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Die Erfindung betrifft eine Druckmaschinen-Sprühvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1.
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Demgemäß betrifft die Erfindung eine Druckmaschinen-Sprühvorrichtung, enthaltend
einen Sprühbalken mit einer Vielzahl von Sprühöffnungen zum Sprühen von
Feuchtwasser auf einen rotierenden Zylinder einer Feuchtwasser-Offset-
Druckmaschine, wobei dem Sprühbalken das Feuchtwasser mit Überschußmenge
zuführbar und die Überschußmenge von ihm abführbar ist.
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Ein rotierender Zylinder ist insbesondere eine Feuchtwerkswalze, kann aber auch
ein Plattenzylinder, eine Farbwerkswalze oder ein anderer Druckmaschinenzylinder
sein.
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Sprühvorrichtungen für sogenannte Sprühfeuchtwerke von Offsetdruckmaschinen
sind aus der Praxis bekannt. Derartige Sprühvorrichtungen sind auch aus den EP 0 325 381 A2
und EP 0 621 134 A1 bekannt, welche jedoch nur eine Feuchtwasser-
Zufuhrleitung, jedoch keine Rücklaufleitung haben.
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Das Feuchtwasser wird von den Düsenöffnungen kegelförmig auf eine
Feuchtwerkswalze der Druckmaschine gesprüht, wobei die Sprühkegel auf der
Walzenoberfläche einen kleinen Abstand voneinander haben oder einander
kontaktieren oder überlappen. Auf der Walzenoberfläche muß ein sehr dünner und
gleichmäßig verteilter Flüssigkeitsfilm gebildet werden, damit sich eine gute
Druckqualität ergibt. Der dünne Flüssigkeitsfilm wird von der Feuchtwerkswalze
direkt oder über Zwischenwalzen auf einen Plattenzylinder der Offsetdruckmaschine
übertragen und bildet dort farbabstoßende Bereiche.
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Selbst kleine Viskositätsänderungen des Feuchtwassers können sein gleichmäßiges
Verfließen auf den Feuchtwerkswalzen stören und auch Veränderungen der
Kegelform der Sprühkegel des von den Düsenöffnungen versprühten Feuchtwassers
zur Folge haben. Dadurch ergeben sich ungleichförmige Verteilungen des
Feuchtwasserfilms auf der Zylinderfläche der Feuchtwerkswalze. Die Viskosität des
Feuchtwassers ist unter anderem von der Feuchtwassertemperatur und damit auch
von der Umgebungstemperatur abhängig. Die Umgebungstemperatur einer
Druckmaschine kann sich jedoch aus verschiedenen Gründen verändern,
beispielsweise wenn in einem Drucksaal einzelne Druckmaschinen abgeschaltet
oder Druckmaschinen eingeschaltet werden und/oder wenn sich die Temperatur im
Drucksaal durch Temperaturänderungen außerhalb des Drucksaales ändert.
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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, durch Temperaturänderungen
entstehende Störfaktoren (Viskosität, Sprühkegelquerschnitt, Flüssigkeitsdichte im
Sprühkegel, Fließfähigkeit des Feuchtwassers auf Feuchtwerkswalzen und dgl.) zu
reduzieren.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von
Anspruch 1 gelöst.
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Besondere Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
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Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von
bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen
zeigen
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Fig. 1 schematisch einen Querschnitt einer Sprühvorrichtung nach der Erfindung,
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Fig. 2 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Sprühvorrichtung
nach der Erfindung,
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Fig. 3 einen Querschnitt einer nochmals weiteren Ausführungsform nach der
Erfindung.
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Die in Fig. 1 gezeigte Druckmaschinen-Sprühvorrichtung enthält einen Sprühbalken
2 mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen 4 zum Sprühen von Feuchtwasser 6 auf
einen Druckmaschinenzylinder 8, z. B. eine Feuchtwerkswalze oder einen
Plattenzylinder oder eine Farbwerkswalze. Die Düsenöffnungen 4 erzeugen
kegelförmige oder fächerförmige Feuchtwasserstrahlen 10, welche beim Auftreffen
auf die Zylinderfläche 12 wenig Abstand voneinander haben oder einander berühren
oder einander überlappen, so daß auf der Zylinderfläche 12 des rotierenden
Druckmaschinenzylinders 8 ein möglichst gleichförmig dünner Feuchtwasserfilm
gebildet wird. Die Düsenöffnungen 4 können im Außenrohr 14 gebildete Öffnungen
oder Öffnungen von Düsenelementen sein, die am Außenrohr 14 an Rohröffnungen
befestigt sind.
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Das Feuchtwasser 6 wird dem Sprühbalken 2 mit Überschußmenge zugeführt und
die Überschußmenge, welche von den Düsenöffnungen 4 nicht versprüht wird, wird
aus dem Sprühbalken 2 wieder abgeführt.
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Das gemäß einem Pfeil 6-1 zugeführte Feuchtmittel und das gemäß einem Pfeil 6-2
abgeführte Feuchtmittel 6 sind in einer Wärmetauscherstrecke in Wärmeaustausch
miteinander geführt.
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Gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 ist der Sprühbalken 2 als Wärmetauscher
ausgebildet. Hierfür enthält er ein mit den Düsenöffnungen 4 versehenes Außenrohr
14 und ein darin in Rohrlängsrichtung, vorzugsweise koaxial, angeordnetes
Innenrohr 16. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Außenrohr 14 an
die Vorlaufleitung 18 und das Innenrohr 16 an die Rücklaufleitung 20
angeschlossen. Gemäß einer anderen, in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform könnte
es auch umgekehrt sein, indem das Außenrohr 14 an eine Rücklaufleitung 20 und
das Innenrohr 16 an eine Vorlaufleitung 18 angeschlossen ist. Dies ist auf einfache
Weise dann der Fall, wenn bei der Konstruktion von Fig. 1 die Vorlaufströmung 6-1
und die Rücklaufströmung 6-2 gegeneinander vertauscht werden. Falls hier eine
Strömungsdrossel 26 verwendet wird, muß diese im Auslaßende 23 (in Fig. 1 und
Fig. 3 links) des mit den Düsenöffnungen 4 versehenen Außenrohres 14 angeordnet
werden.
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Die beiden Rohre 14 und 16 sind an ihrem anderen Ende, vorzugsweise an ihren
Stirnseiten, mit einer Strömungsverbindung 22 versehen, durch welche Feuchtmittel
6 von dem einen Rohr in das andere Rohr strömen kann. Bei der Ausführungsform
von Fig. 1 strömt das gemäß Pfeil 6-1 zugeführte Feuchtwasser 6 an der
Strömungsverbindung 22 von dem Außenrohr 14 in das Innenrohr 16. Bei der
Ausführungsform von Fig. 3 strömt das Feuchtwasser 6 an der
Strömungsverbindung 22 vom Innenrohr 16 in das Außenrohr 18.
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Das Innenrohr 16 ist ein guter Wärmeleiter, vorzugsweise Metall mit einer dünnen
Wandstärke, zum guten Wärmeaustausch zwischen dem Feuchtmittel 6 der beiden
Rohre 14 und 16.
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Das Außenrohr 14 ist mit der Vielzahl von Düsenöffnungen 4 versehen, entweder
durch Bohrungen im Außenrohr 14 oder durch Düsenelemente, welche am
Außenrohr 14 befestigt sind.
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Die Vorlaufleitung 18 und die Rücklaufleitung 20 können entsprechend Fig. 3
getrennt voneinander angeordnete Leitungen sein, welche an dem in Fig. 1 und Fig.
3 links gezeigten Ende 23 des Sprühbalkens 2, welches von der
Strömungsverbindung 22 entfernt ist, an das Außenrohr 14 bzw. Innenrohr 16
angeschlossen oder anschließbar sind. Gemäß der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform können jedoch auch die Vorlaufleitung 18 und die Rücklaufleitung
20, mindestens deren an den Sprühbalken 2 angeschlossenen Abschnitte,
ineinander angeordnet sein, vorzugsweise koaxial, wobei die innere Leitung 20 aus
einem guten Wärmeleitmaterial und dünn ausgebildet ist, damit ein guter
Wärmeaustausch zwischen dem Feuchtwasser der beiden Leitungen 18 und 20
möglich ist. Somit ergibt sich bei der Ausführungsform von Fig. 1 eine
Hintereinanderschaltung von zwei Wärmetauschern, von welchen der eine durch den
Sprühbalken 2 selbst gebildet ist und der andere durch die ineinander angeordnete
Vorlaufleitung 18 und Rücklaufleitung 20.
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Die Strömungsverbindung 22 an dem von der Vorlaufleitung 18 und der
Rücklaufleitung 20 entfernten Ende des Sprühbalkens 2 kann ein ungedrosselter
oder gedrosselter Kanal sein. Bei der Ausführungsform von Fig. 1 enthält die
Strömungsverbindung 22 eine Strömungsdrossel 26, durch welche im Außenrohr 14
ein vorbestimmter höherer Druck (Staudruck) als im Innenrohr 16 entsteht. Durch
diesen erhöhten Druck ist eine feinere Einstellung der Sprühstrahlen 10 des von den
Düsenöffnungen 4 versprühten Feuchtwassers 6 möglich. Die Strömungsdrossel 26
kann einen unveränderlichen Strömungsquerschnitt haben. Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform ist der Strömungsquerschnitt der Strömungsdrossel einstellbar. Die
in den Zeichnungen dargestellte Strömungsdrossel 26 enthält ein Drosselelement
28, welches von einem Stellelement 36, z. B. einer Stellschraube relativ zum
Öffnungsrand der Rohröffnung 32 des Innenrohres 16 axial einstellbar ist. Das
Drosselelement 28 ist zwischen der gezeigten Drosseloffenstellung und einer in
gestrichelten Linien 28-1 gezeigten Drosselschließstellung einstellbar.
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Ähnlich wie in Fig. 2 kann auch in Fig. 1 eine Druckfeder 30 vorgesehen werden,
welche das Drosselelement 28 gegen den Öffnungsrand 32 des Innenrohres 16 in
die in gestrichelten Linien gezeigte Schließstellung 28-1 drängt, in welcher das
Drosselelement 28 auf dem Öffnungsrand der Rohröffnung 32 des Innenrohres 16
dichtend anliegt. Das Drosselelement 28 wird von dem Druck des Feuchtwassers 6
entgegen der Kraft der Druckfeder 30 in die in ausgezogenen Linien gezeigte
Drosseloffenstellung gedrängt, so daß zwischen dem Öffnungsrand der Rohröffnung
32 und dem Drosselelement 28 ein Drosselkanal entsteht.
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Das Drosselelement 28 und die gegebenenfalls verwendete Druckfeder 30 sind in
einer axialen Verlängerung des Außenrohres 14 angeordnet. Das Drosselelement 28
liegt an der Innenfläche des Außenrohrs dichtend an und ist darin axial beweglich.
Die Druckfeder 30 ist mit Vorspannung zwischen das Drosselelement 28 und eine
das Außenrohr 14 stirnseitig abschließende Stirnwand 34 eingespannt. Hierbei liegt
die Druckfeder 30 vorzugsweise nicht direkt an der Stirnwand 34 an, sondern an der
in die Stirnwand 34 eingeschraubten Stellschraube 36, so daß durch Verstellen der
Stellschraube 36 die Federkraft der Druckfeder 30 einstellbar ist. Damit ist auch der
im Außenrohr 14 erzeugte Staudruck des Feuchtwassers 6 einstellbar.
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Bei der Ausführungsform von Fig. 2 sind gleiche Teile wie von Fig. 1 mit gleichen
Bezugszahlen versehen. Andere Teile mit ähnlicher Funktion wie in Fig. 1 sind in
Fig. 2 mit der gleichen, jedoch um 100 erhöhten Bezugszahl versehen.
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In Fig. 2 enthält der Sprühbalken 102 ebenfalls zwei Rohre, welche jedoch nicht
ineinander, sondern nebeneinander angeordnet sind. Das dem Außenrohr 14 von
Fig. 1 entsprechende Rohr 114 ist mit den Düsenöffnungen 4 versehen zum
Sprühen des Feuchtwassers 6 in Form von Sprühkegeln oder Sprühfächern 10 auf
die Zylinderfläche 12 des Druckmaschinenzylinders 8, vorzugsweise eine
Feuchtwerkswalze. Das dem Innenrohr 16 von Fig. 1 entsprechende Rohr 116 hat
stirnseitig eine Rohröffnung 42, welche in einen Verbindungsraum 44 mündet, in
welchen auch die stirnseitige Rohröffnung 43 des mit den Düsenöffnungen 4
versehenden Rohres 114 mündet. Im Verbindungsraum 44 ist die
Strömungsverbindung 22 zwischen den beiden Rohröffnungen 42 und 43 gebildet
und deren Strömungsdrossel 26 angeordnet.
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In Fig. 2 sind die Vorlaufströmung 6-1 und die Rücklaufströmung 6-2 gegeneinander
vertauscht, wobei die Vorlaufleitung 18 innerhalb der Rücklaufleitung 20 angeordnet
ist und beide mindestens im Abschnitt, der an den Sprühbalken 102 angeschlossen
ist, einen Wärmetauscher bilden. Das Drosselelement 28 der Strömungsdrossel 26
bildet mit dem Öffnungsrand der Rohröffnung 42 des mit den Düsenöffnungen 4
versehenen Rohres 114 einen Drosselkanalabschnitt der Strömungsverbindung 22.
Die Stellschraube 36 befindet sich in einer Stirnwand 34 des Verbindungsraumes 44,
welche den Rohröffnungen 32 und 42 gegenüberliegt. Die beiden Rohre 114 und
116 sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und beide münden in gleicher
Richtung in den Verbindungsraum 44.
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Der Sprühbalken 102 von Fig. 2 bildet somit keinen Wärmetauscher für die
Vorlaufströmung 6-1 und die Rücklaufströmung 6-2 des Feuchtwassers 6. Ein
Wärmetausch zwischen der Vorlaufströmung 6-1 und der Rücklaufströmung 6-2 des
Feuchtwassers 6 erfolgt nur zwischen der Vorlaufleitung 18 und der Rücklaufleitung
20 des Feuchtwassers 6.
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Die Vorlaufströmung 6-1 und die Rücklaufströmung 6-2 können auch in Fig. 2
gegeneinander vertauscht werden. Bei dieser Ausführungsform muß die
Strömungsdrossel 26, wenn eine solche verwendet werden soll, an das in Fig. 2 links
gelegene Auslaßende 50 des mit den Düsenöffnungen versehenden Rohres 114
verlegt werden, damit sich im Rohr 114 ein Staudruck bilden kann.
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Alle Leitungen sind vorzugsweise Rohre. Alle Rohre können einen kreisförmigen
oder eckigen Querschnitt haben.
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Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 ist die Vorlaufleitung
18 an das mit den Düsenöffnungen 4 versehende Rohr 14 bzw. 114 angeschlossen
und die Rücklaufleitung 20 an das andere Rohr 16 bzw. 116 des Sprühbalkens 2
bzw. 102. Gemäß anderer Ausführungsform könnte es auch umgekehrt sein.
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Bei der Ausführung von Fig. 3 ist die Strömungsdrossel 26 an dem von der
Strömungsverbindung 22 abgewandten Ende des mit den Düsenöffnungen 4
versehenen Außenrohres 16 gebildet, z. B. durch eine Auslaßöffnung oder ein
zusätzliches Element. Die Strömungsdrossel 26 kann unveränderlich oder durch ein
Element 28 einstellbar sein. In Fig. 3 sind Fig. 1 entsprechende Teile des
Sprühbalkens 202 mit gleichen Bezugszahlen versehen.
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Die Düsenöffnungen 4 können bei den verschiedenen Ausführungsformen in einer
oder mehreren Reihen in gleicher oder zueinander axial versetzter
Sprühbalkenposition angeordnet sein. Das Sprühen von Feuchtwasser kann
kontinuierlich oder intermittierend erfolgen.