DE3740046C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten einer Papierbahn für einen Falzvorgang, wobei auf die Papierbahn entlang einer Falzlinie Wasser als Falzhilfe­ flüssigkeit aufgebracht wird.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DD 2 44 724 A1 be­ kannt. Hierbei kommt jedoch mit Chemikalien versetztes Wasser ohne besondere Temperierung zum Einsatz. Dem liegt offenbar die Erfahrung zugrunde, daß kaltes Wasser allein zu keinen brauchbaren Ergebnissen führt und daß dem durch die Beimischung von Chemikalien abgeholfen werden kann. Bei der Verwendung von Chemikalien besteht jedoch die Gefahr, daß das Papier und/oder die Farbe durch die beigegebenen Chemikalien zu stark angegriffen werden, was zu einer Bruchgefahr und/oder zu einer Be­ schädigung des Drucks führen kann. Die Menge der bei­ mischbaren Chemikalien ist daher stark begrenzt, so daß auch hiermit nicht in jedem Falle der gewünschte Erfolg erreichbar ist, von dem erforderlichen Aufwand ganz ab­ gesehen.

Als Alternative zur Behandlung des Substrats mit mit Chemikalien versetztem Wasser enthält die DE 2 44 724 A1 auch den Vorschlag, das Substrat einer Dampfbehandlung zu unterziehen. Nachteilig dabei ist jedoch die ver­ gleichsweise große Streuung eines Dampfstrahls. Ein ge­ zielter Auftrag ist hierbei nicht möglich. Hinzu kommt, daß Dampf zwar ein großes Volumen, aber nur relativ we­ nig Wasserinhalt und dementsprechend auch vergleichs­ weise wenig Energieinhalt bezogen auf die Volumeneinheit besitzt. Die Folge der genannten Nachteile ist, daß einerseits eine vergleichsweise große Oberfläche benetzt wird, daß andererseits aber vergleichsweise wenig Wasser in die eigentliche Falzlinie gelangt, was keine zuver­ lässige Falzhilfe darstellt.

Aus der DE-Z "Papier und Kunststoff-Verarbeiter" 11/72, S. 13, ist eine Einrichtung zum Konditionieren von Pa­ pier mittels feuchter Luft oder Dampfes bekannt. Das Pa­ pier soll hiermit geschmeidig, griffig und widerstands­ fähig gemacht werden. Auch hierbei fehlt es demnach an einer brauchbaren Falzhilfe.

Aus der US-A 18 84 783 ist es bekannt, eine Papierbahn zur Vorbereitung des Falzvorgangs auf ihrer halben Brei­ te über eine mit Dampf beaufschlagbare Kammer zu führen. Eine Aufweichung lediglich entlang der Falzlinie ist hierbei jedoch nicht möglich.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art so zu verbessern, daß Chemikalien weitgehend entfallen können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wasser erwärmtes Leitungswasser ist, das auf eine über der normalen Raumtemperatur liegende Temperatur im Bereich von 30°C bis 60°C erwärmt wird.

Mit diesen Maßnahmen werden die eingangs angegebenen Nachteile vollständig beseitigt. Im angegebenen Tempera­ turbereich läßt sich mit Leitungswasser bereits eine so weitgehende Aufweichung der Papierfaser erreichen, daß auch noch bei Problempapieren, wie bedruckten und/oder gestrichenen Papieren, eine hohe Falzgenauigkeit und ein scharf ausgeprägter Falz erzielbar sind, ohne Chemika­ lien einsetzen zu müssen bzw. diese stark reduzieren zu können. Infolge des Wegfalls bzw. der starken Reduzie­ rung von Chemikalien ist eine hierdurch verursachte Bruch- bzw. Beschädigungsgefahr in vorteilhafter Weise nicht zu befürchten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun­ gen des übergeordneten Verfahrens sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine einem Falzapparat vorgeordnete Längsfalzeinrich­ tung und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Wasser- und Leim­ auftragseinrichtung.

Die der Fig. 1 zugrundeliegende Längsfalzeinrichtung besteht aus einem über zwei Falzwalzen 1 angeordneten Falztrichter 2, über den eine bedruckte Papierbahn 3 bzw. ein aus mehreren derartigen Bahnen bestehendes Bahnpaket gezogen wird. Nach dem Längsfalzvorgang wird die Bahn bzw. das Bahnpaket mittels einer Querschneid­ einrichtung in Abschnitte unterteilt, die einem weiteren Falzvorgang unterzogen werden können. Zur Erleichterung des mittels des Falztrichters 2 auszuführenden Längsfalz­ vorgangs wird auf die der Fig. 1 zugrundeliegende Pa­ pierbahn 3 entlang der mit dem Spalt zwischen den Falz­ walzen 1 und der Nase des Falztrichters 2 fluchtenden Falzlinie eine Falzhilfeflüssigkeit aufgebracht. Diese wird in Form eines bei 4 angedeuteten Flüssigkeits­ strichs aufgetragen. Durch die Falzhilfeflüssigkeit wird das Papiermaterial entlang der Falzlinie aufgeweicht, so daß ein exakter, scharfkantiger Falz erzielbar ist.

Die in Form des Flüssigkeitsstrichs 4 aufgebrachte Falz­ hilfeflüssigkeit kann aus erwärmtem Leitungswasser be­ stehen. Die dabei zur Anwendung kommende Wassertempera­ tur richtet sich nach der Art des verarbeiteten Papiers. Bei saugfähigem Papier, wie Zeitungspapier oder derglei­ chen, kann eine Temperatur von etwa 30°C bereits genü­ gen. Bei Problempapieren, wie gestrichenem und/oder be­ drucktem Papier, wird mit einer höheren Temperatur in der Größenordnung von etwa 60°C ein ausgezeichnetes Er­ gebnis erreicht. Sofern eine fixe Temperatureinstellung gewünscht wird, die in allen Fällen zur Anwendung kommen soll, kann sich eine Fixtemperatur in etwa 50°C bewäh­ ren. Sofern die Temperierung der Falzhilfeflüssigkeit in besonders hartnäckigen Fällen nicht ausreichen soll­ te, können der Falzhilfeflüssigkeit noch geeignete Che­ mikalien beigegeben werden. Infolge der Temperatur der Falzhilfeflüssigkeit werden dabei jedoch nur ganz gerin­ ge Mengen an Chemikalien benötigt. In den meisten Fällen kommt man infolge der Temperierung jedoch mit normalem Leitungswasser aus.

Die Falzhilfeflüssigkeit kann mittels einer Hohlnadel oder wie hier mittels einer Düse 5 berührungslos aufge­ tragen werden. Diese ist auf einem Auftragkopf 6 aufge­ nommen, der mittels eines zugeordneten Halters 7 an einer Traverse 8 festgelegt ist, die an den Gestellsei­ tenwänden 9 des Falzapparatüberbaus bzw. der Druckma­ schine befestigt ist. Der Auftragkopf 6 ist mit entspre­ chenden Zuleitungen 10 sowie entsprechenden Schaltorga­ nen 11 zum Auf- und Absteuern der Düse 5 versehen. Die Stellung der Düse 5 ist durch entsprechendes Verschieben des Halters 7 entlang der Traverse 8 einstellbar. In einfachen Fällen kann diese Einstellung manuell erfol­ gen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu eine fernbedienbare Stelleinrichtung 12 vorgesehen, die über eine zum Bedienungspult führende Signalleitung 13 ansteuerbar ist. Ebenso können die Schaltorgane 11 des Auftragkopfes 6 fernbedienbar sein, was durch eine Steu­ erleitung 14 angedeutet ist. Die Düse 5 arbeitet berüh­ rungsfrei, d. h. ist mit Abstand von der Papierbahn 3 angeord­ net und unterliegt daher auch keiner Verschmutzungs- und Verstopfungsgefahr.

Der Auftragkopf 6 mit der Düse 5 zur Auftragung des Falz­ hilfeflüssigkeitsstrichs 4 befindet sich im Bereich des Auflaufs der zugeordneten Papierbahn 3 auf eine oberhalb des Falztrichters 2 angeordnete Umlenkwalze 15, was eine straffe Bahnführung und damit einen gleichbleibenden Ab­ stand der Papierbahn 3 von der Düse 5 gewährleistet. Aufgrund des durch die Düse bewirkten berührungslosen Auftrags wäre es aber auch ohne weiteres möglich, ein gewisses Flattern der Bahn in kauf zu nehmen.

In den Fällen, in denen zwei oder mehrere Bahnen dem Falztrichter 2 zugeführt und im Bereich der Falzlinie miteinander verklebt werden sollen, wird auf die jeweils unteren Bahnen entlang der Falzlinie Leim aufgetragen. Dieser kann zur Erleichterung des Falzvorgangs ebenfalls erwärmt werden. Die oberste Bahn, die keinen Leimauftrag erhält, wird nach wie vor mit Falzhilfeflüssigkeit in Form von mehr oder weniger temperiertem Wasser beauf­ schlagt. Da im Bereich jeder Bahn nur entweder Leim oder eine andere Falzhilfeflüssigkeit benötigt werden, kann der Auftrag von Leim bzw. hier temperiertem Wasser, mit Hilfe ein und desselben Auftragkopfes 6 erfolgen, der je nach Betriebsart mit Leim bzw. Wasser beaufschlagt wird. Ein derartiger Auftragkopf ist daher, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, mit zwei parallelen Eingängen versehen.

Die Anzahl der auf jeder Traverse 8 aufgenommenen, je­ weils einer Papierbahn 3 zugeordneten Auftragköpfe 6 richtet sich nach der Anzahl der benötigten Falzhilfe- bzw. Leimstriche. Bei dem der Fig. 1 zugrundeliegenden Bei­ spiel ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Auftragkopf 6 dargestellt, der zum Auftragen des Falzhilfeflüssigkeitsstrichs 4 benötigt wird. Sofern auf der Traverse 8 weitere Auftragköpfe 6 aufgenommen wären, könnten diese im vorliegenden Fall einfach passiviert sein.

Bei dem der Fig. 2 zugrundeliegenden Blockschaltbild sind zwei Auftragköpfe 6 angedeutet, die zwei übereinan­ derzulegenden Papierbahnen 3 zugeordnet sein sollen. Jeder Auftragkopf 6 ist mit zwei Eingängen für eine Falzhilfe­ flüssigkeitszuleitung 10a und eine Leimzuleitung 10b versehen, wovon nur die eine oder die andere aktiviert sein kann. In der der Fig. 2 zugrundeliegenden Betriebs­ stellung soll der untere Auftragkopf 6 mit Leim und der obere Auftragkopf 6 mit Falzhilfeflüssigkeit in Form von temperiertem Wasser beaufschlagt werden. Die Auf­ tragköpfe 6 sind jeweils, wie weiter oben schon angedeu­ tet wurde, mit einem eingebauten Schaltorgan 11, hier in Form eines mittels der Steuerleitung 14 ansteuerbaren Magnetventils, versehen, das jeweils eine Zuleitung freigibt und die andere verschließt und umgekehrt.

Die mit einer zu jedem Auftragkopf 6 führenden Stichlei­ tung versehene Leimzuleitung 10b wird aus einem mit zwei abwechselnd entleerbaren Kammern versehenen Tank 16 ge­ speist. Zur Vermeidung von Verstopfungen im Bereich der gleichzeitig zur Auftragung von Leim und Falzhilfeflüs­ sigkeit dienenden und daher sehr engen Düse 5 ist in der Leimzuleitung 10b eine Filtereinrichtung 17 vor­ gesehen. Sofern eine Aufheizung des an sich gleichzeitig als Falzhilfeflüssigkeit dienenden Leim in derselben Weise wie eine Aufheizung der regulären Falzhilfeflüs­ sigkeit gewünscht wird, kann eine der Filtereinrichtung 17 vor- oder nachgeordnete oder in die Filtereinrichtung 17 integrierte Heizeinrichtung vorgesehen sein.

Die Falzhilfeflüssigkeitszuleitung 10a, die ebenfalls eine zu jedem Auftragkopf 6 führende Stichleitung be­ sitzt, kann aus dem Wasserleitungsnetz, das hier durch ein Leitungsrohr 18 angedeutet ist, gespeist werden. Zur Aufheizung der Falzhilfeflüssigkeit auf eine gewünschte Temperatur im Bereich zwischen etwa 30°C und 60°C führt die Falzhilfeflüssigkeitszuleitung 10a über einen Durch­ lauferhitzer 19. Stromaufwärts vom Durchlauferhitzer 19 ist hier eine Beimischeinrichtung 20 vorgesehen, mittels der der Falzhilfeflüssigkeit im Durchlaufverfahren Che­ mikalien beigemischt werden können, durch die die Falz­ hilfewirkung noch intensiviert werden können. Zur Abfil­ terung von Verunreinigungen kann eine eingangsseitig, d. h. in der Nähe der Abzweigung vom Leitungsnetz ange­ ordnete Filtereinrichtung 21 vorgesehen sein.

Um eine Spülung der Leimauftragseinrichtung mit warmem Wasser zu ermöglichen, sind die Falzhilfeflüssigkeitszu­ leitung 10a und die Leimzuleitung 10b durch eine Bypass- Leitung 22 miteinander verbunden, die stromabwärts vom Durchlauferhitzer 19 von der Falzhilfeflüssigkeitszulei­ tung 10a abzweigt und im Bereich des Ausgangs des Tanks 16 in die Leimzuleitung 10b einmündet. An der Abzweigung der Bypass-Leitung 22 von der Falzhilfeflüssigkeitszu­ leitung 10a ist ein mittels einer Steuerleitung 23 fern­ steuerbares Mehrwegeventil 24 vorgesehen, mittels dessen die Bypass-Leitung 22 alternativ zu dem stromabwärts ge­ legenen Bereich der Falzhilfeflüssigkeitszuleitung 10b geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Zur Vermeidung eines unerwünschten Eindringens von Wasser in den Leim­ tank 16 bzw. von Leim in die Falzhilfeflüssigkeitszulei­ tung 10a sind im Bereich der Leimzuleitung 10b stromauf­ wärts von der Einmündung der Bypass-Leitung 22 und im Bereich der Bypass-Leitung 22 gegenläufige Rückschlag­ ventile 25 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß das im Bereich der Bypass-Leitung 22 angeordnete Rückschlag­ ventil unter Wasserdruck öffnet und unter Leimdruck schließt und das im Bereich der Leimzuleitung 10b ange­ ordnete Rückschlagventil unter Leimdruck öffnet und un­ ter Wasserdruck schließt. Durch Spülung des gesamten Leimauftragssystems lassen sich Verkrustungen etc., die sich im Laufe längerer Stillstandszeiten bilden könnten, zuverlässig vermeiden.

Im Falle kürzerer Stillstandszeiten genügt in der Regel zur Vermeidung von Betriebsstörungen bereits eine Spü­ lung der Düsen 5. Hierzu wird bei passivierter Bypass- Leitung das in jeden Auftragkopf 6 eingebaute, als Mehr- Wege-Magnetventil ausgebildete Schaltorgan 11 so ange­ steuert, daß beim Abschalten des Bahnvorschubs die Leim­ zuleitung 10b unterbrochen und die Falzhilfeflüssig­ keitszuleitung 10a geöffnet ist, so daß auch bei unter­ brochener Bypass-Leitung 22 eine Spülung der Düsen 5 mit unter Druck stehender Falzhilfeflüssigkeit erfolgt. Bei aktivierter Bypass-Leitung 22 wird das in jeden Auf­ tragkopf 6 eingebaute Schaltorgan 11 so angesteuert, daß die mit unter Druck stehender Falzhilfeflüssigkeit beauf­ schlagte Zuleitung geöffnet und die andere Zuleitung unterbrochen ist.

Mit den genannten Spülungen der Düsen 5 bzw. des ge­ samten Leimauftragssystems kann begonnen werden, sobald die Bahngeschwindigkeit unter etwa ein Drittel der übli­ chen Bahngeschwindigkeit abgefallen ist, da während des letzten Auslaufs der Materialbahn ohnehin Makulatur ent­ steht. Die als Mehrwege-Magnetventile ausgebildeten Schaltorgane 11 bzw. 24 können über die zugeordneten Steuerleitungen 14 bzw. 23 mittels eines verschiedene Betriebsparameter verarbeitenden Rechners und/oder von Hand ansteuerbar sein.

Claims (4)

1. Verfahren zum Vorbereiten einer Papierbahn für einen Falzvorgang, wobei auf die Papierbahn entlang einer Falzlinie Wasser als Falzhilfeflüssigkeit aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser erwärm­ tes Leitungswasser ist, das auf eine über der norma­ len Raumtemperatur liegende Temperatur im Bereich von 30°C bis 60°C erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von dem Wasser beigemischten Chemikalien die Erwärmung des Wassers nach der Beimischung der Chemikalien erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung von Chemikalien im Durchlaufver­ fahren erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Falz­ hilfeflüssigkeit im Durchlaufverfahren erfolgt.