DE8805176U1 - Cooling device for a printed web - Google Patents
Cooling device for a printed webInfo
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Description
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1 GmB 17971 Gmbh 1797
Beschreibung; Kühlvorrichtung fur eine bedruckte BahnDescription; Cooling device for a printed web
Die Neuerung betrifft eine Kühlvorrichtung flir eine bedruckte Bahn, die aus einem einer Rollenrotationsdruckmaschine nachgeordneten Trockner kommt, mit einer ersten, von der vom Trockner kommenden Bahn zuerst umschlungenen Kühlwalze und einer zweiten danach umschlungenen Kühlwalze, die beide vor, Kühlwasser durchflossen sinsLThe innovation concerns a cooling device for a printed web, which comes from a dryer downstream of a web-fed rotary printing machine, with a first cooling roller around which the web coming from the dryer first wraps and a second cooling roller around which it wraps, both of which have cooling water flowing through them.
Langjährig wurde davon ausgegangen, daß die erste Kühlwalze der Bahn möglichst viel Wärme entziehen muß, um ein Ablegen der Farbe auf den KUhlwalzen zu vermeiden. Dementsprechend sind die beiden ersten Klihiwaizen mit Kühlwasser gleicher^ relativ niedriger Temperatur beschickt worden. Während mit dieser Maßnahme bei niedrigen Druckgeschwindigkeiten ohne Beanstandungen gearbeitet werden kann, zeigen sich bei höheren Druckgeschwindigkeiten Ablagerungen von Farbe an den KUhlwalzen. Dieser Mangel läßt sich dadurch beheben, daß die zunächst von der Bahn umschlungenen KUhlwalzen mit Kühlwasser mit in Bahndurchlaufrichtung fallenden Temperaturen beaufschlagt werden.For many years it was assumed that the first cooling roller had to remove as much heat from the web as possible in order to avoid ink depositing on the cooling rollers. Accordingly, the first two cooling rollers were supplied with cooling water at the same, relatively low temperature. While this measure can be used without any problems at low printing speeds, deposits of ink can be seen on the cooling rollers at higher printing speeds. This deficiency can be remedied by supplying the cooling rollers, which are initially wrapped around by the web, with cooling water at temperatures that fall in the direction of web travel.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß mit geringstmöglichem Mehraufwand eine Reduzierung der Wärmeabgabe zumindest an die beiden ersten Kühlwalzen erreicht wird.The innovation is based on the task of designing a cooling device of the type mentioned above in such a way that a reduction in the heat emission at least to the first two cooling rollers is achieved with the least possible additional effort.
Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Verwendung von mehr als drei KUhlwalzen mindestens die erste und die zweite Kühlwalze in einem Kühlwasserkreis derart in Reihe geschältet sind, daß das Kühlwasser zunächst die zweite Kühlwalze und dann die erste Kühlwalze durchströmt, während die restlichen Kühlwalzen untereinander und zu den in Reihe geschalteten Kühlwalzen parallel geschaltet sind. Bei Anwendung der Neuerung werden also große Temperaturdifferenzen zwischen der Bahn und dem Kühlwasser vermindert. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the innovation, this task is solved in that when using more than three cooling rollers, at least the first and second cooling rollers are connected in series in a cooling water circuit in such a way that the cooling water first flows through the second cooling roller and then the first cooling roller, while the remaining cooling rollers are connected in parallel with each other and with the cooling rollers connected in series. When the innovation is applied, large temperature differences between the web and the cooling water are reduced. Further features can be found in the subclaims.
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GmB 1797GmbH 1797
Auf der Zeichnung sind mehrere AusfUhfUngsbeiSpieie der Neuerung dargestellt, Es zeigtThe drawing shows several examples of the innovation. It shows
Fig, 1 eine schematische Darstellung der Lage derFig. 1 is a schematic representation of the position of the
Kühl walzen im Kühl wasserkreis,Cooling rollers in the cooling water circuit,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Kiihlwalzen nach Fig. &iacgr;Fig. 2 is a side view of the cooling rollers according to Fig. &iacgr;
und dieand the
Fig. 3 bis 6 weitere AusfUhrungsbeispiele in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.Fig. 3 to 6 show further embodiments in a representation corresponding to Fig. 1.
I Beim AusfUhrungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 sind in einem nur | I In the embodiment according to Fig. 1 and 2, in a only |
teilweise dargestellten Kühlwasserkreis 1 zwischen einer |partially shown cooling water circuit 1 between a |
KUhIwasserzuleitung 2 und einer KiihlwasserrUckleitiing 3 vier §Cooling water supply line 2 and a cooling water return line 3 four §
Kiihlwalzen 5, 6, 7 und 8 angeordnet. Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, läuft die aus dem Trockner kommende zu kühlende Bahn 9 in Richtung des Pfeiles A zunächst zur ersten Kühlwalze 5. Die Bahn 9 umschlingt die Kühlwalze 5 um einen Winkel der kleiner als 180° ist. Anschließend läuft die Bahn 9 zur zweiten Kühlwalze 6, umschlingt diese etwa mit einem Winkel von 180°, läuft dann weiter zur dritten Kühlwalze 7, die ebenfalls mit einem Winkel von 180° umschlungen wird und gelangt danach zur letzten Kühlwalze 8. Durch den kleineren Umschlingungswinkel an der Kühlwalze 5 wird eine Verminderung der Wärmeabgabe von der Bahn 9 an diese Kühlwalze erreicht.Cooling rollers 5, 6, 7 and 8 are arranged. As can be seen in particular in Fig. 2, the web 9 to be cooled coming from the dryer runs in the direction of arrow A first to the first cooling roller 5. The web 9 wraps around the cooling roller 5 at an angle of less than 180°. The web 9 then runs to the second cooling roller 6, wraps around it at an angle of approximately 180°, then runs on to the third cooling roller 7, which is also wrapped around at an angle of 180°, and then reaches the last cooling roller 8. The smaller wrap angle on the cooling roller 5 results in a reduction in the heat dissipation from the web 9 to this cooling roller.
Von der Kühl wasserzuleitung 2 zweig*" eine Zwischenleitung 10 ab, die zur einen Stirnseite der zweiten Kühlwalze &bgr; führt. Das Kühlwasser tritt anschließend aus der entgegengesetzten Stirnseite der Kühlwalze 6 aus und gelangt über eine weitere Zwischenleitung 11 zur ersten Kühlwalze 5. Diese wird vom Kühlwasser in entgegengesetzter Richtung wie die Kühlwalze 6 durchströmt. Ober eine dritte Zwischenleitung 12 wird dann das Kühlwasser zur Kühlabwasserrückleitung 3 geführt. Die beiden Kühlwalzen 6, 5 sind somit in Reihe aeschaltet und werden nacheinander vom KühlwasserAn intermediate line 10 branches off from the cooling water supply line 2, which leads to one end face of the second cooling roller β. The cooling water then exits from the opposite end face of the cooling roller 6 and reaches the first cooling roller 5 via a further intermediate line 11. The cooling water flows through this in the opposite direction to the cooling roller 6. The cooling water is then led to the cooling waste water return line 3 via a third intermediate line 12. The two cooling rollers 6, 5 are thus connected in series and are successively cooled by the cooling water.
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3 GmB 17973 Gmbh 1797
durchlaufen. Dies führt dazu, daß die Temperatur, mit der das Kühlwässer in die Kühlwalze 5 eintritt, höher liegt, als die Temperatur mit der das Kühlwasser in die Kühlwalze 6 gelangt. Diese Maßnahme bewirkt eine Verminderung der* Wärmeabgabe an die erste IUhIwalze 5 im Vergleich zur Wärmeabgabe an eine erste Kühlwalze, He mit Kühlwasser gleicher Temperatur wie die zweite Kühlwalze lurchströmt wird.This leads to the temperature at which the cooling water enters the cooling roller 5 being higher than the temperature at which the cooling water enters the cooling roller 6. This measure reduces the heat dissipation to the first cooling roller 5 compared to the heat dissipation to a first cooling roller through which cooling water of the same temperature as the second cooling roller flows.
tins weitere Zwischenleitung 13 zweigt von der KUhlwasserzuleitung 2 Ib und führt Kühlwasser unmittelbar durch die Kühlwalze 7 und eine twischenleitung 14 zur KühlwasserrÜckleitung 3. In ähnlicher Weise m'rd der Kühlwalze 8 über eine von der KUhlwasserzuleitung 2 Ibgehende Zwischenleitung 15 Kühlwasser zugeführt und über eine twischenleitung 15 zur Kühlwasserrückleitung 3 weitergeleitet. Dabei >ind die Zwischen!eitungen 13 bis 16 so angeordnet, daß das Wasser durch die Kühlwalze 7 entgegengesetzt zur Durchflußrichtung durch die Kühlwalze 6 und entgegengesetzt zur Durchflußrichtung durch die Kühlwalze 8 fließt. Hierdurch wird der Temperaturabfall des Kühlwassers beim Durchfluß durch eine Kühlwalze dahingehendA further intermediate line 13 branches off from the cooling water supply line 2 Ib and leads cooling water directly through the cooling roller 7 and an intermediate line 14 to the cooling water return line 3. In a similar way, cooling water is supplied to the cooling roller 8 via an intermediate line 15 leading from the cooling water supply line 2 Ib and passed on via an intermediate line 15 to the cooling water return line 3. The intermediate lines 13 to 16 are arranged in such a way that the water flows through the cooling roller 7 in the opposite direction to the flow direction through the cooling roller 6 and in the opposite direction to the flow direction through the cooling roller 8. This reduces the temperature drop of the cooling water when it flows through a cooling roller.
\ kompensiert, daß, über die Breite der Bahn 9 gesehen, an jeder \ compensates for the fact that, across the width of track 9, at each
Stelle etwa die gleiche Wärmemenge beim Durchlauf durch die gesamte Kühlvorrichtung abgeführt wird.approximately the same amount of heat is dissipated as it passes through the entire cooling device.
Zweckmäßig sind die Kühl walzen 5 bis 8 gleich ausgeführt. Neben einer Fertigungsvereinfachung führt dies dazu, daß pro Zeiteinheit weniger Kühlwasser durch die Kühl walzen 6 und 5 als durch die Kühlwalze 7 oder 8 durchtritt, da der Durchflußwiderstand durch die beiden Walzen 5, 6 größer ist als der Durchflußwiderste.nd durch eine der Kühlwalzen 7S 8, Infolgedessen kann die Kühlwalze 6* trotz gleicher Kühlwassereintrittstemperatür wie bei der Walze 7, im Vergleich mit dieser nur etwas weniger Wärme abführen, so daß auch hier, unter Berücksichtigung der niedrigeren Bahntemperatur beim Anlauf an die Kühlwalze 7, in der Tendenz eine Yergleichmä&igurtg der von diesen Walzen abzuführenden Wärmemengen erreicht wird.The cooling rollers 5 to 8 are expediently designed to be identical. In addition to simplifying production, this means that less cooling water passes through the cooling rollers 6 and 5 per unit of time than through the cooling roller 7 or 8, since the flow resistance through the two rollers 5, 6 is greater than the flow resistance through one of the cooling rollers 7 and 8. As a result, the cooling roller 6* can only dissipate slightly less heat than the roller 7, despite the same cooling water inlet temperature as the latter, so that here too, taking into account the lower web temperature when approaching the cooling roller 7, the tendency is to achieve a uniformity in the amount of heat to be dissipated by these rollers.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig* 3 ist wiederum ein Kühlwasserkreis 17 mit eirter Kühlwasserzuleitung 18 und einerIn the embodiment according to Fig. 3, a cooling water circuit 17 with a cooling water supply line 18 and a
··· ···· ti ti ··· ···· ti ti
GinB 1797GinB 1797
g 19 vorgesehen. Zwischen der KUhlwässerzUleitUng 18 und der KUhlwasserrilckieitung 19 sind wiederum vier KUhlwalzen 20 bis" 23 Vorgesehen, Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel wird jedoch Kühlwasser von der Ktihlwässerzüleitung 18 Über eine Iwischenleitung 24 zur in Laufrichtung der Bahn A dritten Kühlwalze ?2 geführt, Das Kühlwasser gelangt von der Kühlwalze 22 über eine Zwischenleitung 25 zur zweiten Kühlwalze 21 und von dort Über eine weitere Zwischenleitung 26 zur ersten Kühlwalze 20, deren eine Stirnseite wiederum über eine Zwi?Gh§n1eitung 27 an die It'hlwasserrUckleitung 19 angeschlossen ist. Somit sind die drei KUhlwälzen 22, 21, 20 in Reihe geschaltet, im Betrieb wird daher das Kühlwasser aus der Kiihl'wasserzuleitung 18 zweistufig angewärmt bis es die erste Kühlwalze 22 erreicht. Die letzte Kühlwalze 23 liegt direkt zwischen der Kühlwasserzuleitung 18 und der KUhlwasserrUck2oitung 19, somit also parallel zu den drei anderen Kühlwalzen. Auch hier sind die Zwischenleitungen 24 bis 27 sowie die die KUhlwasserzu- und -rückleitung 18, 19 so verlegt, daB die Kühlwalzen 20 bis 23 abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen durchströmt werden.g 19 is provided. Four cooling rollers 20 to 23 are provided between the cooling water supply line 18 and the cooling water return line 19. However, in contrast to the first embodiment, cooling water is led from the cooling water supply line 18 via an intermediate line 24 to the third cooling roller 22 in the running direction of the web A. The cooling water passes from the cooling roller 22 via an intermediate line 25 to the second cooling roller 21 and from there via a further intermediate line 26 to the first cooling roller 20, one end of which is in turn connected to the cooling water return line 19 via an intermediate line 27. The three cooling rollers 22, 21, 20 are thus connected in series, and during operation the cooling water from the cooling water supply line 18 is heated in two stages until it reaches the first cooling roller 22. The last cooling roller 23 is located directly between the cooling water supply line 18 and the cooling water return line 19 , thus parallel to the three other cooling rollers. Here too, the intermediate lines 24 to 27 and the cooling water supply and return lines 18, 19 are laid in such a way that the cooling rollers 20 to 23 are alternately flowed through in opposite directions.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind zwei Kühlvasserkreise 28, 29 mit je einer Kühlwasserzuleitung 30 bzw. 31 und einer Kühlwasserableitung 32 bzw. 33 vorgesehen, die je zwei Kühlwalzen 34, 35 bzw. 36, 37 aufnehmen. Dabei führt die Kühlwasserzuleitung 30 Kühlwasser etwa mit Umgebungstemperatur zu. Dieses Kühlwasser kann in einem Wärmetauscher erzeugt werden, in dem als Kühlmedium Außenluft eingesetzt r-rd. Die Kühlwasserzuleitung 31 führt dagegen kälteres Kühlwasser zu, das in einem von einem Kältemittel durchflossenen Wärmetauscher erzeugt wird. Die in Bahnlaufrichtung A jesehen zweite Kühlwalze 35 erhält Kühlwasser direkt von der Kühlwasserzuleitung 30 und gibt dieses über eine Zvnschenleitung 38 *n die erste Kühlwalze 34 ab, die ihrerseits an die Kühlwasserrückleitung 32 gelegt ist, so daß die Kühlwalze 34 ¥*:<·"".. um wärmeres Kühlwasser erhält als die Kühlwalze 35.In the embodiment according to Fig. 4, two cooling water circuits 28, 29 are provided, each with a cooling water supply line 30 or 31 and a cooling water outlet 32 or 33, which each accommodate two cooling rollers 34, 35 or 36, 37. The cooling water supply line 30 supplies cooling water at approximately ambient temperature. This cooling water can be generated in a heat exchanger in which outside air is used as the cooling medium. The cooling water supply line 31, on the other hand, supplies colder cooling water, which is generated in a heat exchanger through which a coolant flows. The second cooling roller 35, seen in the direction of web travel A, receives cooling water directly from the cooling water supply line 30 and delivers it via an intermediate line 38 to the first cooling roller 34, which in turn is connected to the cooling water return line 32, so that the cooling roller 34 receives cooling water that is warmer than the cooling roller 35.
Die beiden Kühl walzen 36, 37 des zweiten Kühlwasserkreises 29 sind parallel geschaltet, ihnen wird also Kühlwasser mit gleicher Temperatur zugeführt.The two cooling rollers 36, 37 of the second cooling water circuit 29 are connected in parallel, so they are supplied with cooling water at the same temperature.
5 GmB 17975 Gmbh 1797
In Abweichung von der Anordnung gemäß Fig. 4 könnte die Kühlwalze auch im ersten Kühlkreis angeordnet werden und zwar entweder parallel zu den beiden Kühlwalzen 34, 35 oder in Reihe mit dieser angeordnet.In deviation from the arrangement according to Fig. 4, the cooling roller could also be arranged in the first cooling circuit, either parallel to the two cooling rollers 34, 35 or in series with them.
Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 finden zwei Kühlwasserkreise 39, 40 Verwendung, deren Kühlwasserzuleitungen 41, 42 wiederum unterschiedlich temperiertes Kühlwasser zu Kühlwalzen bis 47 zuführen. Dabei ist wiederum die in Bahnlaufrichtung A zweite Ki'hlwalze 44 der Kühlwalze 43 vorgeschaltet, während die Kühlwalze 45 parallel zu den beiden Kühl walzen 43, 44 angeordnet ist. Die beiden Kühlwalzen 46, 47 liegen wiederum parallel zueinander im Kühlwasserkreis 40, Alternativ ist es auch möglich, die Kühlwalze parallel zu den Kühlwalzen 46 und 47 im Kühlwasserkreis 40 anzuordnen.In the embodiment according to Fig. 5, two cooling water circuits 39, 40 are also used, the cooling water supply lines 41, 42 of which in turn supply cooling water at different temperatures to cooling rollers 46 to 47. In this case, the second cooling roller 44 in the web travel direction A is again arranged upstream of the cooling roller 43, while the cooling roller 45 is arranged parallel to the two cooling rollers 43, 44. The two cooling rollers 46, 47 are in turn parallel to one another in the cooling water circuit 40. Alternatively, it is also possible to arrange the cooling roller parallel to the cooling rollers 46 and 47 in the cooling water circuit 40.
In Fig. 6 ist eine Variante zur Anordnung gemäß Fig. 5 dargestellt. Hier liegen in einem ersten Kühlwasserfreis 48 drei Kühlwalzen 49, 50, 51 in Reihe derart, daß das Kühlwasser zunächst durch die in Bahnlaufrichtung A dritte Kühlwalze 51, dann durch die zweite Kühlwalze und zum Schluß durch die erste Kühlwalze 49 fließt. Der zweite Kühl wasserkreis ist ebenso ausgebildet, wie der Kühlwasserkreis 40 gemäß Fig. 5. Mit dieser Anordnung kann eine noch weitere Erwärmung des Kühlwassers der ersten Kühlwalze 49 als beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 erreicht werden.Fig. 6 shows a variant of the arrangement according to Fig. 5. Here, three cooling rollers 49, 50, 51 are arranged in a row in a first cooling water circuit 48 such that the cooling water first flows through the third cooling roller 51 in the web travel direction A, then through the second cooling roller and finally through the first cooling roller 49. The second cooling water circuit is designed in the same way as the cooling water circuit 40 according to Fig. 5. With this arrangement, an even further heating of the cooling water of the first cooling roller 49 can be achieved than in the embodiment according to Fig. 5.
Unter Verwendung vo.i fünf Kühlwalzen, die in zwei KUhlwasserkreisen angeordnet sind, kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß im ersten Kühlwasserkreis lediglich die erste und zweite Kühlwalze in Reihe geschaltet Hegen, während die restlichen drei KUhlwalzen im zweiten Kühl wasserkreis parallel liegend angeordnet sind.Using five cooling rollers arranged in two cooling water circuits, the arrangement can also be such that in the first cooling water circuit only the first and second cooling rollers are connected in series, while the remaining three cooling rollers are arranged parallel in the second cooling water circuit.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, den KUhlwasserkreisen 39 bzw. 48 gemäD Fig. 5 oder 6 auch einen zweiten KUhIwasserkreis mit drei KUhlwalzen nachzuordnen, die dann wiederum zweckmäßig untereinander parallel geschaltet sind,Furthermore, it is possible to arrange a second cooling water circuit with three cooling rollers downstream of the cooling water circuits 39 and 48 as shown in Fig. 5 or 6, which are then conveniently connected in parallel with one another.
4 1 Il
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i * II
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