DE19716325A1

DE19716325A1 - Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen einer Materialbahn

Info

Publication number: DE19716325A1
Application number: DE19716325A
Authority: DE
Inventors: Werner Blim
Original assignee: Koenig and Bauer Albert AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2017-04-19
Also published as: DE59802441D1; US6577489B1; JP3553977B2; US20030090851A1; WO1998047802A1; EP0975544B1; DE19716325C2; JP2000510426A; US6822844B2; EP0975544A1

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.

Bezugszeichenliste

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

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.