EP2956305A1 - Trocknungsvorrichtung, system mit einer trocknungsvorrichtung sowie verfahren zum betrieb einer trocknungsvorrichtung zur zwischenfarbwerkstrocknung einer druckmaschine - Google Patents

Trocknungsvorrichtung, system mit einer trocknungsvorrichtung sowie verfahren zum betrieb einer trocknungsvorrichtung zur zwischenfarbwerkstrocknung einer druckmaschine

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EP2956305A1
EP2956305A1 EP13783922.1A EP13783922A EP2956305A1 EP 2956305 A1 EP2956305 A1 EP 2956305A1 EP 13783922 A EP13783922 A EP 13783922A EP 2956305 A1 EP2956305 A1 EP 2956305A1
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EP
European Patent Office
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substrate
drying
unit
drying device
colorant
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EP13783922.1A
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EP2956305B1 (de
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Andreas Ihme
Frank Westhof
Martin Krümpelmann
Frank Gunschera
Dietmar Pötter
Markus BAUSCHULTE
Moritz KOPLIN
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Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Windmoeller and Hoelscher KG
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Publication date
Application filed by Windmoeller and Hoelscher KG filed Critical Windmoeller and Hoelscher KG
Publication of EP2956305A1 publication Critical patent/EP2956305A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2956305B1 publication Critical patent/EP2956305B1/de
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F3/00—Cylinder presses, i.e. presses essentially comprising at least one cylinder co-operating with at least one flat type-bed
    • B41F3/46—Details
    • B41F3/52—Apparatus for cooling, heating, or drying printing surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/0463—Drying sheets, e.g. between two printing stations by convection
    • B41F23/0466—Drying sheets, e.g. between two printing stations by convection by using heated air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
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    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/0403—Drying webs
    • B41F23/0423—Drying webs by convection
    • B41F23/0426—Drying webs by convection using heated air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/0463—Drying sheets, e.g. between two printing stations by convection

Definitions

  • Drying device system with a drying device and method for operating a drying device for intermediate inking unit drying
  • the invention relates to a drying device for an intermediate inking unit drying a printing press and a system with said drying device. Furthermore, the invention relates to a method for operating said drying device.
  • drying devices between the inking units of a printing press in order to dry the colorant applied to the substrate.
  • drying performance of the drying device is adjusted by an operator of the printing press.
  • the drying device may be equipped in a possible embodiment with a fan, the air in Direction substrate during drying feeds. It is known from the prior art that the operator can set the blown air speed and / or the blown air temperature individually.
  • the air supply used for drying is also used to remove / dilute the solvent vapors.
  • the object of the present invention is to avoid the abovementioned disadvantages, in particular to provide a drying device, a system with a drying device and a method for operating a drying device, so that significant energy savings in operating the drying process can be achieved while ensuring high print quality ,
  • a drying device for an intermediate inking unit drying of a printing press in which a substrate can be transported via rotating cylinders and can be printed with colorant, wherein the drying device is an air supply unit for supplying air toward the substrate to effect drying of the colorant.
  • the drying device according to the invention has a suction unit for discharging the air, wherein according to the invention a control unit is provided which controls the air supply unit in such a manner depending on operating parameters and / or regulates that changing drying zones are adjustable on the substrate. It is particularly advantageous that the control unit can set and change the forming drying zones individually from the printed image on the substrate. Between each inking unit of the printing press, a drying device is advantageously provided.
  • the operating parameters can be variables that are already stored within the printing machine, in particular the drying device.
  • the invention likewise includes operating parameters which are determined and / or measured and / or calculated during operation of the printing press, in particular the drying device.
  • a combination of the just mentioned operating parameters is also conceivable.
  • the printing machine it may be z. B. to act a flexographic printing machine, in the present invention, the energy consumption on the automatic adjustment of the drying zones can be significantly reduced, at the same time effectively contained in the colorant solvent such. As ethanol, etc. can be effectively removed from the substrate.
  • the drying device automatically adjusts the drying performance in response to the print image defined by the colorant on the substrate.
  • an intelligent drying control can be created, which automatically sets different drying zones between each inking unit of the printing press.
  • the air supply unit and / or the suction unit is intelligently controlled and / or regulated so that too high a selected setting or too low selected setting the dryer performance is almost impossible, whereby the energy consumption of the drying device according to the invention during drying or during operation of the Printing machine is optimized.
  • the air supply unit can have movable flaps, whereby a changing flow direction for the exit of the air from the air supply unit can be achieved is.
  • the width of the air supply unit substantially corresponds to the width of the substrate.
  • the width of the air supply unit is individually adjustable according to the width of the substrate to be transported. This applies correspondingly to the suction unit, which can be arranged with the air supply unit in a common component.
  • the flaps can be controlled and / or controlled, for example via the control unit, wherein one or more flaps can also be completely closed, so that at these points no air can flow from the drying device in the direction of the substrate.
  • the flow direction of the air can be adjusted individually, whereby different drying zones are established between the substrate and the drying device, in particular the air supply unit and / or the suction unit.
  • a plurality of modules can be provided, which individually have an air supply unit and a suction unit, wherein the modules can be controlled individually by the control unit, in particular that the volume flow and / or the temperature and / or the flow direction of the exiting air in the direction of the substrate of each module individually is adjustable.
  • an air supply unit is provided in the middle of the drying device, which ensures that a sufficiently large volume flow of air can flow in the direction of the substrate.
  • the air supply unit may have a feed channel through which the air flows in the direction of the substrate. This feed channel can be opened, closed and / or partially opened by one or more flaps.
  • the suction unit may comprise one or more suction channels, through which the air can be sucked with enriched solvent.
  • a supply channel is provided in the center in the drying device, wherein two suction channels are provided in the drying device, between which the feed channel extends.
  • the invention also includes that the distance between the substrate and the drying device is adjustable, which can be determined via the said operating parameters.
  • the above object is further achieved by a system having all the features of independent claim 5. Possible embodiments are described in the dependent system claims.
  • a system is proposed with a drying device for intermediate inking unit drying of a printing press, in which a substrate can be transported via rotating cylinders and can be printed with colorant, wherein a printed image can be applied to the substrate via the colorant.
  • the system includes an air supply unit for supplying air toward the substrate to effect drying of the colorant.
  • the system comprises a suction unit for removing the air and a measuring unit, with which at least a part of operating parameters during operation of the printing press and / or the drying device can be determined.
  • a control unit is provided which, depending on operating parameters, controls and / or controls the air supply unit and / or the suction unit in such a way that changing drying zones can be set on the substrate.
  • the measuring unit may have an optical sensor whose measuring range is directed to the substrate and / or at least one cylinder, wherein in particular the optical sensor is a camera unit and / or a sensor for detecting the gloss level of the applied colorant.
  • One or more operating parameters can be measured or determined via the optical sensor, as a result of which the drying zone and / or drying zones can be set between the inking units.
  • the optical sensor can, for. B. be a line camera.
  • the optical sensor can determine information about the printed image on the substrate, the size of the printed area on the substrate.
  • the degree of printing of the printed image can be determined via the optical sensor, wherein the degree of printing is determined by the density of the raster dots present on the printed image.
  • the Printed image has a coarse grid or a fine grid, whereby the color of the printed image is adjustable.
  • the definition of the degree of printing is for example comparable to the pixel resolution in the monitor.
  • the optical sensor can be aimed directly at the substrate in order to obtain direct information regarding the printed image, this information serving as operating parameters for setting the drying zones. It can likewise be provided that the optical sensor is directed onto one of the cylinders, for example onto a format cylinder and / or onto an anilox roller of the printing press, so that information can also be derived from the printed image on the substrate in this embodiment as well
  • the control unit is used to individually set drying zones on the substrate.
  • the printing machine is associated with at least one ink container, in which the colorant can be introduced, wherein the ink container has an identification unit from which a color recipe code is read out, which serves as operating parameters for the control unit, in particular that the identification unit an RFID Chip, in which the color recipe code is stored.
  • an identification unit for the substrate may be provided, which is arranged in particular on a support of the substrate or which is arranged in or on the substrate, wherein a substrate code can be read out of the identification unit.
  • the substrate as such can also be a major influencing factor for adjusting the drying performance.
  • the color recipe code and the substrate code can be automatically read out during operation of the printing press and transmitted to the drying device according to the invention, which then performs an automatic adjustment of the drying performance.
  • the measuring unit can be arranged in the suction unit, whereby the air sucked from the substrate can be analyzed.
  • the measuring unit can measure the air with respect to the solvent, which can then be closed to the color recipe, which is an operating parameter for the control unit.
  • a gas chromatograph determines the solvent contained in the air.
  • the printing press has a plurality of inking units, wherein each inking unit is associated with a drying device.
  • each Drying device can be made of different modules, each of which in turn can individually for itself have an air supply unit and a suction unit.
  • the printing machine may be formed with a drying system having a plurality of drying devices, each of which performs the drying operation of the colorant applied to the substrate between two inking units.
  • the resulting waste heat of the printing press of the drying device provides.
  • This waste heat can be made available to the air supply unit, from which a defined volume flow with a corresponding temperature is produced, which flows in the direction of the substrate for the drying process.
  • a further advantage of the invention results when a heat exchanger is provided, which provides waste heat of the printing machine of the drying device, in particular the air supply unit available. By a corresponding increase in the temperature, there is an increase in the supply of heat into the air, which is blown through the air supply unit in the direction of the substrate, whereby the drying can be accelerated.
  • a heat exchanger By using a heat exchanger, the energy consumption of the system according to the invention can be further optimized.
  • the drying device has an air supply unit for supplying air in the direction of the substrate in order to effect a drying of the colorant.
  • the drying device comprises a suction unit for removing the air and a measuring unit, with which at least a part of operating parameters during operation of the printing press is determined.
  • a control unit is provided, which controls and / or regulates the air supply unit in dependence on operating parameters in such a way that changing drying zones are adjustable on the substrate.
  • each drying device which is arranged between each two inking units, individually a drying zone can be formed on the substrate in order to achieve targeted drying of the printed image or the colorant on the substrate, which evaporate solvent through the drying process and are removed by the suction unit.
  • the energy expenditure for operating the drying device can be kept minimal in a targeted manner, since the control unit can control the drying capacity as a function of operating parameters.
  • each drying device can be operated with different drying powers, since each inking unit uses different colorants and different print images, different sizes of the printed images, different layer thicknesses in the colorant application and / or different printing grades arise, which are taken into account via operating parameters To set optimal drying zones on the substrate between each inking unit.
  • the drying device can be controlled, in particular the air supply unit and / or the suction unit can be controlled.
  • the measuring unit can determine, for example, the layer thickness of the ink application of colorant and / or the printed surface of colorant and / or the degree of printing, which are used as operating parameters to adjust the drying zones on the substrate and ultimately to determine the drying performance of the drying device between each inking unit.
  • the operating parameters is transmitted via an interface of the drying device and / or the printing press.
  • the color recipe code and / or the substrate code or data on the print motif as operating parameters via the so-called interface of the drying device and / or the printing press are read.
  • the print motif which is arranged, for example, on the format cylinder, in particular on the plate of the format cylinder, can be evaluated in the form of an image file, which is included as an operating parameter in order to set individual drying zones on the substrate.
  • the said image files can already be in digital form and transmitted via the interface of the drying device and / or the printing press.
  • the measuring unit determines the print motif on the format cylinder and / or on the cliché of the format cylinder and uses this to create digital data which are used as operating parameters for controlling the drying device.
  • the operating parameter can be at least one of the following variables:
  • the said operating parameters can be determined or measured, for example, directly via the measuring unit according to the invention during operation of the printing press. It is also possible that the measurement of defined variables with the aid of the measuring unit calculates a part of the operating parameters mentioned or is determined via databases stored in the system according to the invention.
  • the control unit can control and / or regulate the air supply unit and the suction unit, which means that inter alia the volume flow of the air which is responsible for the drying operation is adjusted accordingly, at the same time allowing air temperature control to be used To achieve drying of the colorant.
  • control unit may be configured to reduce the transport speed to a defined speed at which the print image can still be dried just before it especially gets into the next inking unit.
  • the inventive method can be carried out such that the drying device is operated in a recirculation method or operated in a recirculation method with a switchable fresh air process.
  • the drying device is operated in a recirculation method or operated in a recirculation method with a switchable fresh air process.
  • a switchable fresh air process it has been shown that satisfactory drying results can be achieved at air temperatures between 60 ° to 90 °, wherein it does not lead to damage to the substrate material.
  • different substrate materials can be used, such as paper, plastic film, etc., depending on the substrate material, which is included as an operating parameter in the calculation of drying performance, in addition to the adjustment of the volume flow, a corresponding temperature control for the respective Drying zone.
  • the location and size of the colorant application and / or the degree of gloss and / or the drying speed are determined on the substrate and / or on a format cylinder and / or an anilox roller of the inking unit of the printing press, wherein in particular the location and the Size of the ink application and / or the drying rate on the reflection of light on the surface of the format cylinder and / or the anilox roller is determined.
  • the gloss level can be measured for example via an optical sensor.
  • the optical sensor can determine the gloss level via the reflection of light on the colorant surface on the anilox roller and / or on the format cylinder.
  • the drying speed in turn represents an operating parameter which determines the drying capacity of the drying device, which means that based on the drying speed, the drying device adjusts the volume flow, temperature of the air leaving the air supply unit in the direction of the substrate and discharged again by the suction unit.
  • the drying device can be operated in a pure recirculation method. It is also conceivable that the drying device is operated in a recirculation method with a switchable fresh air process. It should be noted that in the pure recirculation method, the air can accumulate steadily with the solvent during drying, with a higher proportion of solvent in the air, the removal of the solvent from the colorant is deteriorated, whereby the actual drying rate of the substrate is reduced.
  • the drying device has a temperature sensor and a measuring unit which can determine the proportions of solvent in the air.
  • the method according to the invention in particular the intelligent control unit for controlling and regulating the individual drying devices, can calculate the weighted average of the measured and the determined values of the printed area and / or the degree of printing.
  • the value of the printed area may be compressed to about 60% from the measured value and about 40% from the value determined for the image file to a value.
  • the area of the substrate which is dried by the drying apparatus can be limited to the area for drying which has been printed in the preceding inking unit or the preceding inking units. If, for example, only the right and the left edge of the substrate are printed in the preceding inking unit (s), the air supply unit of the subsequent drying apparatus can only be used on be active right and left edge.
  • a measuring unit can be provided for this purpose, which determines the size and location of the printed image on the substrate previously and tells the control unit.
  • image data of the cliché of the format cylinder can serve as operating parameters, in particular in order to determine the location and the size, in particular the printed image on the substrate, which is effected by a colorant application.
  • Fig. 1.1 is a schematic representation of the system according to the invention with a
  • Printing machine which is designed with drying devices between the inking units
  • FIG. 1.2 shows a further alternative of the system shown in FIG. 1 .
  • FIG. 1.3 shows a further embodiment of the system according to the invention according to FIG. 1.1
  • Fig. 2 is a schematic representation of a drying device behind a
  • Inking unit of a printing machine is arranged
  • Fig. 3 is a schematic representation of the drying device, with a
  • Air supply unit and a suction unit is formed
  • Fig. 4 shows a further illustration of a drying device according to the invention with a
  • Air supply unit and a suction unit shows a further embodiment of a system according to the invention with a drying device and a measuring unit which is associated with an anilox roller,
  • Fig. 7 is a further schematic representation of the system according to the invention with a
  • Drying device in data communication with a control unit and a measuring unit
  • Fig. 8 is a further view of the drying device shown in Figure 7 and
  • Fig. 9 is a schematic representation of the inventive method for
  • a printing press 1 according to the invention is shown in each case, which is formed from a plurality of inking units 7.
  • inking units 7.1 to 7.5 are shown by way of example, wherein the number of inking units 7 may vary without further ado, which does not concern the essence of the invention.
  • each inking unit 7 is composed of an anilox roller 3.1 and a format cylinder 3.2, wherein the anilox roller 3.1 receives the colorant 4 from a paint container 31.
  • the printing machine 1 may have further structural configurations with regard to the type of rotating cylinder, the number of cylinders, etc.
  • the essential core of all Embodiments of the invention is, however, that a drying device 10 according to the invention is arranged between the inking units 7, which is controlled in dependence on operating parameters such that changing drying zones 13, as shown by way of example in FIG. 8, are set on the substrate 2, as will be described hereinafter will be received.
  • the drying device 10 has an air supply unit 11 and a suction unit 12, which in the present exemplary embodiment are integrated in an assembly.
  • the air supply unit 1 1 causes a supply of air 5 in the direction of substrate 2 in order to achieve a targeted drying of the colorant 4 on the substrate 2.
  • the air supply unit 1 1 has a feed channel 15, which runs centrally to the suction unit 12, which is responsible for removing the air 5.
  • the air supply unit 1 1 has a feed channel 15 and the suction unit 12, however, is designed with two spaced apart suction channels 16, wherein the feed channel 15 extends between the suction channels 16. During drying, evaporation of the solvent contained in the printed image occurs.
  • the air 5 accumulates with the solvents, which are sucked off via the suction unit 12.
  • the drying device 10 has a control unit 20 which, depending on operating parameters B, controls and / or regulates the air supply unit 1 1 and / or the suction unit 12 in such a way that, with respect to the applied print image, corresponding to each inking unit 7 Drying zones 13 are formed in order to achieve an optimized and selective drying of the substrate 2 between the respective inking units 7.
  • the energy consumption during operation of the printing press 1 can be considerably reduced, in particular because unprinted areas on the substrate 2 experience no or little drying by the drying device 10.
  • the air supply unit 1 1 and the suction unit 12 is aligned transversely to the transport direction of the substrate 2.
  • the drying device 10 which is composed of air supply unit 1 1 and suction unit 12, formed rod-like.
  • the width of the transport device 10 may be greater than the width of the substrate 2, which is illustrated in FIG.
  • the air supply unit 1 has 1 movable flaps 14, as a result of which different drying zones 13 can be set via the respective position of the flaps 14.
  • the drying device 10 has a plurality of modules 30.1, 30.2, 30.3, each of which individually has an air supply unit 11 and a suction unit 12.
  • the modules 30.1, 30.2, 30.3 can be controlled individually so that the volume flow and / or the temperature and / or the flow direction of the exiting air 5 in the direction of the substrate 2 of each module 30.1, 30.2, 30.3 is adjustable.
  • the flaps 14 can be arranged on the side of the drying device 10 facing the substrate 2; alternatively and / or additionally, the flaps 14 can also be arranged on the side of the drying device 10 facing away from the substrate 2. If the flaps 14 of a module 30 are in their closed position, there is no escape of air from this module 30. By means of this flap control, efficient colorant drying can thus be specifically carried out across the width of the substrate 2 (see FIG. 8).
  • a control unit 20 of the drying apparatus 10 determines the drying capacity L of the drying apparatus 10, which is shown schematically in FIG. In order to perform efficient drying between the inking units 7, it is first necessary to obtain the necessary operating parameters B, which is visualized in reference numeral 60. The following operating parameters B influence the drying or the setting of the drying capacity of the drying device 10:
  • a part of said operating parameters B can be determined via a measurement according to reference numeral 50 (FIG. 9).
  • a measuring unit 40 may be provided, which is designed, for example, with an optical sensor 41.
  • the measuring unit 40 is directed according to Figure 1 .1 on the substrate 2 between two inking units 7.
  • This measuring unit 40 can determine the location and the size of the colorant application on the substrate 2, which is also shown schematically in FIG.
  • this information is transmitted to the control unit 20, which then adjusts the drying apparatus 10 with respect to the drying capacity L.
  • the temperature of the air 5 flowing in the direction of the substrate 2 is set and / or regulated within the drying device 10.
  • FIG. 8 it is shown schematically that the system according to the invention can be designed with a heat exchanger 35 which makes available the waste heat of the drying device 10 or the air supply unit 11 which is produced in the printing machine 1.
  • the measuring unit 40 can optically check the surface of the format cylinder 3.2 and / or the surface of the anilox roller 3.1, which is shown in FIG. 1 or FIG.
  • the control unit 20 undertakes a corresponding control and regulation of the drying apparatus 10.
  • the drying speed of the colorant 4 on the basis of a measurement of the reflection of light on the color surface of the anilox roller 3.1 and / or of the format cylinder 3.2.
  • the measuring unit 40 according to FIG. 1 or FIG. 1 determines the reflection of the light, wherein different drying speeds can now be estimated by the control unit 20 based on already existing measuring curves.
  • three measuring points lying substantially one above the other are shown by way of example.
  • the upper measuring point is on a drying function, which is associated with a slow drying rate.
  • the middle drying function provides one Normal drying rate.
  • the lower drying function represents a high drying rate. Since the operating parameter of the drying rate is also a significant factor for influencing the drying performance to be set of the drying apparatus 10, it may be useful to include operating parameters according to the invention in the selective energy supply for the drying process.
  • the degree of printing, the degree of gloss and / or the layer thickness of the ink application of the colorant 4 on the substrate 2 can be determined via the measuring unit 40, which as described above can be essential operating parameters B for determining the drying capacity L.
  • a solvent content of the air 5 in the suction unit 12 can be determined via the measuring unit 40, whereby, for example, the drying rate and / or the required drying capacity L of the drying apparatus 10 can be determined.
  • each ink container 31 of each inking unit 7 has an identification unit 32, from which a color recipe code is read out, which serves as the operating parameter B for the control unit 20.
  • the identification unit 32 may include an RFID chip by storing the color recipe code.
  • An identification unit may also be provided for the substrate 2 in the system according to the invention, for example, as may be arranged on a support of the substrate 2, in particular on its winding.
  • the identification unit can also be arranged directly in or on the substrate 2, wherein a substrate code can be read out of the identification unit, which the control unit 20 receives for taking into account the drying power L.
  • the measuring unit 40 which is associated with the format cylinder 3.2, is movable and / or pivotable, so that in another position the measuring unit 40 can also be directed onto the substrate 2 and thus onto the printed image or can also assume a position in which the anilox roller 3.1 can be optically analyzed and / or monitored.
  • the color recipe code can be read out via the identification unit 32 and transmitted to the control unit 20.
  • the procurement of the necessary operating parameters can thus take place according to the described methods 50, 51, 52 from FIG. 9.
  • the input of operating parameters may, for. B. via a not explicitly shown interface by the operator of the printing machine 1 done.
  • the control unit 20 optimally adjusts the respective drying device 10 in order to selectively and energy-optimizedly dry the substrate 2 via the changing drying zones 13.
  • FIG. 5 essentially shows the exemplary embodiment according to FIG. 1, in which the drying device 10 is directed onto the substrate 2 and at the same time the measuring unit 40 analyzes the surface of the anilox roller 3.1, as already described above.
  • the optical inspection of the surface of the anilox roller 3.1 can take place via a reflection sensor, gloss sensor or via a camera unit, in particular a number camera.
  • an individual determination of the drying power L takes place for each drying device 10, so that different drying zones 13 are set between the inking units 7.
  • the drying zones 13 according to FIG. 8 can vary, which means that the number of drying zones can rise or fall or the size of the drying zones can also vary. This depends on the above-mentioned operating parameters, in particular the location and size of the colorant application, the layer thickness of the ink application, degree of printing, the color formulation of the colorant 4, the material of the substrate 2, the solvent content of the colorant 4, the transport speed of the substrate 2, etc.
  • the drying capacity L which is to be set for each drying device 10 it may be necessary to additionally set the temperature of the air 5 in the air supply unit 11 and / or to adjust the transport speed of the substrate 2 accordingly.
  • control unit 20 is arranged centrally in and / or on the printing press or in one of the drying devices 10, which determines the required drying power L for all drying devices 10. It is also conceivable that the measuring unit 40 and the drying device 10 are integrated in a common component.

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  • Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung (10) für eine Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine (1), bei der ein Substrat (2) über rotierende Zylinder (3.1, 3.2, 3.3) transportierbar und mit Farbmittel (4) bedruckbar ist, mit einer Luftzuführeinheit (11) zur Zuführung von Luft (5) in Richtung Substrat (2), um eine Trocknung des Farbmittels (4) zu bewirken, einer Absaugeinheit (12) zur Abführung der Luft (5), einer Kontrolleinheit (20), die in Abhängigkeit von Betriebsparametern (B) derart die Luftzuführeinheit (11) steuert und/oder regelt, dass sich ändernde Trocknungszonen (13.1, 13.2, 13.3) am Substrat (2) einstellbar sind.

Description

Trocknungsvorrichtung, System mit einer Trocknungsvorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsvorrichtung zur Zwischenfarbwerkstrocknung einer
Druckmaschine
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Trocknungsvorrichtung für eine Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine sowie ein System mit der genannten Trocknungsvorrichtung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb der genannten Trocknungsvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt zwischen den Farbwerken einer Druckmaschine Trocknungsvorrichtungen vorzusehen, um das auf das Substrat aufgebrachte Farbmittel zu trocknen. Zudem ist es bekannt, dass die Trocknungsleistung der Trocknungsvorrichtung von einem Bediener der Druckmaschine eingestellt wird. Die Trocknungsvorrichtung kann in einer möglichen Ausgestaltung mit einem Gebläse ausgestattet sein, das Luft in Richtung Substrat während der Trocknung zuführt. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass der Bediener die Blasluftgeschwindigkeit und/oder die Blaslufttemperatur individuell einstellen kann. Bei lösungsmittelbasierten Farbmitteln wird die zur Trocknung verwendete Luftzuführung auch zum Abführen/Verdünnen der Lösungsmitteldämpfe verwendet. An die Einstellung unterschiedlich aufgebauter Trocknungsvorrichtungen sind im Druckprozess der Druckmaschine hohe Anforderungen zu stellen. Bereits beim Einrichten der Druckmaschine hat der Bediener Einstellungen an der Trocknungsvorrichtung vorzunehmen, um nach möglichst geringer Zeit und Anzahl von Makulaturläufen die erforderliche Qualität produzieren zu können. Eine zu hoch gewählte Einstellung der Trocknerleistung bedingt nicht nur einen hohen Energieverbrauch, sondern hierdurch kann auch nachteiligerweise der Druckprozess negativ beeinflusst werden. Eine zu gering gewählte Einstellung der Trocknerleistung ist ebenfalls zu vermeiden, da sonst die Gefahr eines Verschmierens des frisch gedruckten Substrats während des Transportes über die rotierenden Zylinder entsteht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere eine Trocknungsvorrichtung, ein System mit einer Trocknungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsvorrichtung zu schaffen, sodass signifikante Energieeinsparungen beim Betreiben des Trocknungsvorganges erzielbar sind und gleichzeitig eine hohe Druckqualität gewährleistet ist.
Die genannte Aufgabe wird durch eine Trocknungsvorrichtung mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Zudem wird die Erfindung durch ein System mit sämtlichen Merkmalen des Anspruches 5 gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen 6 bis 1 1 sind vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems vorgeschlagen. Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß sämtlicher Merkmale des Patentanspruches 12 gelöst. In den abhängigen Verfahrensansprüchen sind mögliche Ausführungsformen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist eine Trocknungsvorrichtung für eine Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine vorgesehen, bei der ein Substrat über rotierende Zylinder transportierbar und mit Farbmittel bedruckbar ist, wobei die Trocknungsvorrichtung eine Luftzuführeinheit zur Zuführung von Luft in Richtung Substrat aufweist, um eine Trocknung des Farbmittels zu bewirken. Zudem weist die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung eine Absaugeinheit zur Abführung der Luft auf, wobei erfindungsgemäß eine Kontrolleinheit vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von Betriebsparametern derart die Luftzuführeinheit steuert und/oder regelt, dass sich ändernde Trocknungszonen am Substrat einstellbar sind. Besonders vorteilhaft ist, dass die Kontrolleinheit individuell vom Druckbild am Substrat die sich bildenden Trocknungszonen einstellen und verändern kann. Zwischen jedem Farbwerk der Druckmaschine ist vorteilhafterweise eine Trocknungsvorrichtung vorgesehen. Es ist denkbar, dass unterschiedliche sich ändernde Trocknungszonen zwischen den Farbwerken sich einstellen, da jedes Farbwerk individuell eigene Druckbilder auf das Substrat aufbringt, die sich von den Druckbildern der übrigen Farbwerke unterscheiden. Bei den Betriebsparametern kann es sich um Größen handeln, die bereits innerhalb der Druckmaschine, insbesondere der Trocknungsvorrichtung gespeichert sind. Ebenfalls umfasst die Erfindung Betriebsparameter, die während des Betriebes der Druckmaschine, insbesondere der Trocknungsvorrichtung ermittelt und/oder gemessen und/oder errechnet werden. Auch eine Kombination der soeben genannten Betriebsparameter ist ebenfalls denkbar. Bei der Druckmaschine kann es sich z. B. um eine Flexodruckmaschine handeln, bei der erfindungsgemäß der Energieverbrauch über die automatische Einstellung der Trocknungszonen wesentlich reduziert werden kann, wobei gleichzeitig effektiv die im Farbmittel enthaltenen Lösemittel, wie z. B. Ethanol, etc. effektiv dem Substrat entnommen werden können. Die Handhabe für den Bediener wird ferner erheblich erleichtert, da die Trocknungsvorrichtung automatisch die Trocknungsleistung in Abhängigkeit vom Druckbild, das durch das Farbmittel auf dem Substrat definiert ist, einstellt. Somit kann eine intelligente Trocknungssteuerung geschaffen werden, die zwischen jedem Farbwerk der Druckmaschine automatisch unterschiedliche Trocknungszonen einstellt. Über die Betriebsparameter wird die Luftzuführeinheit und/oder die Absaugeinheit intelligent gesteuert und/oder geregelt, sodass eine zu hoch gewählte Einstellung oder zu niedrig gewählte Einstellung der Trocknerleistung nahezu ausgeschlossen ist, wodurch der Energieaufwand der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung während der Trocknung bzw. während des Betriebes der Druckmaschine optimierbar ist.
Vorteilhafterweise kann die Luftzuführeinheit bewegbare Klappen aufweisen, wodurch eine verändernde Strömungsrichtung für den Austritt der Luft aus der Luftzuführeinheit erzielbar ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Breite der Luftzuführeinheit im Wesentlichen der Breite des Substrates entspricht. Ebenfalls kann es vorgesehen sein, dass die Breite der Luftzuführeinheit individuell entsprechend der Breite des zu transportierenden Substrates einstellbar ist. Dieses gilt entsprechend für die Absaugeinheit, die mit der Luftzuführeinheit in einem gemeinsamen Bauteil angeordnet sein kann. Die Klappen können beispielsweise über die Kontrolleinheit geregelt und/oder gesteuert werden, wobei eine oder mehrere Klappen auch komplett geschlossen sein können, sodass an diesen Stellen keine Luft aus der Trocknungsvorrichtung in Richtung Substrat strömen kann. Je nach Stellung der Klappen kann die Strömungsrichtung der Luft individuell eingestellt werden, wodurch unterschiedliche Trocknungszonen sich zwischen dem Substrat und der Trocknungsvorrichtung, insbesondere der Luftzuführeinheit und/oder der Absaugeinheit sich einstellen.
Vorteilhafterweise können mehrere Module vorgesehen sein, die jeweils einzeln eine Luftzuführeinheit und eine Absaugeinheit aufweisen, wobei die Module individuell durch die Kontrolleinheit ansteuerbar sind, insbesondere dass der Volumenstrom und/oder die Temperatur und/oder die Strömungsrichtung der austretenden Luft in Richtung Substrat jedes Moduls individuell einstellbar ist. Es ist denkbar, dass mittig eine Luftzuführeinheit innerhalb der Trocknungsvorrichtung vorgesehen ist, die dafür sorgt, dass ein genügend großer Volumenstrom Luft in Richtung Substrat strömen kann. Die Luftzuführeinheit kann einen Zuführkanal aufweisen, durch den die Luft in Richtung Substrat strömt. Dieser Zuführkanal kann durch eine oder mehrere Klappen geöffnet, geschlossen und/oder teilweise geöffnet werden. Die Absaugeinheit kann einen oder mehrere Absaugkanäle umfassen, durch die die Luft mit angereichertem Lösemittel abgesaugt werden kann. Zum Beispiel ist es denkbar, dass mittig ein Zuführkanal in der Trocknungsvorrichtung vorgesehen ist, wobei zwei Absaugkanäle in der Trocknungsvorrichtung vorgesehen sind, zwischen denen der Zuführkanal verläuft.
Ebenfalls schließt die Erfindung mit ein, dass der Abstand zwischen dem Substrat und der Trocknungsvorrichtung einstellbar ist, welches über die genannten Betriebsparameter bestimmbar ist. Die oben genannte Aufgabe wird ferner durch ein System mit sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 5 gelöst. In den abhängigen Systemansprüchen sind mögliche Ausführungsformen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird ein System mit einer Trocknungsvorrichtung zur Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine vorgeschlagen, bei der ein Substrat über rotierende Zylinder transportierbar und mit Farbmittel bedruckbar ist, wobei über die Farbmittel ein Druckbild auf dem Substrat aufbringbar ist. Das System weist eine Luftzuführeinheit zur Zuführung von Luft in Richtung Substrat auf, um eine Trocknung des Farbmittels zu bewirken. Zudem umfasst das System eine Absaugeinheit zur Abführung der Luft sowie eine Messeinheit, mit der zumindest ein Teil von Betriebsparametern während des Betriebes der Druckmaschine und/oder der Trocknungsvorrichtung bestimmbar ist. Erfindungsgemäß ist eine Kontrolleinheit vorgesehen, die in Abhängigkeit von Betriebsparametern derart die Luftzuführeinheit und/oder die Absaugeinheit steuert und/oder regelt, dass sich ändernde Trocknungszonen am Substrat einstellbar sind. Besonders vorteilhaft ist, dass eine optimierte Trocknung des Farbmittels zwischen den Farbwerken erzielbar ist, wobei gleichzeitig der Energieverbrauch des Systems reduziert werden kann, da die Trocknungsvorrichtung individuell für jedes Farbwerk gesteuert und/oder geregelt werden kann, wobei die Betriebsparameter die Trocknungsleistung bzgl. jedes Farbwerks bestimmen. Die Vorteile der zuvor erwähnten Trocknungsvorrichtung sind auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Systems an dieser Stelle ebenfalls anwendbar.
Vorteilhafterweise kann die Messeinheit einen optischen Sensor aufweisen, dessen Messbereich auf das Substrat und/oder auf zumindest einen Zylinder gerichtet ist, wobei insbesondere der optische Sensor eine Kameraeinheit und/oder ein Sensor zur Erfassung des Glanzgrades des aufgetragenen Farbmittels ist. Über den optischen Sensor ist ein oder mehrere Betriebsparameter messbar bzw. ermittelbar, wodurch zwischen den Farbwerken die Trocknungszone und/oder Trocknungszonen eingestellt werden können. Der optische Sensor kann z. B. eine Zeilenkamera sein. Der optische Sensor kann Informationen über das Druckbild auf dem Substrat, die Größe der bedruckten Fläche auf dem Substrat ermitteln. Zudem ist es ebenfalls denkbar, dass der Bedruckungsgrad des Druckbildes über den optischen Sensor ermittelbar ist, wobei der Bedruckungsgrad über die Dichte der auf dem Druckbild vorhandenen Rasterpunkte bestimmt wird. Hierbei ist es denkbar, dass das Druckbild ein grobes Raster oder ein feines Raster aufweist, wodurch die Farbe des Druckbildes einstellbar ist. Die Definition des Bedruckungsgrades ist beispielsweise mit der Pixelauflösung beim Monitor vergleichbar. Der optische Sensor kann unmittelbar auf das Substrat gerichtet sein, um direkt Informationen bzgl. des Druckbildes zu erhalten, wobei diese Informationen als Betriebsparameter für die Einstellung der Trocknungszonen dienen. Ebenfalls kann es vorgesehen sein, dass der optische Sensor auf einen der Zylinder gerichtet ist, beispielsweise auf einen Formatzylinder und/oder auf eine Rasterwalze der Druckmaschine, sodass auch bei dieser Ausführungsform Informationen bzgl. des Druckbildes am Substrat herleitbar sind, die wiederum als Betriebsparameter für die Kontrolleinheit dienen um individuell Trocknungszonen am Substrat einzustellen.
Ferner ist es denkbar, dass der Druckmaschine mindestens ein Farbbehälter zugeordnet ist, in das das Farbmittel einbringbar ist, wobei der Farbbehälter eine Identifizierungseinheit aufweist, aus der ein Farbrezepturcode herauslesbar ist, der als Betriebsparameter für die Kontrolleinheit dient, insbesondere dass die Identifizierungseinheit einen RFID-Chip aufweist, in dem der Farbrezepturcode gespeichert ist. Alternativ und/oder zusätzlich kann eine Identifizierungseinheit für das Substrat vorgesehen sein, die insbesondere an einem Träger des Substrates angeordnet ist oder die im oder am Substrat angeordnet ist, wobei aus der Identifizierungseinheit ein Substratcode herauslesbar ist. Neben der Farbrezeptur kann auch das Substrat als solches ein großer Einflussfaktor für eine Einstellung der Trocknungsleistung sein. Der Farbrezepturcode sowie der Substratcode können während des Betriebes der Druckmaschine automatisch herausgelesen werden und der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung übermittelt werden, die anschließend eine automatische Einstellung der Trocknungsleistung vornimmt.
Vorteilhafterweise kann die Messeinheit in der Absaugeinheit angeordnet sein, wodurch die vom Substrat absaugbare Luft analysierbar ist. Die Messeinheit kann die Luft bzgl. des Lösemittels messen, wobei anschließend auf die Farbrezeptur geschlossen werden kann, welches ein Betriebsparameter für die Kontrolleinheit ist. Zum Beispiel ist es denkbar, dass ein Gaschromatograph das in der Luft enthaltene Lösemittel bestimmt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Druckmaschine mehrere Farbwerke aufweist, wobei jedem Farbwerk eine Trocknungsvorrichtung zugeordnet ist. Jede Trocknungsvorrichtung kann aus unterschiedlichen Modulen ausgeführt sein, die jeweils einzeln für sich wiederum eine Luftzuführeinheit sowie eine Absaugeinheit aufweisen können. Somit kann die Druckmaschine mit einem Trocknungssystem mit einer Vielzahl an Trocknungsvorrichtungen ausgebildet sein, die jeweils zwischen zwei Farbwerken den Trocknungsvorgang des auf das Substrat aufgebrachte Farbmittel ausführen.
Es kann weiterhin zweckmäßig sein, einen Wärmetauscher innerhalb des Systems zu integrieren, der entstehende Abwärme der Druckmaschine der Trocknungsvorrichtung zur Verfügung stellt. Diese Abwärme kann der Luftzuführeinheit zur Verfügung gestellt werden, aus der ein definierter Volumenstrom mit einer entsprechenden Temperatur produziert wird, der in Richtung Substrat für den Trocknungsvorgang strömt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn ein Wärmetauscher vorgesehen ist, der entstehende Abwärme der Druckmaschine der Trocknungsvorrichtung, insbesondere der Luftzuführeinheit zur Verfügung stellt. Durch eine entsprechende Erhöhung der Temperatur erfolgt eine Erhöhung der Wärmezufuhr in die Luft, die durch die Luftzuführeinheit in Richtung Substrat geblasen wird, wodurch die Trocknung beschleunigt werden kann. Durch den Einsatz eines Wärmetauschers kann der Energieaufwand des erfindungsgemäßen Systems weiter optimiert werden.
Die oben genannte Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsvorrichtung gemäß sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 12 gelöst. Hierbei wird ein Verfahren zur Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine vorgeschlagen, bei der ein Substrat über rotierende Zylinder transportiert wird und mit Farbmittel bedruckt wird. Erfindungsgemäß weist die Trocknungsvorrichtung eine Luftzuführeinheit zur Zuführung von Luft in Richtung Substrat auf, um eine Trocknung des Farbmittels zu bewirken. Zudem umfasst die Trocknungsvorrichtung eine Absaugeinheit zur Abführung der Luft sowie eine Messeinheit, mit der zumindest ein Teil von Betriebsparametern während des Betriebes der Druckmaschine bestimmt wird. Des Weiteren ist erfindungsgemäß eine Kontrolleinheit vorgesehen, die in Abhängigkeit von Betriebsparametern derart die Luftzuführeinheit steuert und/oder regelt, dass ändernde Trocknungszonen am Substrat einstellbar sind. Besonders vorteilhaft ist, dass jede Trocknungsvorrichtung, die zwischen jeweils zwei Farbwerken angeordnet ist, individuell eine Trocknungszone am Substrat entstehen lässt, um gezielt eine Trocknung des Druckbildes bzw. des Farbmittels auf dem Substrat zu erzielen, wobei durch den Trocknungsvorgang Lösemittel verdunsten und durch die Absaugeinheit entfernt werden. Hierdurch kann gezielt der Energieaufwand zum Betreiben der Trocknungsvorrichtung minimal gehalten werden, da in Abhängigkeit von Betriebsparametern die Kontrolleinheit die Trocknungsleistung steuern kann. Das bedeutet aber auch, dass jede Trocknungsvorrichtung mit unterschiedlichen Trocknungsleistungen betrieben werden kann, da jedes Farbwerk unterschiedliche Farbmittel benutzt sowie unterschiedliche Druckbilder, unterschiedliche Größen der Druckbilder, unterschiedliche Schicht Dicken beim Farbmittelauftrag und/oder unterschiedliche Bedruckungsgrade entstehen lässt, die über Betriebsparameter berücksichtigt werden, um optimale Trocknungszonen am Substrat zwischen jedem Farbwerk einstellen zu können. Auch hier greifen die Vorteile, die bereits für das erfindungsgemäße System bzw. für die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung beschrieben worden sind.
Vorteilhafterweise kann in Abhängigkeit vom auf dem Substrat aufgetragenen Farbmittel die Trocknungsvorrichtung gesteuert werden, insbesondere die Luftzuführeinheit und/oder die Absaugeinheit gesteuert werden. Vorteilhafterweise kann die Messeinheit beispielsweise die Schichtdicke des Farbauftrages an Farbmittel und/oder die bedruckte Fläche an Farbmittel und/oder den Bedruckungsgrad ermitteln, die als Betriebsparameter mit einfließen, um die Trocknungszonen am Substrat einzustellen sowie letztendlich die Trocknungsleistung der Trocknungsvorrichtung zwischen jedem Farbwerk zu bestimmen.
Ebenfalls ist es denkbar, dass zumindest ein Teil der Betriebsparameter über eine Schnittstelle der Trocknungsvorrichtung und/oder der Druckmaschine übermittelt wird. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Farbrezepturcode und/oder der Substratcode oder Daten über das Druckmotiv als Betriebsparameter über die sogenannte Schnittstelle der Trocknungsvorrichtung und/oder der Druckmaschine eingelesen werden. Das Druckmotiv, das beispielsweise am Formatzylinder, insbesondere am Klischee des Formatzylinders angeordnet ist, kann in Form einer Bilddatei ausgewertet werden, welches als Betriebsparameter mit einfließt, um individuelle Trocknungszonen am Substrat einzustellen. Die genannten Bilddateien können bereits in digitaler Form vorliegen und über die Schnittstelle der Trocknungsvorrichtung und/oder der Druckmaschine übermittelt werden. Alternativ ist es denkbar, dass die Messeinheit das Druckmotiv am Formatzylinder und/oder am Klischee des Formatzylinders ermittelt und hieraus digitale Daten erstellt, die als Betriebsparameter zur Steuerung der Trocknungsvorrichtung ihre Verwendung finden.
Vorteilhafterweise kann der Betriebsparameter zumindest eine der folgenden Größen sein:
- Ort und Größe des Farbmittelauftrages am Substrat und/oder am Zylinder;
- Trocknungsgeschwindigkeit des Farbmittels;
- Schichtdicke des Farbauftrages am Substrat;
- Bedruckungsgrad;
- Farbrezeptur des Farbmittels und/oder Material des Substrates;
- Glanzgrad des Farbmittelauftrages am Zylinder und/oder am Substrat;
- Lösemittelanteil der Luft in der Absaugeinheit;
- Transportgeschwindigkeit des Substrates;
- Temperatur der Luft in der Absaugeinheit und/oder in der Luftzuführeinheit.
Die genannten Betriebsparameter können beispielsweise direkt über die erfindungsgemäße Messeinheit während des Betriebes der Druckmaschine ermittelt oder gemessen werden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, dass über die Messung von definierten Größen mit Hilfe der Messeinheit ein Teil der genannten Betriebsparameter errechnet oder über Datenbanken, die im erfindungsgemäßen System hinterlegt sind, ermittelt werden. Über die Betriebsparameter kann die Kontrolleinheit die Luftzuführeinheit sowie die Absaugeinheit steuern und/oder regeln, das bedeutet, dass unter anderem der Volumenstrom der Luft, die für den Trocknungsvorgang zuständig ist, entsprechend eingestellt wird, wobei gleichzeitig eine Lufttemperaturregelung mit einfließen kann, um eine zufriedenstellende Trocknung des Farbmittels zu erreichen. Falls die Trocknungsleistung jedoch nicht ausreichen sollte, um ein gegebenes Druckbild bei einer eingestellten Transportgeschwindigkeit des Substrates zu trocknen, kann die Kontrolleinheit derart ausgelegt sein, dass die Transportgeschwindigkeit auf eine definierte Geschwindigkeit herabgesetzt wird, bei der das Druckbild noch gerade getrocknet werden kann, bevor es insbesondere in das nächste Farbwerk gelangt.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgeführt sein, dass die Trocknungsvorrichtung in einem Umluftverfahren betrieben wird oder in einem Umluftverfahren mit einem zuschaltbaren Frischluftverfahren betrieben wird. Vorteilhafterweise hat sich gezeigt, dass zufriedenstellende Trocknungsergebnisse bei Lufttemperaturen zwischen 60° bis 90° erzielt werden können, wobei es nicht zu Schädigungen am Substratmaterial führt. Hierbei ist zu beachten, dass unterschiedliche Substratmaterialien zum Einsatz kommen können, wie beispielsweise Papier, Folie aus Kunststoff etc. in Abhängigkeit vom Substratmaterial, welches als Betriebsparameter in die Berechnung der Trocknungsleistung mit einfließt, kann neben der Einstellung des Volumenstroms eine entsprechende Temperaturregelung für die jeweilige Trocknungszone erfolgen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass am Substrat und/oder an einem Formatzylinder und/oder an einer Rasterwalze des Farbwerkes der Druckmaschine der Ort und Größe des Farbmittelauftrages und/oder der Glanzgrad und/oder die Trocknungsgeschwindigkeit bestimmt werden, wobei insbesondere der Ort und die Größe des Farbauftrages und/oder die Trocknungsgeschwindigkeit über die Reflexion von Licht an der Oberfläche des Formatzylinders und/oder der Rasterwalze bestimmt wird. Der Glanzgrad kann beispielsweise über einen optischen Sensor gemessen werden. Beispielsweise kann der optische Sensor über die Reflektion von Licht an der Farbmitteloberfläche auf der Rasterwalze und/oder am Formatzylinder den Glanzgrad bestimmen. Das bedeutet, die Bereiche der Rasterwalze, bei denen keine Farbe auf den Formatzylinder übertragen wird, weisen einen unterschiedlichen Glanzgrad auf als die Bereiche, bei denen ein Farbübertrag auf den Formatzylinder erfolgt. Somit kann auf den Ort und auf die Größe des Farbmittelauftrages auf das Substrat bzw. auf das Druckbild geschlossen werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass eine Abschätzung der Trocknungsgeschwindigkeit durch Messen der Reflektion von Licht an der Farbmitteloberfläche auf der Rasterwalze und/oder am Formatzylinder erfolgt, wobei beispielsweise Kennzahlen oder Kennlinien in eine Art von Datenbank innerhalb des erfindungsgemäßen Systems bereits abgelegt sind. Über Messpunkte, die eine Funktion der Reflektion von Licht an der Farbmitteloberfläche und der Zeit sind, kann auf eine hierzu zugeordnete Trocknungsgeschwindigkeit geschlossen werden. Die Trocknungsgeschwindigkeit stellt wiederum einen Betriebsparameter dar, der die Trocknungsleistung der Trocknungsvorrichtung bestimmt, das bedeutet dass anhand der Trocknungsgeschwindigkeit die Trocknungsvorrichtung den Volumenstrom, Temperatur der Luft entsprechend einstellt, die die Luftzuführeinheit in Richtung Substrat verlässt und durch die Absaugeinheit wieder abgeführt wird. Erfindungsgemäß kann die Trocknungsvorrichtung in einem reinen Umluftverfahren betrieben werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Trocknungsvorrichtung in einem Umluftverfahren mit einem zuschaltbaren Frischluftverfahren betrieben wird. Hierbei ist zu beachten, dass im reinen Umluftverfahren die Luft sich stetig mit dem Lösemittel bei der Trocknung anreichern kann, wobei mit höherem Anteil an Lösemittel in der Luft der Abtransport des Lösemittels aus dem Farbmittel verschlechtert wird, wodurch die tatsächliche Trocknungsgeschwindigkeit des Substrates sich verringert. Somit kann es sinnvoll sein, einen definierten Frischluftanteil beizumischen, um die Konzentration des Lösemittels in der Umluft zu verringern. Nachteilig kann sein, dass je nach Temperatur der Frischluft die Umluft wiederum aufzuheizen ist, um eine gewünschte Trocknungsleistung am Substrat zu erzielen. Vorteilhafterweise weist die Trocknungsvorrichtung einen Temperatursensor sowie eine Messeinheit auf, die die Anteile an Lösemittel in der Luft bestimmen kann.
Ebenfalls ist es denkbar, dass zur Berechnung der erforderlichen Trocknungsleistung der einzelnen Trocknungsvorrichtungen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz kommen, die hinsichtlich der zu erzielenden Trocknungsleistung aus den unterschiedlichen Verfahren zu einem Sollwert zusammengefasst werden können. Hierdurch lassen sich Messfehler in den einzelnen Verfahren reduzieren. Kann beispielsweise die bedruckte Fläche und/oder der Bedruckungsgrad sowohl mit einem Sensor gemessen werden als auch aus einer Bilddatei bestimmt werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere die intelligente Kontrolleinheit zur Steuerung und Regelung der einzelnen Trocknungsvorrichtungen die gewichteten Mittel der gemessenen und der bestimmten Werte bzgl. der bedruckten Fläche und/oder des Bedruckungsgrades verwenden. Beispielsweise kann der Wert der bedruckten Fläche zu ungefähr 60% aus dem gemessenen Wert und ungefähr 40% aus dem der Bilddatei bestimmten Wert zu einem Wert verdichtet werden.
Erfindungsgemäß kann der Bereich des Substrats, der durch die Trocknungsvorrichtung getrocknet wird, auf den Bereich zur Trocknung beschränkt werden, der im vorhergehenden Farbwerk oder den vorhergehenden Farbwerken bedruckt worden ist. Wird beispielsweise in dem oder den vorhergehenden Farbwerken nur der rechte und der linke Rand des Substrats bedruckt, kann die Luftzuführeinheit der nachfolgenden Trocknungsvorrichtung nur am rechten und linken Rand aktiv sein. Je nach Komplexität des Druckbildes kann es auch vorteilhaft sein während des Vorbeilaufens des Druckbildes an der Trocknungsvorrichtung die Düsen oder Klappen zu öffnen bzw. zu schließen, um gezielt eine Luftströmung auf die Bereiche des Substrats zu richten, die mit einem Druckbild versehen sind. Eine Messeinheit kann hierfür vorgesehen sein, die die Größe und den Ort des Druckbildes am Substrat zuvor bestimmt und der Kontrolleinheit mitteilt.
Erfindungsgemäß können Bilddaten des Klischees des Formatzylinders als Betriebsparameter dienen, insbesondere um den Ort und die Größe, insbesondere das Druckbild am Substrat zu ermitteln, welches durch einen Farbmittelauftrag erfolgt ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Fig. 1.1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems mit einer
Druckmaschine, die mit Trocknungsvorrichtungen zwischen den Farbwerken ausgeführt ist,
Fig. 1.2 eine weitere Alternative des in Figur 1 .1 dargestellten Systems,
Fig. 1.3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems gemäß Figur 1.1
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Trocknungsvorrichtung, die hinter einem
Farbwerk einer Druckmaschine angeordnet ist,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Trocknungsvorrichtung, die mit einer
Luftzuführeinheit und einer Absaugeinheit ausgebildet ist,
Fig. 4 eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichtung mit einer
Luftzuführeinheit sowie einer Absaugeinheit, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems mit einer Trocknungsvorrichtung und einer Messeinheit, die einer Rasterwalze zugeordnet ist,
Fig. 6 ein Diagramm, aus dem eine Abschätzung der Trocknungsgeschwindigkeit ermittelbar ist,
Fig. 7 eine weitere schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Systems mit einer
Trocknungsvorrichtung, die in Datenkommunikation mit einer Kontrolleinheit und einer Messeinheit steht,
Fig. 8 eine weitere Ansicht auf die in Figur 7 gezeigte Trocknungsvorrichtung und
Fig. 9 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Bestimmung einer optimalen Trocknungsleistung, die jedem Farbwerk zugeordnet ist.
In Figur 1 .1 bis 1 .3 ist jeweils eine erfindungsgemäße Druckmaschine 1 gezeigt, die aus einer Vielzahl von Farbwerken 7 ausgebildet ist. In den dargestellten Figuren sind exemplarisch fünf Farbwerke 7.1 bis 7.5 gezeigt, wobei die Anzahl der Farbwerke 7 ohne Weiteres variieren kann, welches den Kern der Erfindung nicht betrifft.
Zwischen den Farbwerken 7 ist eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung 10 jeweils angeordnet. Die Druckmaschine 1 transportiert ein Substrat 2, welches beispielsweise ein Papiermaterial, Papierbogen, eine Kunststofffolie etc. sein kann über rotierende Zylinder 3.1 , 3.2, 3.3, wobei die Farbwerke 7 ein Druckbild auf die Oberfläche des Substrats 2 aufbringen. Hierbei wird ein Farbmittel 4 über die rotierenden Zylinder 3.1 , 3.2, 3.3 auf die Oberfläche des Substrats 2 aufgebracht. In den gezeigten Ausführungsbeispielen setzt sich jedes Farbwerk 7 aus einer Rasterwalze 3.1 und einem Formatzylinder 3.2 zusammen, wobei die Rasterwalze 3.1 die Farbmittel 4 aus einem Farbbehälter 31 erhält. Die Druckmaschine 1 kann jedoch weitere konstruktive Ausgestaltungen hinsichtlich der Art der rotierenden Zylinder, der Anzahl der Zylinder etc. aufweisen. Der wesentliche Kern aller erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist jedoch, dass eine erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung 10 zwischen den Farbwerken 7 angeordnet ist, die in Abhängigkeit von Betriebsparametern derart gesteuert wird, dass sich ändernde Trocknungszonen 13, wie sie in Figur 8 beispielhaft gezeigt sind, am Substrat 2 einstellen, worauf im Folgenden noch eingegangen wird.
Wie in Figur 2, Figur 3, Figur 7 und Figur 8 besonders verdeutlicht ist, weist die Trocknungsvorrichtung 10 eine Luftzuführeinheit 1 1 und eine Absaugeinheit 12 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Baugruppe integriert sind. Die Luftzuführeinheit 1 1 bewirkt eine Zuführung von Luft 5 in Richtung Substrat 2, um eine gezielte Trocknung des Farbmittels 4 auf dem Substrat 2 zu erzielen. Die Luftzuführeinheit 1 1 weist einen Zuführkanal 15 auf, der mittig zu der Absaugeinheit 12 verläuft, die dafür zuständig ist, die Luft 5 abzuführen. Die Luftzuführeinheit 1 1 weist einen Zuführkanal 15 auf und die Absaugeinheit 12 hingegen ist mit zwei zueinander beabstandeten Absaugkanälen 16 ausgeführt, wobei der Zuführkanal 15 zwischen den Absaugkanälen 16 verläuft. Während der Trocknung entsteht eine Verdunstung der im Druckbild enthaltenden Lösemittel. Die Luft 5 reichert sich mit den Lösemitteln an, die über die Absaugeinheit 12 abgesaugt werden. Eine der Besonderheiten der Erfindung ist, dass die Trocknungsvorrichtung 10 eine Kontrolleinheit 20 aufweist, die in Abhängigkeit von Betriebsparametern B derart die Luftzuführeinheit 1 1 und/oder die Absaugeinheit 12 steuert und/oder regelt, dass sich hinsichtlich des aufgetragenen Druckbildes nach jedem Farbwerk 7 entsprechende Trocknungszonen 13 gebildet werden, um eine optimierte und selektive Trocknung am Substrat 2 zwischen den jeweiligen Farbwerken 7 zu erzielen. Hierdurch lässt sich der Energieaufwand beim Betreiben der Druckmaschine 1 erheblich reduzieren, insbesondere deswegen, weil unbedruckte Bereiche am Substrat 2 keine oder wenig Trocknung durch die Trocknungsvorrichtung 10 erfahren.
Um jedoch eine optimale Trocknung zwischen den Farbwerken 7 zu bewirken sind eine Vielzahl an Betriebsparametern B zu berücksichtigen, die für die Ermittlung der optimalen Trocknungsleistung L notwendig sind, worauf im Folgenden nun eingegangen wird.
Gemäß Figur 2, Figur 4 und Figur 8 ist die Luftzuführeinheit 1 1 sowie die Absaugeinheit 12 quer zur Transportrichtung des Substrats 2 ausgerichtet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Trocknungsvorrichtung 10, die sich aus Luftzuführeinheit 1 1 und Absaugeinheit 12 zusammensetzt, stabartig ausgebildet. Die Breite der Transportvorrichtung 10 kann größer sein als die Breite des Substrats 2, welches in Figur 2 veranschaulicht ist.
Gemäß Figur 4 ist zu erkennen, dass die Luftzuführeinheit 1 1 bewegbare Klappen 14 aufweist, wodurch über die jeweilige Stellung der Klappen 14 unterschiedliche Trocknungszonen 13 einstellbar sind. Wie in Figur 4 schematisch gezeigt weist die Trocknungsvorrichtung 10 mehrere Module 30.1 , 30.2, 30.3 auf, die jeweils einzeln eine Luftzuführeinheit 1 1 und eine Absaugeinheit 12 aufweisen. Die Module 30.1 , 30.2, 30.3 können individuell ansteuerbar sein, sodass der Volumenstrom und/oder die Temperatur und/oder die Strömungsrichtung der austretenden Luft 5 in Richtung Substrat 2 jedes Moduls 30.1 , 30.2, 30.3 einstellbar ist.
Die Klappen 14 können auf der dem Substrat 2 zugewandten Seite der Trocknungsvorrichtung 10 angeordnet sein, alternativ und/oder zusätzlich können die Klappen 14 auch an der dem Substrat 2 abgewandten Seite der Trocknungsvorrichtung 10 angeordnet sein. Befinden sich die Klappen 14 eines Moduls 30 in ihrer geschlossenen Stellung, erfolgt kein Luftaustritt aus diesem Modul 30. Über diese Klappensteuerung kann somit gezielt über die Breite des Substrats 2 eine effiziente Farbmitteltrocknung ausgeführt werden (siehe Figur 8). Anhand von Betriebsparametern B bestimmt eine Kontrolleinheit 20 der Trocknungsvorrichtung 10 die Trocknungsleistung L der Trocknungsvorrichtung 10, welches schematisch in Figur 9 gezeigt ist. Um eine effiziente Trocknung zwischen den Farbwerken 7 durchzuführen, ist es zunächst erforderlich die notwendigen Betriebsparameter B zu beschaffen, welches im Bezugszeichen 60 visualisiert ist. Folgende Betriebsparameter B beeinflussen die Trocknung bzw. die Einstellung der Trocknungsleistung der Trocknungsvorrichtung 10:
- Ort und Größe des Farbmittelauftrages am Substrat 2 und/oder am Zylinder;
- Trocknungsgeschwindigkeit des Farbmittels 4;
- Schichtdicke des Farbauftrages am Substrat 2;
- Bedruckungsgrad;
- Farbrezeptur des Farbmittels 4 und/oder Material des Substrates 2;
- Glanzgrad des Farbmittelauftrages am Zylinder 3.1 und/oder am Substrat 2;
- Lösemittelanteil der Luft 5 in der Absaugeinheit 12; - Transportgeschwindigkeit des Substrates 2;
- Temperatur der Luft 5 in der Absaugeinheit 12 und/oder in der Luftzuführeinheit 1 1 .
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Teil dieser genannten Betriebsparameter B über eine Messung gemäß Bezugszeichen 50 (Figur 9) ermittelt werden. Hierfür kann eine Messeinheit 40 vorgesehen sein, die beispielsweise mit einem optischen Sensor 41 ausgestaltet ist. Die Messeinheit 40 ist gemäß Figur 1 .1 auf das Substrat 2 zwischen jeweils zwei Farbwerken 7 gerichtet. Diese Messeinheit 40 kann den Ort und die Größe des Farbmittelauftrages am Substrat 2 bestimmen, welches auch in Figur 7 schematisch gezeigt ist. Anschließend werden diese Informationen der Kontrolleinheit 20 übermittelt, die daraufhin die Trocknungsvorrichtung 10 bzgl. der Trocknungsleistung L entsprechend einstellt. Gleichzeitig ist es denkbar, dass in Abhängigkeit von anderen Parametern die Temperatur der in Richtung Substrat 2 strömenden Luft 5 innerhalb der Trocknungsvorrichtung 10 eingestellt und/oder geregelt wird. Gemäß Figur 8 ist schematisch gezeigt, dass das erfindungsgemäße System mit einem Wärmetauscher 35 ausgeführt sein kann, der die in der Druckmaschine 1 entstehende Abwärme der Trocknungsvorrichtung 10 bzw. der Luftzuführeinheit 1 1 zur Verfügung stellt.
Alternativ kann die Messeinheit 40 die Oberfläche des Formatzylinders 3.2 und/oder die Oberfläche der Rasterwalze 3.1 optisch überprüfen, welches in Figur 1 .2 bzw. Figur 1 .3 gezeigt ist. Über die erfassten Bilddaten können Rückschlüsse auf den Ort und die Größe des Druckbildes zwischen den Farbwerken 7 gemacht werden, sodass die Kontrolleinheit 20 eine entsprechende Steuerung und Regelung der Trocknungsvorrichtung 10 unternimmt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist es denkbar anhand einer Messung der Reflektion von Licht an der Farboberfläche der Rasterwalze 3.1 und/oder des Formatzylinders 3.2 die Trocknungsgeschwindigkeit des Farbmittels 4 zu bestimmen. Die Messeinheit 40 gemäß Figur 1 .2 bzw. Figur 1 .3 ermittelt die Reflektion des Lichtes, wobei nun anhand von bereits vorhandenen Messkurven unterschiedliche Trocknungsgeschwindigkeiten durch die Kontrolleinheit 20 abgeschätzt werden können. In Figur 6 sind exemplarisch drei im Wesentlichen übereinander liegende Messpunkte dargestellt. Der obere Messpunkt liegt auf einer Trocknungsfunktion, die einer langsamen Trocknungsgeschwindigkeit zugeordnet ist. Die mittlere Trocknungsfunktion stellt eine normale Trocknungsgeschwindigkeit dar. Die untere Trocknungsfunktion stellt eine hohe Trocknungsgeschwindigkeit dar. Da der Betriebsparameter der Trocknungsgeschwindigkeit ebenfalls eine wesentliche Größe zur Beeinflussung der einzustellenden Trocknungsleistung der Trocknungsvorrichtung 10 ist, kann es sinnvoll sein auch Betriebsparameter erfindungsgemäß bei der selektiven Energiezufuhr für den Trocknungsvorgang mit einzubeziehen.
Über die Messeinheit 40 kann des Weiteren der Bedruckungsgrad, der Glanzgrad und/oder die Schichtdicke des Farbauftrages des Farbmittels 4 am Substrat 2 ermittelt werden, die wie soeben beschrieben wesentliche Betriebsparameter B zur Ermittlung der Trocknungsleistung L sein können. Ebenfalls kann über die Messeinheit 40 ein Lösemittelanteil der Luft 5 in der Absaugeinheit 12 ermittelt werden, wodurch beispielsweise die Trocknungsgeschwindigkeit und/oder die erforderliche Trocknungsleistung L der Trocknungsvorrichtung 10 bestimmbar ist.
Hinsichtlich der Figur 9 ist es ebenfalls denkbar, dass die Betriebsparameter B zumindest zum Teil bereits dem erfindungsgemäßen System vorliegen (siehe Bezugszeichen 51 ). Beispielsweise ist es denkbar, dass jeder Farbbehälter 31 eines jeden Farbwerkes 7 eine Identifizierungseinheit 32 aufweist, aus der ein Farbrezepturcode herauslesbar ist, der als Betriebsparameter B für die Kontrolleinheit 20 dient. Hierbei kann die Identifizierungseinheit 32 einen RFID-Chip aufweisen, indem der Farbrezepturcode gespeichert ist. Über den Farbrezepturcode kann eine entsprechende Berücksichtigung bzgl. der Trocknungsleistung L erfolgen. Auch für das Substrat 2 kann eine Identifizierungseinheit im erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, wie beispielsweise an einem Träger des Substrats 2, insbesondere an seinem Wickel angeordnet sein kann. Die Identifizierungseinheit kann ferner im oder am Substrat 2 direkt angeordnet sein, wobei aus der Identifizierungseinheit ein Substratcode herauslesbar ist, den die Kontrolleinheit 20 für die Berücksichtigung der Trocknungsleistung L erhält.
Gemäß Figur 1 .2 ist es denkbar, dass die Messeinheit 40, die dem Formatzylinder 3.2 zugeordnet ist, bewegbar und/oder schwenkbar ist, sodass in einer anderen Stellung die Messeinheit 40 auch auf das Substrat 2 und somit auf das Druckbild gerichtet sein kann oder auch eine Stellung einnehmen kann, in der die Rasterwalze 3.1 optisch analysiert und/oder überwacht werden kann.
Der Farbrezepturcode kann über die Identifizierungseinheit 32 herausgelesen werden und der Kontrolleinheit 20 übermittelt werden.
Die Beschaffung der notwendigen Betriebsparameter (Bezugszeichen 60) kann somit gemäß der beschriebenen Verfahren 50, 51 , 52 aus Figur 9 erfolgen. Die Eingabe von Betriebsparametern (Bezugszeichen 52) kann z. B. über eine nicht explizit dargestellte Schnittstelle durch den Bediener der Druckmaschine 1 erfolgen. Anschließend erfolgt durch die Kontrolleinheit 20 eine optimale Einstellung der jeweiligen Trocknungsvorrichtung 10, um selektiv und energieoptimiert das Substrat 2 über die sich ändernden Trocknungszonen 13 zu trocknen.
In Figur 5 ist im Wesentlichen das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 .3 gezeigt, bei dem die Trocknungsvorrichtung 10 auf das Substrat 2 gerichtet ist und gleichzeitig die Messeinheit 40 die Oberfläche der Rasterwalze 3.1 analysiert, wie bereits zuvor beschrieben. Die optische Überprüfung der Oberfläche der Rasterwalze 3.1 kann über einen Reflektionssensor, Glanzsensor oder über eine Kameraeinheit, insbesondere Zahlenkamera erfolgen.
Wie in Figur 9 schematisch dargestellt ist, erfolgt für jede Trocknungsvorrichtung 10 eine individuelle Ermittlung der Trocknungsleistung L, sodass zwischen den Farbwerken 7 unterschiedliche Trocknungszonen 13 sich einstellen. Das bedeutet, dass auch innerhalb einer Trocknungsvorrichtung 10 in Abhängigkeit vom sich bewegenden Substrat 2 die Trocknungszonen 13 gemäß Figur 8 variieren können, dass bedeutet, dass die Anzahl der Trocknungszonen steigen oder fallen kann bzw. die Größe der Trocknungszonen ebenfalls variieren kann. Dieses ist abhängig von den oben genannten Betriebsparametern, insbesondere von Ort und Größe des Farbmittelauftrages, der Schichtdicke des Farbauftrages, Bedruckungsgrad, der Farbrezeptur des Farbmittels 4, dem Material des Substrats 2, dem Lösemittelanteil des Farbmittels 4, der Transportgeschwindigkeit des Substrats 2 etc. Je nach der ermittelten Größe der Trocknungsleistung L, die für jede Trocknungsvorrichtung 10 einzustellen ist, kann es notwendig sein, zusätzlich die Temperatur der Luft 5 in der Luftzuführeinheit 1 1 einzustellen und/oder auch die Transportgeschwindigkeit des Substrates 2 entsprechend anzupassen.
In einer nicht explizit dargestellten Ausführungsform kann es ebenfalls vorgesehen sein, dass die Kontrolleinheit 20 zentral in und/oder an der Druckmaschine oder in einer der Trocknungsvorrichtungen 10 angeordnet ist, die für sämtliche Trocknungsvorrichtungen 10 die erforderliche Trocknungsleistung L bestimmt. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Messeinheit 40 sowie die Trocknungsvorrichtung 10 in einem gemeinsamen Bauteil integriert sind.
B ez u g s ze i c h e n l i s te Druckmaschine
Substrat
Zylinder, Rasterwalze
Formatzylinder
Druckzylinder
Farbmittel
Luft
Farbwerk
Farbwerk
Farbwerk
Farbwerk
Farbwerk
Farbwerk Trocknungsvorrichtung
Luftzuführeinheit
Absaugeinheit
Trocknungszone
Trocknungszone
Trocknungszone
Klappe
Zuführkanal
Absaugkanal Kontrolleinheit 0.1 Modul
0.2 Modul
0.3 Modul
1 Farbbehälter
2 Identifizierungseinheit
35 Wärmetauscher 0 Messeinheit
1 optischer Sensor, Kamera
50 Messung von Betriebsparametern
51 Vorliegen von Betriebsparametern
52 Eingabe von Betriebsparametern
60 Beschaffung von Betriebsparametern
70 Ermittlung der Trocknungsleistung L
B Betriebsparameter
L Trocknungsleistung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Trocknungsvorrichtung (10) für eine Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine (1 ), bei der ein Substrat (2) über rotierende Zylinder (3.1 , 3.2, 3.3) transportierbar und mit Farbmittel (4) bedruckbar ist, mit
einer Luftzuführeinheit (1 1 ) zur Zuführung von Luft (5) in Richtung Substrat (2), um eine Trocknung des Farbmittels (4) zu bewirken,
einer Absaugeinheit (12) zur Abführung der Luft (5),
einer Kontrolleinheit (20), die in Abhängigkeit von Betriebsparametern (B) derart die Luftzuführeinheit (1 1 ) steuert und/oder regelt, dass sich ändernde Trocknungszonen (13.1 , 13.2, 13.3) am Substrat (2) einstellbar sind.
2. Trocknungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Luftzuführeinheit (1 1 ) quer zur Transportrichtung des Substrates (2) ausgerichtet ist, wobei insbesondere die Luftzuführeinheit (1 1 ) stabartig ausgebildet ist.
3. Trocknungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Luftzuführeinheit (1 1 ) bewegbare Klappen (14) aufweist, wodurch eine verändernde Strömungsrichtung für den Austritt der Luft (5) aus der Luftzuführeinheit (1 1 ) erzielbar ist.
4. Trocknungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Module (30.1 , 30.2, 30.3) vorgesehen sind, die jeweils einzeln eine Luftzuführeinheit (1 1 ) und eine Absaugeinheit (12) aufweisen, wobei die Module (30.1 , 30.2, 30.3) individuell durch die Kontrolleinheit (20) ansteuerbar sind, insbesondere dass der Volumenstrom und/oder die Temperatur und/oder die Strömungsrichtung der austretenden Luft (5) in Richtung Substrat (2) jedes Moduls (30.1 , 30.2, 30.3) individuell einstellbar ist.
5. System mit einer Trocknungsvorrichtung (10) zur Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine (1 ), bei der ein Substrat (2) über rotierende Zylinder (3.1 , 3.2, 3.3) transportierbar und mit Farbmittel (4) bedruckbar ist, mit
einer Luftzuführeinheit (1 1 ) zur Zuführung von Luft (5) in Richtung Substrat (2), um eine
Trocknung des Farbmittels (4) zu bewirken,
einer Absaugeinheit (12) zur Abführung der Luft (5),
einer Messeinheit (40), mit der zumindest ein Teil von Betriebsparametern (B) während des Betriebs der Druckmaschine (1 ) bestimmbar ist, und
einer Kontrolleinheit (20), die in Abhängigkeit von Betriebsparametern (B) derart die Luftzuführeinheit (1 1 ) steuert und/oder regelt, dass sich ändernde Trocknungszonen (13.1 , 13.2, 13.3) am Substrat (2) einstellbar sind.
6. System nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinheit (40) einen optischen Sensor (41 ) aufweist, dessen Messbereich auf das Substrat (2) und/oder auf zumindest einen Zylinder (3.1 , 3.2, 3.3) gerichtet ist, wobei insbesondere der optische Sensor (41 ) eine Kameraeinheit und/oder ein Sensor zur Erfassung des Glanzgrades des aufgetragenen Farbmittels (4) ist.
7. System nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Druckmaschine (1 ) mindestens ein Farbbehälter (31 ) zugeordnet ist, in das das Farbmittel (4) einbringbar ist, wobei der Farbbehälter (31 ) eine Identifizierungseinheit (32) aufweist, aus der ein Farbrezepturcode herauslesbar ist, der als Betriebsparameter (B) für die Kontrolleinheit (20) dient, insbesondere dass die Identifizierungseinheit (32) einen RFI D-Chip aufweist, in dem der Farbrezepturcode gespeichert ist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Identifizierungseinheit für das Substrat (2) vorgesehen ist, die insbesondere an einem Träger des Substrates (2) angeordnet ist oder die im oder am Substrat (2) angeordnet ist, wobei aus der Identifizierungseinheit ein Substratcode herauslesbar ist.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinheit (40) in der Absaugeinheit (12) angeordnet ist, wodurch die vom Substrat (2) absaugbare Luft (5) analysierbar ist.
10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmaschine (1 ) mehrere Farbwerke (7.1 , 7.2, 7.3, 7.4, 7.5) aufweist, wobei jedem Farbwerk (7) eine Trocknungsvorrichtung (10) zugeordnet ist.
1 1 . System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Wärmetauscher (35) vorgesehen ist, der entstehende Abwärme der Druckmaschine (1 ) der Luftzuführeinheit (1 1 ) zur Verfügung stellt.
12. Verfahren zum Betrieb einer Trocknungsvorrichtung (10) zur Zwischenfarbwerkstrocknung einer Druckmaschine (1 ), bei der ein Substrat (2) über rotierende Zylinder (3.1 , 3.2, 3.3) transportiert wird und mit Farbmittel (4) bedruckt wird, mit
einer Luftzuführeinheit (1 1 ) zur Zuführung von Luft (5) in Richtung Substrat (2), um eine
Trocknung des Farbmittels (4) zu bewirken,
einer Absaugeinheit (12) zur Abführung der Luft (5),
einer Messeinheit (40), mit der zumindest ein Teil von Betriebsparametern (B) während des Betriebs der Druckmaschine (1 ) bestimmt wird, und
einer Kontrolleinheit (20), die in Abhängigkeit von Betriebsparametern (B) derart die Luftzuführeinheit (1 1 ) steuert und/oder regelt, dass ändernde Trocknungszonen (13.1 , 13.2, 13.3) am Substrat (2) einstellbar sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Abhängigkeit vom auf dem Substrat (2) aufgetragenen Farbmittel (4) die Trocknungsvorrichtung (10) gesteuert wird, insbesondere die Luftzuführeinheit (1 1 ) und/oder die Absaugeinheit (12) gesteuert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil der Betriebsparameter (B) über eine Schnittstelle der Trocknungsvorrichtung (10) und/oder der Druckmaschine (1 ) übermittelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Betriebsparameter (B) zumindest eine der folgenden Größen ist:
- Ort und Größe des Farbmittelauftrages am Substrat (2) und/oder am Zylinder;
- Trocknungsgeschwindigkeit des Farbmittels (4);
- Schichtdicke des Farbauftrages am Substrat (2);
- Bedruckungsgrad;
- Farbrezeptur des Farbmittels (4) und/oder Material des Substrates (2);
- Glanzgrad des Farbmittelauftrages am Zylinder (3.1 ) und/oder am Substrat (2);
- Lösemittelanteil der Luft (5) in der Absaugeinheit (12);
- Transportgeschwindigkeit des Substrates (2);
- Temperatur der Luft (5) in der Absaugeinheit (12) und/oder in der Luftzuführeinheit (1 1 ).
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trocknungsvorrichtung (10) in einem Umluftverfahren betrieben wird oder in einem Umluftverfahren mit einem zuschaltbaren Frischluftverfahren betrieben wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Substrat (2) und/oder an einem Formatzylinder (3.2) und/oder an einer Rasterwalze (3.1 ) des Farbwerkes (7.1 , 7.2, 7.3, 7.4, 7.5) der Druckmaschine (1 ) der Ort und Größe des Farbmittelauftrages und/oder der Glanzgrad und/oder die Trocknungsgeschwindigkeit bestimmt werden, wobei insbesondere der Ort und die Größe des Farbauftrages und/oder die Trocknungsgeschwindigkeit über die Reflexion von Licht an der Oberfläche des Formatzylinders (3.2) und/oder der Rasterwalze (3.1 ) bestimmt wird.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Bilddaten des Klischees des Formatzylinders (3.2) als Betriebsparameter (B) dienen, insbesondere um den Ort des Farbmittelauftrages am Substrat (2) zu ermitteln.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18 zum Betreiben eines System nach einem der Ansprüche 5 bis 1 1 und/oder zum Betreiben einer Trocknungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
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