DE4227136C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Befeuchten einer bedruckten und anschließend thermisch getrockneten, bewegten Materialbahn, insbesondere Papierbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befeuchten einer bedruckten und anschließend thermisch getrockneten, bewegten Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 11.

Bei der Bearbeitung und Verarbeitung von flächigen, insbe­ sondere bahnförmigen Materialien, ist es häufig erforder­ lich, daß das zu bearbeitende Material vor einem weiteren Bearbeitungsschritt angefeuchtet wird. Insbesondere bei bedruckten und anschließend thermisch getrockneten Bedruck­ stoffen, wie z. B. Papier- oder Gewebebahnen, ist ein Rückbefeuchten erforderlich.

Beim Rollenoffset-Druck werden beispielsweise Papierbahnen mit hoher Geschwindigkeit bedruckt und anschließend zum Trocknen und Verfestigen der Druckfarben einem thermischen Trocknungsprozeß unterworfen. Dabei ist es erforderlich, die bedruckte Papierbahn vor der abschließenden Bearbeitung anzufeuchten, um die ursprüngliche Papierfeuchtigkeit und damit die für die abschließende Bearbeitung erforderliche Elastizität und Maßhaltigkeit des Papiers zu gewährleisten. Dies ist deshalb erforderlich, weil trockenes Papier sehr spröde ist und daher beim Falzen oder Schneiden leicht bricht oder reißt. Außerdem dehnt sich trockenes Papier, wenn es aus der Luft Feuchtigkeit aufnimmt, aus, wodurch es z. B. bei geleimten Zeitschriften zu einer un­ schönen Wellung der fertigen Zeitschriften und zu einem ungleichmäßigen "Auswachsen" der einzelnen Seiten in den Schnittbereichen kommt.

Bei einem bekannten Verfahren zum Anfeuchten von bahnför­ migem Material (DE 31 15 958 C2) wird eine Materialbahn, bevor auf sie in einer Befeuchtungsstation ein Feuchtmittel aufgetragen wird, einer Corona-Behandlung unterworfen, wo­ durch eine Vielzahl von adhäsiven Haftzentren für die An­ haftung der Feuchtmittelpartikel geschaffen werden soll. Als Befeuchtungsstation wird dabei ein Feuchtmittelbad oder eine nicht näher beschriebene Sprühvorrichtung ver­ wendet.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Befeuchten von beweg­ ten Materialbahnen, ins besondere von Papierbahnen (DE 38 23 739 A1), wird die Papierbahn mit ihrer einen Seite in Anlage an einem Endlosband vorbeigeführt, dessen Oberseite eine an Hochspannung liegende leitfähige Beschich­ tung trägt. Zur Bildung von Feuchtmittel-Aerosolen ist ein leitfähiger Zerstäuber vorgesehen, der auf der anderen Seite der Papierbahn mit Abstand zu dieser angeordnet ist. Zwi­ schen dem Zerstäuber und der leitfähigen Beschichtung wird ein starkes elektrisches Feld aufgebaute durch das die Aerosole polarisiert und anschließend so beschleunigt werden, daß sie nicht nur die Papierbahn benetzen, sondern auch in deren Poren eindringen.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es, daß bei relativ hohen Leistungen mit Hochspannungen im Bereich von 50 kV gearbeitet werden muß, so daß die Befeuchtungsvorrich­ tung sehr empfindlich gegen Luftfeuchtigkeitsschwankungen ist, da es bei zu hoher Luftfeuchtigkeit zu Funkenentladun­ gen kommen kann, die eine Beschädigung der Papierbahn bewirken. Außerdem sind aus Sicherheitsgründen aufwendige Abschirmmaßnahmen vorzusehen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese bekannte Vorrichtung relativ viel Platz benötigt, so daß sie nicht nachträglich an bestehende Druckmaschinen oder andere Bearbeitungsmaschinen angebaut werden kann.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE 40 21 296 A1) ist zum Aufbringen eines Feuchtmittels auf eine Materialbahn eine Auftragswalze vorgesehen, die von einer in ein Feucht­ mittelbad eintauchenden Schöpfwalze benetzt wird. Zum Befeuchten einer Materialbahn wird die Auftragswalze so gegen eine Material- oder Papierbahn geschwenkt, daß sie diese aus ihrem Transportweg auslenkt. Hierdurch wird erreicht, daß die sich über die Auftragswalze bewegende Materialbahn den darauf befindlichen Feuchtmittelfilm mehr oder weniger abschleift.

Da bei dieser Vorrichtung die Materialbahn ungleichmäßig an der Auftragswalze anliegt, ist ein gleichmäßiges Einpressen des Feuchtmittels durch eine bedruckte Oberfläche der Mate­ rialbahn nicht möglich. Außerdem läßt sich auch nicht die nötige exakte Dosierung des Feuchtmittels erzielen.

In der US-PS 30 66 046 wird zwar die Aufbringung eines Feuchtmittels auf eine Materialbahn mittels eines einen Walzenspalt bildenden Walzenpaares aufgezeigt, jedoch wird der im Spalt ausgeübte Druck zur Feindosierung des Feucht­ mittels verwendet. Die Auftragswalze ist umfangsseitig mit einer saugfähigen Gummischicht ausgestattet, auf die ein textiles Gewebe aufgebracht ist, dessen Fäden nicht absor­ bierend ausgebildet sind. Das zur Befeuchtung dienende Wasser wird in der Gummischicht gespeichert und bei Andrücken der Papierbahn an die Auftragswalze aus dieser zum Benetzen der Papierbahn herausgedrückt, wobei es hierzu in die Zwischenräume der Gewebefäden hineinverdrängt wird.

Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es nur möglich, Wasser in rasterartiger Verteilung auf die Papierbahn aufzutragen. Es ist jedoch keinesfalls dazu geeignet, eine z. B. intensiv farbversiegelte und damit hydrophobe Bahnflachseite mit einem Feuchtmittel zu durchdringen und dieses durch die Farbschicht hindurch in die Papierbahn zu deren Rückfeuch­ tung flächendeckend einzubringen. Ferner erlaubt dieses Verfahren keineswegs hohe Fördergeschwindigkeiten der Papierbahn, da ansonsten durch die wirksamen Zentrifugal­ kräfte das in der Gummischicht gespeicherte Wasser aus dieser wieder herausgeschleudert würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, thermisch getrock­ nete und bedruckte Materialbahnen, insbesondere Papierbah­ nen, bei sehr hoher Transportgeschwindigkeit bzw. in Mini­ malzeit rückzufeuchten, um den durch den Trockungsprozeß herbeigeführten Feuchtigkeitsverlust mit all seinen Nachtei­ len für die Weiterverarbeitung der Materialbahn (Falten und Falzen bei Papierbahnen) weitgehend zu kompensieren. Dabei ist sicherzustellen, daß solche versiegelten Bahnoberflächen zur Rückbefeuchtung der Materialbahn durchlässig gemacht werden und sich an der Eingangsstelle des Feuchtmittels auf der Materialbahnoberfläche kein Überschußvolumen ansammelt, so daß über die Gesamtbreite der Materialbahn eine gleichmä­ ßige, flächige Feuchtmittelverteilung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden somit eine Aufdrucksschicht bzw. ein gegebenenfalls 300-400%iger Farbauftrag, die vor dem Rückfeuchten durch den Trocknungsprozeß zumindest an ihrer äußeren Schicht bereits relativ stark ausgehärtet worden sind, durch das Feuchtmittel in Millisekunden intensiv penetriert. Für dieses Aufsaugen macht sich die Erfindung noch die Kühlphase der Materialbahn zunutze, indem das Feuchtmittel über feinste Kapillaren in die Materialbahn bei deren Abkühlen nachströmen und dabei intensiv durch die Farbversiegelung bzw. Bedruckung diffundieren kann. In der Heizphase wird die Materialbahn auf über 100°C erhitzt und dabei Luft und Wasserdampf ausgetrieben. In der Abkühlphase entsteht in den feuchtigkeitsarmen Räumen ein Unterdruck, so daß die Feuchtigkeit gleichmäßig und tief eindringen kann.

Das Eindringen des Feuchtmittels in die Materialbahn kann vorteilhaft dadurch unterstützt werden, daß die mit dem Feuchtmittel benetzte Materialbahn anschließend durch ein elektrisches Hochspannungsfeld geführt und damit elektrosta­ tisch aufgeladen wird. Insbesondere wird der Feuchtmittel­ film, der nach dem Auftragen noch gewisse Unregelmäßigkeiten aufweisen kann, derart ausgeglichen, daß er über die gesamte Breite der Materialbahn gleichmäßig ausgebildet ist und gut an der Materialbahn haftet. Demzufolge wird verhindert, daß sich kleine Feuchtmitteltröpfchen aus dem auf die Material­ bahn aufgebrachten Feuchtmittelfilm lösen können, und zwar selbst dann nicht, wenn die Materialbahnen, wie beispiels­ weise Papierbahnen beim Rollenoffsetdruck, mit hohen Trans­ portgeschwindigkeiten bewegt werden.

Da das Anfeuchten bereits zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, zu dem die Druckfarbe bereits eine gewisse Wider­ standsfähigkeit gegen das Einpressen des Feuchtmittels auf­ weist, aber noch nicht ihre endgültige Festigkeit erreicht hat, kann das Feuchtmittel besser durch die Druckfarbe in das noch relativ warme Papier eindringen. Demzufolge besitzt das Papier bereits während der folgenden Behandlung eine verbesserte Elastizität.

Um einen einwandfreien Transport während und nach dem jeweiligen Anfeuchten sicherzustellen, ist das Verfahren nach Anspruch 3 vorgesehen. Hierbei wird neben der Ver­ gleichmäßigung des Feuchtmittelfilms erreicht, daß sich die Materialbahn besonders glatt an ihr Führungsmittel im Anschluß an den Anfeuchtbereich anlegt.

Das Benetzen der Materialbahn sowie die Aufnahme des Feuchtmittels in die Materialbahn läßt sich durch die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 4 bis 7 weiter verbessern.

Entsprechend der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 wird die elektrostatische Aufladung mit einer Hochspannung unterhalb von 50 kV durchgeführt. Dabei sind nur geringe elektrische Leistungen erforderlich, so daß, mit Hochspannungen durchgeführt, auch bei schwankenden Luft­ feuchtigkeiten keine unerwünschten Funkenentladungen zu befürchten sind. Wegen der für die elektrostatische Auf­ ladung benötigten geringen Ströme sind für die hochspan­ nungführenden Teile nur relativ einfache Abschirmmaßnahmen erforderlich, ohne daß die Sicherheit für eine Wartungs­ person dadurch beeinträchtigt wird.

Bei der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 und 10 läßt sich das Eindringverhalten des Feuchtmittels zu­ sätzlich beeinflussen und bei einem gegebenen Feuchtmittel konstant halten. Damit läßt sich ein gutes und gleichmäßi­ ges Rückbefeuchten erzielen.

In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 durchgeführt.

Erste praktische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vor­ richtung sind in den Ansprüchen 12 bis 14 beschrieben.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 15 läßt sich der Platz­ bedarf für die erfindungsgemäße Vorrichtung äußerst gering halten, so daß sich diese in vorteilhafter Weise auch zum nachträglichen Einbau an bereits bestehende Bearbeitungs­ maschinen für Materialbahnen eignet.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 16 und 17 ermöglichen eine besonders genaue und gleichmäßige Einstellung der Feuchtmittelmenge in bezug auf die Größe der zu benetzenden Oberfläche. Dies ist insbesondere beim Rück- oder Anfeuchten von bedruckten und getrockneten Papierbahnen erforderlich, da hierbei zum Anfeuchten der Materialbahn ca. 1,5 bis 2 ml auf 1 m² Materialbahn gleichmäßig aufgetragen werden müssen. Dabei ist es erfor­ derlich, diese Feuchtmittelmenge pro Fläche sehr genau ein­ zuhalten, da zuviel Feuchtmittel zu Flecken oder anderen Beschädigungen der bedruckten Oberfläche führen kann, wäh­ rend bei zu wenig aufgetragenem Feuchtmittel die Sprödig­ keit der getrockneten Papierbahn nicht hinreichend besei­ tigt wird.

Die gleichmäßige Ausbildung des Feuchtmittelfilms und seine Übertragung auf die Materialbahn-Oberfläche läßt sich besonders gut mit den Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 18 bis 23 erreichen.

Für das gezielt gesteuerte und/oder gleichmäßige Aufsprühen des Feuchtmittels zur Bildung des Feuchtmittelfilms sind die Ausgestaltungen nach Anspruch 24 und 25 zweckmäßig.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich als Führungs­ element für die Materialbahn eine angetriebene Walze gemäß Anspruch 27 nutzen. Diese Vorrichtung zum Anfeuchten einer Materialbahn läßt sich in besonders günstiger Weise nachträglich in eine be­ reits bestehende Materialbahn-Verarbeitungsmaschine ein­ bauen, da in dieser Maschine bereits vorhandene Transport- und Führungswalzen gleichzeitig für die erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt werden können.

Beispielsweise lassen sich in einer Rollenoffsetmaschine die Kühlwalzen, über die die bedruckte und getrocknete Papierbahn nach dem Trocknen zum Abschrecken der Druck­ farbe geführt wird, als Führungselemente der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung nutzen, ohne daß größere Änderungen der Kühlstation erforderlich sind, um den Einbau der er­ findungsgemäßen Vorrichtung vornehmen zu können.

Dabei ist es weiter vorteilhaft, daß bei erhöhten Trans­ portgeschwindigkeiten der Materialbahn, zu deren Kühlung dann auch eine erhöhte Anzahl von Kühlwalzen erforderlich ist, auch mehr Kühlwalzen bereitstehen, an denen erfin­ dungsgemäße Vorrichtungen zum Anfeuchten angeordnet werden können.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anfeuchten einer bewegten Materialbahn,

Fig. 2 eine schematische vereinfachte Darstellung einer Kühlwalzenanord­ nung einer Rollenoffsetmaschine mit daran angeordneten Vorrichtungen nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische, vereinfachte Draufsicht auf eine Feuchtmittel­ aufsprühvorrichtung mit zugeord­ neter Walze, wie sie in der Vor­ richtung nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 4 einen Drehteller für die Aufsprüh­ vorrichtung nach Fig. 3 und

Fig. 5 eine schematische Teildarstellung eines Aufladestabes für die Vor­ richtung nach Fig. 1.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeich­ net.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, wird eine anzu­ feuchtende Materialbahn 10 über eine als Führungselement dienende elektrisch leitende, vorzugsweise angetriebene Walze 11 geführt und dabei in Richtung des Pfeils B bewegt. Radial neben der Walze 11 ist eine Auftragvorrichtung 12 zum Auftragen eines Feuchtmittelfilms auf die Materialbahn 10 angeordnet, die eine Aufsprüheinrichtung 13 und eine Walzenanordnung mit einer ersten und einer zweiten Walze 14 bzw. 15 aufweist.

In Bewegungsrichtung B der Materialbahn 10 hinter der Auf­ tragvorrichtung 12 ist ein Aufladestab 16 einer Aufladevor­ richtung angeordnet, der sich parallel zur Längsrichtung der elektrisch leitenden Walze 11 erstreckt und mit die­ ser nach Art eines Kondensators zusammenwirkt, um die Mate­ rialbahn 10 elektrostatisch aufzuladen, nachdem sie den Bereich der Auftragvorrichtung für das Feuchtmittel ver­ lassen hat. Hierzu ist der Aufladestab 16 an eine Hochspan­ nungsquelle U und die elektrisch leitende Walze 11 an Masse angeschlossen.

Die Aufsprühvorrichtung 13 besitzt, wie in Fig. 3 angedeu­ tet, eine Vielzahl von Drehtellern 17, die in einer zur ersten Walze 14 parallelen Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die Drehteller 17 sind dabei, wie Fig. 4 zeigt, an einem vorzugsweise unteren Ende einer Antriebswelle 18 an­ gebracht, und besitzen einen zentralen Topfbereich 19, an den sich ein sich radial nach außen erstreckender, flacher Sprühflansch 20 anschließt. Zum Antrieb der Drehteller 17 sind ihre jeweiligen Antriebswellen 18 in geeigneter, nicht näher dargestellter Weise, mit einem Motor 21 verbunden.

Um einen definierten Sprühbereich für jeden Drehteller 17 der Aufsprühvorrichtung 13 festzulegen, ist zwischen den in Reihe angeordneten Drehtellern 17 und der ersten Walze 14 der Auftragvorrichtung 12 eine Blende 22 angeordnet, die im Bereich jedes Drehtellers 17 eine Durchlaßöffnung 23 für auf die erste Walze 14 aufzusprühendes Feuchtmittel aufweist. Die Drehteller mit den zugeordneten Blendenbe­ reichen bilden dabei einzelne Sektoren, die vorteilhafter­ weise individuell steuerbar sind, so daß unterschiedliche Abschnitte der Materialbahn je nach den Erfordernissen in gewünschter Weise rückbefeuchtet werden können.

Um sicherzustellen, daß das auf die erste Walze 14 aufge­ sprühte Feuchtmittel auf deren Walzenoberfläche einen erforderlichen gleichmäßigen oder gezielt eingestellten Feuchtmittelfilm ausbildet, ist die erste Walze 14 mit einer wasserfreundlichen, also gut benetzbaren Oberfläche versehen. Geeignete Materialien für die Oberfläche der ersten Walze 14 sind dabei z. B. Glas, Keramik und Chrom. Hierbei wird jedoch Chrom bevorzugt eingesetzt, da die Walze 14 für sehr hohe Umlaufgeschwindigkeiten ausgelegt sein muß.

Die zweite Walze 15, die mit der ersten Walze 14 in Ein­ griff steht, um den auf die erste Walze 14 aufgebrachten Feuchtmittelfilm zu übernehmen und auf die Materialbahn 10 zu übertragen, ist über eine Bügelanordnung 24 um die senk­ recht auf der Zeichenebene stehende Längsachse 25 der Walze 14 schwenkbar angeordnet. Um die Walze 15, die eine ge­ schliffene Oberfläche aufweist und aus Gummi oder einem gummielastischen Kunststoff besteht, mit einer Kraft F gegen die über die Walze 11 geführte Materialbahn B zu drücken, greift an der Bügelanordnung 24 eine Pneumatik­ zylinder-Anordnung 26 oder eine andere geeignete Andruck­ krafterzeugungs-Vorrichtung an.

Das Material der Gummiwalze (15) besitzt dabei eine Shore- Härte von 30° bis 70° Shore, insbesondere etwa 50° Shore. Die Kraft F wird dann so gewählt, daß sich ein Flächen­ anpreßdruck von etwa 0,9 bis 2,5 dN/cm², insbesondere von 1,7 dN/cm² ergibt.

Der Aufladestab 16 der Aufladevorrichtung, der sich paral­ lel zur leitenden Walze 11 erstreckt, weist, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Vielzahl von Nadelelektroden 27 auf, die in einer Reihe mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Nadelelektroden 27 sind dabei vorzugsweise in Radialrich­ tung zur Walze 11 und damit senkrecht zur Materialbahn­ ebene bzw. zur Tangentialebene an die Materialbahn ausge­ richtet.

Das Anfeuchten einer bewegten Materialbahn wird mit der beschriebenen Vorrichtung wie folgt durchgeführt:

Zunächst wird ein konstant temperiertes Feuchtmittel, z. B. Wasser oder mit Tensiden oder anderen chemischen Stoffen versetztes Wasser, dem Topfbereich 19 der Drehteller 17 der Aufbringvorrichtung 13 zugeführt. Zum Absprühen von Feucht­ mitteltröpfchen wird der Drehteller 17 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht, z. B. mit 5000 Upm. bei einem Dreh­ teller-Durchmesser von etwa 80 mm. Infolge der daraus re­ sultierenden hohen Umfangsgeschwindigkeit und je nach der Oberflächenspannung des Feuchtmittels und der Benetzbar­ keit des Drehtellermaterials werden Feuchtmitteltröpfchen oder -Aerosole mit einem Durchmesser von etwa 50 µm bis 75 µm, vorzugsweise von 60 µm bis 65 µm, vom Drehteller­ rand abgeschleudert. Diese Aerosole werden auf die erste Walze 14 aufgesprüht und bilden dort einen genau dosier­ baren Feuchtmittelfilm, der von der zweiten Walze 15 ab­ genommen und auf die die leitende Walze 11 umlaufende bewegte Materialbahn 10 übertragen wird. Bei der Übertra­ gung des Feuchtmittelfilms von der gummielastischen Walze 15 auf die Materialbahn 10 wird der Feuchtmittelfilm zwi­ schen der Materialbahn 10 und der Walze 15 aufgeteilt. Nach dem Befeuchten oder Benetzen der Materialbahn 10 mit Feuchtmittel läuft diese unter dem Aufladestab 16 hindurch, wodurch eine Aufladung der benetzten Materialbahn 10 er­ folgt. Diese elektrostatische Aufladung bewirkt zunächst, daß sich die benetzte Materialbahn 10 dicht und glatt an die leitende Walze 11 anlegt. Gleichzeitig wird durch die elektrostatische Aufladung eine Vergleichmäßigung des auf die Materialbahn 10 aufgetragenen Feuchtmittelfilms bewirkt, so daß der Feuchtmittelfilm auch bei sehr hohen Transportgeschwindigkeiten der Materialbahn sicher an die­ ser haftet und gleichmäßig in die Materialbahn eindringen kann.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die beschriebene Vorrichtung zum Rückfeuchten einer bedruckten Papierbahn beim Rollenoffsetdruck einsetzen.

Beim Rollenoffsetdruck wird eine durchgehende Papierbahn von Vorratsrollen mit sehr hohen Geschwindigkeiten, bei­ spielsweise mit Geschwindigkeiten im Bereich von 5-8 m/s, abgezogen und in z. B. vier aufeinanderfolgenden Druck­ werken beim Vierfarbendruck bedruckt. Anschließend wird die bedruckte Papierbahn in einer Trockenstation bei Tem­ peraturen von ca. 200°C getrocknet, um die Druckfarben zu verfestigen, so daß diese bei der nachfolgenden Verarbeitung nicht mehr beschädigt werden können. An den Trocknungspro­ zeß schließt sich dann eine Kühlung der bedruckten Papier­ bahn an, die zum Abschrecken der erwärmten und getrockne­ ten Druckfarben dient.

Infolge des Trockenvorgangs für die Druckfarben wird auch die Papierbahn ausgetrocknet, so daß diese nach dem Trock­ nen nur noch eine geringe Restfeuchte von ca. 3-5% auf­ weist.

Infolge dieser sehr geringen Restfeuchte des Papiers ist die Papierbahn relativ spröde, so daß sie sich bei den folgenden Arbeitsgängen, wie Falzen, Schneiden und Heften, schlecht verarbeiten läßt und zu Beschädigungen neigt. Außerdem treten unkontrollierte Änderungen der Abmessungen der verarbeiteten Papierbahn auf, wenn das Papier nach den abschließenden Bearbeitungsvorgängen aus der Umgebung wieder Feuchtigkeit aufnimmt. Dies führt zu qualitativ schlechten oder unschönen Druckereierzeugnissen.

Um der bedruckten und getrockneten Papierbahn vor der End­ verarbeitung wieder ihre Ausgangsfeuchtigkeit zu verleihen, kann die anhand von Fig. 1 beschriebene Vorrichtung zum Anfeuchten einer bewegten Materialbahn in einer Kühlsta­ tion einer Rollenoffsetdruckmaschine angeordnet werden. Dazu werden, wie in Fig. 2 gezeigt, an wenigstens einer oder vorzugsweise an zwei oder mehr Kühlwalzen 11 einer Kühlstation der Druckmaschine, von der nur die ersten vier Kühlwalzen 11 von z. B. insgesamt acht Kühlwalzen darge­ stellt sind, Auftragvorrichtungen 12 zum Auftragen von Feuchtmittel angeordnet. Bei der Verwendung von zwei Auf­ tragvorrichtungen 12 für Feuchtmittel werden diese zwei Kühlwalzen zugeordnet, die jeweils eine entgegengesetzte Umlenkung der Papierbahn 10 bewirken, so daß beide Ober­ flächen der Papierbahn 10 nacheinander befeuchtet werden.

Die Auftragvorrichtungen 12 werden dabei also bevorzugt an den eingangsseitigen Kühlwalzen 11 angeordnet, um ein Rückbefeuchten der Papierbahn möglichst unmittelbar nach dem Trocknen zu erreichen. Bei einer Kühlstation mit z. B. vier Kühlwalzen kann die erste Auftragvorrichtung z. B. an der zweiten Kühlwalze 11 angeordnet werden, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt.

Die eingangsseitige Anordnung der Auftragvorrichtungen 12 ermöglicht durch die Verwendung von konstant temperiertem Feuchtmittel, das eine geringere Temperatur als die Papier­ bahn in diesem Bereich aufweist, z. B. 15°C, eine zusätz­ liche Kühlung der bedruckten Papierbahn.

Um eine unkontrollierte Änderung der Abmessungen der Papier­ bahn 10 insbesondere in Breitenrichtung nach dem Befeuchten zu verhindern, können anschließend an eine Auftragvorrich­ tung 12 Breitstreckwalzen 28 vorgesehen sein, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, um ein Schrumpfen der Papier­ bahn in Querrichtung zu vermeiden.

Obwohl in Fig. 2 im Anschluß an die in Bewegungsrichtung B der Papierbahn 10 letzte dort dargestellte Kühlwalze 11 keine derartigen Breitstreckwalzen gezeigt sind, können diese auch dort bei Bedarf vorgesehen werden.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Vorrichtung be­ steht darin, daß sie ohne großen Aufwand in eine bereits fertige Kühlstation eingebaut werden kann, wobei die Kühl­ walzen 11 als leitende Walzen genutzt werden, die mit dem jeweiligen Aufladestab 16 und der zweiten Walze 15 der Walzenanordnung zusammenwirken.

Claims (27)

1. Verfahren zum Befeuchten einer bedruckten und an­ schließend thermisch getrockneten, bewegten Material­ bahn (10), bei dem die Materialbahn (10) nach dem Trocknen gekühlt wird und bei dem frühestmöglich nach Beendigung des Trocknens und während der Kühlphase mittels einer an der Oberfläche geschliffenen Walze (15) ein Feuchtmittel wenigstens auf einer Seite der Materialbahn (10) zwischen dieser und der Walze (15) dosiert als Film aufgetragen und durch Aufwalzen gegen ein Führungselement (11) mit einem definierten Druck in die Materialbahn (10) eingepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Feuchtmittel benetzte Materialbahn (10) anschließend durch ein elektrisches Hochspannungsfeld geführt und damit elektrostatisch aufgeladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektrostatische Aufladung der Material­ bahn (10) über das elektrisch leitende Führungselement (11) vor deren Ablösen von diesem und im Aufbringbe­ reich des Feuchtmittels erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (10) auf beiden Seiten mit Feuchtmittel benetzt wird, wobei die beiden Seiten der Materialbahn (10) vorzugsweise nacheinander benetzt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Feuchtmittels auf die Materialbahn (10) nacheinander in mehreren Schritten erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Feuchtmittel reines oder mit Zusätzen versetztes Wasser verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusätze zum Wasser Tenside oder andere chemische Stoffe verwendet werden, die die Oberflächenspannung und/oder die Diffusionseigenschaften und/oder die elektrischen Eigenschaften des Wassers beeinflussen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladung mit einer positiven oder vorzugsweise negativen Hochspannung im Bereich 10 kV bis 45 kV durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuchtmittel vor dem Aufbringen auf die Materialbahn (10) konstant tempe­ riert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuchtmittel auf einer Temperatur zwischen 15°C und 50°C gehalten wird.

11. Vorrichtung zum Befeuchten einer bewegten und an­ schließend thermisch getrockneten, bedruckten Mate­ rialbahn, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Auftragvorrichtung (12), welche zum Auftragen eines Feuchtmittels auf die Materialbahn (10) eine Wal­ zenanordnung mit wenigstens einer Walze (15) umfaßt, auf die ein Feuchtmittel übertragbar ist und die zum Auftragen des Feuchtmittels sich auf der Materialbahn­ oberfläche abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (15) an die über ein Führungselement (11) geführte Materialbahn (10) angepreßt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragvorrichtung (12) eine Walzenanordnung mit einer ersten Walze (14) zum Aufnehmen und Übertra­ gen des Feuchtmittels zu einer zweiten Walze (15) umfaßt, die zum Auftragen des Feuchtmittelfilms mit der Materialbahnoberfläche in Eingriff steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Bewegungsrichtung (B) der Material­ bahn (10) hinter der Auftragvorrichtung (12) eine Aufladevorrichtung zum Aufladen der mit Flüssigkeit benetzten Materialbahn (10) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladevorrichtung eine an eine Hochspannungs­ quelle (U) angeschlossene Aufladeelektrodenanordnung (16, 27) aufweist, die der benetzten Oberfläche der Materialbahn (10) gegenüberliegt und die mit einem elektrisch leitenden, vorzugsweise an Masse liegenden Führungselement (11) zusammenwirkt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufladevorrichtung einen an eine Hochspannungsquelle (U) angeschlossenen Aufladestab (16) aufweist, der eine Vielzahl mit Abstand zueinan­ der angeordneter, im wesentlichen senkrecht zur Materialbahn (10) ausgerichteter Nadelelektroden (27) trägt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufladeelektrodenanordnung (16, 17) mit einem Abstand von 20 mm bis 40 mm zum Führungsele­ ment (11) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) zur Bildung eines Feuchtmittelfilms auf ihrer Oberfläche von einer Feuchtmittel-Aufsprühvorrichtung (13) besprühbar ist, und daß die erste Walze (14) mit der zweiten Walze (15) im direkten Eingriff steht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) eine wasserfreundliche Oberfläche aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) eine Keramik- oder vorzugsweise eine Chromoberfläche aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (15) aus Gummi oder aus einem gummielastischen Kunststoff besteht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore-Härte der zweiten, gummielastischen Walze (15) zwischen 30 und 70° Shore, vorzugsweise zwischen 45 und 55° Shore, insbesondere bei 50° Shore liegt.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (15) so auf die Materialbahnoberfläche im Bereich des Führungselements (11) gepreßt ist, daß ein Flächendruck im Bereich von 0,9 dN/cm² bis 2,5 dN/cm², vorzugsweise im Bereich von 1,4 dN/cm² bis 2,0 dN/cm², insbesondere von 1,7 dN/cm² resultiert.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (14, 15) der Walzenanordnung geschliffene Oberflächen aufweisen.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtmittel-Aufsprüh­ vorrichtung (13) über die Breite der Materialbahn verteilt einzelne Sektoren aufweist, die vorzugsweise einzeln steuerbar sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Feuchtmittel-Aufsprüh­ vorrichtung (13) eine Drehteller-Aufsprühvorrichtung vorgesehen ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungselement (11) für die Materialbahn (10) eine angetriebene Walze (11) vorgesehen ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Walze (11) eine Kühlwalze ist.