EP1348549B1 - Coating roller with a sleeve - Google Patents
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- EP1348549B1 EP1348549B1 EP03002580A EP03002580A EP1348549B1 EP 1348549 B1 EP1348549 B1 EP 1348549B1 EP 03002580 A EP03002580 A EP 03002580A EP 03002580 A EP03002580 A EP 03002580A EP 1348549 B1 EP1348549 B1 EP 1348549B1
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Definitions
- the present invention relates to an applicator roll having a roll shell according to the preamble of claim 1.
- the present invention relates to a method for coating material webs according to the preamble of claim 10.
- a web of material is unwound from a supply roll in a roll changer, vertically or horizontally fed for printing by a plurality of printing units arranged in sequence, then passed through a dryer, for example a hot air dryer, for drying and finally for cooling the heated in the dryer material web passed over cooling rollers of a chill roll stand. Subsequently, the web can be cut into a folder to signatures and folded, it being possible to supply the generated signatures further to a distribution system.
- the material web is usually printed by the printing units on both sides and in multiple colors, the use of dampening solution being necessary in conventional offset printing, which is why the material web first has to be dried before subsequent processing and consequently has to be cooled.
- Prior art chill roll stands typically include a plurality of chill rolls traversed by a cooling medium, the chute being passed on a meandering path through the chill roll stand and around the chill rolls.
- a liquid coating agent for example silicone oil emulsion over the entire surface of the web, wherein the applicator roll may be disposed within the chill roll stand.
- the coating of the printed material web with the silicone oil-water emulsion in the form of a thin film prevents smearing of the products in the turning bar area or in the folding unit of the printing press. Furthermore, the laying of the under the silicone layer lying ink on deflecting elements, for example on turning bars prevented.
- a system for coating carrier webs with a coating agent which comprises application rollers which receive or scoop the coating agent, in particular silicone oil emulsion, from a respective dip pan and whose lateral surfaces, which are wetted by the coating agent, are in contact with the carrier web.
- a coating agent which comprises application rollers which receive or scoop the coating agent, in particular silicone oil emulsion, from a respective dip pan and whose lateral surfaces, which are wetted by the coating agent, are in contact with the carrier web.
- the roller described can be used either to transfer a liquid to a surface or to receive a liquid from a surface.
- the roll may further be formed as a dipping roll together with a dip pan or as a hollow roll, the interior of which is acted upon by a liquid or a negative pressure.
- the roll can be used for dewatering, for example, paper, wherein a paper web is passed through a gap between the described roller and another counter-pressure roller. In this case, the liquid absorbed by the roller described by the capillary action of the openings is pressed in a further gap to a further counter-pressure roller from the sponge-like surface of the described roller.
- the absorbent surface thus absorbs liquid to either transfer it to the web or pick it up from the web. Between these two possibilities will be in the US 3,923,936 strictly distinguished.
- the describes DE 29 34 005 A1 a device for removing liquid from running strip material, wherein a hollow roll on the surface of the strip material, for example, cold-rolled, high-speed metal belts, rolls and wherein and the surface of the hollow roller is covered with at least one layer of absorbent material.
- the hollow roll has a perforated jacket below the absorbent material, the holes of which are provided for the passage of absorbed liquid from the at least one layer of absorbent material in the negative pressure inside the hollow cylinder.
- the described hollow surface with absorbent surface does not serve to apply a liquid to the strip material.
- the DE 199 57 453 C1 discloses a method for applying high-viscosity ink in an offset printing machine, wherein a hollow roller is used, the surface of which is formed by a net-like structure through which the guided into the interior of the hollow cylinder ink to the outside and thus transferred to another roller can. Excess and untransferred color is carried along a complete revolution of the roller and pushed back into the network structure in the contact gap between the net roller and the subsequently arranged roller by the contact pressure between the two rollers.
- the disclosed roller has no surface for applying the paint. Instead, the surface is substantially reduced as much as possible in order to provide by means of the net-like structure a large number of openings through which the paint application or transfer takes place.
- an object of the present invention may be seen to provide an alternative applicator roll or an alternative transfer roll to the prior art rolls.
- An applicator roll according to the invention with a roll shell, the outer shell surface of the roll shell receiving and at least partially transferring a liquid, is characterized in that the roll shell has a perforation through which excess liquid is discharged into the interior of the applicator roll.
- a uniform application and / or transfer of liquid can be achieved by the applicator roll according to the invention, wherein the outer surface of the roll shell of the applicator roll receives the liquid and at least partially transmits, but also avoided simultaneously that too much and thus excess by the applicator roll Liquid is absorbed and transferred.
- such excess liquid is replaced by a perforation, i. H. discharged through openings in the roll shell in the interior of the applicator roll.
- irregularities on the element to be coated for example a material web, which are advantageously produced by excess liquid or by excess coating agent can be avoided and thereby whose quality is significantly increased.
- the perforation of the outer surface of the roll shell of the applicator roll excess liquid in particular water, dampening solution, silicone oil-water emulsion or paint, which in an inlet pocket between the applicator roll and a downstream rotating element, in particular a roller or a Cylinder, or an endless continuous element, in particular a material or paper web is located in the interior of the applicator roll.
- the interior of the applicator roll can furthermore be designed as a hollow space and thus the applicator roll as a hollow roll, so that the liquid passing through the perforation into the interior can be dissipated without hindrance.
- the applicator roll scoops the liquid by means of the outer surface of the roll shell from a dip pan or storage pan or receives from an upstream rotating element, in particular a roller, receives or transferred.
- the upstream rotating element is designed as a dipping roller and transfers the liquid to the applicator roll in a transfer nip.
- the surface of the applicator roll can also be sprayed with the liquid or the supply of the liquid can be carried out by a chamber doctor blade, which is in operative connection with the roller.
- the liquid discharged into the interior of the applicator roll is at least partially returned to the immersion trough through the perforation of the lateral surface of the roll shell of the applicator roll.
- the liquid level in the dip pan and the liquid level inside the applicator roll are at the same level, as caused by the perforation, the dip pan and the interior of the applicator roll form a system of communicating tubes.
- the liquid level in the interior of the roll can drop and at the same time sufficiently small opening ratio (ratio opening area to total area), for example below 10%, the liquid level can also decrease almost completely.
- the coating agent or the liquid discharged through the perforation into the interior of the applicator roll can thus advantageously also flow again through the perforation into the storage trough and again serve for wetting the outer jacket surface of the applicator roll.
- the perforation of the applicator roll advantageously eliminates the need for further means for discharging the liquid discharged into the interior space, for example in the axial direction through the rollers of the applicator roll, that is to say that such means can advantageously be dispensed with, which leads to a further cost reduction. and labor reduction in operating and maintaining the applicator roll leads.
- the interior of the applicator roll with a, for example, light, negative pressure is applied to receive the liquid through the perforation, for example, from the reservoir in the inlet gusset.
- a pump can be used with which the suction power is adjustable through the perforation of the roll shell.
- the interior of the applicator roll may also be divided into, for example, two chambers, wherein only the upper chamber is subjected to negative pressure.
- the upper chamber can act in particular that section of the applicator roll with negative pressure, which forms the inlet gusset. This makes it possible in an advantageous manner to increase the discharge of excess liquid through the perforation.
- the perforation can be formed in such a way that each axial effective region of the applicator roll has at least one perforation opening.
- the axial effective range of the applicator roll is to be understood as meaning any axial section of the applicator roll which is designed for applying or transferring liquid.
- the end portions of the applicator roll may not belong to the effective area of the applicator roll.
- the intake of excess liquid is performed in the axial direction with high uniformity, so that, for example, when using highly viscous liquids accumulated liquid seen in the axial direction is evenly degraded.
- the perforation can be designed as line perforation in such a way that circumferentially and axially offset perforation openings cover partially common axial areas.
- the perforation openings have a length of less than 50 mm or 8 mm to 50 mm and a width of less than 1 mm or 0.1 mm to 1 mm, for example 0, 25 mm.
- the perforation openings can be cut, for example by means of a laser device in the roll shell of the applicator roll.
- An applicator roll according to the invention can also have a drive, in particular a separate drive or motor.
- the applicator roll also iridescent, d. H. be driven in an oscillating manner in the axial direction.
- An applicator roll according to the invention may preferably be arranged in front of the first and / or in front of the second chill roll of a chill roll stand.
- an applicator roll of the present invention may apply silicone oil-water emulsion to a paper web in a portion of the vertically top-to-bottom web path between the first and second chill rolls of a chill roll stand.
- the application roller can be arranged on the side of the material or paper web, on which the second cooling roller is located, so that the emulsion is applied to the surface of the web before it is passed over the subsequent cooling roller and a greasing, depositing or Condensation of ink on the chill roll is avoided.
- the interior of the applicator roll such that it has an increased absorbency, for example, a spongy material or a sponge body in the interior of the Order roller be arranged.
- a spongy material or a sponge body in the interior of the Order roller be arranged.
- a chill roll stand in particular a chill roll stand integrated directly into a dryer or immediately downstream of a dryer, is characterized by an inventive application roll as described above.
- a printing press in particular a web-fed rotary printing press or web-fed rotary offset printing press, may be characterized by an applicator roll as described above or by a chill roll stand having such an applicator roll or by a dryer having such an applicator roll.
- a method according to the invention for coating webs of material, in particular webs in web-fed rotary printing or web-fed rotary offset printing, wherein a liquid, in particular silicone oil emulsion, is applied to the web by means of the outer jacket surface of the roll shell of an applicator roll is characterized by the fact that excess liquid, in particular such liquid, which is located in an inlet gusset between the applicator roll and the web, is discharged by means of a perforation in the roll shell in the interior of the applicator roll.
- the removal of the excess liquid through the perforation takes place, for example by the capillary action of the perforation openings, by the force acting on the liquid gravity, by the pressure of the liquid due to the height of the built-up reservoir, by the contact pressure in the gap between applicator roll and subsequent roller or web or by the suction effect with the interior of the applicator roll in Actually connected pump or vacuum source.
- Figures 1 to 7 show prior art applicator rolls, showing the various configurations, that is, different web path directions and different applicator roll directions of rotation.
- the various configurations shown lead to different ratios with respect to the transport path of the liquid to be applied, which will be described in more detail below.
- FIGS. 1 to 10 in each case at least one application roller 1 is shown, which has an axis of rotation 2, a direction of rotation 4, a roller shell 6 and an outer circumferential surface 8.
- a liquid 10 for example a silicone oil-water emulsion
- the outer jacket surface 8 of the applicator roll 1 wetted with the liquid rolls on the surface of a transported material web 14 and transfers the liquid 10 drawn from the immersion trough 12 in the form of a closed liquid film onto the surface of the material web 14.
- the term "synchronism” is intended to indicate that the material web 14 and the applicator roll 1 have surface speeds that are rectilinear in the contact region 16 between one side of the surface of the material web 14 and the outer jacket surface 8 of the applicator roll 1.
- the amount of surface velocities of the material web 14 and the applicator roll In contrast to this, however, the term “mating” is intended to indicate that the velocities of the surface velocities of the material web 14 and the outer lateral surface 8 in the contact region 16 are opposite to one another, whereby the amounts may also have different values.
- This liquid film 18 is entrained together with the lateral surface 8 in accordance with the rotation of the application roller 1 and effects a coating of the material web 14 with a liquid film 20.
- this configuration of web guide direction and applicator roll rotation there is no problem with accumulating excess liquid on the applicator roll or in the infeed nip 24 between the applicator roll 1 and the web of material 14.
- a liquid film 18 is also formed on the surface 8 of the roll mantle 6 of the applicator roll 1, which is transferred in the inlet gusset 24 as liquid film 22 to the material web 14. Since in this case the applicator roll 1 is operated in the opposite direction, the material web 14 takes the transported in the inlet pocket 14 liquid in the form of the liquid film 22 completely, so there is no accumulation of excess liquid in the inlet pocket 24. Furthermore, too much scooped liquid 10 in the form of a liquid film 20 is returned to the dip tank 12, whereby this liquid film 20 runs on the liquid film 18 under the influence of gravity.
- FIG. 3 shows the relationships with respect to FIG. 1, in the case where the direction of rotation 4 of the applicator roll 1 is maintained, but the running direction of the paper web 14 is reversed. Also in this case, there is no build up or accumulation of excess liquid in the inlet gusset 24 between the applicator roll 1 and the material web 14th
- FIG. 4 shows a coater-driven applicator roll 1, but with respect to FIG. 1, the transport direction of the material web 14 extends in the vertical direction from top to bottom.
- a reservoir 26 of excess liquid which is fed by the liquid film 18, forms in the inlet gusset 24 in this case.
- an additional amount of liquid 28 is transferred to the material web 14 from the reservoir 26 at least over time. This, for example, formed as a strip coating the web 14 significantly reduces the quality of a printed product produced.
- the problem of accumulating liquid in the inlet gusset 24 between the applicator roll 1 and the web 14 may occur even with horizontal web guide.
- FIG. 5 shows an applicator roll 1 which is operated in synchronism and which rotates at a rotational speed in such a way that more liquid is transferred from the immersion trough 12 into the inlet gusset 24 than is removed through the contact region 16 in the form of the coating liquid film 20 becomes.
- the reservoir 26 could be avoided or degraded in this case by a lower rotational speed of the roller 1, but it may be possible that at a reduced rotational speed of the liquid film 20 on the material web 14 does not have the necessary thickness or, for example, irregular, so that the skilled person would refrain from a reduction in the rotational speed.
- FIG. 6 shows the applicator roll 1 from FIG. 5 operated in the opposite direction, as a result of which liquid does not accumulate in the inlet gusset 24.
- the right-hand roll shown in FIG. 7 is operated in the opposite direction in accordance with the roll shown in FIG. 6, but revolves at a higher rotational speed, so that it turns in In this case, the formation of a reservoir 26 in the inlet pocket 24 comes.
- FIG. 8 shows an applicator roll 1 according to the invention with a roll shell 6 and an outer jacket surface 8, the outer jacket surface 8 of the roll shell 6 receiving a liquid film 18 and transferring it at least partially in the form of a liquid film 22 to a material web 14 in a contact region 16.
- the roll mantle 6 has a perforation 30, through which excess liquid, which could accumulate in the inlet gusset 24 as a reservoir 26 as shown in FIG. 4, is discharged into the interior 32 of the applicator roll 1 and returns there, for example in the form of a liquid film 34 for stored liquid 10 is guided in the dip tank 12.
- the stored liquid 10 forms a system of communicating tubes in the immersion trough 12 outside the applicator roll 1 and within the applicator roll 1, the liquid level inside and outside the applicator roll is equalized and, if appropriate, the excess liquid is returned to the immersion trough 12.
- a liquid film 20 also forms on the liquid film 18 entrained with the applicator roll 1, which runs back into the immersion trough 12 as a result of gravity.
- Prevention of the formation of a reservoir 26 in the inlet gusset 24 can be achieved, for example, by suitable choice of perforation, that is, by the number and configuration of the openings on the surface of the roller 1 or by the rotational speed of the applicator roll 1 influenced or even controlled become.
- the rotational speed can also be specified by a control unit.
- the inner circumferential surface 36 of the roll mantle 6 also carries a liquid film 38 from the liquid reservoir 10, but this liquid film 38 does not reach the outer surface, that is, without reaching the outer mantle surface 8 of the roll mantle 6. redirected with the applicator roll 1 and again supplied to the stored liquid 10.
- the applicator roll 1 At usual maximum rotational frequencies of the applicator roll 1 of about 50 to 200 revolutions per minute, it can not come to a passage of the liquid through the perforation 30 from the inside out as a result of the force generated by the rotation of the applicator roll 1 flying force.
- the rotational frequency of the application roller is chosen such that its surface speed assumes a predetermined percentage of the material web speed, d. H. at speed changes of the material web, for example when starting the machine, the rotational frequency of the applicator roll changes accordingly. This percentage is usually in the range of 1% to 10%, for example between 2% and 5% or, for example, below about 3%.
- An advantageous application roller in conjunction with a vertical web guide can, for example, have a maximum rotational frequency of less than 100, in particular 75, revolutions per minute.
- FIG. 9 shows the application roller 1 from FIG. 8, but now in the opposite direction to the material web 14. Also in this case, the surface 8 of the roller shell 6 carries a sufficiently strong liquid film 18 from the storage tank 12, so that a coating liquid film 22 of the desired thickness is provided the material web 14 can be formed. It is thus easily possible to run the applicator roll 1 in synchronism or in the opposite direction and possibly to switch between two operating states.
- an applicator roll according to the invention can also produce sufficient liquid, for example, in synchronism. B transferred to a web, since in this mode after passing the contact area liquid can be pulled out of the perforation opening.
- the operator can therefore choose as well as the synchronous operation as the mating mode and thus prevent the buildup of color on the applicator roll in an advantageous manner.
- FIG. 10 also shows how the use of an applicator roller 1 according to the invention can prevent a reservoir 24 from forming in the inlet gusset 26 (see FIG. 7, right-hand roller) in the case of horizontal web guidance. Excess liquid is discharged in the region of the inlet gusset 24 or the contact area 16 through the perforation 30 into the interior 32 of the applicator roll 1 and fed there in the form of a liquid film the liquid circuit in the liquid reservoir 10 in the dip tank 12 again.
- An advantageous application roller in conjunction with a horizontal web guide may, for example, have a diameter between 30 mm and 50 mm, in particular approximately 38 mm, and a maximum rotational frequency between 150 and 200 revolutions per minute.
- the applicator roll 1 according to the invention can also be advantageously operated in synchronism with horizontal web stirring (compare FIG. 7, left-hand roll).
- FIG. 11 shows the roll mantle 6 of an applicator roll 1 according to the invention with a rotation axis 2, the perforation of the roll mantle being shown in a region 40.
- the perforation is formed as a line perforation, wherein the perforation openings are arranged substantially parallel to the axis of rotation and offset axially and in the circumferential direction.
- FIG. 11 also shows that the axial active region 46, indicated by the two dashed lines, has at least one perforation opening.
- an applicator roll according to the invention may have a perforation on the entire acting surface of the roll shell, as shown in region 40, and thus be formed such that each axial effective region 46, ie, each axial region, provides for the transfer of liquid is, at least one perforation 43 has.
- Figure 12 shows the area 40 in an enlarged and schematic representation, wherein the staggered arrangement of the perforation openings 42, both in the axial direction Y and in the circumferential direction X can be seen.
- the individual perforation openings 42a to 42d each have a length L and a width B, wherein the length L extends in the axial direction and the width B in the circumferential direction. It can also be seen from FIG. 12 that the perforation openings 42a to 42d cover a common axial region C.
- the two perforations 42b and 42d have an axial offset or offset of DY and a circumferential offset or offset of DX.
- the surface of the applicator roll 1 between the Perforations 42 is according to the invention sufficiently large that a sufficient scooping of liquid and the recording and transferring this liquid is ensured in the desired and necessary amount.
- a ratio of less than 5%, in particular less than 3% or, in particular, about 1% is advantageously selected.
- a ratio of more than about 10% is advantageously selected.
- any other type of perforation is conceivable, for example a perforated perforation, wherein the perforation openings can advantageously have a diameter of 1 mm to 10 mm, in particular about 2 mm or about 4 mm.
- FIG. 13 further shows that the application roller 1 can also transfer the liquid film 18 to a downstream roller 48 and can be advantageously used to prevent the formation of a liquid reservoir in the inlet gusset 24 between the application roller 1 and the downstream roller 48.
- the applicator roll according to the invention also in an inking or dampening train within a printing or dampening unit of a printing press.
- the applicator roll 1 according to the invention can also be inserted between an upstream roll 50 and a downstream roll 48 for transferring a liquid from the upstream roll 50 to the downstream roll 48.
- the applicator roller 1 according to the invention which in this case may also be referred to as a transfer roller, prevents the formation of a reservoir in the inlet gusset 24 between the downstream roller 48 and the applicator roller 1 and the emergence of a reservoir in the inlet gusset 52 between the upstream Roller 50 and the applicator roll 1.
- Excess liquid for example water, paint, dampening solution or silicone oil emulsion, is discharged through the perforation 30 in the roll shell 6 of the applicator roll 1 into the interior 32 of the applicator roll 1.
- the excess liquid can then (as shown in FIG. 15) be guided in the axial direction out of the application roller 1 or, as shown in FIG. 14, through the perforation as a result of gravity, to a collection region 54, for example in the form of a bent metal sheet There, in particular by means of a pump 56 to the liquid reservoir 10 are fed again.
- FIG. 15 reveals that the quantity of liquid discharged through the perforation 30 into the interior 32 of the applicator roll 1 can also be collected there by a receiving means 58 which, for example, bears against the inner circumferential surface 36 of the applicator roll 1.
- the liquid 60 contained in the receiving means 58 can now, for example, in the axial direction from the interior 32 of the applicator roll, for example, through the end portions or the bearing journals of the applicator roll 1, dissipated and in particular a liquid circuit can be fed again.
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auftragswalze mit einem Walzenmantel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to an applicator roll having a roll shell according to the preamble of
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Beschichten von Materialbahnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.Furthermore, the present invention relates to a method for coating material webs according to the preamble of
Im Rollenrotationsdruck, zum Beispiel im Rollenrotationsoffsetdruck, wird eine Materialbahn von einer Vorratsrolle in einem Rollenwechsler abgewickelt, zum Bedrucken durch mehrere, in Folge angeordnete Druckwerke vertikal oder horizontal geführt, anschließend zum Trocknen durch einen Trockner, zum Beispiel einen Heißlufttrockner, geführt und schließlich zum Abkühlen der in dem Trockner erwärmten Materialbahn über Kühlwalzen eines Kühlwalzenstandes geleitet. Daran anschließend kann die Materialbahn in einem Falzapparat zu Signaturen geschnitten und gefalzt werden, wobei es möglich ist, die erzeugten Signaturen des Weiteren einem Verteilsystem zuzuführen. Überlicherweise wird die Materialbahn von den Druckwerken beidseitig und mehrfarbig bedruckt, wobei im konventionellen Offsetdruck die Verwendung von Feuchtmittel notwendig ist, weshalb die Materialbahn vor der Weiterverarbeitung zunächst getrocknet und folglich abgekühlt werden muss.In web-fed rotary printing, for example in web-fed rotary offset printing, a web of material is unwound from a supply roll in a roll changer, vertically or horizontally fed for printing by a plurality of printing units arranged in sequence, then passed through a dryer, for example a hot air dryer, for drying and finally for cooling the heated in the dryer material web passed over cooling rollers of a chill roll stand. Subsequently, the web can be cut into a folder to signatures and folded, it being possible to supply the generated signatures further to a distribution system. The material web is usually printed by the printing units on both sides and in multiple colors, the use of dampening solution being necessary in conventional offset printing, which is why the material web first has to be dried before subsequent processing and consequently has to be cooled.
Kühlwalzenstände des Standes der Technik weisen üblicherweise mehrere von einem Kühlmedium durchströmte Kühlwalzen auf, wobei die Materialbahn auf einem mäanderförmigen Bahnpfad durch den Kühlwalzenstand und um die Kühlwalzen herum geführt wird.Prior art chill roll stands typically include a plurality of chill rolls traversed by a cooling medium, the chute being passed on a meandering path through the chill roll stand and around the chill rolls.
Es ist weiterhin bekannt, mittels einer Auftragswalze ein flüssiges Beschichtungsmittel, zum Beispiel Silikonölemulsion, ganzflächig auf die Materialbahn aufzutragen, wobei die Auftragswalze innerhalb des Kühlwalzenstandes angeordnet sein kann. Die Beschichtung der bedruckten Materialbahn mit der Silikonöl-Wassser-Emulsion in Form eines dünnen Filmes verhindert das Verschmieren der Produkte im Wendestangenbereich oder im Falzapparat der Druckmaschine. Weiterhin wird das Ablegen der unter der Silikonschicht liegenden Druckfarbe auf Umlenkelementen, zum Beispiel auf Wendestangen, verhindert.It is also known to apply by means of an applicator roll, a liquid coating agent, for example silicone oil emulsion over the entire surface of the web, wherein the applicator roll may be disposed within the chill roll stand. The coating of the printed material web with the silicone oil-water emulsion in the form of a thin film prevents smearing of the products in the turning bar area or in the folding unit of the printing press. Furthermore, the laying of the under the silicone layer lying ink on deflecting elements, for example on turning bars prevented.
Aus der
Die Oberflächenbeschaffenheit der jeweiligen Auftragswalze ist nicht näher beschrieben, so dass anzunehmen ist, dass es sich um üblicherweise glatte und geschlossenen Flächen handelt.The surface quality of the respective applicator roll is not described in detail, so it can be assumed that it is usually smooth and closed surfaces.
Darüber hinaus ist in der
Die saugfähige Oberfläche nimmt somit Flüssigkeit auf, um diese entweder auf die Bahn zu übertragen oder von der Bahn aufzunehmen. Zwischen diesen beiden Möglichkeiten wird in der
Ferner beschreibt die
Die beschriebene Hohlwalze mit saugfähiger Oberfläche dient jedoch nicht zum Auftragen einer Flüssigkeit auf das Bandmaterial.However, the described hollow surface with absorbent surface does not serve to apply a liquid to the strip material.
Die
Die offenbarte Walze weist jedoch keine Oberfläche zum Auftragen der Farbe auf. Stattdessen ist die Oberfläche möglicht weitgehend reduziert, um mittels der netzartigen Struktur eine große Anzahl von Öffnungen bereit zu stellen, durch welche der Farbauftrag oder -übertrag erfolgt.However, the disclosed roller has no surface for applying the paint. Instead, the surface is substantially reduced as much as possible in order to provide by means of the net-like structure a large number of openings through which the paint application or transfer takes place.
Aus der
Beim Auftragen einer Flüssigkeit mittels einer Auftragswalze auf zum Beispiel eine Materialbahn oder eine nachgeordnete weitere Walze, besteht das Problem, dass sich in dem Einlaufzwickel zwischen der Auftragswalze und der Materialbahn oder der weiteren Walze überschüssige Flüssigkeit in Form eines Reservoirs ansammeln kann.When applying a liquid by means of an applicator roll on, for example, a material web or a downstream additional roll, there is the problem that can accumulate excess liquid in the form of a reservoir in the inlet pocket between the applicator roll and the web or the other roller.
Beim Beschichten einer Materialbahn besteht des Weiteren das Problem, dass die Materialbahn während des Transportes verminderten Kontakt zur Auftragswalze, zum Beispiel durch Flattern der Materialbahn, aufweisen kann, und dass in solchen Fällen überschüssige Flüssigkeit aus dem gebildeten Reservoir im Einlaufzwickel durch den Spalt zwischen der Materialbahn und der Auftragswalze gelangen kann und somit in ungleichmäßiger Verteilung eine Beschichtung auf der Materialbahn bilden kann. Diese Unregelmäßigkeiten in der Beschichtung sind in dem Endprodukt, zum Beispiel einem Druckprodukt, erkennbar und vermindern somit dessen Qualität in nicht annehmbarer Weise.When coating a material web, there is also the problem that the material web may have reduced contact with the applicator roll during transport, for example due to fluttering of the material web, and in such cases excess liquid from the formed reservoir in the inlet gusset through the gap between the material web and the applicator roll can pass and thus can form a coating on the material web in uneven distribution. These irregularities in the coating are recognizable in the final product, for example a printed product, and thus unacceptably degrade its quality.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Auftragswalze zu schaffen, mit welcher ein gleichmäßiges Auftragen, Übertragen oder Beschichten möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide an applicator roll with which a uniform application, transfer or coating is possible.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Auftragswalze zu schaffen, welche das Ansammeln überschüssiger Flüssigkeit verhindert.It is another object of the present invention to provide an applicator roll which prevents the accumulation of excess liquid.
Auch kann eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin gesehen werden, eine alternative Auftragswalze oder auch eine alternative Übertragungswalze zu den aus dem Stand der Technik bekannten Walzen zu schaffen.Also, an object of the present invention may be seen to provide an alternative applicator roll or an alternative transfer roll to the prior art rolls.
Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Beschichten von Materialbahnen zu schaffen, wobei das Ansammeln überschüssiger Flüssigkeit vermieden wird.It is a further object of the present invention to provide a method of coating webs of material whereby the accumulation of excess liquid is avoided.
Es ist überdies eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die beschriebenen Probleme beim Auftragen oder Übertragen einer Flüssigkeit bzw. beim Beschichten mit einer Flüssigkeit zu beheben oder zumindest zu verringern.It is also an object of the present invention, the problems described when applying or transferring a liquid or when coating with a Liquid to fix or at least reduce.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 und/oder Anspruch 10 gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.These objects are achieved by the features of
Eine erfindungsgemäße Auftragswalze mit einem Walzenmantel, wobei die äußere Mantelfläche des Walzenmantels eine Flüssigkeit aufnimmt und zumindest teilweise überträgt, zeichnet sich dadurch aus, dass der Walzenmantel eine Perforation aufweist, durch welche überschüssige Flüssigkeit in den Innenraum der Auftragswalze abgeführt wird.An applicator roll according to the invention with a roll shell, the outer shell surface of the roll shell receiving and at least partially transferring a liquid, is characterized in that the roll shell has a perforation through which excess liquid is discharged into the interior of the applicator roll.
In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäße Auftragswalze ein gleichmäßiger Auftrag und/oder Übertrag von Flüssigkeit erreicht werden, wobei die äußere Mantelfläche des Walzenmantels der Auftragswalze die Flüssigkeit aufnimmt und zumindest teilweise überträgt, ferner jedoch gleichzeitig vermieden werden, dass durch die Auftragswalze zuviel und somit überschüssige Flüssigkeit aufgenommen und übertragen wird.Advantageously, a uniform application and / or transfer of liquid can be achieved by the applicator roll according to the invention, wherein the outer surface of the roll shell of the applicator roll receives the liquid and at least partially transmits, but also avoided simultaneously that too much and thus excess by the applicator roll Liquid is absorbed and transferred.
Erfindungsgemäß wird solche überschüssige Flüssigkeit durch eine Perforation, d. h. durch Öffnungen im Walzenmantel in den Innenraum der Auftragswalze abgeführt.According to the invention, such excess liquid is replaced by a perforation, i. H. discharged through openings in the roll shell in the interior of the applicator roll.
Die erfindungsgemäße Auftragswalze weist somit eine Mantelfläche auf, welche erfindungsgemäß zwei Funktionen ausführt:
- die Aufnahme und Übertragung der Flüssigkeit und das Abführen überschüssiger Flüssigkeit in den Innenraum der Auftragswalze. Es ist auf diese Weise vorteilhaft möglich, mit einer einzigen und konstruktiv einfach gestalteten Auftragswalze einen gleichmäßigen Auftrag/Übertrag bzw. eine gleichmäßige Beschichtung zu erreichen.
- the absorption and transfer of the liquid and the removal of excess liquid in the interior of the applicator roll. It is advantageously possible in this way to achieve a uniform application / transfer or a uniform coating with a single and structurally simple designed application roller.
Des Weiteren können in vorteilhafter Weise durch überschüssige Flüssigkeit bzw. durch überflüssiges Beschichtungsmittel erzeugte Unregelmäßigkeiten auf dem zu beschichtenden Element, zum Beispiel einer Materialbahn, vermieden werden und dadurch dessen Qualität erheblich gesteigert werden.Furthermore, irregularities on the element to be coated, for example a material web, which are advantageously produced by excess liquid or by excess coating agent can be avoided and thereby whose quality is significantly increased.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Perforation der äußeren Mantelfläche des Walzenmantels der Auftragswalze überschüssige Flüssigkeit, insbesondere Wasser, Feuchtmittel, Silikonöl-Wasser-Emulsion oder Farbe, welche sich in einem Einlaufzwickel zwischen der Auftragswalze und einem nachgeordneten rotierenden Element, insbesondere einer Walze oder einem Zylinder, oder einem endlos fortlaufenden Element, insbesondere einer Material- oder Papierbahn befindet, in den Innenraum der Auftragswalze abführen.In a further embodiment of the invention, the perforation of the outer surface of the roll shell of the applicator roll excess liquid, in particular water, dampening solution, silicone oil-water emulsion or paint, which in an inlet pocket between the applicator roll and a downstream rotating element, in particular a roller or a Cylinder, or an endless continuous element, in particular a material or paper web is located in the interior of the applicator roll.
Auf diese Weise kann mit Vorteil ein Ansammeln von Flüssigkeit in dem Einlaufzwickel verhindert werden oder sich bereits in dem Einlaufzwickel angesammelte Flüssigkeit wieder abgebaut werden. Der Innenraum der Auftragswalze kann femer als Hohlraum und somit die Auftragswalze als Hohlwalze ausgeführt sein, sodass die durch die Perforation in den Innenraum gelangende Flüssigkeit ungehindert abgeführt werden kann.In this way, advantageously, accumulation of liquid in the inlet gusset can be prevented or liquid already accumulated in the inlet gusset can be broken down again. The interior of the applicator roll can furthermore be designed as a hollow space and thus the applicator roll as a hollow roll, so that the liquid passing through the perforation into the interior can be dissipated without hindrance.
Es ist weiterhin möglich, dass die Auftragswalze die Flüssigkeit mittels der äußeren Mantelfläche des Walzenmantels aus einer Tauchwanne oder Vorratswanne schöpft oder von einem vorgeordneten rotierenden Element, insbesondere einer Walze, aufnimmt bzw. übertragen bekommt.It is also possible that the applicator roll scoops the liquid by means of the outer surface of the roll shell from a dip pan or storage pan or receives from an upstream rotating element, in particular a roller, receives or transferred.
Das Zusammenwirken der Auftragswalze mit einer Tauch- oder Vorratswanne, aus der die zur Beschichtung dienende Flüssigkeit geschöpft wird, dient weiterhin dem gleichmäßigen Auftrag der Flüssigkeit, wobei insbesondere Unterbrechungen in der Flüssigkeitsversorgung vermieden werden können, da die Auftragswalze stets genügend mit Flüssigkeit benetzt wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass das vorgeordnete rotierende Element als Tauchwalze ausgebildet ist und die Flüssigkeit auf die Auftragswalze in einem Übertragungsspalt überträgt.The interaction of the applicator roll with a dip or storage trough, from which the serving for coating liquid is used, continues to the uniform application of the liquid, in particular interruptions in the liquid supply can be avoided because the applicator roll is always sufficiently wetted with liquid. However, it is also conceivable that the upstream rotating element is designed as a dipping roller and transfers the liquid to the applicator roll in a transfer nip.
Ferner kann die Oberfläche der Auftragswalze auch mit der Flüssigkeit besprüht werden oder die Versorgung mit der Flüssigkeit kann durch eine Kammerrakel erfolgen, welche mit der Walze in Wirkverbindung steht.Furthermore, the surface of the applicator roll can also be sprayed with the liquid or the supply of the liquid can be carried out by a chamber doctor blade, which is in operative connection with the roller.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die in den Innenraum der Auftragswalze abgeführte Flüssigkeit zumindest teilweise durch die Perforation der Mantelfläche des Walzenmantels der Auftragswalze wieder der Tauchwanne zugeführt wird. Der Flüssigkeitsspiegel in der Tauchwanne und der Flüssigkeitsspiegel im Innern der Auftragswalze liegen auf gleicher Höhe, da durch die Perforation bedingt, die Tauchwanne und der Innenraum der Auftragswalze ein System kommunizierender Röhren bilden. Beim Rotieren der Auftragswalze kann jedoch der Flüssigkeitsspiegel im Innern der Walze absinken und gleichzeitig genügend kleinem Öffnungsverhältnis (Verhältnis Öffnungsfläche zu Gesamtfläche), zum Beispiel unter 10%, kann der Flüssigkeitsspiegel auch nahezu vollständig absinken.Furthermore, it can be provided that the liquid discharged into the interior of the applicator roll is at least partially returned to the immersion trough through the perforation of the lateral surface of the roll shell of the applicator roll. The liquid level in the dip pan and the liquid level inside the applicator roll are at the same level, as caused by the perforation, the dip pan and the interior of the applicator roll form a system of communicating tubes. During rotation of the applicator roll, however, the liquid level in the interior of the roll can drop and at the same time sufficiently small opening ratio (ratio opening area to total area), for example below 10%, the liquid level can also decrease almost completely.
Das in den Innenraum der Auftragswalze durch die Perforation abgeführte Beschichtungsmittel bzw. die Flüssigkeit kann somit in vorteilhafter Weise ebenfalls wieder durch die Perforation in die Vorratswanne fließen und erneut zur Benetzung der äußeren Mantelfläche der Auftragswalze dienen.The coating agent or the liquid discharged through the perforation into the interior of the applicator roll can thus advantageously also flow again through the perforation into the storage trough and again serve for wetting the outer jacket surface of the applicator roll.
Die Perforation der Auftragswalze macht in vorteilhafter Weise weitere Mittel zum Abführen der in den Innenraum abgeführten Flüssigkeit, zum Beispiel in axialer Richtung durch die Lagerzapfen der Auftragswalze, unnötig, das heißt auf solche Mittel kann in vorteilhafter Weise verzichtet werden, was zu einer weiteren Kosten- und Arbeitsreduzierung beim Betreiben und Instandhalten der Auftragswalze führt.The perforation of the applicator roll advantageously eliminates the need for further means for discharging the liquid discharged into the interior space, for example in the axial direction through the rollers of the applicator roll, that is to say that such means can advantageously be dispensed with, which leads to a further cost reduction. and labor reduction in operating and maintaining the applicator roll leads.
Es ist jedoch auch denkbar, dass der Innenraum der Auftragswalze mit einem, zum Beispiel leichten, Unterdruck beaufschlagt wird, um die Flüssigkeit durch die Perforation, zum Beispiel aus dem Reservoir in dem Einlaufzwickel, aufzunehmen. Dabei kann zum Beispiel eine Pumpe eingesetzt werden, mit welcher die Saugleistung durch die Perforation des Walzenmantels einstellbar ist.However, it is also conceivable that the interior of the applicator roll with a, for example, light, negative pressure is applied to receive the liquid through the perforation, for example, from the reservoir in the inlet gusset. In this case, for example, a pump can be used with which the suction power is adjustable through the perforation of the roll shell.
Zum Verhindern des Ansaugens von Flüssigkeit, welche sich im unteren Bereich, und somit auf gleichem Niveau wie der Flüssigkeitsspiegel in der Tauchwanne befindet, kann das Innere der Auftragswalze auch in zum Beispiel zwei Kammern geteilt sein, wobei nur die obere Kammer mit Unterdruck beaufschlagt wird. Dabei kann die obere Kammer insbesondere denjenigen Abschnitt der Auftragswalze mit Unterdruck beaufschlagen, welcher den Einlaufzwickel bildet. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Abführen überflüssiger Flüssigkeit durch die Perforation zu steigern.To prevent the suction of liquid, which is located in the lower region, and thus at the same level as the liquid level in the immersion tank, can The interior of the applicator roll may also be divided into, for example, two chambers, wherein only the upper chamber is subjected to negative pressure. In this case, the upper chamber can act in particular that section of the applicator roll with negative pressure, which forms the inlet gusset. This makes it possible in an advantageous manner to increase the discharge of excess liquid through the perforation.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragswalze kann die Perforation in der Weise ausgebildet sein, dass jeder axiale Wirkbereich der Auftragswalze wenigstens eine Perforationsöffnung aufweist.In a further embodiment of the applicator roll according to the invention, the perforation can be formed in such a way that each axial effective region of the applicator roll has at least one perforation opening.
Als axialer Wirkbereich der Auftragswalze ist dabei jeder axiale Abschnitt der Auftragswalze zu verstehen, welcher zum Auf- oder Übertragen von Flüssigkeit ausgebildet ist. Die Endabschnitte der Auftragswalze können zum Beispiel nicht zum Wirkbereich der Auftragswalze gehören. Durch das Vorsehen wenigstens einer Perforationsöffnung in jedem axialen Wirkbereich der Auftragswalze, das heißt wenigstens eine Perförationsöffnung in der äußeren Mantelfläche an einer beliebigen Stelle in Umfangsrichtung innerhalb des Wirkbereichs, ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass sowohl das Auf- bzw. Übertragen der Flüssigkeit als auch die Aufnahme von überschüssiger Flüssigkeit durch die Auftragswalze in axialer Richtung gesehen gleichmäßig erfolgt. Hierdurch können insbesondere sichtbare Unregelmäßigkeiten, zum Beispiel Streifenbildung, auf einem Druckprodukt vermieden werden.The axial effective range of the applicator roll is to be understood as meaning any axial section of the applicator roll which is designed for applying or transferring liquid. For example, the end portions of the applicator roll may not belong to the effective area of the applicator roll. By providing at least one perforation opening in each axial effective region of the applicator roll, that is to say at least one perforation opening in the outer circumferential surface at an arbitrary point in the circumferential direction within the effective region, it is advantageously ensured that both the up or transfer of the liquid and the absorption of excess liquid by the applicator roll in the axial direction is uniform. In this way, in particular visible irregularities, for example banding, on a printed product can be avoided.
Des Weiteren wird die Aufnahme von überschüssiger Flüssigkeit, zum Beispiel aus einem Einlaufzwickel, in axialer Richtung gesehen mit hoher Gleichmäßigkeit durchgeführt, sodass zum Beispiel bei Verwendung hochviskoser Flüssigkeiten angesammelte Flüssigkeit in axialer Richtung gesehen gleichmäßig abgebaut wird.Furthermore, the intake of excess liquid, for example, from an inlet gusset, is performed in the axial direction with high uniformity, so that, for example, when using highly viscous liquids accumulated liquid seen in the axial direction is evenly degraded.
Ferner kann die Perforation derart oder derart als Linienperforation ausgebildet sein, dass in Umfangsrichtung und in axialer Richtung versetzt angeordnete Perforationsöffnungen teilweise gemeinsame axiale Bereiche überdecken.Furthermore, the perforation can be designed as line perforation in such a way that circumferentially and axially offset perforation openings cover partially common axial areas.
Eine als Linienperforation ausgebildete Perforation im Walzenmantel der Auftragswalze, wobei sich einzelne Linien bzw. Langlöcher der Perforation teilweise gemeinsam axiale Bereiche überdecken, dient zusätzlich dem gleichmäßigen Auf- bzw. Übertrag von Flüssigkeit und somit der gleichmäßigen Beschichtung zu beschichtenden Gutes.A trained as line perforation perforation in the roll shell of the applicator roll, with individual lines or slots of the perforation partially overlap together axial areas, additionally serves the uniform application or transfer of liquid and thus the uniform coating to be coated good.
Von besonderem Vorteil ist es zum Beispiel, die Auftragswalze derart auszugestalten, dass die Perforationsöffnungen eine Länge von weniger als 50 mm oder 8 mm bis 50 mm und eine Breite von weniger als 1 mm oder 0,1 mm bis 1 mm, zum Beispiel 0,25 mm, aufweisen. Die Perforationsöffnungen können zum Beispiel mittels einer Lasereinrichtung in den Walzenmantel der Auftragswalze geschnitten werden.It is particularly advantageous, for example, to design the application roller in such a way that the perforation openings have a length of less than 50 mm or 8 mm to 50 mm and a width of less than 1 mm or 0.1 mm to 1 mm, for example 0, 25 mm. The perforation openings can be cut, for example by means of a laser device in the roll shell of the applicator roll.
Eine erfindungsgemäße Auftragswalze kann auch einen Antrieb aufweisen, insbesondere einen separaten Antrieb oder Motor.An applicator roll according to the invention can also have a drive, in particular a separate drive or motor.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Auftragswalze ebenfalls changierend, d. h. in axialer Richtung oszillierend angetrieben sein.In a further embodiment of the invention, the applicator roll also iridescent, d. H. be driven in an oscillating manner in the axial direction.
Eine erfindungsgemäße Auftragswalze kann vorzugsweise vor der ersten und/oder vor der zweiten Kühlwalze eines Kühlwalzenstandes angeordnet sein. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Auftragswalze Silikonöl-Wasser-Emulsion auf eine Papierbahn in einem Abschnitt des vertikal von oben nach unten verlaufenden Bahnpfades zwischen der ersten und der zweiten Kühlwalze eines Kühlwalzenstandes auftragen. Die Auftragswalze kann dabei auf der Seite der Material- oder Papierbahn angeordnet sein, auf der sich auch die zweite Kühlwalze befindet, so dass die Emulsion auf die Oberfläche der Bahn aufgebracht wird, bevor diese über die nachfolgende Kühlwalze geführt wird und eine Abschmieren, Ablegen oder Kondensieren von Druckfarbe auf der Kühlwalze vermieden wird.An applicator roll according to the invention may preferably be arranged in front of the first and / or in front of the second chill roll of a chill roll stand. For example, an applicator roll of the present invention may apply silicone oil-water emulsion to a paper web in a portion of the vertically top-to-bottom web path between the first and second chill rolls of a chill roll stand. The application roller can be arranged on the side of the material or paper web, on which the second cooling roller is located, so that the emulsion is applied to the surface of the web before it is passed over the subsequent cooling roller and a greasing, depositing or Condensation of ink on the chill roll is avoided.
Es kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, das Innere der Auftragswalze derart auszubilden, dass dieses eine erhöhte Saugfähigkeit aufweißt, zum Beispiel kann ein schwammartiges Material oder ein Schwammkörper in dem Inneren der Auftragswalze angeordnet sein. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise Flüssigkeit aus den Perforationsöffnungen nach innen gesaugt, so dass es nicht zu einem unerwünscht hohen Flüssigkeitsauftrag oder ungleichmäßigen Auftrag kommt. Insbesondere in Verbindung mit kreisförmigen Perforationsöffnungen ist der Einsatz saugfähigen Materials von Vorteil.It may be provided in a further embodiment of the invention to form the interior of the applicator roll such that it has an increased absorbency, for example, a spongy material or a sponge body in the interior of the Order roller be arranged. As a result, liquid is sucked inwards from the perforation openings in an advantageous manner, so that there is no undesirable high liquid application or uneven application. Especially in connection with circular perforation openings, the use of absorbent material is advantageous.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Kühlwalzenstand, insbesondere ein in einen Trockner integrierter oder einem Trockner unmittelbar nachgeordneter Kühlwalzenstand, sich durch eine wie oben beschriebene erfinderische Auftragswalze auszeichnet.It can further be provided that a chill roll stand, in particular a chill roll stand integrated directly into a dryer or immediately downstream of a dryer, is characterized by an inventive application roll as described above.
Darüber hinaus kann sich eine Druckmaschine, insbesondere eine Rollenrotationsdruckmaschine oder Rollenrotationsoffsetdruckmaschine, durch eine wie oben beschriebene Auftragswalze oder durch einen Kühlwalzenstand mit einer solchen Auftragswalze oder durch einen Trockner mit einer solchen Auftragswalze auszeichnen.Moreover, a printing press, in particular a web-fed rotary printing press or web-fed rotary offset printing press, may be characterized by an applicator roll as described above or by a chill roll stand having such an applicator roll or by a dryer having such an applicator roll.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Beschichten von Materialbahnen, insbesondere von Papierbahnen im Rollenrotationsdruck oder Rollenrotationsoffsetdruck, wobei mittels der äußeren Mantelfläche des Walzenmantels einer Auftragswalze eine Flüssigkeit, insbesondere Silikonölemulsion, auf die Materialbahn aufgetragen wird, zeichnet sich dadurch aus, dass überschüssige Flüssigkeit, insbesondere solche Flüssigkeit, welche sich in einem Einlaufzwickel zwischen der Auftragswalze und der Materialbahn befindet, mittels einer Perforation im Walzenmantel in den Innenraum der Auftragswalze abgeführt wird.A method according to the invention for coating webs of material, in particular webs in web-fed rotary printing or web-fed rotary offset printing, wherein a liquid, in particular silicone oil emulsion, is applied to the web by means of the outer jacket surface of the roll shell of an applicator roll is characterized by the fact that excess liquid, in particular such liquid, which is located in an inlet gusset between the applicator roll and the web, is discharged by means of a perforation in the roll shell in the interior of the applicator roll.
Die oben in Verbindung mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Auftragswalze angegebenen Vorteile ergeben sich auch bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Beschichten von Materialbahnen, insbesondere kann in vorteilhafter Weise eine gleichmäßige Beschichtung der Materialbahn herbeigeführt werden und das Ansammeln bzw. Aufbauen von überschüssiger Flüssigkeit verringert oder gar vermieden werden.The advantages stated above in connection with the application roller according to the invention described above also result in carrying out the method according to the invention for coating material webs, in particular a uniform coating of the material web can be brought about in an advantageous manner and the accumulation or build-up of excess liquid is reduced or even avoided become.
Das Abführen der überflüssigen Flüssigkeit durch die Perforation erfolgt zum Beispiel durch die Kapillarwirkung der Perforationsöffnungen, durch die auf die Flüssigkeit wirkende Schwerkraft, durch den Druck der Flüssigkeit in Folge der Höhe des aufgebauten Reservoirs, durch den Anpressdruck im Spalt zwischen Auftragswalze und nachfolgender Walze oder Materialbahn oder durch die Saugwirkung einer mit dem Innenraum der Auftragswalze in Wirkverbindung stehenden Pumpe oder Unterdruckquelle.The removal of the excess liquid through the perforation takes place, for example by the capillary action of the perforation openings, by the force acting on the liquid gravity, by the pressure of the liquid due to the height of the built-up reservoir, by the contact pressure in the gap between applicator roll and subsequent roller or web or by the suction effect with the interior of the applicator roll in Actually connected pump or vacuum source.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben.The invention will be described below with reference to the drawings based on preferred embodiments.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1- eine Auftragswalze nach dem Stand der Technik, wobei eine Materialbahn vertikal von unten nach oben geführt und die Auftragswalze im Gleichlauf betrieben wird;
Figur 2- eine Auftragswalze nach dem Stand der Technik, wobei eine Materialbahn vertikal von unten nach oben geführt und die Auftragswalze im Gegenlauf betrieben wird;
- Figur 3
- eine Auftragswalze nach dem Stand der Technik, wobei eine Materialbahn vertikal von oben nach unten geführt und die Auftragswalze im Gegenlauf betrieben wird;
Figur 4- eine Auftragswalze nach dem Stand der Technik, wobei eine Materialbahn vertikal von oben nach unten geführt und die Auftragswalze im Gleichlauf betrieben wird;
Figur 5- eine Auftragswalze nach dem Stand der Technik, wobei eine Materialbahn horizontal und die Auftragswalze im Gleichlauf betrieben wird;
Figur 6- eine Auftragswalze nach dem Stand der Technik, wobei eine Materialbahn horizontal und die Auftragswalze im Gegenlauf betrieben wird;
- Figur 7
- zwei nacheinander angeordnete Auftragswalzen nach dem Stand der Technik, wobei eine Papierbahn horizontal geführt, eine Auftragswalze im Gleichlauf und eine Auftragswalze im Gegenlauf betrieben wird;
Figur 8- eine erfindungsgemäße Auftragswalze, wobei eine Papierbahn vertikal von oben nach unten geführt und die Auftragswalze im Gleichlauf betrieben wird;
- Figur 9
- eine erfindungsgemäße Auftragswalze, wobei eine Materialbahn vertikal von oben nach unten und die Auftragswalze im Gegenlauf betrieben wird;
Figur 10- eine erfindungsgemäße Auftragswalze, wobei eine Materialbahn horizontal und die Auftragswalze im Gegenlauf betrieben wird;
- Figur 11
- Walzenmantel einer erfindungsgemäßen Auftragswalze, die eine Perforation aufweist;
Figur 12- Ausschnitt der Mantelfläche des Walzenmantels einer erfindungsgemäßen Auftragswalze;
- Figur 13
- eine erfindungsgemäße perforierte Auftragswalze in Verbindung mit einer nachfolgenden Walze;
Figur 14- eine erfindungsgemäße perforierte Auftragswalze in Verbindung mit einer vorgeordneten und einer nachgeordneten Walze;
- Figur 15
- eine erfindungsgemäße perforierte Auftragswalze mit im Innenraum der Auftragswalze angeordneten Abführelement.
- FIG. 1
- an applicator roll according to the prior art, wherein a web is guided vertically from bottom to top and the applicator roll is operated in synchronism;
- FIG. 2
- an applicator roll according to the prior art, wherein a web is guided vertically from bottom to top and the applicator roll is operated in reverse;
- FIG. 3
- an applicator roll according to the prior art, wherein a material web is guided vertically from top to bottom and the applicator roll is operated in reverse;
- FIG. 4
- an applicator roll according to the prior art, wherein a material web is guided vertically from top to bottom and the applicator roll is operated in synchronism;
- FIG. 5
- an applicator roll according to the prior art, wherein a web is horizontal and the applicator roll is operated in synchronism;
- FIG. 6
- an applicator roll according to the prior art, wherein a material web horizontal and the applicator roll is operated in reverse;
- FIG. 7
- two successively arranged applicator rolls according to the prior art, wherein a paper web guided horizontally, an applicator roll in synchronism and an applicator roll is operated in the opposite direction;
- FIG. 8
- an applicator roll according to the invention, wherein a paper web is guided vertically from top to bottom and the applicator roll is operated in synchronism;
- FIG. 9
- an applicator roll according to the invention, wherein a material web is operated vertically from top to bottom and the applicator roll in the opposite direction;
- FIG. 10
- an applicator roll according to the invention, wherein a material web is operated horizontally and the applicator roll in the opposite direction;
- FIG. 11
- Roll shell of an applicator roll according to the invention, which has a perforation;
- FIG. 12
- Section of the lateral surface of the roll shell of an applicator roll according to the invention;
- FIG. 13
- a perforated applicator roll according to the invention in connection with a subsequent roller;
- FIG. 14
- a perforated applicator roll according to the invention in conjunction with an upstream and a downstream roll;
- FIG. 15
- a perforated applicator roll according to the invention with arranged in the interior of the applicator discharge element.
In den Zeichnungen sind einander entsprechende Merkmale mit den selben Bezugszeichen versehen.In the drawings, corresponding features are provided with the same reference numerals.
Die Figuren 1 bis 7 zeigen Auftragswalzen nach dem Stand der Technik, wobei die verschiedenen Konfigurationen, das heißt verschiedene Materialbahnen-Laufrichtungen und verschiedene Auftragswalzen-Rotationsrichtungen aufgezeigt werden. Die dargestellten verschiedenen Konfigurationen führen zu unterschiedlichen Verhältnissen in Bezug auf den Transportpfad der aufzutragenden Flüssigkeit, welche im Folgenden näher beschrieben werden sollen.Figures 1 to 7 show prior art applicator rolls, showing the various configurations, that is, different web path directions and different applicator roll directions of rotation. The various configurations shown lead to different ratios with respect to the transport path of the liquid to be applied, which will be described in more detail below.
In den Figuren 1 bis 10 ist jeweils mindestens eine Auftragswalze 1 gezeigt, welche eine Rotationsachse 2, eine Drehrichtung 4, einen Walzenmantel 6 sowie eine äußere Mantelfläche 8 aufweist. Durch die Rotation der Auftragswalze 1 schöpft diese mittels der äußeren Mantelfläche 8 eine Flüssigkeit 10, zum Beispiel eine Silikonöl-Wasser-Emulsion, aus einer Tauchwanne 12. Die mit der Flüssigkeit benetzte äußere Mantelfläche 8 der Auftragswalze 1 rollt auf der Oberfläche einer transportierten Materialbahn 14 ab und überträgt dabei die aus der Tauchwanne 12 geschöpfte Flüssigkeit 10 in Form eines geschlossenen Flüssigkeitsfilmes auf die Oberfläche der Materialbahn 14.In FIGS. 1 to 10, in each case at least one
In Figur 1 ist der Fall gezeigt, dass die Materialbahn 14 vertikal von unten nach oben geführt und die Auftragswalze 1 im Gleichlauf betrieben wird.In Figure 1, the case is shown that the
Der Begriff "Gleichlauf' soll dabei andeuten, dass die Materialbahn 14 und die Auftragswalze 1 im Kontaktbereich 16 zwischen einer Seite der Oberfläche der Materialbahn 14 und der äußeren Mantelfläche 8 der Auftragswalze 1 gleichgerichtete Oberflächengeschwindigkeiten aufweisen. Der Betrag der Oberflächengeschwindigkeiten der Materialbahn 14 und der Auftragswalze 1 können dabei jedoch unterschiedlich sein. Im Gegensatz hierzu soll der Begriff "Gegenlauf' andeuten, dass die Geschwindigkeitsrichtungen der Oberflächengeschwindigkeiten der Materialbahn 14 und der äußeren Mantelfläche 8 im Kontaktbereich 16 einander entgegengerichtet sind, wobei auch hier die Beträge unterschiedliche Werte aufweisen können.The term "synchronism" is intended to indicate that the
Wie Figur 1 zu entnehmen ist, bildet sich auf der äußeren Mantelfläche 8 des Walzenmantels 6 ein Flüssigkeitsfilm 18, welcher sich ausgehend von der Oberfläche der in der Tauchwanne bevorrateten Flüssigkeit 10 bis zum Kontaktbereich 16 erstreckt. Dieser Flüssigkeitsfilm 18 wird zusammen mit der Mantelfläche 8 gemäß der Rotation der Auftragswalze 1 mitgeführt und bewirkt eine Beschichtung der Materialbahn 14 mit einem Flüssigkeitsfilm 20. Überschüssige Flüssigkeit, welche den Kontaktbereich 16 nicht passiert und somit nicht zur Erzeugung des Flüssigkeitsfilms 20 beiträgt, läuft in Form eines Flüssigkeitsfilms 22 auf dem von der Auftragswalze 1 mittransportierten Flüssigkeitsfilm 18 zurück in die Tauchwanne 12. Somit besteht in dieser Konfiguration von Materialbahnführungsrichtung und Auftragswalzenrotation kein Problem mit sich ansammelnder überschüssiger Flüssigkeit auf der Auftragswalze oder in dem Einlaufzwickel 24 zwischen Auftragswalze 1 und der Materialbahn 14.As can be seen from FIG. 1, a
Figur 2 zeigt gegenüber Figur 1 die Verhältnisse bei umgekehrter Rotationsrichtung 4 der Auftragswalze 1. In diesem Fall wird ebenfalls ein Flüssigkeitsfilm 18 auf der Oberfläche 8 des Walzenmantels 6 der Auftragswalze 1 gebildet, der im Einlaufzwickel 24 als Flüssigkeitsfilm 22 auf die Materialbahn 14 übertragen wird. Da in diesem Fall die Auftragswalze 1 im Gegenlauf betrieben wird, nimmt die Materialbahn 14 die in den Einlaufzwickel 14 transportierte Flüssigkeit in Form des Flüssigkeitsfilms 22 vollständig auf, sodass es nicht zu einem Ansammeln überschüssiger Flüssigkeit im Einlaufzwickel 24 kommt. Des Weiteren wird zu viel geschöpfte Flüssigkeit 10 in Form eines Flüssigkeitsfilms 20 zur Tauchwanne 12 zurückgeführt, wobei dieser Flüssigkeitsfilm 20 auf dem Flüssigkeitsfilm 18 unter Einfluss der Schwerkraft verläuft.In this case, a
In Figur 3 sind die Verhältnisse gegenüber Figur 1 gezeigt, für den Fall, dass die Rotationsrichtung 4 der Auftragswalze 1 beibehalten, jedoch die Laufrichtung der Papierbahn 14 umgekehrt wird. Auch in diesem Fall kommt es nicht zu einem Aufbauen bzw. Ansammeln von überschüssiger Flüssigkeit im Einlaufzwickel 24 zwischen der Auftragswalze 1 und der Materialbahn 14.FIG. 3 shows the relationships with respect to FIG. 1, in the case where the direction of
Figur 4 zeigt eine im Gleichlauf betriebene Auftragswalze 1, wobei jedoch gegenüber Figur 1 die Transportrichtung der Materialbahn 14 in vertikaler Richtung von oben nach unten verläuft. Wie Figur 4 zu entnehmen ist, bildet sich in diesem Fall im Einlaufzwickel 24 ein Reservoir 26 überschüssiger Flüssigkeit aus, welches von dem Flüssigkeitsfilm 18 gespeist wird. In Folge des Transports der Materialbahn 14 kommt es zu Schwankungen des Anpressdrucks zwischen der Materialbahn 14 und der Auftragswalze 1 im Kontaktbereich 16, sodass aus dem Reservoir 26 eine zumindest zeitlich variierende zusätzliche Menge Flüssigkeit 28 auf die Materialbahn 14 übertragen wird. Diese, zum Beispiel als Streifen ausgebildete Beschichtung der Materialbahn 14 vermindert die Qualität eines erzeugten Druckprodukts erheblich.FIG. 4 shows a coater-driven
Wie in Figur 5 und Figur 7 gezeigt, kann das Problem sich ansammelnder Flüssigkeit im Einlaufzwickel 24 zwischen der Auftragswalze 1 und der Materialbahn 14 auch bei horizontaler Bahnführung auftreten.As shown in Figure 5 and Figure 7, the problem of accumulating liquid in the
In Figur 5 ist eine Auftragswalze 1 gezeigt, welche im Gleichlauf betrieben wird und welche mit einer Rotationsgeschwindigkeit umläuft, derart, dass in den Einlaufzwickel 24 mehr Flüssigkeit aus der Tauchwanne 12 überführt wird, als durch den Kontaktbereich 16 in Form des Beschichtungs-Flüssigkeitsfilms 20 abgeführt wird. Das Reservoir 26 könnte in diesem Fall durch eine geringere Rotationsgeschwindigkeit der Walze 1 vermieden oder abgebaut werden, jedoch kann es möglich sein, dass bei verminderter Rotationsgeschwindigkeit der Flüssigkeitsfilm 20 auf der Materialbahn 14 nicht die notwendige Stärke bzw. Schichtdicke aufweist oder zum Beispiel unregelmäßig wird, sodass der Fachmann von einer Herabsetzung der Rotationsgeschwindigkeit absehen würde.FIG. 5 shows an
In Figur 6 ist die Auftragswalze 1 aus Figur 5 im Gegenlauf betrieben gezeigt, wodurch es nicht zum Ansammeln von Flüssigkeit im Einlaufzwickel 24 kommt.FIG. 6 shows the
Die in Figur 7 gezeigte rechte Walze wird entsprechend der in Figur 6 gezeigten Walze im Gegenlauf betrieben, läuft jedoch mit höherer Rotationsgeschwindigkeit um, sodass es in diesem Fall zur Ausbildung eines Reservoirs 26 im Einlaufzwickel 24 kommt.The right-hand roll shown in FIG. 7 is operated in the opposite direction in accordance with the roll shown in FIG. 6, but revolves at a higher rotational speed, so that it turns in In this case, the formation of a
Figur 8 zeigt eine erfindungsgemäße Auftragswalze 1 mit einem Walzenmantel 6 und einer äußeren Mantelfläche 8, wobei die äußere Mantelfläche 8 des Walzenmantels 6 einen Flüssigkeitsfilm 18 aufnimmt und diesen zumindest teilweise in Form eines Flüssigkeitsfilms 22 auf eine Materialbahn 14 in einem Kontaktbereich 16 überträgt. Erfindungsgemäß weist der Walzenmantel 6 eine Perforation 30 auf, durch welche überschüssige Flüssigkeit, welche sich wie in Figur 4 gezeigt im Einlaufzwickel 24 als Reservoir 26 ansammeln könnte, in den Innenraum 32 der Auftragswalze 1 abgeführt wird und dort zum Beispiel in Form eines Flüssigkeitsfilm 34 zurück zur bevorrateten Flüssigkeit 10 in der Tauchwanne 12 geführt wird.FIG. 8 shows an
Da die bevorratete Flüssigkeit 10 in der Tauchwanne 12 außerhalb der Auftragswalze 1 und innerhalb der Auftragswalze 1 ein System kommunizierender Röhren bildet, kommt es zum Ausgleich der Flüssigkeitsspiegel innerhalb und außerhalb der Auftragswalze und dadurch gegebenenfalls zur Rückführung überschüssiger Flüssigkeit in die Tauchwanne 12.Since the stored liquid 10 forms a system of communicating tubes in the
Durch den im Kontaktbereich 16 zwischen der Auftragswalze 1 und der Materialbahn 14 herrschenden Anpressdruck wird überschüssige Flüssigkeit durch die Perforationsöffnungen der Perforation 30 in das Innere bzw. in den Innenraum 32 der Auftragswalze 1 gedrückt.As a result of the contact pressure prevailing in the
In der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragswalze 1 bildet sich auch ein Flüssigkeitsfilm 20 auf dem mit der Auftragswalze 1 mitgeführten Flüssigkeitsfilm 18 aus, welcher in Folge der Schwerkraft zurück in die Tauchwanne 12 läuft.In the embodiment of the
Das Verhindern des Ausbildens eines Reservoirs 26 im Einlaufzwickel 24 (vgl. Figur 4) kann zum Beispiel durch geeignete Wahl der Perforation, das heißt durch die Anzahl und Ausgestaltung bzw. Anordnung der Öffnungen auf der Oberfläche der Walze 1 oder auch durch die Rotationsgeschwindigkeit der Auftragswalze 1 beeinflusst oder gar gesteuert werden. Die Rotationsgeschwindigkeit kann dabei auch von einer Steuereinheit vorgegeben werden.Prevention of the formation of a
Wie Figur 8 ferner zu entnehmen ist, nimmt die innere Mantelfläche 36 des Walzenmantels 6 ebenfalls einen Flüssigkeitsfilm 38 aus dem Flüssigkeitsvorrat 10 mit, jedoch wird dieser Flüssigkeitsfilm 38 ohne an die Außenfläche, das heißt ohne an die äußere Mantelfläche 8 des Walzenmantels 6 zu gelangen, mit der Auftragswalze 1 umgeführt und wieder der bevorrateten Flüssigkeit 10 zugeführt. Bei gängigen maximalen Rotationsfrequenzen der Auftragswalze 1 von etwa 50 bis 200 Umdrehungen pro Minute kann es nicht zu einem Durchtreten der Flüssigkeit durch die Perforation 30 von innen nach außen in Folge der durch die Rotation der Auftragswalze 1 erzeugten Fliegkraft kommen.As can also be seen from FIG. 8, the inner
Es sei hier erwähnt, dass vorteilhafterweise die Rotationsfrequenz der Auftragswalze derart gewählt wird, dass deren Oberflächengeschwindigkeit einen vorgegebenen Prozentwert der Materialbahngeschwindigkeit annimmt, d. h. bei Geschwindigkeitsänderungen der Materialbahn, zum Beispiel beim Anfahren der Maschine, ändert sich entsprechend auch die Rotationsfrequenz der Auftragswalze. Dieser Prozentwert liegt gewöhnlich im Bereich von 1% bis 10%, zum Beispiel zwischen 2% und 5% oder zum Beispiel unter etwa 3%. Eine vorteilhafte Auftragswalze in Verbindung mit vertikaler Bahnführung kann zum Beispiel eine maximale Rotationsfrequenz von unter 100, insbesondere 75 Umdrehungen pro Minute aufweisen.It should be mentioned here that advantageously the rotational frequency of the application roller is chosen such that its surface speed assumes a predetermined percentage of the material web speed, d. H. at speed changes of the material web, for example when starting the machine, the rotational frequency of the applicator roll changes accordingly. This percentage is usually in the range of 1% to 10%, for example between 2% and 5% or, for example, below about 3%. An advantageous application roller in conjunction with a vertical web guide can, for example, have a maximum rotational frequency of less than 100, in particular 75, revolutions per minute.
Figur 9 zeigt die Auftragswalze 1 aus Figur 8, jedoch jetzt im Gegenlauf zur Materialbahn 14. Auch in diesem Fall führt die Oberfläche 8 des Walzenmantels 6 einen genügend starken Flüssigkeitsfilm 18 aus der Vorratswanne 12 mit, sodass ein Beschichtungs-Flüssigkeitsfilm 22 von gewünschter Stärke auf der Materialbahn 14 ausgebildet werden kann. Es ist somit problemlos möglich, die Auftragswalze 1 im Gleichlauf oder im Gegenlauf zu betrieben und evtl. zwischen beiden Betriebszuständen zu wechseln.FIG. 9 shows the
Es sei ferner angemerkt, dass das Problem des Farbaufbaus auf der Auftragswalze in den in Figuren 2, 3 und 6 gezeigten Situationen besteht, da in dem Kontaktbereich 16 die Bahn 14 und die Oberfläche der Auftragswalze 1 nicht mit Flüssigkeit beschichtet sind. Demgegenüber ist dieses Problem durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Auftragswalze in der in der Figur 9 gezeigten Situationen gelöst, da die Walzenoberfläche 8 der Auftragswalze 1 durch die Kapillarwirkung de Perforationsöffnungen 42 benetzt wird.It should also be noted that the problem of color build-up on the applicator roll in the situations shown in Figures 2, 3 and 6, since in the
Ein weiterer störender Effekt der Auftragswalzen nach dem Stand der Technik sei hier beschrieben. Wird eine konventionelle Auftragswalze im Gegenlauf betrieben, so wird mehr Flüssigkeit übertragen als im Gleichlauf-Betrieb, da bei Gleichlauf die Flüssigkeit den Kontaktbereich passieren muss.Another disturbing effect of the applicator rolls according to the prior art will be described here. If a conventional applicator roll is operated in the opposite direction, more liquid is transferred than in synchronous operation, since the liquid must pass through the contact area during synchronization.
Eine erfindungsgemäße Auftragswalze dagegen kann auch im Gleichlauf genügend Flüssigkeit, z. B auf eine Materialbahn übertragen, da in dieser Betriebsart nach Passieren des Kontaktbereichs Flüssigkeit aus den Perforationsöffnung gezogen werden kann. Der Bediener kann deshalb in vorteilhafter Weise ebenso gut den Gleichlaufbetrieb wie den Gegenlaufbetrieb wählen und somit den Farbaufbau auf der Auftragswalze verhindern.On the other hand, an applicator roll according to the invention can also produce sufficient liquid, for example, in synchronism. B transferred to a web, since in this mode after passing the contact area liquid can be pulled out of the perforation opening. The operator can therefore choose as well as the synchronous operation as the mating mode and thus prevent the buildup of color on the applicator roll in an advantageous manner.
In Figur 10 ist des Weiteren gezeigt, wie durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Auftragswalze 1 verhindert werden kann, dass sich ein Reservoir 24 im Einlaufzwickel 26 (vgl. Figur 7, rechte Walze) bei horizontaler Bahnführung ausbildet. Überschüssige Flüssigkeit wird im Bereich des Einlaufzwickels 24 oder des Kontaktbereichs 16 durch die Perforation 30 in das Innere 32 der Auftragswalze 1 abgeführt und dort in Form eines Flüssigkeitsfilms dem Flüssigkeitskreislauf in den Flüssigkeitsvorrat 10 in der Tauchwanne 12 wieder zugeführt. Eine vorteilhafte Auftragswalze in Verbindung mit horizontaler Bahnführung kann zum Beispiel einen Durchmesser zwischen 30 mm und 50 mm, insbesondere etwa 38 mm, und eine maximale Rotationsfrequenz zwischen 150 und 200 Umdrehungen pro Minute, aufweisen.FIG. 10 also shows how the use of an
Anders als in Figur 10 gezeigt, kann die erfindungsgemäße Auftragswalze 1 bei horizontaler Bahnrührung auch mit Vorteil im Gleichlauf betrieben werden (vergleiche Figur 7, linke Walze).Unlike in FIG. 10, the
Figur 11 zeigt den Walzenmantel 6 einer erfindungsgemäßen Auftragswalze 1 mit einer Rotationsachse 2, wobei in einem Bereich 40 die Perforation des Walzenmantels dargestellt ist. Die Perforation ist als eine Linienperforation ausgebildet, wobei die Perforationsöffnungen im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse und axial sowie in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.FIG. 11 shows the
Figur 11 ist weiterhin auch zu entnehmen, dass der axiale Wirkbereich 46, angedeutet durch die beiden gestrichelt dargestellten Umfangslinien, wenigstens eine Perforationsöffnung aufweist. Obwohl in Figur 11 nicht dargestellt, kann eine erfindungsgemäße Auftragswalze an der gesamten wirkenden Oberfläche des Walzenmantels eine Perforation wie im Bereich 40 gezeigt aufweisen und somit derart ausgebildet sein, dass jeder axiale Wirkbereich 46, das heißt jeder axiale Bereich, der zur Übertragung von Flüssigkeit vorgesehen ist, wenigstens eine Perforationsöffnung 43 aufweist.FIG. 11 also shows that the axial
Figur 12 zeigt den Bereich 40 in vergrößerter und schematischer Darstellung, wobei die versetzte Anordnung der Perforationsöffnungen 42, sowohl in axialer Richtung Y als auch in Umfangsrichtung X erkennbar ist. Die einzelnen Perforationsöffnungen 42a bis 42d weisen jeweils eine Länge L und eine Breite B auf, wobei sich die Länge L in axialer Richtung und die Breite B in Umfangsrichtung erstreckt. Es ist Figur 12 weiterhin zu entnehmen, dass die Perforationsöffnungen 42a bis 42d einen gemeinsamen axialen Bereich C überdecken. Für den Fall, dass sich alle Endabschnitte der Perforationsöffnungen 42 in dieser Weise überdecken, kann sichergestellt werden, dass es keine axialen Bereiche der Auftragswalze 1 gibt, welche nicht wenigstens eine Perforationsöffnung oder wenigstens einen Teil einer Perforationsöffnung aufweisen und somit eine Streifenbildung durch nicht abgeführte überschüssige Flüssigkeit verhindern.Figure 12 shows the
Die beiden Perforationsöffnungen 42b und 42d weisen, wie in Figur 12 gezeigt, einen axialen Versatz oder Offset von DY und einen in Umfangsrichtung weisenden Versatz oder Offset von DX auf. Die Oberfläche der Auftragswalze 1 zwischen den Perforationsöffnungen 42 ist gemäß der Erfindung genügend groß, dass ein ausreichendes Schöpfen von Flüssigkeit und das Aufnehmen und Übertragen dieser Flüssigkeit in gewünschter und notwendiger Menge sichergestellt ist. Es kann zum Beispiel vorteilhafterweise vorgesehen sein, das Verhältnis der Gesamtfläche der Öffnungen 42 zur Gesamt-Oberfläche der Auftragswalze 1 im Bereich zwischen 1% und 50% zu wählen. Zum Abbauen oder Verhindern von Reservoiren 26 wird vorteilhaft ein Verhältnis von unter 5%, insbesondere unter 3% oder insbesondere von etwa 1% gewählt. Um mit der Auftragswalze 1 eine Wiederbefeuchtung einer getrockneten Materialbahn, zusätzlich zum Auftrag von zum Beispiel Silikonölemulsion, zu erreichen, wird vorteilhaft ein Verhältnis von über etwa 10% gewählt.As shown in Figure 12, the two
Außer einer Linienperforation ist auch jede andere Art der Perforation denkbar, zum Beispiel eine Lochperforation, wobei die Perforationsöffnungen zum Beispiel mit Vorteil einen Durchmesser von 1 mm bis 10 mm, insbesondere etwa 2mm oder etwa 4 mm aufweisen können.In addition to a line perforation, any other type of perforation is conceivable, for example a perforated perforation, wherein the perforation openings can advantageously have a diameter of 1 mm to 10 mm, in particular about 2 mm or about 4 mm.
In Figur 13 ist des Weiteren gezeigt, dass die Auftragswalze 1 den Flüssigkeitsfilm 18 auch auf eine nachgeordnete Walze 48 übertragen kann und dabei mit Vorteil zur Verhinderung des Entstehens eines Flüssigkeitsreservoirs in dem Einlaufzwickel 24 zwischen der Auftragswalze 1 und der nachgeordneten Walze 48 eingesetzt werden kann. Somit ist es zum Beispiel möglich, die erfindungsgemäße Auftragswalze auch in einem Farbwalzenoder Feuchtwalzenzug innerhalb eines Farb- oder Feuchtwerkes einer Druckmaschine einzusetzen.FIG. 13 further shows that the
Wie in Figur 14 gezeigt, kann die erfindungsgemäße Auftragswalze 1 auch zwischen einer vorgeordneten Walze 50 und einer nachgeordneten Walze 48 zum Übertragen einer Flüssigkeit von der vorgeordneten Walze 50 auf die nachgeordnete Walze 48 eingesetzt werden. Dabei verhindert die erfindungsgemäße Auftragswalze 1, welche in diesem Fall auch als Übertragungswalze bezeichnet werden kann, das Entstehen eines Reservoirs im Einlaufzwickel 24 zwischen der nachgeordneten Walze 48 und der Auftragswalze 1 als auch das Entstehen eines Reservoirs im Einlaufzwickel 52 zwischen der vorgeordneten Walze 50 und der Auftragswalze 1. Überschüssige Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, Farbe, Feuchtmittel oder Silikonölemulsion, wird durch die Perforation 30 im Walzenmantel 6 der Auftragswalze 1 in den Innenraum 32 der Auftragswalze 1 abgeführt.As shown in FIG. 14, the
Die überschüssige Flüssigkeit kann sodann (wie in Figur 15 gezeigt) in axialer Richtung aus der Auftragswalze 1 geführt werden oder wiederum wie in Figur 14 gezeigt, durch die Perforation in Folge der Schwerkraft einem Auffangbereich 54, zum Beispiel in Form eines gebogenen Bleches zugeführt und von dort insbesondere mittels einer Pumpe 56 dem Flüssigkeitsvorrat 10 wieder zugeführt werden.The excess liquid can then (as shown in FIG. 15) be guided in the axial direction out of the
Demgegenüber ist Figur 15 zu entnehmen, dass die durch die Perforation 30 in den Innenraum 32 der Auftragswalze 1 abgeführte Flüssigkeitsmenge dort auch von einem Aufnahmemittel 58 aufgefangen werden kann, welches zum Beispiel an der inneren Mantelfläche 36 der Auftragswalze 1 anliegt. Die in dem Aufnahmemittel 58 enthaltene Flüssigkeit 60 kann nun zum Beispiel in axialer Richtung aus dem Innenraum 32 der Auftragswalze, zum Beispiel durch die Endabschnitte bzw. die Lagerzapfen der Auftragswalze 1, abgeführt und insbesondere einem Flüssigkeitskreislauf wieder zugeführt werden.In contrast, FIG. 15 reveals that the quantity of liquid discharged through the
- 11
- Auftragswalzeapplicator roll
- 22
- Rotationsachseaxis of rotation
- 44
- Drehrichtungdirection of rotation
- 66
- Walzenmantelroll shell
- 88th
- äußere Mantelflächeouter jacket surface
- 1010
- Flüssigkeitliquid
- 1212
- Tauchwannedip trough
- 1414
- Materialbahnweb
- 1616
- Kontaktbereichcontact area
- 1818
- Flüssigkeitsfilmliquid film
- 2020
- Flüssigkeitsfilmliquid film
- 2222
- Flüssigkeitsfilmliquid film
- 2424
- Einlaufzwickelinlet pocket
- 2626
- Reservoirreservoir
- 2828
- unterbrochener Flüssigkeitsfilminterrupted liquid film
- 3030
- Perforationperforation
- 3232
- Innenrauminner space
- 3434
- Flüssigkeitsfilmliquid film
- 3636
- innere Mantelflächeinner jacket surface
- 3838
- Flüssigkeitsfilmliquid film
- 4040
- BereichArea
- 4242
- Perforationsöffnungenperforation
- 42a - d42a - d
- Perforationsöffnungenperforation
- 4646
- axialer Wirkbereichaxial effective range
- 4848
- nachgeordnete WalzeSubordinate roller
- 5050
- vorgeordnete Walzeupstream roller
- 5252
- Einlaufzwickelinlet pocket
- 5454
- Auffangbereichcatch area
- 5656
- Pumpepump
- 5858
- Aufnahmemittelreceiving means
- 6060
- Flüssigkeitliquid
- XX
- Umfangsrichtungcircumferentially
- YY
- axiale Richtungaxial direction
- LL
- Länge der PerforationsöffnungLength of the perforation opening
- BB
- Breite der PerforationsöffnungWidth of the perforation opening
- CC
- gemeinsamer axialer Bereichcommon axial area
- DXDX
- Offset in UmfangsrichtungOffset in the circumferential direction
- DYDY
- Offset in axialer RichtungOffset in the axial direction
Claims (11)
- Form roller having a roller sleeve (6), wherein the outer sleeve surface (8) of the roller sleeve (6) picks up and at least partially transfers a liquid (10, 18, 20),
characterized in
that the roller sleeve (6) has a perforation (30, 42, 42a-d), through which excess liquid (26) is carried away into the interior (32) of the form roller (1). - Form roller according to claim 1,
characterized in
that the perforation (30, 42, 42a-d) carries away into the interior (32) of the form roller (1) excess liquid (26), in particular water, fountain solution, silicone oil emulsion or ink that is situated in a feed gap (24) between the form roller (1) and a downstream rotating element (48), in particular a roller or a cylinder, or an element (14), in particular a material web or a paper web, that is running continuously away. - Form roller according to claim 1 or 2,
characterized in
that the form roller (1) by means of the outer sleeve surface (8) of the roller sleeve (6) draws the
liquid (10) from a dip tank (12) or receives the liquid (10) from an upstream rotating element (50), in particular a roller. - Form roller according to claim 3,
characterized in
that the liquid (34) carried away into the interior (32) of the form roller (1) is fed at least partially through the perforation (30, 42, 42a-d) to the dip tank (12). - Form roller according to one of the preceding claims,
characterized in
that the perforation (30, 42, 42a-d) is designed in such a way that each axial effective region (46) of the form roller (1) has at least one perforation opening (42, 42a-d) . - Form roller according to one of the preceding claims,
characterized in
that the perforation (30, 42, 42a-d) is designed in such a way or is designed in such a way as a line perforation (42, 42a-d) that perforation openings (42, 42a-d) arranged offset in peripheral direction (X) and in axial direction (Y) partially overlap common axial regions (C). - Form roller according to claim 6,
characterized in
that the perforation openings (30, 42, 42a-d) have a length (L) of less than 50 mm and a width (B) of less than 1 mm. - Form roller according to one of the preceding claims,
characterized in
that the interior of the form roller (1) comprises absorbent material, in particular a sponge-like material or a sponge body. - Cooling roller stand, in particular a cooling roller stand integrated into a drier or disposed downstream of a drier,
characterized by
at least one form roller (1) according to one of claims 1 to 8. - Printing press, in particular a web-fed printing press or web-fed offset printing press,
characterized by
at least one form roller (1) according to one of claims 1 to 8 or by a cooling roller stand having at least one form roller (1) according to one of claims 1 to 8 or by a drier, in particular a hot-air drier, having an integrated or immediately downstream cooling roller stand that has at least one form roller (1) according to one of claims 1 to 8. - Method of coating material webs (14), in particular paper webs in web-fed printing or web-fed offset printing, wherein by means of the outer sleeve surface (8) of the roller sleeve (6) of a form roller (1) a liquid (10, 18, 20), in particular silicone oil emulsion, is applied onto the material web (14),
characterized by the method step:carry away excess liquid (26), in particular liquid that is situated in a feed gap (24) between the form roller (1) and the material web (14), into the interior (32) of the form roller (1) by means of a perforation (30, 42, 42a-d) in the roller sleeve (6).
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