MX2011001607A - Dispositivo y metodo para imprimir y secar peliculas plasticas. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo y un método para imprimir y secar una cinta de película plástica. El dispositivo se caracteriza por secar mediante llama a la cinta de película en su superficie impresa, en la dirección de alimentación de la cinta, después de un último mecanismo impresor. Los mecanismos impresores "offset" están directamente conectados con la estación secadora por llama, resultando en que la cinta de película es guiada con la tensión de tracción establecida durante el proceso de impresión, a través de la estación secadora por llama, donde aún una baja tensión de tracción puede producir deformación de la cinta de película durante la fase de secado por llama.

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA IMPRIMIR Y SECAR PELÍCULAS PLASTICAS MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a un dispositivo y a un método para imprimir y secar una cinta de película plástica, de acuerdo con el preámbulo de la Reivindicación 1.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tal dispositivo y tal método ya son conocidos de la Patente DE 44 30 527 C2. El dispositivo descrito allí se caracteriza porque la cinta de película se seca mediante llama sobre su superficie impresa, en la dirección de alimentación de la cinta, después del último mecanismo de impresión. Consecuentemente, los mecanismos impresores "offset" están directamente conectados con la estación de secado por llama, con el resultado que la cinta de película es guiada con la tensión de tracción establecida durante el proceso de impresión, a través de la estación de secado por llama, en donde aún una baja tensión de tracción puede llevar a deformar la cinta de película durante la fase de secado por llama.

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención el proveer tal método o tal dispositivo para la impresión de cintas de película impresas con el proceso "offset", en el cual los mecanismos de impresión y la estación de secado por llama están desacopladas entre sí, de manera tal que pueden establecerse diferentes tensiones en el área de impresión la cinta de película y en el área de secado por llama, con el resultado que la cinta de película también puede hacerse avanzar en una forma sin tensión en la región de secado por llama .

El objetivo se logra con un dispositivo genéricamente configurado de acuerdo con la invención, al proveer un rodillo tensionador entre el último mecanismo impresor y la al menos una estación de secado por llama, tal rodillo actúa en la superficie no impresa de la cinta de película y aplica tensión a la cinta de película. Como resultado, el área impresa puede hacerse avanzar con la tensión de cinta deseada, mientras la tensión de la cinta puede reducirse después del rodillo tensionador, de manera que puede establecerse una menor tensión adecuada en el área de secado por llama. Por lo tanto, también es posible hacer avanzar a la cinta sin tensión dentro del área de secado por llama.

Adicionalmente, se prefiere que el rodillo tensionador sea un rodillo impulsado (al vacío) provisto con una pluralidad de aberturas formadas en su superficie lateral, lo que es adecuado para aplicar presión negativa a la cinta de película. Por estos medios puede terminarse adecuadamente el área de impresión, en donde la tensión de la cinta de película puede ajustarse mediante la intensidad del vacío y la velocidad rotacional del rodillo tensionador.

Preferentemente, se dispone de un rodillo deflector alineado con un ángulo de alrededor de 45° con respecto a la dirección de alimentación de la cinta, entre el último de los mecanismos de impresión y la estación secadora por llama, y en la dirección de alimentación de la cinta, después de la estación de secado por llama, respectivamente. Los rodillos deflectores tienen la tarea de reducir el requerimiento de espacio del dispositivo, deflectando la cinta de película en una dirección de 90° con respecto a la dirección de alimentación de la cinta, luego secando por llama en esta dirección y finalmente, deflectando de regreso a la dirección original de alimentación de la cinta. Como resultado, la dimensión linear del sistema, en la dirección de alimentación de la cinta puede reducirse considerablemente, ya que la comparativamente grande estación de secado por llama, puede disponerse transversalmente a la dirección de alimentación de la cinta.

Los rodillos deflectores se configuran, preferiblemente, como rodillos estacionarios de cojín de aire, los cuales como resultado de las aberturas formadas en la superficie lateral son adecuados para aplicar un cojín de aire a la cinta de película. Con esta disposición, se forma un cojín de aire sobre la superficie lateral de los rodillos, la que provee una vuelta libre de disturbios a la cinta de película, a través de 90°. Sin una película de aire adecuada, se dañaría el lado posterior de la cinta de película impresa en el lado frontal .

Se prefiere que la estación secadora por llama tenga una pluralidad de dispositivos secadores por llama, cuyas boquillas mantienen una distancia de 0,5-4 cm desde la cinta de película, un rango de 1-3 mm es preferido y un rango de 1,5- 2,5 cm es particularmente preferido. Con esas medidas, es posible una amortiguación satisfactoria de la humedad del solvente contenido en la aplicación de tinta líquida, sin deformar a la película y con bajo consumo de energía.

Se prefiere que los dispositivos secadores por llama o quemadores de gas tengan una boquilla de salida para la llama, cuyo largo de abertura libre pueda variarse por dispositivos de cierre dispuestos en sus extremos. Como resultado, el largo de la salida libre de la boquilla puede variarse continuamente, desde alrededor de 600 mm hasta 820 mm. Los dispositivos de cierre son, preferiblemente, dispositivos particionadores que cierran la abertura libre.

Los dispositivos secadores por llama están, preferiblemente enfriados por agua, lo que aumenta su desempeño y cause la pérdida de calor.

Una estación extractora de los gases formados durante el proceso de secado por llama se provee, preferiblemente, encima de la estación secadora por llama. La estación extractora purifica el aire de desecho, de los vapores producidos bajo por la evaporación instantánea del solvente de la aplicación de tinta y, así, crea una atmósfera de operación no-contaminada.

Un túnel enfriador dentro del cual la cinta es enfriada por un flujo de aire está dispuesto, preferiblemente, entre la estación secadora por llama y el rodillo deflector trasero y un mecanismo enfriador está dispuesto después del rodillo deflector trasero, dicho mecanismo enfriador comprende rodillos enfriadores recubiertos por Teflón.

Además, se prefiere que se provean rodillos enfriados, dispuestos en la región de la estación secadora por llama debajo de la cinta de película, tales rodillos sirven como rodillos de soporte para la cinta de película. Se provee una suave desviación de la cinta de película en los rodillos para impulsar al rodillo mediante la cinta de película que avanza y asegurar el enfriamiento de la cinta de película por los rodillos enfriados por agua. La desviación suave se logra, por ejemplo, sujetando y abrazando los rodillos en la dirección de desplazamiento de la cinta de película.

En el método de acuerdo con la invención, para imprimir y secar una cinta de película plástica, en particular una cinta de película de PP, PS o PE, se imprime la cinta de película con diferentes aplicaciones de tintas y luego se somete a secado por llama en el lado impreso, en el que se aplica tensión a la cinta de película después de la impresión y antes del secado por llama, en su lado no-impreso.

Después de imprimir y antes del secado por llama, así como en la dirección de alimentación de la cinta después del secado por llama, la cinta de película se deflecta en aproximadamente 90° en cada caso. Con esta medida el proceso de secado por llama puede desacoplarse de la dirección linear de alimentación de la cinta y moverse a un plano perpendicular a la dirección de alimentación linear de la cinta, para reducir las dimensiones de la instalación.

Durante la deflexión, preferiblemente, la cinta de película es guiada por un cojín de aire. Por este medio puede evitarse daños a la película sensible.

Preferiblemente, se ajusta el ancho de la llama durante el secado por llama, al ancho de la cinta de película.

Los gases formados durante el secado por llama se extraen, preferiblemente, para limitar la contaminación del área de trabajo.

Preferiblemente, la cinta de película se enfría antes de la deflexión posterior y después de la deflexión posterior. Por estos medios, se asegura suficiente enfriamiento de la cinta de película caliente.

Ventajas, rasgos y posibles aplicaciones adicionales de la presente invención se obtienen de la siguiente descripción de una modalidad ejemplar, en conjunto con el dibujo.

La Figura 1 muestra una vista esquemática de una modalidad de la invención que comprende un dispositivo para imprimir y secar películas plásticas.

En la Figura 1, se provee una pluralidad de mecanismos (10, 12, 14 y 16), dispuestos sucesivamente con una separación entre ellos en la dirección de alimentación de la cinta, tales mecanismos proveen aproximadamente un espesor de 300-600 µp? de película de PP (polipropileno) con aplicaciones de diferentes tintas. Los mecanismos impresores son adecuados para retirar a la cinta de película desde el rodillo y, con la ayuda de un dispositivo de alimentación interna, trasladar e imprimir a una velocidad de 180 m/min. Las cintas de película de PP se imprimen en el proceso de rodillo "offset". Los mecanismos de impresión "offset" se identifican con los números de referencia (10, 12, 14, 16), el último mecanismo impresor se identifica con el número de referencia (16) . Ubicado después del último mecanismo impresor "offset" (16), en la dirección de alimentación de la cinta hay un rodillo tensionador (24) , impulsado, con presión negativa, el que forma la terminación del área de impresión. El rodillo tensionador está provisto con aberturas de aproximadamente 3 a 5 mm en su superficie lateral, a través de las cuales la presión negativa formada en el interior del rodillo al vacio, se transfiere a la cinta de película, de manera que esta es presionada sobre el rodillo tensionador (24) . El rodillo tensionador (24) es un, así llamado, rodillo tensionador unilateralmente actuado, donde la velocidad de extracción y la tensión de la cinta pueden ajustarse dependiendo de la regulación de alimentación fijada en los mecanismos impresores, ajusfando la velocidad rotacional del rodillo y la intensidad del vacío. El rodillo tensionador (24), designado como rodillo al vacío, está provisto con su propio motor para producir presión negativa y tiene una región estacionaria de extracción dentro del rodillo impulsado, que se extiende sobre al menos 180° del segmento de cilindro. Esto asegura que un área suficiente de la película extraída es trasladada con fuerza por el rodillo al vacío. El rodillo al vacío forma la terminación del área de impresión y separa al área de impresión del área de secado por llama. En el arte previo, esas áreas no estaban separadas, de manera que a alta tensión de la cinta, la película se sobre-estiraba en el área de secado por llama y, posiblemente, se destruía.

Provisto después del rodillo al vacio o rodillo tensionador (24), en la dirección de alimentación de la cinta hay un rodillo micro-poroso, deflector, (26), no impulsado, estacionario, que está dispuesto con un ángulo de 45° con respecto a la cinta y provisto con una pluralidad de aberturas en su superficie lateral, a través de las cuales un flujo de aire trasladado a su interior, se aplica a la superficie lateral, de manera que pueda formar allí un cojín de aire o una película de aire. Las aberturas tienen un tamaño en el rango de 1-3 My. La película de aire o el cojín de aire provee un giro a través de 90°, sin disturbaciones de la cinta de película en su superficie no-impresa. Sin una película de aire o un cojín de aire existiría el riesgo que el lado posterior de la cinta de película se dañara. Una disposición estacionaria del rodillo deflector (26) es preferida, ya que como resultado de una posible rotación del rodillo, podría influir en el guiado de la cinta, lo que es importante evitar. Se provee que se aplique a cada rodillo una presión de 6 a 10 bar (0,6-1,0 MPa) . Como resultado de la película de aire formada en la superficie, la película no descansa en la superficie lateral, sino que como resultado del cojín de aire formado, queda a una distancia de varios micrones desde la superficie lateral del rodillo deflector.

La cinta de película deflectada en 90° con respecto a la dirección original de alimentación de la cinta, se pasa inicialmente sobre un rodillo (29) y luego es guiada sobre un rodillo (31) dentro de una estación de secado (18) que está formada por un grupo de tres dispositivos secadores o boquillas de gas, sucesivamente dispuestos, cada uno teniendo tres hileras. Cada dispositivo secador por llama se extiende sobre un largo de 780 a 820 rom, pero como resultado de los dispositivos de cierre (no mostrados) unidos a los extremos, puede acortarse a un largo de abertura libre de 600 mm. Los dispositivos secadores de llama están enfriados por agua; una potencia calefactora de 150 k se provee para un quemador de tres hileras. Las boquillas de los dispositivos secadores por llama mantienen una distancia de, preferiblemente, 1 a 3 cm, preferiblemente 1,5 a 2,5 cm desde la superficie de la cinta de película. Los rodillos enfriados en forma de rodillos de soporte, que contactan a la cinta de película (2) están provistos debajo de los dispositivos secadores por llama, para prevenir cualquier deformación de la cinta de película. Los rodillos enfriados proveen un suave contacto con la cinta de película, de manera que los rodillos pueden ser impulsados por la película, con el resultado que los rodillos enfriados por agua, también enfrían a la película.

Ubicado después de la estación de secado por llama (18) hay un túnel enfriador (32) que extrae un flujo de aire y lo guía más allá de las aletas de enfriamiento encima de la cinta de película (2) , de manera que la cinta es enfriada con un flujo de aire frío a aproximadamente 15°C.

Ubicado en la dirección de alimentación de la cinta, después del túnel de enfriamiento (32) hay un segundo y, por lo tanto posterior, rodillo deflector estacionario, micro-poroso (28) que está dispuesto similarmente o alineado a aproximadamente 45° con respecto a la dirección de alimentación de la cinta, por lo que devuelve a la cinta de película de nuevo a la dirección original de alimentación de la cinta. Este segundo rodillo deflector (28) micro-poroso o posterior, también provee una vuelta sin disturbaciones, como resultado de un cojín de aire o película de aire formada en su superficie o superficie lateral. El rodillo deflector (28) posterior o segundo rodillo micro-poroso (28) está configurado en forma substancialmente similar al primero o rodillo deflector frontal (26) . Cada rodillo está provisto con aproximadamente 6 a 10 bar (0,6-1,0 MPa) de presión de aire, la que fluye hacia afuera, a través de las muchas aberturas formadas en la superficie lateral y que forman la película de aire.

Ubicado en la dirección de alimentación de la cinta, después del rodillo deflector posterior, micro-poroso (28) hay un primer mecanismo enfriador (no mostrado) que comprende rodillos enfriadores, enfriados a alrededor de 20°C, lo que es adecuado para enfriar a la cinta de película desde una temperatura de alrededor de 70°C hasta alrededor de 40°C. Los rodillos enfriadores están recubiertos, preferiblemente, con cinta de Teflón, para evitar adherencia o unión con la cinta de película.

Ubicado después del primer mecanismo enfriador hay un mecanismo pintor (no mostrado) que aplica una dispersión de pintura exclusivamente a la cara impresa de la cinta de película .

Ubicado después del mecanismo pintor, en la dirección de alimentación de la cinta, hay un dispositivo secador de aire caliente, con aire caliente a aproximadamente 80°C, lo que es adecuado para absorber cualquier residuo de solvente que aún esté presente y secar el lado impreso de la cinta de película .

Ubicado después de la estación secadora por aire caliente, en la dirección de alimentación de la cinta hay un segundo mecanismo enfriador que también comprende rodillos enfriadores enfriados a 20°C, lo que es adecuado para bajar la temperatura de la película a una temperatura de 25-28 °C.

Ubicado después del segundo mecanismo enfriador hay un mecanismo enrollador, por medio del cual la cinta de película impresa y suficientemente secada es enrollada, la velocidad del rodillo enrollador y la tensión de la cinta se causen a medida que el radio de enrollamiento aumenta, de manera que puede asegurarse un proceso de enrollado continuo a velocidad constante de traslado. El dispositivo de acuerdo con la invención y el método de acuerdo con la invención habilitan así un desacoplamiento del área de impresión del área de secado por llama, por el rodillo tensionador que actúa unilateralmente, lo que apreciablemente cause el riesgo de daño a la película en la fase de secado por llama sin desacoplar, de acuerdo con el arte previo. Además, debido a los rodillos deflectores dispuestos antes y después de la estación de secado por llama, puede lograrse un considerable ahorro de espacio desplazando al proceso de secado perpendicular a la dirección original de alimentación de la impresión. La pérdida de calidad aceptada en el arte previo se elimina aquí y se cause el desecho. El riesgo de doblaje (hermanado inexacto de puntos entre sucesivos mecanismos de tinta) también es eliminado.

Una alternativa al rodillo tensionador que actúa unilateralmente o rodillo al vacío serían rodillos bilaterales donde el rodillo superior actúa meramente en el área del lado impreso de la película libre del diseño de impresión. Tal disposición es preferida bajo condiciones específicas .

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo para imprimir y secar una cinta de película plástica (2), en particular una cinta de película de PP, PS o PE, que comprende una pluralidad de mecanismos impresores "offset" (10, 12, 14, 16) para imprimir la cinta de película (2) con diferentes aplicaciones de tinta y al menos una estación secadora por llama (18, 20, 22) para secar mediante llama el lado impreso de la cinta de película (2), CARACTERIZADO porque comprende un rodillo estirador (24) dispuesto entre el último mecanismo impresor (16) y la al menos una estación secadora por llama (18), el que actúa sobre la superficie no-impresa de la cinta de película y aplica tensión a la cinta de película, de manera que la tensión en la cinta en el área de secado por llama es reducida en comparación con la tensión de la cinta en el área de impresión.

2.- El dispositivo según la Reivindicación 1, CARACTERIZADO porque el rodillo estirador (24) es un rodillo al vacío e impulsado, provisto con una pluralidad de aberturas formadas en su superficie lateral, en donde el rodillo al vacío se dispone para aplicar presión negativa a la cinta de película a través de sus aberturas.

3.- El dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 1 ó 2, CARACTERIZADO porque respectivamente un rodillo deflector (26, 28) alineado a alrededor de 45° de la dirección de alimentación de la cinta está dispuesto entre el último mecanismo impresor (16) y la estación secadora por llama (18, 20, 22), y en la dirección de alimentación de la cinta, después de la estación secadora por llama (18, 20, 22) .

4.- El dispositivo según la Reivindicación 3, CARACTERIZADO porque los rodillos deflectores (26, 28) están configurados como rodillos de cojín de aire estacionarios, los cuales, como resultado de las aberturas formadas en la superficie lateral son adecuadas para aplicar un cojín de aire a la cinta de película.

5.- El dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, CARACTERIZADO porque la estación secadora por llama (18) tiene una pluralidad de dispositivos secadores por llama, cuyas boquillas mantienen una distancia entre 0, 5 a 4 cm desde la cinta de película.

6. - El dispositivo según la Reivindicación 5, CARACTERIZADO porque cada uno de los dispositivos secadores por llama tiene una boquilla de salida para la llama, el largo de la abertura libre de la misma puede variarse mediante dispositivos de cierre dispuestos en sus extremos.

7. - El dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 5 o 6, CARACTERIZADO porque la estación secadora por llama (18, 20, 22) es enfriada por agua.

8. - El dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones 5-7, CARACTERIZADO porque una estación extractora (30) para los gases formados durante el proceso de secado por llama, se provee encima de la estación secadora por llama (18) .

9.- El dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, CARACTERIZADO porque un túnel enfriador (32) está dispuesto entre la estación secadora por llama (18, 20, 22) y el rodillo deflector posterior (28) y un mecanismo enfriador está dispuesto después del rodillo deflector posterior (28), en donde el mecanismo enfriador comprende rodillos enfriadores recubiertos con Teflón.

10.- El dispositivo según cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, CARACTERIZADO porque están provistos rodillos enfriadores dispuestos en la región de la estación secadora por llama debajo de la cinta de película (2), tales rodillos sirven como rodillos de soporte para la cinta de película.

11. - Un método para imprimir y secar una cinta de película plástica (2), en particular una cinta de película de PP, PS o PE, en donde la cinta de película (2) se imprime con diferentes aplicaciones de tintas y luego se la somete a secado mediante llama en el lado impreso, CARACTERIZADO porque se aplica una tensión a la cinta de película en su lado no-impreso después de imprimir y antes del secado por llama, de manera que la tensión de la cinta en el área de secado por llama es reducida en comparación con la tensión de la cinta en el área de impresión.

12. - El método según la Reivindicación 11, CARACTERIZADO porque después de imprimir y antes del secado por llama, así como en la dirección de alimentación de la cinta después del secado por llama, la cinta de película (2) se deflecta en aproximadamente 90° en cada caso.

13.- El método según la Reivindicación 12, CARACTERIZADO porque durante la deflexión, la cinta de película (2) es guiada por un cojín de aire.

14.- El método según cualquiera de las Reivindicaciones 11-13, CARACTERIZADO porque el ancho de la llama es ajustable durante el secado por llama.

15. - El método según cualquiera de las Reivindicaciones 11-14, CARACTERIZADO porque se extraen los gases formados durante el secado por llama.

16. - El método según cualquiera de las Reivindicaciones 11-15, CARACTERIZADO porque la cinta de película es enfriada entre el secado por llama y la deflexión posterior, y después de la deflexión posterior.