DE8205739U1

DE8205739U1 - Vorrichtung zum Trocknen und anschließendem Kühlen von insbesondere nach dem Offsetdruckverfahren bedruckten Warenbahnen

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Publication number: DE8205739U1
Application number: DE19828205739
Authority: DE
Original assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Current assignee: Vits Maschinenbau GmbH
Priority date: 1982-03-02
Filing date: 1982-03-02
Publication date: 1986-03-27

Description

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PATENTANWÄLTE: W. COHAUSZ ■ OipL-kig. R KNAUF · DfcHn» H B COHAbSZ ■ OpL-In₉ D.H. WERNER

17.12.1985

KN/HW 36032G

VITS-MaschinenbäU GmbH
4018 Langenfeld

Vorrichtung zum Trocknen und anschließendem Kühlen von _To insbesondere nach dem Offsetdruckverfahren bedruckten Warenbahnen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trocknen und anschließendem Kühlen von insbesondere nach dem Offsetdruckverfahren bedruckten Warenbahnen, bestehend aus einem einem Auftragswerk, insbesondere einer Druckmaschine, nachgeordneten Durchlauftrockner und an dessen Ausgang angeordneten Kühlwalzen, über die die Warenbahn im S- oder Z-Zug geführt ist.

Die berührungslose Führung und Trocknung der Warenbahn im Durchlauftrockner kann mit den Schwebedüsen sicher beherrscht werden, so daß die frische Beschichtung oder der frische Druck durch Körperkontakt nicht verwischt wird. Der Trockenprozeß muß bis zum Ausgang des Trockners so weit fortgeschritten sein, daß nach dem anschließenden Kühlen an den Kühlwalzen Beschichtungsmaterial oder Druckfarbe nicht abgelöst werden kann.

O₀ Die Gefahr des Ablösens bei nicht weit fortgeschrittener Trocknung und Abkühlung tritt erfahrungsgemäß an nachgeschalteten Maschinen, wie Heizapparaten, aber auch

- beim späteren Gebrauch auf.

Die Praxis hat nun gezeigt, daß es sogar an den Kühlwalzen zu einem Ablösen der Farbe kommen kann. So wurde festgestellt, daß bei im S- oder Z-Zug über Kühlwalzen geführten Warenbahnen (vergl. DE-OS 27 08 829) nicht an der dem Trockner nachgeordneten ersten Kühlwalze, sondern an der Kühlwalze, Druckfarbe haften bleibt, die die an der ersten Kühlwalze bereits gekühlte Bahnseite zum zweiten

•φ Mal kühlt. Bei nach dem Offsetdruckverfahren bedruckten Warenbahnen tritt dieser Effekt als andersfarbiger Streifen in Erscheinung, da die zuletzt aufgedruckte Farbe oder eventuell sogar die beiden zuletzt aufgedruckten Farben von der Warenbahn abgelöst werden und sich auf der Walzenoberfläche allmählich aufbauen. Die sich auf der Walzenoberfläche aufbauende Farbe bringt den weiteren Nachteil mit sich, daß die Warenbahn eingedrückt wird.

Diese Nachteile wurden vor allem bei Warenbahnen aus Papier 2Q mit stark gestrichener Oberfläche, weniger stark dagegen bei ungestrichenen Papieren, festgestellt. Es ist zu erwarten, daß diese Schwierigkeiten auch bei Folien auftreten.

Ein weiterer Nachteil bei dem bekannten Verfahren besteht darin, daß es inbesondere bei hohen Trocknungsleistungen und beidseitigem Druck zur Bildung von Wellen in der Warenbahn kommt.

3Q Um die Wellenbildung zu verhindern, ist es bekannt (DE-PS 285 982) während des Trocknens des Druckes auf der einen Warenbahnseite mit Heizluft die Warenbahn auf der anderen Seite zu kühlen bzw. etwas anzufeuchten. Angeblich soll es auf diese i?rt und Weise möglich sein, der Druckfarbe

₃e die Feuchtigkeit zu entziehen, die Papierbahn aber möglichst feucht-und geschmeidig zu halten, so daß auch

ein Verziehen der Papierbahn, die beim Drucken in mehreren aufeinander folgenden Druckwerken zu einer Ungenauigkeit im Register führte, wirksam verhindert wird,

Bei einem anderen bekannten Verfahren (FR-PS 466 065) wird die Warenbahn auf der nicht zu bedruckenden Rückseite mit feuchter kühler Luft beaufschlagt, bevor sie einem Druckwerk zum Bedrucken der Vorderseite zugeführt wird. Während des Bedrückens erfolgt eine weitere Kühlung über

IQ eine mit kühler und feuchter Luft beaufschlagten Kühlwalze. Danach wird die Warenbahn nochmals über eine Kühlwalze geführt, um dann auf der Druckseite mit heißer Luft beaufschlagt und getrocknet zu werden. Maßnahmen, mit denen den oben genannten Schwierigkeiten entgegengewirkt wird, sind bei diesem Stand der Technik nicht vorgesehen.

Schließlich ist es bekannt (CH-PS 432 558) eine beidseitig im Offsetdruckverfahren bedruckte Warenbahn im Farbtrocknungswerk mit befeuchteten Walzen zu befeuchten.

Der Zweck dieser Befeuchtung ist es, die auf den Kuppen der mikroskopisch betrachtet grauen Oberfläche aufgetragene Farbe durch die Feuchtigkeit von den Kuppen weg in die Vertiefungen zu drücken. Auch dieser Stand der Technik' beschäftigt sich nicht mit dem Problem des Ablösens von ' Druckfarbe an Kühlwalzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung derart zu verbessern, daß das auf die Warenbahn aufgetragene Beschichtungsmaterial oder die Druckfarbe beim Kühlen nicht mehr von der Warenbahn abgelöst wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Ausgang des Trockners 4 eine Befeuchtungseinrichtung 12 für die Warenbahn 2 derart angeordnet ist, daß mit ihr ein Wasserfilm"auf dfe den Walzenmantel der ersten Kühlwalze 6

berührenden Seite der Warenbahn 2 vor der Auflaufstelle derselben Seite der Warenbahn 2 auf der nächsten Kühlwalze 9 aufgetragen wird. Dabei ist die Befeuchtungseinrichtung vorzugsweise der ersten Kühlwalze zugeordnet und trägt Wasser oder Wasserdampf auf den Walzenmantel der ersten Kühlwalze auf. Wenn Wasserdampf verwendet wird, ist es wegen der über 100° C heißen Warenbahn notwendig, den Auftrag auf den Walzenmantel vorzunehmen, da sonst keine Kondensation und damit Wasserfilmbildung zwischen Ί io Walzenmantel und Warenbahn stattfinden kann. Unter · "Wasserfilm" wird nicht nur ein geschlossener Film, sondern

$ auch der in kleinen Perlen auf der Walzenoberfläche

!;* kondensierende Wasserdampf verstanden. Die Filmdicke des

Wasser sollte 0,i Mikrometer bis 10 Mikrometer betragen. Gute Ergebnisse wurden mit einer Filmdicke von etwa 1 Mikrometer erreicht.

Die Befeuchtungseinrichtung kann bei ausreichenden Platzverhältnissen aus über die Bahn bzw. Walzenbreite verteilt angeordneten Wassersprühdüsen bestehen. Als geeignet haben sich Düsen erwiesen, die Wasser mit Preßluft zerstäuben und einen Wassernebel erzeugen. Es ist aber auch möglich, die Befeuchtung mittels einer die Warenbahn oder den Walzenmantel berührenden Walze vorzunehmen, derer·, schwammartiger Mantel mit Wasser getränkt ist. In einem solchen Fall dürfte es zur Bildung einer gleichmäßigenm Benetzung der Walzenoberfläche nützlich sein, ein Mittel zur Herabsetzung der Oberflächenspannung des Wassers zuzusetzen, um ein Zusammenziehen des Wasserfilms zu $ 3o größeren Tropfen zu vermeiden.

Mit verhältnismäßig einfachen Mitteln wird bei der Erfindung ein Ablösen der sich im Trockner über den gedruckten Bereichen gebildeten Haut beim körperlichen Kontakt mit den Kühlwalzen verhindert. Überraschenderweise reicht es aus, wenn nur eine Kühlwalze, und zwar die erste

Kühlwalze, befeuchtet wird. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen zeigte sich aber nicht nur dieser Effekt, sondern ein weiterer Effekt, nämlich, daß die insbesondere bei beidseitigem truck sich bildende Wellung der Warenbahn geringer ist. Bisher war.es zur

Verminderung der Wellenbildung_erforderlich, mit geringerer Durchlaufgeschwindigkeit zu arbeiten. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann dagegen mit vergleichsweise hoher Durchlaufgeschwindigkeit gearbeitet ■jQ werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine Anlage aus Druckmaschine, Trockner und Kühlvorrichtung in Seitenansicht und

Fig. 2-4 verschiedene Ausführungen der Kühlvorrichtung in Seitenansicht.

Von einer Warenbahnrolle 1 wird eine Warenbahn 2 aus Papier einem Offsetdrucker 3 zugeführt. Nach beidseitigem Bedrucken der Warenbahn 2 gelangt diese in einen Durchlauftr.rhner 4, der mit oberen und unteren Schwebedüsen 5 bestückt ist, zwischen denen die Warenbahn 2, unter Bildung von stehenden Wellen, geführt wird. Von den Düsen 5 wird die Warenbahn 2 mit Heißluft beaufschlagt, damit das Druckbild abtrocknet, aber auch die beim Bedrucken meist neben den bedruckten Flächen in die Warenbahn eingedrungene Feuchtigkeit aus der Warenbahn verdampft. Wegen der angestrebten hohen Leistung und der zu vermeidenden Austrocknung der ndrmalen Papierfeuchte gibt man sich damit zufrieden, daß "sich im Be- reich der bedruckten Flächen nur eine trockene Haut bildet. Eine zu intensive Aufheizung der Warenbahn verbietet sich auch wegen der Neigung der thermoplastischen Oberfläche zum Kleben.

Die derart getrocknete Warenbahn verläßt den Trockner 4 und wird zum Zwecke einer intensiven schnellen Kühlung und Härtung der Farboberfläche im S- oder Z-Zug über Kühlwalzen 6, 7, 8, 9 geführt, die von einem Kühlmittel, wie Wasser, durchströmt sind. Nach den Kühlwalzen 6 bis wird die Warenbahn 2 über weitere Walzen 10, 11 geführt, die dazu dienen, die Warenbahn dem weiterverarbeit-inden Falzapparat, der Aufrollung oder dem Querschneider zuzuführen. Eventueller, aus der heißen Warenbahn austretender öldunst wird von einer am Ausgang des Trockners 4 auf beiden Seiten der Warenbahn 2 angeordneten Absaugeinrichtung 13 abgeblasen und abge-sogen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und Fig. 2 ist der ersten Kühlwalze 6 eine Befeuchtungseinrichtung 12 in Form von sich über die Breite der Kühlwalze 6 erstrekkenden Düsen vorgesehen, die auf den Walzenmantel Wasserdampf, der zu Tröpfchen kondensiert, oder Wassernebel, ausblasen. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich; insbesondere dann, wenn für die Unterbringung der Befeuchtungseinrichtung 12 nur wenig Platz vorhanden ist. Sofern aufgrund einer etwas anderen Anordnung der Kühlwalzen 6 bis 8 mehr Platz zur Verfügung steht, kann auch eine Sprüheinrichtung 14, 15 als Befeuchtungseinrichtung Wasser auf den Walzenmantel aufsprühen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Am meisten Platz benötigt eine Befeuchtungseinrichtung entsprechand Fig. 4, die aus einer Auftragswalze 26 und einer in einen Trog 18 mit Wasser eintauchenden Walze 17 besteht.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird zwischen dem Mantel der ersten Kühlwalze 6 und der Warenbahn 2 ein Wasserfilm aufgebaut, so daß die Warenbahn nur über das Befeuchtungsmittel Wasser mit der Kühlwalze 6 Kontakt bekommt. Die Dicke des Wasserfilms liegt in der Größen-

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Ordnung von 1/u/m . Diese Filmdicke genügt, um zu verhindern, daß es zum Ablösen von Druckfarbe von der Warenbahnoberflache kommt. Da die Warenbahn an der ersten Kühlwalze abgekühlt wird, erhärtet die Druckfarbe nicht nur an der Außenseite, sondern aucl: im Innern jedenfalls so weit, daß die innere Festigkeit (Kohäsion) so weit gestiegen ist, daß es zu Farblösungen von der Warenbahn nicht, mehr kommen kann. Weder das Druckbild wird dann beschädigt, noch wird die Warenbahn durch sich auf dem WaI-zenmantel der Walze aufbauende Farbe beschädigt.

Die Wirkung des Befeuchtens kann mit Wasser zufriedenstellend erzielt werden. Sie kann verbessert werden durch Zusätze von Isopropanol, Glykolen cder anderen Netzmitteln. Wichtig ist, daß die Oberflächenspannung des Befeuchtungsmitttls geringer als die des Walzenmantels, aber größer als die de.· Oberfläche der· Druckfarbe ist.

Schließlich zeigte sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen auch, daß ohne Verminderung der Durchlaufgeschwindigkeit der Warenbahn die Neigung der Warenbahn zur Wellenbildung quer zur Durchlaufrichtung verringert wurde, so daß insgesamt das Druckbild erheblich verbessert werden konnte. Dieser Effekt beruht darauf, daß bei stärkerem Wasserfilm sich dieser nicht gleichmäßig auf allen Flächen trennt, vielmehr die bedruckten Flächen, die wegen der schützenden Druckfarbe bei der vorangegangenen Trocknung weniger stark ausgetrocknet sind, einen dünneren Wasserfilm aufnehmen als die wegen fehlenden Schutzes durch Druckfarbe stärker'ausgetrockneten Flächen. Der Feuchtigkeitsauftrag beim Kühlen gleicht auf diese Weise den unterschiedlichen Feuchtegehalt des Papiers in den einzelnen Bereichen wieder aus.

»III • I

Claims

SCHUMANNSTR. 87 D-4OOO DÜSSELDORF 1 Telefon:(02Π) 683346 Tete*:085865t3copd PATENTANWÄLTE: W. COHAUSZ - KpI-H3. R. KNAUF - BpWng. K a COHAUSZ - KpHB9 0. K WERFER 17-12.1985 KN/HW 36032G Ansprüche

1. Vorrichtung zum Trocknen und anschließendem Kühlen einer insbesondere nach dem Offsetdruckverfahren bedruckten Warenbahn, bestehend aus einem einem Auftragswerk,

TO insbesondere einer Druckmaschine, nachgaordneterl Durc>lauftrockner und an dessen Ausgang angeordneten Kühlwalzen, über die die Warenbahn im S- oder Z-Zug geführt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Trockners (¹O eine Befeuchtungseinrichtung (12) für die Warenbahn (2) derart angeordnet ist, daß mit ihr ein Wasserfilm auf die den Walzenmantel der ersten Kühlwalze (6) berührende Seite der Warenbahn (2) vor der Auflaufstelle derselben Seite der Warenbahn (2) auf der nächsten Kühlwalze (9) aufgetragen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung (12) der ersten Kühlwalze (6) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung (12) aus über die Bahn bzw. Walzenbreite verteilt angeordneten Düsen besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuohtungseinrichtung (12) eine die Warenbahn (2) oder den Walzenmantel berührende Walze ist, deren schwammartiger Mantel mit Wasser getränkt ist.