DE19716325A1 - Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen einer Materialbahn - Google Patents
Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen einer MaterialbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
elektrostatischen Aufladen einer Materialbahn gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Es ist allgemein bekannt und in der EP 02 30 305 A2
beschrieben, daß beim Tiefdruckverfahren die
einlaufenden Materialbahnen bzw. -stränge
elektrostatisch zusammengehaftet werden, was als
sogenannte Stranghaftung bezeichnet wird. Mittels dieses
elektrostatischen Verblockens wird die Stabilität der
Materialbahn erhöht, wodurch die Gefahr der Eckenbildung
der Druckprodukte im Falzapparat verringert wird. Zum
Aufbringen der elektrostatischen Ladung sind beidseitig
von der Materialbahn und zur Materialbahn beabstandet
angeordnete Elektroden vorgesehen.
Nachteilig bei dieser elektrostatischen Aufladung ist
die geringe Wirksamkeit derselben auf die Materialbahn,
so daß es erforderlich wurde, noch weitere
Vorrichtungen, z. B. elektrostatisch beaufschlagte
Leiteinrichtungen, wie in der EP 02 03 305 A2 offenbart,
anzuordnen, um die Wirkungen des sogenannten
Peitscheneffektes zur Eckenbildung zu vermindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum wirksamen elektrostatischen Aufladen
einer Materialbahn zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß die Aufladung der Materialbahn
so nachhaltig erfolgt, daß weitere Vorrichtungen zum
Verhindern bzw. Vermindern der Eckenbildung entfallen
können. Als Vorrichtung zur Aufladung der Materialbahn
wird z. B. ein bereits vorhandenes und für den Betrieb
des Falzapparates erforderliches Zugwalzenpaar benutzt,
welches in seiner Ausführung hinsichtlich der
Übertragung einer Spannung modifiziert ist.
Die zur Aufladung der Materialbahn erforderliche
Spannung ist in ihrer Höhe gegenüber einer beim Stand
der Technik benötigten Spannung reduziert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Längsfalzeinrichtung sowie den Strangeinlauf in
eine Zylinderfalzgruppe;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Walze eines Walzenpaares nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Darstellung analog Fig. 2, jedoch mit einer
zweiten Ausführungsvariante.
Vor dem Einlauf einer Materialbahn 1, z. B. einer
mehrlagigen Papierbahn in eine Zylinderfalzgruppe 2
eines Falzapparates einer Rotationsdruckmaschine sind
eine Längsfalzeinrichtung 3 mit einem
Trichterfalzwalzenpaar 4 sowie zwei Walzenpaaren, z. B.
Zugwalzenpaaren 6; 7 angeordnet.
Die Zylinderfalzgruppe 2 weist einen Messerzylinder 8
und einen gegen den Messerzylinder 8 arbeitenden
Sammelzylinder 9 auf, welcher wiederum mit einem
Falzklappenzylinder 11 zusammenwirkt. Die dort
quergefalzten Druckprodukte werden mittels einer
Transporteinrichtung 12, z. B. einer
Bandtransporteinrichtung, einer weiteren
Verarbeitungsstation zugeführt.
Das unmittelbar vor dem Einlauf in die
Zylinderfalzgruppe 2 angeordnete Zugwalzenpaar 7 besteht
jeweils aus einer ersten seitengestellfest gelagerten
Walze 13 sowie einer an die seitengestellfest gelagerte
Walze 13 anstellbare, an einem Schwenkarm oder Lagerteil
14 gelagerten zweiten Walze 16. Zwischen beiden Walzen
13; 16 ist die laufende Materialbahn 1 geführt.
Nach einer ersten Ausführungsvariante (Fig. 2) bestehen
beide Walzen 13; 16 aus einem zylinder- oder
hohlzylinderförmigen Metallkörper 17, welcher einen
Mantel 18 aus einem begrenzt leitfähigen, elastischen
Belag, z. B. Gummi mit einer Härte von etwa 85° Shore,
trägt. Der Metallkörper 17 ist beidendig über Naben 19 -
nur eine Ende dargestellt - mit dem Wellenzapfen 21
drehfest verbunden.
Die Naben 19 sind über Kugellager 22 im Lagerteil 14
elektrisch isoliert befestigt. Eine Isolation besteht
z. B. jeweils aus einer zwischen Schwenkarm bzw.
Lagerteil 14 und Kugellager 22 angeordneter
Isolierstoffbüchse 23 z. B. aus Hartgewebe, welche eine
radiale Bohrung 24 zur Aufnahme einer Kabelzuführung 26
hat. Die Kabelzuführung 26 nimmt eine Kabel 27 auf,
welches mittels eines federkraftbelasteten
Kontaktstückes 28 zwecks Energieübertragung gegen das
Kugellager 22 gedrückt wird.
Der Wellenzapfen 21 ist mit seinem walzenfernen Ende
drehfest mit einem Ringflansch 29 verbunden, welcher
wiederum über ein Isolierstoffstück 31 mit einer
Antriebswelle 32 drehfest in Verbindung steht.
Jede der Walzen 13, 16 ist somit separat antreibbar.
Weiterhin ist eine erste Walze 13 des Zugwalzenpaares 7
mit einem negativen Pol einer nichtdargestellten
Gleichstromquelle von ca. fünf Kilovolt, z. B. einem
Hochspannungs-Gleichstromgenerator, in Verbindung und
eine zweite Walze 16 des Zugwalzenpaares 7 ist mit einem
positiven Pol der Gleichstromquelle in Verbindung. Die
Polarität kann auch umgekehrt sein.
Die Materialbahn 1 ist vorzugsweise eine Papierbahn,
welche schwach mineralisiert und hochohmig ist.
Es ist auch möglich, nur eine Walze 13 oder 16 des
Walzenpaares 13; 16 oder keine Walze des Walzenpaares
13; 16 anzutreiben.
Nach einer zweiten Ausführungsvariante (Fig. 3) bestehen
beide Walzen 33; 34 ebenfalls aus einem zylinder- oder
hohlzylinderförmigen Metallkörper 36, welcher jeweils
einen Mantel 37 aufweist, der eine untere, elektrisch
isolierende Schicht 38, eine mittlere, elektrisch gut
leitende Schicht 39 und eine äußere, elektrisch begrenzt
leitfähige Schicht 40 aufweist.
Jeweils an einem Ende der Walze 33; 34 ist stirnseitig
ein metallischer Kontaktring 42 angeordnet, dessen
Innenumfang mit dem Wellenzapfen 43 und dessen
Peripherie elektrisch leitend mit der mittleren
elektrisch leitenden Schicht 39 in Verbindung steht.
Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß der Kontaktring
42 an seiner Peripherie eine konzentrisch zum
Metallkörper 36 verlaufende, mantelförmige Kontaktfläche
44 aufweist, welche wiederum an ihrer Stirnseite,
ringförmig angeordnete, voneinander beabstandete
Kontaktspitzen 46 trägt, die mit dem Material der
mittleren, elektrisch gut leitenden Schicht 38 in
Verbindung sind.
Die Wellenzapfen 43 - nur einer dargestellt - sind im
Lagerteil 14 in Kugellagern 47 gelagert, welche wiederum
mit Isolierstoff 48 umgeben sind.
Mit der Kontaktfläche 44 steht ein lagerteilfester gegen
das Lagerteil 14 isolierter Schleifkörper 49 in
Verbindung, welcher federbelastet gegen die
Kontaktfläche 44 gedrückt wird. Der Schleifkörper 49
steht wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jeweils mit
einer Kabelzuführung 26 und einem Kabel 27 in
Verbindung.
Nach einer dritten nicht dargestellten
Ausführungsvariante kann die Übertragung der
elektrischen Energie auf die Materialbahn 1 auch mittels
beidseitig der Materialbahn 1 angeordneter leitender
Bürsten, z. B. Kohlebürsten erfolgen.
1
Materialbahn
2
Zylindergruppe
3
Längsfalzeinrichtung
4
Trichterfalzwalzenpaar
5
-
6
Zugwalzenpaar
7
Zugwalzenpaar
8
Messerzylinder (
2
)
9
Sammelzylinder
10
-
11
Falzklappenzylinder
12
Transporteinrichtung
13
Walze, erste (
6
;
7
)
14
Lagerteil (
16
)
15
-
16
Walze, zweite (
6
;
7
)
17
Metallkörper (
16
;
13
)
18
Mantel (
16
;
13
)
19
Nabe (
16
;
13
)
20
-
21
Wellenzapfen (
16
;
13
)
22
Kugellager (
14
)
23
Isolierstoffbüchse
24
Bohrung, radial (
23
)
25
-
26
Kabelzuführung
27
Kabel (
26
)
28
Kontaktstück
29
Ringflansch
30
-
31
Isolierstoffstück (
29
;
32
)
32
Antriebswelle (
32
)
33
Walze (
6
;
7
)
34
Walze (
6
;
7
)
35
-
36
Metallkörper (
33
;
34
)
37
Mantel (
33
;
34
)
38
Schicht, untere (
37
)
39
Schicht, mittlere (
37
)
40
Schicht, äußere (
37
)
41
-
42
Kontaktring (
33
;
34
)
43
Wellenzapfen (
33
;
34
)
44
Kontaktfläche (
42
)
45
-
46
Kontaktspitzen (
42
)
47
Kugellager (
43
)
48
Isolierstoff
49
Schleifkörper (
33
;
34
)
Claims (13)
1. Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen einer
Materialbahn (1) mittels gegensätzlich polarisierter
Aufladeelektroden (13, 16; 33, 34), welche auf
gegenüberliegenden Seiten der Materialbahn (1)
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aufladeelektroden (13, 16; 33, 34) direkt mit der
Materialbahn (1) in Berührung sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufladeelektroden (13, 16; 33, 34) reibschlüssig
mit der Materialbahn (1) in Berührung sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufladeelektroden (13, 16; 33, 34) als die
Materialbahn (1) berührende Walzen (13, 16; 33, 34)
ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufladeelektroden (13, 16; 33, 34) als die
Materialbahn (1) berührende, elektrisch leitfähige
Bürsten ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Walzenkörper (17) der Walzen (13; 16) jeweils aus
Metall bestehen, in ihren Lagerteilen (14) elektrisch
isoliert angeordnet sind und einen Mantel (18) aus einem
begrenzt leitfähigem elastischen Belag aufweisen.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zuleitung (27) zur Übertragung
der elektrischen Energie jeweils mit Teilen des Umfanges
(19) eines Wellen- oder Achszapfens (21) in Verbindung
steht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (33; 34) jeweils aus einem Metallkörper
(36) bestehen und einen Mantel (37) aufweisen, welcher
eine untere, elektrische isolierende Schicht (38), eine
mittlere, elektrisch gut leitende Schicht (39) und eine
äußere, elektrisch begrenzt leitfähige Schicht (40)
aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuleitung für die elektrische Energie über einen
lagerteilfesten Schleifkörper (49) mit der mittleren,
elektrisch gut leitende Schicht (39) des Mantels (37) in
Verbindung steht, daß die Wellenzapfen (43) zum
Lagerteil (14) isoliert gelagert sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Walzen (13, 16 bzw. 33, 34)
jeweils als Zugwalzenpaar (7) in einer
Rotationsdruckmaschine angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zugwalzenpaar (7) unmittelbar
vor dem Einlauf in eine Zylinderfalzgruppe (2) eines
Falzapparates angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Walze (13, 16 bzw. 33, 34)
separat antreibbar angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 7 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Walze (13, 33) des
Zugwalzenpaares (7) mit einem negativen Pol einer
Hochspannungs-Gleichstromquelle verbunden ist, daß die
zweite Walze (16, 34) des Zugwalzenpaares (7) mit einem
positiven Pol einer Hochspannungs-Gleichstromquelle
verbunden ist oder umgekehrt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Materialbahn (1) als Papierbahn
(1) ausgebildet ist.
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