein. Es sind unterschiedliche Druckverfahren möglich, von denen eines oder mehrere in der Druckmaschine zum Einsatz kommen können, beispielsweise Tiefdruckverfahren, Hochdruckverfahren, Siebdruckverfahren und/oder Flachdruckverfahren, insbesondere Offsetdruckverfahren. Ebenfalls können so genannte Non-Impact-Druckverfahren zum Einsatz kommen, die keine physische Druckform aufweisen, wie beispielsweise Ink-Jet-Druckverfahren. Die Druckmaschine weist zumindest eine Druckeinheit auf und jede Druckeinheit weist zumindest ein Druckwerk 01 auf. Unter einem Druckwerk 01 ist dabei auch ein Lackierwerk 02 zu verstehen und wenn im Folgenden von Druckfarbe und/oder Farbe und/oder Lack die Rede ist, so ist, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist, immer sowohl Farbe bzw. Druckfarbe, als auch Lack gemeint. Entsprechendes gilt für Druckwerke 01 und Lackierwerke 02.
-
Die Druckmaschine weist zumindest ein Druckwerk 01, beispielsweise zumindest vier Druckwerke 01 auf, in denen jeweils unterschiedliche Druckfarben zum Einsatz kommen können. Die Druckfarben unterscheiden sich beispielsweise in ihrer Farbgebung, beispielsweise können die vier Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz zum Einsatz kommen. Die Farben können sich aber prinzipiell auch in anderen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften unterscheiden, beispielsweise ihrer Viskosität und/oder ihrer Zusammensetzung. In einer Ausführungsform ist zusätzlich zu dem zumindest einen Druckwerk 01 noch zumindest ein Lackierwerk 02 angeordnet, das bevorzugt einen bereits bedruckten Bedruckstoff 03 zumindest teilweise mit einer Lackschicht überziehen kann.
-
Ein solcher Bedruckstoff 03 kann je nach Druckmaschine bahnförmig oder bogenförmig sein. Der Bedruckstoff 03 kann beispielsweise Papier, Karton, Kunststofffolie, Blech oder sonstiges sein. Es sind auch unterschiedliche Dicken möglich, von Bruchteilen von Millimetern, beispielsweise bei Papier, bis zu mehreren Millimetern, beispielsweise bei Blech.
-
In einer Ausführungsform der Druckmaschine ist nach zumindest einem Druckwerk 01 und/oder zumindest einem Lackierwerk 02 zumindest ein Trockner 04 angeordnet. Eine Anordnung zwischen Druckwerken 01 sorgt dafür, dass in einem Druckwerk 01 aufgetragene Farbe und in einem nachfolgenden Druckwerk 01 aufgetragene Farbe nicht ungewollt vermischt werden, beispielsweise auf dem Bedruckstoff 03 oder auf Bestandteilen eines Druckwerks 01. In einer anderen oder der gleichen Ausführungsform sind mehrere Trockner 04 direkt hintereinander angeordnet, um eine noch stärkere Trocknungswirkung zu erzielen. In einer anderen oder einer der vorhergehenden Ausführungsformen ist nach jedem Druckwerk 01 und/oder nach jedem Lackierwerk 02 zumindest ein Trockner 04 angeordnet (1). Ist der Bedruckstoff 03 beidseitig bedruckt, so sind bevorzugt zumindest zwei Trockner 04 angeordnet, von denen einer auf eine Seite des Bedruckstoffs 03 und ein anderer auf eine andere Seite des Bedruckstoffs 03 wirkend ausgebildet ist. Bevorzugt ist zumindest nach einem letzten Druckwerk 01 oder Lackierwerk 02 ein Trockner 04 angeordnet, um eine abschließende Trocknung zu ermöglichen und damit ein fertig bedrucktes Druckerzeugnis gegen schädliche Einflüsse, beispielsweise durch nachfolgende Einrichtungen zu schützen, beispielsweise Umlenkrollen, Falzapparate, Handhabungsvorrichtungen oder ähnliches.
-
Der zumindest eine Trockner 04 arbeitet mit einem unter Druck stehenden Gas oder Gasgemisch, bevorzugt Druckluft. Zu diesem Zweck ist zumindest eine Zuleitung 06 über eine Drucklufteinheit 07 mit zumindest einer Druckluftquelle 08, beispielsweise einem Kompressor 08 oder einem mit Druckluft gefüllten Behälter 08, beispielsweise einer Gasflasche 08 verbunden. Es ist prinzipiell auch möglich, andere unter Druck stehende Gase oder Gasgemische einzusetzen als Luft, aus Kostengründen wird jedoch der Einsatz von Druckluft bevorzugt. Der Einfachheit halber ist daher im Vorangegangenen und im Folgenden meist nur von Luft bzw. Druckluft die Rede, analoges gilt aber für alle einsetzbaren Gase und Gasgemische. Die Drucklufteinheit 07 weist bevorzugt zumindest einen Druckminderer 09 zum Einstellen eines gewünschten Luftdrucks sowie zumindest einen Filter 11 oder Druckluftfilter 11 zur Reinigung der dem Trockner 04 zugeführten Druckluft auf. Bevorzugt sind diverse Sensoren 12 angeordnet, die einen Luftdruck an einem Eingang 13 der Drucklufteinheit 07 und einen Luftdruck an einem Ausgang 14 der Drucklufteinheit 07 erfassen und weiter bevorzugt an eine Maschinensteuerung weiterleiten. Bevorzugt ist der Luftdruck an dem Ausgang 14 mittels des Druckminderers 09 über die Maschinensteuerung steuerbar, weiter bevorzugt regelbar. Bevorzugt ist weiterhin zumindest ein Sensor 12 zur Kontrolle von Bestandteilen der Druckluft und/oder ein Sensor 12 zur Kontrolle des Zustandes des Druckluftfilters 11 angeordnet. Der Druckluftfilter 11 dient beispielsweise dazu, ein Verstopfen von Öffnungen 16; 17; 18 des Trockners 04 zu vermeiden. Der Duckluftfilter 11 kann auch mehrstufig ausgeführt sein und beispielsweise in Reihe geschaltete Filterstufen für unterschiedlich große herauszufilternde Partikel aufweisen.
-
Im Folgenden wird ein Beispiel von wasserhaltiger Farbe und einer Entfernung von Wasser bzw. Feuchtigkeit durch den Trockner 04 beschrieben. Alles Gesagte lässt sich aber analog auf andere zu entfernende Bestandteile von Druckfarben bzw. Lacken, beispielsweise Lösungsmittel, übertragen und ist entsprechend auszulegen. Durch den üblicherweise mit dem Bedruckstoff 03 mitgeführten laminaren Film ist die Luft in der Umgebung des ungetrockneten Bedruckstoffs 03 ohne den Trockner 04 immer nahezu mit Feuchtigkeit gesättigt und kann nur sehr begrenzt weitere Feuchtigkeit aufnehmen, so dass ein geringer Feuchtigkeitsgradient herrscht und ein geringer Trocknungseffekt des Bedruckstoffs 03 eintritt. Da die Luft zumindest teilweise mit dem Bedruckstoff 03 mitgeführt wird, wird auch die entsprechende Feuchtigkeit mitgeführt und verhindert ein Abtrocknen des Bedruckstoffs 03 durch den Transport, indem der Bedruckstoff 03 nicht oder nur in geringem Maße mit weniger gesättigter Luft in Berührung kommt. Das Wirkungsprinzip des Trockners 04 besteht dagegen darin, diesen laminaren Film zu beseitigen oder zumindest in seiner Ausdehnung senkrecht zum Bedruckstoff 03 stark zu verringern und somit verstärkt mit Feuchtigkeit gesättigte Luft von dem Bedruckstoff 03 abzuführen und ungesättigte und bevorzugt trockene Luft an den Bedruckstoff 03 heranzuführen. Diese ungesättigte Luft kann dann Feuchtigkeit vom Bedruckstoff 03 aufnehmen und somit zu dessen Trocknung beitragen. Auf diese Weise wird besonders effektiv und schnell Feuchtigkeit aus der zu trocknenden Farbe entfernt und abgeführt. Das Beseitigen oder die zumindest starke Verringern des laminaren Films gelingt dadurch, dass die Druckluft mit einem hohen Druck beaufschlagt wird und im Anschluss durch zumindest eine zumindest in einer Richtung sehr enge Öffnung 16; 17 austreten muss, so dass sie eine hohe Geschwindigkeit aufweist. Die Geschwindigkeit kann beispielsweise bis zu mehreren hundert Metern pro Sekunde betragen. Dadurch und durch die ausgewählte Richtung von aus entsprechenden Öffnungen 16; 17 austretenden Luftströmen werden Turbulenzen und Druckschwankungen verursacht, die den laminaren Film zumindest teilweise zerstören.
-
Um den laminaren Luftfilm aufzubrechen wird Druckluft durch den Trockner 04 und durch zumindest eine Öffnung 16; 17 des Trockners 04 auf den Bedruckstoff 03 geleitet. Der Trockner 04 ist dazu über die zumindest eine Zuleitung 06 mit der Druckluftquelle 08 verbunden. Die Zuleitung 06 endet bevorzugt in zumindest einem Verteilerkopf des Trockners 04, von dem eine Reihe von Zwischenleitungen abzweigen, die wiederum mit jeweiligen Öffnungen 19 zumindest einer ersten Druckkammer 21 verbunden sind. Die Öffnungen 19 der ersten Druckkammer 21 sind bevorzugt gleichmäßig, weiter bevorzugt äquidistant entlang einer Richtung A der Druckkammer 21 angeordnet, die in einem montierten Zustand des Trockners 04 bevorzugt hauptsächlich senkrecht zu einer Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 ausgedehnt ist. Die Transportrichtung B ist dabei bezüglich eines Standpunktes oder Bezugspunktes nicht überall gleich. Mit der Transportrichtung B ist jeweils diejenige Richtung gemeint, in die der Bedruckstoff 03 im Trocknungsbetrieb an einer Stelle transportiert wird, die dem jeweiligen Standpunkt oder Bezugspunkt am nächsten ist. Die Richtung A ist immer die Richtung, die senkrecht zur Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 liegt und in die sich der Bedruckstoff 03 erstreckt. Durch die bevorzugt gleichmäßige Verteilung der Öffnungen 19 herrscht in der Druckkammer 21 bevorzugt über eine gesamte Länge der Druckkammer 21 in Richtung A ein gleicher Druck und eine gleichmäßige Temperaturverteilung. Dieser Druck lässt sich wie bereits zuvor beschrieben bevorzugt steuern und weiter bevorzugt regeln und liegt bevorzugt im Bereich von 2 bar bis 7 bar, weiter bevorzugt im Bereich von 3 bar bis 5 bar (wobei 1 bar = 10^5 Pa), wobei Druckangaben als Absolutdruck angegeben sind, d. h. dass ein angegebener Druck von 2 bar einem Überdruck von 1 bar gegenüber der Atmosphäre entspricht.
-
Bevorzugt ist entlang zumindest einer Zwischenleitung, weiter bevorzugt entlang mehrerer Zwischenleitungen und noch weiter bevorzugt entlang aller Zwischenleitungen jeweils eine Heizung 22 angeordnet, die bevorzugt als Heizpatrone 22 oder als Hochleistungsheizpatrone 22 ausgebildet ist und beispielsweise mittels einer Stromdurchflossenen Spule mit entsprechendem Widerstand Wärme erzeugt. Eine solche Heizpatrone 22 ist bevorzugt hülsenförmig ausgebildet und umschließt zumindest einen Teil der Zwischenleitung bzw. bildet selbst zumindest einen Teil der Zwischenleitung. Druckluft, die von der Druckluftquelle 08 kommt, ist in einer Ausführungsform bereits vorgewärmt, beispielsweise durch einen Kompressionsvorgang, und kann mittels der zumindest einen Heizung 22 weiter erwärmt bzw. erhitzt werden. Bevorzugt beträgt die Temperatur der Druckluft nach Passieren der Heizung 22 zumindest 60°C. Bevorzugt kann die Druckluft auf Temperaturen von über 400°C erhitzt werden, weiter bevorzugt von über 550°C. An die Zwischenleitungen ist, wie bereits erwähnt, zumindest eine erste Druckkammer 21 angeschlossen, in der Druckluft zumindest bei Eintritt in die Druckkammer 21 bevorzugt die oben genannte Temperatur von zumindest 60°C aufweist. Um eine Heizleistung der Heizungen 22 regeln zu können, ist zumindest ein Thermosensor angeordnet, bevorzugt sind mehrere Thermosensoren angeordnet und weiter bevorzugt ist jeder Heizung 22 zumindest ein Thermosensor zugeordnet.
-
Die zumindest eine erste Druckkammer 21 weist neben den mit den Zwischenleitungen verbundenen Öffnungen 19 weiterhin zumindest eine schlitzförmige Öffnung 16 auf, die sich bevorzugt über nahezu die gesamte Ausdehnung des Trockners 04 in der Richtung A senkrecht zur Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 erstreckt. Mit nahezu der gesamten Ausdehnung ist bevorzugt ein Anteil von zumindest 95% gemeint. In jedem Fall ist die zumindest eine schlitzförmige Öffnung 16 oder die mehreren schlitzförmigen Öffnungen 16 insgesamt aber über eine Länge ausgedehnt, die zumindest einer Breite eines zu trocknenden Bereichs des Bedruckstoffs 03, also einer Ausdehnung in Richtung A entspricht. In einer Ausführungsform ist die zumindest eine schlitzförmige Öffnung 16 in ihrer Länge zumindest so weit ausgedehnt, wie die Breite des zu trocknenden Bedruckstoffs 03.
-
Bevorzugt wird die schlitzförmige Öffnung 16 durch zumindest zwei Bauteile 23; 24 gebildet, die in ihrer Form aufeinander abgestimmt sind und die bei einer Montage und/oder später in ihrer relativen Lage zueinander eingestellt werden können, beispielsweise um eine Abmessung der Öffnung 16 zu beeinflussen. Jedes dieser zumindest zwei Bauteile 23; 24 weist bevorzugt zumindest eine in der Richtung A ausgedehnte Fläche 31; 26 und/oder Kante auf und die relative Lage dieser Flächen 31; 26 und/oder Kanten der beiden Bauteile 23; 24 zueinander bestimmt eine Ausdehnung der schlitzförmigen Öffnung 16 in der Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03. Diese Ausdehnung wird als Breite der Öffnung 16 bezeichnet. Eine Ausdehnung der Öffnung 16 in Richtung A wird Länge der Öffnung 16 genannt. Die Breite der Öffnung 16 kann bevorzugt dadurch beeinflusst werden, dass zwischen die Bauteile 23; 24 eine Dichtung eingeklemmt ist, die zum einen dazu dient, die Druckkammer 21 bis auf die Öffnung 16 abzudichten und die zum anderen elastisch ausgeführt ist. Die Dichtung kann als elastisches Lager für eine Verschwenkung der Bauteile 23; 24 relativ zueinander dienen, wobei noch entsprechende Verstellmittel, beispielsweise Schrauben oder Spindeln angeordnet sind, die bevorzugt maschinell und weiter bevorzugt über die Maschinensteuerung beeinflusst werden können. Auf diese Weise lässt sich die Breite der Öffnung 16 verändern, ohne dass Undichtigkeiten der Druckkammer 21 auftreten. Die Dichtung kann beispielsweise aus einem Elastomer, beispielsweise Gummi bestehen.
-
Das Bauteil 23 ist im Bereich der Öffnung 16 relativ zu dem Bauteil 24 in Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 nachfolgend angeordnet. Das Bauteil 24 weist eine bevorzugt ebene Fläche 26 auf, die sich zumindest in der Richtung A senkrecht zur Transportrichtung B erstreckt. Die Fläche 26 schließt mit einer Ebene E, die eine Tangentenebene E an den Bedruckstoff 03 ist und die festgelegt ist durch eine zum Bauteil 24 nächste Schnittlinie einer geradlinigen Verlängerung der Fläche 26 mit dem Bedruckstoff 03, einen Winkel α ein, der bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 45° und 135° und noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 110° liegt. Die Fläche 26 endet in einer auf den Bedruckstoff 03 weisenden Richtung an einer Kante 27. An dieser Kante 27 stoßen die Fläche 26 und eine weitere, gekrümmte Fläche 28 aufeinander. Eine Tangentenebene F an diese gekrümmte Fläche 28, die durch die Kante 27 verläuft, schließt mit der ebenen Fläche 26 einen Winkel β ein, der bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 45° und 135° und noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 110° liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform weichen die Winkel α und β um höchstens 10° voneinander ab, in einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Winkel α und β gleich groß. Ein Krümmungsradius r28 der gekrümmten Fläche 28 beträgt bevorzugt zwischen 10 mm und 130 mm, weiter bevorzugt zwischen 15 mm und 60 mm und noch weiter bevorzugt zwischen 20 mm und 30 mm. Der Krümmungsradius r28 ist bevorzugt höchstens so groß, wie ein Krümmungsradius r03 des Bedruckstoffs 03 an einer der Kante 27 nächstgelegenen Stelle des Bedruckstoffs 03. Dadurch wird zwischen dem Trockner 04 und dem Bedruckstoff 03 ein Zwischenraum gebildet. Ein solcher Krümmungsradius r03 des Bedruckstoffs 03 kann beispielsweise durch eine von dem Bedruckstoff 03 umschlungene Walze 29 oder Zylinder 29 festgelegt sein und beträgt mindestens 20 mm, bevorzugt mindestens 40 mm und kann auch unendlich groß sein, nämlich im Fall eines an dieser Stelle nicht gekrümmten Bedruckstoffs 03. Der Bedruckstoff 03 ist an seiner dem Bauteil 24 nächstgelegenen Stelle in einem Trocknungsbetrieb bevorzugt zwischen 0,05 mm und 10 mm von dem Bauteil 24 entfernt angeordnet, weiter bevorzugt zwischen 0,1 mm und 6 mm. Diese dem Bauteil 24 nächstgelegene Stelle definiert eine Begrenzung des genannten Zwischenraums. Die Begrenzung ist also eine Stelle eines kleinsten Abstands zwischen Bedruckstoff 03 und Trockner 04. Der Zwischenraum weist in jeder Raumrichtung eine Ausdehnung auf, die mindestens doppelt so groß ist, wie eine minimale Ausdehnung der Öffnung des Zwischenraums, die durch die genannte Begrenzung festgelegt ist. Dies ist beispielsweise durch die unterschiedlichen Krümmungsradien r03 des Bedruckstoffs 03 und entsprechender Bauteile 24; 39 des Trockners 04 gegeben.
-
Das Bauteil 23 weist eine bevorzugt ebene Fläche 31 auf, deren Form weiter bevorzugt an die Form der Fläche 26 des Bauteils 24 angepasst ist, so dass durch die Flächen 31 und 26 die spaltförmige Öffnung 16 zumindest teilweise gebildet wird. Im Bereich der Kante 27 des Bauteils 24 weist das Bauteil 23 ebenfalls eine Kante 32 auf. An diese Kante 32 grenzt neben der Fläche 31 eine weitere Fläche 33 des Bauteils 23 an.
-
Während das Bauteil 24 den spitzen oder stumpfen Winkel β zwischen der Fläche 26 und einer Tangentenebene F an die Fläche 28 und durch die Kante 27 ausfüllt, füllt das Bauteil 23 einen überstumpfen Winkel zwischen der Fläche 31 und der Fläche 33 aus. Dieser überstumpfe Winkel stellt einen Außenwinkel dar. Der zugehörige Innenwinkel ist der Winkel γ und beträgt bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 45° und 135° und noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 110°, je nachdem, wie groß der Winkel β ist. Bevorzugt weichen die Winkel β und γ um höchstens 30° voneinander ab; weiter bevorzugt ist der Winkel γ um höchstens 10° größer als der Winkel β und noch weiter bevorzugt sind die Winkel β und γ gleich groß. Die Fläche 33 erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zur Richtung A bevorzugt nur um weniger als 2 mm, weiter bevorzugt um 0,1 mm bis 0,5 mm. Sie ist Teil einer Nase, die die Kante 27 des Bauteils 24 umschließt. Diese Nase erstreckt sich bezüglich einer durch die gekrümmte Fläche 28 definierten virtuellen Zylindermantelfläche bevorzugt um weniger als 1 mm in einer Richtung, die durch eine kürzeste Verbindung zwischen der Kante 27 und dem Bedruckstoff 03 festgelegt ist.
-
Bevorzugt weist kein Bestandteil des Bauteils 23 einen kleineren Abstand zum Bedruckstoff 03 auf, als die Nase. Durch diese Nase ist es in besonders geeigneter Weise möglich, die aus der Öffnung 16 austretende Druckluft entlang der gekrümmten Fläche 28 zu führen. Außerdem ist es dadurch möglich, den Bedruckstoff 03 möglichst nahe an der gekrümmten Fläche 28 des Bauteils 24 entlang zu führen, ohne dass das Bauteil 23 oder das Bauteil 24 mit dem Bedruckstoff 03 in Kontakt kämen. Ein Endbereich der Öffnung 16 weist in eine Richtung, die mit der Tangentenebene E einen Winkel einschließt, der kleiner ist als 60°, bevorzugt kleiner als 45° und weiter bevorzugt kleiner als 15°. Im Endbereich der Öffnung 16 weist diese Öffnung 16 eine Breite, also eine kleinste Ausdehnung in einer Richtung senkrecht zur Richtung A auf, die zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegt, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,3 mm.
-
In einer anderen Ausführungsform, die keine derart geformte Nase aufweist und die sich bis auf beschriebene Unterschiede bevorzugt nicht von dem zuvor beschriebenen unterscheidet, sind die Bauteile 23 und 24 folgendermaßen geformt (5):
Das Bauteil 23 ist im Bereich der Öffnung 16 relativ zu dem Bauteil 24 in Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 nachfolgend angeordnet. Das Bauteil 24 weist eine bevorzugt ebene Fläche 26 auf, die sich zumindest in der Richtung A senkrecht zur Transportrichtung B erstreckt. Die Fläche 26 schließt mit einer Ebene E, die eine Tangentenebene E an den Bedruckstoff 03 ist und die festgelegt ist durch eine zum Bauteil 24 nächste Schnittlinie einer geradlinigen Verlängerung der Fläche 26 mit dem Bedruckstoff 03, einen Winkel α ein, der bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 45° und 135° und noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 110° liegt. Die Fläche 26 endet in einer auf den Bedruckstoff 03 weisenden Richtung an einer Kante 27.1. An dieser Kante 27.1 stoßen die Fläche 26 und eine weitere Fläche 27.2 aufeinander. Eine Verlängerung der Fläche 27.2 schließt mit der Tangentenebene E einen Winkel δ ein. Der Winkel δ beträgt zwischen 100° und 160°, bevorzugt zwischen 115° und 145° und weiter bevorzugt zwischen 130° und 140°. Die Fläche 27.2 wird auf der der Kante 27.1 gegenüberliegenden Seite von einer Kante 27 begrenzt. An der Kante 27 stoßen die Fläche 27.2 und die gekrümmte Fläche 28 aufeinander. Eine Tangentenebene F an diese gekrümmte Fläche 28, die durch die Kante 27 verläuft, schließt mit der ebenen Fläche 26 einen Winkel β ein, der bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 45° und 135° und noch weiter bevorzugt zwischen 70° und 110° liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform weichen die Winkel α und β um höchstens 10° voneinander ab, in einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Winkel α und β gleich groß. Ein Krümmungsradius r28 der gekrümmten Fläche 28 beträgt bevorzugt zwischen 10 mm und 130 mm, weiter bevorzugt zwischen 15 mm und 60 mm und noch weiter bevorzugt zwischen 20 mm und 30 mm. Der Krümmungsradius r28 ist wiederum bevorzugt höchstens so groß, wie ein Krümmungsradius r03 des Bedruckstoffs 03 an einer der Kante 27 nächstgelegenen Stelle des Bedruckstoffs 03.
-
Das Bauteil 23 weist eine bevorzugt ebene Fläche 31 auf, deren Form weiter bevorzugt an die Form der Fläche 26 des Bauteils 24 angepasst ist, so dass durch die Flächen 31 und 26 die spaltförmige Öffnung 16 gebildet wird. Im Bereich der Kante 27.1 des Bauteils 24 weist das Bauteil 23 ebenfalls eine Kante 32 auf. An diese Kante 32 grenzt neben der Fläche 31 eine weitere Fläche 33 des Bauteils 23 an. Während das Bauteil 24 den spitzen oder stumpfen Winkel β zwischen der Fläche 26 und der Tangentenebene F ausfüllt, füllt das Bauteil 23 einen überstumpfen Winkel zwischen der Fläche 31 und der Fläche 33 aus. Dieser überstumpfe Winkel stellt einen Außenwinkel dar. Der zugehörige Innenwinkel ist der Winkel γ und beträgt bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 100° und 160° und noch weiter bevorzugt zwischen 110° und 140°, je nachdem, wie groß die Winkel α und δ sind. Die Fläche 33 ist eine Begrenzung einer Nase, die auf einer gegenüber liegenden Seite durch eine Fläche 34 begrenzt ist. Diese Fläche 34 ist bevorzugt gekrümmt; weiter bevorzugt ist ihr Krümmungsradius genauso groß, wie der Krümmungsradius r28 der gekrümmten Fläche 28 des Bauteils 24 und noch weiter bevorzugt liegt die Fläche 34 auf einer gleichen virtuellen Zylindermantelfläche wie die gekrümmte Fläche 28.
-
Bevorzugt weist kein Bestandteil der Bauteile 23 und 24 einen kleineren Abstand zum Bedruckstoff 03 auf, als die gekrümmten Flächen 28; 34. Auf diese Weise ist es möglich, den Bedruckstoff 03 möglichst nahe an der gekrümmten Fläche 28 des Bauteils 24 entlang zu führen, ohne dass das Bauteil 23 oder das Bauteil 24 mit dem Bedruckstoff 03 in Kontakt kämen. Die Öffnung 16, die wie beschrieben zwischen den Bauteilen 23 und 24 verläuft, ist demnach zumindest mit einer Komponente auf den Bedruckstoff 03 gerichtet. Ein Endbereich der Öffnung 16 weist in eine Richtung, die mit der Tangentenebene E einen Winkel einschließt, der bevorzugt kleiner ist als 70° und weiter bevorzugt kleiner ist als 50°. Im Endbereich der Öffnung 16 weist diese Öffnung 16 bevorzugt eine Breite, also eine kleinste Ausdehnung auf, die zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegt, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,3 mm.
-
Eine andere Ausführungsform unterschiedet sich von der so eben beschriebenen dadurch, dass keine Kante 27 vorhanden ist, sondern die Fläche 27.2 fließend und ohne Kante in die Fläche 28 übergeht, wobei eine Krümmung der das Bauteil 24 begrenzenden Fläche 28 und 27.2 dabei von konvex zu konkav wechselt und somit eine Wendelinie aufweist. Die Fläche 33 des Bauteils 23 ist dann entsprechend angepasst und bevorzugt ebenfalls gekrümmt.
-
Mit einer konvexen Krümmung einer ein Bauteil begrenzenden Fläche ist in Vorangegangenen und in Folgenden gemeint, dass das entsprechende, von der Fläche begrenzte Bauteil konvex gekrümmt ist, dass sich also eine Tangente an diese Fläche in der näheren Umgebung außerhalb des Bauteils befindet. Für konkave Krümmungen gilt analoges, insbesondere, dass sich eine Tangente innerhalb des Bauteils befindet.
-
In jedem Fall, unabhängig von der Ausführungsform, wird Luft, die aus der Öffnung 16 strömt, durch die Ausrichtung zumindest des Endbereichs der Öffnung 16 entlang des Bedruckstoffs 03 geführt. Die Luft wird dadurch in den Zwischenraum zwischen Trockner 04 und Bedruckstoff 03 geführt, bis sie in eine weitere Öffnung 18 des Trockners 04 gelangt und von dort abtransportiert wird. Durch die entgegen gesetzte Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 werden Verwirbelungen und Turbulenzen erzeugt. Zu diesem Zweck ist die Fläche 28 so ausgebildet, dass sie entgegen der Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 gesehen nach einem Bereich mit einer konkaven Krümmung in einen Bereich mit einer konvexen Krümmung übergeht. Dieser konvexe Bereich der Fläche 28, der bevorzugt einen minimalen Krümmungsradius von 1,5 mm aufweist, geht dann wiederum über in eine Begrenzungswand 36 einer Abluftkammer 37.
-
Es ist bevorzugt noch zumindest eine zweite Öffnung 17 angeordnet, aus der Luft strömt, die zur Trocknung des Bedruckstoffs 03 beiträgt und die durch die Öffnung 18 abtransportiert wird. Diese zumindest eine Öffnung 17 befindet sich auf einer anderen Seite der Öffnung 18 als die Öffnung 16. Luft tritt also aus zumindest zwei Öffnungen 16; 17 aus dem Trockner 04 aus und tritt in die zwischen diesen zumindest zwei Öffnungen 16; 17 liegende Öffnung 18 wieder in den Trockner 04 ein, um abtransportiert zu werden. Auf diese Weise wird ein durch Luftströme abgegrenzter Bereich geschaffen in dem die laminare Luftschicht aufgebrochen und verwirbelt wird und anschließend abtransportiert wird. Dieser abgegrenzte Bereich stimmt im Wesentlichen mit dem bereits erwähnten Zwischenraum zwischen dem Bedruckstoff 03 und dem Trockner 04 überein. Dadurch ist es möglich, die von dem Bedruckstoff 03 abgelöste Feuchtigkeit durch die Öffnung 18 abzutransportieren und an einem Entweichen in eine Umgebung der Trockners 04 zu hindern. Dies ist insbesondere auch für den Fall von Bedeutung, in dem nicht einfach nur Feuchtigkeit, sondern beispielsweise auch oder ausschließlich Lösungsmittel vom Bedruckstoff 03 und/oder darauf befindlicher Farbe entfernt werden soll. Es handelt sich also um ein nahezu vollständig abgeschlossenes System, obwohl kein direkter Kontakt des Trockners 04 mit dem Bedruckstoff 03 notwendig und/oder gegeben ist. Zu diesem Zweck ist bevorzugt ein Luftstrom, der die Öffnung 17 verlässt, mit zumindest einer Komponente auf die Öffnung 18 gerichtet. Da für einen von der Öffnung 16 stammenden Luftstrom das Gleiche gilt, sind die aus den Öffnungen 16; 17 stammenden Ströme zumindest teilweise entgegengesetzt zueinander ausgerichtet und verhindern einen Abtransport von Druckluft auf einem anderen Weg als durch die Öffnung 18.
-
Bevorzugt wird die schlitzförmige Öffnung 17 durch zumindest zwei Bauteile 38; 39 gebildet, die in ihrer Form aufeinander abgestimmt sind und die bei einer Montage und/oder später in ihrer relativen Lage zueinander eingestellt werden können, beispielsweise um eine Abmessung der Öffnung 17 zu beeinflussen. Jedes dieser zumindest zwei Bauteile 38; 39 weist bevorzugt zumindest eine in der Richtung A ausgedehnte Fläche 46; 41 und/oder Kante auf und die relative Lage dieser Flächen 46; 41 und/oder Kanten der beiden Bauteile 38; 39 zueinander bestimmt eine Ausdehnung der schlitzförmigen Öffnung 17 in einer Richtung, die zumindest eine Komponente in Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 aufweist. Als Breite der Öffnung 17 wird die kleinste Ausdehnung der Öffnung 17 in einer Richtung senkrecht zur Richtung A bezeichnet. Eine Ausdehnung der Öffnung 17 in Richtung A wird Länge der Öffnung 17 genannt. Die Öffnung 17 lässt sich bevorzugt analog zu der Öffnung 16 in ihrer Breite verstellen und weist dazu analoge Bauteile, wie eine Dichtung und Verstellelemente auf.
-
Das Bauteil 39 ist im Bereich der Öffnung 17 relativ zu dem Bauteil 38 in Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 nachfolgend angeordnet. Das Bauteil 39 weist eine bevorzugt ebene Fläche 41 auf, die sich in der Richtung A senkrecht zur Transportrichtung B erstreckt. Die Fläche 41 schließt mit einer Ebene H, die eine Tangentenebene H an den Bedruckstoff 03 ist und die festgelegt ist durch eine zum Bauteil 39 nächste Schnittlinie einer geradlinigen Verlängerung der Fläche 41 mit dem Bedruckstoff 03, einen Winkel η ein, der bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 10° und 90° und noch weiter bevorzugt zwischen 20° und 60° liegt. Die Fläche 41 endet in einer, zumindest mit einer Komponente auf den Bedruckstoff 03 weisenden Richtung an einer Kante 42. An dieser Kante 42 stoßen die Fläche 41 und eine weitere, gekrümmte Fläche 43 aufeinander. Eine Tangentenebene I an diese gekrümmte Fläche 43, die durch die Kante 42 verläuft, schließt mit der ebenen Fläche 41 einen Winkel φ ein, der bevorzugt zwischen 10° und 170°, weiter bevorzugt zwischen 60° und 140° und noch weiter bevorzugt zwischen 90° und 130° liegt. Die Fläche 43 ist in einem unmittelbar der Kante 42 benachbarten Bereich konvex gekrümmt. Ein Krümmungsradius r43 der gekrümmten Fläche 43 beträgt bevorzugt zwischen 2,5 mm und 10 mm, weiter bevorzugt zwischen 3 mm und 6 mm. Die gekrümmte Fläche 43 geht in einer Entfernung von 3 mm bis 10 mm, bevorzugt 5 mm bis 8 mm von der Kante 42 in einen konkav gekrümmten Bereich 44 über. In diesem Bereich 44 beträgt der Krümmungsradius r44 der gekrümmten Fläche 43 bevorzugt zwischen 10 mm und 130 mm, weiter bevorzugt zwischen 15 mm und 60 mm und noch weiter bevorzugt zwischen 20 mm und 30 mm.
-
Der Krümmungsradius r44 ist bevorzugt höchstens so groß, wie ein Krümmungsradius r03 des Bedruckstoffs 03 an einer dem Bereich 44 der Fläche 43 nächstgelegenen Stelle des Bedruckstoffs 03. Ein solcher Krümmungsradius r03 des Bedruckstoffs 03 kann wiederum beispielsweise durch die von dem Bedruckstoff 03 umschlungene Walze 29 oder Zylinder 29 festgelegt sein und beträgt mindestens 20 mm, bevorzugt mindestens 40 mm und kann im Fall eines an dieser Stelle nicht gekrümmten Bedruckstoffs 03 wiederum unendlich groß sein. Bevorzugt geht die gekrümmte Fläche 43 im Anschluss in Transportrichtung B an den konkaven Bereich wieder in einen konvex gekrümmten Bereich über, der dann wiederum in eine Begrenzungswand 49 der Abluftkammer 37 übergeht und der einen minimalen Radius von 1,5 mm aufweist.
-
Der Bedruckstoff 03 ist an seiner dem Bauteil 39 nächstgelegenen Stelle in einem Trocknungsbetrieb bevorzugt zwischen 0,05 mm und 10 mm von dem Bauteil 39 entfernt angeordnet, weiter bevorzugt zwischen 0,1 mm und 6 mm. Bevorzugt beträgt ein kleinster Abstand zwischen dem Trockner 04 und dem Bedruckstoff 03 zwischen 0,05 mm und 10 mm, weiter bevorzugt zwischen 0,1 mm und 6 mm.
-
Das Bauteil 38 weist eine bevorzugt ebene Fläche 46 auf, deren Form weiter bevorzugt an die Form der Fläche 41 des Bauteils 39 angepasst ist, so dass durch die Flächen 41 und 46 die spaltförmige Öffnung 17 gebildet wird. Im Bereich der Kante 42 des Bauteils 39 weist das Bauteil 38 ebenfalls eine Kante 47 auf. An diese Kante 47 grenzt neben der Fläche 46 eine weitere Fläche 48 des Bauteils 38 an. Während das Bauteil 39 den spitzen oder stumpfen Winkel φ zwischen der Fläche 41 und der Tangentenebene I ausfüllt, füllt das Bauteil 38 einen überstumpfen Winkel zwischen der Fläche 46 und der Fläche 48 aus. Dieser überstumpfe Winkel stellt einen Außenwinkel dar. Der zugehörige Innenwinkel ist der Winkel λ und weicht bevorzugt um weniger als 20° vom Winkel φ ab, weiter bevorzugt sind die Winkel λ und φ gleich groß. Die Fläche 48 erstreckt sich in jeder Richtung senkrecht zur Richtung A bevorzugt nur über weniger als 2 mm, weiter bevorzugt über 0,1 mm bis 0,5 mm. Sie ist Teil einer Nase, die die Kante 42 des Bauteils 39 umschließt. Diese Nase ragt bevorzugt bezüglich der gekrümmten Fläche 43 um weniger als 2 mm in eine Richtung, die durch eine kürzeste Verbindung zwischen der Kante 42 und dem Bedruckstoff 03 festgelegt ist.
-
Bevorzugt weist kein Bestandteil des Bauteils 38 einen kleineren Abstand zum Bedruckstoff 03 auf, als diese Nase. Auf diese Weise ist es möglich, den Bedruckstoff 03 möglichst nahe an dem Bereich 44 der gekrümmten Fläche 43 des Bauteils 39 entlang zu führen, ohne dass das Bauteil 38 oder das Bauteil 39 mit dem Bedruckstoff 03 in Kontakt kämen. Die Öffnung 17, die wie beschrieben zwischen den Bauteilen 38 und 39 verläuft, ist demnach zumindest mit einer Komponente auf den Bedruckstoff 03 gerichtet. Im Endbereich der Öffnung 17 weist diese Öffnung 17 bevorzugt eine Breite, also eine kleinste Ausdehnung auf, die zwischen 0,01 mm und 0,5 mm liegt, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,3 mm.
-
Die zumindest eine Öffnung 17 ist mit einer Druckkammer 51 verbunden, die wiederum wie die Druckkammer 21 unter Zwischenschaltung einer Drucklufteinheit, die beispielsweise die gleiche Drucklufteinheit 07 sein kann wie zuvor beschrieben, an eine Druckluftquelle 08 angeschlossen ist, beispielsweise in analoger Weise wie zuvor beschrieben und/oder an die gleiche Druckluftquelle 08 wie zuvor beschrieben. Die zumindest eine Öffnung 17 ist wie die zumindest eine Öffnung 16 bevorzugt schlitzförmig ausgebildet und es ist auch möglich, mehrere, ihrer Länge nach hintereinander angeordnete schlitzförmige Öffnungen 17 anzuordnen. Bevorzugt wird auch die Druckkammer 51 über mehr als eine Zuleitung mit Druckluft versorgt, so dass ein Druck im Inneren der Druckkammer 51 über ihre Ausdehnung hin möglichst konstant ist. Bevorzugt herrscht im Trocknungsbetrieb in der Druckkammer 51 ein Druck von 2 bar bis 7 bar, weiter bevorzugt von 3 bar bis 5 bar.
-
Die Öffnung 18 wird zumindest im Wesentlichen in und entgegen der Transportrichtung B durch die Bauteile 24 und 39 und insbesondere durch die Begrenzungswände 36; 49 begrenzt. Begrenzungen der Öffnung 18 in Richtung A können als weitere Bauteile oder bevorzugt als entsprechende Fortsätze der Bauteile 24 und 39 ausgeführt sein. Die Abluftkammer 37 ist bevorzugt mit einer Vielzahl von Luftleitelementen 52 ausgestattet, die Flächen aufweisen, die beispielsweise in einem Winkel von 30° bis 60° zu der Richtung A und im Wesentlichen parallel zu der Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 stehen und dafür sorgen, dass Luft, die in die Abluftkammer 37 strömt, in eine Richtung auf einen Abluftkanal 53 zu umgelenkt wird. Auf diese Weise wird ein Aufstauen der abzutransportierenden Luft in der Abluftkammer 37 verhindert und es wird dafür gesorgt, dass in der Abluftkammer 37 möglichst gleichmäßige Druckverhältnisse herrschen. Vom Abluftkanal 53 wird die abgeführte Luft abtransportiert, um dann entsprechend weiter verarbeitet zu werden. Handelt es sich lediglich um feuchte Luft, so kann sie beispielsweise einfach aus dem Gebäude geleitet werden. Kommen andere Gase zum Einsatz und/oder werden beim Trocknen Lösungsmittel entfernt, so ist eine entsprechend Aufbereitungs- und/oder Abscheidungsanlage angeordnet. Auch Filter zum Abtrennen von Staub und Partikeln oder Anlagen zur Wärmerückgewinnung können angeordnet sein. Im Bereich der Abluftleitungen können weiterhin übliche Verfahren zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Zumischung von Frischluft zur Vermeidung von Explosionsgefahr und Anordnung von Sensoren zur Überwachung der Abluftzusammensetzung.
-
Durch aneinander angepasste Krümmungsradien, beispielsweise der Flächen 28; 43 und der Walze 29 bzw. des Zylinders 29, wird sichergestellt, dass Bereiche mit minimalem Abstand zwischen Bedruckstoff 03 und Trockner 04 solche Bereiche sind, in denen Luft jeweils in einer Richtung von einer Öffnung 16; 17 auf die Öffnung 18 zu strömt. Dabei strömt die Luft ähnlich wie bei einem Tragflächenprofil an den gekrümmten Flächen 28; 43 entlang. Durch diese Strömung wird teilweise schon von selbst dafür gesorgt, dass die abzutransportierende Luft von dem Bedruckstoff 03 weggeleitet wird, bevorzugt ist jedoch zusätzlich eine Absaugvorrichtung angeordnet, die für einen Unterdruck, beispielsweise einen Absolutdruck von 50 mbar bis 500 mbar (5 kPa bis 50 kPa), in der Abluftkammer 37 sorgt und dadurch einen sicheren Abtransport der Luft gewährleistet. Bein einem Einsatz von brennbaren Lösungsmitteln ist eine solche Absaugvorrichtung immer angeordnet, um zu verhindern, dass explosionsgefährliche Dämpfe oder Gasgemische in der Druckmaschine entstehen und/oder verbleiben. Der durch die Geometrie der Öffnungen 16; 17; 18 und der gekrümmten Flächen 28; 43 entstehende passive Absaugeffekt wird also durch eine aktive Absaugung unterstützt.
-
Es ist auch denkbar, dass die Öffnungen 16 und 17 spiegelverkehrt, aber ansonsten gleich ausgeführt sind, entweder in einer Ausführungsform, wie sie bislang für die Öffnung 16 beschrieben wurde oder in einer Ausführungsform, wie sie bislang für die Öffnung 17 beschrieben wurde. Entsprechend sind dann auch die Bauteile 24 und 39 sowie 23 und 38 jeweils spiegelverkehrt und ansonsten gleich ausgebildet.
-
Prinzipiell ist es auch möglich, in einer Zuleitung von Druckluft zu der Druckkammer 51 zumindest eine Heizung 22 anzuordnen oder nur an Zuleitungen zu der Druckkammer 51 Heizungen 22 anzuordnen und nicht an Zuleitungen zur Druckkammer 21. In einer Ausführungsform sind die Heizungen 22 getrennt voneinander ansteuerbar. Das bedeutet, dass Heizungen 22, die mit unterschiedlichen, aber zu einer gleichen Druckkammer 21; 51 zugeordneten Zwischenleitungen zusammenwirken, getrennt und unabhängig voneinander ansteuerbar sind und/oder dass Heizungen 22, die mit zu einer Druckkammer 21 zugeordneten Zwischenleitungen zusammenwirken, getrennt von Heizungen 22 ansteuerbar sind, die mit, einer anderen Druckkammer 51 zugeordneten, Zwischenleitungen zusammenwirken.
-
In einer Ausführungsform ist eine der Druckkammern 21; 51 oder sind beide Druckkammern 21; 51 entlang der Richtung A senkrecht zur Transportrichtung B des Bedruckstoffs 03 in mehrere Druckkammern 21; 51 unterteilt, die jeweils getrennt voneinander mit Druckluft beaufschlagbar sind und/oder deren jeweilige Zuleitungen getrennt voneinander mittels Heizungen 22 beheizbar sind.
-
Luft, die aus den Öffnungen 16; 17 ausströmt, hat eine Geschwindigkeit von bis zu 400 m/s und gegebenenfalls auch darüber, bevorzugt jedoch zwischen 100 m/s und 250 m/s. Ihre Temperatur beträgt bevorzugt zwischen 60°C und 250°C. Je nach verwendeter Druckfarbe beträgt die Temperatur weiter bevorzugt beispielsweise zwischen 60°C und 130°C bei wasserhaltigen Farben und zwischen 200°C und 250°C bei ölhaltigen Farben. Durch die sehr kurze Einwirkzeit ist die Eindringtiefe dieser hohen Temperatur relativ gering, so dass zwar abzuführende Feuchtigkeit bzw. Öle verdampft werden, der Bedruckstoff 03 jedoch nicht kritisch erwärmt wird und insbesondere nicht nachträglich gekühlt oder wieder befeuchtet werden muss. Durch die Heizungen 22 erhitzte Luft wird zwar beim Durchströmen der Druckkammer 21; 51 und der schlitzförmigen Öffnung 16; 17 teilweise abgekühlt wird, mit den beschriebenen Heizungen 22 ist dieser Temperaturbereich problemlos erreichbar. Bestandteile des Trockners 04, die mit der erhitzten Luft in Kontakt kommen, beispielsweise die Zwischenleitungen, die Druckkammern 21; 51 begrenzende Bauteile und speziell die Bauteile 23; 24; 38; 39 sind bevorzugt aus einem temperaturstabilen Material gefertigt oder zumindest damit beschichtet, beispielsweise hitzefestem Edelstahl, Keramik, eloxiertem Aluminium oder ähnlichem. Die erhitzte Luft, die durch Expansion, Verdunstung von Feuchtigkeit, Kontakt mit kälteren Bestandteilen des Trockners 04 und ähnliches von der durch die Heizungen 22 erzeugten Temperatur abgekühlt wird, ist beim Abtransport wesentlich kälter, als direkt nach den Heizungen 22, was insbesondere bei Lösungsmitteln relevant ist, deren Explosionsgefahr berücksichtigt werden muss. Durch die sehr kurze Zeit, während der jede Stelle des Bedruckstoffs 03 von der heißen Luft beeinflusst wird, wird der Bedruckstoff 03 nicht in schädlicher Weise erwärmt oder ausgetrocknet und besteht insbesondere auch keine Gefahr einer Überhitzung des Bedruckstoffs 03. Dadurch ist keine nachfolgende Kühlung und/oder Wiederbefeuchtung des Bedruckstoffs 03 notwendig. Auch Schrumpfungen des Bedruckstoffs 03 werden dadurch vermieden.
-
Um im Fall eines unvorhergesehenen Ereignisses, beispielsweise eines Maschinenstopps oder eines Bahnrisses bei bahnförmigem Bedruckstoff 03 oder auch bei einem planmäßigen Maschinenstopp, beispielsweise für einen Druckformwechsel, eine Fehlfunktion zu vermieden, ist der Trockner 04 von einer trocknenden Betriebsstellung zumindest in eine Wartungsstellung bewegbar, beispielsweise verschwenkbar und/oder linear verschiebbar, die sich dadurch auszeichnet, dass ein minimaler Abstand zwischen dem Trockner 04 und dem Bedruckstoff 03 oder einem anderen Bauteil der Druckmaschine vergrößert ist und zumindest 20 mm, bevorzugt zumindest 75 mm und weiter bevorzugt zumindest 150 mm beträgt. Bevorzugt ist der Trockner 04 auch in eine Notstellung bewegbar, beispielsweise verschwenkbar und/oder linear verschiebbar, in der der Abstand zwischen dem Trockner 04 und dem Bedruckstoff 03 oder einem anderen Bauteil der Druckmaschine möglicherweise kleiner ist, als in der Wartungsstellung, in die der Trockner 04 aber besonders schnell aus der trocknenden Betriebsstellung überführbar ist, beispielsweise bei einer erwähnten Fehlfunktion der Druckmaschine und/oder des Tockners 04.
-
Die Länge der Öffnungen 16; 17 richtet sich danach, wie breit der zu trocknende Bedruckstoff 03 oder Bereich des Bedruckstoffs 03 in der Richtung A senkrecht zur Transportrichtung B ist. Es sind Breiten des Bedruckstoffs 03 und damit Längen der Öffnungen 16; 17 von einigen cm genauso möglich, wie Breiten des Bedruckstoffs 03 und Längen der Öffnungen 16; 17 von mehreren Metern, beispielsweise bis zu 4 m bei sechs Seiten breiten Zeitungsdruckmaschinen. Prinzipiell sind in der Länge der Öffnungen 16; 17 und damit in der Breite des Bedruckstoffs 03 aber keine Grenzen gesetzt, da auch mehrere Trockner 04 modular in Richtung A nebeneinander eingesetzt werden können. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass zum Trocknen vorgesehene und verwendete Druckluft auch über den Trockner 04 wieder abtransportiert wird und bei geeigneter Geometrie des Abluftkanals 53 keine Beschränkung der Länge der Öffnungen 16; 17 bewirkt. Die Luftleitelemente 52 sind dann entsprechend anzupassen, beispielsweise weil Abluftkanäle 53 nicht mehr exakt in Richtung A verlaufen. Bei relativ breiten zu trocknenden Bedruckstoffen 03 und insbesondere bei Einsatz unterschiedlich breiter zu trocknender Bedruckstoffe 03 empfiehlt es sich besonders, statt jeweils einer Öffnung 16; 17 jeweils mehrere, in Richtung A hintereinander liegende Öffnungen 16; 17 anzuordnen, die jeweils getrennt voneinander aktivierbar, d. h. mit Druckluft beaufschlagbar sind.
-
Dadurch können auch Bedruckstoffe 03 geringerer als der maximal möglichen Breite getrocknet werden, ohne dass auf der gesamten Breite des Trockners 04 Druckluft entweicht und/oder aufgeheizt wird. Somit kann beispielsweise ein Energieverbrauch optimiert werden. Wie bereits beschrieben kann mittels unterschiedlicher Ansteuerung der Heizungen 22 und der Zwischenleitungen über die Breite des Bedruckstoffs 03 auch mit unterschiedlich temperierten und/oder unterschiedlich stark mit Druck beaufschlagten Luftströmen über die Breite des Bedruckstoffs 03 gearbeitet werden. Die Länge der Öffnung 18 und eine Anzahl von in Richtung A hintereinander angeordneten Öffnungen 18 richtet sich vorzugsweise nach der Anzahl und Anordnung der Öffnungen 16; 17, so dass sichergestellt ist, dass sämtliche zugeführte Luft auch wieder abtransportiert werden kann und dass bei variabler Nutzung in der Breite des Bedruckstoffs 03 auch die Öffnungen 18 variabel genutzt werden kann.
-
Neben der Trocknungswirkung des Trockners 04 durch erhöhte Konvektion und aufbrechen der laminaren Schicht ergibt sich durch die Geometrie der Anordnung und die dadurch bedingten Strömungen der Luft noch ein weiterer Effekt. Nach dem Gesetz von Paschen ist eine Durchschlagspannung bei einem Kondensator abhängig von einem Produkt aus einem herrschenden Druck p und einem Elektrodenabstand d. Dadurch, dass geladene Partikel oder Flüssigkeitströpfchen an dem Bedruckstoff 03 haften können, wird durch den Bedruckstoff 03 einerseits und das entsprechende Bauteil 24; 39 andererseits ein Kondensator gebildet. Durch eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft zwischen den „Kondensatorplatten”, also dem Bedruckstoff 03 und dem entsprechenden Bauteil 24; 39 und damit verbundenen geringen Druck der strömenden Luft und durch einen entsprechend geringen Abstand zwischen dem Bedruckstoff 03 und dem entsprechenden Bauteil 24; 39 kann eine relativ geringe Durchschlagspannung erreicht werden, beispielsweise minimal 340 V bei einem Produkt aus Druck p und Elektrodenabstand d von 7,3 bar·μm und Luft als Gas zwischen den Kondensatorplatten. Dadurch können an einem Bedruckstoff 03 elektrostatisch haftende Partikel und/oder Tröpfchen von dem Bedruckstoff 03 entladen und dadurch leichter entfernt werden, was neben der weiter verbesserten Trocknungswirkung beispielsweise auch einer Entstaubung des Bedruckstoffs 03 dienen kann. Beispielsweise können dadurch Partikel, die zuvor durch Wechselwirkung mit einem mehr oder weniger vollständigen Flüssigkeitsfilm stark an dem Bedruckstoff 03 gebunden waren und die nach dem Trocknen nur noch hauptsächlich durch elektrostatische Kräfte an den Bedruckstoff 03 gebunden sind, auf diese Weise entfernt werden, ohne dass eine separate Einrichtung dafür notwendig wäre. Herkömmliche Trockner 04, die nur den laminaren Film und dadurch den Bedruckstoff 03 indirekt abtrocknen, können solch eine Aufgabe nicht lösen.
-
Strömungsrichtungen und Strömungsbedingungen der Luft werden durch die oben beschriebene Ausführung der Bauteile 24; 39 und insbesondere der gekrümmten Flächen 28; 43 beeinflusst. In allen Ausführungsformen von Öffnungen 16; 17, also sowohl in den Ausführungsformen, die zur Öffnung 16 beschrieben wurden und bei denen die ausströmende Luft im Wesentlichen tangential zu einer konkaven Fläche 28 aus der Öffnung 16 ausströmt, als auch in den Ausführungsformen, die zur Öffnung 17 beschrieben wurden und bei denen die ausströmende Luft im Wesentlichen tangential zu einer konvexen Fläche 43 ausströmt, ist ein Winkel, unter dem die ausströmende Luft zu einer, die jeweilige Öffnung 16; 17 begrenzenden Fläche 28; 43 aus der Öffnung 16; 17 ausströmt, kleiner als 45°, bevorzugt kleiner als 20° und weiter bevorzugt kleiner als 10°. Im Fall einer konvexen Fläche 43 wird die ausströmende Luft an dieser Fläche 43 entlang geführt und trifft nahezu tangential auf den Bedruckstoff 03. Sowohl in diesem Fall, als auch in dem Fall, dass die Luft an einer konkaven Fläche 28 entlang aus der Öffnung 16 austritt, ist ein Winkel, unter dem die ausströmende Luft auf den Bedruckstoff 03 trifft kleiner als 45°, bevorzugt kleiner als 20° und weiter bevorzugt kleiner als 10°. Auf diese Weise wird insbesondere sichergestellt, dass ein Winkel, den zwei Luftströme bei ihrem jeweiligen Auftreffen auf eine gleiche Seite des Bedruckstoffs 03 einschließen, von denen der einer aus der Öffnung 16 stammt und der andere aus der Öffnung 17 stammt, größer ist als 90°, bevorzugt größer als 120° und weiter bevorzugt größer als 150°.
-
Dadurch werden Strömungs- und Druckverhältnisse geschaffen, die einen besonders ausgeprägten Trocknungseffekt bewirken. So wird die laminare, mit dem Bedruckstoff 03 mitbewegte Luftschicht aufgebrochen, insbesondere durch Verwirbelungen und durch Turbulenzen und durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit der Luft und die durch die geringe Breite der Öffnungen 16; 17 ebenfalls geringe Abmessung des Luftstrahls. Dadurch kommt nahezu die gesamte eingesetzte Druckluft mit Feuchtigkeit in Kontakt und kann nahezu die gesamte eingesetzte Druckluft Feuchtigkeit aufnehmen. Die Druckluft erreicht bevorzugt den Bedruckstoff 03 und trocknet diesen auch direkt ab. Auf diese Weise wird die Aufnahmekapazität der Druckluft bezüglich Feuchte in besonders großem Maß ausgenutzt und ein besonders effektiver Einsatz der Druckluft erreicht. Auf Grund der effektiven Trocknung kann der Bedruckstoff 03 während der Trocknung mit Geschwindigkeiten von bis zu 25 m/s transportiert werden. Selbst bei Hintereinanderschaltung mehrerer Trockner 04 ist ein Platzbedarf nur ein Bruchteil dessen, was ein herkömmlicher Trockner benötigen würde.
-
Der hohe Luftdruck und die damit einhergehende hohe Dichte der Druckluft bewirken, dass Zuführungsleitungen der Druckluft nur einen vergleichsweise geringen Querschnitt benötigen. Dies wird noch dadurch verstärkt, dass auf Grund der vergleichsweise besseren Nutzung der Aufnahmekapazität auch insgesamt vergleichsweise weniger Luftmasse eingesetzt werden muss, als bei einem herkömmlichen Trockner.
-
Bezugszeichenliste
-
- 01
- Druckwerk
- 02
- Lackierwerk
- 03
- Bedruckstoff
- 04
- Trockner
- 05
-
- 06
- Zuleitung
- 07
- Drucklufteinheit
- 08
- Druckluftquelle, Kompressor, Behälter, Gasflasche
- 09
- Druckminderer
- 10
-
- 11
- Filter, Druckluftfilter
- 12
- Sensor
- 13
- Eingang
- 14
- Ausgang
- 15
-
- 16
- Öffnung
- 17
- Öffnung
- 18
- Öffnung
- 19
- Öffnung
- 20
-
- 21
- Druckkammer
- 22
- Heizung, Heizpatrone, Hochleistungsheizpatrone
- 23
- Bauteil
- 24
- Bauteil
- 25
-
- 26
- Fläche (24)
- 27
- Kante (24)
- 28
- Fläche (24)
- 29
- Walze, Zylinder
- 30
-
- 31
- Fläche (23)
- 32
- Kante (23)
- 33
- Fläche (23)
- 34
- Fläche (23)
- 35
-
- 36
- Begrenzungswand (37)
- 37
- Abluftkammer
- 38
- Bauteil
- 39
- Bauteil
- 40
-
- 41
- Fläche (39)
- 42
- Kante (39)
- 43
- Fläche (39)
- 44
- Bereich (43)
- 45
-
- 46
- Fläche (38)
- 47
- Kante (38)
- 48
- Fläche (38)
- 49
- Begrenzungswand (37)
- 50
-
- 51
- Druckkammer
- 52
- Luftleitelement
- 53
- Abluftkanal
- 27.1
- Kante (24)
- 27.2
- (Fläche (24)
- A
- Richtung
- B
- Transportrichtung (03)
- E
- Ebene, Tangentenebene
- F
- Tangentenebene
- H
- Ebene, Tangentenebene
- I
- Tangentenebene
- r03
- Krümmungsradius (03)
- r28
- Krümmungsradius (28)
- r43
- Krümmungsradius (43)
- r44
- Krümmungsradius (44)
- α
- Winkel
- β
- Winkel Winkel Winkel
- η
- Winkel
- φ
- Winkel
- λ
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 69415622 T2 [0005]
- DE 10225753 A1 [0006]
- WO 96/07490 A1 [0007, 0008]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- SCHNEIDER XT400 – Hochleistungsentstaubung für Längsschnitt und Perforation [0008]
- SCHNEIDER XT400 – Hochleistungsentstaubung für Bogen- und Bahnoberflächen [0008]
- Neue Anwendungsmöglichkeiten für das System SCHNEIDER XT400 [0008]
- www.schneiderxt400.ch [0008]
