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BENENNUNG DER ERFINDUNG: TROCKENANLAGE
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Technischer Bereich: Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Trockenanlage und dabei im besonderen auf eine solche Trockenanlage, die zum Trocknen
von Druckfarbe dient, die von einer Druckereimaschine, beispielsweise einer Siebdruckmaschine,
auf ein Material aufgetragen wurde. Die Trockenanlage enthält eine Transportvorrichtung,
die als Träger des Materials durch die Trockenanlage dient, sowie mindestens zwei
zum Trocknen und/oder Härten der Druckfarbe vorgesehenen, ultraviolette Strahlen
- Strahlen - emittierende Organe. Die Erfindung beabsichtigt auch Anweisung ueber
eine Trockenanlage zu geben, die nicht nur Druckfarbe durch das Härtenmittels UV-Strahlen
zum Trocknen bringt, sondern auch lösungsmittelbasierte Druckfarben trocknen kann.
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Frueherer Stand der Technik: Es ist frueher bekannt, im Anschluss
an Druckereimaschinen verschiedene Arten von Trockenanlagen anzuordnen um dadurch
die Druckfarbe, die von einer Druckereimaschine auf einem Material angebracht wurde,
trocknen zu können.
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Der Trocknungsprozess und die infragekoninenden Trocknungsmethoden
werden von der Farbe und der chemischen Zusammensetzung des Druckmaterials bestimmt.
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Demnach ist bereits eine Katalysatorhärtung oder Polymerisation bekannt,
wenn die Druckfarbe solche Eigenschaften besitzt, dass sie mit Hilfe von Uv-Strahlenemittierenden
Organen gehärtet werden kann.
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Weiterhin ist bereits bekannt, bei lösungsmittelbasierten Druckfarben
den Trocknungsprozess durch das Verdunsten oder Verfluechtigen, d.h. physikalischer
Trocknung, geschehen zu lassen.
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Es ist auch bereits bekannt, dass die physikalische Trocknung, die
durch das Verdunsten oder Verfluechtigen der in der Druckfarbe enthaltenen Lösungsmittel
geschieht, durch zunehmendes Anblasen mit Luft und Wärmezufuhr kuerzere Zeit in
Anspruch ninnnt.
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Es sind ebenfalls bereits solche Druckfarben bekannt, die so beschaffen
sind, dass eine Härtung der Druckfarben mit Hilfe von ultravioletten Strahlen in
einer sog. Strahlungshärtung geschieht und dieses erfolgt dadurch, dass die Strahlung
einen Katalysator in der Druckfarbe aktiviert und dabei eine Polymerisation CVerkettung
von Molekülen) in der Farbschicht entsteht.
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Die am häufigsten vorkommenden Siebdruckfarben trocknen durch Abdunstung
oder durch Härtung, oder durch eine Kombination von Beidem.
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Besonders problematisch wird die Trockenanlage bei einer Siebdruckmaschine,
nachdem die aufgetragene Farbschicht oftmals recht dick sein kann.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG: Technische Schwierigkeiten Es sind an und
fuer sich bereits frueher mehrere verschiedene Trockenanlagen bekannt, bei denen
ultraviolette Strahlen-emittierende Organe zur Anwendung konidien, wobei die ultravioletten
Strahlen die Druckfarbe härten, die gewöhnlichepielse auf Glas, Metallblech und
Kreiskarten aufgetragen ist. Eine Trockenanlage, die sich W-Strahlung bedient, ist
sehr einfach, nachdem oberhalb des Transportbandes nur ein oder mehrere W-strahlende
Organe, gewöhnlicherweise Gasentladungslampen, angebracht zu werden brauchen, die
eine intensive Uv-Strahlung abgeben und sekundenschnell eine Härtung per Druckfarbe
ergeben.
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Trockenanlagen mit ultraviolette-Strahlen-emittierenden Organen haben
jedoch den Nachteil, dass, selbst wenn der Härtungsprozess selbst in Raumtemperatur
erfolgen kann, so sind zugängliche Quecksilberhochdrucklampen so beschaffen, dass
sie erst bei Erreichen einer hohen Arbeitstemperatur W-Strahlung abgeben. Es ist
nicht ungewöhnlich, dass die Lampe eine Temperatur von 600-7000C erreichen muss.
Es ist eine Tatsache, dass ein wesentlicher Wärmeeffekt verloren geht und fuer das
Härten der Druckfarbe keine Bedeutung hat. Eine praktische Folge ist auch, dass
eine mit Strahlen arbeitende Trockenanlage in der Regel zwei oder mehrere Lampen
nebeneinander haben muss, um eine ausreichende Strahlungsintensität zur Aushärtung
der relativ dicken Farbschichten zu erreichen.
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Es kann auch festgestellt werden, dass die oben genannte Wärmeabgabe
fuer die Härtung der Druckfarbe auf Glas oder Metallblech nur von marginellet Bedeutung
ist, denn die Wärmestrahlung beschleunigt zwar in gewisser Weise den Härtungsverlauf,
aber fuer den Fall, dass die Druckfarben auf temperaturempfindlichem Material, wie
Papier oder Kunststoff, aufgetragen sind, entsteht normalerweise eine Schrumpfung
und in gewissen Fällen eine Deformation des Materials.
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Die vorliegende Erfindung gibt Anweisung fuer eine Trockenanlage,
die so beschaffen ist, dass selbst auf temperaturempfindlichem Material, die aufgetragene
Druckfarbe in der Trockenanlage ohne grössere Schrumpfung gehärtet werden kann.
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Es ist auch frueher eine speziell beschaffene Trockenanlage zum Härten
und Trocknen von Druckfarbe bekannt, in der mit Hilfe von W-Strahlung nur diese
Druckfarbe härtbar ist, aber diese Begrenzung ist nicht immer wuenschenswert, beispielsweise
bei einer gemischten Produktion, in der auch lösungsmittelbasierte Druckfarben verwendet
werden.
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Es besteht deshalb der ausdrueckliche Wunsch, eine Trockenanlage anzuordnen,
die so beschaffen ist, dass sie nicht nur mittels Strahlen die Druckfarbe härten,
sondern auch lösungsmittelbasierte Druckfarben trocknen kann.
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Lösung Die vorliegende Erfindung weist eine Trockenanlage auf, vorzugsweise
vorgesehen zum Trocknen von Druckfarbe, die auf ein Material von einer Druckereimaschine,
insbesondere Siebdruckmaschine, aufgetragen wird, wobei die Trockenanlage eine Transportvorrichtung
enthält, die als Träger des Materials durch die Trockenanlage dient, sowie mindestens
zwei zum Trocknen und/oder Härten der Druckfarbe vorgesehenen, W-Strahlen-emittiere3de
Organe.
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Was fuer die vorliegende Trockenanlage als kennzeichnend angesehen
werden kann, ist, dass zwei W-Strahlen-emitt ierende Organe auf solchem Abstand
voneinander angebracht sind, dass das Material, welches das erste Organ durchläuft,
dort teils Strahlen zur Härtung der Druckfarbe, teils der vom W-strahlenden Organ
emittierten Wärme ausgesetzt wird, einen Abschnitt durchläuft, der eine Temperatursenkung
des Materials ermöglicht, bevor das Material beim zweiten Organ vorbeigeht.
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Durch diese Anweisung wird ermöglicht, das Material im Abschnitt zwischen
den Organen mit Luft zu behandeln, vorzugsweise mit abgekuehlter Luft, wodurch die
vorher beschriebenen Unannehmlichkeiten ausgeschlossen werden können.
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Fuer den Fall, dass eine Mehrzahl W-Strahlen-emittierender Organe
- mehr als zwei - in der Trockenanlage verwendet werden, wird vorgeschlagen, -4ass
sich zwischen jedem Organ ein Abschnitt zur Behandlung des Materials mit abgekuehlter
Luft befindet.
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Es besteht aber kein Hindernis, eine Gruppe, gewöhnlicherweise zwei,
von W-Strahlen-emittierenden Organen nebeneinander anzubringen und einen Abschnitt
zwischen nebeneinanderliegenden Gruppen einzurichten.
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Die vorliegende Erfindung weist auch eine Möglichkeit an, die Trockenanlage
fuer lösungsmittelbasierte Druckfarben anzuwenden, wobei die ultraviolette Strahlen-emittierenden
Organe ausgeschaltet sind und eine Luftbehandlung mit gewöhnlicher oder erwärmter
Luft erfolgt, um die lösungsmittelbasierte Druckfarbe zwischen den Organen zu trocknen.
Es kann auch angebracht sein, die W-Strahlen-emittierenden Organe auch während des
Trocknens von lösungsmittelbasierten Druckfarben eingeschaltet zu lassen, um dadurch
die Verlustwärme, die das W-Strahlen-emittierende Organ aufweist, ausnuetzen zu
können.
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Es kann auch angebracht sein, den Effekt, an welchen die W--Strahlenemittierenden
Organe angeschlossen sind, ausgeschaltet sein zu lassen und dass dieser Effekt zum
Erwärmen der Luft fuer das Trocknen von lösungsmittelbasierten Druckfarben eingeschaltet
wird.
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Was' ion erster Linie als kennzeichnend fuer eine Trockenanlage in
Uebereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ansgesehen werden kann, wird in
den beigefuegten Patentanspruechen angegeben.
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Kurzbeschreibung zur beigefuegten Zeichnung In der beigefuegten Zeichnung
wird eine derzeit vorgeschlagene Ausfuehrungsform beschrieben, welche die fuer die
vorliegende Erfindung kennzeichnenden Eigenschaften aufweist, in der Fig. 1 in Seitenansicht
und Schnitt einen Teil einer Trockenanlage zeigt, aus der das Prinzip der Erfindung
hervorgeht, Fig. 2 die Temperaturunterschiede im Material zeigt, je nachdem dieses
die Trockenanlage durchläuft.
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Beschreibung der hier vorgeschlagenen AusfueBrungsform Die vorliegende
Erfindung weist eine Trockenanlage an und diese Trockenanlage ist in erster Linie
zum Trocknen von Druckfarbe vorgesehen, die von einer Druckereimaschine auf ein
Material aufgetragen wurde.
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Es ist offenbar, dass die Trockenanlage Stromversorgungsorgane, Luftgebläse,
Erwärmungsvorrichtungen und dergl. erfordert, aber nachdem diese keinen wesentlichen
Teil der vorliegenden Erfindung ausmachen, wurden diese Teile in Fig.1 nicht gezeigt.
In der Fig. 1 wurde auch keine Druckereimaschine, vorzugsweise Siebdruckmaschine,
zum Auftragen von Druckfarbe auf ein Material, gezeigt. Dem Material wurde in Fig.
1 die Hinweisbezeichnung 1 gegeben und der von der Druckereimaschine aufgetragenen
Druckfarbe wurde die Hinweisbezeichnung 2 gegeben. Die Trockenanlage 3 enthält eine
Transportvorrichtung 4 in Form eines Bandes, welches auf einer Anzahl von Rollen
5 läuft und das Transportband 4 mit den Rollen 5 ergibt somit einen Träger fuer
das Material 1, wenn dieses die Trockenanlage durchläuft. Ausserdem sieht die Ausfuehrungsform
mindestens zwei, im Ausfuehrungsbeispiel drei, - aber die Anzahl ist selbstverständlich
nicht auf die Funktion der Erfindung begrenzt -, zum Trocknen und/oder Härten von
Druckfarbe vorgesehene W-Strahlen-emittierende Organe 6, 6a und 6b vor.
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Kennzeichnend fuer die vorliegende Erfindung ist, dass zwei Uv-Strahlenemittierende
Organe 6, 6a auf einem solchen Abstand voneinander angebracht sinds dass ein Material
1, welches das erste Organ 6 durchläuft und dort teils Strahlen 6 zum Härten der
Druckfarbe 2, teils der von einem W-strahlenden Organ 6 emittierten Wärme ausgesetzt
wird, einen Abschnitt 7 durchlaufen kann, der eine Temperatursenkung des Materials
1 und der darauf aufgetragenen Farbschicht 2 ergibt, bevor das Material zum zweiten
Organ 6a komrnt und dort teils den Strahlen 6a zur weiteren Härtung der Druckfarbe
und teils der vom W-strahlenden Organ 6a emittierten Wärme ausgesetzt wird.
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Der Abschnitt 7 zwischen den Organen 6 und 6a ist vorhanden, um das
Material 1 mit Luft, vorzugsweise abgekuehlter Luft, behandeln zu können. Es wird
vorgeschlagen, dass die Luft durch Duesen 8 austritt.
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Auch wenn das Ausfuehrungsbeispiel ein W-Strahlen-emittierendes Organ
6, 6a und 6b anweist, hindert nichts daran, dieses Organ gegen eine Gruppe gewöhnlicherweise
zwei Gruppen, von UV, -Strahlen emittierenden Organen auszutauschen, so, dass ein
Abschnitt 7 zwischen nebeneinander liegenden Gruppen entsteht.
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Ob ein oder mehrere Organe in einer Gruppe enthalten sein sollen,
hängt von der Transportgeschwindigkeit des Materials 1 durch die Trockenanlage ab
und
ist abhängig vom Material, der Farbschichtstärke und der Abkuehlungsmöglichkeit
im Abschnitt 7.
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Unter Hinweis auf Fig. 2 wird die Temperaturkurve "T" fuer das Material
1 gezeigt, wenn dieses die Trockenanlage in Fig. 1 durchläuft. Im Abschnitt 6" entsteht
eine Temperatursteigerung aufgrund der Wärme, infraroten Wärme, die das UV-Strahlen-emittierende
Organ entwickelt, sobald jedoch das Material 1 in den Abschnitt 7 ueber geht, wird
es vom Luftstrom aus den Duesen 8 erfasst und es geschieht eine Abkuehlung des Materials
und sobald das Material in den Bereich 6a" eingetreten ist, geschieht ein entsprechender
Temperaturanstieg.
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Abschnitt 7' ergibt wiederum eine Temperatursenkung usw.
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Auch wenn in Fig. 2 dargestellt wird, dass die Temperatur am Ende
der Abschnitte 6" und 6a" im wesentlichen gleich ist, sollte jedoch beachtet werden,
dass ein gewisser Temperaturanstieg zulässlich ist.
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Die vorliegende Erfindung weist auch eine Trockenanlage an, bei der
das Material 1 mit lösungsmittelbasierter Druckfarbe 2 Gegenstand einer Trocknung
in der Anlage wird und dieses kann durch das Abschalten von W-Strahlenemittierenden
Organen 6, 6a, 6b und der Luftbehandlung der Druckfarbe 2 im Abschnitt 7 durch die
Duesen 8 erfolgen.
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Mit Ruecksicht auf die großen Wärmeverluste bei den Organen 6, 6a
und 6b kann es angebracht sein, dieselben eingeschaltet zu lassen, damit die infrarote
Strahlung von diesen Organen das Lösungsmittel aus der Druckfarbe 2 entfernt.
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In vielen Fällen kann es aber vorteilhafter sein, diese Organe 6,
6a und 6b abzuschalten und anstelle dessen deren elektrisch9n Effekt an die in der
Figur nicht gezeigten Wärmequellen anzuschliessen, um die Luft zu erwärmen, die
durch die Duesen 8 austritt.
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Es kann jedenfalls festgestellt werden, dass eine Trockenanlage in
Uebereinstimmung mit vorliegender Erfindung, die in erster Linie zur effektiven
H§rtung einer Druckfarbe durch UV-Strahlen-emittierender Organe beschaffen ist,
auch zum Trocknen von lösungsmittelbasierten Druckfarben durch einen Verdunstungsprozess
geeignet ist.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend als
Beispiel angefuehrte Ausfuehrungsform begrenzt, sondern kann im Rahmen der beigefuegten
Patentansprueche Modifizierungen unterzogen werden.
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Besonders vorteilhaft wird eine Trockenanlage in Uebereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung, wenn die Druckfarbe aus einer Mischung von Druckfarben
besteht, die teils UV-Strahlen-emittierende Organe zu ihrer Härtung, teils eine
Verfluechtigung und Luftbehandlung zum Trocknen von lösungsmittelbasierten Druckfarben
bedingt.
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Der Abstand zwischen den Organen 6, 6a kann natuerlich unterschiedlich
sein, abhängig von der Transportgeschwindigkeit, Farbendicke, Intensität der W-strahlenden
Organe usw. usw., aber praktisch gesehen, sollte der Abstand zwischen 0,5 - 1,5
m liegen.
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