EP0655030A1 - Verfahren und vorrichtung zum befeuchten einer bedruckten und anschliessend thermsich getrockneten, bewegten materialbahn. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum befeuchten einer bedruckten und anschliessend thermsich getrockneten, bewegten materialbahn.

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EP0655030A1
EP0655030A1 EP93917539A EP93917539A EP0655030A1 EP 0655030 A1 EP0655030 A1 EP 0655030A1 EP 93917539 A EP93917539 A EP 93917539A EP 93917539 A EP93917539 A EP 93917539A EP 0655030 A1 EP0655030 A1 EP 0655030A1
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EP
European Patent Office
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material web
roller
dampening solution
dampening
web
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EP93917539A
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EP0655030B1 (de
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Alfred Keller
Guenther Cernea
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Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
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Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/02—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by dampening

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for moistening a printed and subsequently thermally dried, moving material web according to the preamble of patent claims 1 and 13, respectively.
  • a material web is subjected to a corona treatment before a dampening solution is applied to it in a moistening station, as a result of which a large number of adhesive adhesion centers for the applicator - liability of the dampening solution particles should be created.
  • a dampening solution bath or a spray device (not described in more detail) is used as the moistening station.
  • a disadvantage of this known device is that high voltages in the range of 50 kV have to be used at relatively high powers, so that the humidification device is very sensitive to fluctuations in atmospheric humidity, since spark discharges can occur if the atmospheric humidity is too high cause damage to the paper web. In addition, complex shielding measures must be provided for safety reasons.
  • Another disadvantage is that this known device requires a relatively large amount of space, so that it cannot be retrofitted to existing printing machines or other processing machines.
  • an applicator roller for applying a dampening solution to a material web, which roller is wetted by a scoop roller immersed in a dampening solution bath.
  • the applicator roller is pivoted against a web of material or paper so that it deflects it out of its transport path. This ensures that the material web moving over the applicator roller more or less grinds off the dampening solution film thereon. Since with this device the material web lies unevenly on the application roller, a uniform and defined application of dampening solution is not possible.
  • an application roller is provided with an application surface which consists of a fabric with a rubber coating on the back.
  • the driven applicator roller is clamped between a scoop roller, which is immersed in a dampening solution bath, and a pressure roller.
  • the material web to be moistened is preferably passed through the clamping area between the pressure roller and applicator roller.
  • the dampening solution absorption through the application surface can be regulated by changing the pressure between the scoop roller and the application roller, while the amount of dampening solution to be released onto the material web can be adjusted by the pressure between the application roller and the pressure roller.
  • the invention is based on the object of providing a further method and a further device of the type mentioned at the outset, with which it is possible, in particular, to evenly apply small amounts of dampening solution uniformly and well adhering to a web of material to apply.
  • a material web after it has been dried, is wetted on at least one side with dampening agent, which is pressed into the web at the same time.
  • the dampening solution is applied and pressed in at the earliest possible time, preferably during the cooling phase, that is, as soon as the printing ink is so solid that it no longer smears when the dampening solution is pressed in, thus preventing the printed image from being impaired.
  • the dampening solution is applied during the cooling phase, the absorption of the dampening solution into the material web, which is in particular a paper web, is supported by its cooling behavior.
  • the penetration of the dampening solution into the material web can advantageously be significantly supported if the material web is electrostatically charged in an electrical high-voltage field.
  • the damp medium film which may still have certain irregularities after application, compensated in such a way that it is uniform over the entire width of the material web and adheres well to the material web.
  • small droplets of dampening solution are prevented from becoming detached from the dampening solution film applied to the material web, even if the material webs, such as paper webs for web offset printing, are moved at high transport speeds.
  • the moistening is already carried out at a point in time when the printing ink already has a certain resistance ability to press in the dampening solution, but has not yet reached its final strength, the dampening solution can penetrate better through the printing ink into the still relatively warm paper. As a result, the paper already has improved elasticity during the subsequent treatment.
  • the material web regains its initial moisture and thus its original elasticity already during cooling. It has been shown that the dampening of the paper is effectively supported by the cooling effect.
  • the method according to claim 4 is provided.
  • the result is that the material web lies particularly smoothly against its guide means following the moistening area.
  • the electrostatic charging is carried out with a high voltage below 50 kV.
  • There are only low electrical power is required, so that, carried out with high voltages, no undesired spark discharges are to be feared, even with fluctuating atmospheric humidity.
  • Because of the low currents required for electrostatic charging only relatively simple shielding measures are required for the high-voltage parts, without the safety for a maintenance person being impaired thereby.
  • the penetration behavior of the dampening solution can additionally be influenced and kept constant for a given dampening solution. Good and uniform rewetting can thus be achieved.
  • the method according to the invention is advantageously carried out with a device according to claim 13.
  • the space required for the device according to the invention can be kept extremely low, so that it is advantageously also suitable for retrofitting on existing processing machines for material webs.
  • a driven roller can be used as the guide element for the material web.
  • This device for moistening a material web can be retrofitted in a particularly favorable manner into an already existing material web processing machine, since transport and guide rollers already present in this machine can be used simultaneously for the device according to the invention.
  • the cooling rollers can be used as guide elements of the device according to the invention, without major changes to the cooling station being necessary to install the to be able to carry out the device according to the invention. It is further advantageous that at increased transport speeds of the material web, for the cooling of which an increased number of cooling rollers is then required, more cooling rollers are also available, on which devices for dampening according to the invention can be arranged.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device for moistening a moving material web
  • Figure 2 is a schematic simplified
  • FIG. 3 is a schematic, simplified
  • FIG. 4 shows a turntable for the spraying device according to FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a schematic partial illustration of a charging bar for the device according to FIG. 1. Corresponding components in the various figures of the drawing are identified by the same reference numerals.
  • a material web 10 to be moistened is guided over an electrically conductive, preferably driven roller 11 serving as a guide element and thereby moved in the direction of arrow B.
  • an application device 12 for applying a dampening solution film to the material web 10 which has a spraying device 13 and a roller arrangement with a first and a second roller 14 and 15, respectively.
  • a charging bar 16 of a charging device is arranged in the direction of movement B of the material web 10 behind the application device 12, which extends parallel to the longitudinal direction of the electrically conductive roller 11 and interacts with it in the manner of a capacitor around the material web 10 electrostatically charge after it has left the area of the application device for the dampening solution.
  • the charging rod 16 is connected to a high voltage source U and the electrically conductive roller 11 to ground.
  • the spraying device 13 has, as indicated in FIG. 3, a multiplicity of turntables 17 which are arranged next to one another in a row parallel to the first roller 14.
  • the turntable 17, as shown in FIG. 4, is attached to a preferably lower end of a drive shaft 18 and has a central pot area 19, which is adjoined by a flat spray flange 20 which extends radially outwards.
  • a pneumatic cylinder arrangement 26 or another suitable pressing force generating device acts on the bracket arrangement 24.
  • the material of the rubber roller (15) has a Shore
  • Hardness from 30 ° to 70 ° shore, in particular about 50 ° shore.
  • the force F is then selected so that a surface
  • the charging rod 16 of the charging device which extends parallel to the conductive roller 11, has, as shown in FIG. 5, a plurality of needle electrodes 27 which are arranged in a row at a distance from one another.
  • the needle electrodes 27 are preferably aligned in the radial direction to the roller 11 and thus perpendicular to the material web plane or to the tangential plane to the material web.
  • a constant temperature dampening solution for example water or water mixed with surfactants or other chemical substances, is supplied to the pot area 19 of the turntable 17 of the application device 13.
  • a high temperature dampening solution for example water or water mixed with surfactants or other chemical substances.
  • the turntable 17 is rotated at a high speed, for example at 5000 rpm. with a turntable diameter of approximately 80 mm.
  • Carrier devices 12 for dampening solution are assigned to these two cooling rollers, each of which causes an opposite deflection of the paper web 10, so that both surfaces of the paper web 10 are moistened one after the other.
  • the application devices 12 are therefore preferably arranged on the inlet-side cooling rollers 11 in order to achieve rewetting of the paper web as soon as possible after drying.
  • the first application device can e.g. be arranged on the second cooling roller 11, as shown in dashed lines in FIG. 2.
  • the arrangement of the application devices 12 on the inlet side enables the use of a constant temperature dampening solution which has a lower temperature than the paper web in this area, e.g. 15 ° C, additional cooling of the printed paper web.
  • 12 spreader rollers 28 can be provided after an application device, as shown in broken lines in FIG. 2, in order to prevent the paper web from shrinking Avoid cross direction.
  • a major advantage of the device described is that it can already be integrated into a device without great effort Finished cooling station can be installed, the cooling rollers 11 being used as conductive rollers which interact with the respective charging bar 16 and the second roller 15 of the roller arrangement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anfeuchten einer bewegten Materialbahn (10), insbesondere zum Rückbefeuchten eines bedruckten und anschließend getrockneten Bedruckstoffes. Auf diese Materialbahn (10) wird frühestmöglich nach Beendigung des thermischen Trocknungsprozesses, vorzugsweise im Kühlwalzenbereich, mit einer Auftragvorrichtung (12) ein Feuchtmittel auf eine oder beide Seiten der Materialbahn (10) mittels einer glatten Walze (15) und gegen ein Führungselement (11) eingepreßt.

Description

J
Verfahren und Vorrichtung zum Befeuchten einer bedruckten und anschließend thermisch getrock¬ neten, bewegten Materialbahn
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. 13.
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 be¬ druckten und anschließend thermisch getrockneten Bedruck- stoffen, wie z.B. Papier- oder Gewebebahnen, ist ein Rück¬ befeuchten 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 od. dgl. 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- igem 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 sollen. Als BefeuchtungsStation wird dabei ein Feuchtmittelbad oder eine nicht näher beschriebene Sprühvorrichtung ver¬ wendet.
Bei einer bekannten Vorrichtung zum Befeuchten von beweg¬ ten Materialbahnen, insbesondere von Papierbahnen (DE 38 23 739 AI) , 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 aufgebaut, durch das die Aero¬ sole 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 be¬ wirken. 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 Druck¬ maschinen oder andere Bearbeitungsmaschinen angebaut werden kann.
Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE 40 21 296 AI) ist zum Aufbringen eines Feuchtmittels auf eine Material¬ bahn eine Auftragwalze vorgesehen, die von einer in ein Feuchtmittelbad eintauchenden Schöpfwalze benetzt wird. Zum Befeuchten einer Materialbahn wird die Auftragwalze so gegen eine Material- oder Papierbahn geschwenkt, daß sie diese aus ihrem Transportweg auslenkt. Hierdurch wird er¬ reicht, daß die sich über die Auftragwalze bewegende Mate¬ rialbahn den darauf befindlichen Feuchtmittelfilm mehr oder weniger abschleift. Da bei dieser Vorrichtung die Materialbahn ungleichmäßig an der Auftragwalze anliegt, ist ein gleichmäßiger und definierter Feuchtmittelauftrag nicht möglich.
Bei einer weiteren Vorrichtung zum Auftragen von Feucht¬ mittel auf eine Materialbahn (US-A-3, 066, 046) ist eine Auftragwalze mit einer Auftragoberfläche versehen, die aus einem Gewebe mit einer rückseitigen Gummibeschichtung besteht. Die angetriebene Auftragwalze wird dabei zwischen einer Schöpfwalze, die in ein Feuchtmittelbad eintaucht, und einer Andruckwalze eingeklemmt. Die zu befeuchtende Materialbahn wird dabei vorzugsweise durch den Klemmbereich zwischen Andruckwalze und Auftragwalze hindurchgeführt.
Durch eine Veränderung des Andrucks zwischen Schöpfwalze und Auftragwalze läßt sich die Feuchtmittelaufnahme durch die Auftragoberfläche regulieren, während durch den Andruck zwischen Auftragwalze und Andruckwalze die Feuchtmittel¬ menge eingestellt werden kann, die an die Materialbahn abgegeben werden soll.
Mit dieser Vorrichtung lassen sich bedruckte und thermisch getrocknete Materialbahnen nicht befeuchten, da die mit einer strukturierten Oberfläche versehene Auftragwalze das Druckbild der bedruckten Materialbahn beschädigen würde und da außerdem die Gefahr besteht, daß die bewegte Material¬ bahn aufgrund des zusätzlichen Transportes durch die an¬ getriebene Auftragwalze reißen kann. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung der eingangs genann¬ ten Art bereitzustellen, mit dem bzw. der es insbesondere ermöglicht wird, auch kleine Feuchtmittelmengen in einfa¬ cher Weise gleichmäßig und gut anhaftend auf eine Material¬ bahn aufzutragen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird also eine Materialbahn, nachdem sie getrocknet wurde, wenigstens auf einer Seite mit Feuchtmit¬ tel benetzt, das gleichzeitig in die Bahn eingepreßt wird. Das Auftragen und Einpressen des Feuchtmittels erfolgt dabei zum frühestmöglichen Zeitpunkt, vorzuzgsweise während der Kühlphase, also sobald die Druckfarbe so fest ist, daß sie beim Einpressen des Feuchtmittels nicht mehr abschmiert und damit eine beeinträchtigung des Druckbildes ausgeschlossen ist. Beim Aufbringen des Feuchtmittels während der Kühlphase wird die Aufnahme des Feuchtmittels in die Materialbahn, die insbesondere eine Papierbahn ist, durch deren Abkühlverhal¬ ten unterstützt.
Das Eindringen des Feuchtmittels in die Materialbahn kann vorteilhaft dadurch wesentlich unterstützt werden, wenn die Materialbahn in einem elektrischen Hochspannungsfeld elek¬ trostatisch aufgeladen wird. Insbesondere wird der Feucht- mittelfilm, der nach dem Auftragen noch gewisse Unregel¬ mäßigkeiten 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 Materialbahn aufgebrachten Feuchtmittelfilm lösen können, und zwar selbst dann nicht, wenn die Materialbahnen, wie beispielsweise Papierbahnen beim Rollenoffsetdruck, mit hohen Transportgeschwindigkeiten bewegt werden.
Insbesondere beim Rollenoffsetdruck ist dies von Vorteil, da es hier erforderlich ist, eine bedruckte und anschließend getrocknete Papierbahn rückzufeuchten, in die das Feucht¬ mittel infolge der Beschichtung mit getrockneter und gege¬ benenfalls abgeschreckter Druckfarbe relativ langsam ein¬ dringen kann. Die gleichmäßige Verteilung und Anhaftung des Feuchtmittelfilms an der Papierbahn hat dabei zur Folge, daß das Druckbild durch den Feuchtmittelfilm nicht beein¬ trächtigt wird und daß das Feuchtmittel genügend Zeit hat, um durch die Druckfarbe hindurch in die Papierbahn einzu¬ dringen.
Da das Anfeuchten bereits zu einem Zeitpunkt durchgeführt wird, zu dem die Druckfarbe schon eine gewisse Widerstands- fähigkeit gegen das Einpressen des Feuchtmittels aufweist, 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.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung nach Anspruch 3 erlangt die Materialbahn bereits während des Kü lens ihre Ausgangs¬ feuchtigkeit und damit ihre ursprüngliche Elastizität zu¬ rück. Es hat sich gezeigt, daß das Befeuchten des Papiers durch den Kühleffekt wirksam unterstützt wird.
Um einen einwandfreien Transport während und nach dem je¬ weiligen Anfeuchten sicherzustellen, ist das Verfahren nach Anspruch 4 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.
Um einen besonders gleichmäßigen Feuchtmittelfilm auf die Materialbahn aufzubringen, ist die Ausgestaltung der Erfin¬ dung nach Anspruch 5 vorgesehen.
Das Benetzen der Materialbahn sowie die Aufnahme des Feucht¬ mittels in die Materialbahn läßt sich durch die Weiterbil¬ dungen der Erfindung nach den Ansprüchen 6 bis 9 weiter verbessern.
Entsprechend der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 wird die elektrostatische Aufladung mit einer Hochspan¬ nung 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 Abschiririmaßnahmen erforderlich, ohne daß die Sicherheit für eine Wartungs¬ person dadurch beeinträchtigt wird.
Bei der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 11 und 12 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 13 durchgeführt.
Erste praktische Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung sind in den Ansprüchen 14 und 15 beschrieben.
Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 16 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 17 und 18 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
2
Materialbahn ca. 1,5 bis 2, ml auf 1 m 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 Sprδdig- 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 19 bis 24 erreichen.
Für das gezielt gesteuerte und/oder gleichmäßige Aufsprühen des Feuchtmittels zur Bildung des Feuchtmittelfilms sind die Ausgestaltungen nach Anspruch 25 und 26 zweckmäßig.
In besonders vorteilhafter Weise läßt sich als Führungs¬ element für die Materialbahn eine angetriebene Walze 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:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Anfeuchten einer bewegten Materialbahn,
Figur 2 eine schematische vereinfachte
Darstellung einer Kühlwalzenanord¬ nung einer Rollenoffsetmaschine mit daran angeordneten Vorrichtungen nach Fig. 1,
Figur 3 eine schematische, vereinfachte
Draufsicht auf eine Feuchtmittel¬ aufsprühvorrichtung mit zugeord¬ neter Walze, wie sie in der Vor¬ richtung nach Fig. 1 verwendet wird,
Figur 4 einen Drehteller für die Aufsprüh¬ vorrichtung nach Fig. 3, und
Figur 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 leitendenden 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
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-
2 anpreßdruck von etwa 0,9 bis 2,5 dN/cm , insbesondere von
2 1,7 dN/cm 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
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

Patentansprüche
1. Verfahren zum Befeuchten einer bedruckten und anschlies- send thermisch getrockneten Materialbahn (10) , bei dem die Materialbahn (10) nach dem Trocknen gekühlt wird und bei dem ein Feuchtmittel in die Materialbahn (10) mittels einer Walzenanordnung (14, 15) wenigstens auf einer Seite durch Aufwalzen gegen ein Führungselement (11) mit defi¬ niertem Druck eingepresst wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Einpressen des Feuchtmittels in die Materialbahn mittels einer glatten Walze (15) frühestmöglich nach Be¬ endigung des Trocknens während der Kühlphase erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Feuchtmittel benetzte Materialbahn (10) an¬ schließend durch ein elektrisches Hochspannungsfeld ge¬ führt und damit elektrostatisch aufgeladen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einpressen des Feuchtmittels in die Materialbahn (10) vorgenommen wird, während diese aktiv gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Materialbahn (10) im Aufbringbereich des Feuchtmittels über ein elektrisch leitendes Fürungsele¬ ment (11) geführt wird, dem eine Aufladeelektrodenanord¬ nung (16) gegenüberliegt, und daß die elektrostatische Aufladung der Materialbahn (10) vor deren Ablösen vom Führungselemnt (11) erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Feuchtmittel auf eine Walze (14) der Walzenanordnung aufgesprüht wird, um einen Feuchtmittel¬ film zu bilden, der zum Auftragen auf die Materialbahn auf eine zweite Walze übertragen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Materialbahn (10) Feuchtmittel aufgebracht wird, wobei die beiden Seiten der Materialbahn (10) vorzugsweise nacheinander benetzt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Feuchtmit¬ tels auf die Materialbahn (10) nacheinander in mehreren Schritten erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Feuchtmittel reines oder mit Zusätzen versetztes Waser verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusätze zum Wasser Tenside oder andere chemische Stoffe verwendet werden, die die Oberflächenspannung und/oder die Diffusionseigenschaften und/oder die elek¬ trischen Eigenschaften des Wassers beeinflussen.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladung mit einer positiven oder vorzugsweise negativen Hoch¬ spannung im Bereich 10 kV bis ca. 45 kV durchgeführt wird .
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Feuchtmittel vor dem Auf¬ bringen auf die Materialbahn (10) konstant temperiert wird .
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Feuchtmittel auf einer Temperatur zwischen 15 C und 50 C gehalten wird.
13. Vorrichtung zum Befeuchten einer bedruckten und an¬ schließend thermisch getrockneten, bewegten Materialbahn (10) , insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Auftrag¬ vorrichtung (12) , welche zum Auftragen eines Feuchtmit¬ tels auf die Materialbahn (10) eine Walzenanordnung mit wenigstens einer Walze (15) umfaßt, auf die ein Feucht¬ mittel auftragbar ist und die zum Übertragen des Feucht¬ mittels auf die Materialbahn (10) mit deren Oberfläche in Eingriff steht, wobei die Walze (15) gegen ein Füh¬ rungselement (11) gedrückt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Walze (15) eine glatte Oberfläche aufweist und im Bereich einer Kühlvorrichtung für die Materialbahn angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung (B) der Materialbahn (10) hin¬ ter der Auftragvorrichtung (12) eine Aufladevorrichtung zum Aufladen der mit Flüssigkeit benetzten Materialbahn (10) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, 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.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Aufladevorrichtung einen an eine Hoch¬ spannungsquelle (U) angeschlossenen Aufladestab (16) aufweist, der eine Vielzahl mit Abstand zueinander angeordneter, im wesentlichen senkrecht zur geführten Materialbahn (10) ausgerichteter Nadelelektroden (27) trägt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Aufladeelektrodenanordnung (16, 27) mit einem Abstand von 20 mm bis 40 mm zum Führungs¬ element (11) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Walze (14) zur Bildung eines Feuchtmit¬ telfilms auf ihrer Oberfläche von einer Feuchtmittel- Aufsprühvorrichtung (13) besprühbar ist, und daß die erste Walze (14) mit der zweiten Walze (15) zur Über¬ tragung des Feuchtmittels auf die Materialbahn (10) im direkten Eingriff steht.
19. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 18, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die erste Walze (14) eine wasserfreund¬ liche Oberfläche aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) eine Keramik- oder vorzugsweise eine Chromoberfläche auf¬ weist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 17 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (15) aus Gummi oder aus einem gummielastischen Kunststoff besteht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, 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.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 und/oder 17,
21, 22, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (15) so auf die Materialbahnoberfläche im Bereich des
Führungselements (11) gepreßt ist, daß ein Flächen- druck im Bereich von 0,9 dN/cm 2 bis 2,5 dN/cm2, vor- zugsweise im Bereich von 1,4 dN/cm 2 bis 2,0 dN/cm2,
2 insbesondere von 1,7 dN/cm resultiert.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 und/oder 17 bis 22# dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (14, 15) der Walzenanordnung geschliffene Oberflächen auf¬ weisen.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Feuchtmittel-Aufspruh¬ vorrichtung (13) über die Breite der Materialbahn verteilt einzelne Sektoren aufweist, die vorzugsweise einzeln steuerbar sind.
26. ι Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, da¬ durch gekennzeichnet, daß als FeuchtmittelaufSprüh¬ vorrichtung (13) eine Drehteller-Aufspruhvorrichtung vorgesehen ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, da¬ durch gekennzeichnet, daß als Führungselement (11) für die Materialbahn (10) eine angetriebene Walze (11) , vorzugsweise eine Kühlwalze, vorgesehen ist.
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