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Vorrichtung zum Zuführen von Feuchtwasser
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zu einer Druckmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Zuführen von Feuchtwasser zu einer Druckmaschine, bei der das dem Plattenzylinder
der Druckmaschine zugeführte Feuchtwasser auf der Oberfläche des Plattenzylinders
einen dünnen Feuchtwasserfilm bildet. Die Erfindung befaßt sich somit im allgemeinen
mit Druckmaschinen und im besonderen mit OffsetdruckmaschinenO Zur Zufuhr von Feuchtwasser
zu einer Offsetdruckmaschine werden zwei Arten von Vorrichtungen bzw. Feuchtwerken
benutzt. Bei dem sog. Anfeuchtverfahren wird eine Morton-Walze (eine mit einem Tuch
oder Gummimaterial umgebene Metallwalze) in einen Wassertank eingetaucht und in
Beruhrung mit der Oberfläche eines Plattenzylinders gebracht, um der Oberfläche
des Plattenzylinders Feuchtwasser zuzuführen. Bei dem sog. lfalzenübertragungsverfahren
wird
eine Auftragwalze in Berührung mit einer salze gehalten, die gegenüber Öl nicht
empfindlich ist, und das Reuchtwasser wird der Oberfläche der Auftragwalze zum tJbertragen
des Wassers au den Plattenzylinder zugeführt. Bei einem weiteren Verfahren, das
Direktsprühverfahrer genannt wird, ist ein Wasserzufuhrrohr mit zahlreichen Sprühdüsen
vorgesehen, die parallel zum Plattenzylinder angeordnet sind, so daß das Sprühwasser
direkt auf die Oberfläche des Plattenzylinders aufgebracht wird.
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Die Teilchengröße des aufgesprühten Wassers ist abeza für kommerzielle
Zwecke zu gro, Da gegenwärtig vor allem Aluminiumplatten und PS-Platten verwendet
werden, ist es notwendig, die Dicke des auf der Oberfläche des Plattenzylinders
ausgebildeten Feuchtwasserfilms möglichst dünn und möglichst gleichmäßig zu machen,
um die Qualität der Druckerzeugnisse zu verbessern. Da eine Morton-Walze direkt
mit der Platte in Berührung steht, tritt das Problem des Verspritzens der Farbe,
der Verunreinigung der Plattenoberfläche durch die Farbe und der Einstellung des
Berührungsdrucks der Morton-Walze auf. Wenn die Dicke des Feuchtwasserfilms zu dünn
ist, ist es schwierig, die Dicke gleichförmig auszubilden. Darüberhinaus ist die
Abnutzung der Morton-Walze hoch, so daß ein öfteres Auswechseln erforderlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Feuchtwerk zu schaffen,
das in der Lage ist, auf der Oberfläche des Plattenzylinders einen dünnen und dennoch
gleichförmigen Feuchtwasserfilm auszubilden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs beschriebene Vorrichtung
nach der Erfindung gekennzeichnet durch einen eine Wassermenge enthaltenden Nebelerzeugungstank,
ein in das Wasser des Tanks eingetauchtes Ultraschall-Vibrationselement zum Erzeugen
eines Wassernebeis, ein Gebläse zum Zuführen von unter Druck stehender Luft in den
Tank zwecks Erzeugung eines Gemischs aus dem Nebel und der Luft und eine mit dem
Tank in Verbindung stehende Düse, die das Gemisch gegen die mit dem Plattenzylinder
in Beruhrung stehende Auftragwalze oder direkt gegen den Plattenzylinder bläst,
so daß auf der Oberfläche des Plattenzylinders ein dünner Feuchtwasserfilm ausgebildet
wird.
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Nach der Erfindung sind also Maßnahmen vorgesehen, die in effizienter
Weise zerstäubtes Wasser auf die Plattenoberfläche bringen.
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Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, die nahe bei der Auslaßöffnung
für das Gemisch aus dem zerstäubten Feuchtwasser und der Luft Wassertröpfchen wirksam
entfernen, die sonst die Ausbildung des dünnen gleichförmigen FeuchtwasserSilms
stören würden.
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Weiterhin sind Maßnahmen vorgesehen, die gleichzeitig die Temperatur
des dem Ultraschall-Nebelerzeugers zugeführten Feuchtwassers und der zugeführten
unter Druck stehenden Luft einstellen, um die Temperatur des Luftnebelgemisches
auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten, so daß Viskositätsschwankungen
der Farbe vermieden werden. Dadurch wird die Qualität der Druckerzeugnisse weiter
verbessert.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann man noch die Menge des
auf der Plattenoberfläche aufzubringenden Feuchtwassers einstellen.
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Die Mittel zum Entfernen von Wassertröpfchen sind vorzugsweise wasserabsorbierend
und zeigen Kapillarwirkung. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein Baumwolltuch
oder um Löschpapier, das auf der inneren Oberfläche des Auslasses der Düse angeordnet
ist, um dort Wassertröpfchen aus dem Luftnebelgemisch zu entfernen. Dadurch wird
die Ausbildung eines ungleichförmigen Films von Feuchtwas ser verhindert.
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Statt der genannten Maßnahmen kann man auch kleine Vorsprünge oder
mehrere parallele Nuten auf der Innenoberfläche der Düse anordnen, um das gleiche
Ziel zu erreichen.
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Damit der Wassernebel in dem Luftnebelgemisch, das von der Düse ausgestoßen
wird, in effizienter Weise nnedergeschla gen werden kann, ist es von Vorteil, den
Düsenauslaß in bezug auf die Radialrichtung der Auftragwalze etwas näher beim Plattenzylinder
anzuordnen. Das Ultraschall-Vibrationselement wird im allgemeinen von einem Hochfrequenzoszillator
angetrieben. Durch Einstellen der Speisespannung des Oszillators mit einem veränderbaren
Widerstand oder dergleichen und bzw. oder durch Verändern der Menge der dem Zerstäubungstank
zugeführten komprimierten Luft mit Hilfe eines Ventils oder dergleichen ist es möglich,
die Menge des auf der Plattenoberfläche aufgebrachten Feuchtwassers einzustellen.
Da die Viskosität der Druckfarbe von der Temperatur abhängt, sind Mittel zum gleichzeitigen
Einstellen der Temperatur des Feuchtwassers und der unter Druck stehenden Luft vorgesehen,
um die Temperatur des Luftnebelgemischs bei oder nahe bei der für die Druckfarbe
geeigneten Temperatur zu halten. Auf diese Weise werden Temperaturschwankungen der
Druckfarbe vermieden und eine gute Druckqualität sichergestellt. Das in dem Nebelerzeugungstank
befindliche Wasser wird über eine Kühleinrichtung zirkuliert oder direkt mit normaler
Temperatur zugeführt; In jedem Falle ist es zweckmäßig, Mittel vorzusehen, die in
dem Nebelerzeugungstank einen konstanten
Wasserpegel aufrecht
erhalten. Solche Mittel sind beispielsweise ein Schwimmerventil.
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Beim Betrieb der Vorrichtung gelangt der Nebel des Luftnebelgemischs,
der nicht auf dem Plattenzylinder aufgebracht wird, in die Umgebungsluft. Dadurch
wird nicht nur die Gesamteffizienz der Vorrichtung nachteilig beeinträchtigt, sondern
es werden auch die Bedingungen der Umgebungsatmosphäre geändert.
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Zur weiteren Verbesserung der Vorrichtung nach der Erfindung wird
das auf den Plattenzylinder geblasene Euftnebelgemisch in einem übersättigten Zustand
gehalten, um die Dichte des Nebels zu erhöhen und damit unabhängig vom Grad der
Trockenheit der Raumluft die Stabilität des Luftnebelgemisches zu verbessern, so
daß die Niederschlagseffizienz erhöht wird. Der nicht aufgebrachte Nebel wird zur
erneuten Verwendung abgezogen, wodurch ebenfalls die Gesamteffizienz der Vorrichtung
verbessert wird und gleichzeitig die Umgebungsatmosphäre unverändert bleibt.
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Die Düse ist derart ausgebildet, daß-die Nebeldichte erhöht und damit
die Niederschlagseffizienz des Feuchtwassers verbessert wird.
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Um die Effizienz noch mehr zu erhöhen, wird dem Luftnebelgemisch
eine elektrostatische Ladung mitgeteilt.
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Eine bevorzugte Weiterbildung ist derart ausgestaltet, daß die FeuchtwasserzuSuhr
zu der Druckmaschine elektrisch ferngesteuert werden kann.
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Darüberhinaus ist die Anordnung derart getroffen, daß der Zeitverlust
beim Anlaufen der Druckmaschine minimal ist.
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Eine evorzugte Weiterbildung zeichnet sich nach der Erfindung aus
durch Mittel, die von dem gegen den Pl attenzyl inder oder die Auftragwalze geblasenen
Luftnebelgemisch den ncift aufgebrachten Nebel-aufsammeln, und durch ein Gebläse,
das das aufgesammelte Luftnebelgemisch unter Druck setzt, um dem Nebelerzeugungstank
übersättigte Luft zuzufren, so daß die übersättigte Luft zusammen mit dem in dem
Nebelerzeugungstank gebildeten Nebel zirkuliert wird.
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Die Düse läuft vorzugsweise in Richtung auf den Auslaß konisch zu,um
das a@sgestoßene Luftnebelgemisch bei einem Brennpunkt zu fokussieren. Die Oberfläche
der Auftragwalze ist dann zwischen diesem Brennpunkt und dem Düsenauslaß angeordnet.
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Die elektroststische aufladung des aus der Düse ausgestoßenen Luftnebelgemischs
erfolgt vorzugsweise durch Koronaentladung. Dabei wird der Nebel auf der Oberfläche
der Auftragwalze oder auf der Oberfläche des Plattenzylinders mit Hilfe einer elektrostatischen
Anziehungskraft niedergeschlagen. Dies fahrt zu einer weiteren Verbesserung der
Effizienz des Feuchtwerks. Beim Vorhandensein dieser Maßnahme ist es möglich, den
vom Gebläse erzeugten Druck herabzusetzen.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind eine Vielzahl
von Nebelerzeugungstanks vorgesehen.
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Jeder Tank ist mit seinem eigenen Ultraschall-Vibrationselement ausgerüstet.
Die Nebelerzeugungstanks sind längs der Auftragwalze angeordnet. Die Ultraschall-Vibrationselemente
werden von getrennten Hochfrequenzoszillatoren erregt. Zum unabhangigen und getrennten
Einstellen der Ausgangs signale der einzelnen Hochfrequenzoszillatoren sind entsprechende
Mittel vorgesehen, so daß die Verteilung
des Feuchtwassers längs
der Achse der Auftragwalze gesteuert werden kann. Weiterhin ist es aber auch möglich,
die Ausgangs signale der Hochfrequenzoszillatoren gleichzeitig einzustellen, um
dadurch die Dicke des Feuchtwasserfilms an verschiedenartigen Stellen längs der
Auftragwalze gleichzeitig zu verändern. Die Mittel zur gleichzeitigen Veränderung
der Dicke des Feuchtwasserfilms sind vorzugsweise mit der Geschwindigkeitsregeleinrichtung
der Druckmaschine verriegelt, so daß die Dicke des Feuchtwasserfilms in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit der Druckmaschine gesteuert werden kann. Die Mittel zum
gleichzeitigen oder unabhängigen Einstellen der Ausgangssignale der Oszillatoren
sind vorzugsweise elektrische Geräte bzw.
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elektrische Bauelemente, die einfach zu handhaben sind und ferngesteuert
werden können.
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Vorzugsweise ist die Stellung der Diese veränderbar, so daß während
des Startens der Druckmaschine das Luftnebelgemisch direkt auf den Plattenzylinder
oder auf den Plattenzylinder und die Auftragwalze geblasen werden kann.
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Während des Normalbetriebs wird dann das Gemisch nur auf die Auftragwalze
geblasen. Durch diese Anordnung kann man die Verunreinigungsgefahr des Plattenzylinders
durch Farbe herabsetzen und die Anzahl der Testläufe verringern. Auch hier wird
wieder eine Verbesserung der Effizienz der Druckmaschine erreicht.
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Schließlich wird noch bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung
ein Alkohol mit Hilfe einer Strahlpumpe mit dem dem Zerstäubungstank zugeführten
Feuchtwasser gemischt. Dieser Mischvorgang kann mit Hilfe der Strahlpumpe derart
vorgenommen werden, daß das Verhältnis von Alkohol zu Feuchtwasser unabhängig von
Druckschwankungen der Feuchtwasserquelle konstant ist. Darüberhinaus ist es möglich,
durch Einstellen von Ventilen, die in der Alkoholzufuhrleitung
und
bzw. oder in der Wasserzufuhrleitung vorgesehen sein könnnen, das Mischungsverhältnis
einzustellen.
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Die Erfindung wird im einzelnen an Hand einer Zeichnung in Verbindung
mit bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische,
teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines FeuchtwasserzuSuhrtlJerks
nach der Erfindung, Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht
eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem der Nebelerzeuger
an einer von der Druckmaschine entfernten Stelle angeordnet ist, Fig. 3 eine teilweise
geschnittene seitliche Teilansicht einer modifizierten Anordnung der Düse zur Zufuhr
eines Luftnebelgemisches zu der Auftragwalze, Fig. 4 eine Schnittansicht einer modifizierten
Anordnung der Düse, die in diesem Fall nach unten gerichtet ist, Fig. 5 eine schematische,
teilweise geschnittene Ansicht einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Kühlen und Erhitzen
des Feuchtwassers und komprimierter Luft, Fig. 6 eine schematische, teilweise geschnittene
Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 7 eine schematische
perspektivische Ansicht eines Rohrleitungssystems für die komprimierte Luft und
das Luftnebelgemisch, Fig. 8 eine geschnittene seitliche Teilansicht zur Erläuterung
der relativen Beziehung zwischen einer Düse und einer AuftragXralze, die wirksam
ist, um das Auftragen des Feuchtwassers zu verbessern,
Fig. 9 ein
Blockschaltbild einer beim Erfindungsgegenstand benutzten elektrischen Steuerschaltung,
Fig. 10 ein-modifiziertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Nebel mit
einer elektrostatischen Ladung versehen wird, um das Auftragen zu verbessern, und
Fig. 11 eine schematische Seitenansicht zur Erlänterung einer Betriebsart, die beim
Starten der Druckmaschine den Zeitverlust herabsetzt.
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In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
das auf eine Druckmaschine angewendet wird, bei der Auftragwalzen 1 oberhalb des
Plattenzylinders 2 der Druckmaschine angeordnet sind und normalerweise gegen den
Plattenzylinder 2 gedrückt werden.
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Nahe bei der einen Auftragwalze 1 befindet schein Nebelerzeugertank
3 mit einem Ultraschallvibrator. Das von einer Kühlvorrichtung 11 auf eine geeignete
Temperatur gekühlte Feuchtwasser wird dem Nebelerzeugertank 3 über eine Leitung
8 zugeführt. Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird der Pegel des
Feuchtwassers in dem Tank 3 mit Hilfe eines Schwimmerventils auf einem konstanten
Wert gehalten. Abweichend davon kann man im Tank 3 auch ein Überlaufrohr vorsehen,
das bis zu einer bestimmten Höhe reicht. Darüberhinaus kann das Feuchtwasser im
Tank 3 mit Hilfe einer nicht dargestellten Pumpe durch die Kühlvorrichtung 11 zirkuliert
werden. Ein von einem Hochfrequenzoszillator 12 erregtes Ultraschall-Vibrationselement
4 ist in einer Öffnung im Boden des Nebelerregertanks 3 vorgesehen, um im Tank 3
eine Wassersäule 6 zu bilden, wodruch ein Nebel erzeugt wird, der aus sehr feinen
Wasserteilchen besteht, die einen Durchmesser von einigen bis zu einigen 10/um haben.
Der auf diese Weise erzeugte Nebel wird mit komprimierter Luft vermischt, die von
einem Gebläse 13
über eine Leitung 7 eingeblasen wird, um ein Lufinebelgemisch
zu bilden. Im Tank 3 sind geeignete Zwischen-oder Grenzwände 30 vorgesehen, die
die komprimierte Luft um die Wassersäule 6 leiten, um eingleichförmiges Luftnebelgemisch
herzustellen. Das Gemisch wird dann mit einer geeigneten GeschlfindigkeLt durch
eine Düse 9 mit einem Auslaß 10 direkt auf die eine Auftragwalze 1 oder auf den
Plattenzylinder 2 geblasen. Der in dem ausgestoßener Gemisch enthaltene Nebel schlägt
sich auf der Auftragwalze nieder, um dort einen dünnen Feuchtwasserfilm zu bilden.
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Die Auftragwalze 1 md der Plattenzylinder 2 werden in Richtung der
eingezeichneten Pfeile mit einer hohen Gesch:indigkeit gedreht, und der Feuchtwasserfilm
wird zum Plattenzylinder übertragen, um auf der Oberfläche des Plattenzylinders
einen dünnen Feuchtwasserfilm gleichförmiger Dicke zu bilden. Die Druckqualität
wird verbessert, je dünner der gleichmäßige Feuchtwasserfilm ist. Ein gutes Resultat
erhält man daher bei einer sehr kleinen Teilchengröße des Nebels. Theoretisch können
die Teilchen eine Größe bis zu 20/um haben. Die Zerstäubungswirkung des Ultraschall-Vibrationselements
kann durch Erhöhen der Vibrationsfrequenz verbessert werden. Bei einer Hochfrequenzvibration
mit 1,7 MHz erhält man äußerst kleine Wasserteilchen mit einem Durchmesser von einigen
Mikrometern. Wenn man dann noch ein Gemisch aus Luft und Nebel ausstößt, bildet
sich auf der Oberfläche des Plattenzylinders ein Feuchtwasserfilm mit einer Dicke
von weniger als 1 um Auf diese Weise erhält man Druckerzeugnisse von hoher Qualität.
Es wird angenommen, daß in Wirklichkeit Wasserteilchen mit einem Durchmesser von
weniger als 1 µm gebildet werden. Es ist jedoch schwierig, solche kleinen Durchmesser
nachzuweisen. Bei einem Experiment werden dem Feuchtwasser 15 Ges.% eines Alkohols,
beispielsweise Methylalkohol, ÄthylalRohol und bzw. oder Isopropylalkohol, und
eine
kleine Menge (etwa 0,3 bis 5 Gew.Vo) einer handelsüblichen H-Flüssigkeit (ein Mittel
zum Verhindern der Verunreinigung des Plattenzylinders) zugegeben. Wenn man Feuchtwasser
mit darin befindlichem Alkohol benutzt, hat der Alkohol die Neigung, bei der Ubertragung
des Gemisches durch eine Norton-Walze zu verdampfen, so daß es notwendig war, das
FeuchArasser zu kühlen. Da jedoch gemäß der Erfindung das Alkohol enthaltende Luftnebelgemisch
auf die Auftragwalze geblasen wird, geschehen das Anfeuchten durch das Feuchtwasser
und das Einfärben gleichzeitig, so daß, falls die Temperatur der umgebenden Atmosphäre
in der Druckerei nicht allzu hoch ist, ein gutes Resultat mit einem auf Zimmertemperatur
befindlichen Feuchtwasser erzielt wird. Die Kühlvorrichtung 11 ist daher nicht in
jedem Falle notwendig. Man kann daher dem Nebelerzeugertank 3 auch direkt Leitungswasser
zuführen.
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In gewissen Fällen ist Alkohol nicht erforderlich, und H-Flüssigkeit
allein reicht aus. Der hier benutzte Ausdruck "Chemikalie" soll daher Alkohol allein,
ein Gemisch aus Alkohol und H-Flüssigkeit und H-Flüssigkeit allein abdecken.
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Wenn es erforderlich sein sollte, die Menge des aufgebrachten Feuchtwassers
in Abhängigkeit von der Druckgeschwindigkeit und der Größe der schwarzen oder eingefärbten
Bildflächen einzustellen, kann man die Speisespannung des Hochfrequenzoszillators
12 mit Hilfe eines einstellbaren Widerstands 14 oder eines Stelltransformators verändern.
Da die Menge des niedergeschlagenen Feuchtwassers im wesentlichen der Luftgeschwindigkeit
und dem Durchmesser der Wasserteilchen proportional ist, kann man die aufgebrachte
oder niedergeschlagene Feuchtwassermenge auch dadurch einstellen, daß mit Hilfe
eines Ventils 15 die vom Gebläse 13 zugeführte Luf-tmenge verändert wird.
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Bei verhältnismäßig kurzem Plattenzylinder reicht im allgemeinen
eine einzige Düse aus, und der Querschnitt des Düsenauslasses erhält eine langgestreckte
rechteckförmige Form.
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Wenn der Plattenzylinder lang ist, erweist es sich von Vorteil, eine
Vielzahl von einzelnen Nebelerzeugertanks vorzusehen, die entsprechend der Darstellung
nach der Fig. 1 ausgebildet sind und unabhängig voneinander in der Lage sind, die
auf die verschiedenen Stellen des Plattenzylinders niedergeschlagene Feuchtwassermenge
einzustellen. Dazu kann man für die einzelnen Hochfrequenzoszillatoren getrennte
Spannungseinstelleinrichtungen verwenden.
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Obwohl es möglich ist, zahlreiche Düsen und zahlreiche Nebelerzeuger
zu verwenden, erhält man mit einer einzigen Mischkammer und einer einzigen damit
verbundenen Düse einen gleichförmigeren Wasserfilm. Dazu werden von entsprechend
zugeordneten Nebelerzeugern Luftnebelgemische in die Mischkammer gegeben.
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In vielen Fällen ist es erforderlich, den Feuchtwasserfilm auf dem
Plattenzylinder vor dem Starten der Druckmaschine auszubilden. Dazu werden die Auftragwalzen
1 vom Plattenzylinder 2 getrennt, und die Düse wird in eine Stellung gebracht, wie
es in der Fig. 1 durch unterbrochene Linien angedeutet ist, um das Luftnebelgemisch
direkt auf den Plattenzylinder 2 zu blasen. Zu diesem Zweck kann der Tank 3 nach
unten gefahren oder geschwenkt werden. Danach werden die Auftragwalzen 1 wieder
in Berührung mit dem Plattenzylinder gebracht, und die Düse 9 wird in ihre ursprüngliche
Stellung gefahren. Nun kann der normale Druckbetrieb gestartet werden.
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Durch das Aufblasen des Luftnebelgemisches auf die Auftragwalze ist
es nicht nur möglich, einen dünnen und gleichförmigen Film des Feuchtwassers auf
der Öberfläche des Plattenzylinders aufzubringen; sondern unabhängig von der Umgebungstemperatur
das Luftnebelgemisch der Temperatur der Farbe anzupassen, so daß die Viskosität
der Farbe durch das Feuchtwasser nicht verändert wird. Im Gegensatz zum Stand der
Technik, bei dem das Feuchtwasser mechanisch durch Berühren der Auftragwalze mit
einer WasserzuSuhrmfalze zugeführt wird, wird nach der Erfindung Luft mit äußerst
feinen Teilchen des Feuchtwassers auf die Auftragwalze geblasen, und zwar mit einer
verhältnismäßig niedrigen Luftgeschwindigkeit in der Größenordnung von 5 bis 20
m/sec., so daß die Farbe nicht emulgiert und ein stabiler Druckvorgang sichergestellt
ist. Wenn man die Temperatur des Luftnebelgemisches steuert, kann man die Qualität
der Druckerzeugnisse weiter verbessern.
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Die Fig. 5 zeigt beispielshalber eine Vorrichtung zum Einstellen
der Temperatur des Luftnebelgemisches. Das in einem Tank 25 enthaltene Feuchtwasser
26 wird mit Hilfe des Verdampfungsrohres 27 einer Kühimaschine 28 gekühlt, und ein
Teil der Luftzuleitung 7 ist in das Feuchtwasser 26 eingetaucht, um gleichzeitig
die dem Zerstäubungstank zugeführte komprimierte Luft zu kühlen. Die Kühlmaschine
kann von einem Temperaturfühler, beispielsweise einem Thermostaten, angesteuert
werden. Der Temperaturfühler ist an einer geeigneten Stelle des Zerstäubers oder
des Nebelerzeugers an geordnet, beispielsweise in der Düse 9. Falls die Temperatur
der Atmosphäre in der Druckerei zu niedrig ist, so daß die Temperatur der Auftragwalze
höher als die Temperatur in dem Tank 25 ist, wird ein im Tank 25 vorgesehenes elektrisches
Heizelement 29 eingeschaltet, um die Temperatur des Feuchtwassers und der
Farbe
auf die geeignete Temperatur der Auftragwalze oder in die Nähe dieser Temperatur
zu bringen.
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Wenn der Durchmesser der Nebelteilchen klein ist, hat der von der
Düse ausgestoßene Nebel die Neigung, sich in einem hohen Maße auszubreiten, wodurch
die Wirksamkeit des Niederschlags vermindert wird. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden,
ist bei der Anordnung nach der Fig. 3 der Düsenauslaß 10 auf eine Stelle gerichtet,
die geringfügig unterhalb der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Auftragwalze
1 und dem Mittelpunkt der Düse 9 liegt.
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Der größte Teil des Luftnebelgemisches strömt dann in der Richtung
eines in der Fig. 3 eingezeichneten Pfeils und tritt in den Walzenspalt zwischen
der AuStragæfalze 1 und dem Plattenzylinder 2 ein, wodurch die Effizienz des Niederschlags
erhöht wird.
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Wenn man ein Gemisch aus Luft und zerstäubtem Wasser benutzt, bilden
sich nahe beim Düsenauslaß 10 oft Wassertröpfchen, die ein gleichförmiges Aufbringen
des Feuchtwassers verhindern. Obwohl man dieses Problem in einem gewissen Maß durch
Anbringen eines wasserabstoßenden Uberzugs auf der Innenoberfläche der Düse 9 angehen
kann, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Überzug 18 aus einem Material
vorgesehen, das eine wasserabsorbierende Eigenschaft und Kapillarwirkung zeigt.
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Bei dem Material kann es sich beispielsweise um ein Baumwolltuch oder
Loschpapier handeln, das entsprechend der Darstellung nach der Fig. 3 auf der inneren
Oberfläche der Düse 9 aufgebracht ist, um dort die Ausbildung von Wassertröpfchen
zu vermeiden. Das dort anfallende Wasser wird nämlich von dem Ueberzug 18 absorbiert
und unter der EinrJirlmng der Schwerkraft zum Zerstäubungstank zurückgeführt. Wenn
die Düse 9 entsprechend der Darstellung nach der Fig. 4 nach ungen geneigt ist,
sind wasseraufnehmende Schalen 20 und 21 vorgesehen, die das untere Ende des
Überzugs
18 aufnehmen. Die vom Überzug 18 absorbierten Wassertröpfchen werden in diesem Fall
von den Schalen gesammelt.
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Anstatt eines Überzugs kann die innere Oberfläche der Düse auch mit
kleinen Vorsprüngen oder schmalen parallelen Nuten versehen sein. In jedem Falle
sind vorzugsweise Mittel vorhanden, um sich an der Düse ausbildende Wassertröpfchen
durch Kapillarwirkung des Überzugs oder unregelmäßige Formen zu entfernen.
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Bei der in der Fig. 2 dargestellten Anordnung ist eine Nebelerzeugungsvorrichtung
24 an einer von der Druckmaschine entfernten Stelle vorgesehen und die Düse 9 ist
nach unten gerichtet. Das von der Nebelerzeugungsvorrichtung 24 erzeugte Luftnebelgemisch
wird einem Verteiler 22 zugeführt, der sich in der Längsrichtung der Auftragwalze
1 erstreckt und aus dem das Gemisch durch eine oder mehrere Düsen 9 ausgeblasen
wird. Der Zweck des Verteilers 22 besteht darin, den Druck des Luftnebelgemisches
über die gesamte Länge der Auftragwalze auszugleichen.
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Bei einem abgewandelten Ausfuhrungsbei spiel nach der Fig. 6 ist
die Konstruktion des Nebelerzeugertanks 3 der in der Fig. 1 gezeigten Konstruktion
ähnlich. Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
Im Tank 3 ist wiederum eine Menge des Feuchtwassers 5 enthalten, und durch das am
Boden des Tanks angebrachte und durch den Hochfrequenzoszillator 12 erregte Ultraschall-Vibrationselement
4 wird die Wassersäule 6 gebildet. Über die Leitung 7 wird unter Druck stehende
Luft in den Tank 3 eingeführt, um ein Luftnebelgemisch zu bilden, das auf die Oberfläche
der ersten Auftragrolle 1 geblasen wird, um dann auf der Oberfläche des Plattenzylinders
2 einen dünnen Feuchtwasserfilm zu bilden.
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Wie es bereits angesprochen wurde, kann ein beachtlicher Teil des
Nebels verloren gehen. Dieser verlprengegangene Nebel schlägt sich somit nicht auf
der Auftragwalze 1 nieder, sondern erhöht die Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist daher eine mit einem perforierten Futter 51 vorgesehene
Absaughaube 50 vorhanden, die das obere Ende des Düsenauslasses 10 und den oberen
Teil der Auftragwalze teilweise abdeckt.
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Das Futter 51 bildet einen geringen Abstand von der Innenoberfläche
der Haube. Das Luftnebelgemisch wird über eine Öffnung 53 in einem Absaugrohr 52
am Boden der Haube von einem Gebläse abgesaugt und erneut in den Kreislauf eingegeben,
wie es noch an Hand der Fig. 7 erläutert wird.
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Um ein Gemisch aus Wasser und einer Chemikalie aufzubereiten, ist
es von Vorteil, eine Düsenpumpe 35 zu benutzen, die eine zentrische Düse zum Ausstoßen
des Feuchtwassers und eine ringförmige Öffnung rund um die zentrische Düse zum Ausstoßen
einer Chemikalie aufweist. Bei der Chemikalie oder dem chemischen Präparat handelt
es sich, wie bereits erwähnt, um einen Alkohol, um ein Gemisch aus einem Alkohol
und der H-Flüssigkeit oder aus der H-Flüssigkeit allein. Die in einem Tank 34 enthaltene
Chemikalie wird der ringförmigen Öffnung über ein elektromagnetisches Ventil 36
und ein Einstellventil 42 zugeführt. Das Feuchtwasser wird der zentrischen Düse
von einem Wasservorrat 39 über ein elektromagnetisches Ventil 38 zugeführt.
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Wenn der Wasserpegel im Tank 3 absinkt, wird ein Schwimmerschalter
41 tätig, um die elektromagnetischen Ventile 36 und 38 sowie ein elektromagnetisches
Ventil 37 zu öffnen, über die dann der Tank mit dem Wasser-Chemikalien-Gemisch aufgefüllt
wird. Unabhängig vom Wasserdruck in der vom Wasservorrat 39 kommenden Leitung
ist
es möglich, durch Einstellung des Einstellventils 42 das Verhältnis zwischen dem
Wasser und der Chemikalie auf einem gewünschten Wert zu halten.
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Bisher hat man das Verhältnis aus Wasser und Chemikalie durch Erfassen
des Gehalts der Chemikalie durch einen Dichtemesser festgestellt, und dann manuell
oder automatisch die zugeführte Wassermenge oder Chemikalienmenge in Abhängigkeit
vom Meßwert des Dichtemessers geändert. Diese bekannte Art der Verhältniseinstellung
ist aber nicht nur ungenau, sondern auch mit einer Zeitverzögerung begleitet. Bei
Verwendung einer Injektor- oder Strahlpumpe der beschriebenen Art werden das Wasser
und die Chemikalie vollkommen miteinander durchmischt, und darüberhinaus ist es
nach dem Theorem von Bernoulli möglich, das Verhältnis von Chemikalie zu Wasser
auf einem gewünschten Wert zu halten, der unabhängig vom Wasserdruck durch die Einstellung
des Ventils 42 bestimmt wird.
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In der Fig. 7 ist im einzelnen ein Rohrleitungssystem zum Zirkulieren
des Luftnebelgemisches dargestellt. Ein Gebläse 55 liegt in Reihe mit einer an das
Absaugrohr 52 angeschlossenen Rohrleitung 56 und mit der Zuleitung 7. Bei dem Gebläse
55 handelt es sich vorzugsweise um ein Ringgebläse mit einem hohen statischen Druck,
so daß die Durchmesser der Leitungen 56, 57 und 7 gering sein können und ein hoher
Saugdruck erzielt wird.
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Entsprechend der Darstellung ist eine Auslaßöffnung 58 des Gebläses
55 mit dem Zerstäubertank 3 über die Leitungen 57 und 7 verbunden, um das Luftnebelgemisch
durch den Düsenauslaß 10 auszustoßen. Das nicht auf der AuStragfalze niedergeschlagene
Luftnebelgemisch wird von der Absaughaube 50 gesammelt und vom Gebläse 55 über das
Absaugrohr 52 und die Leitung 56 zu einer Saugöffnung 59
des Gebläses
abgesaugt. Bei dieser Anordnung verdampft der nicht auf (1er- Auftragwalze aufgebrachte
Nebel und wird mit Luft übersättigt. Die dem Zerstäubertank Svom Gebläse 55 zugeführte
komprimierte Luft ist daher mit Wasserdampf übersättigt und hält daher eine bestimmte
Feuchtigkeit aufrecht, und zwar unabhängig von der Feuchtigkeit in der Druckerei.
Die Feuchtigkeit des Luftnebelgemisches im Tank 3 und in der Düse 9 ist folglich
auch konstant, und damit wird eine Abnahme der Menge des Nebels aufgrund von Verdampfung
verhindert. Weiterhin ist es möglich, die Dichte und die Effizienz des Niederschlags
des Nebels zu erhöhen. Gegenüber einer Anordnung ohne Zirkulation des Luftnebelgemisches
wurde bei diesem Ausführungsbeispiel eine Erhöhung der Effizienz des Niederschlags
um etwa 15°S festgestellt. Da das nicht niedergeschlagene Luftnebelgemisch nicht
in die Umgebungsluft gelangt, können Veränderungen in der relativen Feuchtigkeit
der Umgebungsluft, nachteilige Auswirkungen des flüchtigen Alkohols auf das Bedienungspersonal
und Brandgefahr ausgeschlossen werden.
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In einigen Fällen kann die durch die Leitungen 56 und 57 zirkulierte
übersättigte Luft kleine Mengen an kondensiertem Wasser enthalten. Zweckmäßigerweise
ist dann in der Leitung 56 oder 57 eine Luftwassertrennvorrichtung 60 enthalten.
Das abgetrennte Wasser wird dann über ein Ventil 61 an ein Ablaufrohr 62 abgegeben.
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In der Fig. 8 ist eine relative Beziehung zwischen der Düse 9 und
der Auftragwalze dargestellt. Wenn Luft in die Umgebungsluft ausgestoßen wird, nimmt
die Geschwindigkeit der ausgestoßenen Luft in Anbetracht des Luftwiderstands sehr
schnell ab, und zwar mit dem Ergebnis, daß die ausgestoßene Luft in die Umgebungsluft
diffundiert.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, vermindert sich die
Querschnittsfläche
der Düse 9 allmählich in Richtung auf den Düsenauslaß 10, um den Strom 72 des ausgestoßenen
Luftnebelgemisches bei einem "Brennpunkt" 70 zu konvergieren. Die Luftgeschwindigkeit
nimmt dann zwischen dem Düsenauslaß 10 und dem Brennpunkt 70 nicht ab. Die Dichte
des Nebels vergrößert sich vielmehr, so daß es möglich ist, die Niederschlagseffizienz
zu verbessern, wenn die Oberfläche 71 der Auftragwalze zwischen dem Düsenauslaß
und dem Brennpunkt angeordnet ist.
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Die Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung,
bei dem die Effizienz des Niederschlagens des Feuchtwassers durch Anlegen einer
elektrostatischen Ladung an den Nebel des Luftnebelgemisches erhöht wird.
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Bei der elektrostatischen Ladevorrichtung kann es sich um eine an
sich bekannte Vorrichtung handeln, wie sie bei elektro statischen Beschichtungsvorrichtungen
bekannt ist.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Koronaentladungselektrode
65 und ein Reflektor 66 nahe beim Auslaß 10 der Düse 9 angeordnet, und die Spannung
einer Hochspannungsquelle 67 ist zwischen die Auftragwalze 1 und die Koronaentladungselektrode
65 mit der eingezeichneten Polarität gelegt. Je kleiner in diesem Fall die Teilchengröße
des Nebels ist, um so größer ist die Niederschlagseffizienz. Die Ausstoßgeschwindigkeit
des Gemisches kann man so weit herabsetzen, daß die Teilchen des Nebels in der Luft
schweben und dann durch die elektrostatischen Anziehungskräfte aufgebracht werden.
Der Reflektor 66 dient zum Konzentrieren des Nebels auf die Auftragwalze, die die
Gegenelektrode darstellt. In einigen Fällen hat man bessere Ergebnisse dadurch erzielt,
daß der Plattenzylinder als Gegenelektrode verwendet wurde. Die Düse ist dann gegen
den Plattenzylinder gerichtet. Anstatt die Koronaentladungselektrode 65 in der Bahn
des Luftnebelgemisches anzuordnen, kann man nahe bei der
Gegenelektrode
eine Vielzahl von Nadelelektroden vorsehen, um an den spitzen Enden der Nadelelektroden
eine Koronaentladung zu erzeugen. Diese Anordnung liefert ein besseres Ergebnis.
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Die Fig. 9 zeigt ein Beispiel für eine elektrische Steuerschaltung,
die in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden kann. Teile einer Platte zum
Drukken von großen Schwarzbereichen benötigen im allgemeinen kein Feuchttfasser.
Folglich ist es von Vorteil, Mittel vorzusehen, die die Menge des auf dem Plattenzylinder
niedergeschlagenen Feuchtwassers in Abhängigkeit vom Muster der Platte örtlich einstellen.
Dabei ist es von Vorteil, eine Düse zu verwenden, deren Breite etwa gleich der Länge
der Auftragwalze ist und die mit einem nicht dargestellten Mischkasten in Verbindung
steht. An dem Mischkasten sind mehrere Nebelerzeuger angeschlossen.
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Durch Ändern der Menge der Luftnebelgemische, die von den einzelnen
Nebelerzeugern dem Mischkasten zugeführt werden, ist es möglich, die Verteilung
des Luftnebelgemisches längs der Auftragwalze zu ändern. Obwohl die Menge des aufgebrachten
Feuchtwassers mit der Druckgeschwindigkeit zunimmt, verhindert zu viel Wasser nicht
nur eine ausreichende Übertragung der Farbe, sondern schmälert auch den Glanz der
Druckerzeugnisse und verzögert das Trocknen des bedruckten Papiers. Weiterhin wird
auch die Menge der benutzten Farbe erhöht. Andererseits führt eine zu kleine Wassermenge
zu einer Verunreinigung der Platte durch die Farbe. Aus diesem Grunde ist es notwendig,
die Menge des niedergeschlagenen Wassers auf einen Wert einzustellen, der etwas
geringen als der Wert ist, bei dem eine Plattenverunreinigung auftritt. Solche Feineinstellungen
können jedoch nur von erfahrenem und geschicktem Bedienungspersonal vorgenommen
werden. Darüberhinaus ist es bei einem direkten Niederschlagen des Nebels auf dem
Plattenzylinder
nicht möglich, dort einen dünnen Film aus dem Feuchtwasser mit einer gleichförmigen
Dicke über der gesamten Oberfläche des Plattenzylinders zu bilden. Wenn sich die
Menge des erzeugten Nebels in Abhängigkeit von der Zeit ändert, kann ein gleichförmiger
Feuchtwasserfilm nicht ausgebildet werden. Bei einer Vorrichtung, bei der der Nebel
dadurch erzeugt wird, das Wasser auf eine Metallplatte, die durch Ultraschall angeregt
ist, aufeinanderfolgend getropft wird, kommt es zu einer schrittweisen Nebelerzeugung,
und die Teilchengröße des Nebels beträgt 70/um oder mehr und ist nicht gleichförmig.
Die Zufuhr eines solchen ungleichförmigen Nebels zur Auftragwlze oder zum Plattenzylinder
liefert keine guten Ergebnisse.
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Da nach der Erfindung eine Ultraschall-Nebelerzeugungsvorrichtung
verwendet wird, die kontinuierlich eine stabile Wasser säule erzeugt, ist es möglich,
die Höhe der Wassersäule genau und einfach einzustellen und damit auch die Menge
des erzeugten Nebels, und zwar dadurch, daß der Strom oder die Spannung eingestellt
wird, die dem -Hochfrequenzoszillator zug,eführt wird, der zum Anregen des Ultraschall-Vibrationselements
benutzt wird.
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Wie es aus der Fig. 9 hervorgeht, sind eine Vielzahl von Ultraschall-Vibrationselementen
4 und eine Vielzahl von HochfrequenzosziIIatoen 12 zuzum unabhängigen Anregen dier
Ultraschall-Vibrationselemente vorgesehen.Jeder EochfrequenzoszilIator-Ist mit einem
Stromregler73 ausgerüstes. Für alle Oszillatoren ist ein gemeinsamer Einsteller
74 vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um einen einstellbaren Spannungstransformator
handeln kann.
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Der gemeinsame Einsteller 74 befindet sich zwischen den Hochfrequenzoszillatoren
12 und einer Spannungsquelle 75, um gleichzeitig die Menge des Nebels einzustellen,
die von den betreffenden Nebelerzeugern gebildet wird. Sofern.
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eine Fernsteuerung erlfmacht ist, ist es zweckmäßig, die Stromregler
73 auf den Eingangs seiten der Hochfrequenzoszillatoren vorzusehen, Die Steuerschaltung
nach der Fig. 9 gestattet es, daß auch unerfahrenes Bedienungspersonal die Anordnung
betreiben kann. Darüberhinaus gestattet diese elektrische Steuerschaltung eine Fernsteuerung.
Wenn der Spannungseinsteller 74 mit dem Geschlfindigkeitssteller der Druckmaschine
verriegelt ist, kann-man die Menge des Feuchtwassers proportional zur Geschwindigkeit
der Druckmaschine andern. Die gleiche Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß man
als Spannungsquelle 75 einen kleinen Generator verwendet, der von der Druckmaschine
angetrieben wird.
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Wie es aus den Fig. 1 und 6 hervorgeht, weist eine Offset-Druckmaschine
im allgemeinen zahlreiche Auftragrollen 1 auf, die mit dem Plattenzylinder 2 in
Berührung stehen. Wenn man das Feuchtasasser der ersten (rechten) Auftragwalze allein
zuführt, wie es oben beschrieben ist, kann es beim Start vorkommen, daß die Farbe
bei der zweiten und den nachfolgenden Auftragwalzen auf dem Plattenzylinder aufgebracht
wird, bevor der Plattenzylinder mit dem Feuchtwasserfilm überzogen ist. Dadurch
kann es zu einer Verunreinigung des Plattenzylinders kommen. Wenn beim Normalbetrieb
der Druckmaschine der Start unter diesen Bedingungen vorgenommen wird, benötigt
man einlege Minuten, bis die Farbverunreinigung verschwindet. Wenn es bereits vor
dem Verschwinden der Farbverunreinigung zum Ausstoß von Druckerzeugnissen kommt,
können diese nicht verwendet werden.
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Ein weiteres Auführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig. 11
dargestellt. Während des Startens der Druckmaschine wird die Diese 9 allein oder
der Nebelerzeugertank 3 zusammen mit der Düse um einen Gelenkzapfen 76 im Gegenuhrzeigersinn
aus der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die mit unterbrochenen
Linien dargestellte Stellung gebracht, um das Luftnebelgemisch direkt dem Plattenzylinder
oder dem Plattenzylinder und der Auftragwalze zuzuführen, beispielsweise dem Spalt
zwischen der Auftragaralze und dem Plattenzylinder, um auf diese Weise eine ausreichende
Menge an Feuchtwasser auf dem Plattenzylinder vorzusehen. Nach dem Starten werden
die Düse oder der Nebelerzeugertank zurück in ihre normale Stellung gebracht, so
daß jetzt das Feuchtwasser nur noch der Auftragfalze zugeführt wird. Mit dieser
verbesserten Konstruktion ist es möglich, eine Verunreinigung des Plattenzylinders
durch die Farbe von der zweiten und den nachfolgenden Auftragwalzen zu vermeiden
und damit während des Testanlaufs den Verbrauch an Papier zu vermindern.
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Auf diese Weise wird die Effizienz der Druckmaschine erhöht.