DE19945272A1 - Druckluftversorgungseinrichtung einer Druckmaschine oder einer Bogen-Handhabungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Druckluftversorgungseinrichtung (6, 8) einer Druckmaschine oder einer Bogen-Handhabungsvorrichtung. Es ist eine Kühlvorrichtung (8) zur Kühlung der von Luftpumpen (26) angesaugten Luft vorgesehen, welche von diesen Luftpumpen zur Druckmaschine oder zur Bogen-Handhabungsvorrichtung gefördert wird zum pneumatischen Betätigen von Maschinenteilen oder zum Transportieren, Führen oder Wenden von zu bedruckenden oder zu beschichtenden oder bedruckten oder beschichteten Bögen aus Papier oder einem anderen Material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftversorgungseinrichtung einer Druckmaschine oder einer Bogen-Handhabungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Luft dient bei Rollendruckmaschinen (Endlosbahnen) und bei Bogendruckmaschinen zur Papierbahnführung und zur pneumatischen Betätigung von Maschinenteilen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Druckluftversorgungseinrichtung einer Bogen-Handhabungsvorrichtung zur Handhabung von Druck- oder Beschichtungsbögen mit Druckluft vor, während oder nach dem Bedrucken oder Beschichten dieser Bögen. Die Druckluftversorgungseinrichtung enthält mindestens eine Luftpumpe zur Zufuhr von Luft zu der Bogen- Handhabungsvorrichtung. Die Luftpumpe kann eine sogenannte Pumpe, Verdichter, Ventilator oder Gebläse sein. "Handhabung" der Bögen mit Druckluft bedeutet je nach Ausführungsform der Bogen-Handhabungsvorrichtung transportieren, führen und/oder wenden der Bögen.

Druckluftversorgungseinrichtungen nach dem Stand der Technik enthalten in einem Luftversorgungsschrank untergebrachte Luftpumpen, welche von der Außenumgebung des Luftversorgungsschrankes Luft ansaugen und mit erhöhtem Druck zu der Bogen-Handhabungsvorrichtung fördern, wo die Luft auf die Bögen strömt, um sie zu transportieren, zu führen oder zu wenden. Der Luftversorgungsschrank steht häufig in einem relativ warmen Raum, insbesondere dem Raum, in welchem auch eine Druckmaschine steht, durch welche die Luft in dem Raum erwärmt wird. Diese relativ warme Luft strömt über die Luftpumpen zu der Bogen- Handhabungsvorrichtung. Wenn die Bögen, normalerweise aus Papier oder Kunststoff, nach dem Drucken oder Beschichten erwärmt oder abgekühlt werden, besteht die Gefahr, daß sie sich verziehen, weil ihr Material einen anderen Ausdehnungskoeffizienten hat als das Material des auf sie aufgebrachten Druckes oder der auf sie aufgebrachten Beschichtung. Die Beschichtung kann eine Farbe oder eine lichtdurchlässige Deckschicht, z. B. eine Glanzschicht für Drucke oder Farben sein.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verziehen der Bögen und andere Nachteile zu vermeiden, welche durch Temperaturschwankungen der Bögen vor, während oder nach dem Druck auftreten würden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Luftzufuhrweg, auf welchem die Luft in die Saugseite der mindestens einen Luftpumpe strömt, ein Wärmetauscher zur Kühlung dieser Luft vorgesehen ist.

Dadurch wird die Luft auf eine Temperatur gekühlt, welche einerseits für das Bedrucken oder Beschichten der Bögen günstig ist und andererseits ein nachteiliges Verziehen der Bögen durch Temperaturänderungen weitgehend verhindert. Damit wird auch ein Absplittern von Druck- oder Beschichtungsfarbe vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 schematisch eine Druckluftversorgungseinrichtung nach der Erfindung für eine Bogen- Handhabungsvorrichtung,

Fig. 2 schematisch eine weitere Druckluftversorgungseinrichtung nach der Erfindung.

Fig. 3 schematisch einen Luftversorgungsschrank einer Druckluftversorgungseinrichtung nach dem Stand der Technik,

Fig. 4 schematisch eine weitere Ausführungsform eines Luftversorgungsschrankes einer Druckluftver­ sorgungseinrichtung nach dem Stand der Technik.

Die in Fig. 1 gezeigte Druckluftversorgungseinrichtung 2 nach der Erfindung für eine Bogen-Handhabungsvorrichtung 4 besteht aus einem Luftversorgungsschrank 6 und einer Kältemaschine 8, die an oder in dem Luftversorgungsschrank 6 angeordnet sein kann.

Die Kältemaschine 8 erzeugt durch Verdampfen eines Kältemittels in einem Kältekreislauf 10 Kälte.

Der Kältemittelkreislauf 10 enthält beispielsweise in Strömungsrichtung nacheinander einen Verflüssiger 14, eine vorzugsweise steuerbare Drosseleinrichtung 16 und einen Verdampfer. Der Verdampfer ist als Wärmetauscher 18 ausgeführt, durch welchen das durch Expansion gekühlte Kältemittel strömt und welcher in einem Luftweg 20 angeordnet ist, um warme Außenumgebungsluft 22 zu kühlen, die durch eine Luftzufuhrpumpe 24 über die Außenfläche des Wärmetauschers 18 hinweggefördert wird. Die Luftzufuhrpumpe kann entsprechend Fig. 1 stromabwärts des Wärmetauschers 18 oder, wie dies durch gestrichelte Linien 18-2 angedeutet ist, stromaufwärts des Wärmetauschers 18 angeordnet sein.

In dem Luftversorgungsschrank 6 ist mindestens eine Luftpumpe 26 angeordnet. Vorzugsweise sind eine Vielzahl von Luftpumpen 26 nebeneinander und übereinander angeordnet, wobei in Fig. 1 sechs solche Luftpumpen 26 als Beispiel dargestellt sind. Jede Luftpumpe 26 hat eine im Innenraum 6-2 des Luftversorungsschrankes 6 offene Saugseite 30, um Luft daraus anzusaugen, und eine Druckseite 32, welche durch eine Druckluftleitung 32-1 an eine oder mehrere Druckluftauslässe, z. B. Düsen 34 der Bogen-Handhabungsvorrichtung 4 angeschlossen ist.

Die Bogen-Handhabungsvorrichtung 4 enthält mechanische Mittel 36 zum Transportieren, Führen oder Wenden von Bögen 38 aus Papier, Kunststoff oder aus einem anderen Material, welche sehr dünn und damit flexibel sind. Dieses Transportieren, Führen und/oder Wenden kann durch die Druckluft der Luftpumpen 8, welche an den Auslaßöffnungen oder Düsen 34 ausströmt, unterstützt oder anstelle der mechanischen Mittel 36 durchgeführt werden, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Die vom Kältemittel des Wärmetauschers 18 (Verdampfer) gekühlte Luft 40 wird von der Luftzufuhrpumpe 24 durch einen Kaltluftkanal 42 in den Innenraum 6-2 des Luftversorgungsschrankes 6 an einer Stelle eingeleitet, welche oberhalb der Luftpumpen 26 und deren Saugseite 30 liegt. Der Kaltluftkanal 42 hat einen sich oberhalb der Luftpumpen 26 über den horizontalen Querschnitt des Innenraumes 6-2 erstreckenden Leitungsabschnitt 44, in welchem eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 46 gebildet sind, aus welchen die Kaltluft 40 von oben nach unten im Innenraum 6-2 des Luftversorgungsschrankes 6 über die Luftpumpen 26 strömt und an deren Saugseite 30 in die Luftpumpen 26 eingesaugt wird.

Dadurch werden mehrere Effekte ausgenützt: Die Temperatur der Kaltluft 40 kann durch Einstellen der Kälteleistung der Kältemaschine 8 oder auf andere Weise im Kaltluftkanal 42 auf einen Wert eingestellt werden, welcher für das Bedrucken oder Beschichten der Bögen und für die Vermeidung einer unerwünschten Verformung der Bögen vorteilhaft ist. Dieser Vorteil ist insbesondere dann von besonderer Bedeutung, wenn der Luftversorgungsschrank 6 im Drucksaal einer Druckmaschine steht, wo die warme Außenumgebungsluft 22 des Luftversorgungsschrankes 6 wesentlich wärmer ist als normale Zimmertemperatur von beispielsweise 20°C. Die Kaltluft 40 kühlt außerdem die Luftpumpen 26, so daß deren elektrische Antriebsenergie die Kaltluft 40 in diesen Luftpumpen 26 nicht oder nur unwesentlich erwärmen kann. Warme Luft hat die Tendenz hochzusteigen und kalte Luft hat die Tendenz in entgegengesetzter Richtung nach unten zu fallen. Durch die Einleitung der Kaltluft 40 in den oberen Bereich des Luftversorgungsschrankes 40, mindestens in Höhe der Saugseite 30 der obersten Luftpumpen 26, vorzugsweise mit Abstand oberhalb von diesen, wird diese natürliche Tendenz der Kaltluft 40 ausgenützt, um sie von oben nach unten möglichst gleichmäßig über die Saugseite 30 von allen Luftpumpen 26 zu fördern.

Der Druck der Kaltluft 40 im Innenraum 6-2 des Luftversorgungsschrankes 6 wird von der Luftzufuhrpumpe 24 auf einen höheren Wert eingestellt als der Außenumgebungsdruck des Luftversorgungschrankes 6. Dadurch wird vermieden, daß die Luftpumpen 26 durch Öffnungen oder Undichtigkeiten des Luftversorgungsschrankes 40 warme Außenumgebungsluft 22 in den Innenraum 6-2 saugen kann.

Der Innenraum 6-2 des Luftversorgungschrankes 6 ist im wesentlichen geschlossen. Er hat vorzugsweise mit Abstand unterhalb der Saugseite 30 der untersten Luftpumpen 26 Luftauslaßöffnungen 52 zum Ablassen von Kaltluft 40 aus dem Innenraum 6-2, soweit die Kaltluft 40 nicht von den Luftpumpen 26 benötigt wird zur Versorgung der Bogen- Handhabungsvorrichtung 4. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, im Innenraum 6-2 des Luftversorgungsschrankes 6 einen im wesentlichen konstanten Kaltluftdruck aufrechtzuerhalten, auch wenn bei konstanter Luftzufuhr durch die Luftzufuhrpumpe 24 wechselweise verschieden große Anzahlen der Luftpumpen 26 eingeschaltet oder ausgeschaltet werden oder diese Luftpumpen 26 auf verschieden große Kaltluft-Fördermengen umschaltbar sind. Ferner haben diese Luftauslaßöffnungen 52 am unteren Ende des Luftversorgungschrankes 6 den Vorteil, daß sich an keiner Stelle des Innenraumes 6-2 ein "Wärmestau" bilden kann, sondern eine ungefähr gleichmäßig verteilte Temperatur herrscht.

Bei der weiteren Ausführungsform nach der Erfindung, welche in Fig. 2 dargestellt ist, sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszahlen versehen. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß die aus der Außenumgebung von der Luftzufuhrpumpe 24 angesaugte warme Luft 22 nicht wie in Fig. 1 über die, Kälte abgebende, Kühlflächen 18 des Kältemittelkreislaufes 10 strömt, beispielsweise über die Kälte abgebenden Flächen des Verdampfers 18, sondern über die Kühlflächen eines Wärmetauschers 118 eines Kühlflüssigkeitskreislaufes 110, der über einen zusätzlichen Wärmetauscher 18-2 mit den Kältemittel- Kühlflächen des Kältemittelkreislaufes 10 in Wärmeaustausch ist. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Kältemaschine nicht in oder an dem Luftversorgungsschrank 6 angeorndet werden kann, sondern mit Abstand davon, beispielsweise außerhalb eines Drucksaales einer Druckmaschine. Es hat jedoch den Nachteil, daß die zwei zusätzlichen Wärmetauschereinheiten 118 und 18-2 erforderlich sind und ein zusätzlicher Kühlflüssigkeitskreislauf 110 mit einer Kühlflüssigkeitspumpe 112 erforderlich ist.

Beim Stand der Technik gemäß Fig. 3 sind im oberen Teil 60 eines Luftversorgungsschrankes 6-2 Ventilatoren 62 angeordnet, welche in einem unteren Schrankteil über Lufteinlaßöffnungen 64 angesaugte warme Luft 22 ansaugen und, soweit sie nicht aus dem Innenraum 6-2 von den Luftpumpen 26 abgesaugt wird, als Abluft 22-2 wieder in die Außenumgebung zurückgeben. Damit fördern die Luftpumpen 26 die warme Außenluft 22, zusätzlich erwärmt durch die Antriebsenergie-Wärme der Luftpumpen 26, mit einer verhältnismäßig hohen Temperatur zu der Bogen- Handhabungsvorrichtung 4.

Beim Stand der Technik nach Fig. 4 sind die Luftpumpen 26 ebenfalls in einem Luftversorgungschrank 6-3 untergebracht, sie saugen jedoch die warme Außenumgebungsluft 22 nicht aus diesem Luftversorgungsschrank, sondern über Ansaugleitungen 30-2 aus der Außenumgebung. Die interne Schrankluft 206-2 wird von einem Gebläse 224 über einen Wärmetauscher 218 eines Kühlflüssigkeitskreislaufes 210 umgewälzt zur Kühlung der sich von ihrer elektrischen Antriebsenergie erwärmenden Luftpumpen 26.

Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik: Die Kaltluft 40 kann im Luftversorgungschrank eine beliebige Temperatur, z. B. 6°C haben, die unter der Außenumgebungstemperatur liegt, ohne daß im Innenraum 6-2 des Luftversorgungsschrankes 6 Kondenswasser entsteht. Dies deshalb, weil mindestens ein Teil der Kaltluft 40 durch die Luftpumpen 26 fortlaufend abesaugt wird.

Demgegenüber würde im Luftversorgungsschrank 206 des Standes der Technik nach Fig. 4 umso stärker Kondenswasser entstehen, je tiefer die Temperatur im Schrankinnenraum 6-2 unter die Temperatur der Außenumgebung abgekühlt wird. Da Kaltluft 40 weniger Feuchtigkeit enthält als warme Luft 22, hat die Kaltluft 40 der Erfindung keinen nachteiligen Feuchtigkeitseinfluß auf die zu handhabenden Bögen 38. Ferner bietet die Erfindung eine einfache Möglichkeit, die Luft 22, 40 zu filtern, z. B. von Papierstaub und Erdstaub zu reinigen, bevor sie in den Luftversorgungsschrank 6 und dort in die Saugseite der Luftpumpen 26 gelangt. Solch ein Luftfilter kann im Kaltluftkanal 42 oder an dessen Anfang oder Ende oder an einer Lufteinlaßöffnung eines Schrankes angeordnet werden, in welchem die Kältemaschine 8 angeordnet ist. Die Kältemaschine 8 ermöglicht eine genau einstellbare, steuerbare oder regelbare Kälteerzeugung oder Kühlung der warmen Luft 22. Da kalte Luft eine kleinere Dichte als warme Luft hat, können gemäß der Erfindung kleinere Luftpumpen 26 bzw. Luftpumpen 26 mit kleinerer Förderleistung als beim Stand der Technik verwendet werden. Die Kaltluft 40 der Erfindung hat beim Einströmen in den Luftversorgungschrank 6 eine Temperatur im Bereich zwischen 1°C und 14°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 4°C und 8°C, d. h. etwa 6°C.

Claims (9)

1. Druckluftversorgungseinrichtung einer Druckmaschine oder einer Bogen-Handhabungsvorrichtung zur Handhabung von Druck- oder Beschichtungsbögen mit Druckluft vor, während oder nach dem Bedrucken oder Beschichten dieser Bögen, enthaltend mindestens eine Luftpumpe (26) zur Zufuhr von Luft zu der Druckmaschine oder Bogen-Handhabungsvorrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, daß im Luftzufuhrweg (20, 42), auf welchem die Luft in die Saugseite (30) der mindestens einen Luftpumpe (26) strömt, eine Wärmetauschereinrichung (18; 18, 18-2, 118) zur Kühlung dieser Luft vorgesehen ist.

2. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kältemaschine (8) vorgesehen ist, die durch Verdampfen eines Kältemittels in einem Kältemittelkreislauf (10) Kälte erzeugt, und daß ein Kälte erzeugender Abschnitt des Kältemittelkreislaufes (10) als Wärmeaustauschfläche der Wärmetauschereinrichtung ausgebildet ist, an welcher die zu kühlende Luft (22) entlanggeführt ist.

3. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Luftpumpe (26) in einem Luftversorgungsschrank (6) angeordnet und ihre Saugseite (30) zum Schrankinnenraum (6-2) hin offen ist, um daraus die Luft abzusaugen, die von der Wärmetauschereinrichtung gekühlt wurde.

4. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kaltluftkanal (42) für die gekühlte Luft (40) von der Wärmetauschereinrichtung in den Innenraum (6-2) des Luftversorgungsschrankes (6) gebildet ist, und daß der Auslaß (46) des Kaltluftkanals (42) mindestens so hoch angeordnet ist wie die Saugseite (30) der mindestens einen Luftpumpe oder bei mehreren Luftpumpen (26) mindestens so hoch wie die Saugseite (30) der am höchsten angeordneten Luftpumpe.

5. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (46) des Kaltluftkanals (42) höher als die Saugseite (30) der mindestens einen Luftpumpe (26) bzw. höher als die Saugseite der am höchsten angeordneten Luftpumpe (26) angeordnet ist.

6. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (46) des Kaltluftkanals (42) durch eine Vielzahl von Auslaßöffnungen (46) gebildet ist, die über den horizontalen Querschnitt des Luftverteilterschrankes (6) für eine gleichmäßige Kaltluftverteilung verteilt sind.

7. Druckluftversorgungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftzufuhrpumpe (24) im Strömungsweg der von der Wärmetauschereinrichtung (18; 18, 18-2, 40) in den Luftversorgungsschrank (6) leitbaren Luft angeordnet ist, durch welche diese Luft mit Überdruck in den Luftversorgungsschrank förderbar ist, so daß in dessen Innenraum (6-2) ein über der Außenatmosphäre liegender Luftüberdruck entsteht.

8. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftversorgungschrank (6) nur in seinem Bereich unterhalb der Saugseite (30) der untersten Luftpumpe (26) mit mindestens einer Luftauslaßöffnung (52) vom Schrankinnenraum zur Außenumgebung versehen ist, jedoch nicht in seinen übrigen Bereichen.

9. Druckluftversorgungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftförderleistung der Luftförderpumpe (24) größer ist als die gesamte Luftförderleistung von allen gleichzeitig einschaltbaren Luftpumpen (26) zusammen.