DE19625099A1

DE19625099A1 - Verfahren zum Pudern einer bedruckten Oberfläche eines Bedruckstoffes

Info

Publication number: DE19625099A1
Application number: DE1996125099
Authority: DE
Inventors: Frank Gunschera; Sven Kerpe; Christian Hieb
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 1998-01-02
Also published as: WO1997049559A1; JP2000512575A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pudern einer bedruckten Oberfläche eines Bedruckstoffes. Bekannte Pudereinrichtungen enthalten eine Druckluftquelle, die einen Luftstrom erzeugt. In den Luftstrom werden Puderteilchen gebracht, die beschleunigt werden und in Richtung der bedruckten Oberfläche geleitet werden. Wenn eine derartige Pudereinrichtung am Ausgang einer Bogendruckmaschine eingesetzt wird, dann werden die Puderteilchen durch Querströmungen auf ihren Weg zur Oberfläche abgelenkt. Solche Querströmungen entstehen u. a. durch bewegte Teile oder durch Blasluft oder Saugvorrichtungen, die für die Bogenführung vorgesehen sind.

Um einen möglichst gleichmäßigen Puderteilchenauftrag auf der Oberfläche zu erreichen und um ungewollten Niederschlag von Puderteilchen auf Maschinenteilen zu vermeiden, wurde in DE 295 17 283 U1 eine Puderdusche vorgeschlagen, bei der die aus Düsen austretenden Puderteilchen von einem laminaren Luftstrom erfaßt werden, wozu ein gesondertes Gebläse mit Luftleitelementen vorgesehen ist. Der laminare Luftstrom und die Puderteilchen besitzen im wesentlichen die gleiche Richtung, wobei der auf die Oberfläche des Bedruckstoffes gerichtete Luftstrom den Transport des Bedruckstoffes stören kann und Puderteilchen mit geringer Masse verwirbeln können und nicht auf der Oberfläche aufgetragen werden können. Diese Nachteile verstärken sich noch, wenn die Geschwindigkeit der laminaren Strömung erhöht wird.

Um diese Nachteile zu verringern, ist es bekannt, die Austriftsöffnungen für die Puderteilchen in möglichst strömungsarme Bereiche zu legen oder Leitbleche und Absaugvorrichtungen vorzusehen, um vagabundierende Puderteilchen aufzufangen. Solche Lösungen bringen einen erhöhten konstruktiven Aufwand mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringem Aufwand die Gleichmäßigkeit des Puderauftrages zu verbessern, wobei der Einfluß des beim Pudern verwendeten Gasstroms auf den Lauf des Bedruckstoffes möglichst gering ist, und wobei ein unerwünschter Puderniederschlag weitestgehend vermieden wird.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren, welches entsprechend den Merkmalen des Anspruches 1 durchgeführt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die gemäß der Erfindung vorzunehmende Separation der Puderteilchen aus dem Gasstrom nutzt die Trägheit der Puderteilchen aus, die nach ihrer Beschleunigung ihre Richtung im wesentlichen beibehalten.

Auf dem Weg zur bedruckten Oberfläche des Bedruckstoffes haben die Puderteilchen eine so hohe kinetische Energie, daß sie weitestgehend unbeeinflußt von Querluftströmungen die Oberfläche des Bedruckstoffes erreichen. Puderteilchen mit sehr geringer Masse und Energie, die nicht auf die Bogenoberfläche gelangen, werden im abgelenkten Luftstrom getragen und können gegebenenfalls abgeschieden werden.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden, es zeigen:

Fig. 1 ein Schema einer Pudereinrichtung mit einem gekrümmten Luftkanal,

Fig. 2 ein Schema einer Pudereinrichtung mit einer über die Breite des Bedruckstoffes reichenden Auslaßöffnung,

Fig. 3 ein Schema einer Puderdüse,

Fig. 4 und 5 Varianten für Austriftsöffnungen der Puderdüse nach Fig. 3 und

Fig. 6 eine Vektordarstellung der Geschwindigkeiten von Puderteilchen.

Die in Fig. 1 dargestellte Pudereinrichtung enthält einen Verdichter 1 für Luft in einem Kanal 2. Zur Eingabe von Puderteilchen 3 mündet in den Kanal ein Rohr 4, welches mit einer Dosiervorrichtung 5 und einem Behälter 6 für Puderteilchen 3 in Verbindung steht. Der Kanal 2 ist über eine Beschleunigungsstrecke 7 geradlinig ausgebildet. Im Anschluß an die Beschleunigungsstrecke 7 liegt eine Krümmung 8. Im Bereich der Krümmung 8 sind eine Abscheidewand 9 und eine Austrittsöffnung 10 vorgesehen. Unterhalb der Austriftsöffnung 10 wird ein Bogen 11 mit der Geschwindigkeit v vorbeigefördert. Im Anschluß an die Krümmung 8 ist ein Absaugkanal 12 angeordnet, der eine weitere Krümmung 13 mit einer weiteren Abscheidewand 14 und einer Austrittsöffnung 15 aufweist. An die Austrittsöffnung 15 ist ein Kanal 16 angeschlossen, der mit dem Behälter 6 in Verbindung steht. Im Anschluß an die Krümmung 13 mündet der Absaugkanal 12 in einen Behälter 17 für Puderteilchen 3, wobei an dem Behälter 17 ein Gebläse 18 mit vorgeschaltetem Filter 19 installiert ist. Die Pudereinrichtung ist so ausgeführt, daß die Austrittsöffnung 10 über die Breite des Bogens 11 wirksam werden kann.

Das Verfahren zum Pudern kann mit der oben beschriebenen Einrichtung wie folgt durchgeführt werden:
Mit Hilfe des Verdichters 1 werden die in den Kanal 2 gebrachten Puderteilchen 3 auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Im Bereich kurz vor der Krümmung 8 besitzen die Puderteilchen 3 nahezu die Geschwindigkeit der vom Verdichter 1 im Kanal 2 erzeugten Strömung. Der Zeitpunkt und die Menge der Zufuhr von Puderteilchen 3 in den Kanal 2 ergibt sich aus der Lage des Bogens 11 relativ zur Austriftsöffnung 10 und aus der Schichtdicke und der Verteilung der auf dem Bogen 11 aufgetragenen Druckfarbe. Das Gemisch aus Puderteilchen 3 und Luft wird im Bereich der Abscheidewand 9 entmischt. Puderteilchen 3 mit großer Masse gleiten aufgrund ihres Trägheitsimpulses entlang der leicht gekrümmten Abscheidewand 9 durch die Austrittsöffnung 10 auf die Oberfläche des Bogens 11. Puderteilchen 3 mit geringer Masse verbleiben in der Luftströmung und gelangen in den Absaugkanal 12. Im Bereich der Krümmung 13 erfolgt eine weitere Separation von Puderteilchen 3 an der Abscheidewand 14. Puderteilchen 3 mit noch brauchbarem Gewicht werden über den Kanal 16 in den Behälter 6 zurückgeführt. Puderteilchen 3, deren Gewicht nicht ausreichend ist, um bei vorhandenen Querströmungen die Oberfläche des Bogens 11 zu erreichen, werden im Behälter 17 gesammelt. Das Gebläse 18 hält den im System notwendigen Luftdruck aufrecht. Der Filter 19 verhindert den Austrift feinster Puderteilchen 3.

Das Verfahren ermöglicht es, daß nahezu keine vagabundierende Puderteilchen 3 auftreten können, die unerwünschte Verschmutzungen beispielsweise im Ausleger der Bogendruckmaschine hervorrufen können.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben werden soll, ist ein zylindrischer Behälter 20 vorgesehen, in dessen Innerem sich eine Mischkammer 21 mit einem Rührwerk 22 befindet. Über die Breite des Bogens 11 ist tangential am Behälter 20 ein Austrittskanal 23 vorgesehen.

In der Mischkammer 21 wird mit Hilfe des Rührwerkes 22 ein homogenes Gemisch aus Puderteilchen 3 und Luft erzeugt. Die Eingabevorrichtung für Puderteilchen 3 in die Mischkammer 21 ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Mischkammer 21 steht mit einem Druckluftsystem 24 in Verbindung. Die Querschnittsfläche des Austrittskanals 23 ist so dimensioniert, daß durch den Innendruck in der Mischkammer 21 eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im Austrittskanal 23 erreicht wird. Der Austrittskanal 23 ist an seinem dem Bogen 11 zugewandten Ende so ausgebildet, daß sich die Luftströmung durch das Auftreffen auf die ruhende Umgebungsluft extrem aufweitet, während die Puderteilchen 3 aufgrund ihres Trägheitsimpulses nur geringfügig abgelenkt werden. Die gewünschte Puderauftragsmenge kann über die Konzentration der Puderteilchen 3 im Puderluftgemisch im Behälter 20 eingestellt werden. Der Zeitpunkt für den Beginn des Auftrages der Puderteilchen 3 und die Zeitdauer des Auftrages kann steuerbar sein, wenn z. B. oberhalb des Austrittskanals 23 einstellbare Klappen vorgesehen sind.

In Fig. 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform für eine Düse einer Pudereinrichtung gezeigt, die prinzipiell als Austrittskanal 23 (Fig. 2) vorgesehen werden kann. Die Düse enthält zur Beschleunigung der Puderteilchen 3 eine Beschleunigungsstrecke 25. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird innerhalb der Beschleunigungsstrecke 25 erhöht. Die in der Luftströmung mitgeführten Puderteilchen 3, einschließlich der Puderteilchen 3 mit großer Masse, erreichen am Ausgang der Beschleunigungsstrecke 25 nahezu die Geschwindigkeit der Luftströmung. Zwischen der Beschleunigungsstrecke 25 und einer dem Bogen 11 zugewandten Separationsstrecke 26 befindet sich eine Übergangsstrecke 27, die den engsten Querschnitt der Düse aufweist. Nach der Übergangsstrecke 27 weitet sich der Düsenquerschnitt in der Separationsstrecke 26 in der Form auf, so daß es zu keiner Strömungsablösung im Düsenwandbereich kommt. Durch die Aufweitung in der Separationsstrecke 26 wird die Geschwindigkeit der Luftströmung infolge der Düsenaufweitung herabgesetzt. Die auf hohe Geschwindigkeit gebrachten Puderteilchen 3 behalten aufgrund ihrer Massenträgheit ihre Geschwindigkeit und ihre Richtung bei, d. h. sie folgen der Luftströmung nur unwesentlich. In den Fig. 4 und 5 sind mögliche Ausführungen für Austrittsöffnungen 28, 29 der in Fig. 3 gezeigten Düse dargestellt. In Fig. 6 ist schematisch eine Vektordarstellung der Geschwindigkeit der Puderteilchen 3 dargestellt.

Der Einfluß der am Ausgang der Separationsstrecke 26 vorhandenen Luftströmung auf den Lauf der Bogen 11 ist gering, weil die Geschwindigkeit der Luftströmung durch das Vorsehen einer längeren Beschleunigungsstrecke 25 und durch die rasche Aufweitung in der Separationsstrecke 26 nicht übermäßig hoch liegen muß und weil die Luftströmung nach Austritt aus der Düse nicht vorzugsweise auf den Bogen gerichtet ist. Dadurch entsteht des weiteren der Vorteil, daß die Puderteilchen 3 nicht durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft von der Oberfläche des Bogens 11 geblasen werden. Gegenüber herkömmlichen Puderdüsen liegt bei ähnlichen Druckverhältnissen am Düseneintritt vor der Beschleunigungsstrecke 25 die Geschwindigkeit der Puderteilchen 3 gemäß der Erfindung höher, was zu einer Steigerung der Effizienz des Druckgassystems führen kann.

Bezugszeichenliste

1 Verdichter
2 Kanal
3 Puderteilchen
4 Rohr
5 Dosiervorrichtung
6 Behälter
7 Beschleunigungsstrecke
8 Krümmung
9 Abscheidewand
10 Austrittsöffnung
11 Bogen
12 Absaugkanal
13 Krümmung
14 Abscheidewand
15 Austrittsöffnung
16 Kanal
17 Behälter
18 Gebläse
19 Filter
20 Behälter
21 Mischkammer
22 Rührwerk
23 Austrittskanal
24 Druckluftsystem
25 Beschleunigungsstrecke
26 Separationsstrecke
27 Übergangsstrecke
28 Austrittsöffnung
29 Austrittsöffnung
30 Bereich
31 Bereich

Claims

1. Verfahren zum Pudern einer bedruckten Oberfläche eines Bedruckstoffes, bei dem die Puderteilchen mit Hilfe eines Gasstromes auf die relativ zu einer Pudereinrichtung bewegten Oberfläche gebracht werden, wobei die Puderteilchen beschleunigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Puderteilchen (3) aus dem Gasstrom separiert werden, indem der Gasstrom in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Puderteilchen (3) abgelenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Separieren der Gasstrom mit den Puderteilchen (3) durch eine Düse mit sich mindestens in einer Richtung aufweitendem Querschnitt geleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom durch eine kegelförmige Düse mit sich aufweitendem Querschnitt geleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom durch eine sich fächerartig aufweitende Düse mit rechteckförmigem Querschnitt geleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom durch eine Düse geleitet wird, deren Querschnittsfläche im Separationsbereich (26) im wesentlichen konstant ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Separieren der Gasstrom mit den Puderteilchen (3) durch ein gekrümmtes Kanalsystem (2, 8, 12) geleitet wird, wobei in der Krümmung (8) eine Austrittsöffnung (10) für Puderteilchen (3) vorhanden ist.