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Die Erfindung betrifft eine Maschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der grafischen Industrie und dort insbesondere im Bereich des industriellen Tintendrucks (Inkjet) auf flache Substrate, d.h. im Besonderen des Auftragens und Trocknens von flüssiger Tinte auf bogenförmige Bedruckstoffe, bevorzugt aus Papier, Pappe, Karton oder Kunststoff.
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Stand der Technik
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Das Auftragen flüssiger Tinte erfolgt bei dem bekannten DOD-Tintendruckverfahren (drop-on-demand), indem ein Druckbild auf einem flachen Bedruckstoff erzeugt wird, wobei ein Tintendruckkopf (kurz: Kopf) mit einzeln ansteuerbaren Düsen dem zu druckenden Bild entsprechend feinste Tintentropfen, bevorzugt im Pikoliter-Bereich, erzeugt und diese berührungslos als Druckpunkte auf den Bedruckstoff überträgt. Das Ansteuern der Düsen kann mittels Piezoaktoren erfolgen.
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Beim so genannten wasserbasierten Tintendruck enthält die flüssige Tinte einen Anteil Wasser zur Aufnahme des Farbmittel, insbesondere eines Pigments. Das Farbmittel wird mittels eines vom Tintendruckkopf erzeugten Tropfens auf den Bedruckstoff übertragen. Das dabei ebenfalls übertragene Wasser wird anschließend wieder vom Bedruckstoff entfernt, bevorzugt durch thermisches Trocknen, z.B. durch Bestrahlen mit InfrarotStrahlung.
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Ein ausreichendes thermisches Trocknen wasserbasierter Tinten auf dem bewegten Bedruckstoff erfordert einen Trockner zur Erzeugung einer hohen räumlichen Leistungsdichte, welcher alles überschüssige Wasser in der kurzen Verweilzeit des Bedruckstoffs im Wirkbereich des Trockners verdampft. Es erfolgt daher im Bereich des Trockners ein hoher Energieeintrag in die Maschine. Infolgedessen kann es zu einer unerwünschten Wärmeausdehnung von Maschinenteilen, wie z.B. Seitenwänden oder Zylindern, kommen.
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Die
DE 11 2015 004 269 T5 offenbart eine Bilderzeugungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Zur Kühlung eines Gegendruckzylinders wird ein Gaskompressor eingesetzt. Dieser ist unterhalb des Gegendruckzylinders angeordnet und bläst gekühlte Luft zum Gegendruckzylinder.
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Eine unter dem Produktnamen „Primefire“ bekannte und von der Heidelberger Druckmaschinen AG, Deutschland, entwickelte Tintendruckmaschine für die industrielle Produktion bedruckt Papierbogen mit wasserbasierten Inkjet-Tinten. Die Maschine umfasst sieben aufeinander folgende, dem so genannten „Jetting-Zylinder“ zugeordnete Druckstationen, welche die Farben CMYK (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) und OGV (Orange, Grün, Violett) mit Druckköpfen auf das Papier übertragen. Die aufgetragenen Tinten werden unter Einsatz von IR-Trocknern getrocknet. In dieser Maschine erfolgt eine Temperierung des Jetting-Zylinders mit Blasluft von oben, von wo auch die Druckköpfe auf das Papier drucken.
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Im Stand der Technik kann jedoch das Problem auftreten, dass die Kühlung nicht ausreichend ist, insbesondere bei einem Maschinenstopp, also bei stillstehendem Bogentransport.
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Aufgabe
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik zu schaffen, welche eine ausreichende Temperierung von Maschinenteilen und Bedruckstoff, insbesondere bei einem Maschinenstopp, ermöglicht und welche insbesondere einen nur unwesentlichen Temperaturunterschied zwischen Transporttrommeln und transportiertem Bedruckstoff sowie eine homogene Temperaturverteilung im Bedruckstoff ermöglicht.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Maschine nach Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und der Zeichnung.
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Bedruckstoff kann Folgendes umfassen: Papier, Karton, Pappe (auch Wellpappe) oder Kunststoffe, jeweils als Bogen.
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Transporttrommel kann Folgendes umfassen: Eine rotierende oder rotierbare Trommel, welche einen Bogen aus Bedruckstoff transportiert, insbesondere ein Zylinder mit Kreisquerschnitt oder mit einer Kreisquerschnittsverjüngung, bevorzugt ein Gegendruckzylinder oder eine so genannte Umführtrommel.
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Eine erfindungsgemäße Maschine zum Bedrucken von Bedruckstoffbogen mit Tinte, umfassend einen Transportpfad für Bedruckstoffbogen, eine erste Transporttrommel des Transportpfades, eine der ersten Transporttrommel im Transportpfad nachgeordneten zweite Transporttrommel, wenigstens einen Tinten-Druckkopf am Umfang der zweiten Transporttrommel, eine Blaseinrichtung, welche wenigstens einen Abschnitt der zweiten Transporttrommel mit temperierter Blasluft beaufschlägt, eine der zweiten Transporttrommel im Transportpfad nachgeordnete dritte Transporttrommel, und wenigstens einen Wärmeenergie erzeugenden Trockner , zeichnet sich dadurch aus, dass die Blaseinrichtung wenigstens ein Luftleitblech umfasst, welches temperierte Blasluft zur ersten Transporttrommel und somit zu dortigen Bedruckstoffbogen führt.
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Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise eine ausreichende Temperierung von Maschinenteilen, z.B. Transporttrommeln, und Bedruckstoff, insbesondere bei einem Maschinenstopp, und insbesondere einen (zur Erzeugung hoher Druckqualität) nur unwesentlichen Temperaturunterschied zwischen Transporttrommeln und transportiertem Bedruckstoff sowie eine homogene Temperaturverteilung im Bedruckstoff.
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Erfindungsgemäß lassen sich die Temperaturen der zweiten Transporttrommel und des Bedruckstoffs bis auf wenige Grad Celsius angleichen.
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Die Erfindung sieht hierzu wenigstens ein Luftleitblech vor, welches temperierte, insbesondere gekühlte Blasluft zur ersten Transporttrommel und somit zu dortigen Bedruckstoffbogen führt. Die Blasluft der Blaseinrichtung temperiert, insbesondere kühlt daher nicht nur die zweite Transporttrommel, auf welcher sich der Bedruckstoff während des Bedruckens befindet, sondern auch den Bedruckstoff noch bevor dieser bedruckt wird. Auf diese Weise kann der Temperaturunterschied zwischen der zweiten Transporttrommel und dem ihr zugeführten Bedruckstoff ausreichend gering gehalten werden. Das Leitblech wird dabei als einfaches Mittel eingesetzt, bevorzugt überschüssige Blasluft der Blaseinrichtung zur ersten Transporttrommel und somit zu dortigen Bedruckstoffbogen zu leiten. Die Blaseinrichtung bekommt auf diese Weise - neben der Funktion, die zweite Transporttrommel zu temperieren - eine weitere Funktion, nämlich auch die Bogen zu temperieren. Das Leitblech nimmt wenig Bauraum ein und kann daher auf einfache Weise bevorzugt benachbart zur Blaseinrichtung in der Maschine und bevorzugt unter der ersten Transporttrommel oder einem Bogenleitblech der ersten Transporttrommel angeordnet werden.
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Weiterbildungen der Erfindung
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Maschine einen Blaskasten umfasst, welcher im Wesentlichen unter der zweiten Transporttrommel angeordnet ist und temperierte Blasluft im Wesentlichen nach oben abgibt. Der Blaskasten strömt die zweite Transporttrommel bevorzugt direkt mit gekühlter Blasluft an. Dabei ist von Vorteil, dass der Blaskasten bezüglich der zweiten Transporttrommel den Druckköpfen im Wesentlichen gegenüberliegt (Köpfe „oben“, Blaskasten „unten“) und somit ausreichend Bauraum für den Blaskasten zur Verfügung steht. Auch stören die Köpfe den Blasluftstrom nicht. Die Blasluftverteilung kann durch den Blaskasten (dessen Größe, dessen Form und/oder dessen Aufbau) so beeinflusst werden, dass diese im Wesentlichen über die Breite der Maschine oder wenigstens der zweiten Transporttrommel möglichst gleichmäßig ist.
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Die Strömungsgeschwindigkeit der Blasluft wird derart klein gewählt, dass ein störender Einfluss auf einen ruhigen Bogenlauf ausgeschlossen werden kann und dass möglichst wenig verunreinigte Umgebungsluft mit geblasen wird. Der Volumenstrom wird dabei derart groß gewählt, dass eine ausreichende Temperierung erreicht wird.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Blaskasten mit einem Kühler, einem Gebläse und einem Filter verbunden ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Luftleitblech im Wesentlichen unter der ersten Transporttrommel oder unter einem der ersten Transporttrommel zugeordneten Bogenleitblech angeordnet ist. Auf diese Weise kann mit einfachen, kostengünstigen und Bauraum sparenden Mittel erreicht werden, dass überschüssige Blasluft der Blaseinrichtung zur ersten Transporttrommel oder zu deren Bogenleitblech gelangt. Zudem werden auf diese Weise die zweite Transporttrommel und der Bogen mit Blasluft derselben Temperatur beaufschlagt.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Blaseinrichtung wenigstens ein weiteres Luftleitblech aufweist, welches temperierte Blasluft zur dritten Transporttrommel führt.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das weitere Luftleitblech im Wesentlichen unter der dritten Transporttrommel oder unter einem der dritten Transporttrommel zugeordneten weiteren Bogenleitblech angeordnet ist. Auf diese Weise kann mit einfachen, kostengünstigen und Bauraum sparenden Mittel erreicht werden, dass überschüssige Blasluft der Blaseinrichtung zur dritten Transporttrommel oder zu deren Bogenleitblech gelangt.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Maschine ein Luftschwert umfasst, welche temperierte Blasluft in einen Auslaufzwickel zwischen der zweiten Transporttrommel und der dritten Transporttrommel bläst. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass Abwärme des Trockners nicht oder nur in unwesentlichem Ausmaß zur zweiten Transporttrommel gelangt, insbesondere bei Maschinenstilstand.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Luftschwert mit Blasluft versorgt wird, wobei die Blasluft während des Druckbetriebs der Maschine einen ersten Volumenstrom und während des Stillstands der Maschine einen gegenüber dem ersten Volumenstrom höheren zweiten Volumenstrom hat. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass Abwärme des Trockners bei Maschinenstillstand nicht oder nur in unwesentlichem Ausmaß zu lokaler Erwärmung und Wärmeausdehnung der zweiten Transporttrommel führt. Das Luftschwert erzeugt bevorzugt einen Luftvorhang mit derart hohem Volumenstrom und derart geringer Strömungsgeschwindigkeit, dass ein störender Wärmeübergang vom Trockner zur zweiten Transporttrommel verhindert wird, ohne dass der Bogenlauf gestört und/oder Verunreinigungen aus der Umgebung mit geblasen werden. Gleichzeitig kann die Blasluft-Erzeugung durch den Blaskasten reduziert oder unterbrochen werden, um zu verhindern, dass Staub nach oben zu den Druckköpfen geblasen wird.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Blaskasten zusammen mit dem Luftleitblech und dem weiteren Luftleitblech eine Abschirmung zum Boden der Maschine bildet, welche Staub abschirmt. Am Boden der Maschine sammelt sich mit der Zeit Staub, insbesondere Papierstaub. Die Weiterbildung der Erfindung schirmt den Boden ab, so dass effektiv verhindert werden kann, dass dieser Staub nach oben zu den Trommeln oder gar zu den hochempfindlichen Druckköpfen geblasen wird.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass die Maschine eine 7-Farben-Tintendruckmaschine ist, welche mittels einer Vielzahl von Tintendruckköpfen wasserbasierte Tinten verdruckt und die Tinten mittels wenigstens einem Trockner thermisch trocknet.
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Die Erzeugung der Blasluft (des Blaskastens und/oder des Luftschwerts) kann bevorzugt gesteuert erfolgen, z.B. gemäß der folgenden Tabelle:
Maschinenzustand | Blasluft Blaskasten | Blasluft Luftschwert |
| | |
Standby (Nachtmodus) | aus | aus |
| | |
Betrieb mit Bogentransport | an | an |
| 500 bis 1000 m3/h | 100 bis 300 m3/h |
| 25°C | 25°C |
| | |
Betrieb ohne | an | an |
Bogentransport | 500 bis 1000 m3/h | 100 bis 300 m3/h |
| 25°C | 25°C |
| | |
Maschinenstillstand ohne | aus | an |
Bogen (Pause) | | 100 bis 300 m3/h |
| | 25°C |
| | |
Maschinenstillstand mit | aus | an |
Bogen (Notstop) | | 100 bis 300 m3/h |
| | 25°C |
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Die Merkmale der Erfindung, der Weiterbildungen der Erfindung und der Ausführungsbeispiele zur Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar. Weiterbildungen der Erfindung können zudem die - im obigen Abschnitt „Technisches Gebiet der Erfindung“ offenbarten - Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aufweisen.
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Ausführungsbeispiele zur Erfindung
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Die Erfindung und deren bevorzugte Weiterbildungen werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
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Die Zeichnung zeigt:
- 1 Eine erfindungsgemäße Maschine
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1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zum Bedrucken von Bedruckstoffbogen 2 mit Tinte. Die Tinte wird mittels mehrerer Tintendruckköpfe 3 auf den Bedruckstoffbogen übertragen und mittels eines Trockners 3' (oder mehrerer Trockner) getrocknet. Bei der Tinte handelt es sich um wasserbasierte Tinte bzw. Tinten, z.B. in den sieben Farben CMY, OGV und K. Der Trockner ist ein thermischer Trockner, bevorzugt ein Infrarot-Trockner und/oder Heißluft-Trockner.
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Die Maschine 1 umfasst einen Transportpfad 4 für die Bedruckstoffbogen 2. Der Transportpfad weist mehrere, aufeinander folgende, die Bogen jeweils übergebende Transporttrommeln auf, wenigstens eine erste Transporttrommel 4a, zweite Transporttrommel 4b und dritte Transporttrommel 4c. Die Transporttrommeln 4a und 4c sind doppeltgroß, während die Transporttrommel 4b vierfach groß ist, d. h. vier bogenführende Abschnitte aufweist. Die Transporttrommel 4b wird auch „Jetting-Zylinder“ genannt, da ihr die Druckköpfe 3 zugeordnet sind. Der Bogentransport findet im Wesentlichen in eine Transportrichtung 15 durch die Maschine 1 statt.
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Zur Temperierung, insbesondere zur Kühlung, der zweiten Transporttrommel 4b, ist unter dieser eine Blaseinrichtung 5 angeordnet. Die Blaseinrichtung umfasst einen Blaskasten 5b, welcher temperierte Blasluft 6 erzeugt und diese als Blasluft 6b in Richtung der zweiten Transporttrommel 4b bläst, bevorzugt in eine Richtung 16 nach oben. Der Blaskasten 5b steht mit einem Kühler 7 für die Luft (bevorzugt ein Wasserkühler), einem Gebläse 8 für die Luft und einem Luft-Filter 9 in Verbindung. Der Blaskasten kann sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Jetting-Zylinders 4b erstrecken. Der Kasten ist bevorzugt seitlich geschlossen und nach oben hin offen oder mit Blasöffnungen oder Blasdüsen versehen.
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Die Blaseinrichtung 5 umfasst weiterhin ein Luftleitblech 5a. Dieses ist dem Blaskasten 5b in Transportrichtung 15 vorgeordnet. Überschüssige Blasluft 6 wird von dem Luftleitblech 5a als Blasluft 6a zur ersten Transporttrommel 4a geleitet. Dort wird die Blasluft 6a von Lüftern eines Bogenleitblechs 10a angesaugt und zur ersten Transporttrommel 4a bzw. zum von ihr geführten Bedruckstoffbogen 2 geblasen um den Bogen zu führen. Das Luftleitblech 5a kann gekrümmt oder wie dargestellt ein- oder mehrfach geknickt sein und auf diese Weise eine zum Bogenleitblechs 10a korrespondierende Kontur besitzen. Das Luftleitblech kann am Blaskasten montiert sein und kann sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Jetting-Zylinders 4b erstrecken. Das Luftleitblech bildet zusammen mit dem Bogenleitblech einen Luftkanal, der sich im Wesentlichen entgegen der Transportrichtung 15 erstreckt. Das Luftleitblech kann aus Blech gefertigt sein.
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Weiterhin umfasst die Blaseinrichtung 5 ein weiteres Luftleitblech 5c. Dieses leitet überschüssige Blasluft 6 als Blasluft 6c zu einem weiteren Bogenleitblech 10c. Lüfter dieses Bogenleitblechs saugen die Blasluft 6c an und blasen sie in Richtung der dritten Transporttrommel 4c bzw. dem von ihr geführten Bedruckstoffbogen 2 um den Bogen zu führen. Das Luftleitblech 5c kann ebenfalls gekrümmt oder wie dargestellt ein- oder mehrfach geknickt sein und auf diese Weise eine zum Bogenleitblechs 10c korrespondierende Kontur besitzen. Das Luftleitblech kann am Blaskasten montiert sein und kann sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Jetting-Zylinders 4b erstrecken. Das Luftleitblech bildet zusammen mit dem Bogenleitblech einen Luftkanal, der sich im Wesentlichen in der Transportrichtung 15 erstreckt. Das Luftleitblech kann aus Blech gefertigt sein.
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Darüber hinaus umfasst die Maschine 1 ein Luftschwert 11, welches Blasluft 6d in Richtung eines Auslaufzwickels 12 bläst. Das Luftschwert ist bevorzugt über der dritten Transporttrommel 4c angeordnet. Das Luftschwert kann mit dem Kühler 7, dem Gebläse 8 und dem Filter 9 verbunden sein. Das Luftschwert kann alternativ mit dem Blaskasten 5b verbunden sein.
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Die Blaseinrichtung 5 bildet zudem eine Abschirmung 13 zum Boden 14 der Maschine 1. Auf diese Weise wird verhindert, dass am Boden liegender Papierstaub von den Bogenleitblechen 10a und 10c bzw. deren Lüftern angesaugt wird und nach oben bis hin zu den hochempfindlichen Druckköpfen 3 geblasen wird. Die derart gebildete Abschirmung erstreckt sich bevorzugt unter den drei Trommeln 4a, 4b und 4c oder wenigstens unter der Trommel 4b und den Übergabestellen zwischen den Trommeln 4a und 4b sowie zwischen den Trommeln 4b und 4c.
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Die Blasluftzufuhr ist bevorzugt gesteuert. Hierzu kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschine
- 2
- Bedruckstoffbogen
- 3
- Tintendruckkopf
- 3'
- Trockner
- 4
- Transportpfad
- 4a
- erste Transporttrommel
- 4b
- zweite Transporttrommel
- 4c
- dritte Transporttrommel
- 5
- Blaseinrichtung
- 5a
- Luftleitblech
- 5b
- Blaskasten
- 5c
- weiteres Luftleitblech
- 6
- Blasluft
- 6a - 6d
- Blasluft
- 7
- Kühler
- 8
- Gebläse
- 9
- Filter
- 10a
- Bogenleitblech
- 10c
- weiteres Bogenleitblech
- 11
- Luftschwert
- 12
- Auslaufzwickel
- 13
- Abschirmung
- 14
- Boden
- 15
- Transportrichtung
- 16
- Richtung nach oben
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112015004269 T5 [0006]