DE3107487C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trockenanlage zum Trocknen und/oder Härten von verschiedenartigen Druck­ farben, die von einer Druckereimaschine, insbesondere Siebdruckmaschine, auf ein Material aufgetragen wird, enthaltend eine Transportvorrichtung, die als Träger des Materials durch die Trockenanlage dient, mindestens zwei ultraviolette Strahlen emittierende Organe sowie Luftdüsen.

Es ist bekannt, im Anschluß an Druckereimaschinen verschie­ dene Arten von Trockenanlagen anzuordnen. Das Trocknungs­ verfahren wird dabei von der chemischen Zusammensetzung der Farbe und der Art des zu bedruckenden Materials be­ stimmt.

Es ist beispielsweise bereits aus der US-PS 34 48 526 und der DE-OS 21 12 706 bekannt, daß man bei lösungsmittel­ basierten Druckfarben den Trocknungsprozeß durch Verdunsten des Lösungsmittels, d. h. physikalische Trocknung bewirken kann.

Es ist auch bereits bekannt, daß die physikalische Trock­ nung durch Verdunsten der in der Druckfarbe enthaltenen Lösungsmittel durch zunehmendes Anblasen mit Luft und Wärmezufuhr kürzere Zeit in Anspruch nimmt.

Aus der US-PS 34 48 526 ist es bekannt, verdampfbare Lösungsmittel-Bestandteile von auf Trägern, wie textilen Geweben und Bögen aus Papier oder Plastik, aufgebrachten Druckfarben beim Durchlauf des Druckmaterials durch eine Trockenanlage zu entfernen. In der Nähe des Trägers sind Heizstrahler zusammen mit Düsen angebracht, aus denen ein gegen den Träger gerichteter Luftstrom mit hoher Geschwin­ digkeit austritt, um eine Überhitzung des Materials zu verhindern und die Trockengeschwindigkeit zu steigern; dabei wird der Träger gleichzeitig von Strahlung und Luft­ strömung beaufschlagt. Die Möglichkeit zur Steuerung von Luftgeschwindigkeit und -temperatur macht eine genaue Einhaltung einer bestimmten Lichtwellenlänge unnötig.

Aus der DE-OS 21 12 706 ist ebenfalls eine Anlage zum Trocknen von Materialbahnen bekannt, bei der beim Durch­ lauf durch eine Trocknungszone Strahlungswärme aus Infra­ rotstrahlern und Heißgas zur Verdunstung von Lösungs- oder Suspensionsmitteln, im allgemeinen Wasser, auf die Material­ bahn gerichtet werden. Um auch unter der zuvor getrockneten Oberflächenschicht gelegene, noch feuchte Schichten zu trocknen, wird vorgeschlagen, daß der Anteil der Strah­ lungswärme zur Menge des Heißgases längs des Förderweges durch die Trocknungszone derart veränderlich ist, daß am Ende des Förderweges ein größeres Verhältnis Strahlungs­ wärme zu Heißgas besteht als an dessen Beginn, wozu die Menge des zugeleiteten Heißgases zum Ende des Förderweges zu herabgesetzt werden soll.

Es sind weiterhin solche Druckfarben bekannt, bei denen eine Härtung mit Hilfe von ultravioletten Strahlen in einer sog. Strahlungshärtung erfolgt, wobei die Strahlung einen Katalysator in der Druckfarbe aktiviert und eine Polymeri­ sation von Molekülen in der Farbschicht in Gang setzt.

Die am häufigsten vorkommenden Siebdruckfarben trocknen durch Abdunstung oder durch Härtung oder durch eine Kom­ bination von beiden.

Besonders problematisch wird die Trockenanlage bei einer Siebdruckmaschine, da die aufgetragene Farbschicht oftmals recht dick sein kann.

Es sind bereits, z. B. aus der DE-OS 29 46 923, Trocken­ anlagen bekannt, bei denen ultraviolett-strahlende Organe zur Anwendung kommen, wobei die ultravioletten Strahlen die Druckfarbe härten, die gewöhnlicherweise auf Glas, Metallblech oder Leiterplatten für gedruckte Schaltungen aufgetragen ist. Eine Trockenanlage, die sich der UV-Strah­ lung bedient, ist sehr einfach, da oberhalb des Transport­ bandes nur ein oder mehrere uv-strahlende Organe, gewöhn­ licherweise Gasentladungslampen, angebracht zu werden brauchen, die eine intensive UV-Strahlung abgeben und sekundenschnell eine Härtung der Druckfarbe bewirken.

Trockenanlagen mit uv-strahlenden Organen haben jedoch den Nachteil, daß, selbst wenn der Härtungsprozeß bei Raumtemperatur erfolgen kann, die gebräuchlichen Queck­ silberhochdrucklampen so beschaffen sind, daß sie erst bei Erreichen einer hohen Arbeitstemperatur UV-Strahlung abgeben. Es ist nicht ungewöhnlich, daß die Lampe eine Temperatur von 600-700°C erreichen muß. Es ist eine Tat­ sache, daß dabei ein wesentlicher Teil der Wärme ver­ lorengeht und für das Härten der Druckfarbe keine Be­ deutung hat. Eine praktische Folge ist auch, daß eine mit UV-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.

Die aus der DE-OS 29 46 923 bekannte Anlage zum Trocknen und/oder Aushärten einer Farbschicht mittels UV-Strahlung, bei der die Strahlerlampen zur besseren Wartung an einem drehbaren Lagergestell angebracht sind, weist zum Kühlen von Lampen und Reflektoren diesen zugeordnete und auf diese gerichtete Öffnungen von Kühlluftleitungen auf. Außerdem sind Kühlluftquellen zum Kühlen der Innenwände der Anlage und gegen die mit der Farbe beschichteten Gegen­ stände gerichtete Luftdüsen sowie weitere Kühlluftauslässe in der Nähe der Transporteinrichtungen vorgesehen.

Die obengenannte Wärmeabgabe ist für die Härtung der Druckfarbe auf Glas oder Metallblech nur am Rande von Bedeutung, denn die Wärmestrahlung beschleunigt zwar in gewisser Weise den Härtungsverlauf, aber falls die Druck­ farben auf temperaturempfindlichem Material, wie Papier oder Kunststoff, aufgetragen sind, tritt normalerweise eine Schrumpfung und Deformation des Materials auf.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trockenanlage besonders für Strahlungshärtung mit UV- Strahlen zu schaffen, mit der selbst auf temperaturempfind­ lichem Material die aufgetragene Druckfarbe ohne größere Schrumpfung härtbar und auch lösungsmittelbasierte Druck­ farben durch Verdunsten trockenbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die uv-strahlenden Organe in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, daß das Material zwischen den Strahlen­ enden-Organen Abschnitte mit Luftdüsen durchläuft, die jeweils bei härtbaren Druckfarben eine Temperaturab­ senkung des Materials durch gekühlte Luft bewirken oder bei lösungsmittelbasierten Druckfarben eine Luft­ behandlung durch erwärmte Luft erlauben.

Eine günstige Ausgestaltung besteht darin, daß die uv- strahlenden Organe in Gruppen, insbesondere aus zwei Strah­ lern nebeneinander und zwischen den Gruppen die Abschnitte mit den Luftdüsen angeordnet sind.

Ferner ist vorgesehen, daß die uv-strahlenden Organe während des Trocknens von lösungsmittelbasierten Druck­ farben abschaltbar sind.

In der schematischen Zeichnung wird eine Ausführungsform beschrieben, welche die für die vorlie­ gende 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, wenn dieses die Trockenanlage durchläuft.

Die vorliegende Erfindung zeigt eine Trockenanlage zum Trocknen von Druckfarbe, die insbesondere von einer Druckereimaschine auf ein Material aufgetragen wurde. Die Trockenanlage hat Stromversorgungsorgane, Luftge­ bläse, Erwärmungsvorrichtungen und dergl.; aber da diese keinen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung aus­ machen, wurden diese Teile in Fig. 1 nicht gezeigt. In der Fig. 1 wurde auch keine Druckereimaschine, vorzugs­ weise 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.

Eine Trockenanlage 3 enthält eine Transportvorrichtung 4 in Form eines Bandes, welches auf einer Anzahl von Rollen 5 läuft. Das Transportband 4 mit den Rollen 5 ergibt somit einen Träger für das Material 1, wenn dieses die Trockenanlage durchläuft. Außerdem sieht die Ausführungs­ form drei zum Trocknen und/oder Härten von Druckfarbe vorgesehene uv-strahlende Organe 6, 6 a und 6 b vor.

Kennzeichnend für die vorliegende Erfindung ist, daß je zwei uv-strahlende Organe 6, 6 a oder 6 a, 6 b auf einem solchen Abstand voneinander angebracht sind, daß das Material 1, welches den Abschnitt des ersten Organs 6 durchläuft und dort teils den UV-Strahlen 6′ zum Härten der Druckfarbe 2 teils der von einem uv-strahlenden Organ 6 emittierten Wärme ausgesetzt wird, einen Abschnitt 7 durchlaufen kann, in dem eine Temperatursenkung des Materials 1 und der darauf aufgetragenen Farbschicht 2 bewirkt wird, bevor das Material zum zweiten Organ 6 a bzw. dritten 6 b kommt und dort sowohl den UV-Strahlen 6 a′ bzw. 6 b′ zur weiteren Härtung der Druckfarbe als auch der vom uv-strahlenen Organ 6 a bzw. 6 b emittierten Wärme ausgesetzt wird.

Der Abschnitt 7 zwischen den Organen 6 und 6 a ist vor­ handen, um das Material 1 mit Luft, vorzugsweise abge­ kühlter Luft behandeln zu können. Es wird vorgeschlagen, daß die Luft durch Düsen 8 austritt.

Auch wenn das Ausführungsbeispiel nur je ein uv-strahlen­ des Organ 6, 6 a und 6 b zeigt, hindert nichts daran, dieses Organ gegen eine Gruppe, gewöhnlicherweise zwei Gruppen von UV-Strahlen emittierenden Organen auszutauschen, so daß ein Abschnitt 7 zwischen nebeneinanderliegenden Gruppen entsteht.

Ob ein oder mehrere Organe in einer Gruppe enthalten sein sollen, hängt von der Transportgeschwindigkeit des Mate­ rials 1 durch die Trockenanlage ab und ist abhängig vom Material, der Farbschichtstärke und der Abkühlungsmöglich­ keit im Abschnitt 7.

Unter Hinweis auf Fig. 2 wird die Temperaturkurve "T" für das Material 1 gezeigt, wenn dieses die Trockenanlage in Fig. 1 durchläuft. Im Abschnitt 6′′ erfolgt eine Temperatur­ steigerung durch die Wärme, die das Strahler-Organ ent­ wickelt; sobald jedoch das Material 1 in den Abschnitt 7 übergeht, wird es vom Luftstrom aus den Düsen 8 erfaßt und abgekühlt; sobald das Material in den Bereich 6 a′′ einge­ treten ist, erfolgt wieder ein entsprechender Temperatur­ anstieg. Im Abschnitt 7′ ergibt sich wiederum eine Tempera­ tursenkung usw.

Auch wenn in Fig. 2 dargestellt wird, daß die Temperatur am Ende der Abschnitte 6′′ und 6 a′′ im wesentlichen gleich ist, sollte beachtet werden, daß ein gewisser Temperatur­ anstieg zulässig ist.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch Trockenanlagen, bei denen ein Material 1 mit lösungsmittelbasierter Druckfarbe 2 Gegenstand der Trocknung in der Anlage ist; dieses kann dann durch Abschalten der uv-strahlenden Organe 6, 6 a, 6 b und durch Luftbehandlung der Druckfarbe 2 in den Abschnitten 7, 7′ usw. durch die Düsen 8 erfolgen.

Mit Rücksicht auf die großen Wärmeverluste bei den Organen 6, 6 a kann es jedoch angebracht sein, dieselben ein­ geschaltet zu lassen, damit die Wärmestrahlung von diesen Organen her das Lösungsmittel aus der Druckfarbe 2 ver­ dunsten hilft.

In vielen Fällen kann es aber auch vorteilhaft sein, diese Organe 6, 6 a und 6 b abzuschalten; man kann dann die elektri­ sche Leistung benutzen, um die Luft zu erwärmen, die durch die Düsen 8 austritt.

Es kann jedenfalls festgestellt werden, daß eine Trocken­ anlage in Übereinstimmung mit vorliegender Erfindung, die vor allem zur effektiven Härtung einer Druckfarbe durch uv-strahlende Organe geschaffen ist, auch zum Trocknen von lösungsmittelbasierten Druckfarben durch Verdunstung ge­ eignet ist.

Besonders vorteilhaft wird eine Trockenanlage in Überein­ stimmung mit der vorliegenden Erfindung, wenn die Druck­ farbe aus einer Farbmischung besteht; die teils uv-strah­ lende Organe für die Behandlung der härtbaren Anteile und teils eine Verdustungs- und Luftbehandlung zum Trocknen von lösungsmittelbasierten Anteilen benötigt.

Der Abstand zwischen den Organen 6, 6 a kann natürlich unterschiedlich sein, abhängig von der Transportgeschwin­ digkeit, Farbendicke, Intensität der uv-strahlenden Organe usw. usw.; aber praktisch gesehen, sollte der Abstand zwischen 0,5-1,5 m liegen.

Claims (3)

1. Trockenanlage zum Trocknen und/oder Härten von verschiedenartigen Druckfarben, die von einer Druckereimaschine, insbesondere Siebdruckmaschine, auf ein Material aufgetragen wird, enthaltend eine Transportvorrichtung, die als Träger des Materials durch die Trockenanlage dient, mindestens zwei ul­ traviolette Strahlen emittierende Organe sowie Luftdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die uv- strahlenden Organe (6, 6 a, 6 b) in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, daß das Material (1) zwischen den Strahlenenden-Organen (6, 6 a, 6 b) Ab­ schnitte (7, 7′) mit Luftdüsen (8) durchläuft, die jeweils bei härtbaren Druckfarben eine Temperatur­ absenkung des Materials durch gekühlte Luft bewir­ ken oder bei lösungsmittelbasierten Druckfarben eine Luftbehandlung durch erwärmte Luft erlauben.

2. Trockenanlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die uv-strahlenden Organe (6, 6 a, 6 b) in Gruppen, insbesondere aus zwei Strahlern neben­ einander und zwischen den Gruppen die Abschnitte mit den Luftdüsen angeordnet sind.

3. Trockenanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die uv-strahlenden Organe (6, 6 a, 6 b) während des Trocknens von lösungsmittelba­ sierten Druckfarben abschaltbar sind.