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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Bedruckstoffbahn verarbeitende Maschine mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 1 und Anspruch 4.
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Weiterhin betrifft die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Behandeln einer Bedruckstoffbahn in
einer Bedruckstoffbahn verarbeitenden Maschine mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 9.
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Derartige Maschinen und Verfahren
werden unter anderem in der grafischen Industrie, insbesondere im
Rollenrotationsoffsetdruck und beim Verarbeiten oder Behandeln von
Papierbahnen und Druckprodukten eingesetzt.
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In Rollenrotationsoffsetdruckmaschinen
wird üblicherweise
eine Papierbahn von einer Vorratsrolle abgewickelt und durch eine
Anzahl von Druckwerken geführt,
welche die Bahn meist beidseitig und mehrfarbig im Feuchtoffset-Verfahren
bedrucken. Zum Trocknen der Bahn und der frischen Druckfarbe wird die
Bahn üblicherweise
durch einen Heißlufttrockner geführt, in
welchem Wasser und flüchtige
Lösungsmittel
der Druckfarbe verdampfen. Anschließend wird die Bahn zum Abkühlen der
Bahn und zum Aushärten
der flüssigen
Farbe über
Kühlwalzen
eines Kühlwalzenstandes
geführt,
welche von einem Kühlmedium
durchspült
werden. Schließlich
wird zur Erzeugung der fertigen Druckprodukte die Bahn zu einem Falzapparat
geführt,
welcher die Bahn in verschiedenen Konfigurationen falzen und schneiden
kann. Oftmals werden die fertigen Produkte dann einem Versandraum
zugeführt.
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Im Folgenden wird der Begriff "Fluting" verwendet und soll
daher an dieser Stelle erläutert
werden. Dieser Begriff steht für
einen Effekt, welcher beim Trocknen von bedruckten Materialbahnen
beobachtet wird. Die unter einer Zugspannung, d. h. einer longitudinalen
Bahnspannung durch einen Trockner geführte Bahn bildet Wellen aus,
wobei Berge und Täler
der Wellen sich in Bahntransportrichtung erstrecken und eine Wellung
der Bahn quer zur Transportrichtung entsteht. Beim Trocknen der
Bahn werden diese Wellen in der Bahn fixiert, wodurch die Druckprodukte
unvorteilhaft beeinflusst werden. Die durch das Fluting entstandenen
Wellen sind nachteilig im fertigen Druckprodukt erkennbar, d. h
sichtbar.
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Des Weiteren wird im Folgenden der
Begriff "mäanderförmig" verwendet und soll
daher an dieser Stelle erläutert
werden. Eine Materialbahn weist beispielsweise dann einen mäanderförmigen Pfad
auf, wenn sich der Pfad zumindest teilweise aus entgegengesetzt
gekrümmten
Abschnitten zusammensetzt. Der Bahnpfad kann z. B. auch als kurvig,
wellig, geschlängelt,
S-förmig,
serpentinenförmig
oder gewunden bezeichnet werden. Der Bahnpfad kann auch im Wesentlichen
sinusförmig
sein.
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Aus der
JP 06-71858 A ist eine Maschine
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und des Anspruchs 4 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 9 bekannt.
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Es ist ein Maschine zum Verarbeiten
einer Bedruckstoffbahn beschrieben und in 1 gezeigt, welche einen Druckzylinder 2,
einen Trockner 3 und Kühlwalzen 6 aufweist.
Eine Bedruckstoffbahn 1 wird von dem Druckzylinder bedruckt,
im Trockner entlang eines Trockenpfads geführt und von den Kühlwalzen abgekühlt.
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Zum Verhindern von Fluting in horizontalen Abschnitten
entlang des Verarbeitungsweges wird vorgeschlagen, die Bahn entlang
eines mäanderförmigen Trockenpfades
und entlang eines mäanderförmigen Pfades
vom Trockner zu den Kühlwalzen
zu führen.
Zur Erzeugung des mäanderförmigen Pfades im
Trockner weist dieser Blasdüsen
auf, welche auf entgegengesetzten Seiten der Bahn und in horizontaler
Richtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Düsen weisen
ferner eine gekrümmte
Führungsfläche für die Bahn
auf, wobei die Führungsflächen gegenüberliegender
Düsen bezüglich der Bahnebene
in vertikaler Richtung derart versetzt zueinander angeordnet sind,
dass die Bahn auf einen mäanderförmigen Pfad
gezwungen wird.
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Zwischen dem Trockner und den Kühlwalzen wird
der Einsatz weiterer gekrümmter
Führungsflächen vorgeschlagen,
welche ebenfalls die Bahn auf einen mäanderförmigen Pfad zwingen.
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Die vorgeschlagene Maschine weist
jedoch das Problem auf, dass die Bahn entlang eines mäanderförmig ausgebildeten
und mit Führungsflächen versehenen
Pfades geführt
wird, so dass zum einen störender
Kontakt der Bahn mit den Flächen
zustande kommen kann und zum anderen das Einzeihen der Bahn in den
mäanderförmigen Pfad
erschwert wird, da ein horizontal geradliniges Führen der Bahn nicht möglich ist.
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Weiterhin ist aus der
US 6,058,844 eine Maschine und ein
Verfahren zum Verarbeiten einer Bedruckstoffbahn bekannt, wobei
Fluting auf einem Minimum gehalten werden soll.
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Es wird vorgeschlagen und in 1 gezeigt, eine Bahn 14 unter
einer von einer nachgeordneten Einheit, z. B. von einem Falzapparat
erzeugten Zugspannung von einem letzten Druckwerk 16 durch
einen Schwebetrockner 18 und über Kühlwalzen 20 zu führen. Unter
dem Einfluss der Zugspannung können sich
im Trockner Fluting-Wellen ausbilden, welche durch den vorgeschlagenen
Einsatz von balligen Kühlwalzen
oder gebogenen Breitstreckwalzen minimiert werden sollen.
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Die vorgeschlagene Lösung weist
jedoch das Problem auf, dass Fluting-Wellen nicht verhindert, sondern
nach dem Entstehen im Trockner wieder minimiert werden sollen und
dass ballige Kühlwalzen
oder Kühlwalzen
in Verbindung mit gebogenen Breitstreckwalzen gegenüber herkömmlichen Kühlwalzen
erheblich teurer sind. Des Weiteren wird in beiden Fällen unvorteilhaft
die Bahn verbreitert.
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Es ist ferner aus der
DE 100 28 667 A1 bekannt
und dort in
1 gezeigt,
zum Ablösen
eines mit seiner bedruckten Seite anhaftenden Bedruckstoffes
1 von
einem Zylinder
4 in einer Bedruckstoff verarbeitenden Maschine
Wellen auf den zwickelförmigen
Raum zwischen dem Bedruckstoff und dem Zylinder zu richten.
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Darüber hinaus ist aus der
DD-PS 104 753 bekannt
und dort in
3 gezeigt, in den zwickelförmigen Raum
zwischen Gummizylinder
2 und Druckzylinder
3 auf
der Seite des auslaufenden bedruckten Bogens im Bereich des Abrisswinkels α Druckluft zwischen
den Gummizylinder und den Bogen einzublasen, um ein Anhaften des
Bogens mit seiner bedruckten Seite am Gummizylinder zu verhindern.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine Bedruckstoffbahn verarbeitende Maschine zu schaffen,
welche zumindest einen der aufgezeigten Nachteile des Standes der
Technik überwindet.
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Es ist eine weitere oder alternative
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedruckstoffbahn verarbeitende
Maschine zu schaffen, welche es ermöglicht, eine Bedruckstoffbahn
derart zu verarbeiten, dass Druckprodukte ohne oder mit minimalem Fluting
erzeugt werden.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zum Behandeln einer Bedruckstoffbahn in einer Bedruckstoffbahn
verarbeitende Maschine zu schaffen, welches zumindest einen der
aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Es ist eine weitere oder alternative
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Behandeln
einer Bedruckstoffbahn in einer Bedruckstoffbahn verarbeitende Maschine
zu schaffen, welches es ermöglicht,
eine Bedruckstoffbahn derart zu Behandeln, dass Druckprodukte ohne
oder mit minimalem Fluting erzeugt werden.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder den Merkmalen
des Anspruchs 4, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 9 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüche
enthalten.
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Eine erfindungsgemäße Bedruckstoffbahn verarbeitende
Maschine, insbesondere Rollenrotationsoffsetdruckmaschine, mit
- – wenigstens
einem die Bahn bedruckenden Druckzylinder,
- – einem
dem Druckzylinder nachgeordneten Trockner, welcher die Bahn entlang
eines Pfads führt,
und
- – wenigstens
einer dem Trockner nachgeordneten ersten Zugwalze zum Fördern der
Bahn entlang des Pfads mit einer Zugspannung, zeichnet sich aus
durch
- – eine
dem Druckzylinder nachgeordnete und dem Trockner vorgeordnete Vorrichtung
zum Lösen
der Bahn von dem Druckzylinder, und
- – eine
Vorrichtung zum Antreiben der ersten Zugwalze, welche die erste
Zugwalze mit einer gegenüber
der Drehzahl des Druckzylinders verringerten Drehzahl antreibt.
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Die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil,
dass das Entstehen von Fluting-Wellen verhindert oder zumindest
minimiert wird.
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Die Begriffe "nachgeordnet" und "vorgeordnet" sollen in dieser Anmeldung so verstanden
werden, dass die nach- bzw. vorgeordnete Einheit gegenüber einer
Bezugseinheit sowohl unmittelbar als auch nicht unmittelbar, d.
h. nach oder vor wenigstens einer Zwischen-Einheit, nach- bzw. vorgeordnet sein
kann.
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Die Bedruckstoffbahn wird erfindungsgemäß von einer
dem Druckzylinder nachgeordneten und dem Trockner vorgeordneten
Vorrichtung zum Lösen der
Bahn von dem Druckzylinder abgelöst
und von der dem Trockner nachgeordneten ersten Zugwalze, welche
mit einer gegenüber
der Drehzahl des Druckzylinders verringerten Drehzahl angetrieben
ist, entlang des Pfads mit einer Zugspannung gefördert.
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Die Drehzahl der ersten Zugwalze
ist gegenüber
der Drehzahl des Druckzylinders verringert, so dass die Zugspannung
zumindest im Bereich des Trockners gegenüber der Zugspannung, welche
von dem Druckzylinder zumindest im Bereich vor dem Druckzylinder
erzeugt wird, verringert ist.
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In vorteilhafter Weise kann die erste
Zugwalze erfindungsgemäß mit einer
gegenüber
der Drehzahl des Druckzylinders verringerten Drehzahl angetrieben
werden, da die Zugwalze lediglich eine Zugspannung zum Fördern der
bereits abgelösten
Bahn nach dem Druckzylinder, jedoch nicht zum Ablösen der
Bahn von den Druckzylinder zu erzeugen braucht.
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Der Ablösevorgang bzw. die Mittel zum
Ablösen
der Bahn von dem Druckzylinder ist/sind von dem nachfolgenden Fördervorgang
bzw. den Mitteln zum Fördern
der Bahn in vorteilhafter Weise entkoppelt.
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Erfindungsgemäß wird die Drehzahl der ersten
Zugwalze gegenüber
der Drehzahl des Druckzylinders verringert. Die im Bereich oder
im Abschnitt des Trockners herrschende
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Zugspannung kann dadurch in vorteilhafter Weise
derart gering gehalten werden, zum Beispiel weniger als etwa 50N/m,
dass die sich ausbildenden Kurven eines mäanderförmigen Bahnpfads eine große Krümmung bzw.
einen kleinen Krümmungsradius, zum
Beispiel weniger als etwa 200mm, aufweisen können.
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Es wurde überraschend gefunden, dass
Fluting in vorteilhafter Weise verhindert oder zumindest erheblich
reduziert oder minimiert werden kann, indem die Bahn unter geringer
Bahnspannung und entlang eines mäanderförmigen Bahnpfads
mit kleinen Krümmungsradien
geführt,
insbesondere entlang eines Trockenpfads geführt wird.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Bedruckstoffbahn
verarbeitenden Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung
zum Antreiben der ersten Zugwalze eine Vorrichtung zum Einstellen,
Steuern oder Regeln der Drehzahlen der ersten Zugwalze und des Druckzylinders
umfasst, welche die Drehzahl der ersten Zugwalze auf einen Wert
unter den Wert der Drehzahl des Druckzylinders einstellt, steuert
oder regelt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Bedruckstoffbahn
verarbeitenden Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung
zum Lösen
der Bahn von dem Druckzylinder zum kontaktfreien Lösen der
Bahn von dem Druckzylinder ausgebildet ist, insbesondere wenigstens
ein Blaselement oder wenigstens ein Ultraschallelement aufweist.
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Es ist jedoch auch möglich den
Druckzylinder, zum Beispiel einen Gummituchzylinder, zum Freigeben
der Bahn ohne Lösevorrichtung
mit einem Gummituch oder einer Gummituchhülse zu versehen, von welchem/welcher
sich die Druckfarbe im Wesentlichen vollständig löst und auf die Bahn übertragen
wird, d. h. es findet im Wesentlichen keine Farbspaltung statt und
die Bahn wird selbst bei sehr geringer Zugspannung freigegeben.
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Eine erfindungsgemäße Bedruckstoffbahn verarbeitende
Maschine, insbesondere Rollenrotationsoffsetdruckmaschine, mit
- – wenigstens
einem die Bahn bedruckenden Druckzylinder,
- – einem
dem Druckzylinder nachgeordneten Trockner, welcher die Bahn entlang
eines Pfads führt,
und
- – wenigstens
einer dem Trockner nachgeordneten ersten Zugwalze zum Fördern der
Bahn entlang eines Pfads mit einer Zugspannung, zeichnet sich aus
durch
- – eine
dem Druckzylinder nachgeordnete und dem Trockner vorgeordnete die
Bahn freigebende zweite Zugwalze, und
- – eine
Vorrichtung zum Antreiben der ersten Zugwalze, welche die erste
Zugwalze mit einer gegenüber
der Drehzahl der zweiten Zugwalze verringerten Drehzahl antreibt
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Mit dieser erfindungsgemäßen Maschine
gehen Vorteile einher, wie sie oben mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Maschine
beschrieben wurden.
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Der Begriff "freigebend" soll so verstanden werden, dass die
Zugwalze die Bahn sowohl selbsttätig
als auch unter Einsatz einer Lösevorrichtung freigeben
kann.
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Anstelle einer Lösevorrichtung findet eine zweite
Zugwalze Einsatz, welche die Bahn von den Druckzylinder löst und welche
die Bahn selbst bei geringen oder niedrigsten Bahnspannung freigibt.
Die Zugwalze kann mit einer Gegenwalze zusammenwirken, zum Beispiel
an diese angestellt sein.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Bedruckstoffbahn
verarbeitenden Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung
zum Antreiben der ersten Zugwalze eine Vorrichtung zum Einstellen,
Steuern oder Regeln der Drehzahlen der ersten und der zweiten Zugwalze umfasst,
welche die Drehzahl der ersten Zugwalze auf einen Wert unter den
Wert der Drehzahl der zweiten Zugwalze einstellt, steuert oder regelt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Bedruckstoffbahn
verarbeitenden Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite
Zugwalze oder die Vorrichtung zum Lösen der Bahn von dem Druckzylinder
zumindest abschnittsweise farbabweisend ausgebildet oder beschichtet ist.
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In vorteilhafter Weise kann so verhindert werden,
dass sich Farbe ablegt oder aufbaut. Eine farbabweisende zweite
Zugwalze gibt die Bahn frei und hat keinen störenden Einfluss auf das Druckbild.
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Farbabweisende Materialen sind zum
Beispiel als solche mit oleophoben Oberflächeneigenschaften bekannt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Bedruckstoffbahn
verarbeitenden Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass die erste
Zugwalze als Kühlwalze
ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Bedruckstoffbahn
verarbeitenden Maschine zeichnet sich dadurch aus,
- – dass
die erste und die zweite Zugwalze jeweils als angetriebenes, insbesondere
separat angetriebenes rotierendes Element ausgebildet ist; oder
- – dass
die erste Zugwalze und der Druckzylinder jeweils als angetriebenes,
insbesondere separat angetriebenes rotierendes Element ausgebildet ist.
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Zum separaten Antrieb kann jeweils
ein Elektromotor vorgesehen sein.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Behandeln
einer Bedruckstoffbahn in einer Bedruckstoffbahn verarbeitenden
Maschine, insbesondere in einer Rollenrotationsoffsetdruckmaschine,
wobei
- – die
Bahn unter einer ersten Zugspannung einem Druckzylinder zugeführt wird,
- – die
Bahn mittels des Druckzylinders bedruckt wird, und
- – die
Bahn entlang eines Trockenpfads gefördert wird, zeichnet sich dadurch
aus,
- – dass
die Bahn von dem Druckzylinder gelöst wird, und
- – dass
eine gegenüber
der ersten Zugspannung verringerte zweite Zugspannung der Bahn entlang des
Trockenpfads eingestellt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
gehen Vorteile einher, wie sie oben mit Bezug auf die erfindungsgemäßen Maschinen
beschrieben wurden.
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Eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelte bzw. verarbeitete Bahn kann bei reduzierter bzw. geringer
Zugspannung, zum Beispiel weniger als etwa 50N/m, entlang des Trockenpfads
einen mäanderförmigen Bahnpfad
mit kleinen Krümmungsradien,
zum Beispiel weniger als etwa 200mm, ausbilden. Eine derart behandelte
Bahn weist in vorteilhafter Weise keine oder zumindest reduzierte
oder minimale Fluting-Deffekte auf.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Zugspannung auf einen
zum Fördern
der von dem Druckzylinder gelösten
Bahn geeigneten, insbesondere im Wesentlichen minimalen Wert eingestellt,
gesteuert oder geregelt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die Bahn entlang eines sich aus
aufeinanderfolgenden und entgegengesetzt gekrümmten Teilpfaden zusammensetzenden
Trockenpfades gefördert
wird.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die Zugspannung derart gesteuert
oder geregelt wird, dass sich der Trockenpfad aus aufeinanderfolgenden
und entgegengesetzt gekrümmten
Teilpfaden zusammensetzt.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die Zugspannung derart gesteuert
oder geregelt wird, dass der Trockenpfad im Wesentlichen mäanderförmig, insbesondere
im Wesentlichen sinusförmig
ausgebildet ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die Zugspannung auf einen Wert weniger als
im Wesentlichen 50 N/m gesteuert oder geregelt wird.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die Zugspannung derart gesteuert
oder geregelt wird, dass der Trockenpfad aufeinanderfolgende Krümmungsradien
von jeweils weniger als im Wesentlichen 200mm aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, dass die Temperatur der Bahn entlang
des Trockenpfads erhöht
wird.
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Es hat sich gezeigt, dass ein langsamer
Temperaturanstieg der Bahn entlang des Trockenpfads bei geringer
Zugspannung sich vorteilhaft auf das Verhindern oder Reduzieren
von Fluting auswirkt.
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Die Erfindung sowie weitere Vorteile
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen
anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher beschrieben.
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Die Zeichnungen zeigen:
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1:
eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Maschine;
und 2: eine schematische
Seitenansicht des mäanderförmigen Bahnpfads
im Trockner.
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In 1 ist
eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Maschine 1,
in diesem Fall eine Rollenrotationsoffsetdruckmaschine, gezeigt.
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Die Maschine 1 umfasst zunächst einen
Rollenwechsler 2 mit einer Vorratsrolle 3 einer
Bedruckstoffbahn 4, vorzugsweise einer Papierbahn. Die Bahn 4 wird
in dem Rollenwechsler 2 abgewickelt und kann gegen Ende
des Abwickelns der Rolle 3 fliegend oder im Stillstand
mit einer neuen Bahn verbunden werden.
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Die Bahn 4 wird einer Reihe
von Druckwerken zugeführt,
wobei in 1 aus Gründen der Übersicht
lediglich ein Druckwerk 5 dargestellt ist. Dieses Druckwerk 5 soll
im Falle mehrerer einander folgender Druckwerke als das letzte der
Druckwerke verstanden werden, d. h. Druckwerk 5 druckt
zuletzt Farbe auf die Bahn 4.
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Die bedruckte Bahn 4 wird
einem Trockner 6, vorzugsweise einem Heißluft-Schwebetrockner,
zugeführt,
in welchem die Bahn 4 entlang eines Trockenpfads 7 schwebend
geführt
und mit erhitzter Luft beaufschlagt wird. Hierzu umfasst der Trockner
Blaseinheiten 8, welche durch eine Heizeinheit 9,
vorzugsweise einen Brenner, erhitzte Luft ansaugen und sich quer
zur Bahntransportrichtung 10 erstreckenden Düsenbalken 11 zuführen, von
welchen die Luft beidseitig auf die Bahn 4 geblasen wird
(siehe exemplarisch Pfeile 12 und 13 für die Blasrichtung).
Gegebenenfalls vorhandene Luftführungseinheiten
zwischen der Heizeinheit, den Blaseinheiten und den Düsenbalken
sind aus Gründen
der Übersicht
nicht dargestellt.
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Dem Trockner 6 ist eine
Kühleinheit 14,
vorzugsweise ein Kühlwalzenstand,
nachgeordnet. Vorzugsweise ist die Kühleinheit 14 dem Trockner 6 direkt
nachgeordnet oder bildet mit dem Trockner eine Einheit, so dass
die Bahn 4 vom dem Trockner direkt und auf kurzem Weg einer
ersten Kühlwalze 15 der Kühleinheit 14 zugeführt wird.
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Die Bahn 4 wird entlang
eines Kühlpfads 16 um
eine Vielzahl von Kühlwalzen 17 geführt, welche von
der Bahn zur Wärmeübertragung
umschlungen werden. Zum Abführen
der übertragenen
Wärmeenergie
der Bahn 4 werden die Kühlwalzen 17 von
einem Kühlmedium,
in diesem Fall Wasser, durchspült.
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Anschließend wird die Bahn 4 einer
Weiterverarbeitungseinheit 18, in diesem Fall einem Falzapparat,
zugeführt.
Der Falzapparat kann einen Wendestangenüberbau und ein Produktauslage-
und Fördersystem
umfassen.
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Die Maschine 1 weist ferner
eine Einheit 19 zum Einstellen, Steuern oder Regeln der
Verarbeitung der Bahn 4, im Folgenden als Kontrolleinheit
bezeichnet, auf. Die Kontrolleinheit 19 umfasst vorzugsweise
eine Recheneinheit 20 und eine Speichereinheit 21.
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Die Kontrolleinheit 19 kann
auch mit einer nicht dargestellten Eingabeeinheit, beispielsweise
einer Tastatur, einer Maus oder einem Touchscreen in Verbindung
stehen.
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Der Behandlungsvorgang bzw. der Verarbeitungsvorgang
der Bahn 4 in der Maschine 1 wird im Folgenden
beschrieben.
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Die abgewickelte Bahn 4 wird
dem Druckwerk 5 oder einem letzten Druckwerk 5 einer
Reihe von Druckwerken unter einer Zugspannung, d. h. eine longitudinalen
Bahnspannung zugeführt.
Diese Zugspannung im Abschnitt vor dem Druckwerk 5 wird durch
die rotierenden und aneinander angestellten Druckzylinder bzw. Übertragungszylinder 22 erzeugt. Dabei
ist vorzugsweise einer der Druckzylinder, zum Beispiel ein Übertragungszylinder 22 oder
ein Formzylinder 23, von einem Motor 24 angetrieben.
Die Antriebsdrehzahl des Motors 24 und somit die Drehzahl des Übertragungszylinder 22 wird
von der Kontrolleinheit 19 vorgegeben, eingestellt, gesteuert
oder geregelt. Hierzu steht die Kontrolleinheit 19 mit
dem Motor 24 über
eine Leitung 25, vorzugsweise eine Daten- oder Signalleitung,
in Verbindung.
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Eine Erhöhung der Drehzahl des Übertragungszylinders 22 gegenüber einer
Drehzahl eines vorgeordneten Übertragungszylinders
eines vorgeordneten nichtdargestellten Druckwerks oder einer nichtdargestellten
vorgeordneten Zugwalze des Rollenwechsler 2 bewirkt eine
Erhöhung
der Zugspannung im Abschnitt zwischen Übertragungszylinder 22 und
dem vorgeordneten Übertragungszylinder
oder der vorgeordneten Zugwalze. Die Zugspannung kann somit über die
Drehzahl oder das Drehzahlverhältnis
beeinflusst werden.
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Die Bahn 4 wird weiterhin
unter einer Zugspannung von dem Druckwerk 5 durch den Trockner 6 zu
der Kühleinheit 14 gefördert, wobei
diese Zugspannung vorzugsweise von einer angetriebenen Kühlwalze 15 erzeugt
bzw. aufgebaut wird. Alternativ kann dem Trockner 6 nachgeordnet
und der Kühleinheit
vor-, nachgeordnet oder integriert eine Zugwalze vorgesehen sein,
welche die Zugspannung bewirkt.
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Die angetriebene Kühlwalze
ist vorzugsweise die erste Kühlwalze 15 der
Kühleinheit.
Alternativ kann auch jede andere Kühlwalze 17 zum Erzeugen einer
Zugspannung ausgebildet sein. Als Antrieb ist ein Motor 26 vorgesehen,
dessen Antriebsdrehzahl die Drehzahl der Kühlwalze bestimmt und von der Kontrolleinheit 19 über eine
Leitung 33 vorgegeben, eingestellt, gesteuert oder geregelt
wird.
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Ein Verringern der Drehzahl der angetriebenen
Kühlwalze 15 gegenüber dem
angetriebenen Übertragungszylinder 22 bewirkt
ein Verringern der Zugspannung im Abschnitt bzw. Bereich zwischen Übertragungszylinder 22 und
Kühlwalze 15,
insbesondere im Bereich des Trockners 6 bzw. des Trockenpfads 7.
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Bei entsprechend gewählten Drehzahlverhältnissen
kann die Zugspannung entlang des Trockenpfads 7 geringer
als die Zugspannung vor dem Druckwerk 5 (in einem Bedruckpfad)
sein. Insbesondere kann die Zugspannung entlang des Trockenpfads 7 erheblich
geringer als eine herkömmliche Zugspannung
in einem Bedruckpfad sein, zum Beispiel im Bereich von etwa 10%.
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Die Bahn 4 wird von dem
oder den Übertragungszylindern 22 mit
Druckfarbe und Feuchtigkeit beaufschlagt (gegebenenfalls beidseitig),
wobei die Bahn 4 vermittelt durch die frische Druckfarbe
und deren Klebevermögen
(Tack-Wert) dazu neigt, an der rotierenden Oberfläche der Übertragungszylinder 22 anhaften
zu bleiben. Zum Ablösen
der Bahn 4 von den Übertragungszylindern 22 kann
eine Vorrichtung 27 zum Lösen der Bahn 4 von
dem Druckzylinder bzw. Übertragungszylinder 22,
im Folgenden Lösevorrichtung,
und/oder eine Zugeinheit 28 eingesetzt.
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Alternative kann die Oberfläche des Übertragungszylinders 22 als
im Wesentlichen vollständig farbübertragende
Oberfläche,
zum Beispiel als Oberfläche
mit niedriger polarer Oberflächenenergie,
ausgebildet sein.
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Vorzugsweise wird lediglich eine
Lösevorrichtung 27 eingesetzt.
Diese bewirkt ein Ablösen
der Bahn 4 von dem Druckzylinder 22, zum Beispiel durch
den Einsatz von Blasluft und/oder Ultraschall im Zwickel zwischen
Bahn 4 und Zylinder 22. Blasluft und Ultraschall
wirken als Rakel und unterstützen
die Farbspaltung. Ferner kann auch ein in den Zwickel gerichteter
und gegebenenfalls horizontal scannender Laser zum Ablösen der
Bahn eingesetzt werden.
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Alternativ kann zusätzlich oder
lediglich eine Zugeinheit 28 eingesetzt werden. Diese unterstützt oder
bewirkt das Ablösen
der Bahn 4 von dem Druckzylinder 22 durch eine
geeignete Zugspannung. Die Zugspannung kann von einer von einem
Motor 29 angetriebenen Zugwalze 30 erzeugt bzw.
aufgebaut werden. Die Zugwalze kann mit einer Gegenwalze 31 zusammenwirken
und ihre Oberfläche
kann eine farbabweisende Eigenschaft aufweisen, so dass es nicht
zu einem Anhaften der frisch bedruckten Bahn 4 an der Zugwalze 20 kommt
und so dass die Bahn 4 von der Zugwalze 30 selbst
bei sehr geringer Zugspannung gegenüber herkömmlichen Zugspannungen zwischen
Druckwerken, zum Beispiel im Bereich von etwa 10% oder weniger,
freigegeben wird.
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Die Kontrolleinheit 19 steht über Leitungen 32 und 33 mit
den Antriebsmotoren 29 und 26 zum Vorgeben, Einstellen,
Steuern oder Regeln der jeweiligen Drehzahlen in Verbindung. Weiterhin
kann die Kontrolleinheit 19 über eine Leitung 34 mit
der Löseeinheit 27 in
Verbindung stehen und zum Beispiel die Blasluftmenge oder -stärke oder
die Strahlungsstärke
der Ultraschallquelle oder Laserquelle vorgeben, einstellen, steuern
oder regeln. Darüber
hinaus kann die Kontrolleinheit 19 über eine Leitung 35 mit
Komponenten des Trockners in Verbindung stehen, um zum Beispiel
die Blasluftstärke
der Düsenbalken 11 vorzugeben,
einzustellen, zu steuern oder zu regeln.
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Die angetriebenen Einheiten Druckzylinder 22,
Zugwalze 30 und/oder Kühlwalze 15 können mit Gebern
oder Sensoren versehen sein, die mit der Kontrolleinheit 19 zum Übertragen
von Ist-Werten der Drehzahlen für
einen Regelprozess in Verbindung stehen. Die Geber können alternativ
auch an den Motoren 24, 29 und/oder 26 angeordnet
sein.
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Ferner kann im Bereich des Druckspaltes zwischen
den Übertragungszylindern 22 ein
Sensor, zum Beispiel ein Entfernungssensor zum Bestimmen der vertikalen
Bahnposition, angeordnet sein, der den gewünschten Ablösevorgang der Bahn 4 überwacht
und mit der Kontrolleinheit 19 zum Übertragen eines Ist-Wertes,
zum Beispiel der Bahnposition, für einen
Regelprozess in Verbindung steht.
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Ferner kann auch im Bereich des Trockenpfads
ein Sensor, zum Beispiel ein Entfernungssensor zum Bestimmen der
vertikalen Bahnposition, angeordnet sein, der den gewünschten
Trockenpfad der Bahn 4 überwacht
und mit der Kontrolleinheit 19 zum Übertragen eines Ist-Wertes,
zum Beispiel der Bahnposition oder der Auslenkung einer Windung der
Bahn, für
einen Regelprozess in Verbindung steht.
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Der erfindungsgemäße Einsatz einer Lösevorrichtung 27 in
Kombination mit einer Vorrichtung zum Antreiben der Kühlwalze 15,
welche als dem Trockner nachgeordnete erste Zugwalze bezeichnet werden
kann, wobei die Vorrichtung die Kühlwalze mit einer gegenüber der
Drehzahl des Druckzylinders 22 verringerten Drehzahl antreibt,
erlaubt es, die Zugspannung im Bereich des Trockenpfads 7 soweit zu
reduzieren, dass die Bahn 4 im Einflussbereich der Düsenbalken 11 einem
mäanderförmigen Pfad 36 folgen
kann. Die reduzierte Zugspannung in Verbindung mit dem mäanderförmigen Pfad 36 verhindert
in vorteilhafter Weise das Entstehen von Fluting-Wellen in der Bahn 4.
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Weiterhin erlaubt auch der erfindungsgemäße Einsatz
einer Vorrichtung zum Antreiben der Kühlwalze 15, welche
als dem Trockner nachgeordnete erste Zugwalze bezeichnet werden
kann, in Kombination mit einer dem Druckzylinder 22 nachgeordneten
und dem Trockner 6 vorgeordneten, die Bahn freigebende
zweite Zugwalze 30, wobei die Vorrichtung die Kühlwalze
mit einer gegenüber
der Drehzahl der zweiten Zugwalze 30 verringerten Drehzahl
antreibt, die Zugspannung im Bereich des Trockenpfads 7 soweit
zu reduzieren, dass die Bahn 4 im Einflussbereich der Düsenbalken
11 einem mäanderförmigen Pfad 36 folgen
kann.
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Die reduzierte Zugspannung in Verbindung mit
dem mäanderförmigen Pfad 36 verhindert
in vorteilhafter Weise das Entstehen von Fluting-Wellen in der Bahn 4.
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Eine erfindungsgemäß verarbeitete
Bahn 4 weist zumindest im Bereich des Trockenpfads 7 eine geringe
Bahnspannung, vorzugsweise weniger als etwa 50N/m, und einen mäanderförmigen Bahnpfad 36 mit
kleinen Krümmungsradien,
vorzugsweise weniger als etwa 200mm, auf, wobei die Bahn zumindest
entlang des Trockenpfad auf einem stets gekrümmten Pfad verläuft, d.
h. der Pfad enthält
im Wesentlichen keine geradlinigen Pfadabschnitte.
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Die vom Druckzylinder 22 abgelöste oder von
der Zugwalze 30 freigegebene Bahn 4 wird erfindungsgemäß mit einer
verringerten Zugspannung entlang des Trockenpfads geführt. Das Verringern der
Zugspannung kann soweit geschehen, dass die Zugspannung gerade geeignet
ist, die abgelöste oder
freigegebene Bahn 4 zu fördern. Der Wert der Zugspannung
kann auch einen zum Fördern
der abgelösten
oder freigegebenen Bahn 4 geeigneten minimalen Wert annehmen.
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Gegenüber herkömmlichen 500N/m Zugspannung
kann der Wert zum Beispiel auf etwa 50N/m oder auch weniger gesenkt
werden. Bei solch niedrigen Zugspannungen kann die Bahn 4 einen mäanderförmigen Bahnpfad 36 ausbilden,
dessen Krümmungsradien
gering sind, bevorzugt weniger als etwa 200mm betragen können.
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2 zeigt
eine schematische Seitenansicht des mäanderförmigen Bahnpfads 36 im
Trockner 6, wobei sowohl in horizontaler Richtung als auch
in vertikaler Richtung eine Maßangabe
in Millimeter dargestellt ist. Dabei ist die vertikale Richtung
vergrößert dargestellt,
um den mäanderförmigen,
vorzugsweise im Wesentlichen sinusförmigen Bahnpfad 36 deutlich
hervorzuheben.
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Die Düsenbalken 11 sind
beidseitig der Bahn 4, beabstandet zueinander und in horizontaler
Richtung versetzt angeordnet. Durch das Beaufschlagen der Bahn 4 mit
Blasluft folgt die Bahn einem mäanderförmigen Pfad 36.
Bei gegebener Stärke
der Blasluft kann durch Verringern der Zugspannung die Auslenkung
A der Bahn 4 vergrößert werden.
Dabei vergrößert sich
die Krümmung
der Bahn bzw. verringert sich der Krümmungsradius.
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Anstelle eines Heißluft-Schwebetrockners kann
auch ein UV-Trockner mit Schwebeführung der Bahn eingesetzt werden.
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Ferner kann auch ein Trockner mit
beheizten Walzen eingesetzt werden. Dabei kann die Bahn 4 schwebend,
z. B. auf einem Luftpolster, entlang der Walzen geführt sein.
Es ist jedoch auch möglich, dass
die Bahn 4 die Walzen zur Wärmeaufnahme kontaktiert. Dabei
muss Sorge getragen werden, dass es zu keinem Farbaufbau auf den
Walzen kommt, z. B. durch den Einsatz farbabweisender Walzenoberflächen.
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Weiterhin kann auch ein Trockner
mit Stangen ähnlich
den im Falzapparatüberbau üblicherweise
verwendeten Wendestangen eingesetzt werden, d. h. die Stangen können mit Löchern zum
Ausblasen von Luft versehen sein. Diese Luft dient sowohl zum Tragen
als auch zum Trocknen der Bahn 4.
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Erfindungsgemäß wird auch in Maschinen mit
UV-Trocknern, Walzen-Trocknern und Stangen-Trocknern die Bahn 4 von
einem letzten Druckzylinder 22 gelöst und die Bahn 4 mittels
einer drehzahlreduzierten Zugwalze 15 mit einer Zugspannung beaufschlagt.
Die Bahn 4 bildet dabei in vorteilhafter Weise einen mäanderförmigen Bahnpfad
aus und weist eine reduzierte Bahnspannung auf, so dass Fluting-Wellen
verhindert oder minimiert werden können. Der mäanderförmige Bahnpfad kann sich im UV-Trockner
frei im Raum erstrecken, vergleichbar im Heißluft-Schwebetrockner, oder
er kann sich im Walzen- bzw. Stangentrockner mäanderförmig entlang entsprechend angeordneter
Walzen bzw. Stangen erstrecken.
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Ferner kann die Erfindung auch in
Toner-verarbeitenden Maschinen, zum Beispiel in bahnverarbeitenden
elektrofotografischen Kopierern, verwendet werden.
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- 1
- Druckmaschine
- 2
- Rollenwechsler
- 3
- Vorratsrolle
- 4
- Papierbahn
- 5
- Druckwerk
- 6
- Trockner
- 7
- Trockenpfad
- 8
- Blaseinheit
- 9
- Heizeinheit
- 10
- Bahntransportrichtung
- 11
- Düsenbalken
- 12
- Blasrichtung
- 13
- Blasrichtung
- 14
- Kühlwalzenstand
- 15
- Kühlwalze
- 16
- Kühlpfad
- 17
- Kühlwalzen
- 18
- Falzapparat
- 19
- Kontrolleinheit
- 20
- Recheneinheit
- 21
- Speichereinheit
- 22
- Übertragungszylinder
- 23
- Formzylinder
- 24
- Motor
- 25
- Leitung
- 26
- Motor
- 27
- Lösevorrichtung
- 28
- Zugeinheit
- 29
- Motor
- 30
- Zugwalze
- 31
- Gegenwalze
- 32
- Leitung
- 33
- Leitung
- 34
- Leitung
- 35
- Leitung
- 36
- mäanderförmiger Pfad
- A
- Auslenkung