Gebläseeinheit in einem Trockner für eine Druckmaschine
Die Erfindung betrifft eine Gebläseeinheit zum Trocknen eines mit Druckfarbe versehenen Bedruckstoffes in einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Gebläseeinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Derartige Gebläseeinheiten sind in der Regel Bestandteile von Trocknern, die dazu dienen, frisch bedruckten Bedruckstoff zu trocknen. In der Regel wird dazu der Bedruckstoff mit erwärmter Luft beaufschlagt, so dass das in der noch feuchten Druckfarbe vorliegende Lösungsmittel beschleunigt verdunstet. Eine Druckmaschine ist in der Regel mit einer Mehrzahl solcher Trockner ausgestattet. In Transportrichtung des Bedruckstoffes befindet sich hinter jedem Druckwerk zumindest ein derartiger Trockner.
Ein solcher Trockner umfasst daher zumindest eine Luftversorgungseinheit, welche erwärmte Luft erzeugt. Selbstverständlich können anstelle der Luft auch andere geeignete Gase verwendet werden. Die erwärmte Luft wird über ein Leituπgs- und gegebenenfalls Verteilungssystem an Gebläseeinheiten weitergeleitet. Diese Gebläseeinheiten dienen dazu, die ihnen zugeleitete Luft gleichmäßig über die gesamte Breite des Bedruckstoffes zu verteilen. Dazu sind die länglich ausgebildeten Gebläseeinheiten in ihrer axialen Richtung im wesentlichen quer zur Transportrichtung des Bedruckstoffes ausgerichtet. Die Gebläseeinheit weist, vorzugsweise an einer ihrer Stirnseiten, eine Zuführöffnung auf, an die die Luft zuführende Leitung angeschlossen werden kann. Die gegenüber liegende Stirnseite der Gebläseeinheit kann verschlossen sein. Der Körper einer solchen Gebläseeinheit umfasst einen Hohlkörper, wobei
dieser einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann. Oft wird dieser Hohlkörper durch die Außenfläche der Gebläseeinheit begrenzt. Dieser Hohlkörper dient als luftführender Kanal. Entlang der axialen Erstreckung weist die Gebläseeinheit mehrere Öffnungen auf, durch die die Luft auf den Bedruckstoff geleitet wird. Dabei sind die Öffnungen so angebracht, dass die Luft den Bedruckstoff auf kürzestem Wege erreicht. Diese Öffnungen können in Form von Bohrungen in den Hohlkörper eingebracht sein. In der Regel sind dies jedoch in den Hohlkörper eingebrachte Aussparungen, beispielsweise Ausstanzungen.
Eine bekannte Gebläseeinheit wird in der Regel aus mehreren Blechen hergestellt. Zur Formung des Hohlkörpers wird ein entsprechendes Blech abgekantet. Die Öffnungen werden in ein zweites, in der Länge im wesentlichen dem ersten Blech entsprechendes Blech eingebracht, welches dann mit dem ersten Blech auf geeignete Weise verbunden wird. Aus Kostengründen ist dies häufig eine Nietverbindung. Die stirnseitigen Abschlüsse werden aus weiteren Blechen gewonnen, wobei diese ebenfalls Abkantungen erhalten, die dann über die Endbereiche des Hohlkörpers gestülpt werden. Die sich überlappenden Bereiche werden dann ebenfalls vernietet.
Das beschriebene Herstellungsverfahren ist allerdings sehr aufwändig. Daher ist die beschriebene Gebläseeinheit sehr teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gebläseeinheit und ein Herstellungsverfahren vorzuschlagen, so dass die Gebläseeinheit kostengünstiger hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach enthält die Gebläseeinheit stranggepresstes, tiefgezogenes oder gegossenes Material. Auf diese Weise können mehrere Gebläseeinheiten oder Teile davon sehr rationell und damit kostengünstig hergestellt werden. Wird das Material beispielsweise stranggepresst, so können Gebläseeinheiten dadurch hergestellt werden, dass das entsprechend stranggepresste Profil in der für die Gebläseeinheiten benötigten Länge abgelängt wird. Eine weitere
Bearbeitung, insbesondere eine mechanische Formgebung, kann damit entfallen. Auch kann das Querschnittsprofil der Gebläseeinheiten den Anforderungen entsprechend verändert werden. So ist es beispielsweise möglich, ein Profil zu wählen, das eine gleichmäßige Strömung der Luft innerhalb der Gebläseeinheit hervorruft. Ein weiterer Vorteil derartiger Gebläseeinheiten liegt in der Effizienz während des Betriebes. Aufgrund der in Gebläseeinheiten des Standes der Technik vorhandenen Niet- oder Schraubverbindungen sind Spalte nicht zu verhindern, durch die gasförmiges Medium entweichen kann. Derartige Undichtigkeiten darstellende Spalte oder Schlitze können in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden werden, so dass bei gleicher Trocknungsleistung ein geringerer Mediendurchsatz nötig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das stranggepresste, tiefgezogene oder gegossene Material zumindest teilweise den Luftkanal. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das stranggepresste, tiefgezogene oder gegossene Material den Luftkaπal zusammen mit zumindest einer Lochleiste, in welche zumindest ein Teil der Öffnungen eingebracht sind, umfasst. Die Lochleiste begrenzt also Teile des Luftkanals und kann ebenfalls aus stranggepresstem, tiefgezogenem oder gegossenem Material bestehen. Die Lochleiste kann jedoch aus anderem Material bestehen und/oder unabhängig hergestellt und später mit dem Material, welches weitere Teile des Luftkanals begrenzen, verbunden werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das stranggepresste, tiefgezogene oder gegossene Material den Luftkanal gänzlich, wodurch das Herstellen einer Lochleiste nicht mehr notwendig ist. Die Öffnungen können dann beispielsweise durch Einbringen von Bohrungen hergestellt werden. Die Gebläseeinheit besteht dann aus einem einzigen Hohlkörper.
Bevorzugt wird eine Gebläseeinheit, welche stranggepresstes Aluminium enthält. Eine solche Gebläseeinheit kann im Vergleich zu Gebläseeinheiten des Standes der Technik bei gleichem Gewicht stabiler beziehungsweise bei gleicher Stabilität leichter sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lochleiste, in welcher die Öffnungen, durch welche das gasförmige Medium aus der Gebläseeinheit austritt, zumindest teilweise Kunststoff. Es müssen also nicht die Öffnungen, aus denen die Luft in Richtung auf den Bedruckstoff geleitet wird, in den Luftkanal eingebracht werden. Eine derartige Lochleiste kann auf möglichst einfache Weise mit dem Luftkanal verbunden werden. Dieses kann durch eine Verschraubung erfolgen. Die Gebläseeinheit kann aber auch zwei zueinander zugewandte Nuten aufweisen, in die eine entsprechend ausgeformte Lochleiste in axialer Richtung des Luftkanals eingeschoben werden kann. Die Verwendung von Verbindungsteilen wie Schrauben oder Nieten entfällt in diesem Fall vollständig, was den Montageaufwand reduziert. Der gegenüber dem Aluminium weichere Kunststoff hat zur Folge, dass sich die Lochleiste in die Nuten der Gebläseeinheit einschieben lässt, ohne dass es zu Verklemmungen kommt. Eine Lochleiste kann ein beliebig geformtes Bauteil sein und kann Öffnungen aufweisen, die verschiedenartige Konturen aufweisen. Die Öffnungen können kreisrund oder oval sein. Vorteilhaft sind jedoch Langlöcher. Auch eine düsenförmige Ausgestaltung der Öffnungen ist denkbar.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Zuführöffnungen der Gebläseeinheit mit einem Anschlussstutzen verbindbar, der als separates
Bauteil ausgeführt ist. Ein entsprechend dem Profil der Gebläseeinheit oder des
Luftkanals ausgeformtes, separates Bauteil braucht nur auf die Stirnseite des
Profils aufgesteckt und gegebenenfalls mit diesem verschraubt zu werden. Der
Anschlussstutzen weist zudem einen, bevorzugt kreisrunden, Stutzen auf seiner der Gebläseeinheit abgewandten Seite auf, an welchen die das gasförmige
Medium zuführende Leitungen angeschlossen werden.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Anschlussstutzen ein Kunststoffformteil umfasst. Ein solches Formteil lässt sich ebenfalls sehr kostengünstig produzieren.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Inneren des Luftkanals in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums unmittelbar hinter dem Anschlussstutzen ein Strömungsleitelement angeordnet. Dieses
Strömuπgsleitelement ermöglicht es, das gasförmige Medium innerhalb des Luftkanals in eine gewünschte Richtung zu lenken, beispielsweise in Richtung auf die Öffnungen. So ist es von Gebläseeinheiten des Standes der Technik bekannt, dass durch die ersten Öffnungen der Lochleiste kein oder nur wenig gasförmiges Medium aus dem Luftkanal austritt. Mit dem Strömungsleitelement kann dieser Nachteil vermieden werden und ein Teil des gasförmigen Mediums verstärkt in Richtung auf diese ersten Öffnungen gelenkt werden. Der Volumenstrom kann damit für alle Öffnungen vergleichmäßigt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, den Anschlussstutzen und das Strömungsleitelement einstückig auszubilden. Auf diese Weise werden die Montagekosten der Gebläseeinheit trotz des Vorsehens eines Strömungsleitelements zumindest nicht wesentlich erhöht.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Gebläseeinheit. Bei diesem Verfahren wird zur Herstellung der Gebläseeinheit Material verwendet, dessen endgültige Form in einem Umformverfahren bei zumindest 100 Grad Celsius definiert wurde. Unter „Definition einer Form" ist dabei zu verstehen, dass das Material durch ein formgebendes Element, beispielsweise eine Gießform, in seine endgültige Form gebracht wurde. Geeignete Umformverfahren sind beispielsweise das Strangpressen und das Tiefziehen. Das zu formende Material wird dabei mindestens auf die angegebene Temperatur erwärmt, um eine Formgebung zu ermöglichen. Bei Metallen ist dies eine Temperatur im Bereich, zumeist etwas unterhalb, der Schmelztemperatur. Jedoch ist bei Metallen eine Temperatur oberhalb des Schmelzepunktes erforderlich, wenn ein Gießverfahren als Umformverfahren vorgesehen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur Umformung von Kunststoffen verwendet werden. Bei Kunststoffen spricht man häufig nicht von der Schmelze- oder Kristallisationstemperatur, sondern von der sogenannten Frostlinie, die eine Temperatur bezeichnet, oberhalb welcher der Kunststoff formbar ist. Allen genannten Materialien ist gemeinsam, dass sie, ganz gleich, mit welchem Verfahren sie umgeformt werden, zumindest auf 100 Grad Celsius erwärmt werden müssen.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor. Die einzelnen Figuren zeigen:
Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Gebläseeinheit in der
Seitenansicht.
Fig. 2 Ansicht gemäß H-Il in Fig. 1 Fig. 3 Ansicht gemäß Ill-Ill in Fig. 1
Fig. 4 Perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Gebläseeinheit.
Fig. 1 zeigt eine Gebläseeinheit 1. Dieser Gebläseeinheit 1 wird ein gasförmiges Medium, vorzugsweise erwärmte Luft, in Transportrichtung z über den Anschlussstutzen 2 zugeführt. Dieses gasförmige Medium tritt anschließend in Richtung y durch die Öffnungen 3 wieder aus der Gebläseeinheit 1 aus. Die Gebläseeinheit 1 besteht im wesentlichen aus vier Bauteilen. Im einzelnen sind dies der Hohlkörper 4, der Anschlussstutzen 2, der Abschlussdeckel 5 und die Loch- oder Düsenleiste 6. In fester Verbindung mit dem Anschlussstutzen 2 steht ein Strömungsleitelement 7. Der Anschlussstutzen 2 und das Strömungsleitelement 7 können als ein Bauteil, vorteilhafterweise als Kunststoffformteil, ausgeführt sein. Das Strömungsleitelement 7 lenkt einen Teil des durch den Aπschlussstutzen in die Gebläseeinheit einströmenden Mediums um, so dass auch die in Transportrichtung z direkt hinter dem Anschlussstutzen liegenden Öffnungen 3 mit dem strömenden Medium beaufschlagt werden. Ohne das Strömungsleitelement würde ein zu geringer Anteil des Mediums durch die ersten Öffnungen 3 austreten. Im Endeffekt würde die auf den Bedruckstoff aufgebrachte Farbe ungleichmäßig trocknen.
Der Abschlussdeckel 5 kann als ein einzelnes Formteil ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform besteht der Abschlussdeckel 5 allerdings aus zwei Formteilen, wobei das Formteil 8 von innen am Abschlussdeckel 5 angebracht ist. Das Formteil 8 weist einen Zapfen 9 auf, der durch eine Bohrung in dem Abschlussdeckel 5 nach außen reicht. Der Zapfen 9 ist zylinderförmig ausgeformt. Der Zapfen 9 dient zur Lagerung der gesamten Gebläseeinheit 1 auf einer Unterlage, beispielsweise in dem Maschinengestell.
Zapfen 9 und der Anschlussstutzen 2 sind vorteilhafterweise so angeordnet, dass ihre Achsen fluchten. Das zweite, mit dem Anschlussstutzen 2 versehene Ende der Gebläseeinheit 1 wird von einem an den Anschlussstutzen 2 anzuschließende Rohrstück getragen. Insgesamt kann die Gebläseeinheit aufgrund dieser Art der Lagerung gedreht werden, so dass die Öffnungen 3 zwecks Reinigung auf einfache Weise zugänglich gemacht werden können.
Die Figur 2 zeigt den Schnitt Il - Il gemäß Figur 1. In dieser Figur ist mit 10 ein Teil der Oberfläche des Hohlkörpers 4 bezeichnet. Dieser Teil 10 weist an seinen Randbereichen nur eine sehr geringe Materialstärke auf, so dass der Teil der Oberfläche 10 herausgebrochen werden kann. Erst danach wird bei der Herstellung der Gebläseeinheit 1 die Düsenleiste 6 mit dem Hohlkörper 4 verbunden. Zu diesem Zweck weist der Hohlkörper 4 Nuten oder Führungen 11 auf. Die Düsenleiste 6 weist an ihren Randbereichen 12 komplementäre Profile auf. Zur Montage braucht daher die Düsenleiste 6 nur von einer Stirnseite aus in die Nuten oder Führungen 11 des Hohlkörpers 4 eingeschoben zu werden.
Die Figur 3 zeigt die Sicht auf eine Stirnseite der Gebläseeinheit 1 gemäß Schnitt III - III in Figur 1. Diese Stirnseite ist mit dem Abschlussdeckel 5 verschlossen. Dieser Abschlussdeckel ist mit Schrauben 13 an dem Hohlkörper 4 fixiert. Zu erkennen ist weiterhin der Zapfen 9.
Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Gebläseeinheit 1 , bestehend aus dem Hohlkörper 4, dem Anschlussstutzen 2 und der Düsenleiste 6.