CH619400A5

CH619400A5 -

Info

Publication number: CH619400A5
Application number: CH285778A
Authority: CH
Inventors: Helmut Eichler; Franz Knopf
Original assignee: Franz Knopf; Helmut Eichler
Priority date: 1977-03-25
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1980-09-30
Also published as: FR2395150B1; US4208965B1; FR2395150A1; US4208965A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorgangs gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist seit langem bekannt, dass eine elektrostatisch gela-50 dene Folie aus elektrisch isolierendem Material solange gegen eine Fläche mit entgegengesetzt polarisierter Ladung gezogen wird, bis ein Ausgleich der Ladung stattgefunden hat. Dieser physikalische Effekt wird bei dem oben beschriebenen Verfahren verwendet, um ein zu bedruckendes Substrat, beispiels-55 weise einen Bogen oder ein Band aus Papier, Kunststoff oder Textilmaterial, bei seinem Durchlauf durch den Druckspalt zwischen dem Druckzylinder und der Anpresswalze fest und blasenfrei an den Druckzylinder anzupressen. Die GB-PS 11 59 923 beschreibt eine entsprechende Druckmaschine, in 60 der als Elektrodenanordnung ein der Anpresswalze gegenüberliegender Koronadraht verwendet wird.

Auch die Übertragung der Farbtropfen von dem Druckzylinder auf das Papier wird durch das angelegte elektrostatische Feld verbessert, da die Farbtröpfchen in eine lebhafte Bewe-65 gung versetzt sind, so dass sie rascher auf das Substrat gelangen und in dieses eindringen, als dies durch blossen Oberflächenkontakt der Fall ist. Aufgrund der elektrostatischen An-pressung des Substrats, das eine nicht allzu hohe Elektrizitäts

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konstante aufweisen soll, lässt sich eine bessere Qualität des Druckvorganges und eine Beschleunigung desselben erzielen. Diese Vorteile lassen sich jedoch praktisch kaum verwirklichen, da die für die Erzielung eines guten Wirkungsgrades notwendig hohe Koronaaufladung im Falle der während des Betriebes unvermeidlichen Risse des Substrates zur Bildung von Funkentladungen führt, welche das in Umgebung der Druckmaschine herrschende explosive Gemisch aus Luft und Lösungsmitteln für den Farbstoff zünden und damit eine Explosion auslösen. Trotz vieler Bemühungen war es bisher nicht gelungen, dieses Problem derart zu lösen, dass die zuständigen staatlichen Aufsichtsbehörden einen Einsatz derartiger mit einer elektrostatischen Substrat-Anpress-Einrichtung versehener Druckmaschinen im gewerblichen Betrieb zuliessen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorganges dahingehend zu verbessern, dass auch bei hochexplosiven Gemischen eine Funkenbildung verhindert wird, welche zu einer Zündung und damit zur Explosion dieser Gemische führen könnte. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 angeführten Massnahmen gelöst.

Die Entkoppelung lässt sich grundsätzlich dadurch erreichen, dass man die Stromzuführung zu den einzelnen Spitzenelektroden oder diskreten Gruppen von Spitzenelektroden getrennt durchführt, was jedoch aufwendig ist. Einfacher lässt sie sich durch vorgeschaltete, sehr hochohmige Widerstände erreichen.

Die Strombegrenzung hängt von der am Einsatzort vorliegenden Atmosphäre ab. In der Praxis wird der Kurzschlussstrom auf Werte begrenzt, die kleiner sind als der für die jeweilige Atmosphäre kritische Durchschlagstrom. Unter dem kritischen Durchschlagstrom wird hierbei der mit einer Funkenbildung verbundene Durchschlagstrom bezeichnet, der in der jeweiligen explosiven Atmosphäre aus Luft und Lösungsmitteln noch nicht zur Zündung des explosiven Gasgemisches ausreicht.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der eine Explosion auslösende Funke sich im Falle eines Papierrisses nicht zwischen der Anpresswalze und dem Druckzylinder ausbildet. Der Funke entsteht vielmehr unmittelbar an den Spitzenelektroden, wenn das zerrissene Substrat oder Teile desselben zwischen die Spitzenelektroden und die Anpresswalze gelangen und wenn sich das Substrat um die Anpresswalze herumwickelt. In den Spalt zwischen den Spitzen und der Anpresswalze wird damit ein Dielektrikum eingebracht, das die Kapazität des aus der Elektrodenanordnung und der Anpresswalze gebildeten Systems erhöht. Aufgrund der Beziehung O = C x U steigt zunächst die Ladung an. Dieser Effekt überlagert sich der Koronaentladung. Ohne Strombegrenzung der einzelnen Spitze kommt es zum energiereichen Funkenüberschlag von der Spitze zu der Anpresswalze, der das explosive Gemisch zündet. Der bei einer Funkenentladung einer Spitze fliessende Kurzschlussstrom wird zweckmässigerweise auf Stromstärken von unter 400,« A, vorzugsweise unter 250A begrenzt. Im Sprühbetrieb der Spitzen ist der durch die einzelnen Spitzen fliessende Strom zweckmässigerweise auf etwa 2 fi bis etwa 20 fi A, vorzugsweise etwa 10/t bis etwa 15 « A begrenzt.

Vorzugsweise erfolgt das Aufsprühen der Elektronen und Ionen gleichmässig über denjenigen Längsbereich der Anpresswalze, welcher der Breite des jeweils zu bedruckenden, zwischen Anpresswalze und Druckzylinder durchgeführten Substratbandes entspricht.

Es ist günstig, wenn die Umgebung der Spitzen mit Ausnahme der Anpresswalze frei von leitenden Materialien gehalten ist, auf welche die Elektronen und Ionen abfliessen könnten.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch die im Patentanspruch 7 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Aus der DE-OS 21 10 199 ist zwar eine Druckmaschine mit elektrostatischer Substratanpressung bekannt, bei der die Aufladung der Anpresswalze mittels eines sogenannten Corotrons durchgeführt wird, welches längs der Anpresswalze angeordnet ist. Das Corotron besteht aus einem leitenden, mit einer Längsöffnung versehenen Gehäuse, in dessen Innerem und gegenüber diesem isoliert Sprühelektroden angebracht sind, die bei Anlegung einer Hochspannung zwischen den Sprühelektroden und dem Gehäuse eine sich zwischen diesen ausbildende Koronaentladung erzeugen. Der von der Sprühelektrode ausgehende Elektronenstrom fliesst hierbei direkt zum Gehäuse. Zur Vermeidung eines Funkenüberschlags nach aussen ist die Austrittsöffnung mit einem Gitter bedeckt, das leitend mit dem Gehäuse verbunden ist. Ein Überspringen vom Funken im Inneren des Corotrons ist jedoch, wie ausdrücklich aus diesen Unterlagen hervorgeht, hiermit nicht vermieden. Der Betrieb des Corotrons mit Wechselstrom führt zwar zu einem raschen Erlöschen von jeweils gebildeten Funken. Diese Massnahmen sind jedoch nicht ausreichend, um in explosionsgefährdeten Bereichen, wie sie in der Umgebung einer Druckmaschine herrschen, die Entzündung von Gasgemischen zu verhindern, die durch Thermik und unkontrollierbare Luftwirbelbildungen in das Innere des Corotrons gelangen und dort gezündet werden können. Da zur Erzielung einer merklichen Verbesserung des Druckergebnisses im Druckspalt auf eine Länge von etwa 20 mm grössenordnungsgemäss 1013 Ladungsträger pro sec fliessen müssen — was einem Strom von etwa 10,a A entspricht — muss das Corotron diese Ladungsträger der Anpresswalze zuführen, wenn es den Druckvorgang effektiv unterstützen soll. Da der von der Entladungselektrode zum Gehäuse während der Koronaentladung fliessende Elektronenstrom zur Aufladung der Anpresswalze nicht genutzt werden kann, stehen hierzu bei einem Wechselstrombetrieb nur die Ionen der einen Ladungsart zur Verfügung, die im Corotron durch Stossionisation erzeugt werden. Bezogen auf den Elektronenstrom, beträgt der Anteil dieser Ladungsträger etwa lediglich 20 bis 30%.

Von diesen Ionen können für die Aufladung der Anpresswalze lediglich diejenigen verwendet werden, die aufgrund des Durchgriffs und des Ionenwindes aus dem Corotron hinausgelangen. Bezogen auf die Gesamtzahl der im Corotron erzeugten Ionen, sind dies selbst bei einer guten Geometrie lediglich max. 80%. Wenn jedoch die in der DE-OS 21 10 199 vorgeschlagene Durchspülung des Innenraums des Corotrons mit Luft oder Dampf zur Anwendung kommt, welche das Entstehen von Funken erschweren soll, werden fast keine Ionen an die Anpresswalze gelangen, da in diesem Falle die Wirkung des Ionenwindes, welche den grösseren Anteil beim Ladungstransport einnimmt, aufgehoben wird. Da somit von den gesamten im Corotron erzeugten Ladungsträgern lediglich ein geringer Bruchteil für den Druckvorgang wirksam wird, ist eine sehr hohe Stromdichte für die Koronaentladung notwendig. Die Stromdichte im Corotron kann daher nicht soweit begrenzt werden, dass explosive Funken vermieden sind.

Die in einem Ausführungsbeispiel der DE-OS 21 10 199 gezeigte Ausbildung der Sprühelektrode als Reihe von Spitzenelektroden, die durch Widerstandsmittel gegen das Zuführen eines übermässig starken Stromes geschützt sind, konnte daher die Lehre der Erfindung nicht nahelegen, da diese Widerstände lediglich einen Berührungsschutz gegen physiologisch schädliche Stromstösse darstellen, jedoch bezüglich der Explosionsgefahr keine wirksame Stromdichtenverringerung bewirken können.

Bei der erfindungsgemässen Druckmaschine ist vorzugs5

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weise jede Spitzenelektrode der Elektrodenanordnung bezüglich aller anderen Spitzenelektroden hinsichtlich der Stromzuführung entkoppelt. Wenn jedoch der Abstand des Kurzschlussstroms zu dem kritischen Strom dies zulässt, können auch zwei oder mehr der Spitzenelektroden bezüglich der Stromzuführung zusammengefasst sein.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält jede Elektrodenanordnung zumindest eine niederoh-mig, z. B. (R<ö, lö), angeschlossene Sammelschiene, an welche die einzelnen Spitzenelektroden oder diskreten Untergruppen der Spitzen angeschlossen sind. Die Widerstandswerte der einzelnen Vorwiderstände betragen zweckmässigerweise etwa das 1,5- bis 5fache, vorzugsweise das etwa 1,8- bis 3,2fa-che des Innenwiderstands Ri5 den die Elektrodenanordnung ohne die Vorwiderstände im Kurzschlussfall aufweist. Die Widerstandswerte für die Vorwiderstände liegen zweckmässigerweise zwischen 50 und etwa 150 Mfi, vorzugsweise zwischen etwa 75 bis etwa lOOß, letzteres insbesondere für den Fall, dass ein Luft-Toluolgemisch in der Umgebung der Druckmaschine vorliegt.

Zweckmässigerweise sind alle Spitzenelektroden und Vorwiderstände gleich dimensioniert, wobei die freien Enden der Spitzen in einer Ebene liegen.

Gemäss einer besonders zweckmässigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Spitzenelektroden äquidistant voneinander und/oder längs einer Geraden angeordnet, wobei sie vorzugsweise radial zur Anpresswalze gerichtet sind.

Es ist besonders günstig, wenn die Sammelschiene, die Vorwiderstände und die Spitzenelektroden in eine isolierende Masse, vorzugsweise eine Vergussmasse, derart eingebettet sind, dass lediglich die freien Enden der Spitzenelektroden aus dieser vorstehen. Die freien Enden der Spitzenelektroden können dabei in an sich bekannter Weise zurückgesetzt in einer Nut des aus der isolierenden Masse gebildeten Elektrodenkörpers angebracht sein.

Durch die Entkoppelung der Spitzenelektroden kann der Koronastrom für jede Spitze auf einen unkritischen Maximalwert begrenzt werden. Der Widerstandswert der einzelnen Spitze wird hierdurch unabhängig von der Gesamtzahl der Spitzen in der Elektrodenanordnung. Der über die Sammelschiene fliessende Gesamtstrom Iges, der aus der Summe der Einzelströme Ij bis In - bei n Spitzen - gebildet ist, kann somit ein Mehrfaches des kritischen Stromes Ikrit betragen.

Während bei bekannten niederohmigen Systemen oberhalb der Ausbruchskorona unregelmässige Impulse erhöhter Stromstärke mit Werten von I = 350 fi A entstehen, die eine grosse statistische Unregelmässigkeit der Koronaentladung hervorrufen, können bei der erfingungsgemässen Elektrodenanordnung aufgrund der gezielten Strombegrenzung für jede Spitze die Impulse erhöhter Stromstärke auf Werte von z. B. 15 bis 30,« A begrenzt werden. Neben der erzielten Explosionssicherheit ergibt sich hierdurch eine bessere Stromverteilung auf alle Spitzen und damit eine homogenere Feldverteilung, was zwangsläufig eine Verbesserung des System-Wirkungsgrades bringt, da die statistischen Einflüsse des Umfeldes praktisch eleminiert sind. Bezüglich der Energie im Umfeld jeder Spitze kann festgestellt werden, dass bei einem Anstieg der Spannung im Elektrodensystem auf einen Wert, der wegen der herrschenden elektrischen Feldstärke eine Funkenentladung ermöglicht, wegen des begrenzten Stroms die Energie im Umfeld der Spitze zu klein bleibt, um das jeweilige Lösungsmittel-Luftgemisch zu entzünden.

Aufgrund des guten System-Wirkungsgrades lässt sich die Anzahl der Spitzen gegenüber herkömmlichen Systemen um etwa 30% reduzieren. Die Ausbildung der Spitzenelektroden an ihren freien Enden ist ebenfalls nicht so kritisch wie in herkömmlichen Fällen, so dass es auf eine exakte punktförmige Ausgestaltung nicht so sehr ankommt.

Ein weiterer erwähnenswerter Vorteil beruht darin, dass eine physiologische Gefährdung des Bedienungspersonals bei einer versehentlichen Berührung der unter Spannung stehenden Elektrodenspitzen vermieden ist (auch wenn insgesamt 5 grosse Ströme Iges fliessen).

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckmaschine mit zumindest einem Abweiser versehen, der benachbart zur Anpresswalze so angeordnet ist, dass er bei einem Riss des Substrat-Bandes verhindet, dass dieses oder io Teile desselben zwischen die Anpresswalze und die freien Enden der Spitzenelektrode gelangen.

Die Anbringung des Substrat-Abweisers soll ein Eindringen des Dielektrikums zwischen die Elektrodenspitzen und die Anpresswalze vermeiden und damit die Kapazitätserhöhung ausschliessen. Das sicherere Vorgehen ist jedoch die Verwendung der erfindungsgemässen Elektrodenanordnung, da durch diese bei entsprechender Dimensionierung die Funkenentladung wegen des geringen durch die Widerstände begrenzten 2o Stromes so energiearm bzw. ganz verhindert wird, dass sie für eine Zündung auch in Explosionsbereichen der Gefahrenklasse 1 nicht ausreicht.

Eine weitere Gefahr zur Auslösung von Explosionen besteht beim Anheben der Anpresswalze nach einem Substrat-2s riss, das im allgemeinen durch einen Substratriss-Schalter automatisch ausgelöst wird. Wenn die Koronaentladung durch die Elektrodenanordnung zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig beendet ist, wird die Anpresswalze, die vorher über den Druckzylinder geerdet wird, rasch in erheblichem Masse aufgeladen, so dass Überschläge zwischen ihrer Oberfläche und der Halterung oder dem Walzenkern möglich werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Einrichtung vorgeschlagen, welche eine derart starke Aufladung der von dem Druckzylinder abgehobenen Anpresswalze durch die Elektrodenanordnung verhindert. Diese Einrichtung besteht vorzugsweise aus einer Verzögerungsschaltung, die eine Abhebung der Anpresswalze hinauszieht, bis die Korona abgeschaltet ist. Zweckmässigerweise geschieht dies durch einen zwischen den Substratriss-Schalter und einen Betätigungsschutz für den Anpress-Walzen-Anhebemechanismus geschaltetes verzögertes Schutzrelais. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen leitenden geerdeten Schleifer vorzusehen, der vor oder unmittelbar nach dem Anheben der Anpresswalze von dem Druckzylinder in 45 Eingriff mit der Anpresswalze gebracht wird.

Die beiliegende Zeichnung eines Ausführungsbeispiels dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Druckwerk von einer erfindungsgemässen Druckmaschine,

so Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungs-gemässe Elektrodenanordnung.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Teildarstellung einen Schnitt der erfindungsgemässen Elektrodenanordnung.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, aus dem der Arbeitspunkt der 55 erfindungsgemässen Elektrodenanordnung ersichtlich ist.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Druckzylinder, der in ein Farbbad 2 eingetaucht ist, wodurch die Oberfläche des Druckzylinders mit Druckfarbe versehen wird. Der Druckzylinder enthält eine dem zu druckenden Muster entsprechende An-60 Ordnung von Erhöhungen und Vertiefungen, wobei in letzteren die auf ein Drucksubstrat zu übertragende Druckfarbe eingelagert ist. Durch ein Rakel 3 wird überschüssige Farbe 4 von der Oberfläche des Druckzylinders 1 entfernt. Der Druckzylinder ist auf einer Welle 5 gelagert, die durch eine nichtgezeigte An-65 triebsvorrichtung so in Drehung versetzt wird, dass der Druckzylinder beispielsweise in Pfeilrichtung A umläuft. Die Maschine kann, wie später noch erwähnt wird, auch in der anderen Umlaufrichtung des Druckzylinders betrieben werden.

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Mit 6 ist allgemein eine Anpresswalze bezeichnet, die auf einer Welle 7 gelagert ist und sich in Pfeilrichtung B dreht. Zwischen dem Druckzylinder 1 und der Anpresswalze 6 läuft ein aus einem Isoliermaterial bestehendes bahnförmiges Substratband 8, welches z. B. von einer auf der linken Bildseite vorgesehenen, nichtgezeigten Vorratsrolle in Pfeilrichtung C abgezogen wird, über eine erste Umlenkwalze 9 läuft und dann zwischen den Druckzylinder 1 und die Anpresswalze 6 gelangt. Von dort läuft das Substratband über eine zweite Umlenkwalze 10 entweder auf ein auf der rechten Bildseite vorgesehenes gleiches oder ähnliches Druckwerk für eine andere Farbe oder auf eine nichtgezeigte Aufwickel- oder Bearbeitungseinrichtung, wo das nun bedruckte Substratband gelagert oder weiterverarbeitet wird.

Die Anpresswalze 6 enthält vorzugsweise einen metallischen Kern 11, auf dessen Oberfläche ein Mantel 12 aus einem elektrischen Isoliermaterial mit hoher Dielektrizitätskonstante angebracht ist. Ein Material dieser Art ist «Rilsan». Die hohe Dielektrizitätskonstante ist erforderlich, um ein Abfliessen von elektrostatischer Ladung auf den normalerweise geerdeten Kern 11 der Anpresswalze 6 so gering als möglich zu halten. Auf dem Isoliermaterialmantel 12 befindet sich eine mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Schicht 13 aus einem schwach elektrisch leitenden Material, das mit der Oberfläche des Isoliermaterialmantels 12 guthaftend verbunden ist. Ein solches Material kann z. B. Gummi mit relativ hohem Russzusatz sein. An Stelle von Gummi kann auch ein anderes Trägermaterial für elektrisch leitende Partikel verwendet werden, und letztere können z. B. auch Metallstaub sein. Über der elektrisch leitenden Schicht 13 ist eine Deckschicht 14 aus einem abriebfesten elastisch verformbaren Material aufgebracht, dessen elektrische Leitfähigkeit etwas geringer ist als diejenige der Schicht 13, das aber kein eigentliches Isoliermaterial sein muss. Die Schichten 13 und 14 sind vorzugsweise einstückig miteinander verbunden, um ein Ablösen der Schichten während des Betriebes zu vermeiden. Weil der Deckschicht 14 hauptsächlich die Funktion einer Schutzschicht gegen übermässigen Abrieb zukommt, ist es im Prinzip möglich, bereits für die elektrisch leitende Schicht 13 ein Material mit guter Abriebfestigkeit und Elastizität zu verwenden, so dass auf eine zusätzliche Deckschicht verzichtet werden kann.

Von der für die Erzeugung des zwischen dem Druckzylinder 1 und der Anpresswalze 6 wirksamen elektrostatischen Feldes verwendeten Induktoreneinrichtung ist lediglich die Elektrodenanordnung 15,16 dargestellt, die anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben wird.

Jede Elektrodenanordnung ist zweckmässig mit nichtgezeigten Mitteln versehen, durch welche die Elektrodenanordnung in den Pfeilrichtungen D, E konzentrisch zur Oberfläche der Anpresswalze 6 geschwenkt und ausserdem in radialer Richtung verstellt werden kann, um den optimalen Abstand zwischen der Walzenoberfläche und den Elektroden einzustellen. Dieser beträgt bei einer praktischen Ausführung vorzugsweise etwa 30 mm. Die Anordnung von zwei Elektrodenanordnungen 15,16 empfiehlt sich aus zwei Gründen: erstens kann dadurch die Durchlaufrichtung des Substratbandes 8 beliebig gezählt werden, und zweitens ist es je nach Art und Di-elektrizität des Substratmaterials, der Arbeitsgeschwindigkeit, des gewünschten Farbauftrages usw. vorteilhaft, an die eine oder die andere Elektrodenanordnung Spannung anzulegen.

Dem Substrat-Band gegenüberliegend ist des weiteren ein Ionisator 18 vorgesehen, der im Hinblick auf die durch den Pfeil C angegebene Durchlaufrichtung zwischen der Umlenkwalze 9 und der Anpresswalze 6 angebracht ist. Bei umgekehrter Durchlaufrichtung des Substrat-Bandes ist ein entsprechend zum Druckspalt spiegelbildlich angeordneter Ionisator 18' vorgesehen. Die Ionisatoren 18 und 18' bewirken eine Ableitung von Ladungen, die sich bereits auf dem Substrat-Band befinden, damit man während des Drucks eine möglichst gleichmässige Feldverteilung erhält.

Um zu verhindern, dass im Falle eines Substrat-Risses sich Teile desselben um die Anpresswalze 6 herumwickeln und zwischen die Elektrodenanordnungen 15 bzw. 16 und die Anpresswalze 6 gelangen, sind Substratableiteinrichtung 26 und 27 vorgesehen, welche nahe an die Anpresswalze 6 heranreichen. Die Substratbahn läuft durch diese hindurch.

Nach einem Substratriss wird durch einen in der Zeichnung nichtdargestellten Substratriss-Schalter ein lediglich durch das Bezugszeichen 29 angeordneter Anpresswalz-Anhebemecha-nismus betätigt, der die Anpresswalze 6 in Richtung des Pfeiles. H von dem Druckzylinder 1 wegführt. Die von den Elektrodenanordnungen 15 bzw. 16 auf den Anpresszylinder aufgebrachten Ladungen werden nach einem Abheben nicht mehr über den geerdeten Druckzylinder 1 abgeführt, so dass es zu einer Aufladung des Druckzylinders kommt, die zu möglichen hochenergetischen Funkenüberschlägen führen kann.

Diese Aufladung der Anpresswalze wird verhindert, indem bei einem Anheben derselben ihre Aussenfläche in Anlage an einen leitenden und geerdeten Schleifer 28 gerät und an diesen die Ladungen abführt.

Fig. 2 zeigt schematisch die Elektrodenanordnung 15 und ihre elektrische Schaltung. Die Elektrodenanordnung 15 besteht aus einem isolierenden Körper 30, der vorzugsweise aus einer isolierenden Vergussmasse 22 besteht, in die eine mit dem einen Pol einer Spannungsquelle verbundene Stromschiene 24 eingebettet ist. An der Stromschiene 24 sind n diskrete Spitzenelektroden 25i, 252..., 25„ über hochohmige Vorwiderstände Ri, R2... Rn angeschlossen. Die Vorwiderstände und die lediglich mit diesen verbundenen Enden der Spitzenelektroden sind ebenfalls in die Vergussmasse 22 eingebettet. Die vorderen Enden der Spitzenelektroden stehen über die Vergussmasse 22 hinaus.

Im Betrieb liegt die Elektrodenanordnung am isolierten Pol (Plus oder Minus) einer Gleichspannungs-Hochspan-nungsquelle an.

Fig. 3 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel für die Elektrodenanordnung 15 bzw. 16. Man erkennt, dass die freien Enden der Spitzenelektroden 25u 252... in einer Nut 23 münden, die auf einer Seitenfläche des aus der Vergussmasse 22 gebildeten, im dargestellten Falle vierkantartigen Elektrodenkörpers eingesenkt ist. Die freien Spitzen münden in etwa bündig mit der Oberkante des Elektrodenkörpers. Die Spitzenelektroden sind in der Elektrodenanordnung längs einer Geraden angeordnet, wobei sie voneinander gleiche Abstände haben. In praktischen Beispielen betragen diese Abstände etwa 10—30 mm, vorzugsweise etwa 20 mm. Der Abstand, in dem die Elektrodenanordnungen 15,16 von der Anpresswalze gehalten werden, beträgt etwa 15-30 mm. Die Durchlaufgeschwindigkeiten des Druckguts 8 betragen bei praktischen Beispielen bis zu 14 m/sec.

Die Sammelschiene 24 ist wie im Fall der bekannten li-nienhaften Korona-Elektroden elektrisch niederohmig (R 0,1 Ohm) an der Spannungsquelle angeschlossen. Der Wirkungsgrad der Elektrodensysteme ist dann optimal, wenn die angelegte Spannung und damit die herrschende elektrische Feldstärke einen Funkenüberschlag noch "nicht zulässt. Der Arbeitspunkt in Abhängigkeit von Strom und Spannung ist in Fig. 4 dargestellt.

Der bei einer Elektrodenanordnung ohne die Vorwiderstände Ri... Rn normalerweise fliessende Kurzschlussstrom von 1 mA ist bei der erfindungsgemässen Elektrodenanordnung durch die Vorwiderstände auf Durchschnittswerte von 200 ± 100,« A herabgesetzt.

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Berechnungsbeispiel Klemmenspannung des Hochspannungsgenerators UK max =30 KV im Leerlauf. ~~

Kurzschlussstrom ohne Widerstand in der Spitze IK = 1 mA; R,- = 30 MQ. Dieser Gesamtstrom reicht im Falle eines Überschlages zur Zündung eines Toluol-Luftgemisches aus. Bei der Verwendung der Vorwiderstände von z. B.

Rv = 100 Mö in jeder Spitze errechnet sich der Maximalstrom pro Spitze

, _ üKmax _ 3 • 104V A

W R; + Rv ~ 1,3 ■ 108ß

Der auf diesen Wert begrenzte Strom lässt die Engergie bei Funkenüberschlag auf etwa V16 absinken, was nicht mehr ausreicht, um das Lösungsmittel-Luftgemisch zu zünden.

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2 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorgangs in Rotationstiefdruckmaschinen, bei dem ein Druckgut aus elektrisch isolierendem Material zwischen einem mit Farbe beaufschlagten leitenden Formzylinder und einer das Druckgut gegen diesen mechanisch anpressenden Anpresswalze hindurchgeführt wird, welche mit einer isolierenden oder schwach leitenden Aussenschicht versehen ist, wobei durch Anlegen einer Hochspannung zwischen dem Formzylinder und zumindest einer sich in Längsrichtung der Anpresswalze erstreckenden Elektrodenanordnung über Koronaentladungen Elektronen und Ionen direkt auf die Oberfläche der Anpresswalze aufgesprüht werden, welche durch ihre Drehung und/oder Eigenleitung diese Ladungsträger in den Druckspalt befördert und über diesen abfliessen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladungsträger über diskrete, längs der Anpresswalze (6) verteilte und mit einer Gleichspannung beaufschlagte Spitzen aufgesprüht werden, wobei der zu den einzelnen Spitzen oder zu diskreten Gruppen der Spitzen fliessende Strom entkoppelt wird und der durch jede Spitze im Kurzschlussfall fliessende Strom begrenzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bei einer Funkenentladung einer Spitze fliessende Kurzschlussstrom auf Stromstärken von unter 400 fi A, vorzugsweise unter 250fiA, begrenzt wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Sprühbetrieb durch die einzelnen Spitzen fliessende Strom auf etwa 2 bis etwa 20 p A, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 15 fiA, begrenzt wird,
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch eine Spitze maximal fliessende Strom auf etwa 10 bis 30%, vorzugsweise auf etwa 15 bis 25% des Kurzschlussstromes begrenzt wird, der ohne Entkoppelung oder Strombegrenzung fliessen würde.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Riss des Druckgutes (8) ein Anheben der Anpresswalze (6) solange verzögert wird, bis das Aufsprühen der Ladungsträger beendet ist, oder dass die Anpresswalze vor ihrem Anheben geerdet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Riss des Druckgutes (8) verhindert wird, dass dieses oder Teile desselben zwischen die Anpresswalze (6) und die Elektrodenanordnung (15,16) geraten.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Farbe übertragenden leitenden Formzylinder, mit Mitteln zum Zuführen eines Druckgutes und mit einer Anpresswalze, die mit einer isolierenden oder schwach leitenden Aussenschicht versehen ist und das Druckgut mechanisch gegen den Formzylinder anpresst, wobei zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorganges zumindest eine sich längs der Anpresswalze erstreckende Elektrodenanordnung dient, welche durch Anlegen einer Hochspannung zwischen Anpresswalze und Elektrodenanordnung eine Koronaentladung erzeugt und hierdurch auf die ihr gegenüberliegende Anpresswalze Elektronen und Ionen aufsprüht, dadurch gekennzeichnet, dass jede Elektrodenanordnung (15,16) aus einem Körper (30) aus isolierendem Material (22) besteht, in das diskrete, an eine Gleichspannungsquelle angeschlossene Spitzenelektroden (25î ... 25n) derart eingebettet sind, dass lediglich ihre freien Spitzen aus diesem herausragen, dass die Stromzuführung (24) zu den Spitzenelektroden zumindest für verschiedene diskrete Untergruppen der Spitzenelektroden entkoppelt ist, dass Widerstände (Ri.. .Rn) vorgesehen sind, wodurch in jeder der Untergruppen der durch eine ihrer Spitzen im Kurzschlussfall maximal fliessende Strom begrenzt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spitzenelektrode (251...25n) der Elektrodenanordnung (15,16) bezüglich allen anderen Spitzenelektroden hinsichtlich der Stromzuführung durch die Widerstände (R!... R„) entkoppelt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn-

5 zeichnet, dass jede Elektrodenanordnung (15,16) zumindest eine in das isolierende Material eingebettete und an die Gleichspannungsquelle (U) niederohmig angeschlossene Stromschiene (24) enthält, an welche die einzelnen Spitzenelektroden (25i...25n) oder die diskreten Untergruppen der io Spitzenelektroden über hochohmige Widerstände (Ri... R„) angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung der Spitzen mit Ausnahme der Anpresswalze (6) frei von leitenden Materialien

15 gehalten ist, auf welche die Elektronen und/oder Ionen abfliessen könnten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandswerte der einzelnen Widerstände (Ri... Rn) das 1,5- bis 5fache, vorzugsweise das 1,8- bis 3,2fa-

20 che des Innenwiderstands betragen, welchen die Elektrodenanordnung (15,16) ohne die Widerstände (Ri... Rn) im Kurzschlussfall aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7—11, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandswerte der Widerstände

25 (Ri...Rn) 50 bis 150 Mß, vorzugsweise 75 bis 100 MQ betragen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Spitzenelektroden (25i...25n) und Widerstände (Ri...Rn) gleich dimensioniert sind und dass die

30 freien Enden der Spitzenelektroden in einer Ebene liegen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzenelektroden äquidistant voneinander und/oder längs von einer Geraden angeordnet sind und vorzugsweise radial zur Anpresswalze (6) gerichtet sind.

35 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7—14, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Spitzenelektroden (25j... 25n) zurückgesetzt in einer Nut (23) des aus der isolierenden Masse (22) gebildeten Elektrodenkörpers angebracht sind.

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