DE102012220431A1

DE102012220431A1 - Trocknungseinrichtung einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE102012220431A1
Application number: DE201210220431
Authority: DE
Inventors: Jens Heiduk
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-11-10
Also published as: DE102012220431B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trocknungseinrichtung einer Druckmaschine, wobei die Trocknungseinrichtung eine temperierbare Walze und eine Blasvorrichtung aufweist, die eine Austrittsöffnung aufweist, deren Austrittsrichtung zumindest mit einer Komponente von der Austrittsöffnung auf eine Mantelfläche der temperierbaren Walze ausgerichtet ist und wobei die Austrittsrichtung der zumindest einen Austrittsöffnung eine Komponente in einer Richtung aufweist, die parallel zu einer Tangente an eine für einen Druckbetrieb vorgesehene Rotationsrichtung eines der Austrittsöffnung nächsten Bereichs der Mantelfläche der temperierbaren Walze orientiert ist, sowie ein Verfahren zur Trocknung eines Bedruckstoffs, wobei der Bedruckstoff entlang eines Transportwegs um eine temperierte Walze geleitet wird und wobei ein Gasstrom aus der Austrittsöffnung in der Austrittsrichtung auf einen Kontaktbereich des Bedruckstoff mit der Mantelfläche der temperierbaren Walze geblasen wird und wobei die Austrittsrichtung zumindest eine Komponente in einer Richtung aufweist, die parallel zu einer Transportrichtung des Bedruckstoffs an einem Ort eines Auftreffens des Gasstroms auf den Bedruckstoff orientiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trocknungseinrichtung einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Trocknung eines Bedruckstoffs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7.
Wird ein Bedruckstoff bei einem Trocknungsvorgang erhitzt, beispielsweise um Wasser oder Lösungsmittel aus dem Bedruckstoff und/oder von dessen Oberfläche zu entfernen, so wird dieser Bedruckstoff oftmals im Anschluss aktiv wieder abgekühlt. Dazu werden beispielsweise Kühlwalzen eingesetzt, die von einem Kühlmittel durchströmt sind und daher eine im Vergleich zu dem Bedruckstoff kühle Oberfläche aufweisen. Es besteht die Gefahr, dass stark abgekühlter Bedruckstoff als Adsorptionsfläche für Wasser, beispielsweise in Form von Luftfeuchtigkeit dient. Der aufwändig getrocknete Bedruckstoff wird dann beim Abkühlen sofort wieder befeuchtet, was den Trocknungsvorgang weniger effektiv und weniger effizient macht. Es wäre ebenfalls denkbar, dass Luftfeuchtigkeit von noch auf und/oder in dem Bedruckstoff vorhandenem Wasser absorbiert wird, beispielsweise bei noch unvollständig getrockneten Flächen im Fall noch nicht abgeschlossener Trocknungsvorgänge.
Durch die DE 10 2007 000 508 A1 ist eine auf eine Mantelfläche einer Kühlwalze ausgerichtete Luftrakel bekannt.
Durch die EP 1 795 347 A2 ist es bekannt, einen Gasstrom entgegen einer Transportrichtung auf einen Teil eines Bedruckstoffs zu blasen, der danach einer Reihe von Kühlwalzen zugeführt wird.
Durch die WO 2006/117578 A1 ist es bekannt, Luft in einen Zwischenraum zwischen einer Bedruckstoffbahn und einem temperierten Zylinder zu blasen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungseinrichtung einer Druckmaschine und ein Verfahren zur Trocknung eines Bedruckstoffs zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 und die Merkmale des Anspruches 7 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Energie eingespart werden kann und zugleich ein Trocknungsergebnis verbessert werden kann. Eine laminare Strömung und/oder Zirkulationsströmung, die einen Bedruckstoff insbesondere in einem Bereich einer Krümmung einer Mantelfläche einer Walze, insbesondere einer Kühlwalze oder eines Zylinders umgibt, wird bevorzugt durch den Einsatz einer entsprechend ausgerichteten Blasvorrichtung aufgebrochen und/oder weiter bevorzugt durch Luft und/oder zumindest ein Gas mit geringer relativer Luftfeuchtigkeit ersetzt. Auf diese Weise wird Feuchtigkeit und/oder andere Lösungsmittelreste von dem bevorzugt abgekühlten Bedruckstoff entfernt und/oder ferngehalten und es wird bevorzugt verhindert, dass sich bereits entfernte Feuchtigkeit und/oder Lösungsmittel erneut an dem Bedruckstoff anlagert. Dadurch kann einerseits Energie beim Trocknen und/oder Erhitzen eingespart werden, weil keine Feuchtigkeit und/oder Lösungsmittel vergeblich entfernt werden müssen und kann andererseits Energie zur Kühlung des Bedruckstoffs eingespart werden, weil keine so hohen Temperaturen zur Trocknung notwendig sind. Außerdem kann in vorteilhafter Weise eine höhere Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs realisiert werden, weil die Trocknungswirkung verbessert und ein Trocknungsvorgang dadurch beschleunigt wird.
Es ist auch möglich, eine derartige Blasvorrichtung selbst zum Trocknen einzusetzen. Dazu wird in einer Ausführungsform eine bevorzugt beheizbare Walze eingesetzt, die mit einer entsprechenden Blasvorrichtung zusammenwirkt und um den der Bedruckstoff geleitet wird. Aus und/oder von dem Bedruckstoff entfernte Feuchtigkeit und/oder Lösungsmittel wird durch Aufbrechen und/oder Ersetzen der laminaren Strömung im Bereich der gekrümmten Mantelfläche der Walze von dem Bedruckstoff entfernt und ferngehalten. Dadurch ist im Bereich des Bedruckstoffs immer Kapazität zur Aufnahme weiterer Feuchtigkeit und/oder weiteren Lösungsmittels vorhanden und der Trocknungsprozess wird verbessert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung einer temperierbaren Walze und einer Blasvorrichtung.
Eine Trocknungseinrichtung 01 einer Druckmaschine und bevorzugt einer Rollen-Druckmaschine oder einer Bogen-Druckmaschine dient einer Trocknung zumindest eines Bedruckstoffs 04, bevorzugt eines bahnförmigen Bedruckstoffs 04. Die Trocknungseinrichtung 01 weist zumindest eine Walze 02 auf. Die zumindest eine Walze 02 ist bevorzugt eine temperierbare und/oder temperierte Walze 02. Weiter bevorzugt ist die zumindest eine Walze 02 eine kühlbare und/oder gekühlte Walze 02, insbesondere Kühlwalze 02. Bevorzugt weist die zumindest eine Walze 02 zumindest ein Leitungssystem auf, das von zumindest einem Temperiermittel, beispielsweise einer Temperierflüssigkeit, insbesondere einer Kühlflüssigkeit durchströmbar und/oder durchströmt ist. Insbesondere ist die zumindest eine temperierbare Walze 02 bevorzugt von zumindest einer Temperierflüssigkeit durchströmbar und/oder durchströmt. Die zumindest eine Walze 02 weist eine Rotationsachse 03 auf. Die Rotationsachse 03 der zumindest einen Walze 02 erstreckt sich in einer axialen Richtung B.
Die Trocknungseinrichtung 01 weist zumindest eine Blasvorrichtung 07 auf. Die zumindest eine Blasvorrichtung 07 erstreckt sich bevorzugt in der axialen Richtung B, weiter bevorzugt über eine Länge, die einer maximalen Breite von mit der Druckmaschine verarbeitbaren Bedruckstoffen 04, bevorzugt Bedruckstoffbahnen 04 entspricht. Die zumindest eine Blasvorrichtung 07 weist zumindest eine Austrittsöffnung 06 auf. Die zumindest eine Austrittsöffnung 06 kann auch als eine Gesamtheit mehrerer Austrittsöffnungen 06 ausgebildet sein. Die zumindest eine Austrittsöffnung 06 und damit auch gegebenenfalls die Gesamtheit mehrerer Austrittsöffnungen 06 erstreckt sich bevorzugt ebenfalls in der axialen Richtung B, weiter bevorzugt über eine Länge, die der maximalen Breite von mit der Druckmaschine verarbeitbaren Bedruckstoffen 04, bevorzugt Bedruckstoffbahnen 04 entspricht.
Eine Austrittsrichtung D der zumindest einen Austrittsöffnung 06 ist auf eine Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 ausgerichtet. Unter einer Austrittsrichtung D der zumindest einen Austrittsöffnung 06 ist dabei eine Richtung D zu Verstehen, in die aus der Austrittsöffnung 06 austretendes Gas sich bewegt. Soweit Gas in mehreren mehr oder weniger stark voneinander abweichenden Richtungen aus der zumindest einen Austrittsöffnung 06 austritt, ist unter der Austrittsrichtung D ein Mittelwert dieser Richtungen zu verstehen. Die Austrittsrichtung D der zumindest einen Austrittsöffnung 06 weist eine Komponente in einer Richtung auf, die parallel zu einer Tangente an eine für einen Druckbetrieb vorgesehene Rotationsrichtung C eines der zumindest einen Austrittsöffnung 06 nächsten Bereichs der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 orientiert ist. Anders ausgedrückt handelt es sich dabei um eine Richtung, die der für den Druckbetrieb der Druckmaschine vorgesehenen Rotationsrichtung C des der zumindest einen Austrittsöffnung 06 nächsten Bereichs der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 entspricht.
Die Blasvorrichtung 07 ist bevorzugt an zumindest eine Gasquelle angeschlossen, beispielsweise zumindest eine Luftquelle und/oder zumindest eine Druckluftquelle, weiter bevorzugt eine Druckluftquelle für getrocknete Druckluft. Bevorzugt weist die zumindest eine Gasquelle zumindest einen nachgeschalteten Gastrockner, beispielsweise Lufttrockner auf. Bevorzugt weist die Druckluftquelle zumindest einen ölfreinen Kompressor auf. Als Gasquelle ist beispielsweise auch ein Gebläse geeignet, das Umgebungsluft ansaugt und bevorzugt trocknet und dann der Blasvorrichtung 07 zuführt. Von der zumindest einen Blasvorrichtung ausgestoßenes Gas, insbesondere Luft und/oder Druckluft weist bevorzugt eine relative Luftfeuchtigkeit von weniger als 50 %, weiter bevorzugt weniger als 40 %, noch weiter bevorzugt weniger als 30 % und noch weiter bevorzugt weniger als 20 % auf.
Bevorzugt ist entlang eines Transportwegs des Bedruckstoffs 04 vor der zumindest einen temperierbaren Walze 02 zumindest ein Trockner, beispielsweise zumindest ein Heißlufttrockner und/oder zumindest ein Infrarot-Strahlungstrockner und/oder zumindest ein UV-Strahlungstrockner und/oder zumindest ein Heizkörper angeordnet. Eine solcher Heizkörper kann beispielsweise zumindest eine Heizwalze und/oder zumindest ein anderer, mit dem Bedruckstoff 04 in Kontakt stehender Körper entsprechender Temperatur sein.
Ein Verfahren zur Trocknung des Bedruckstoffs 04 mittels der zumindest einen Trocknungseinrichtung 01 der Druckmaschine, wobei der Bedruckstoff 04 entlang des Transportwegs um die zumindest eine temperierbare und/oder temperierte Walze 02 geleitet wird und wobei zumindest ein Gasstrom 08 aus der zumindest einen Austrittsöffnung 06 der Blasvorrichtung 07 in der Austrittsrichtung D auf einen Kontaktbereich des Bedruckstoff 04 mit der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 geblasen wird, zeichnet sich entsprechend dadurch aus, dass die Austrittsrichtung D zumindest eine Komponente in einer Richtung aufweist, die parallel zu einer Transportrichtung A des Bedruckstoffs 04 an einem Ort eines Auftreffens des zumindest einen Gasstroms 08 auf den Bedruckstoff 04 orientiert ist.
Bevorzugt wird der Bedruckstoff 04 entlang seines Transportwegs vor einem Kontakt mit der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 erhitzt, beispielsweise mittels zumindest eines Heißlufttrockners und/oder zumindest eines Infrarot-Strahlungstrockners und/oder zumindest eines UV-Strahlungstrockners und/oder zumindest einer Heizeinrichtung. Bevorzugt besteht der zumindest eine Gasstrom aus Luft und/oder Druckluft und/oder zumindest einem anderen Gas oder Gasgemisch. Bevorzug weist der zumindest eine Gasstrom eine relative Luftfeuchtigkeit von weniger als 50 %, weiter bevorzugt weniger als 40 %, noch weiter bevorzugt weniger als 30 % und noch weiter bevorzugt weniger als 20 % auf.
Der Transportweg des Bedruckstoffs 04 umschließt die Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 in Umfangsrichtung in einem Winkelbereich von bevorzugt zumindest 90°, weiter bevorzugt zumindest 120° und noch weiter bevorzugt zumindest 180°.
Bevorzugt trifft der Gasstrom an einem Ort auf den Bedruckstoff 04, der in dem Kontaktbereich des Bedruckstoffs 04 mit der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 liegt.
Bevorzugt ist eine Temperatur der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02 niedriger als eine Temperatur des Bedruckstoffs 04 vor dem Kontaktbereich des Bedruckstoffs 04 mit der Mantelfläche 09 der zumindest einen temperierbaren Walze 02
Bevorzugt wird in der Druckmaschine entlang des Transportwegs vor der zumindest einen temperierbaren Walze 02 und weiter bevorzugt vor dem zumindest einen Trockner zumindest eine Druckfarbe und/oder zumindest ein Lack, insbesondere zumindest eine wasserbasierte Druckfarbe und/oder zumindest ein wasserbasierter Lack auf den Bedruckstoff 04 aufgetragen. Dazu sind unterschiedlichste bekannte Druckverfahren geeignet, insbesondere Offset-Druckverfahren, Flexo-Druckverfahren, Hochdruckverfahren, Tiefdruckverfahren und Tintenstrahl-Druckverfahren.
In einer alternativen Ausführungsform und/oder zusätzlich entlang des Transportwegs vor der zumindest einen temperierbaren Walze 02 ist bevorzugt zumindest eine beheizbare und/oder beheizte Walze 02 angeordnet, wobei zumindest eine auf die zumindest einen beheizbare und/oder beheizte Walze 02 gerichtete Blasvorrichtung 07 zumindest eine als Heizaustrittsöffnung 06 ausgebildete Austrittsöffnung 06 aufweist, deren Austrittsrichtung D zumindest mit einer Komponente von der zumindest einen Heizaustrittsöffnung 06 auf eine Mantelfläche 09 der zumindest einen beheizbaren und/oder beheizten Walze 02 ausgerichtet ist und wobei bevorzugt diese Austrittsrichtung D der zumindest einen Heizaustrittsöffnung 06 eine Komponente in einer Richtung aufweist, die einer für einen Druckbetrieb vorgesehenen Rotationsrichtung C eines der zumindest einen Heizaustrittsöffnung 06 nächsten Bereichs der Mantelfläche 09 der zumindest einen beheizbaren und/oder beheizten Walze 02 entspricht.
Bezugszeichenliste

01: Trocknungseinrichtung
02: Walze, Kühlwalze, temperierbar
03: Rotationsachse (02)
04: Bedruckstoff, bahnförmiger, Bedruckstoffbahn
05
06: Austrittsöffnung, Heizaustrittsöffnung (07)
07: Blasvorrichtung
08: Gasstrom
09: Mantelfläche (02)
A: Transportrichtung (04)
B: Richtung, axial
C: Rotationsrichtung
D: Richtung, Austrittsrichtung (06)

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 102007000508 A1 [0003]
EP 1795347 A2 [0004]
WO 2006/117578 A1 [0005]

Claims

Trocknungseinrichtung (01) einer Druckmaschine, wobei die Trocknungseinrichtung (01) zumindest eine temperierbare und/oder temperierte Walze (02) und zumindest eine Blasvorrichtung (07) aufweist und wobei die zumindest eine Blasvorrichtung (07) zumindest eine Austrittsöffnung (06) aufweist, deren Austrittsrichtung (D) zumindest mit einer Komponente von der zumindest einen Austrittsöffnung (06) auf eine Mantelfläche (09) der zumindest einen temperierbaren Walze (02) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung (D) der zumindest einen Austrittsöffnung (06) eine Komponente in einer Richtung aufweist, die parallel zu einer Tangente an eine für einen Druckbetrieb vorgesehene Rotationsrichtung (C) eines der zumindest einen Austrittsöffnung (06) nächsten Bereichs der Mantelfläche (09) der zumindest einen temperierbaren Walze (02) orientiert ist.
Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine temperierbare Walze (02) von zumindest einer Temperierflüssigkeit durchströmbar und/oder durchströmt ist und/oder dass die zumindest eine temperierbare Walze (02) als zumindest eine Kühlwalze (02) ausgebildet ist.
Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung (07) an zumindest eine Druckluftquelle angeschlossen ist.
Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportweg des Bedruckstoffs (04) eine Mantelfläche (09) der zumindest einen temperierbaren Walze (02) in Umfangsrichtung in einem Winkelbereich von zumindest 90° umschließt.
Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmaschine eine Rollen-Druckmaschine ist und/oder dass der zumindest eine Bedruckstoff (04) zumindest ein bahnförmiger Bedruckstoff (04) ist.
Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang eines Transportwegs des Bedruckstoffs (04) vor der zumindest einen temperierbaren Walze (02) zumindest ein Heißlufttrockner und/oder zumindest ein Infrarot-Strahlungstrockner und/oder zumindest ein UV-Strahlungstrockner und/oder zumindest ein Heizkörper angeordnet ist.
Verfahren zur Trocknung eines Bedruckstoffs (04) mittels zumindest einer Trocknungseinrichtung (01) einer Druckmaschine, wobei der Bedruckstoff (04) entlang eines Transportwegs um zumindest eine temperierbare und/oder temperierte Walze (02) geleitet wird und wobei zumindest ein Gasstrom (08) aus zumindest einer Austrittsöffnung (06) einer Blasvorrichtung (07) in einer Austrittsrichtung (D) auf einen Kontaktbereich des Bedruckstoff (04) mit einer Mantelfläche (09) der zumindest einen temperierbaren Walze (02) geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung (D) zumindest eine Komponente in einer Richtung aufweist, die parallel zu einer Transportrichtung (A) des Bedruckstoffs (04) an einem Ort eines Auftreffens des zumindest einen Gasstroms (08) auf den Bedruckstoff (04) orientiert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine temperierbare Walze (02) von zumindest einer Temperierflüssigkeit durchströmt ist und/oder dass die zumindest eine temperierbare Walze (02) als zumindest eine Kühlwalze (02) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedruckstoff (04) entlang seines Transportwegs vor einem Kontakt mit der Mantelfläche (09) der zumindest einen temperierbaren Walze (02) erhitzt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Gasstrom aus einer Druckluftquelle stammt und eine relative Luftfeuchtigkeit von weniger als 40 % aufweist.