WO2015014997A1 - Trockner zum trocknen einer materialbahn - Google Patents

Trockner zum trocknen einer materialbahn Download PDF

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Volker Schröder
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Definitions

  • the invention relates to a dryer for drying a material web, in particular of a printed with inking units of a printing machine web.
  • a dryer is guided around both sides of a printing unit of a gravure printing machine in the form of a drying hood.
  • Another possibility is known for example from DE 43 17 400 C2, in which the dryer has a meandering path.
  • the deflection of the web takes place in each case by so-called air reversing rods in which air is blown through small openings between the turning bar and the material web, so that the material web slides on an air cushion around the turning bar.
  • the thereby circulating air can also be part of a fan cycle and thus also serve for drying.
  • so-called web edge control can be used for safe web guide on the air reversing rods in a known manner.
  • the actual drying requirement depends significantly on the print job. For example, in the case of a print job with a short print length, there is less drying requirement compared with a print job having an increased print length. Also, the requirement to reduce the residual solvent content may vary from job to job. Thus, in the packaging of foodstuffs, a low residual solvent content will be required, while in the packaging of industrial goods the residual solvent content remaining in the packaging will not play a decisive role, as long as the adhesion of the printing ink is sufficiently ensured.
  • An overriding problem in the operation of a dryer is also to minimize the energy requirements of the entire drying plant.
  • Preferred solutions of the invention are a printing press according to claim 8 and a method for operating a printing press according to claim 16.
  • the dryer according to the invention for drying a material web comprises a drying section in which the material web is guided by deflecting bodies along a web path, the web path being switchable between a linearly guided web path and a meandering guided web path.
  • the switching can be done in various ways.
  • the deflecting bodies are correspondingly adjustable and / or deflecting bodies can be correspondingly inserted into the web path and / or deflecting bodies can be correspondingly diverted out of the web path in order to achieve a switchover between the linearly guided web path and the meandering guided web path. It is also possible that the web is stopped and severed and the severed end is then threaded by the operator into a new web path.
  • the method according to the invention for drying a material web is a process in which the material web is guided in a drying section of deflecting bodies, the web path being switched between a linearly guided web path and a meandering guided web path.
  • a particular finding of the invention is that within a dryer, the decisive parameter of the residence time or the drying length is variably adjustable.
  • a significant advantage of the invention This means that the residence time of the material web in the drying section can be varied almost as desired without structural changes having to be made to the drying section. According to a preferred embodiment, it is provided that the material web in the drying section passes through a meandering path.
  • the material web is exposed to active drying elements before reaching the meandering path.
  • the active drying elements may be IR emitters and / or warm air nozzles.
  • the deflecting bodies may be articulated rollers or air guide rods or air reversing rods.
  • the air guide rods or air reversing rods preferably have hot air nozzles, the warm air emerging from the warm air nozzles serving both to guide and to dry the material web.
  • Fig. 1 is a gravure printing machine according to the prior art
  • FIG. 2 shows a dryer according to the invention.
  • Fig. 1 shows a gravure printing machine according to the prior art.
  • the gravure printing machine 101 comprises four printing units 102, 103, 104 and 105.
  • each intermediate dryer 106 are provided, in which the material web is not pulled around the entire printing unit, but in which the material web directly after passing through the drying line from above is led to the next printing unit.
  • an end dryer 107 is provided in the form of a drying hood, within which the material web is drawn around the entire printing unit 105 before the material web is continued to be wound up.
  • FIG. 2 shows a dryer according to the invention, with FIGS. 2a, 2b and 2c each showing different web guides within the dryer.
  • FIG. 2 a initially shows a web guide of the material web 203, which is similar to the web guide in the dryer 107 according to FIG. 1. Accordingly, the web of material 203 is guided along guide rollers 201 on the right side in the dryer hood upwards and then guided along guide rollers 202 in the dryer hood back down so that the web is pulled around the entire printing unit within the dryer hood as already described.
  • the dryer according to the invention according to FIG. 2 additionally has inner deflection bodies 206.
  • these deflection bodies 206 according to the invention serve to control or change the residence time of the material web 203 in the dryer.
  • this deflecting body 206 according to the invention there are again numerous variants.
  • a variant consists in that the deflecting bodies 206 consist of guide rollers or air reversing rods.
  • the air guided in the air reversing rods can in turn - as already described - also serve to dry the material web 203.
  • a further variant is that a web edge control is used for safe web guidance on the deflection bodies 206.
  • a further variant consists in that the deflecting bodies 206 are automatically adjustable in such a way that they engage in the intermediate spaces of the deflecting bodies 202 in order to control the path of the material web 203 and thus the residence time of the deflecting bodies Material web 203 in the dryer to change or shorten or shorten, for example, as shown in Fig. 2b or in Fig. 2c.
  • This can be achieved by - for example, in a job change - the web 203 is guided by hand to the individual deflecting, so that the desired course and thus the desired residence time in the dryer for the next print job results.
  • deflecting bodies 206 are automatically adjustable as described above, the deflecting bodies 206 can also be controlled directly by the software program used for generating the calculated optimum web path.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere von einer mit Farbwerken einer Druckmaschine (101) bedruckten Materialbahn (203). Um einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn zu schaffen, der optimal für den jeweils laufenden Auftrag zu betreiben ist, umfasst der erfindungsgemäße Trockner einen Trocknungsabschnitt, in dem die Materialbahn (203) von Umlenkkörpern (206) geführt wird, wobei Umlenkkörper derart verstellbar sind und/oder Umlenkkörper in den Bahnweg derart eingliederbar sind und/oder Umlenkkörper aus dem Bahnweg derart ausgliederbar sind, dass sich die Verweilzeit der Materialbahn (203) in dem Trocknungsabschnitt verändert.

Description

Trockner zum Trocknen einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere von einer mit Farbwerken einer Druckmaschine bedruckten Materialbahn.
Bei allen Drucktechniken - also insbesondere Flexodruck, Offsetdruck oder Tiefdruck - ist es erforderlich, die bedruckte Materialbahn in entsprechenden Trocknern zu trocknen. Eine besondere Bedeutung hat die Trocknung im Tiefdruck, da die Tiefdruckfarbe eine besonders niedrige Viskosität hat, um aus den tieferliegenden Rasternäpfchen bei guter Entleerung auf die Materialbahn übertragen werden zu können. Diese niedrige Viskosität wird im Wesentlichen über einen hohen Anteil an Lösemittel mit niedrigem Siedepunkt in der Farbe erreicht. Das Lösemittel muss nach Verlassen der Druckzone zur Trocknung der verdruckten Farbe daher in einem Trockner durch Wärmezufuhr ausgetrieben bzw. verdunstet werden.
Für die Luftführung im Trockner sind verschiedene Varianten bekannt, wie etwa die Luftführung im Gegenstrom bzw. Gleichstrom entlang der Materialbahn. Eine weitere Variante ist die Verwendung von Schlitzdüsen, die direkt über der Materialbahn angebracht sind. Der Luftstrom trifft senkrecht auf die Materialbahn und somit auf den frischen Druck, wird durch die Prallwirkung um 180° umgelenkt und kehrt zwischen den Schlitzdüsen zurück, um über ein Gebläse erneut den Schlitzdüsen zugeführt zu werden. Da nicht nur die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus den Schlitzdüsen, sondern auch die Trockenzeit bzw. Verweilzeit über die Effektivität der Trocknung entscheidet, sind verschiedene Lösungen bekannt, um die Verweilzeit in einer Trockenstation zu erhöhen.
Eine Möglichkeit besteht darin, dass ein Trockner beidseitig um eine Druckeinheit einer Tiefdruckmaschine in Form einer Trockenhaube herumgeführt wird. Eine weitere Möglichkeit ist beispielsweise aus der DE 43 17 400 C2 bekannt, bei der der Trockner eine meanderförmige Bahnführung aufweist. Die Umlenkung der Materialbahn erfolgt jeweils durch sogenannte Luftwendestangen, bei denen durch kleine Öffnungen Luft zwischen die Wendestange und die Materialbahn geblasen wird, so dass die Materialbahn auf einem Luftkissen um die Wendestange herum gleitet. Die dabei zirkulierte Luft kann dabei ebenfalls Bestandteil eines Gebläsekreislaufs sein und damit ebenfalls zur Trocknung dienen. Darüber hinaus können zur sicheren Bahnführung auf den Luftwendestangen in bekannter Weise sogenannte Bahnkantenregelungen eingesetzt werden.
Der tatsächliche Trocknungebedarf hängt allerdings wiederum maßgeblich von dem Druckauftrag ab. So besteht beispielsweise bei einem Druckauftrag mit einer kurzen Drucklänge ein geringerer Trockenbedarf gegenüber einem Druckauftrag mit einer vergrößerten Drucklänge. Auch kann die Anforderung an die Reduzierung des Restlösemittelgehalts von Druckauftrag zu Druckauftrag variieren. So wird man bei der Verpackung von Nahrungsmitteln einen niedrigen Restlösemittelgehalt fordern, während bei der Verpackung von Industriegütern der in der Verpackung verbleibende Restlösemittelgehalt keine entscheidende Rolle spielt, solange die Haftung der Druckfarbe ausreichend gewährleistet ist.
Ein übergeordnetes Problem bei dem Betrieb eines Trockners ist es außerdem, den Energiebedarf der gesamten Trockenanlage zu minimieren. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn zu schaffen, der optimal für den jeweils laufenden Auftrag zu betreiben ist. Diese Aufgabe wird durch einen Trockner nach dem Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Trocknen einer Materialbahn nach dem Patentanspruch 9 gelöst. Bevorzugte Lösungen der Erfindungen sind eine Druckmaschine nach dem Patentanspruch 8 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine nach dem Patentanspruch 16.
Der erfindungsgemäße Trockner zum Trocknen einer Materialbahn umfasst einen Trocknungsabschnitt, in dem die Materialbahn von Umlenkkörpern entlang eines Bahnweges geführt wird, wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umschaltbar ist.
Die Umschaltung kann auf verschiedenste Weise erfolgen. So ist es denkar, dass die Umlenkkörper entsprechend verstellbar sind und/oder Umlenkkörper in den Bahnweg entsprechend eingliederbar sind und/oder Umlenkkörper aus dem Bahnweg entsprechend ausgliederbar sind, um eine Umschaltung zwischen dem linear geführten Bahnweg und dem meanderförmig geführten Bahnweg zu erreichen. Es ist auch möglich, dass die Materialbahn angehalten und durchtrennt wird und das durchtrennte Ende dann vom Bediener in einen neuen Bahnweg eingefädelt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen einer Materialbahn ist ein Verfahren, bei dem die Materialbahn in einem Trocknungsabschnitt von Umlenkkörpern geführt wird, wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umgeschaltet wird.
Eine besondere Erkenntnis der Erfindung besteht darin, dass innerhalb eines Trockners der entscheidende Parameter der Verweilzeit bzw. der Trocknungslänge variabel einstellbar ist. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit darin, dass die Verweilzeit der Materialbahn in dem Trocknungsabschnitt nahezu beliebig veränderbar ist, ohne dass an dem Trocknungsabschnitt bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Materialbahn in dem Trocknungsabschnitt einen mäanderförmigen Bahnweg durchläuft.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Materialbahn vor dem Erreichen des mäanderförmigen Bahnwegs aktiven Trocknungselementen ausgesetzt ist. Vorzugsweise können die aktiven Trocknungselemente IR-Strahler und/oder Warmluftdüsen sein.
Bei den Umlenkkörpern kann es sich um gelenkig gelagerte Walzen oder auch Luftführungsstangen bzw. Luftwendestangen handeln. Vorzugsweise weisen die Luftführungsstangen bzw. Luftwendestangen Warmluftdüsen auf, wobei die aus den Warmluftdüsen austretende Warmluft sowohl zum Führen als auch zum Trocknen der Materialbahn dient. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine Tiefdruckmaschine nach dem Stand der Technik und
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Trockner.
Fig. 1 zeigt eine Tiefdruckmaschine nach dem Stand der Technik. Die Tiefdruckmaschine 101 umfasst vier Druckwerke 102, 103, 104 und 105. In den ersten drei Druckwerken sind jeweils Zwischentrockner 106 vorgesehen, bei denen die Materialbahn nicht um die ganze Druckeinheit herumgezogen wird, sondern bei denen die Materialbahn nach Durchlaufen der Trockenstrecke von oben herab direkt zur nächsten Druckeinheit geführt wird. Im letzten Druckwerk 105 ist dagegen ein Endtrockner 107 in Form einer Trockenhaube vorgesehen, innerhalb der die Materialbahn um die gesamte Druckeinheit 105 herumgezogen ist, bevor die Materialbahn zum Aufwickeln weitergeführt wird. Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Trockner, wobei Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c jeweils verschiedene Bahnführungen innerhalb des Trockners zeigen. Fig. 2a zeigt zunächst eine Bahnführung der Materialbahn 203, die der Bahnführung in dem Trockner 107 gemäß Fig. 1 gleicht. Demnach wird die Materialbahn 203 entlang von Führungsrollen 201 auf der rechten Seite in der Trockenhaube nach oben geführt und dann entlang von Führungsrollen 202 in der Trockenhaube wieder nach unten geführt, so dass die Materialbahn innerhalb der Trockenhaube wie bereits beschrieben um die gesamte Druckeinheit herumgezogen wird.
Im Gegensatz zu dem Trockner 107 gemäß Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Trockner gemäß Fig. 2 allerdings zusätzlich noch innere Umlenkkörper 206 auf.
Grundsätzlich dienen diese erfindungsgemäßen Umlenkkörper 206 dazu, die Verweilzeit der Materialbahn 203 in dem Trockner zu steuern bzw. zu verändern. Für die Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Umlenkkörper 206 gibt es wiederum zahlreiche Varianten.
Eine Variante besteht darin, dass die Umlenkkörper 206 aus Führungsrollen oder aus Luftwendestangen bestehen. Die in den Luftwendestangen geführte Luft kann wiederum - wie bereits beschrieben - ebenfalls zur Trocknung der Materialbahn 203 dienen.
Eine weitere Variante besteht darin, dass zur sicheren Bahnführung auf den Umlenkkörpern 206 eine Bahnkantenregelung eingesetzt wird.
Eine weitere Variante besteht darin, dass die Umlenkkörper 206 automatisch derart verstellbar sind, dass diese in die Zwischenräume der Umlenkkörper 202 eingreifen, um den Weg der Materialbahn 203 und damit die Verweilzeit der Materialbahn 203 in dem Trockner zu verändern bzw. zu verlängern bzw. zu verkürzen, beispielsweise wie dies in Fig. 2b oder in Fig. 2c gezeigt ist.
Eine weitere Variante besteht wiederum darin, dass die Umlenkkörper 206 aus Kostengründen zwar starr ausgeführt sind, aber dennoch in den Bahnweg der Materialbahn 203 eingliederbar sind und/oder ausgliederbar sind, so dass sich im Ergebnis wiederum der Weg der Materialbahn 203 und damit die Verweilzeit der Materialbahn 203 in dem Trockner verändern bzw. verlängern bzw. verkürzen lässt, beispielsweise wie dies in Fig. 2b oder in Fig. 2c gezeigt ist. Dies kann dadurch erreicht werden, indem - beispielsweise bei einem Auftragswechsel - die Materialbahn 203 von Hand um die einzelnen Umlenkkörper geführt wird, so dass sich der gewünschte Verlauf und damit auch die gewünschte Verweilzeit in dem Trockner für den nächsten Druckauftrag ergibt.
Für die Festlegung des konkreten Bahnweges können entsprechende Softwareprogramme vorgesehen sein, die in Abhängigkeit der Druckparameter die optimale Bahnführung berechnen und dem Bediener dann die optimale Bahnführung grafisch anzeigen. Soweit die Umlenkkörper 206 wie oben beschrieben automatisch verstellbar sind, können die Umlenkkörper 206 von dem verwendeten Softwareprogramm auch direkt zur Erzeugung des berechneten optimalen Bahnweges angesteuert werden.
Bezugszeichenliste
Tiefdruckmaschine
Druckwerk
Druckwerk
Druckwerk
Druckwerk
Zwischentrockner
Endtrockner
Führungsrolle
Führungsrolle
Materialbahn
Umlenkkörper

Claims

Patentansprüche
1 . Trockner zum Trocknen einer Materialbahn, mit einem Trocknungsabschnitt, in dem die Materialbahn von Umlenkkörpern entlang eines Bahnweges geführt wird, wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umschaltbar ist.
2. Trockner nach Anspruch 1 , wobei die Materialbahn vor dem Erreichen des mä- anderförmigen Bahnwegs aktiven Trocknungselementen ausgesetzt ist.
3. Trockner nach Anspruch 2, wobei die aktiven Trocknungselemente IR-Strahler und/oder Warmluftdüsen sind.
4. Trockner nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Umlenkkörper gelenkig gelagerte Walzen sind.
5. Trockner nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Umlenkkörper Luftführungsstangen sind.
6. Trockner nach Anspruch 5, wobei die Luftführungsstangen Warmluftdüsen auf- weisen und die aus den Warmluftdüsen austretende Warmluft sowohl zum Führen als auch zum Trocknen der Materialbahn dient.
7. Druckmaschine mit einem Trockner zum Trocknen der von der Druckmaschine bedruckten Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 - 6.
8. Verfahren zum Trocknen einer Materialbahn,
bei dem die Materialbahn in einem Trocknungsabschnitt von Umlenkkörpern geführt wird,
wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umgeschaltet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Materialbahn vor dem Erreichen des mäanderförmigen Bahnwegs aktiven Trocknungselementen ausgesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei als aktive Trocknungselemente IR-Strahler und/oder Warmluftdüsen verwendet werden.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 - 10, wobei als Umlenkkörper gelenkig gelagerte Walzen verwendet werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 - 1 1 , wobei als Umlenkkörper Luftführungsstangen verwendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Luftführungsstangen Warmluftdüsen aufweisen und die aus den Warmluftdüsen austretende Warmluft sowohl zum Führen als auch zum Trocknen der Materialbahn verwendet wird.
14. Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine mit einem Verfahren zum
Trocknen der von der Druckmaschine bedruckten Materialbahn nach einem der Ansprüche 8 - 13.
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