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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trockenvorrichtung für eine Druckmaschine, zum Trocken von auf einem Bedruckstoff frisch aufgebrachter Druckfarbe oder Lack gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Trockenvorrichtung, bei der ein Bedruckstoffbogen auf einem Bogenführungszylinder gehalten ist und eine UV-Strahlungsquelle zum Trocknen des Bogens auf eine Mantelfläche des Zylinders ausgerichtet ist, ist aus
DE 10 2008 045 433 A1 bekannt.
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Kurzwellige UV-Strahlung mit Wellenlängen unter 200 nm, wie sie insbesondere einen erheblichen Anteil der Emission der verbreiteten Quecksilberdampflampen ausmacht, ermöglicht zwar eine effiziente Anregung der Trocknungsreaktionen, hat aber den Nachteil, dass sie vom Sauerstoff der Luft stark absorbiert wird. Damit diese Strahlung genutzt werden kann, muss der Raum zwischen der Strahlungsquelle und der zu trocknenden Oberfläche möglichst vollständig sauerstofffrei gehalten werden. Dies kann durch kontinuierliches Spülen des Zwischenraums mit Stickstoffgas geschehen, doch verursacht dabei der Gasverbrauch hohe Betriebskosten.
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Aus
DE 10 2013 019 814 A1 ist eine Trockenvorrichtung bekannt, bei der ein Gehäuse, das eine UV-Strahlungsquelle umgibt, ein Fenster aus für die UV-Strahlung transparentem festem Material aufweist. Das Innere des Gehäuses ist hier leicht sauerstofffrei zu halten. Allerdings muss das Fenster jedoch in sicherem Abstand von dem Bedruckstoff gehalten werden, um einen Kontakt zwischen beiden zu verhindern, der zu einem Verwischen von Farbe oder Lack auf dem Bedruckstoff und einem Einbrennen des Lacks oder der Druckfarbe an dem Fenster führen würde. Wenn der Zwischenraum zwischen dem Fenster und dem Bedruckstoff Luft enthält, kann deren Sauerstoff die UV-Strahlung weiterhin absorbieren.
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Ein anderer, zum Beispiel aus
DE 197 40 991 A1 bekannter Ansatz ist, eine Bestrahlungskammer zu schaffen, in die der Bedruckstoff durch einen ersten schmalen Schlitz eingeführt und über einen zweiten Schlitz wieder ausgeführt wird, gleichzeitig aber der Gasaustausch über die Schlitze zwischen der Bestrahlungskammer und der Umgebung minimiert ist. Eine solche Trockenvorrichtung ist jedoch im Wesentlichen nur zum Trocknen einer Materialbahn geeignet, nicht aber für die Behandlung einzelner Bogen.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Trockenvorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe oder Lack an Druckerzeugnissen zu schaffen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Trockenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass in Folge der Fixierung des Bedruckstoffs an der Trägerplatte durch Ansaugen der Abstand zwischen dem zweiten Wandelement der Bestrahlungskammer und der relativ zu dem zweiten Wandelement beweglichen Trägerplatte sehr klein gewählt werden kann, ohne dass die Gefahr eines Kontakts des Bedruckstoffs mit dem zweiten Wandelement und des Verwischens von Druckfarbe oder Lack besteht. Aufgrund des geringen Abstands genügt eine geringe Zufuhr von Gas, die Bestrahlungskammer im Wesentlichen frei von Luftsauerstoff zu halten.
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Das zweite Wandelement ist vorzugsweise durch eine der Trägerfläche zugewandte Hohlform gebildet, die die Strahlungsquelle aufnimmt.
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Zum Anpassen an unterschiedliche Stärken von der auf der Trägerplatte geförderten Bedruckstoffe sollten Stellmittel vorgesehen sein, mit denen der Abstand der Hohlform von der Trägerplatte justierbar ist.
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Eine Seitenwand der Hohlform kann an ihrem der Trägerfläche zugewandten Rand zu einem zu der Trägerfläche parallelen Flansch verbreitert sein, um so die Länge des Spalts, über den Gas aus der Bestrahlungskammer entweichen bzw. Umgebungsluft in sie eindringen kann, zu verlängern. So kann der Gasaustausch zwischen Bestrahlungskammer und Umgebung bzw. der Gasverbrauch zum sauerstofffrei Halten der Bestrahlungskammer minimiert werden.
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Vorzugsweise ist die Trägerfläche eine Mantelfläche eines drehbaren Zylinders.
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Um bogenförmigen Bedruckstoff sicher zu fördern, kann an der Trägerfläche ein Greifer zum Greifen einer in Förderrichtung vorderen Kante des Bedruckstoffs vorgesehen sein, insbesondere kann die Trägerfläche die Mantelfläche eines herkömmlicherweise in einer Bogendruckmaschine eingesetzten Greiferzylinders sein.
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Dieser Greifer sollte zumindest in seiner den Bedruckstoff fixierenden Stellung in die Trägerfläche versenkt sein, um den Abstand zwischen dem Bedruckstoff und dem ihm zugewandten Rand der Hohlform minimieren zu können.
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In der Nähe des Greifers kann die Trägerfläche von Saugöffnungen freigehalten sein, um eine Freigabe des Bedruckstoffs nach dem Durchgang durch die Bestrahlungskammer zu erleichtern.
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Wenn die Trägerfläche eine periodische Bewegung ausführt, insbesondere wenn die Trägerfläche die Mantelfläche eines Zylinders und die periodische Bewegung eine Drehung des Zylinders ist, sollte wenigstens eines der Sauglöcher nur in einer Phase dieser periodischen Bewegung mit Unterdruck beaufschlagt sein, sei es, um bei der Übergabe eines Bedruckstoffbogens an den Zylinder die exakte Positionierung des Bogens an der Trägerfläche oder, nach dem Bestrahlen, die Freigabe des Bedruckstoffbogens zu erleichtern.
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Um die Zeitspanne zu verlängern, in der der Bedruckstoff der UV-Strahlung ausgesetzt ist, können mehrere Bestrahlungskammern an der Trägerfläche in Förderrichtung gestaffelt sein, so dass sie von einem Bedruckstoffbogen nacheinander durchlaufen werden.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Druckmaschine mit mehreren Druck- und/oder Lackwerken, bei der eine Trockenvorrichtung der oben beschriebenen Art an einem Transportweg des Bedruckstoffs angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Trockenvorrichtung kann am Ende eines Bedruckstoff-Transportwegs der Druckmaschine angeordnet sein. Aufgrund ihrer kompakten Form eignet sich die Trockenvorrichtung besonders gut zur Anbringung am Bedruckstoff-Transportweg innerhalb der Druckmaschine, zwischen zweien ihrer Druck- oder Lackwerke.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Bogendruckmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ein vergrößertes Detail der Bogendruckmaschine aus 1.
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Die in 1 dargestellte Bogendruckmaschine umfasst einen Bogenanleger 01, einen Bändertisch 02, eine Bogenanlage 03 und eine Bogenauslage 04. Zwischen der Bogenanlage 03 und der Bogenauslage 04 sind sogenannte Werke angeordnet, die beispielsweise als Druckwerk, Lackwerk, Kalibrierwerk oder in anderer geeigneter Weise ausgebildet sind. 1 zeigt exemplarisch zwei Druckwerke 05, 06 und ein Lackwerk 07; weitere in der Figur nicht dargestellte Druck- oder Lackwerke können zwischen dem Druckwerk 06 und dem Lackwerk 07 vorgesehen sein. Die in der Figur gezeigten Druckwerke 05, 06 drucken jeweils unterschiedliche Farben auf eine gleiche Seite der durch sie hindurch laufenden Bogen, und das Lackwerk 07 trägt auf dieselbe Seite eine Lackschicht auf. Die nicht gezeigten Druck- oder Lackwerke können auf dieselbe Seite der Bogen oder die gegenüberliegende drucken.
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Die Druckwerke 05, 06 umfassen jeweils zwei Greiferzylinder 08, 09 zum Fördern der zu bedruckenden Bogen. Der Greiferzylinder 08 übernimmt die Bogen jeweils von der vorhergehenden Baugruppe, hier also von der Bogenanlage 03 oder dem vorhergehenden Druckwerk 05, fördert sie durch einen von ihm und einem Gummituchzylinder 10 gebildeten Druckspalt 11 und übergibt sie schließlich an den nachfolgenden Greiferzylinder 09.
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Das Lackwerk 07 umfasst ebenfalls einen Greiferzylinder 08, der die Bogen von dem Greiferzylinder 09 des vorhergehenden Druckwerks 06 übernimmt und zusammen mit einer Lackwalze 12 einen Spalt 13 bildet, durch den die Bogen vor der Übergabe an die Auslage 04 gezogen werden.
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Je nach Art der Farbe oder des Lacks, die im Druckspalt 11 oder im Spalt 13 aufgetragen wird, kann es nötig sein, die Bogen zu trocknen, bevor sie den nächsten Spalt durchlaufen oder die Bogenauslage 04 erreichen. In den drei Druck- und Lackwerken 05, 06, 07 ist zu diesem Zweck, jeweils in Laufrichtung der Bogen kurz hinter dem Spalt 11 bzw. 13, eine Gruppe von Hohlformen 14 mit der Umfangsfläche des Greiferzylinders 08 zugewandten offenen Seiten montiert, die jeweils zusammen mit dem Greiferzylinder 08 eine Trocknungsvorrichtung bilden. Die 1 zeigt in jedem der drei Werke 05, 06, 07 eine Gruppe von drei solchen Hohlformen 14, doch versteht sich, dass die Zahl der Hohlformen je nach Geschwindigkeit, mit der die Bogen gefördert werden, und der zum Trocknen erforderlichen Einwirkungszeit oder auch je nach verfügbarem Bauraum variieren kann.
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2 zeigt ein Detail eines Greiferzylinders 08 eines der Druck- oder Lackwerke 05, 06, 07 und einer an dem Zylinder 08 angeordneten Hohlform 14. Die Hohlform 14 hat im Wesentlichen die Gestalt einer Rinne, die in 2 quer geschnitten zu sehen ist, sich in Richtung der Drehachse des Greiferzylinders 08 über dessen gesamte Länge erstreckt und zusammen mit dem Greiferzylinder 08 eine Bestrahlungskammer 15 begrenzt. In der Bestrahlungskammer 15 ist eine UV-Strahlungsquelle 16, hier zum Beispiel in Form einer sich über die gesamte Länge der Hohlform 14 erstreckenden Quecksilberdampf-Entladungsröhre, angeordnet. Selbstverständlich kommen auch andere UV-Strahlungsquellen wie etwa UV-LEDs in Betracht.
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An einer von der Mantelfläche des Greiferzylinders 08 abgewandten Seite der Strahlungsquelle 16 ist ein Reflektor 17 vorgesehen, um die Strahlung der Quelle 16 zu einer dem Greiferzylinder 08 zugewandten Öffnung 18 der Bestrahlungskammer 15 zu reflektieren. Seitenwände 19 der Hohlform 14 sind an ihren dem Zylinder 08 zugewandten Rändern zu Flanschen 20 verbreitert, die einem an dem Greiferzylinder 08 fixierten und an dessen Mantelfläche 27 anliegenden Bedruckstoffbogen 21 unter Ausbildung eines schmalen Spalts 22 gegenüberliegen.
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Die Breite des Spalts 22 ist mit Hilfe von Stellschrauben 23 justierbar, die in einem Gewinde eines in der Druckmaschine ortsfesten Trägers 24 eingreifen und in einer Aussparung 25 der Hohlform 14 drehbar gehalten sind.
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Eine Versorgungsleitung für ein UV-durchlässiges Inertgas, typischerweise Stickstoff, mündet in die Bestrahlungskammer 15 an einem Einlass 26. Das über diesen Einlass 26 zugeführte Gas verdrängt die in der Hohlform 14 enthaltene sauerstoffhaltige Luft durch die Spalte 22. Je enger die Spalte 22 sind, um so zuverlässiger ist bei kontinuierlicher Zufuhr des Inertgases das Eindringen von Sauerstoff in die Hohlform 14 über die Spalte 22 ausgeschlossen, doch gleichzeitig nimmt mit abnehmender Breite der Spalte 22 auch die Strömungsgeschwindigkeit in ihnen zu, so dass der in den Spalten 22 auftretende dynamische Unterdruck den Bedruckstoffbogen 21 vom Zylinder 08 abheben und in Kontakt mit einem der Flansche 20 bringen kann, sofern keine geeigneten Gegenmaßnahmen zum Fixieren des Bedruckstoffbogens 21 getroffen werden.
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Diese Gegenmaßnahmen bestehen hier darin, dass die Mantelfläche 27 des Zylinders 08 auf einem Großteil ihrer Fläche mit Saugöffnungen 28 versehen ist, die mit Unterdruck beaufschlagbar sind, um den Bedruckstoffbogen 21 auf einem Großteil seiner Ausdehnung an der Mantelfläche 07 zu fixieren.
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Bei der hier gezeigten Ausgestaltung der Mantelfläche 07 fehlen die Saugöffnungen 28 in der Umgebung eines Greifers 29, damit, wenn der Greifer 29 die in Förderrichtung vordere Kante 30 des Bedruckstoffbogens 21 freigibt, nachdem sie die Hohlformen 14 passiert hat, die Kante 30 sich aus einer Vertiefung 31 der Mantelfläche 27, in der der Greifer 29 aufgenommen ist, lösen kann, um von einem Greifer eines nachfolgenden Greiferzylinders 09 oder der Bogenauslage 04 übernommen zu werden.
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In seiner gezeigten, den Bedruckstoffbogen 21 fixierenden Stellung ist der Greifer 29 in der Vertiefung 31 vollständig aufgenommen, so dass er im Laufe einer Umdrehung des Greiferzylinders 08 auch bei verschwindender Breite der Spalte 22 die Hohlformen 14 sicher passieren kann, ohne an die Flansche 20 anzustoßen.
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Zur Beaufschlagung der Saugöffnungen 28 mit Unterdruck dienen hier Kanäle oder Rohre 32, die sich im Innern des Zylinders 08 axial erstrecken und von denen jedes mit den Saugöffnungen 28 an einem Umfangsabschnitt der Mantelfläche 27 verbunden ist. Eine Verteilerleitung 33 hat die Form eines zur Achse des Zylinders 08 konzentrischen Bogens, der jeweils mit den ihm gegenüberliegenden Rohren 32 kommuniziert. So sind die Rohre 32 und die mit ihnen verbundenen Saugöffnungen 28 jeweils so lange mit Unterdruck beaufschlagt, wie die Rohre sich entlang des Bogens der Verteilerleitung 33 bewegen. Die Verteilerleitung 33 erstreckt sich nicht bis in einen Bereich 34 des Greiferzylinders 08, in dem dieser den Bedruckstoffbogen 21 von einem vorhergehenden Zylinder übernimmt, so dass die Bewegung des Bogens 21 dort nicht von Luftströmungen beeinflusst ist und die Vorderkante 30 des Bogens vom Greifer 29 sicher aufgenommen werden kann. Wenn nach Fixierung des Bogens durch den Greifer 29 der Zylinder 09 weiterrotiert, kommt zunächst ein vorderer Bereich des Bogens 21 in den Einfluss der Ansaugung, während ein hinterer Bereich noch von der Mantelfläche 27 entfernt und lose ist. In dem sich die Ansaugung sukzessive von vorne nach hinten über den Bogen 21 ausdehnt, werden eventuelle Unebenheiten nach hinten weggeschoben, und der Bogen 21 kommt auf seiner gesamten Fläche an der Mantelfläche 27 faltenfrei zur Anlage.
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Die Verteilerleitung 33 reicht nicht bis in einen Bereich 35 des Greiferzylinders 08, in dem die Übergabe an den nächsten Zylinder oder den Bogenausleger 04 stattfindet. Sobald ein Rohr 32 diesen Bereich 35 erreicht und dadurch aufhört, mit der Verteilerleitung 33 zu überlappen, sind die mit dem Rohr 32 verbundenen Saugöffnungen 28 nicht mehr mit Unterdruck beaufschlagt. Daher kann der Bogen 21 sich im Bereich 35 ungehindert vom Greiferzylinder 08 lösen.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bogenanleger
- 02
- Bändertisch
- 03
- Bogenanlage
- 04
- Bogelauslage
- 05
- Druckwerk
- 06
- Druckwerk
- 07
- Lackwerk
- 08
- Zylinder
- 09
- Zylinder
- 10
- Gummituchzylinder
- 11
- Druckspalt
- 12
- Lackwalze
- 13
- Spalt
- 14
- Hohlform
- 15
- Bestrahlungskammer
- 16
- UV-Strahlungsquelle
- 17
- Reflektor
- 18
- Öffnung
- 19
- Seitenwand
- 20
- Flansch
- 21
- Bedruckstoffbogen
- 22
- Spalt
- 23
- Stellschraube
- 24
- Träger
- 25
- Aussparung
- 26
- Versorgungsleitung
- 27
- Mantelfläche
- 28
- Saugöffnung
- 29
- Greifer
- 30
- vordere Kante
- 31
- Vertiefung
- 32
- Rohr
- 33
- Verteilerleitung
- 34
- Bereich
- 35
- Bereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008045433 A1 [0002]
- DE 102013019814 A1 [0004]
- DE 19740991 A1 [0005]
