EP1877258A1 - Device and method for the corona treatment of flat material - Google Patents

Device and method for the corona treatment of flat material

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Publication number
EP1877258A1
EP1877258A1 EP06791506A EP06791506A EP1877258A1 EP 1877258 A1 EP1877258 A1 EP 1877258A1 EP 06791506 A EP06791506 A EP 06791506A EP 06791506 A EP06791506 A EP 06791506A EP 1877258 A1 EP1877258 A1 EP 1877258A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
treatment
electrode
transport
gap
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06791506A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Joachim Jung
Bernd Schwarz
Oliver Treichel
Peter Holl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IST Metz GmbH
Original Assignee
IST Metz GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IST Metz GmbH filed Critical IST Metz GmbH
Publication of EP1877258A1 publication Critical patent/EP1877258A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/10—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by electric discharge treatment
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for corona treatment of sheet-like flat material, having a rotatable for transporting the flat material roll-shaped transport electrode, under limitation of a treatment gap for the sheet opposite the transport electrode arranged treatment electrode, a high voltage source for applying a high-frequency electrical voltage to the Treatment electrode, and with the transport electrode on the shell side arranged sheet grippers for edge-side recording of Flachmateri- albio.
  • Corona treatment is a technology known per se in the printing industry in which sheet or sheet-like materials are pretreated or modified on their surface by means of electrical discharge charges.
  • the aim of this treatment is to functionalize the material surface in such a way that favorable properties, in particular good adhesion of coating compositions, can also be achieved on non-polar substrates for subsequent process steps such as printing, laminating or gluing.
  • the web material is passed through a treatment gap or discharge gap whose gap width is typically in the range of a few millimeters.
  • the gap width is composed of the thickness of the material web and a gap over the surface to be treated thereof.
  • a generic device for corona treatment of, for example, printable flat material sheets is known from DE 100 39 073 A1.
  • This document deals in particular with the solution of the problem, as in spite of the height of the treatment gap limiting technical boundary conditions for corona production nevertheless a harmless passage of the sheet gripper on a roller formed as a transport electrode is possible.
  • an adjusting device is provided with which the gap width of the treatment gap between a working position and a gripper passage position in dependence on the circulation of the sheet gripper is made possible.
  • the object of the invention is to present a device of the generic type as well as a related method for the corona treatment of flat materials, which can be produced comparatively inexpensively or ensure safe operation and a high quality of treatment.
  • the device should also be capable of being involved in printing tasks.
  • the device according to the invention accordingly has a corona treatment device in the form of a bow-down holder, in which the at least one treatment electrode is arranged, and in which in transport Seen in front of and behind the at least one devissiisionseye blow means are arranged or formed, through which a gaseous medium can be conducted on the sheet located in the treatment gap such that it rests flat or flat on the outer surface of the transport electrode at least in the region of the treatment gap.
  • a corona treatment device in the form of a bow-down holder, in which the at least one treatment electrode is arranged, and in which in transport Seen in front of and behind the at least one departmentsiisionseye blow means are arranged or formed, through which a gaseous medium can be conducted on the sheet located in the treatment gap such that it rests flat or flat on the outer surface of the transport electrode at least in the region of the treatment gap.
  • the invention is based on the finding that the described technical problems, in particular those of the Bogengreifer miclasses through the treatment gap, can be solved comparatively easily when the height of the treatment gap is kept constant at the necessary extent.
  • this requires special measures in the voltage supply and voltage control of the at least one treatment electrode and in the holding down of the flat material sheet in the treatment gap, especially at the end of the material sheet.
  • the treatment gap which is significantly enlarged in comparison to known devices and methods for the arc passage, is bridged by a corona discharge between the at least one treatment electrode and the counterelectrode by means of a special control method for the voltage supply of the at least one treatment electrode, which will be discussed below.
  • the treatment device according to the invention has at least two transversely elongate, transversely to the transport direction, about rod-shaped or cylindrical treatment electrodes, which are arranged parallel to each other.
  • rod-shaped or cylindrical treatment electrodes which are arranged parallel to each other.
  • the at least one treatment electrode is arranged in an electrode chamber within the treatment device.
  • This electrode chamber is essentially formed by a housing which serves to accommodate at least one treatment electrode, but also allows the targeted bypassing of a cooling gas flow to the same.
  • At least one suction channel for the extraction of gaseous media from the treatment gap is formed in the treatment device.
  • gaseous media may contain, for example, environmentally harmful ozone, which arises during the corona treatment and can be specifically sucked out of the treatment gap by this structure.
  • this medium is passed close to the electrodes, so that they are cooled.
  • the at least one suction channel is connected via at least one opening with the interior of the electrode chamber.
  • the treatment device has at least one supply channel for supplying a gaseous medium to the treatment gap.
  • this gaseous medium is ambient air, but it is also possible to specifically direct such gases onto the sheet-like sheet material which, even in the treatment nip, can neutralize the ozone formed there or completely prevent its formation.
  • the gas flow which can be conducted through the at least one feed channel onto the flat material is used according to the invention to secure the flat material when passing through the treatment gap and, above all, flat on the lateral surface of the transport electrode impose. This is especially advantageous for the end region of the sheet-like sheet material.
  • the at least one suction channel forms the inner walls of at least two feed channels for the gaseous medium, so that these channels can be produced inexpensively and with small footprint.
  • openings are formed between the at least one treatment electrode and the walls of the electrode chamber and / or between the individual treatment electrodes, through which the gaseous medium from the treatment gap into the
  • the sucked medium completely covers the treatment electrodes.
  • the blowing means preferably have outlet nozzles which, preferably pointing radially to the transport electrode, connect the at least one feed channel to the treatment gap.
  • the blowing means are separately formed for example as perforated plates and connected to the housing of the treatment device so that electrical flashovers are avoided by the electrodes. It is also advantageous in this connection if the blowing means are adapted at least to their side of the circumferential geometry of the transport electrode facing the transport electrode, that is to say they are approximately slightly cylindrical.
  • a further feature of the invention is that the stationary held blowing means have radial recesses on their side facing the transport electrode, which are arranged and formed such that the sheet gripper of the transport electrode during rotation thereof without changing the height of the treatment gap under the treatment device can be passed.
  • These recesses are formed for example as grooves and arranged parallel to each other at a distance next to each other on the blowing means.
  • the air gap within the treatment gap for the sheet-shaped sheet material has a height of 1 mm to 2 mm, and the distance of the treatment electrodes from the lateral surface of the transport electrode 5 mm to 10 mm, preferably more than 7 mm. In particular distances between 5 and 7 mm are preferred for easy passage of the sheet grippers.
  • the treatment device is integrated as an insert unit or insert into a sheet-fed printing machine, wherein the counterpressure cylinder of the sheet-fed printing machine forms the transport electrode in front of the first printing unit and can thus perform two functions in the printing process.
  • this corona treatment system can be completely installed in an existing conventional printing press, so that it can be used subsequently as a corona-treating printing press.
  • the treatment device is associated with a power supply and control device comprising an electric generator for supplying power to the treatment electrodes, an electrode voltage timer, an electrode voltage interrupt controller, a high voltage electrical transformer, and control and regulation means for sheet transport control and control of gas pumps.
  • the interrupt control is signal-technically connected to a sensor with which the position of at least one sheet gripper on the transport electrode can be detected during a rotation thereof.
  • the clock generator is connected to a setting means for setting the pulse duration and to a setting means for setting the pulse pause duration of the pulsed electrical voltage for the at least one treatment electrode.
  • the at least one supply channel for the gaseous medium is connected to a gas pump which, controlled by the power supply and control device, can provide such a gas flow for blowing means that both the entire Arc and thus the sheet end of the sheet material when passing the treatment gap surface rests on the lateral surface of the treatment electrode.
  • the at least one suction channel is connected to a gas pump with which the suctioned gas stream can be conducted to an ozone conversion device controlled by the voltage supply and control device.
  • the aspirated, ozone-carrying gaseous medium is converted there into environmentally friendly gases.
  • a pressure sensor is preferably arranged in the region of the treatment gap, which is connected, for example, via a sensor line to the voltage supply and control device.
  • a gas suction device may be formed in the transport electrode, with which even very thick flat materials can be held flat on the transport electrode.
  • This Gasansaugvorraum comprises radial bores in the lateral surface of the transport electrode, which are connected via at least one gas line with a gas pump. This gas pump generates a negative pressure in the region of the lateral surface of the transport electrode, at least in the region of the treatment gap, which temporarily allows the flat material to adhere to it particularly well.
  • the object mentioned at the outset is achieved by passing a gaseous medium onto the sheet located in the treatment gap through blowing means arranged in front of and behind the at least one treatment electrode so that it rests flat on the outer surface of the transport electrode, at least in the region of the treatment gap and is corona treated only on its upper side facing the treatment electrode.
  • the invention also relates to a method for controlling a device according to at least one of the aforementioned features.
  • the voltage supply of the at least one treatment electrode takes place in such a way that a combination of the amplitude level of the electrical voltage, its frequency, its pulse shape, pulse length, pulse pause length and flank shape depends on an application case-related, inter alia, the dielectric properties of the flat material in conjunction with an impedance matching by suitable cable routing and cable length as well the electrodes in the treatment gap at atmospheric pressure electrical discharges for corona treatment of flat materials over a distance of more than 5 mm between the at least one treatment electrode and the transport electrode and over a width of 10 mm to at least 2000 mm can be achieved.
  • the method provides that the voltage supply for the at least one treatment electrode is interrupted when a sheet gripper has been sensed in the region of the treatment device. This prevents a negative influence on the pretreatment.
  • a particularly important feature of the method provides that the sheet grippers are passed unhindered during recirculation of the transport electrode through recesses of the stationarily held blowing agent.
  • the gaseous medium be directed radially against the transport electrode via the blowing means.
  • the pumping capacity of the gas pump for aspirating the gaseous medium from the treatment gap can be controlled or regulated such that, on the one hand, environmentally harmful gas is removed from the treatment gap and, on the other hand, the contact pressure of the gas flow from the blowing agents to the flat material is not adversely affected.
  • sensor information of a related pressure sensor can be used which measures the gas pressure in the treatment gap or at least in its area.
  • FIG. 1 is an enlarged detail view corona treatment device of FIG. 1,
  • FIG. 2 is an illustration of the partial section A-A of FIG. 2,
  • FIGS. 1 to 3 shows a schematic representation of a corona treatment system with the corona treatment device according to FIGS. 1 to 3 and with power supply and control devices,
  • FIG. 5 shows by way of example a clocked voltage curve over time for the supply of treatment electrodes
  • FIG. 6 shows by way of example a clocked course of interruptions in the voltage supply according to FIG. 5.
  • the apparatus initially comprises a roller-shaped transport electrode 1, which also serves as an impression cylinder of a sheet-fed printing press, which is provided with sheet grippers 11 in a manner known per se in the region of its lateral surface.
  • a sheet 30, here a sheet to be treated by a corona discharge before a printing process with a thickness of up to 0.8 mm is clamped in the transport electrode 1 so that it can be moved under a treatment device 12.
  • the treatment device 12 initially comprises an elongated housing 13 in which an electrode chamber 18 is formed. In this electrode chamber 18, two elongated electrodes 2a and 2b are arranged, which are supplied by a power supply and control device 29 with a pulsed high voltage. This high voltage supply will be discussed below in connection with FIG. 4.
  • treatment apparatus 12 An important innovation of this treatment apparatus 12 is that the treatment electrodes 2a, 2b are arranged radially so far away from the lateral surface of the transport electrode 1 that the sheet grippers 11 projecting radially beyond this lateral surface and the flat material 30 to be held extend the treatment apparatus 12 can pass harmlessly without movement.
  • the treatment apparatus 12 is therefore arranged far away from the flat material 30 such that it does not mechanically press the flat material 30 onto the transport electrode 1.
  • the treatment device 12 has a pressure-gas-operated holding system.
  • This holding system comprises at least two feed channels 14, 15 for a gaseous medium 16 or 17, wherein this medium may be air in the simplest case.
  • the feed channels 14, 15 are connected upstream with a gas pump 34 conveying the gaseous medium 16, 17 and end downstream substantially perpendicularly with respect to the jacket surface of the treatment electrode 1.
  • the gas flow or the blown air directed onto the flat material 30 becomes the same during the course of time entire corona treatment process in the treatment gap 31 plan on the lateral surface of the transport electrode 1 held.
  • This hold-down device works particularly advantageously for the flat material 30 when a gas jet strikes the flat material in front of and behind the two treatment electrodes 2a, 2b in the transport direction 32.
  • a gas jet strikes the flat material in front of and behind the two treatment electrodes 2a, 2b in the transport direction 32.
  • the treatment device 12 has at the downstream end of the two supply channels 14, 15 a blowing agent 22 or 23 upstream or downstream of the two treatment electrodes 2a, 2b, which is here produced separately and connected to the housing 18 Perforated sheets are formed.
  • these blowing means 22, 23 can also be an integral part of the housing 13, 18 of the treatment device 12, ie, after their perforation has been formed by a forming process together with the remaining housing 18 from a sheet metal blank.
  • blowing means 22, 23 are advantageously designed exchangeable, so that 30 different blowing means 22, 23 may be provided for different thick or material-related different types of flat materials.
  • blow-off nozzles 27, 28 are formed in the simplest case as radial bores in the blowing means 22, 23.
  • the blow-off nozzles 28 open directly into the already mentioned treatment gap 31, while other blow-off nozzles 27 open into recesses 24 for the sheet grippers 11, which in this embodiment are used for Reduction of the necessary height between the radial underside of the treatment electrodes 2a, 2b and the lateral surface of the transport electrode 1 in the blowing means 22, 23 are provided.
  • the invention provides in another advantageous variant that in the housing 18 of the treatment device 12 at least one suction channel 19 is integrated.
  • the walls of this at least one suction channel 19 at the same time also form inner walls of the feed channels 14, 15.
  • the suction channel 19 is connected at its upstream end via an opening 21 with the interior of the electrode chamber 18.
  • the treatment electrodes 2a and 2b are arranged in the treatment chamber 18 such that a gap 26 is formed between them and openings 33 are formed between them and the walls of the treatment chamber 18.
  • a gaseous medium 20 located in the treatment gap can be sucked into the treatment chamber 18 and from there via the opening 21 into the suction channel 19. Since air present in the treatment nip during the corona treatment undergoes an ozone enrichment, according to another aspect of the invention, this air is specifically to be sucked out of the treatment nip 31 and neutralized.
  • the suction channel 19 is for this purpose connected via an extraction pump 35 to an ozone conversion device 36, in which an ozone-containing gas 20 extracted from the treatment gap 31 can be converted into an environmentally friendly gas.
  • a gas suction device 47 is integrated in the transport electrode 1.
  • This gas suction device 47 comprises radial bores 48 in the lateral surface of the transport electrode 1, which are connected via at least one gas line 50 to a gas pump 49.
  • This gas pump 49 generates a negative pressure in the region of the circumferential surface of the transport electrode 1, which temporarily allows the flat material 30 to adhere to it particularly well.
  • a suitable control and regulating means 39 such as a computer with analog-to-digital converter available.
  • the devices to be controlled or regulated of the treatment system 10 according to FIG. 4 also include the two aforementioned gas pumps 34 and 35, which are connected to the voltage supply and control device 29 via control lines 37 and 38, respectively.
  • the pumps 34, 35 are controlled in operation with the aid of sensor information of a pressure sensor 42 so that on the one hand such a gas stream is blown into the treatment gap 31, that during the entire passage of the sheet 30 through the same flat material 30 plan on the lateral surface of the transport electrode. 1 rests on the other hand, as much as possible of the ozone-containing gas 20 is sucked out of the treatment gap 31.
  • the pressure sensor 42 measures the gas pressure at least in the region of the treatment gap 31, but preferably in the same, and is connected by means of a Sensorieung 43 with the control and Regeiungs- means 39.
  • the voltage supply and control device 29 also has an electrical generator 9 which generates the supply voltage for the two treatment electrodes 2a, 2b at a suitable level.
  • This electrical voltage U is clocked by means of a timer 6, which is manually or computer controlled adjustable by means of adjusting devices.
  • An adjustment device 7 serves to adjust the time length t s Pu ⁇ of voltage pulses and an adjuster 8 for adjusting the temporal length t Pau se of interruptions in the power supply.
  • an interrupt controller 5 which is preferably connected to the control and regulation means 39 via a data or control line 44, is integrated in the voltage supply and control device 29.
  • this interrupt controller 5 the power supply for the two treatment electrodes 2a, 2b for a period t A us interruptible, which is considerably longer than the above period tp housing.
  • the period t A us is set as long as the sheet grippers 11 need to move under the treatment electrodes 2 a, 2 b.
  • a measured value of a sensor 3 is used, with which the position of at least one of the sheet gripper 11 in relation to the treatment device 12 can be determined.
  • this sensor 3 is connected via a sensor line 41 to the interrupt controller 5.
  • the clocked by the devices 5 and 6 electrical voltage U is then fed to a transformer 4, which transforms the same into a suitable high voltage. From there, this pulsed high voltage passes via a line 40 to the two treatment electrodes 2a, 2b. about Lines 45 and 46, the transformer 4 and the transport electrode 1 are grounded.
  • the course of the clocked high voltage U over the time t is shown by way of example. According to the invention it is provided that the voltage supply of the at least one treatment electrode 2a, 2b takes place in such a way that by an application case-related combination of the amplitude height
  • FIG. 5 and 6 illustrates that a sum of many individual pulses with the length tp u ⁇ s and single pauses tp auS e produces a switch-on duration ten during one rotation of the transport electrode 1.
  • This switch-on duration t E i n then follows the switch-off duration t Off , which describes the period of time that the sheet holders 11 need for their passage under the treatment electrodes 2 a, 2 b.
  • corona treatment system 10 provides a mechanically extremely simple device by means of which even comparatively thick sheet-shaped flat materials 30 can be corona treated, without requiring mechanical pressing of the same onto the transport electrode 1.

Abstract

The invention relates to a device and a method for the corona treatment of flat material (30) using a cylindrical transport electrode (1) that can be rotated in such a way as to transport the flat material, a treatment electrode (2a,b) which is arranged opposite the transport electrode (1) and defines a treatment gap (31) for the flat material (30), a high-voltage source (4) for applying a high-frequency electrical voltage to the treatment electrode (2a, b), and sheet holders (11) which are arranged on the envelope side of the transport electrode (1) and used to receive the edges of sheets of flat materials (30). The inventive device is characterised by a treatment device (12) wherein blowing means (22, 23) are embodied or arranged in front of, and behind, at least one treatment electrode (2a, 2b), in the direction of transport (32). A gaseous medium (16, 17) can be guided through the blowing means towards the flat material (30) located in the treatment gap (31) in such a way that it lies in a plane manner on the envelope surface of the transport electrode (1) at least in the region of the treatment gap (31).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Koronabehandiung von FiachmaterialApparatus and method for corona treatment of roofing material
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Koronabehandlung von bogenförmigem Flachmaterial, mit einer zum Transport des Flachmaterials drehbaren walzenförmigen Transportelektrode, einer unter Begrenzung eines Behandlungsspalts für das Flachmaterial gegenüber der Transportelektrode angeordneten Behandlungselektrode, einer Hochspan- nungsquelle zum Anlegen einer hochfrequenten elektrischen Spannung an die Behandlungselektrode, und mit an der Transportelektrode mantelseitig angeordneten Bogengreifern zur kantenseitigen Aufnahme von Flachmateri- albögen.The invention relates to a device and a method for corona treatment of sheet-like flat material, having a rotatable for transporting the flat material roll-shaped transport electrode, under limitation of a treatment gap for the sheet opposite the transport electrode arranged treatment electrode, a high voltage source for applying a high-frequency electrical voltage to the Treatment electrode, and with the transport electrode on the shell side arranged sheet grippers for edge-side recording of Flachmateri- albio.
Die Koronabehandlung ist eine in der Druckindustrie an sich bekannte Technologie, bei der bahn- oder bogenförmige Materialien mittels elektrischer Endladungen auf deren Oberfläche vorbehandelt oder modifiziert werden. Das Ziel dieser Behandlung ist es, die Materialoberfläche so zu funktionali- sieren, dass für nachfolgende Prozessschritte wie Bedrucken, Kaschieren oder Bekleben günstige Eigenschaften, insbesondere eine gute Haftung von Beschichtungsmitteln auch auf an sich nichtpolaren Substraten erreicht werden können. Bei der Behandlung von bewegten Bahnen wird das Bahnmaterial durch einen Behandlungsspalt beziehungsweise Entladungsspalt geführt, dessen Spaltweite typischerweise im Bereich von wenigen Millimetern liegt. Die Spaltweite setzt sich dabei zusammen aus der Dicke der Materialbahn und einem Spalt über der zu behandelnden Oberfläche derselben.Corona treatment is a technology known per se in the printing industry in which sheet or sheet-like materials are pretreated or modified on their surface by means of electrical discharge charges. The aim of this treatment is to functionalize the material surface in such a way that favorable properties, in particular good adhesion of coating compositions, can also be achieved on non-polar substrates for subsequent process steps such as printing, laminating or gluing. In the treatment of moving webs, the web material is passed through a treatment gap or discharge gap whose gap width is typically in the range of a few millimeters. The gap width is composed of the thickness of the material web and a gap over the surface to be treated thereof.
Vor allem bei der Weiterverarbeitung von Bahnmaterialien in Form von stapelweise vorgehaltenen Einzelbögen besteht das Problem, dass sich die vor- teilhaften Effekte der Koronabehandlung zeitlich verändern beziehungsweise gänzlich zurückbilden, so dass mit unerwünschten Qualitätsschwankungen im Fertigungsablauf zu rechen ist. Ein Ablegen oder Aufrollen und anschlie- ßendes Zwischenlagern von koronabehanάeitem Fiachmateriai ist daher unvorteilhaft, zumal ein Zusammenhaften dieser Lagen nicht sicher verhindert werden kann. Es ist demgegenüber wünschenswert, die koronabehandelten Flachmaterialien unmittelbar nach deren Behandlung produktspezifisch wei- terzuverarbeiten, also beispielsweise zu bedrucken oder mit einer Lackschicht zu versehen.Above all, in the further processing of web materials in the form of stacked individual sheets, there is the problem that the advantageous effects of the corona treatment change over time or completely decline, so that undesirable quality fluctuations in the production process are to be expected. Discarding or rolling up and then ßendes interim storage of koronabehanάeitem Fiachmateriai is therefore unfavorable, especially as a sticking together of these layers can not be reliably prevented. By contrast, it is desirable to reprocess the corona-treated flat materials in a product-specific manner immediately after they have been treated, that is to say for example to print or to provide them with a lacquer layer.
Eine gattungsbildende Vorrichtung zur Koronabehandlung von beispielsweise bedruckbaren Flachmaterialbögen ist aus der DE 100 39 073 A1 bekannt. Diese Druckschrift befasst sich insbesondere mit der Lösung des Problems, wie trotz der die Höhe des Behandlungsspaltes begrenzenden technischen Randbedingungen zur Koronaerzeugung dennoch ein schadloses Passieren der Bogengreifer an einer als Walze ausgebildeten Transportelektrode ermöglichbar ist. Hierfür ist eine Verstellvorrichtung vorgesehen, mit der die Spaltweite des Behandlungsspaltes zwischen einer Arbeitsstellung und einer Greiferdurchlassstellung in Abhängigkeit vom Umlauf des Bogengreifers ermöglicht wird.A generic device for corona treatment of, for example, printable flat material sheets is known from DE 100 39 073 A1. This document deals in particular with the solution of the problem, as in spite of the height of the treatment gap limiting technical boundary conditions for corona production nevertheless a harmless passage of the sheet gripper on a roller formed as a transport electrode is possible. For this purpose, an adjusting device is provided with which the gap width of the treatment gap between a working position and a gripper passage position in dependence on the circulation of the sheet gripper is made possible.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gat- tungsgemäße Vorrichtung sowie ein diesbezügliches Verfahren zur Koronabehandlung von Flachmaterialien vorzustellen, die vergleichsweise kostengünstig herstellbar ist bzw. einen sicheren Betrieb und eine hohe Behandlungsqualität gewährleisten. Die Vorrichtung soll zudem dazu geeignet sein, an Druckaufgaben beteiligt zu sein.Against this background, the object of the invention is to present a device of the generic type as well as a related method for the corona treatment of flat materials, which can be produced comparatively inexpensively or ensure safe operation and a high quality of treatment. The device should also be capable of being involved in printing tasks.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den jeweils zugeordneten Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution of this problem arises from the features of the independent claims, while advantageous embodiments and modifications of the invention the respective associated subclaims can be removed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verfügt demnach über eine als Bogen- niederhalter ausgebildete Korona-Behandlungsvorrichtung, in der die wenigstens eine Behandlungselektrode angeordnet ist, und in der in Transport- richtung gesehen vor und hinter der wenigstens einen Behandiungseiektrode Blasmittel angeordnet oder ausgebildet sind, durch die ein gasförmiges Medium derart auf das im Behandlungsspalt befindliche Flachmaterial leitbar ist, dass dieses zumindest im Bereich des Behandlungsspalts flächig bzw. plan auf der Mantelfläche der Transportelektrode aufliegt. Auf diese Weise kann eine einseitige Koronabehandlung ohne unerwünschte Rückseiteneffekte erreicht werden.The device according to the invention accordingly has a corona treatment device in the form of a bow-down holder, in which the at least one treatment electrode is arranged, and in which in transport Seen in front of and behind the at least one Behandlungsiisionseye blow means are arranged or formed, through which a gaseous medium can be conducted on the sheet located in the treatment gap such that it rests flat or flat on the outer surface of the transport electrode at least in the region of the treatment gap. In this way, a one-sided corona treatment can be achieved without unwanted backside effects.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die geschilderten technischen Probleme, insbesondere die des Bogengreiferdurchlasses durch den Behandlungsspalt, vergleichsweise einfach lösen lassen, wenn die Höhe des Behandlungsspaltes konstant auf das dazu notwenige Maß gehalten wird. Dies erfordert jedoch besondere Maßnahmen bei der Spannungsversorgung und Spannungsteuerung der wenigstens einen Behandlungselekt- rode sowie bei der Niederhaltung des Flachmaterialbogens im Behandlungsspalt, vor allem am Ende des Materialbogens.The invention is based on the finding that the described technical problems, in particular those of the Bogengreiferdurchlasses through the treatment gap, can be solved comparatively easily when the height of the treatment gap is kept constant at the necessary extent. However, this requires special measures in the voltage supply and voltage control of the at least one treatment electrode and in the holding down of the flat material sheet in the treatment gap, especially at the end of the material sheet.
Der gegenüber bekannten Vorrichtungen und Verfahren für den Bogengrei- ferdurchlass deutlich vergrößerte Behandlungsspalt wird durch eine Korona- entladung zwischen der wenigstens einen Behandlungselektrode und der Gegenelektrode mittels eines besonderen Steuerungsverfahrens für die Spannungsversorgung der wenigstens einen Behandlungselektrode überbrückbar, auf das weiter unten eingegangen wird.The treatment gap, which is significantly enlarged in comparison to known devices and methods for the arc passage, is bridged by a corona discharge between the at least one treatment electrode and the counterelectrode by means of a special control method for the voltage supply of the at least one treatment electrode, which will be discussed below.
Vorzugsweise weist die Behandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung wenigstens zwei quer zur Transportrichtung lang gestreckte, etwa stabförmige oder zylinderförmige Behandlungselektroden auf, die parallel nebeneinander angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird eine in Transportrichtung gesehen vergleichsweise lange Koronabehandlungsstrecke geschaffen, die beispielsweise auch größere Transportgeschwindigkeiten für das bogenförmige Flachmaterial ermöglicht. - A -Preferably, the treatment device according to the invention has at least two transversely elongate, transversely to the transport direction, about rod-shaped or cylindrical treatment electrodes, which are arranged parallel to each other. By this measure, seen in the transport direction comparatively long corona treatment path is created, which allows, for example, greater transport speeds for the sheet-shaped sheet. - A -
Gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Behandlungselektrode in einer Elektrodenkammer innerhalb der Behandlungsvorrichtung angeordnet ist. Diese Elektrodenkammer ist im Wesentlichen durch ein Gehäuse gebildet, welches zur Aufnahme der we- nigstens einen Behandlungselektroden dient, aber auch die gezielte Vorbeileitung eines kühlenden Gasstromes an dieselben gestattet.According to a further feature of the invention, it is provided that the at least one treatment electrode is arranged in an electrode chamber within the treatment device. This electrode chamber is essentially formed by a housing which serves to accommodate at least one treatment electrode, but also allows the targeted bypassing of a cooling gas flow to the same.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Absaugkanal zur Absaugung von gasförmigen Medien aus dem Be- handlungsspalt in der Behandlungsvorrichtung ausgebildet ist. Derartige gasförmige Medien können beispielsweise umweltschädliches Ozon enthalten, welches bei der Koronabehandlung entsteht und durch diesen Aufbau gezielt aus dem Behandlungsspalt abgesaugt werden kann. Vorzugsweise wird dieses Medium dicht an den Elektroden vorbeigeführt, so dass diese gekühlt werden.In a further embodiment of the invention it can be provided that at least one suction channel for the extraction of gaseous media from the treatment gap is formed in the treatment device. Such gaseous media may contain, for example, environmentally harmful ozone, which arises during the corona treatment and can be specifically sucked out of the treatment gap by this structure. Preferably, this medium is passed close to the electrodes, so that they are cooled.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass der wenigstens eine Absaugkanal über zumindest eine Öffnung mit dem Innenraum der Elektrodenkammer verbunden ist.According to another embodiment of the invention it is therefore provided that the at least one suction channel is connected via at least one opening with the interior of the electrode chamber.
Eine weitere wichtige Variante der Erfindung sieht vor, dass die Behandlungsvorrichtung wenigstens einen Zuführkanal zur Zuführung eines gasförmigen Mediums zum Behandlungsspalt aufweist. Dieses gasförmige Medium ist im einfachsten Fall Umgebungsluft, es können aber auch gezielt solche Gase auf das bogenförmige Flachmaterial gelenkt werden, die schon im Behandlungsspalt für eine Neutralisation des dort entstehenden Ozons sorgen oder dessen Bildung gänzlich verhindern können.Another important variant of the invention provides that the treatment device has at least one supply channel for supplying a gaseous medium to the treatment gap. In the simplest case, this gaseous medium is ambient air, but it is also possible to specifically direct such gases onto the sheet-like sheet material which, even in the treatment nip, can neutralize the ozone formed there or completely prevent its formation.
Schon hier sei darauf hingewiesen, dass der durch den wenigstens einen Zuführkanal auf das Flachmaterial leitbare Gasstrom gemäß der Erfindung dazu genutzt wird, das Flachmaterial beim Passieren des Behandlungsspaltes sicher und vor allem plan auf die Mantelfläche der Transportelektrode aufzudrücken. Dies ist vor aüem für den Endbereich des bogenförmigen Flachmaterials von besonderem Vorteil.It should already be pointed out here that the gas flow which can be conducted through the at least one feed channel onto the flat material is used according to the invention to secure the flat material when passing through the treatment gap and, above all, flat on the lateral surface of the transport electrode impose. This is especially advantageous for the end region of the sheet-like sheet material.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Absaug- kanal die Innenwände von zumindest zwei Zuführkanälen für das gasförmige Medium bildet, so dass diese Kanäle kostengünstig und kleinbauend herstellbar sind.In a further embodiment, it is provided that the at least one suction channel forms the inner walls of at least two feed channels for the gaseous medium, so that these channels can be produced inexpensively and with small footprint.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass zwischen der wenigstens einen Behandlungselektrode und den Wänden der Elektrodenkammer und/oder zwischen den einzelnen Behandlungselektroden Öffnungen ausgebildet sind, durch die das gasförmige Medium aus dem Behandlungsspalt in denFurthermore, it can be provided that openings are formed between the at least one treatment electrode and the walls of the electrode chamber and / or between the individual treatment electrodes, through which the gaseous medium from the treatment gap into the
Innenraum der Behandlungskammer einsaugbar ist. Durch diese Maßnahme überstreicht das angesaugte Medium die Behandlungselektroden vollständig.Interior of the treatment chamber is sucked. By this measure, the sucked medium completely covers the treatment electrodes.
Die Blasmittel verfügen bevorzugt über Ausblasdüsen, die bevorzugt radial zur Transportelektrode weisend den wenigstens einen Zuführkanal mit dem Behandlungsspalt verbinden.The blowing means preferably have outlet nozzles which, preferably pointing radially to the transport electrode, connect the at least one feed channel to the treatment gap.
Vorteilhafterweise sind die Blasmittel gesondert beispielsweise als Lochplatten ausgebildet und mit dem Gehäuse der Behandlungsvorrichtung so verbunden, dass elektrische Überschläge von den Elektroden vermieden werden. Von Vorteil ist in diesem Zusammenhang auch, wenn die Blasmittel zumindest auf deren zur Transportelektrode weisende Seite der Umfangs- geometrie der Transportelektrode angepasst, also etwa leicht zylindrisch ausgebildet sind.Advantageously, the blowing means are separately formed for example as perforated plates and connected to the housing of the treatment device so that electrical flashovers are avoided by the electrodes. It is also advantageous in this connection if the blowing means are adapted at least to their side of the circumferential geometry of the transport electrode facing the transport electrode, that is to say they are approximately slightly cylindrical.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass die ortsfest gehaltenen Blasmittel radiale Aussparungen an ihren zur Transportelektrode zeigenden Seite aufweisen, die derartig angeordnet und ausgebildet sind, dass die Bogen- greifer der Transportelektrode bei einer Drehung derselben ohne Veränderung der Höhe des Behandlungsspaltes unter der Behandlungsvorrichtung hindurchführbar sind. Diese Aussparungen sind beispielsweise als Nuten ausgebildet und parallel unter Abstand nebeneinander liegend an den Blasmitteln angeordnet.A further feature of the invention is that the stationary held blowing means have radial recesses on their side facing the transport electrode, which are arranged and formed such that the sheet gripper of the transport electrode during rotation thereof without changing the height of the treatment gap under the treatment device can be passed. These recesses are formed for example as grooves and arranged parallel to each other at a distance next to each other on the blowing means.
In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Luftspalt innerhalb des Behandlungsspalts für das bogenförmige Flachmaterial eine Höhe von 1 mm bis 2 mm aufweist, und der Abstand der Behandlungselektroden von der Mantelfläche der Transportelektrode 5 mm bis 10 mm, vorzugsweise mehr als 7 mm beträgt. Insbesondere Abstände zwischen 5 und 7 mm werden zur problemlosen Hindurchführung der Bo- gengreifer bevorzugt.In a specific embodiment of the invention it can be provided that the air gap within the treatment gap for the sheet-shaped sheet material has a height of 1 mm to 2 mm, and the distance of the treatment electrodes from the lateral surface of the transport electrode 5 mm to 10 mm, preferably more than 7 mm. In particular distances between 5 and 7 mm are preferred for easy passage of the sheet grippers.
Vorteilhafterweise ist die Behandlungsvorrichtung als Einsatzeinheit bzw. Einschub in eine Bogendruckmaschine integriert, wobei der Gegendruckzy- linder der Bogendruckmaschine vor dem ersten Druckwerk die Transportelektrode bildet und somit zwei Funktionen im Druckprozess ausführen kann.Advantageously, the treatment device is integrated as an insert unit or insert into a sheet-fed printing machine, wherein the counterpressure cylinder of the sheet-fed printing machine forms the transport electrode in front of the first printing unit and can thus perform two functions in the printing process.
Da die Behandlungsvorrichtung zur Koronabehandlung des Flachmaterial nun mechanisch vergleichsweise einfach und Platz sparend aufgebaut ist sowie keine radial beweglichen Bauteile aufweist, kann dieses Koronabehandlungssystem komplett in eine schon vorhandene konventionelle Druckmaschine eingebaut werden, so dass diese anschließend als koronabehandelnde Druckmaschine nutzbar ist.Since the treatment device for corona treatment of the flat material is now constructed mechanically comparatively simple and space-saving and has no radially movable components, this corona treatment system can be completely installed in an existing conventional printing press, so that it can be used subsequently as a corona-treating printing press.
Der Behandlungsvorrichtung ist eine Spannungsversorgungs- und Steuerungsvorrichtung zugeordnet, die einen elektrischen Generator zur Spannungsversorgung der Behandlungselektroden, einen Taktgeber für die Elektrodenspannung, eine Unterbrechungssteuerung für die Elektrodenspannung, einen Transformator zur Erzeugung der elektrischen Hochspannung sowie Steuerungs- und Regelungsmittel zur Bogentransportsteuerung und zur Steuerung und Regelung von Gaspumpen aufweist. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Unterbrechungssteuerung mit einem Sensor signaltechnisch in Verbindung steht, mit dem die Position wenigstens eines Bogengreifers auf der Transportelektrode bei einer Drehung derselben erfassbar ist.The treatment device is associated with a power supply and control device comprising an electric generator for supplying power to the treatment electrodes, an electrode voltage timer, an electrode voltage interrupt controller, a high voltage electrical transformer, and control and regulation means for sheet transport control and control of gas pumps. In this case, it is preferably provided that the interrupt control is signal-technically connected to a sensor with which the position of at least one sheet gripper on the transport electrode can be detected during a rotation thereof.
Zudem wird es als vorteilhaft beurteilt, wenn der Taktgeber mit einem Einstellmittel zur Einstellung der Pulsdauer und mit einem Einstellmittel zur Einstellung der Pulspausendauer der getakteten elektrischen Spannung für die wenigstens eine Behandlungselektrode verbunden ist. Mit diesen Einrichtun- gen können die oben genannten Parameter in Abhängigkeit von der Materialstärke und den Materialeigenschaften des Flächengebildes sowie der Drehzahl der Transportelektrode derartig eingestellt werden, dass trotz der einen schadlosen Durchlass der Bogengreifer durch den Behandlungsspalt ermöglichenden vergleichsweise großen Spalthöhe eine wirksame Korona- entladung zwischen den Elektroden erfolgt und eine Überhitzung der Behandlungselektroden vermieden wird.In addition, it is judged to be advantageous if the clock generator is connected to a setting means for setting the pulse duration and to a setting means for setting the pulse pause duration of the pulsed electrical voltage for the at least one treatment electrode. With these devices, the abovementioned parameters can be adjusted in dependence on the material thickness and the material properties of the fabric as well as the rotational speed of the transport electrode such that an effective corona discharge exists despite the comparatively large gap height enabling the sheet gripper to pass through the treatment gap the electrodes takes place and overheating of the treatment electrodes is avoided.
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Zuführkanal für das gasförmige Medium mit einer Gaspumpe verbunden ist, die gesteuert von der Spannungsversor- gungs- und Steuerungsvorrichtung einen derartigen Gasstrom für Blasmittel zur Verfügung stellen kann, dass sowohl der gesamte Bogen und somit auch das Bogenende des Flachmaterials beim Passieren des Behandlungsspaltes flächig auf der Mantelfläche der Behandlungselektrode aufliegt.In a further embodiment of the device according to the invention, it is provided that the at least one supply channel for the gaseous medium is connected to a gas pump which, controlled by the power supply and control device, can provide such a gas flow for blowing means that both the entire Arc and thus the sheet end of the sheet material when passing the treatment gap surface rests on the lateral surface of the treatment electrode.
Zudem kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Absaugkanal mit einer Gaspumpe verbunden ist, mit der gesteuert von der Spannungsversor- gungs- und Steuerungsvorrichtung der angesaugte Gasstrom zu einer Ozonumwandlungseinrichtung leitbar ist. Das angesaugte, ozonführende gasför- mige Medium wird dort in umweltverträgliche Gase umgewandelt. Zur genauen Steuepjng und/oder Regelung der beiden Gaspumpen ist bevorzugt ein Drucksensor im Bereich des Behandlungsspaltes angeordnet, der beispielsweise über eine Sensorleitung mit der Spannungsversorgungsund Steuerungsvorrichtung verbunden ist.In addition, it can be provided that the at least one suction channel is connected to a gas pump with which the suctioned gas stream can be conducted to an ozone conversion device controlled by the voltage supply and control device. The aspirated, ozone-carrying gaseous medium is converted there into environmentally friendly gases. For precise control and / or regulation of the two gas pumps, a pressure sensor is preferably arranged in the region of the treatment gap, which is connected, for example, via a sensor line to the voltage supply and control device.
Schließlich kann zusätzlich oder alternativ zu der genannten Gaszuführvorrichtung eine Gasansaugvorrichtung in der Transportelektrode ausgebildet sein, mit der auch besonders dicke Flachmaterialien plan auf der Transportelektrode gehalten werden können. Diese Gasansaugvorrichtung umfasst radiale Bohrungen in der Mantelfläche der Transportelektrode, die über zumindest eine Gasleitung mit einer Gaspumpe verbunden sind. Diese Gaspumpe erzeugt einen Unterdruck im Bereich der Mantelfläche der Transportelektrode zumindest im Bereich des Behandlungsspalts, der das Flachmaterial temporär besonders gut auf derselben anhaften lässt.Finally, in addition to or as an alternative to the mentioned gas supply device, a gas suction device may be formed in the transport electrode, with which even very thick flat materials can be held flat on the transport electrode. This Gasansaugvorrichtung comprises radial bores in the lateral surface of the transport electrode, which are connected via at least one gas line with a gas pump. This gas pump generates a negative pressure in the region of the lateral surface of the transport electrode, at least in the region of the treatment gap, which temporarily allows the flat material to adhere to it particularly well.
Verfahrensmäßig wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass durch in Transportrichtung gesehen vor und hinter der wenigstens einen Behandlungselektrode angeordnete Blasmittel ein gasförmiges Medium auf das im Behandlungsspalt befindliche Flachmaterial geleitet wird, so dass dieses zumindest im Bereich des Behandlungsspalts flächig auf der Mantelfläche der Transportelektrode aufliegt und nur an seiner der Behandlungselektrode zugewandten Oberseite koronabehandelt wird.In terms of the method, the object mentioned at the outset is achieved by passing a gaseous medium onto the sheet located in the treatment gap through blowing means arranged in front of and behind the at least one treatment electrode so that it rests flat on the outer surface of the transport electrode, at least in the region of the treatment gap and is corona treated only on its upper side facing the treatment electrode.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung gemäß wenigstens einem der vorgenannten Merkmale. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass die Spannungsversorgung der wenigstens einen Behandlungselektrode derartig erfolgt, dass durch eine anwendungsfallbezogene, also unter anderem von den dielektrischen Eigenschaften des Flachmaterials abhängende Kombination von der Amplitudenhöhe der elektrischen Spannung, deren Frequenz, deren Pulsform, Pulslänge, Pulspauselänge und Flankenform in Verbindung mit einer Impedanzanpassung durch geeignete Kabelführung und Kabellänge sowie der Elektroden im BehandJungsspalt bei Atmosphärendruck elektrische Entladungen zur Koronabehandlung von Flachmaterialien über eine Distanz vom mehr als 5 mm zwischen der wenigstens einen Behandlungselektrode und der Transportelektrode sowie über einer Breite von 10 mm bis wenigs- tens 2000 mm erzielbar sind.To achieve the object, the invention also relates to a method for controlling a device according to at least one of the aforementioned features. In this method, it is provided that the voltage supply of the at least one treatment electrode takes place in such a way that a combination of the amplitude level of the electrical voltage, its frequency, its pulse shape, pulse length, pulse pause length and flank shape depends on an application case-related, inter alia, the dielectric properties of the flat material in conjunction with an impedance matching by suitable cable routing and cable length as well the electrodes in the treatment gap at atmospheric pressure electrical discharges for corona treatment of flat materials over a distance of more than 5 mm between the at least one treatment electrode and the transport electrode and over a width of 10 mm to at least 2000 mm can be achieved.
Des Weiteren sieht das Verfahren in einer Variante vor, dass die Spannungsversorgung für die wenigstens eine Behandlungselektrode unterbrochen wird, wenn ein Bogengreifer im Bereich der Behandlungsvorrichtung sensiert wurde. Hiermit wird ein negativer Einfluss auf die Vorbehandlung unterbunden.Furthermore, in a variant, the method provides that the voltage supply for the at least one treatment electrode is interrupted when a sheet gripper has been sensed in the region of the treatment device. This prevents a negative influence on the pretreatment.
Ein besonders wichtiges Merkmal des Verfahrens sieht vor, dass die Bogengreifer beim Umlauf der Transportelektrode durch Aussparungen der ortsfest gehaltenen Blasmittel ungehindert hindurchgeführt werden.A particularly important feature of the method provides that the sheet grippers are passed unhindered during recirculation of the transport electrode through recesses of the stationarily held blowing agent.
Um zuverlässig dafür zu sorgen, dass das Flachmaterial während seines Durchlaufs durch den Behandlungsspalt plan auf der Mantelfläche der Transportelektrode aufliegt, wird vorgeschlagen, dass das gasförmige Medi- um über die Blasmittel radial gegen die Transportelektrode gelenkt wird.In order to reliably ensure that the flat material rests flat on the lateral surface of the transport electrode during its passage through the treatment gap, it is proposed that the gaseous medium be directed radially against the transport electrode via the blowing means.
Gleichzeitig kann die Pumpleistung der Gaspumpe zum Absaugen des gasförmigen Mediums aus dem Behandlungsspalt derartig gesteuert oder geregelt werden, dass einerseits umweltschädliches Gas aus dem Behandlungs- spalt abgeführt und andererseits die Anpressfunktion des Gasstroms aus den Blasmitteln auf das Flachmaterial nicht beeinträchtigt wird. Hierzu kann auch auf Sensorinformationen eines diesbezüglichen Drucksensors zurückgegriffen, der den Gasdruck im Behandlungsspalt oder zumindest in dessen Bereich misst.At the same time, the pumping capacity of the gas pump for aspirating the gaseous medium from the treatment gap can be controlled or regulated such that, on the one hand, environmentally harmful gas is removed from the treatment gap and, on the other hand, the contact pressure of the gas flow from the blowing agents to the flat material is not adversely affected. For this purpose, sensor information of a related pressure sensor can be used which measures the gas pressure in the treatment gap or at least in its area.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Darin zeigen Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung einer Koronabehandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung,A concrete embodiment of the invention is illustrated in the accompanying drawing. Show in it 1 is an overview of a corona treatment apparatus according to the invention,
Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung Koronabehandlungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ,2 is an enlarged detail view corona treatment device of FIG. 1,
Fig. 3 eine Darstellung des Teilschnitts A-A gemäß Fig. 2,3 is an illustration of the partial section A-A of FIG. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Koronabehandlungssystems mit der Koronabehandlungsvorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 sowie mit Spannungsversorgungs- sowie Steuerungs- und Regelungsvorrichtungen,4 shows a schematic representation of a corona treatment system with the corona treatment device according to FIGS. 1 to 3 and with power supply and control devices,
Fig. 5 beispielhaft einen getakteten Spannungsverlauf über die Zeit zur Versorgung von Behandlungselektroden, undFIG. 5 shows by way of example a clocked voltage curve over time for the supply of treatment electrodes, and FIG
Fig. 6 beispielhaft einen getakteten Verlauf von Unterbrechungen in der Spannungsversorgung gemäß Fig. 5.6 shows by way of example a clocked course of interruptions in the voltage supply according to FIG. 5.
In Fig. 1 ist demnach ein wichtiger Teil eines Systems 10 zur Koronabehandlung von bogenförmigen Flachmaterialien gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Die Vorrichtung umfasst zunächst eine walzenförmige und auch als Gegendruckzylinder einer Bogendruckmaschine dienende Transport- elektrode 1 , die im Bereich ihrer Mantelfläche in an sich bekannter Weise mit Bogengreifern 11 ausgestattet ist. Mit Hilfe dieser Bogengreifer 11 ist ein Bogen 30, hier ein vor einem Druckvorgang durch eine Koronaentladung zu behandelnder Bogen mit einer Dicke bis 0,8 mm in der Transportelektrode 1 so eingespannt, dass dieser unter einer Behandlungsvorrichtung 12 hindurch bewegt werden kann. Wie die Detaildarsteüungen der Figuren 2 und 3 verdeutlichen, umfasst die Behandlungsvorrichtung 12 zunächst ein lang gestrecktes Gehäuse 13, in dem eine Elektrodenkammer 18 ausgebildet ist. In dieser Elektrodenkammer 18 sind zwei lang gestreckte Elektroden 2a und 2b angeordnet, die von einer Spannungsversorgungs- und Steuerungsvorrichtung 29 mit einer getakteten Hochspannung versorgt werden. Auf diese Hochspannungsversorgung wird weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 4 eingegangen.In Fig. 1, accordingly, an important part of a system 10 for corona treatment of sheet-shaped sheets according to the invention is shown schematically. The apparatus initially comprises a roller-shaped transport electrode 1, which also serves as an impression cylinder of a sheet-fed printing press, which is provided with sheet grippers 11 in a manner known per se in the region of its lateral surface. With the aid of this sheet gripper 11, a sheet 30, here a sheet to be treated by a corona discharge before a printing process with a thickness of up to 0.8 mm is clamped in the transport electrode 1 so that it can be moved under a treatment device 12. As the detailed arrangements of FIGS. 2 and 3 make clear, the treatment device 12 initially comprises an elongated housing 13 in which an electrode chamber 18 is formed. In this electrode chamber 18, two elongated electrodes 2a and 2b are arranged, which are supplied by a power supply and control device 29 with a pulsed high voltage. This high voltage supply will be discussed below in connection with FIG. 4.
Eine wichtige Neuerung an dieser Behandlungsvorrichtung 12 ist nun, dass bei dieser die Behandlungselektroden 2a, 2b radial so weit von der Mantelfläche der Transportelektrode 1 entfernt angeordnet sind, dass die zum Teil über diese Mantelfläche und das zu haltende Flachmaterial 30 radial hinausragenden Bogengreifer 11 die Behandlungsvorrichtung 12 ohne Bewegung derselben schadlos passieren können. Die Behandlungsvorrichtung 12 ist daher soweit von dem Flachmaterial 30 entfernt angeordnet, dass dieselbe das Flachmaterial 30 nicht mechanisch an die Transportelektrode 1 andrückt.An important innovation of this treatment apparatus 12 is that the treatment electrodes 2a, 2b are arranged radially so far away from the lateral surface of the transport electrode 1 that the sheet grippers 11 projecting radially beyond this lateral surface and the flat material 30 to be held extend the treatment apparatus 12 can pass harmlessly without movement. The treatment apparatus 12 is therefore arranged far away from the flat material 30 such that it does not mechanically press the flat material 30 onto the transport electrode 1.
Um dennoch sicherzustellen, dass das bogenförmige Flachmaterial 30 wäh- rend seines gesamten Durchlaufs durch den zwischen der Transportelektrode 1 und der Behandlungsvorrichtung 12 gebildeten Behandlungsspalt 31 plan auf der Transportelektrode 1 aufliegt, verfügt die Behandlungsvorrichtung 12 über ein druckgasbetriebenes Haltesystem. Dieses Haltesystem umfasst wenigstens zwei Zuführkanäle 14, 15 für ein gasförmiges Medium 16 bzw. 17, wobei dieses Medium im einfachsten Fall Luft sein kann. Die Zuführkanäle 14, 15 sind stromaufwärts mit einer das gasförmige Medium 16, 17 fördernden Gaspumpe 34 verbunden und enden stromabwärts im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Mantelfläche der Behandlungselektrode 1. Durch den auf das Flachmaterial 30 gerichteten Gasstrom bzw. die Blas- luft wird dasselbe während des gesamten Korona-Behandlungsvorganges im Behandlungsspalt 31 plan auf der Mantelfläche der Transportelektrode 1 gehalten. Besonders vorteilhaft arbeitet dieser Niederhalter für das Flachmaterial 30, wenn in Transportrichtung 32 vor und hinter den beiden Behandlungselektroden 2a, 2b jeweils ein Gasstrahl auf das Flachmaterial trifft. Dadurch wird insbesondere beim Vorbeiführen des freien Endes des Flachmaterialbogens 30 unter den Behandlungselektroden 2a, 2b sichergestellt, dass auch dieser Bereich nicht von der Transportelektrode 1 abhebt.In order nevertheless to ensure that the sheet-shaped flat material 30 rests flat on the transport electrode 1 during its entire passage through the treatment gap 31 formed between the transport electrode 1 and the treatment device 12, the treatment device 12 has a pressure-gas-operated holding system. This holding system comprises at least two feed channels 14, 15 for a gaseous medium 16 or 17, wherein this medium may be air in the simplest case. The feed channels 14, 15 are connected upstream with a gas pump 34 conveying the gaseous medium 16, 17 and end downstream substantially perpendicularly with respect to the jacket surface of the treatment electrode 1. The gas flow or the blown air directed onto the flat material 30 becomes the same during the course of time entire corona treatment process in the treatment gap 31 plan on the lateral surface of the transport electrode 1 held. This hold-down device works particularly advantageously for the flat material 30 when a gas jet strikes the flat material in front of and behind the two treatment electrodes 2a, 2b in the transport direction 32. As a result, in particular when passing the free end of the flat material sheet 30 under the treatment electrodes 2a, 2b, it is ensured that this area does not lift off the transport electrode 1 either.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Detail verfügt die Behandlungsvorrich- tung 12 am stromabwärtigen Ende der beiden Zuführkanäle 14, 15 über ein den beiden Behandlungselektroden 2a, 2b vorgelagertes bzw. ein nachgelagertes Blasmittel 22 bzw. 23, die hier als gesondert hergestellte und mit dem Gehäuse 18 verbundene Lochbleche ausgebildet sind. Diese Blasmittel 22, 23 können aber auch integraler Bestandteil des Gehäuses 13, 18 der Be- handlungsvorrichtung 12 sein, also nach deren Lochung durch einen Um- formprozess zusammen mit den restlichen Gehäuse 18 aus einer Blechplatine gebildet sein. .According to a further advantageous detail, the treatment device 12 has at the downstream end of the two supply channels 14, 15 a blowing agent 22 or 23 upstream or downstream of the two treatment electrodes 2a, 2b, which is here produced separately and connected to the housing 18 Perforated sheets are formed. However, these blowing means 22, 23 can also be an integral part of the housing 13, 18 of the treatment device 12, ie, after their perforation has been formed by a forming process together with the remaining housing 18 from a sheet metal blank. ,
Gesondert hergestellte Blasmittel 22, 23 sind vorteilhaft auswechselbar aus- gebildet, so dass für unterschiedliche dicke oder materialbezogen andersartige Flachmaterialien 30 unterschiedliche Blasmittel 22, 23 vorgesehen sein können. Dabei wird insbesondere die Anzahl der in den Blasmitteln 22, 23 ausgebildeten Ausblasdüsen 27 bzw. 28, deren Form, Ausrichtung und Durchmesser variieren.Separately produced blowing means 22, 23 are advantageously designed exchangeable, so that 30 different blowing means 22, 23 may be provided for different thick or material-related different types of flat materials. In particular, the number of blow nozzles 22, 23 formed in the blower nozzles 27 and 28, whose shape, orientation and diameter vary.
Hinsichtlich der Ausbildung der Blasmittel 22, 23 und der Ausblasdüsen 27, 28 wird insbesondere auf Fig. 3 hingewiesen. Dort ist in einem schematischen Teilschnitt A-A aus Fig. 2 dargestellt, dass die Ausblasdüsen 27, 28 im einfachsten Fall als radiale Bohrungen in den Blasmitteln 22, 23 ausge- bildet sind. Die Ausblasdüsen 28 münden direkt in den schon erwähnten Behandlungsspalt 31 , während andere Ausblasdüsen 27 in Aussparungen 24 für die Bogengreifer 11 münden, die in diesem Ausführungsbeispiel zur Ver- ringerung der notwenigen Höhe zwischen der radialen Unterseite der Behandlungselektroden 2a, 2b und der Mantelfläche der Transportelektrode 1 in den Blasmitteln 22, 23 vorgesehen sind.With regard to the design of the blowing means 22, 23 and the exhaust nozzles 27, 28, reference is made in particular to FIG. There, it is shown in a schematic partial section AA from FIG. 2 that the blow-off nozzles 27, 28 are formed in the simplest case as radial bores in the blowing means 22, 23. The blow-off nozzles 28 open directly into the already mentioned treatment gap 31, while other blow-off nozzles 27 open into recesses 24 for the sheet grippers 11, which in this embodiment are used for Reduction of the necessary height between the radial underside of the treatment electrodes 2a, 2b and the lateral surface of the transport electrode 1 in the blowing means 22, 23 are provided.
Wie Fig. 2 weiter zu entnehmen ist, sieht die Erfindung in einer anderen vorteilhaften Variante vor, dass in dem Gehäuse 18 der Behandlungsvorrichtung 12 wenigstens ein Absaugkanal 19 integriert ist. Die Wände dieses wenigstens einen Absaugkanals 19 bilden gleichzeitig auch Innenwände der Zuführkanäle 14, 15. Der Absaugkanal 19 ist an seinem stromaufwärtigen Ende über eine Öffnung 21 mit dem Inneren der Elektrodenkammer 18 verbunden. Zudem sind die Behandlungselektroden 2a und 2b derartig in der Behandlungskammer 18 angeordnet, dass zwischen denselben ein Spalt 26 sowie zwischen diesen und den Wänden der Behandlungskammer 18 Öffnungen 33 ausgebildet sind.2, the invention provides in another advantageous variant that in the housing 18 of the treatment device 12 at least one suction channel 19 is integrated. The walls of this at least one suction channel 19 at the same time also form inner walls of the feed channels 14, 15. The suction channel 19 is connected at its upstream end via an opening 21 with the interior of the electrode chamber 18. In addition, the treatment electrodes 2a and 2b are arranged in the treatment chamber 18 such that a gap 26 is formed between them and openings 33 are formed between them and the walls of the treatment chamber 18.
Durch diesen Spalt 26 bzw. diese Öffnungen 33 kann ein in dem Behandlungsspalt befindliches gasförmiges Medium 20 in die Behandlungskammer 18 und von dort über die Öffnung 21 in den Absaugkanal 19 angesaugt werden. Da während der Koronabehandlung im Behandlungsspalt befindliche Luft eine Ozonanreicherung erfährt, ist diese Luft gemäß eines anderen Aspekts der Erfindung gezielt aus dem Behandlungsspalt 31 abzusaugen und zu neutralisieren. Der Absaugkanal 19 ist dazu über eine Absaugpupe 35 mit einer Ozonumwandlungsvorrichtung 36 verbunden, in der ein aus dem Behandlungsspalt 31 abgesaugtes ozonhaltiges Gas 20 in ein umweltverträgli- ches Gas umgewandelt werden kann.Through this gap 26 or these openings 33, a gaseous medium 20 located in the treatment gap can be sucked into the treatment chamber 18 and from there via the opening 21 into the suction channel 19. Since air present in the treatment nip during the corona treatment undergoes an ozone enrichment, according to another aspect of the invention, this air is specifically to be sucked out of the treatment nip 31 and neutralized. The suction channel 19 is for this purpose connected via an extraction pump 35 to an ozone conversion device 36, in which an ozone-containing gas 20 extracted from the treatment gap 31 can be converted into an environmentally friendly gas.
Durch die Ausbildung des Spalts 26 zwischen den beiden Behandlungselektroden 2a und 2b sowie der Öffnungen 33 zwischen den Behandlungselektroden 2a, 2b und den Innenwänden der Elektrodenkammer 18 wird der durch dieselben geleitete Gasstrom vorteilhaft auch zur Kühlung der Behandlungselektroden 2a, 2b genutzt. Fig, 2 sind weitere Mitte! entnehmbar, mit denen sichersteübar ist, dass selbst besonders dicke Flachmaterialien während der Koronabehandlung auch ohne mechanisch aufgebrachten Druck plan auf der Oberfläche der Transportelektrode 1 aufliegen. Dazu ist zusätzlich oder alternativ zu der ge- nannten Gasblasvorrichtung 34, 14, 15, 22, 23 eine Gasansaugvorrichtung 47 in der Transportelektrode 1 integriert. Diese Gasansaugvorrichtung 47 umfasst radiale Bohrungen 48 in der Mantelfläche der Transportelektrode 1, die über zumindest eine Gasleitung 50 mit einer Gaspumpe 49 verbunden sind. Diese Gaspumpe 49 erzeugt einen Unterdruck im Bereich der Mantel- fläche der Transportelektrode 1 , der das Flachmaterial 30 temporär besonders gut auf derselben anhaften lässt.Due to the formation of the gap 26 between the two treatment electrodes 2a and 2b and the openings 33 between the treatment electrodes 2a, 2b and the inner walls of the electrode chamber 18, the gas flow passed through them is advantageously also used to cool the treatment electrodes 2a, 2b. Fig, 2 are more middle! removable, with which sichersteübar is that even very thick flat materials during the corona treatment even without mechanically applied pressure plan on the surface of the transport electrode 1 rest. For this purpose, in addition to or as an alternative to the abovementioned gas blowing device 34, 14, 15, 22, 23, a gas suction device 47 is integrated in the transport electrode 1. This gas suction device 47 comprises radial bores 48 in the lateral surface of the transport electrode 1, which are connected via at least one gas line 50 to a gas pump 49. This gas pump 49 generates a negative pressure in the region of the circumferential surface of the transport electrode 1, which temporarily allows the flat material 30 to adhere to it particularly well.
Wie Fig. 4 verdeutlicht, dient die bereits erwähnte Spannungsversorgungsund Steuerungsvorrichtung 29 neben der Spannungsversorgung für die bei- den Behandlungselektroden 2a, 2b auch zur Steuerung und Regelung aller hier relevanten Vorrichtungsbestandteile. Dazu ist in derselben ein geeignetes Steuerungs- und Regelungsmittel 39, beispielsweise ein Computer mit Analog-Digital-Wandler vorhanden.As FIG. 4 illustrates, the already mentioned power supply and control device 29, in addition to the power supply for the two treatment electrodes 2a, 2b, also serves to control and regulate all device components of relevance here. For this purpose, in the same a suitable control and regulating means 39, such as a computer with analog-to-digital converter available.
Zu den zu steuernden bzw. zu regelnden Vorrichtungen des Behandlungssystems 10 gemäß Fig. 4 gehören auch die beiden genannten Gaspumpen 34 und 35, die dazu über Steuerungsleitungen 37 bzw. 38 mit der Span- nungsversorgungs- und Steuerungsvorrichtung 29 verbunden sind. Die Pumpen 34, 35 werden im Betrieb mit Hilfe von Sensorinformationen eines Drucksensors 42 so geregelt, dass einerseits ein solcher Gasstrom in den Behandlungsspalt 31 geblasen wird, dass während des gesamten Durchzugs des Flachmaterials 30 durch denselben das Flachmaterial 30 plan auf der Mantelfläche der Transportelektrode 1 aufliegt, und dass andererseits möglichst viel von dem ozonhaltigen Gas 20 aus dem Behandlungsspalt 31 abgesaugt wird. Der Drucksensor 42 misst dazu den Gasdruck zumindest im Bereich des Behandlungsspaltes 31 , vorzugsweise jedoch in demselben, und ist mittels einer Sensorieitung 43 mit dem Steuerungs- und Regeiungs- mittel 39 verbunden.The devices to be controlled or regulated of the treatment system 10 according to FIG. 4 also include the two aforementioned gas pumps 34 and 35, which are connected to the voltage supply and control device 29 via control lines 37 and 38, respectively. The pumps 34, 35 are controlled in operation with the aid of sensor information of a pressure sensor 42 so that on the one hand such a gas stream is blown into the treatment gap 31, that during the entire passage of the sheet 30 through the same flat material 30 plan on the lateral surface of the transport electrode. 1 rests on the other hand, as much as possible of the ozone-containing gas 20 is sucked out of the treatment gap 31. The pressure sensor 42 measures the gas pressure at least in the region of the treatment gap 31, but preferably in the same, and is connected by means of a Sensorieung 43 with the control and Regeiungs- means 39.
Fig. 4 zeigt zudem, dass die Spannungsversorgungs- und Steuerungsvor- richtung 29 auch über einen elektrischen Generator 9 verfügt, der die Speisespannung für die beiden Behandlungselektroden 2a, 2b in geeigneter Höhe erzeugt. Diese elektrische Spannung U wird mittels eines Taktgebers 6 getaktet, der mittels Einstellvorrichtungen manuell oder computergesteuert einstellbar ist. Eine Einstellvorrichtung 7 dient dabei zur Einstellung der zeitli- chen Länge tPuιs von Spannungsimpulsen und eine Einstellvorrichtung 8 zur Einstellung der zeitlichen Länge tPaUse von Unterbrechungen in der Spannungsversorgung.4 also shows that the voltage supply and control device 29 also has an electrical generator 9 which generates the supply voltage for the two treatment electrodes 2a, 2b at a suitable level. This electrical voltage U is clocked by means of a timer 6, which is manually or computer controlled adjustable by means of adjusting devices. An adjustment device 7 serves to adjust the time length t s Pu ι of voltage pulses and an adjuster 8 for adjusting the temporal length t Pau se of interruptions in the power supply.
Zudem ist in der Spannungsversorgungs- und Steuerungsvorrichtung 29 ei- ne Unterbrechungssteuerung 5 integriert, die bevorzugt mit dem Steuerungsund Regelungsmittel 39 über eine Daten- oder Steuerungsleitung 44 verbunden ist. Mittels dieser Unterbrechungssteuerung 5 ist die Spannungsversorgung für die beiden Behandlungselektroden 2a, 2b über einen Zeitraum tAus unterbrechbar, der deutlich länger ist als der oben genannte Zeitraum tpaUse. Der Zeitraum tAus wird so lang eingestellt, wie die Bogengreifer 11 benötigen, um sich unter den Behandlungselektroden 2a, 2b hindurch zu bewegen.In addition, an interrupt controller 5, which is preferably connected to the control and regulation means 39 via a data or control line 44, is integrated in the voltage supply and control device 29. By means of this interrupt controller 5, the power supply for the two treatment electrodes 2a, 2b for a period t A us interruptible, which is considerably longer than the above period tp housing. The period t A us is set as long as the sheet grippers 11 need to move under the treatment electrodes 2 a, 2 b.
Zur exakten Steuerung des Unterbrechungszeitraumes tAus durch die Unterbrechungssteuerung 5 wird ein Messwert eines Sensors 3 genutzt, mit dem die Position wenigstens eines der Bogengreifer 11 in Bezug zur Behandlungsvorrichtung 12 ermittelbar ist. Dazu ist dieser Sensor 3 über eine Sensorleitung 41 mit der Unterbrechungssteuerung 5 verbunden.For the exact control of the interruption period t off by the interrupt controller 5, a measured value of a sensor 3 is used, with which the position of at least one of the sheet gripper 11 in relation to the treatment device 12 can be determined. For this purpose, this sensor 3 is connected via a sensor line 41 to the interrupt controller 5.
Die durch die Vorrichtungen 5 und 6 getaktete elektrische Spannung U ist dann einem Transformator 4 zuleitbar, der dieselbe in eine geeignete Hochspannung transformiert. Von dort gelangt diese getaktete Hochspannung über eine Leitung 40 zu den beiden Behandlungselektroden 2a, 2b. Über Leitungen 45 und 46 sind der Transformator 4 und die Transporteiektrode 1 geerdet.The clocked by the devices 5 and 6 electrical voltage U is then fed to a transformer 4, which transforms the same into a suitable high voltage. From there, this pulsed high voltage passes via a line 40 to the two treatment electrodes 2a, 2b. about Lines 45 and 46, the transformer 4 and the transport electrode 1 are grounded.
In den Figuren 5 und 6 ist beispielhaft der Verlauf der getakteten Hochspan- nung U über die Zeit t dargestellt. Gemäß der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Spannungsversorgung der wenigstens einen Behandlungselektrode 2a, 2b derartig erfolgt, dass durch eine anwendungsfallbezogene Kombination der AmplitudenhöheIn the figures 5 and 6, the course of the clocked high voltage U over the time t is shown by way of example. According to the invention it is provided that the voltage supply of the at least one treatment electrode 2a, 2b takes place in such a way that by an application case-related combination of the amplitude height
(Maximalspannung Umaχ, Minimalspannung Umjn) der elektrischen Spannung U, deren Frequenz to, deren Pulsform, Pulslänge tpuιs, Pulspauselänge tpauSe und deren Flankenform in Verbindung mit einer Impedanzanpassung durch geeignete Kabelführung und Kabellänge der betroffenen elektrischen Leitungen sowie der Elektroden im Behandlungsspalt 31 bei Atmosphärendruck elektrische Entladungen zur Koronabehandlung von Flachmaterialien 30 über eine Distanz vom mehr als 5 mm sowie einer Breite von 10 mm bis wenigstens 2000 mm realisierbar sind. Eine Zusammenschau von Fig. 5 und Fig. 6 verdeutlicht, dass eine Summe von vielen Einzelimpulsen mit der Länge tpuιs und Einzelpausen tpauSe eine Einschaltdauer ten während einer Umdrehung der Transportelektrode 1 er- gibt. Dieser Einschaltdauer tEin schließt sich dann die Ausschaltdauer tAus an, die denjenigen Zeitraum beschreibt, die die Bogenhalter 11 für ihr Vorbeiziehen unter den Behandlungselektroden 2a, 2b benötigen.(Maximum voltage U ma χ, minimum voltage U m j n ) of the electrical voltage U, the frequency to, their pulse shape, pulse length tp u ι s , pulse pause length tp auS e and their edge shape in conjunction with impedance matching by suitable cable management and cable length of the affected electrical Lines and the electrodes in the treatment gap 31 at atmospheric pressure electrical discharges for corona treatment of flat materials 30 over a distance of more than 5 mm and a width of 10 mm to at least 2000 mm are feasible. A synopsis of FIGS . 5 and 6 illustrates that a sum of many individual pulses with the length tp u ι s and single pauses tp auS e produces a switch-on duration ten during one rotation of the transport electrode 1. This switch-on duration t E i n then follows the switch-off duration t Off , which describes the period of time that the sheet holders 11 need for their passage under the treatment electrodes 2 a, 2 b.
Die obigen Ausführungen verdeutlichen, dass mit dem vorgestellten Korona- behandlungssystem 10 eine mechanisch äußerst einfach ausgebildete Vorrichtung geschaffen ist, mittels der auch vergleichsweise dicke bogenförmige Flachmaterialien 30 koronabehandelt werden können, ohne dass es dazu einer mechanischen Anpressung derselben an die Transportelektrode 1 bedürfte. The above explanations make it clear that the presented corona treatment system 10 provides a mechanically extremely simple device by means of which even comparatively thick sheet-shaped flat materials 30 can be corona treated, without requiring mechanical pressing of the same onto the transport electrode 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur Koronabehandlung von bogenförmigem Flachmaterial (30) mit einer zum Transport des Flachmaterials drehbaren walzen- förmigen Transportelektrode (1), einer unter Begrenzung eines Behandlungsspalts (31) für das Flachmaterial (30) gegenüber der Transportelektrode (1) angeordneten Behandlungselektrode (2a, 2b), einer Hochspannungsquelle (4) zum Anlegen einer hochfrequenten elektrischen Spannung an die Behandlungselektrode (2a, 2b), und mit an der Transportelektrode (1) mantelseitig angeordneten Bogengreifem1. A device for corona treatment of sheet-shaped flat material (30) having a rotatable for transporting the flat material roller-shaped transport electrode (1), under limitation of a treatment gap (31) for the flat material (30) relative to the transport electrode (1) arranged treatment electrode (2a , 2b), a high voltage source (4) for applying a high frequency electrical voltage to the treatment electrode (2a, 2b), and with on the transport electrode (1) on the shell side arranged bow gripper
(11) zur kantenseitigen Aufnahme von Flachmaterialbögen (30), gekennzeichnet durch eine zur Niederhaltung von durchlaufenden Flachmaterialbögen ausgebildete Behandlungsvorrichtung (12), in der die wenigstens eine Behandlungselektrode (2a, 2b) angeordnet ist, und in der in Transportrichtung (32) gesehen vor und hinter der wenigstens einen Behandlungselektrode (2a, 2b) Blasmittel (22, 23) angeordnet sind, durch die ein gasförmiges Medium (16, 17) auf das im Behandlungsspalt (31) befindliche Flachmaterial (30) leitbar ist, so dass dieses zumindest im Bereich des Behandlungsspalts (31) flächig auf der Mantelfläche der Transportelektrode ( 1 ) aufliegt.(11) for the edge-side reception of flat material sheets (30), characterized by a treatment device (12) formed for holding down continuous sheets of sheet material, in which the at least one treatment electrode (2a, 2b) is arranged and in the direction of transport (32) and behind the at least one treatment electrode (2a, 2b) blowing means (22, 23) are arranged, through which a gaseous medium (16, 17) on the in the treatment gap (31) located flat material (30) is conductive, so that this at least in Area of the treatment gap (31) rests flat on the lateral surface of the transport electrode (1).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Behandlungsvorrichtung (12) wenigstens zwei lang gestreckte Behandlungselektroden (2a, 2b) angeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the treatment device (12) at least two elongated treatment electrodes (2 a, 2 b) are arranged.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Behandlungselektrode (2a, 2b) in einer Elektrodenkammer (18) innerhalb der Behandlungsvorrichtung (12) angeordnet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one treatment electrode (2a, 2b) in an electrode chamber (18) within the treatment device (12) is arranged.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsvorrichtung (12) wenigstens einen Zuführ- kanai (14, 15) zur Zuführung des gasförmigen Mediums (18, 17) zum Behandlungsspalt (31) aufweist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the treatment device (12) at least one feed Kanai (14, 15) for supplying the gaseous medium (18, 17) to the treatment gap (31).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass wenigstens ein Absaugkanal (19) zur Absaugung von gasförmigen Medien (20) aus dem Behandlungsspalt (31) in der Behandlungsvorrichtung (12) ausgebildet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized marked, that at least one suction channel (19) for the suction of gaseous media (20) from the treatment gap (31) in the treatment device (12) is formed.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkanal (19) über zumindest eine Öffnung (21) mit dem6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the suction channel (19) via at least one opening (21) with the
Innenraum der Elektrodenkammer (18) verbunden ist.Interior of the electrode chamber (18) is connected.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwände der Zuführkanäle (14, 15) den Absaugkanal (19) be- grenzen.7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the inner walls of the feed channels (14, 15) delimit the suction channel (19).
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungselektrode (2a, 2b) eine Koronabehandlung nur auf der zugewandten Oberseite der Flachmaterialbögen erzeugt, während die auf der Transportelektrode (1 ) aufliegende Bogenrücksei- te unbehandelt bleibt.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the treatment electrode (2a, 2b) generates a corona treatment only on the facing upper side of the flat material sheets, while the on the transport electrode (1) resting Bogenrücksei- te remains untreated.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasmittel (22, 23) Ausblasdüsen (27, 28) aufweisen, die zur Trans- portelektrode (1) weisend den wenigstens einen Zuführkanal (14, 15) mit dem Behandlungsspalt (31) verbinden.9. Device according to claim 4, characterized in that the blowing means (22, 23) have blow-off nozzles (27, 28) which, facing the transport electrode (1), guide the at least one feed channel (14, 15) to the treatment gap (31). connect.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der wenigstens einen Behandlungselektrode (2a, 2b) und den Wänden der Elektrodenkammer (18) und/oder zwischen den einzelnen Behandlungselektroden (2a, 2b) Öffnungen (33) bzw. Spalte (26) ausgebildet sind, durch die ein gasförmiges Medium aus dern Behandlungsspalt (31) in den Innenraum der Behandlungskarn- mer (18) ansaugbar ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that between the at least one treatment electrode (2a, 2b) and the walls of the electrode chamber (18) and / or between the individual treatment electrodes (2a, 2b) openings (33) and Column (26) are formed through which a gaseous medium The treatment gap (31) can be sucked into the interior of the treatment chamber (18).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Blasmittel (22, 23) im Abstand zur Mantelfläche der11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the blowing means (22, 23) at a distance from the lateral surface of the
Transportelektrode (1) fixiert sind und mit Aussparungen (24, 25) für den Durchlass der Bogengreifer (11) versehen sind.Transport electrode (1) are fixed and with recesses (24, 25) for the passage of the sheet gripper (11) are provided.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasmittel (22, 23) die Aussparungen (24, 25) an ihrer zur Transportelektrode (1 ) zeigenden Seite aufweisen, wobei die Aussparungen (24, 25) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass die Bogengreifer (11) bei einer Drehung der Transportelektrode (1) ohne Veränderung der Höhe des Behandlungsspaltes (31) unter der Behandlungs- Vorrichtung (12) hindurchführbar sind.12. The device according to claim 11, characterized in that the blowing means (22, 23) have the recesses (24, 25) on their side facing the transport electrode (1) side, wherein the recesses (24, 25) are arranged and formed such the sheet grippers (11) can be guided under the treatment device (12) during a rotation of the transport electrode (1) without changing the height of the treatment gap (31).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt im Behandlungsspalt (31) eine Höhe von 1 mm bis 2 mm aufweist, und der Abstand (H) der Behandlungselekt- roden (2a, 2b) von der Mantelfläche der Transportelektrode (1) 5 mm bis 10 mm, vorzugsweise mehr als 7 mm beträgt.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the air gap in the treatment gap (31) has a height of 1 mm to 2 mm, and the distance (H) of the Behandlungselekt- roden (2a, 2b) of the lateral surface the transport electrode (1) is 5 mm to 10 mm, preferably more than 7 mm.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsvorrichtung (12) als Einsatzeinheit in eine Bogendruckmaschine integriert ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the treatment device (12) is integrated as an insert unit in a sheet-fed printing press.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruckzylinder einer Bogendruckmaschine vor dem ersten Druckwerk die Transportelektrode (1) bildet.15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the counter-pressure cylinder of a sheet-fed printing machine before the first printing unit forms the transport electrode (1).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Spannungsversorgungs- und Steuerungs- vorrichtung (2S) zugeordnet ist, die einen elektrischen Generator (9), einen Taktgeber (6) für die Elektrodenspannung (U), eine Unterbrechungssteuerung (5), einen Transformator (4) sowie Steuerungs- und Regelungsmittel (39) zur Bogentransportsteuerung und zur Steuerung und Regelung von Gaspumpen (35, 36) aufweist.16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that this a voltage supply and control device (2S) having an electric generator (9), a timer (6) for the electrode voltage (U), an interrupt controller (5), a transformer (4) and control and regulating means (39) for sheet transport control and Control and regulation of gas pumps (35, 36).
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechungssteuerung (5) mit einem Sensor (3) in Verbindung steht, mit dem die Position wenigstens eines Bogengreifers (11) er- fassbar ist.17. The device according to claim 16, characterized in that the interruption control (5) with a sensor (3) is in communication, with which the position of at least one sheet gripper (11) can be detected.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgeber (6) mit einem Einstellmittel (7) zur Einstellung der Pulsdauer (tpuιs) und mit einem Einstellmittel (8) zur Einstellung der Pulspausendauer (tpauSe) der elektrischen Spannung (U) für die wenigstens eine Behandlungselektrode (2a, 2b) verbunden ist.18. The apparatus of claim 16 or 17, characterized in that the clock generator (6) with a setting means (7) for setting the pulse duration (tp u ι s ) and with a setting means (8) for setting the pulse pause duration (tp auS e) the electrical voltage (U) for the at least one treatment electrode (2a, 2b) is connected.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zuführkanal (14, 15) mit einer Gaspumpe (34) verbunden ist, die gesteuert von der Spannungsver- sorgungs- und Steuerungs Vorrichtung (29) einen derartigen Gasstrom (16, 17) zur Verfügung stellen kann, dass sowohl der Bogenanfang als auch das Bogenende des Flachmaterials (30) flächig auf der Mantelfläche der Behandlungselektrode (1) aufliegt.19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the at least one feed channel (14, 15) with a gas pump (34) is connected, which controlled by the voltage supply and control device (29) such a gas flow (16, 17) can provide that both the beginning of the sheet and the sheet end of the flat material (30) rests flat on the lateral surface of the treatment electrode (1).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Absaugkanal (19) mit einer Gaspumpe (35) verbunden ist, mit der der angesaugte Gasstrom (20) zu einer Ozonumwandlungseinrichtung (36) leitbar ist.20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the at least one suction channel (19) with a gas pump (35) is connected, with which the sucked gas stream (20) to an ozone conversion device (36) is conductive.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (42) im Bereich des Behandlungsspal- tes (31) angeordnet und mit der Spannungsversorgungs- und Steuerungsvorrichtung (29) signaltechnisch verbunden ist.21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that a pressure sensor (42) in the region of the treatment gap Is arranged (31) and connected to the power supply and control device (29) signal technically.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Ansaugvorrichtung (47) für das Flachmaterial (30) an der Transportelektrode (1) ausgebildet ist, derart, dass radiale Bohrungen (48) im Mantel der Transportelektrode (1) mit einer Absaugpumpe (49) verbunden sind.22. Device according to one of claims 1 to 21, characterized in that a suction device (47) for the flat material (30) on the transport electrode (1) is formed, such that radial bores (48) in the mantle of the transport electrode ( 1) are connected to a suction pump (49).
23. Bogendruckmaschine mit einer vor dem ersten Druckwerk integrierten Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.23. Sheet-fed printing machine with a device integrated in front of the first printing unit according to one of the preceding claims.
24. Verfahren zur Koronabehandlung von bogenförmigem Flachmaterial (30) bei welchem die Flachmaterialbögen über eine drehbare walzen- förmige Transportelektrode (1) in einer Transportrichtung transportiert werden, wobei die Flachmaterialbögen (30) in einem Behandlungsspalt (31 ) durch mindestens eine gegenüber der Transportelektrode (1) angeordnete Behandlungselektrode (2a, 2b) einer Koronabehandlung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch in Transportrichtung (32) gesehen vor und hinter der wenigstens einen24. A method for corona treatment of flat sheet material (30) in which the flat sheets are transported via a rotatable roller-shaped transport electrode (1) in a transport direction, wherein the flat sheets (30) in a treatment gap (31) through at least one opposite the transport electrode ( 1) arranged treatment electrode (2a, 2b) are subjected to a corona treatment, characterized in that seen in the transport direction (32) in front of and behind the at least one
Behandlungselektrode (2a, 2b) angeordnete Blasmittel (22, 23) ein gasförmiges Medium (16, 17) auf das im Behandlungsspalt (31) befindliche Flachmaterial (30) geleitet wird, so dass dieses zumindest im Bereich des Behandlungsspalts (31) flächig auf der Mantelfläche der Transportelektrode (1) aufliegt und nur an seiner der Behandlungselektrode (2a, 2b) zugewandten Oberseite koronabehandelt wird.Treatment electrode (2a, 2b) arranged blowing means (22, 23) a gaseous medium (16, 17) on the in the treatment gap (31) located flat material (30) is passed, so that this at least in the region of the treatment gap (31) on the surface Mantle surface of the transport electrode (1) rests and is corona treated only at its the treatment electrode (2a, 2b) facing upper side.
25. Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung der wenigstens einen Behandlungselektrode (2a, 2b) derartig erfolgt, dass bei Atmosphärendruck elektrische Entladungen zur Koronabehandlung von Flachmaterialien (30) über eine Distanz von mehr als 5 mm zwischen der wenigstens einen Behandlungselektrode (2a, 2b) und der Transportelektrode (1) erfolgen.25. A method for controlling a device according to one of claims 1 to 22, characterized in that the voltage supply of the at least one treatment electrode (2a, 2b) is such that at atmospheric pressure electrical discharges for corona treatment of flat materials (30) over a distance of more when 5 mm between the at least one treatment electrode (2a, 2b) and the transport electrode (1).
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgung für die wenigstens eine Behandlungselektrode (2a, 2b) unterbrochen wird, wenn ein Bogengreifer (11) im Bereich der Behandlungsvorrichtung (12) sensiert wird.26. The method according to claim 24 or 25, characterized in that the power supply for the at least one treatment electrode (2a, 2b) is interrupted when a sheet gripper (11) in the region of the treatment device (12) is sensed.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Bogengreifer (11 ) beim Umlauf der Transportelektrode (1 ) durch Aussparungen der ortsfest gehaltenen Blasmittel (22, 23) ungehindert hindurchgeführt werden.27. The method according to any one of claims 24 to 26, characterized in that the sheet gripper (11) during circulation of the transport electrode (1) by recesses of the stationarily held blowing means (22, 23) are passed unhindered.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekenn- zeichnet, dass das gasförmige Medium über die Blasmittel (22, 23) radial gegen die Transportelektrode (1) gelenkt wird, so dass das Flachmaterial (30) während seines Durchlaufs durch den Behandlungsspalt (31) plan auf der Mantelfläche der Transportelektrode (1) aufliegt. 28. The method according to any one of claims 24 to 27, characterized in that the gaseous medium via the blowing means (22, 23) is directed radially against the transport electrode (1), so that the flat material (30) during its passage through the Treatment gap (31) rests flat on the lateral surface of the transport electrode (1).
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