DE19755812A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Luftbeladung - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Regelung der Luftbeladung bei mehreren Druckwerken.

Bei modernen Druckmaschinen werden mehrere hintereinander angeordnete Druckwerke verwendet, die eine durchlaufende Papierbahn bedrucken. Es ist wichtig, daß die aufgebrachte Farbe relativ schnell trocknet, um ein Verschmieren zu vermeiden. Zu diesem Zweck werden die Druckwerke belüftet.

Die an der Papierbahn vorbeigeführte Luft wird mit verschiedenen Stoffen, insbesondere Lösungsmitteln, die beim Trocknen der Farbe austreten, beladen. Die Beladung der Luft soll einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten. Es gibt hier eine gesetzliche Grenze, da mit steigender Luftbeladung auch die Explosionsgefahr zunimmt. Darüber hinaus kann bereits weitgehend gesättigte Luft die gewünschte Trocknungsfunktion nicht mehr befriedigend ausführen.

Es muß deswegen in Abhängigkeit von der Luftbeladung Frischluft aus der Umgebung zugeführt werden. Aus dem Stand der Technik sind zu dieser Problematik im wesentlichen zwei unterschiedliche Ansätze bekannt.

Die DE 195 05 971 A1 beschreibt die Möglichkeit, für jedes Druckwerk einzeln eine Messung der Luftbeladung und eine entsprechende Zufuhr von Frischluft vorzusehen.

Die Luft wird in jedem Druckwerk solange im Kreis geführt, bis eine bestimmte Luftbeladung erreicht wird. Anschließend wird Frischluft zugeführt, die beladene Luft wird mit Luft von anderen Druckwerken vermengt und einer Nachbehandlung unterzogen. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß für jedes Druckwerk eine eigene Messung und entsprechende Vorrichtungen zum Führen der Luft im Kreislauf zwingend vorgeschrieben sind.

Ein anderes Verfahren geht auf die Firma Rotomec zurück. Hier werden die Ableitungen sämtlicher Druckwerke miteinander gekoppelt und auf diese Weise die beladene Luft gesammelt. Diese Luft wird einer Sammelkammer zugeführt, in der die Luftbeladung gemessen wird. In Abhängigkeit von der Luftbeladung wird ein bestimmter Anteil der beladenen Luft abgeführt und gleichzeitig entsprechend Frischluft zugeführt. Von der Kammer aus werden dann die einzelnen Druckwerke wieder mit Frischluft versorgt.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß keine dem einzelnen Druckwerk zugeordnete Messung erfolgt. Es kann ohne weiteres nach einem Druckwerk eine lokale Erhöhung der Luftbeladung über einen bestimmten Grenzwert hinaus vorliegen. Da die Messung allerdings erst in der Sammelkammer erfolgt, in der diese hohe Luftbeladung möglicherweise bereits durch geringere Luftbeladungen aus anderen Druckwerken verdünnt worden ist, wird diese Überschreitung des Grenzwertes nicht erkannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit zu stellen, bei dem rasch, einfach und zuverlässig auch lokale Überschreitungen der Luftbeladung erfaßt und gezielt für das jeweilige Druckwerk ausgeglichen werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die technische Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Der wesentliche Gedanke sowohl bei der Vorrichtung als auch bei dem Verfahren liegt nun darin, daß zwar die einzelnen Druckwerke über eine Sammelleitung, eine Kammer und eine Verteilerleitung miteinander gekoppelt werden, aber die Messung der Luftbeladung nicht in der Sammelkammer vorgenommen wird, sondern stromabwärts eines oder mehrerer ausgewählter Druckwerke.

Es ist nicht erforderlich, jedes Druckwerk zu überwachen. In jedem Druckvorgang finden sich eines oder mehrere Druckwerke, die nur relativ geringe Farbmengen aufbringen. Es ist damit davon auszugehen, daß bei diesen Druckwerken der vorgegebene Grenzwert der Luftbeladung nicht überschritten wird. Eine Messung und Kontrolle an diesen Stellen kann entsprechend unterbleiben.

Demgegenüber gibt es andere Druckwerke, die relativ große Farbmengen aufbringen und bei denen daher die Gefahr einer Überschreitung des Grenzwertes besteht. Erfindungsgemäß wird nun lediglich bei diesen Druckwerken die Luftbeladung gemessen und gezielt nur für das Druckwerk, bei dem eine Überschreitung des Grenzwertes der Luftbeladung vorliegt, Frischluft zugeführt.

Die Erfindung vermeidet somit einerseits, daß für jedes Druckwerk ein gesonderter Luftkreislauf bereit gestellt werden muß, ist aber andererseits in der Lage, auch lokale Erhöhungen der Luftbeladung zu erfassen und auszugleichen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Anteil der aus der Verteilerleitung zugeführten Luft an die aus der Umgebung aufgenommene Frischluft angepaßt. Auf diese Weise wird der gesamte Luftdurchsatz durch das jeweilige Druckwerk im wesentlichen konstant gehalten. Hierzu können entweder zwei getrennte Klappen verwendet werden, von denen eine die Zuführleitung des jeweiligen Druckwerks blockiert bzw. freigibt und die andere eine Leitung zur Zufuhr von Umgebungsluft ebenfalls blockiert oder freigibt. Es ist allerdings selbstverständlich ebenfalls möglich, hier eine einfache, schwenkbare Klappe vorzusehen. In Abhängigkeit von der Schwenkstellung dieser Klappe wird der Querschnitt der Zuleitung stellenweise blockiert, während gleichzeitig eine Öffnung in der Wand der Zuleitung entsteht, durch die Frischluft angesaugt werden kann.

Jedes Druckwerk kann mit einem Wärmetauscher sowie einem Ventilator versehen sein.

Die Kammer, in die die Sammelleitung mündet und von der die Verteilerleitung ausgeht, kann über einen Ventilator mit der Umgebung oder einer nachgeschalteten Anlage in Verbindung stehen. Hierbei kann aus der Kammer entweder ein stets gleichbleibender Anteil von Luft entnommen werden oder aber die abgezogene Luftmenge wird in Abhängigkeit von der Messung der Luftbeladung eingestellt.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Dabei zeigt:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung einer Zuführleitung mit Frisch­ luftzufuhr,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform.

In Fig. 1 sind mehrere Druckwerke 1-3 dargestellt. Da diese Druckwerke im wesentlichen identisch aufgebaut sind, wird im folgenden lediglich nur noch das Druckwerk 1 beschrieben. Das Druckwerk 1 weist eine Zuleitung 4 und eine Ableitung 5 auf. Die Ableitung 5 mündet in eine Sammelleitung 6, in die auch die weiteren Ableitungen der weiteren Druckwerke 2, 3 münden. Die Sammelleitung mündet ihrerseits in eine Kammer 7, von der eine Verteilerleitung 8 ausgeht. Diese Verteilerleitung 8 teilt sich ihrerseits wieder in die verschiedenen Zuleitungen 4 zu den einzelnen Druckwerken 1 bis 3 auf. Die Kammer 7 steht über einem Ventilator 9 mit der Umgebung oder einer nachgeschalteten Anlage in Verbindung.

In jeder Zuleitung 4 sind eine erste Verschlußklappe 10 sowie eine Regelklappe 11 zum Einstellen von Frischluftzufuhr aus einer Frischluftleitung 12 vorgesehen. Anschließend folgen ein Wärmetauscher 13, ein Ventilator 14 sowie ggf. weitere Verschlußklappen 15 vor und nach dem jeweiligen Druckwerk 1.

Die Luft strömt nun in Pfeilrichtung 16 aus dem Druckwerk 1 in die Ableitung 5. Die Ableitung 5 führt diese Luft nun in die Sammelleitung 6, wo eine Vermischung mit der Abluft aus den anderen Druckwerken 2, 3 stattfindet. Eine endgültige Mischung erfolgt in der Kammer 7. Aus der Kammer 7 wird die Luft dann in Pfeilrichtung 17 wieder über die Zuleitungen 4 den einzelnen Druckwerken 1-3 zugeführt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dem Druckwerk 1 in der Ableitung 5 ein Sensor 18 zugeordnet. Dieser Sensor 18 steuert die Regelklappe 11 sowie ggf. auch die Verschlußklappe 10. Der Sensor 18 dient dazu, die Luftbeladung unmittelbar nach dem Druckwerk 1 zu erfassen. Falls hier eine erhöhte Luftbeladung festgestellt wird, wird die Verschlußklappe 10 etwas geschlossen und gleichzeitig die Regelklappe 11 etwas geöffnet. Der Anteil der aus der Verteilerleitung 8 zugeführten Luft verringert sich, während der Frischluftanteil erhöht wird. Hierdurch sinkt die Luftbeladung der dem Druckwerk 1 zugeführten Luft; entsprechend sinkt auch die Luftbeladung der Abluft in der Ableitung 5. Die Ableitung 5 kann weiter mit einer zusätzlichen Verschlußklappe 19 versehen sein.

Es versteht sich von selbst, daß die beiden weiteren Druckwerke 2, 3 wie das Druckwerk 1 ausgerüstet sein können. In der Praxis wird allerdings die Messung über den Sensor 18 nur bei dem oder den Druckwerken erfolgen, bei denen am ehesten mit einer Über­ schreitung des vorgegebenen Grenzwerts für die Luftbeladung zu rechnen ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei konstruktive Ausgestaltungen für die Verschlußklappe 10 und die Regelklappe 11, die die Frischluftzufuhr in Abhängigkeit von dem Meßwert des Sensors 18 einstellen. Es ist dargestellt, daß hier nicht zwingend zwei getrennte Elemente zum Einsatz kommen müssen, sondern diese Doppelfunktion durch eine einfache Klappe 20 realisiert werden kann. Die Klappe 20 ist in den Pfeilrichtungen 21 beweglich.

Sobald nun der Sensor 18 eine bestimmte Luftbeladung meldet, wird die Klappe 20 beispielsweise weiter geöffnet. Die Zufuhr von Luft aus der Verteilerleitung 8 in Pfeilrichtung 17 wird hierdurch automatisch verringert, während gleichzeitig die Frischluftleitung 12 in größerem Umfang freigegeben wird. Sobald die Luftbeladung wieder abgesunken ist, wird die Klappe 20 in Gegenrichtung bewegt. Die Luftzufuhr aus der Verteilerleitung 8 wird erhöht, die Frischluftzufuhr verringert.

Je nach der Geometrie der verwendeten Leitungen 4, 12 ergibt sich eine Kurve 22 (rechteckiger Querschnitt) bzw. 22a (runder Querschnitt).

In Fig. 3 ist dargestellt, daß die Frischluftleitung 12 nicht zwingend erforderlich ist. Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, lediglich eine Öffnung in der Wand der Zuleitung 4 vorzusehen, die durch die Klappe 20 mehr oder weniger geöffnet wird. Üblicherweise wird in diesem Fall eine rechteckige Zuführleitung 4 verwendet werden.

Die Klappe 20 kann z. B. über einen Zylinder 23 betätigt werden, der mit einem Ende starr an der Klappe 20 befestigt ist und mit dem gegenüberliegenden Ende in einer kreisbogenförmigen Führung 24 aufgenommen ist.

Es ist selbstverständlich nicht zwingend erforderlich, vor dem Freigeben der Frischluftzufuhr ein Überschreiten des Grenzwerts abzuwarten. Je nach dem verwendeten Regelungsverfahren kann das Meßergebnis des Sensors derart verarbeitet werden, daß z. B. auch eine bestimmte Luftbeladung relativ genau eingehalten wird. Die in der Kammer 7 gesammelte Luft kann über den Ventilator 9 teilweise abgezogen werden. Aus Gründen der Einfachheit wird es derzeit bevorzugt, stets einen bestimmten Anteil an Luft abzuziehen. Es ist allerdings selbstverständlich ebenfalls möglich, die abgezogene Luftmenge in Abhängigkeit von dem Meßwert des Sensors 18 festzulegen. Durch eine geeignete Abstimmung kann z. B. erreicht werden, daß stets Luft mit einer bestimmten Luftbeladung aus der Kammer 7 abgezogen wird, die anschließend bereits ohne weitere Aufbereitung einer Nachbehandlung, z. B. Entziehen der Lösungsmittel, unterzogen werden kann.

Insgesamt ergibt sich eine wesentlich zuverlässigere und einfachere Regelung als bei den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen.

Bezugszeichenliste

1

Druckwerk

2

Druckwerk

3

Druckwerk

4

Zuleitung

5

Ableitung

6

Sammelleitung

7

Kammer

8

Verteilerleitung

9

Ventilator

10

Verschlußklappe

11

Regelklappe

12

Frischluftleitung

13

Wärmetauscher

14

Ventilator

15

Verschlußklappe

16

Pfeilrichtung

17

Pfeilrichtung

18

Sensor

19

Verschlußklappe

20

Klappe

21

Pfeilrichtung

22

Kurve

22

a

23

Zylinder

24

Führung

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Regelung der Luftbeladung bei mehreren Druckwerken, wobei jedes Druckwerk mit einer Zuleitung und einer Ableitung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitungen (5) in eine gemeinsame Sammelleitung (6) mit einer Kammer (7) münden und von der Kammer (7) eine gemeinsame Verteilerleitung (8) zu den Zuleitungen (4) der Druckwerke (1-3) verläuft und mindestens ein Druckwerk (1-3) in der Zuleitung (4) mit einem Mittel (11) zum Einbringen von Frischluft und in der Ableitung (5) mit einem Sensor (18) zur Messung der Luftbeladung versehen ist, wobei der Meßwert des Sensors (18) für die Einstellung des Mittels (11) dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (4) mit einem Mittel (12) zum Verringern der Luftzufuhr von der Verteilerleitung (8) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11, 12) zusammengefaßt sind in Form einer Klappe (20), die schwenkbar in der Zuleitung (4) angebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (1-3) mit einem Wärmetauscher (13) in der Zuleitung (4) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Druckwerk (1-3) mit einem Ventilator (14) in der Zuleitung (4) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (7) über einen Ventilator (9) mit der Umgebung in Verbindung steht.

7. Verfahren zur Regelung der Luftbeladung bei mehreren Druckwerken (1-3) mit folgenden Schritten:

• - Sammeln der Abluft aller Druckwerke (1-3) über eine Sammel­ leitung (6) in einer Kammer (7),
• - Zuführen der Zuluft zu allen Druckwerken (1-3) über eine von der Kammer (7) ausgehende Verteilerleitung (8),
• - Messen der Luftbeladung stromabwärts mindestens eines Druck­ werks (1-3) in der diesem Druckwerk (1-3) zugeordneten Ab­ leitung (5) und
• - Einstellen der Frischluftzufuhr in der diesem Druckwerk (1-3) zugeordneten Zuleitung in Abhängigkeit von dem Meßwert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß weiter in Abhängigkeit von dem Meßwert die aus der Verteilerleitung (8) zugeführte Luftmenge verändert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Sammelkammer (7) ein bestimmter Anteil an Luft entnommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Sammelkammer (7) entnommene Luftanteil festgelegt ist oder in Abhängigkeit von dem Meßwert ermittelt wird.