DE3901165A1 - Einrichtung zum trocknen von farben auf papier - Google Patents
Einrichtung zum trocknen von farben auf papierInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trocknen von
Farben auf Papier gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 36 06 005 ist eine Einrichtung bekannt, die zum
Trocknen von bedruckten Bogen in einer Offsetdruckmaschine
angewendet wird. Diese Einrichtung enthält einen UV-Trockner,
der in der Nähe eines Druckzylinders angeordnet ist, wobei
die UV-Strahlen auf die frisch bedruckten Bogen auftreffen.
Das Trocknen oder Aushärten der Farben aufgrund der
UV-Bestrahlung wird durch die Vernetzung flüssiger
Bindemittelbestandteile bewirkt.
Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß
eine erhebliche Verlustwärme erzeugt wird. Dies führt zu
einer unerwünschten örtlichen Erwärmung auch von
Druckmaschinenteilen. Solche örtlichen Erwärmungen in der
Druckmaschine beeinträchtigen einerseits die
Funktionsfähigkeit der paßgenauen Lagerstellen, andererseits
besteht die Gefahr, daß durch Wärmedehnung bestimmter
mechanischer Teile, Passerfehler im Druckbild entstehen.
Es ist zwar aus der DE-OS 23 23 792 eine UV-Strahlungsquelle
bekannt die teilweise mit einem Kühlmantel versehen ist,
dieser Kühlmantel soll zumindest einen Teil der Verlustwärme
abführen, ein Nachteil dieser Einrichtung ist jedoch der hohe
Platzbedarf der einzelnen mit jeweils einem Kühlmantel
umgebenen UV-Strahlern. Durch diesen Kühlmantel entsteht ein
sehr großer Abstand zwischen dem UV-Strahler und den zu
trocknenden Farben. Dieser Abstand führt zu einer verstärkten
Ozonbildung, wobei das Ozon wegen seiner schädlichen
Auswirkungen abgesaugt werden muß.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung ist darin zu
sehen, daß eine Anpassung der Strahlungsleistung der
UV-Strahler an den tatsächlichen Bedarf nicht oder nur mit
sehr hohem Aufwand durchgeführt werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, mit
möglichst geringem Aufwand und geringem Platzbedarf eine
Einrichtung zum Trocknen von Farben auf Papier zu schaffen
bei gleichzeitiger Vermeidung negativer Einflüsse auf die
Druckmaschine aufgrund von Verlustwärme und unter Reduzierung
der Erzeugung schädlicher Nebenwirkungen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von den gattungsgemäßen
Merkmalen des Hauptanspruchs durch dessen Kennzeichen gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Lösung gemäß dem Hauptanspruch
ist darin zu sehen, daß eine unnötige Erwärmung in der
Druckmaschine durch die Anwendung eines UV-Excimerstrahlers
vermieden wird. Diese Art der Strahlungsquellen haben einen
relativ hohen Wirkungsgrad. Die Umsetzung von elektrischer
Entladungsenergie in UV-Strahlung erfolgt sehr effizient.
Damit entsteht ein weiterer Vorteil, die Strahlungsquelle
kann sehr nahe an der Papieroberfläche angeordnet werden und
auch an den Verlauf des Transportweges des Papiers angepaßt
werden. Dies bedeutet, daß beispielsweise die
Strahlungsquelle eine gekrümmte Form einnimmt und damit
oberhalb einer Bogenumführtrommel oder eines Druckzylinders
in der Druckmaschine angeordnet werden kann.
Ein weiterer Vorteil bei der Anwendung einer solchen
Strahlungsquelle besteht darin, daß die Strahlung mit einer
hohen Schaltfrequenz ein- und ausschaltbar ist. Somit besteht
die Möglichkeit nur dann Strahlung zu erzeugen, wenn das mit
Farben bedruckte Papier sich unterhalb der Strahlungsquelle
befindet. Durch die Anordnung der Strahlungsquelle nahe der
Papieroberfläche und durch das Regeln der Strahlungsquelle in
Abhängigkeit von dem Erfordernis der Farbtrocknung, sowie der
Wahl geeigneter Strahlungsfrequenzen, kann die Ozonbildung
vollständig vermieden werden. Außerdem kann durch die
konstruktive Gestaltung der Strahlungsquelle die
Strahlungsrichtung genau definiert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen zur
Verbesserung der Trocknungswirkung in den Zwischenraum
zwischen der Strahlungsquelle und der Papieroberfläche ein
Schutzgas, insbesondere Stickstoff, einzuleiten.
Die im Offsetdruck neuerdings verwendeten UV-Farben härten
bei Einwirkung von UV-Licht aus. Gegenüber
lösungsmittelhaltigen Farben haben diese Farben den Vorteil,
daß die Trocknung ohne eine unnötige Erwärmung des
Druckexemplars erfolgen kann. Es ist deshalb zweckmäßig und
gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei
unterschiedlichen Arten von Druckfarben UV-Strahlung
unterschiedlicher Wellenlänge zu erzeugen. Dies kann dadurch
erfolgen, daß mehrere Strahlungsquellen, welche UV-Strahlung
unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen, vorgesehen sind.
Es besteht aber auch die Möglichkeit durch Austausch des in
einer Strahlungsquelle befindlichen Gases UV-Strahlung
unterschiedlicher Wellenlänge zu erzeugen.
Um die Strahlungsenergie in Bezug auf die zu trocknende Farbe
noch weiter zu optimieren, ist gemäß einer Weiterbildung der
Erfindung eine Aufteilung der Strahlungsquelle in mehrere
einzelne, unabhängig voneinander schaltbare Strahlungsquellen
möglich. Diese Strahlungsquellen können Farbzonen zugeordnet
sein, damit besteht die Möglichkeit je nach Menge der Farbe
in den einzelnen Farbzonen die Strahlungsenergie dieser zu
trocknenden Farbmenge anzupassen.
Die gesamte Vorrichtung kann in einen Steuerkreis zur
Steuerung der zuzuführenden Strahlungsenergie eingebunden
sein. Diesem Steuerkreis wird über Sensoren Information über
farbführende bzw. nicht farbführende Flächen auf dem
Druckprodukt zugeführt. Die Sensoren sind beispielsweise in
gleicher Weise wie die Strahlungsquelle auf das Druckprodukt
gerichtet und erfassen den Farbauftrag. Die von den Sensoren
erzeugten Signale werden dem Steuerkreis zugeführt, wobei der
Steuerkreis anhand dieser Signale die UV-Strahlung schaltet.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann anstelle einer
solchen Sensoranordnung auch ein elektronischer Speicher
vorgesehen sein, welchem die Struktur des Druckprodukts,
d. h. die Verteilung von farbführenden und
nicht-farbführenden Flächen abgespeichert ist. Über eine
zyklische Abfrage des Speicherinhaltes mit dem Steuerkreis
wird die UV-Strahlung gesteuert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Alle in den Zeichnungen
und der Beschreibung erwähnten neuen Merkmale sind
erfindungswesentlich auch wenn sie nicht in den Ansprüchen
enthalten sind.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Bogendruckmaschine mit einer
Trocknungseinrichtung,
Fig. 2 die Anordnung einer UV-Strahlungsquelle oberhalb
eines zu trocknenden Druckproduktes.
Fig. 1 zeigt eine Bogenoffsetdruckmaschine mit einem
Bogenanleger 2, vier Druckwerken 3, 4 ,5, 6 und einem
Bogenausleger 7. Der Antrieb der Druckmaschine erfolgt über
einen Elektromotor 9. Zwischen den einzelnen Druckwerken
befinden sich jeweils Umführtrommeln 10, 11, 12, welche die
Bögen von einem zum nächsten Druckwerk befördern. Während des
Transports eines Druckbogens 13 durch die Umführtrommeln
zeigt die bedruckte Seite des Bogens nach außen, so daß hier
die Möglichkeit besteht, die frisch aufgebrachte Farbe an
einer Trocknungseinrichtung vorbeizuführen. In der Figur ist
daher oberhalb jeder Umführtrommel jeweils eine
Strahlungsquelle 14, 15, 16 angeordnet. Diese
Strahlungsquellen sind Excimerstrahler, wie sie
beispielsweise in der Literaturstelle EPA Newsletter Nr. 32,
März 88, Seite 34-36 beschrieben sind.
Ferner sind im Bereich eines Kettenauslegers 17 zwei weitere
Strahlungsquellen 18, 19 angeordnet. Hier erfolgt eine
abschließende beidseitige Trocknung der auf dem Druckprodukt
aufgebrachten Farbe. Außerdem erfolgt hier die Trocknung der
von dem Druckwerk 6 aufgebrachten Farbe bzw. Lackschicht.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit nur im
Bereich dieser Kettenauslage Strahlungsquellen anzuordnen und
auf die Strahlungsquellen in den Druckwerken zu verzichten.
Da jedoch nur ein geringer Raumbedarf für die
Strahlungsquellen erforderlich ist, läßt sich der Einbau
dieser Strahlungsquellen in den Druckwerken ohne großen
Aufwand realisieren. In Fig. 2 ist eine Strahlungsquelle 14
näher dargestellt. Auf der Umführtrommel 10 befindet sich ein
Druckbogen 13. Dieser wird mittels Greifer 20 an seinem
Vorderende festgehalten und zu dem nächsten Druckwerk
transportiert. Oberhalb der Umführtrommel 10 befindet sich
eine kreissegmentförmig ausgebildete
Strahlungseinrichtung 21, die ein Befestigungsteil 22
aufweist. über dieses Befestigungsteil wird die
Strahlungseinrichtung beispielsweise an den Seitenwänden der
Druckmaschine befestigt. Zur Erzeugung von UV-Strahlung ist
lediglich ein hochfrequenter Wechselstrom erforderlich, der
über die Leitungen 23 an Elektroden 24, 25 der
Strahlungsquelle gelegt ist. Dieser hochfrequente
Wechselstrom wird von einem HF-Generator 29 erzeugt. Ein
Sensor 28 sensiert das Vorhandensein eines Druckbogens 13 und
schaltet den HF-Generator 29 über die Leitung in Abhängigkeit
seines Signals ein bzw. aus. Zwischen diesen Elektroden
befindet sich in einem abgeschlossenen Raum eine
Gasfüllung 26. Bei Anlegen einer elektrischen Spannung
erzeugt diese Gasfüllung UV-Strahlung, die unmittelbar an der
Elektrode 25 in Richtung der Pfeile 27 austritt und auf die
auf der Papieroberfläche befindlichen frischen Druckfarben
einwirkt. Wie schon erwähnt, kann die Strahlungsquelle
beliebig gestaltet sein, so daß eine optimale Anpassung
dieser Strahlungsquelle an die Struktur der zu bestrahlenden
Oberfläche möglich ist. Damit sind keine Reflektoren oder
optische Einrichtungen erforderlich. Der Zwischenraum
zwischen der Strahlungsquelle 14 und dem Druckbogen 13 kann
damit auch sehr gering gehalten werden. Dieser Zwischenraum
kann auch durch geeignete Abdichtungen, wie beispielsweise
Gummilippen oder ähnliches, abgedichtet werden, zur
Verhinderung von Ozonbildung besteht damit die Möglichkeit
ein Gas, beispielsweise Stickstoff, in diesen Zwischenraum
einströmen zu lassen. Die Strahlungsquelle 14 ist, wie in
Fig. 2 gezeigt, eine einzige sich über die gesamte
Bogenbreite erstreckende Platte. Es ist auch möglich diese in
einzelne Strahlungsquellen, die sowohl längs der
Zylinderachse verlaufend als auch quer zur Zylinderachse
verlaufend angeordnet sind, zu unterteilen. In der Fig. 2 ist
die Aufteilung der Strahlungsquelle durch die gestrichelten
Linien dargestellt. Eine solche Unterteilung eröffnet die
Möglichkeit, die einzelnen Strahlungsquellen unterschiedlich
je nach Bedarf anzusteuern oder auch mit verschiedenen
Gasfüllungen zu versehen, die unterschiedliche Wellenlängen
erzeugen.
Bezugszeichenliste:
1 Druckmaschine
2 Bogenanleger
3 Druckwerk
4 Druckwerk
5 Druckwerk
6 Druckwerk
7 Bogenausleger
9 Elektromotor
10 Umführtrommel
11 Umführtrommel
12 Umführtrommel
13 Druckbogen
14 Strahlungsquelle
15 Strahlungsquelle
16 Strahlungsquelle
17 Kettenausleger
18 Strahlungsquelle
19 Strahlungsquelle
20 Greifer
21 Strahlungseinrichtung
22 Befestigungsteil
23 Leitungen
24 Elektrode
25 Elektrode
26 Gas
27 Pfeile
28 Sensor
29 HF-Generator
30 Leitung
2 Bogenanleger
3 Druckwerk
4 Druckwerk
5 Druckwerk
6 Druckwerk
7 Bogenausleger
9 Elektromotor
10 Umführtrommel
11 Umführtrommel
12 Umführtrommel
13 Druckbogen
14 Strahlungsquelle
15 Strahlungsquelle
16 Strahlungsquelle
17 Kettenausleger
18 Strahlungsquelle
19 Strahlungsquelle
20 Greifer
21 Strahlungseinrichtung
22 Befestigungsteil
23 Leitungen
24 Elektrode
25 Elektrode
26 Gas
27 Pfeile
28 Sensor
29 HF-Generator
30 Leitung
Claims (7)
1. Einrichtung zum Trocknen von Farben auf Papier,
insbesondere zum Trocknen von bedruckten Bogen in einer
Offsetdruckmaschine, mit einer Strahlungsquelle welche im
wesentlichen UV-Strahlung erzeugt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlungsquelle ein UV-Excimerstrahler ist und
daß die UV-Strahlung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein von zu trocknender Farbe schaltbar ist.
daß die Strahlungsquelle ein UV-Excimerstrahler ist und
daß die UV-Strahlung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein von zu trocknender Farbe schaltbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese Strahlungsquelle unmittelbar an der
Papieroberfläche angeordnet ist und die Form der
Strahlungsquelle dem Verlauf des Transportweges des
Papiers angepaßt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwischenraum zwischen der Strahlungsquelle und der
Papieroberfläche mit einem Schutzgas, insbesondere
Stickstoff, zur Verhinderung von Ozonbildung gefüllt ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Strahlungsquellen, welche UV-Strahlung
unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen, vorgesehen sind
und die Strahlung entsprechend der zu trocknenden Farbe
auswählbar ist.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Strahlungsquellen gleicher Wellenlänge
vorgesehen sind, wobei jede Strahlungsquelle einer oder
mehreren Farbzonen zugeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sensoranordnung vorgesehen ist, welche den
Farbauftrag auf dem Papier erfaßt und eine
Steuereinrichtung vorgesehen ist, welcher die sensierten
Signale zugeführt werden und die Steuereinrichtung die
Strahlung entsprechend dem Farbauftrag steuert.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen
Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elektronischer Speicher vorgesehen ist, in welchem
die Struktur des Farbauftrages abgespeichert ist und eine
Steuereinrichtung vorgesehen ist, welcher die
Speicherwerte zugeführt werden und die Steuereinrichtung
die Strahlung entsprechend der abgespeicherten
Farbauftragsstruktur steuert.
Priority Applications (4)
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DE3901165A DE3901165A1 (de) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | Einrichtung zum trocknen von farben auf papier |
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