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Die
Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung
für Bogenleiteinrichtungen
in Druckmaschinen.
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Es
ist bekannt, zur Erhöhung
der Wisch-, Stapel- und Scheuerfestigkeit von auf den Bogen aufgebrachten
Lack und/oder Druckfarben den Bogen in der Druckmaschine zu trocknen.
Es ist weiterhin Praxis, den Bogen in der Druckmaschine mittels
Bogenleiteinrichtungen in seiner Förderung durch die Druckmaschine
zu unterstützen.
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Bogenleiteinrichtungen
bestehen aus sich über
die Breite des Bogenförderweges
erstreckenden Bogenleitblechen mit pneumatischen Einrichtungen zur
Beaufschlagung der Bogen mit Saug- und/oder Blasluft. Sind die Bogenleiteinrichtungen
im Bereich der Trockner an- bzw.
in Bogenlaufrichtung den Trocknern nachgeordnet, werden diese durch nicht
vom Bogen aufgenommene Restwärme
erwärmt.
Zur Vermeidung von Rückwirkungen
dieser Restwärme
auf die Druckmaschine ist es üblich,
die Bogenleitbleche zu kühlen.
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Eine
derartige Kühlvorrichtung
in einer Vorrichtung zum thermischen Trocknen von Materialbahnen,
Bogen o. dgl. ist aus der Druckschrift
DE 9 214 459 U1 bekannt.
Der Strahlungstrockner ist im aufsteigenden Teil einer Bogenauslage
vorgesehen und er wirkt von oben auf das Druckgut. Auf der vom Strahlungstrockner
abgewandten Seite der Transportbahn ist als Führungsmittel für die bedruckten Bogen
ein Bogenleitblech angeordnet, das Teil der Kühlvorrichtung ist. Das Bogenleitblech
wird vom Kühlmittel
durchströmt.
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Die
Kühlvorrichtung
gewährleistet
die Abführung
der Strahlungsenergie, die nicht vom Bogen aufgenommen wird, d.
h., die in der Bogenlücke
und beidseitig neben dem Bogen auf das Bogenleitblech trifft.
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Eine
Kühlvorrichtung
für eine
Bogenleiteinrichtung ist weiterhin der Druckschrift
DE 19 521 442 A1 entnehmbar.
Die durch diese Druckschrift offenbarte Bogenleiteinrichtung besteht
aus einem gelochten Bogenleitblech, einer darunter angeordneten Luftkammer
und einer darin unmittelbar unter dem Bogenleitblech ausgebildeten
Kühlvorrichtung
mit von Wasser durchströmten
Kühlkanälen. Letztere sind
als oben offene Rinnen aus Blech geformt und mit der Rückseite
(Unterseite) des Bogenleitbleches verschweißt. Über die Luftein- bzw. Luftaustrittsöffnungen
kann der Bogen während
seiner Förderung pneumatisch
mit Blas- oder Saugluft beaufschlagt werden.
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Die
Luftkammer ist mit Anschlussstutzen für den Ein- und Austritt des
Kühlmittels
vorgesehen. Über
ein Drucksystem wird das Kühlmittel
durch die Anschlussstutzen in die Kühlkanäle gedrückt. Die Kühlkanäle können hinsichtlich ihrer Führung in
der Luftkammer mäanderförmig, Z-förmig oder
eine andere Grundform aufweisen.
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Nachteilig
an dieser Art der Kühlmittelführung im
Kühlmittelkanal
ist, dass das am Bogenleitblech entlang fließende Kühlmittel sich stärker erwärmt als
das darunter fließende
Kühlmittel.
Eine optimale Kühlung
des Bogenleitbleches ist durch die unterschiedlichen Temperaturen
in den einzelnen Kühlmittelschichten
nicht gewährleistet.
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Aus
der
DE 198 42 740
A1 ist eine pneumatische Bogenleiteinrichtung mit einem
Strömungskanal,
der eine Mehrzahl von mit einer Führungsfläche in Funktionsverbindung
stehenden Kühlmittelkanälen aufweist,
bekannt. Die Kühlmittelkanäle sind
in Kühlmittelflussrichtung
mit einem gleich bleibenden Querschnitt ausgebildet, der auf der
der Führungsfläche zugewandten
Seite seine größte Erstreckung
aufweist. Das in den Kühlmittelkanälen strömende Kühlmittel
wird abhängig
vom Abstand zur Führungsfläche ungleichmäßig erwärmt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Kühlvorrichtung
für Bogenleiteinrichtungen
derart auszubilden, dass unterschiedliche Temperaturen in einzelnen
Kühlmittelschichten
weitestgehend vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des 1. Anspruchs gelöst.
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Die
Kühlvorrichtung,
die in die Bogenleiteinrichtung integriert ist, gewährleistet
mit einfachen Mitteln ohne großen
technischen Aufwand eine gleiche Temperatur des Kühlmittels
beim Durchfließen
der Kühlmittelkanäle in allen
Kühlmittelschichten.
Eine höhere
Temperatur des Kühlmittels,
das unmittelbar am Bogenleitblech entlang fließt gegenüber dem darunter fließenden Kühlmittel
wird vermieden.
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Das
Umwälzen
des Kühlmittels
erfolgt in einem Kühlmittelumlaufsystem
durch die Strömungsenergie
des Kühlmittels,
das auf eine als Schnecke ausgebildete Spiralschaufel trifft und
diese in Rotation versetzt, wobei das Kühlmittel vermischt wird. Durch
Nutzung der Strömungsenergie
des Kühlmittels
benötigt
das Kühlmittelumlaufsystem
keinen eigenen Antrieb.
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Anhand
eines Ausführungsbeispieles
soll nachfolgend die Erfindung näher
beschrieben werden.
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In
den dazugehörenden
Zeichnungen zeigen:
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1:
Schematische Darstellung eines Bogenausleger zur Erklärung des
Standortes der Erfindung in der Druckmaschine,
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2:
Draufsicht auf die Bogenleiteinrichtung in Blickrichtung B gemäß 1 (schematische Darstellung),
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3:
Schnitt durch die Bogenleiteinrichtung längs der Linie A-A gemäß 2 (schematische Darstellung),
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4:
Schnitt durch das Kühlmittelumwälzsystem
längs der
Linie C-C gemäß 2.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Bogenausleger in Druckmaschinen.
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Vom
Bogenausleger sind das vordere und das hintere Kettenumlenkrad 1, 2, über die
eine geschlossene Greiferkette 3 mit Greifern 4 geführt wird, dargestellt.
Die Greifer 4 dienen zur Förderung der Bedruckstoffe 5 – beispielsweise
Bogen 5 zum Auslegerstapel 6. Dargestellt sind
vom Bogenausleger weiterhin die Bogenbremse 7 und die vorderen
Bogenanschläge 8.
Innerhalb der geschlossenen Greiferkette 3 sind Trockner 9 vorgesehen,
deren Wirkrichtung auf den vom Greifer 4 geförderten
Bogen 5 zielt.
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Unterhalb
des Bogenförderweges,
den Trocknern 9 gegenüberliegend,
ist eine Bogenleiteinrichtung 10 vorgesehen, in der die
Kühlvorrichtung
integriert ist. Dargestellt ist auch der dem vorderen Kettenumlenkrad 1 vorangestellte
Zylinder 22.
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2 und 3 zeigen
die Kühlvorrichtung und
den Aufbau der Bogenleiteinrichtung 10 in detaillierter
Darstellung.
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4 zeigt
einen Schnitt durch das Kühlmittelumwälzsystem.
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Die
Bogenleiteinrichtung 10 besteht aus einem Bogenleitblech 11,
das gleichzeitig Oberblech 11 eines geschlossenen Unterkastens 12 ist.
Im Bogenleitblech 11 sind Düsen 13 eingebracht,
die im Ausführungsbeispiel
als senkrecht verlaufende Bohrungen 13 ausgebildet sind.
Dem Unterkasten 12 ist ein von Saug- auf Blasluft und umgekehrt
umschaltbarer Lufterzeuger 14 zugeordnet. Über den
Lufterzeuger 14 sind die Düsen 13 und damit der
Bogen 5 mit Saug- bzw. Blasluft pneumatisch beaufschlagbar.
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Im
Ausführungsbeispiel
sind die Düsen 13 in Bogenlaufrichtung
gesehen – die
Bogenlaufrichtung ist in 2 mit Pfeil als Volllinie gekennzeichnet – geradlinig
als Düsenreihe 23 angeordnet.
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Es
ist darüber
hinaus auch jede andere Anordnung der Düsen 13 möglich.
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Die
Kühlvorrichtung
besteht aus mehreren Kühlmittelkanälen 15,
die zwischen den Düsenreihen 23 verlaufen
und sich von Düsenreihe 23 zu
Düsenreihe 23 erstrecken.
Die Kühlmittelkanäle 15 werden durch
das Oberblech 11 und einem dichtfest mit dem Oberblech 11 verbundenen
Unterblech 17 gebildet. Im Ausführungsbeispiel ist das Unterblech 17 von oben
gesehen konkav ausgebildet. Es ist nach einer nicht dargestellten
Variante jedoch auch möglich,
den Kühlmittelkanal 15 kastenförmig auszubilden.
Die Kühlmittelkanäle 15 sind
miteinander verbunden. Es können
alle Kühlmittelkanäle 15 in
einer Bogenleiteinrichtung 10 zu einem Kühlmitteldurchlaufsystem verbunden
sein (Ausführungsbeispiel).
Es ist jedoch auch möglich,
in einer Bogenleiteinrichtung 10 mehrere Kühlmitteldurchlaufsysteme
vorzunehmen. Jedem Kühlmitteldurchlaufsystem
ist am Anfang ein Einlauf- und am Ende ein Auslaufstutzen 18, 19 für das Kühlmittel
zugeordnet. Benachbarte miteinander verbundene Kühlmittelkanäle 15 werden gegenläufig vom
Kühlmittel
durchströmt
(die Strömungsrichtung ist
in 2 durch einen unterbrochenen Strömungspfeil
gekennzeichnet).
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Jedem
Kühlmitteldurchlaufsystem
sind weiterhin mindestens ein Kühlmittelumwälzsystem 20, 21 zur
Mischung (Verwirbelung) des Kühlmittels
zugeordnet. Das Kühlmittelumwälzsystem 20, 21 (schem.
dargestellt) ist jeweils in Strömungsrichtung gesehen
am Ende und Anfang zweier benachbarter Kühlmittelkanäle 15 angeordnet.
Das Kühlmittelumwälzsystem 20, 21 besteht
aus einem Mantel 20, der sich an der Stirnseite der Bogenleiteinrichtung 10 über die
beiden benachbarten Kühlkanäle 15 erstreckt.
Gemäß Ausführungsbeispiel
ist der Mantel 20 als Rohr 20 ausgebildet. Der
Mantel 20 wird vom Kühlmittel
durchströmt.
Dafür ist
in Richtung Kühlmittelkanal 15 der
Mantel 20 zum Ein- bzw. Ausströmen des Fluids mit Öffnungen 24 versehen.
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Der
Mantel 20 nimmt eine frei drehbare Spiralschaufel 21,
die als Schnecke 21 ausgebildet ist, auf. Mantel 20 und
Schnecke 21 bilden das Kühlmittelumwälzsystem 20, 21.
Das Kühlmittelumwälzsystem 20, 21 ist
nicht auf die beschriebene Ausführungsform
begrenzt. Es ist möglich,
den Mantel 20 kastenförmig
auszubilden oder anstelle der Schnecke 21 im Mantel 20 einen
frei drehbaren Quirl anzuordnen.
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Die
Wirkungsweise der Kühlvorrichtung
ist folgende.
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Der
von den Greifern 4 über
die Bogenleiteinrichtung 10 geförderte Bedruckstoff wird vor und/oder über der
Bogenleiteinrichtung 10 getrocknet und durch den Lufterzeuger 14 und
die Düsen 13 pneumatisch
zwecks exakter Förderung
beeinflusst.
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Zur
Kühlung
des Bogenleitbleches 11 wird gleichzeitig über den
Einlassstutzen 18 ein Fluid – beispielsweise Wasser – in das
Kühlmitteldurchlaufsystem
gedrückt,
das über
den Auslaufstutzen 19 das Kühlmitteldurchlaufsystem wieder
verlässt.
Auf dem Weg vom Einlauf- zum Auslaufstutzen 18, 19 gelangt
das Kühlmittel über die Öffnungen 24 in
das Kühlmittelumlaufsystem 20, 21 und
bringt durch seine Strömungsenergie
die frei drehbare Schnecke 21 in Rotation, worin das Kühlmittel
verwirbelt und ein Temperaturausgleich zwischen den unterschiedlich erwärmten Schichten
des Kühlmittels
erfolgt.
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Danach
verlässt
das Kühlmittel
das Kühlmittelumwälzsystem 20, 21,
durchströmt
den benachbarten Kühlmittelkanal 15 und
wird in einem nachfolgenden Kühlmittelumwälzsystem 20, 21 erneut
verwirbelt oder verlässt über den
Auslaufstutzen 19 das Kühlmitteldurchlaufsystem.
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- 1
- vorderes
Kettenumlenkrad
- 2
- hinteres
Kettenumlenkrad
- 3
- Greiferkette
- 4
- Greifer
- 5
- Bedruckstoff,
Bogen
- 6
- Auslegerstapel
- 7
- Bogenbremse
- 8
- Bogenanschlag
- 9
- Trockner
- 10
- Bogenleiteinrichtung
- 11
- Bogenleitblech,
Oberblech
- 12
- Unterkasten
- 13
- Düsen, Bohrungen
- 14
- Lufterzeuger
- 15
- Kühlmittelkanal
- 16
- Kühlmittelkanal
- 17
- Unterblech
- 18
- Einlassstutzen
- 19
- Auslassstutzen
- 20
- Mantel,
Rohr
- 21
- Schnecke 20; 21 Kühlmittelumwälzsystem
- 22
- Zylinder
- 23
- Düsenreihe
- 24
- Öffnung