EP0245634B1

EP0245634B1 - Einrichtung zur Nachbehandlung einer beschichteten oder bedruckten Gutbahn

Info

Publication number: EP0245634B1
Application number: EP87104697A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Pfizenmaier; Istvan Bulcsu
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1991-06-12
Anticipated expiration: 2007-03-31
Also published as: EP0245634A3; EP0245634A2; DE3614742C2; DE3614742A1; CN87103696A; US4852492A; CN1004543B; CA1284028C; JPS62263052A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Nachbehandlung einer zumindest einseitig beschichteten oder bedruckten Gutbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs l.
Bei Druckmaschinen erfolgt eine Nachbehandlung solcher Gutbahnen mit dem Ziel, die Verflüchtigung der in Druckfarben enthaltenen Lösungsmittel so zu beschleunigen und die Druckfarben soweit zu trocknen, daß die Qualität des Druckbildes bei nachfolgenden Manipulationen mit der Gutbahn, beispielsweise in einem Falzapparat, erhalten bleibt.
Bei einer bekannten Einrichtung (DE-OS 33 05 749) durchläuft die Gutbahn zu diesem Zweck nach dem Bedrucken einen Trockner, in dem die Gutbahn aufgeheizt wird, und einen daran anschließenden Dunstkanal mit einer Blasdüsenanordnung, die im Dunstkanal eine der Durchlaufrichtung der Gutbahn entgegengesetzte Luftströmung erzeugt. Nach dem Verlassen des Dunstkanals wird die Gutbahn dann über eine Kühlwalzenanordnung geführt, durch deren Kühlwirkung die Druckfarbe verfestigt werden soll.
Mit der Anordnung eines solchermaßen mit Blasluft beaufschlagten Dunstkanals wird hierbei das Ziel verfolgt, die Konzentration des Lösungsmittels in der die Gutbahn umgebendenen Luft zu veringern, bevor die Gutbahn die Kühlwalzenanordnung erreicht, an der andernfalls größere Mengen an Lösungsmittel kondensieren würden.
Bei der bekannten Einrichtung ist weiterhin eine Blasvorrichtung vorgesehen, deren Luftstrom in der Nähe einer Kühlwalze auf die von der Kühlwalze abgewandte Oberfläche der Gutbahn und im wesentlichen in radialer Richtung zur Kühlwalze hin gerichtet ist.
Damit soll ein inniger Kontakt zwischen Gutbahn und Kühlwalze erzwungen werden, um einen andernfalls hierzwischen auftretenden Luftspalt zu vermeiden, in den hinein noch vorhandenes Lösungsmittel verdampfen kann, und um ein schnelles Absinken der Gutbahntemperatur unter den Verdampfungspunkt des Lösungsmittels mit dem Ziel zu bewirken, daß die geringen noch anfallenden Kondensatmengen von der Gutbahn reabsorbiert werden und sich nicht auf der Kühlwalze ansammeln.
Die Wirksamkeit all dieser Maßnahmen wird um so geringer, je höher die Bahngeschwindigkeit der Gutbahn wird. Insbesondere kann bei hohen Bahngeschwindigkeiten ein enger Kontakt der Gutbahn mit einer Kühlwalze nur mit erheblichem Blasdruck auf die Oberfläche der Gutbahn erreicht werden, wozu leistungsstarke Gebläse vorgesehen werden müssen.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung (DE 27 16 613 C2) wird in einen von der Gutbahn und einer Kühlwalze gebildeten Zwickel ein Luftstrom mit entgegen der Laufrichtung der Gutbahn gerichteter Hauptströmungskomponente eingeblasen und den Zwickel eine Absaugeinrichtung zugeordnet, mittels welcher durch den Trocknungsprozeß mit Lösungsmitteldampf angereicherte Luft in der über der Kühlwalzenoberfläche befindlichen Grenzschicht abgesaugt werden soll. Eine an sich mit Blick auf die Trocknung einer bedruckten Gutbahn wünschenswerte Nachverdampfung nach dem Verlassen eines Trockners wird hiermit nicht verhindert. Die genannten Maßnahmen sind vielmehr darauf ausgerichtet, eine Kondensatbildung an einer freien Kühlwalzenoberfläche zu unterbinden. Dieses Ziel ist mit den genannten Mitteln aber um so weniger erreichbar, je höher die Geschwindigkeit der Gutbahn ist. Grund hierfür ist die Tatsache, daß ein "Aufbrechen" der über der Gutbahn befindlichen, mit Lösungsmitteldampf angereicherten Grenzschicht um so weniger möglich ist, je höher die Gutbahngeschwindigkeit ist. Eine Eignung der bekannten Einrichtung für hohe Bahngeschwindigkeiten muß also dahingestellt bleiben. Selbst bei geringen Bahngeschwindigkeiten ist aber bereits ein erheblicher Aufwand erforderlich, um eine Kondensatbildung zu vermeiden. Es sind leistungsstarke Gebläse und Saugeinrichtungen erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die insbesondere für hohe Gutbahngeschwindigkeiten geeignet ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Eine Rollenoffsetdruckmaschine kann mit einer erfindungsgemäß angeordneten Rakelvorrichtung auch bei starker Farbbelegung mit Gutbahngeschwindigkeiten über 6,5 Meter pro Sekunde betrieben werden, ohne daß sich Lösungsmittelkondensate nachteilig auf die Druckqualität bemerkbar machen. Hierzu bedarf es insbesondere keiner Anstrengungen, wie sie in der genannten DE-OS 33 05 749 dargelegt sind, um den zwischen Gutbahn und Kühlwalze entstehenden Luftspalt zu verdrängen, in den hinein Lösungsmittel verdampfen kann.
Die Erfindung ist anschließend anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht über eine mit einem Kühlwalzenrakel ausgestattete Einrichtung zur Nachbehandlung einer beschichteten oder bedruckten Gutbahn.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Rakelvorrichtung in einer Schwenklage mit an die Kühlwalze angestelltem Kühlwalzenrakel.
Fig. 3 zeigt eine Traversiereinrichtung für die Rakelvorrichtung gemäß Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Nachbehandlung einer beschichteten oder bedruckten Gutbahn schematisch dargestellt. Bei der Gutbahn 1 handelt es sich hierbei vorzugsweise um eine beidseitig bedruckte Papierbahn, welche die Druckwerke einer Rollenoffsetdruckmaschine durchlaufen hat. Die Papierbahn wird anschließend im Trockner 2 beheizt. Solche Trockner können an eine Absaugeinrichtung angeschlossen sein, mit der Lösungsmitteldämpfe abgesaugt werden, die aus der erhitzten Farbschicht der bedruckten Papierbahn austreten.
Die Papierbahn tritt durch einen Schlitz in einer an den Dunstkanal 3 angrenzenden Wandung des Trockners in den Dunstkanal über. Um zu verhindern, daß größere Mengen von Lösungsmitteldampf durch diesen Schlitz aus dem Trockner austreten, sind Sperrdüsen 4 vorgesehen, aus denen Heißluft durch den Schlitz in den Trockner hineingeblasen wird.
Die heiß in den Dunstkanal eintretende Papierbahn gibt weiterhin Lösungsmittel ab, das zu einem Teil über die Dunstabsaugung 5 abgezogen werden kann. Ein anderer Teil wird mit der Papierbahn weitertransportiert, an der sich infolge Nachverdampfung von Lösungsmitel aus tieferen Farbschichten eine Grenzschicht aus lösungsmittelhaltiger Luft mit relativ hoher Lösungsmittelkonzentration ausbildet.
Die Lösungsmittelkonzentration dieser Grenzschicht wird mit Hilfe von Blasdüsen 6 teilweise abgebaut, mit denen ein im wesentlichen entgegen der Durchlaufrichtung der Papierbahn gerichteter Blasluftstrom auf diese gerichtet wird.
Ein völliges "Aufbrechen" dieser Grenzschicht gelingt hiermit allerdings nicht, so daß die Papierbahn bei ihrem Auftreffen auf die erste Kühlwalze 7 noch mit Lösungsmitteldämpfen umgeben ist. Zwischen der diese Kühlwalze umschlingenden Oberfläche der Papierbahn und der Kühlwalzenmantelfläche bildet sich -verstärkt bei höheren Bahngeschwindigkeiten- ein Luftspalt aus. Dieser verschlechtert einerseits die Kühlwirkung auf die Papierbahn, so daß die Temperatur der Papierbahn im Bereich der ersten Kühlwalze noch wesentlich über dem Verdampfungspunkt des Lösungsmittels liegt; andererseits ermöglicht dieser Luftspalt, daß in diesen weiterhin Lösungsmitteldämpfe hineindiffundieren können, die sich dann an der kalten Oberfläche der ersten Kühlwalze als Kondensat niederschlagen.
In der eingangs genannten DE-OS 33 05 749 wird über eine Anordnung berichtet, bei welcher Druckluft gegen diejenige Oberfläche einer Kühlwalze geblasen wird, die augenblicklich nicht von der Gutbahn umschlungen ist. Zweck dieser Maßnahme ist es offensichtlich, Lösungsmittelkondensate von der Kühlwalze zu verdrängen und zu verhindern, daß das auf dieser ausgefällte Lösungsmittel wieder in Berührung mit dem Bereich der Gutbahn kommt, der neu an die Kühlwalze herangeführt wird.
Die zitierte pneumatische Verdrängung benötigt einerseits ein leistungsstarkes Gebläse, was die Betriebskosten einer Druckmaschine nicht unwesentlich erhöht, und sie verursacht eine nicht tragbare Vernebelung der Druckmaschine und deren Umgebung mit Lösungsmitteln.
Mit der Rakelvorrichtung 8 (Fig. 1) wird das an der ersten Kühlwalze 7 ausgefällte Lösungsmittelkondensat in einen Auffangbehälter 9 abgerakelt, aus dem es über einen Abflußstutzen 10 kontrolliert abgeführt werden kann.
Das abgerakelte Lösungsmittel geht dem weiteren Prozess insofern in wünschenswerter Weise verloren, als es andernfalls - ohne Abrakelung- von der drehenden Kühlwalze in den genannten Luftspalt zwischen dieser und der Papierbahn zurückbefördert würde. Dies hätte zur Folge, daß sich im genannten Luftspalt ein Kondensations-Diffusions-Gleichgewicht bei einer höheren Lösungsmittelkonzentration in der Farbschicht einstellen würde, was einem Nachverdampfen von Lösungsmitteln aus tieferen Farbschichten entgegenwirken würde. Das von der ersten Kühlwalze ablaufende Trum der Papierbahn hätte also ohne Abrakelung immer noch einen relativ hohen Lösungsmittelanteil in den tieferen Schichten der der Kühlwalze zugewandten Farbschicht. Dies wiederum hätte für die immer noch relativ heiße Papierbahn zur Folge, daß auf deren weiterem Weg eine nicht unerhebliche Nachdiffusion aus den tieferen Farbschichten erfolgen und dadurch die im Trockner bereits erhärtete Oberschicht der Farbe wieder erweichen würde. Bei Berührung einer solchermaßen wiedererweichten Farbschicht mit nachfolgenden Kühlwalzen würden hieran Farbablagerungen auftreten, die sich aus kleinsten Anfängen heraus gewissermaßen von einer "Keimzelle" ausgehend rasch aufbauen und das Druckbild verderben.
Die Rakelvorrichtung mit oben erläutertem Zweck ist nur an der ersten Kühlwalze vorgesehen. Im Hinblick auf die Investitionskosten für eine Druckmaschine muß unter anderem deren Gesamtlänge so kurz wie irgend möglich gehalten werden. Dies bedingt kurze Wege der Papierbahn vom Trockner bis zur ersten Kühlwalze und insbesondere bei größeren Papierbahngeschwindigkeiten äußerst kurze Zeitspannen, die der Farbe zum Abbau ihres Lösungsmittelgehaltes zur Verfügung stehen.
Auf der der ersten Kühlwalze 7 (Fig. 1) abgewandten Seite der Papierbahn erfolgt die Abkühlung derselben und die Verdampfung einerseits ohne Wechselwirkung mit auf der ersten Kühlwalze niedergeschlagenem Lösungsmittelkondensat und andererseits über eine längere Zeitspanne bis zum Erreichen der zweiten Kühlwalze 11 (Fig.1).
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer an der ersten Kühlwalze angeordneten Rakelvorrichtung. Sie besitzt eine an die Innenseite des Auffangbehälters 9 angeschraubte (Schrauben 13) auswechselbare Rakelleiste 14, die über eine von einem Stellzylinder 15 betätigte Schwenkeinrichtung l6 von der Kühlwalze 7 abschwenkbar und gegen diese anstellbar ist. Die Anpreßkraft zwischen der Rakelleiste und der Kühlwalze ist an der Feder 17 mit Hilfe der Stellmutter 25 einstellbar.
An nicht dargestellten Seitenwänden, in denen auch die Kühlwalze 7 gelagert ist, sind jeweils einander gegenüberliegende Lagerschilde 18 mittels Schrauben befestigt. In den Lagerschildern ist eine Achse 19 aufgenommen. Mit dieser Achse 19 sind ein Hebel 20 und eine Lasche 21 verstiftet. Der Hebel 20 wird durch den Stellzylinder 15 verschwenkt, der seinerseits um einen in einer Seitenwand befestigten Bolzen 22 verschwenkbar ist. Die mit der Achse l9 verstiftete Lasche 21 verschwenkt die Traversierachse 23 einer weiter unten anhand Figur 3 beschriebenen Traversiereinrichtung für die Rakelleiste 14. Der Auffangbehälter 9 ist über ein Verbindungsstück 24 an einem um die Traversierachse 23 schwenkbar gelagerten Schwenkteil 26 verschraubt (Schraube 27).
Am Schwenkteil 26 ist eine Zugstange 28 angelenkt. Mittels dieser Zugstange wird die Rakelleiste durch die Feder 17 unter einstellbarer Anpreßkraft gegen die Kühlwalze 7 gedrückt. Hierzu ist diese Feder an einem auf dem Hebel 20 befestigten Winkel 29 abgestützt und an ihrem anderen Ende gegen die Stellmutter 25 angelegt.
Die Rakelvorrichtung ist durch Vor- bzw. Rückhub des Stellzylinders anstellbar bzw. abschwenkbar. Im abgeschwenkten Zustand ist die Zugstange 28 mit einem Absatz 30 an dem Winkel 29 abgestützt.
Figur 3 zeigt eine Traversiereinrichtung für die in Figur 2 dargestellte Rakelvorrichtung. (Gegenüber ihren im Figur 2 dargestellten Lagen sind in Figur 3 der besseren Übersichtlichkeit wegen die Traversierachse 23, der Hebel 20, das Schwenkteil 26 und die Zugstange 28 in anderen Winkelstellungen dargestellt.)
Die Länge der Rakelleiste 14 ist so bemessen, daß bei deren Traversierung in jeder ihrer Stellungen zumindest der von der Papierbahn beanspruchte Mantelbereich der Kühlwalze bestrichen wird. Diese Länge ist danach wenigstens um das Doppelte des Traversierweges größer als die Breite der Papierbahn.
Die Traversierbewegung wird mittels eines Traversierzylinders 3l bewerkstelligt, der zwischen einer auf die Traversierachse geklemmten Gabel 32 und der Lasche 21 eingespannt ist. (Die Gabel 32 ist in Figur 2 der besseren Übersichtlichkeit halber nicht in ihrer tatsächlichen Stellung bezüglich der Traversierachse dargestellt.) Der Traversierzylinder wird über nicht dargestellte Ventile und Steuerleitungen angesteuert, wobei die Hubbegrenzung über Endschalter 33 erfolgt, die an der Traversierachse angebracht sind und mit einem mit der Achse 19 verbundenen Anschlag 34 zusammenwirken.
Die Traversierachse 23 ist mittels Lagerbuchsen 35 in den Laschen 21 längsverschieblich gelagert. (Von den beiden jeweils nahe der Achsendenden angeordneten Laschen ist nur eine dargestellt.) Das Schwenkteil 26 ist in Längsrichtung der Traversierachse unverschieblich angeordnet und über einen Gelenkstangenkopf 36 mit einem Ende der Zugstange 28 verbunden. Die am anderen Ende der Zugstange aufgeschobene Feder 17 stützt sich an dem Winkel 29 über eine Kugelscheibe 37 ab.
In der in Figur 3 dargestellten Lage der Zugstange 28 schwenkt diese bei der Travesierung in der Auflage der Kugelscheibe 37 in der Zeichenebene hin und her. Die von der Zugstange durchgriffene Ausnehmung 38 des Winkels ist entsprechend des Ausschlags dieser Schwenkbewegung bemessen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Rakelleiste 14 im Kontaktbereich mit der Kühlwalze 7 mit einem aufvulkanisierten Elastomer-Gießharz versehen. Hiermit läßt sich eine befriedigende Lebensdauer der Rakelleiste erzielen. Gegebenenfalls abgenutzte Rakelleisten können durch deren lösbare Schraubverbindung mit dem Auffangbehälter durch neue ersetzt werden. Zu entsprechenden Servicearbeiten wie auch zum Reinigen des Auffangbehälters kann die gesamte Rakelvorrichtung auf die weiter oben beschriebene Weise von der Kühlwalze abgeschwenkt werden. Der Auffangbehälter 9 kann nach Lösen der Schrauben 27 aus der Maschine entnommen werden.

Claims

Einrichtung zur Nachbehandlung einer zumindest einseitig beschichteten oder bedruckten Gutbahn, im wesentlichen bestehend aus einem die Gutbahn zur Verdampfung von Lösungsmitteln beheizenden Trockner, einem daran anschließenden, von der Gutbahn durchlaufenen Dunstkanal und einer dem Dunstkanal (3) nachgeordneten Kühlwalzenanordnung (7,11), deren Kühlwalzen jeweils über einen Bereich ihres Umfanges von der Gutbahn umschlungen sind, und deren erste Kühlwalze in Durchlaufrichtung der Gutbahn so angeordnet ist, daß eine beschichtete oder bedruckte Seite der Gutbahn und die Oberfläche dieser Kühlwalze einander zugewandt sind, sowie aus einer am nicht von der Gutbahn umschlungenen Umfangsbereich der ersten Kühlwalze wirksamen Rakelvorrichtung, welche die Aufgabe hat, in Form von Kondensat anfallendes nachverdampftes Lösungsmittel an einem neuerlichen Kontakt mit der auf die erste Kühlwalze auflaufenden Gutbahn zu hindern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rakelvorrichtung eine an die erste Kühlwalze (7) anstellbare traversierende Rakelleiste (14) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rakelvorrichtung einen abgerakeltes Lösungsmittelkondensat aufnehmenden Auffangbehälter (9) aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Auffangbehälter (9) einen Abflußstutzen (10) zum Anschluß an eine Entsorgungseinrichtung für Lösungsmittelkondensat aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rakelvorrichtung eine auswechselbare Rakelleiste (14) besitzt, auf die wenigstens im Kontaktbereich mit der Kühlwalze (7) ein Elastomer-Gießharz aufvulkanisiert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rakelleiste wenigstens um das Doppelte des einfachen Verfahrweges der traversierenden Rakelvorrichtung länger ist als die Breite der Gutbahn.
Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rakelvorrichtung mittels einer von einem Stellzylinder (15) betätigten Schwenkeinrichtung (16) von der Kühlwalze (7) abschwenkbar und gegen diese anstellbar ist, und daß die Schwenkeinrichtung eine die Anpreßkraft zwischen Rakelleiste und Kühlwalze bestimmende einstellbare Feder (17) aufweist.