EP2159056B1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bedruckung und Trocknung von Kunststoff-Folien - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Bedruckung und Trocknung von Kunststoff-Folien Download PDF

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EP2159056B1
EP2159056B1 EP08015149.1A EP08015149A EP2159056B1 EP 2159056 B1 EP2159056 B1 EP 2159056B1 EP 08015149 A EP08015149 A EP 08015149A EP 2159056 B1 EP2159056 B1 EP 2159056B1
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printing
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RPC Bebo Print Patent GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for printing and drying a plastic film web, according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a device and such a method are already known from DE 44 30 527 C2 known.
  • the device disclosed therein is characterized in that the film web is flame-dried in the web feed direction behind a last printing unit on its printed surface.
  • the offset printing units are in direct communication with the flame drying station, whereby the film web is guided with the set during the printing process tension through the flame drying station, where even a small tensile stress can lead to deformation of the film web during the flame drying phase.
  • a tension roller is arranged, which acts on the unprinted surface of the film web and the film web claimed to train. This allows the print area to travel at the desired web tension while behind the draw roller The web tension can be reduced, so that a suitable for the flame drying area lower voltage can be adjusted. It is therefore also possible that the web is driven dead in the flame drying area.
  • the tension roller is a driven (vacuum) roller provided with a plurality of openings on its lateral surface, which is suitable for applying negative pressure to the film web.
  • the pressure range can be suitably completed, wherein the web tension of the film web can be adjusted by the strength of the vacuum and the rotational speed of the tension roller.
  • the deflection rollers have the task of reducing the space requirement of the device in that the film web is deflected in a direction of 90 ° relative to the web feed direction, then flame-dried in this direction and finally deflected back in the direction of the original web feed direction.
  • the linear dimension of the system in web feed direction can be significantly reduced, since the comparatively large flame drying station can be arranged transversely to the web feed direction.
  • the guide rollers are preferably designed as stationary air cushion rollers, which are suitable due to formed in the lateral surface openings to pressurize the film web with an air cushion. With this arrangement, an air cushion is formed over the lateral surface of the rollers, which ensures a non-destructive turn of the film web by 90 °. Without proper air film, the back side of the printed film web printed on the front side would be damaged.
  • the flame drying stations have a plurality of flame drying devices whose nozzles maintain a distance of 0.5 to 4 cm from the film web, with a range of 1 to 3 cm being preferred Range of 1.5 to 2.5 cm is particularly preferred. With these measures, a satisfactory shock evaporation of the solvents contained in the liquid paint application is possible with low energy consumption, without deforming the film.
  • the flame drying devices or gas burners have an outlet nozzle for the flame, the free opening length of which can be changed by closing devices attached at the end.
  • the free exit length of the nozzle of about 600 mm to 820 mm can be changed continuously.
  • the closure means are preferably bulkheads closing the free opening.
  • the flame drying facilities are water cooled, which increases their efficiency and reduces heat loss.
  • a suction station for gases formed during the flame-drying process is preferably provided above the flame-drying station.
  • the extraction station cleans the exhaust air of vapors, which are formed by shock evaporation of the solvent of the paint application and thus creates an unloaded operating atmosphere.
  • a cooling tunnel is preferably arranged, within which the web is cooled by an air flow, wherein behind the rear guide roller a cooling unit is arranged, which has Teflon coated cooling rollers.
  • rollers are provided, which serve as backup rollers.
  • a slight wrap of the rolls through the film web is provided to drive the rolls through the moving film web and to ensure the cooling of the film web by the water-cooled rolls.
  • a slight wrap is bsp. achieved by the rollers are stretched in the direction of the film web.
  • the film web is printed with different ink applications and then subjected to the printed side of a flame drying, the film web after printing and before the Flame drying is claimed at its unprinted side to train.
  • the film web is deflected before the flame drying and in the web feed direction behind the flame drying in each case about 90 °.
  • the flame drying process can be decoupled from the linear web feed direction and laid in a plane perpendicular to the linear web feed direction to reduce the dimensions of the system.
  • the film web is guided during the deflection by an air cushion. This can avoid damage to the sensitive film.
  • the width of the flame in the flame-drying is adjusted to the width of the film web.
  • the gases formed during the flame drying are sucked off in order to limit the pollution of the working space.
  • the film web is cooled in front of the rear deflection and after the rear deflection. This ensures sufficient cooling of the hot film web.
  • FIG. 1 a plurality of spaced apart in the web feed direction printing units 10, 12, 14 and 16 are provided which provided an approximately 300 - 600 ⁇ thick PP (polypropylene) film with orders of different colors.
  • the printing units are suitable for withdrawing the film web from the roll and - with the aid of an infeed device - conveying and printing at a speed of 180 m / min.
  • the printing of the PP film webs takes place in the web offset process.
  • the offset printing units are denoted by the reference numerals 10, 12, 14, 16, wherein the last printing unit is designated by reference numeral 16. Behind the last offset printing unit 16 is located in the web feed direction, a driven and under negative pressure draw roller 24, which forms the conclusion of the printing area.
  • the tension roller is provided with approximately 3 to 5 mm openings on its lateral surface through which a vacuum formed in the interior of the vacuum roller is passed to the film web, so that it is pressed onto the tension roller 24.
  • the tension roller 24 is a so-called single-acting tension roller, wherein by adjusting the rotational speed of the roller and the strength of the vacuum, the withdrawal speed and the web tension in dependence on the InFeed set in the printing units are adjustable.
  • the draw roll 24, also referred to as a vacuum roll is provided with its own negative pressure generating motor and has within the driven roll a stationary suction region which extends over at least 180 ° of the cylinder segment. This ensures that a sufficient portion of the sucked film web is forcibly conveyed by the vacuum roller.
  • the vacuum roller forms the end of the pressure area and separates the pressure area from the flame drying area. In the prior art, these areas were not separated, so that at high web tension, the film overstretched in the flame drying area and was optionally destroyed.
  • a non-driven, stationary microporous deflection roller 26 is provided in the web feed direction, which is arranged at an angle of 45 ° to the web and provided with a plurality of openings on its lateral surface, through which an air flow conveyed in the interior the Mantel the is applied so that he can form an air cushion or an air film there.
  • the openings have a size in the range of 1 - 3 My.
  • the air film or the air cushion ensures a non-destructive turn of the film web by 90 ° on its unprinted surface. Without an air film or an air cushion there would be the risk of damaging the back of the film web.
  • each roller 26 It is a stationary arrangement of the guide roller 26 is preferred, since by a possible rotation of the roller could take place an influence on the web guide, which should be avoided. It is envisaged to pressurize each roller with a pressure of 6 to 10 bar. Due to the air film formed on the surface of the film is not on the lateral surface, but has due to the formed air cushion a small distance of a few ⁇ to the mantle surface of the guide roller.
  • the deflected in 90 ° to the original web feed direction sheet is first passed through a roller 29 and then passed over a roller 31 in a drying station 18, which is formed from a group of three successively arranged three-row flame drying equipment or gas nozzles.
  • Each flame dryer extends over a length of 780 to 820 mm, but can be shortened due to end-mounted (not shown) closure devices to a free opening length of 600 mm.
  • the flame-drying facilities are water-cooled, with a heating capacity of 150 kW being provided for a three-row burner.
  • the nozzles of the flame drying devices keep a distance of preferably 1 to 3 cm, more preferably 1.5 to 2.5 cm from the surface of the film web.
  • cooled rolls in the form of the film web 2 looping support rollers are provided below the flame drying devices to prevent deformation of the film web.
  • the cooled rolls provide a slight wrap around the film web to allow the rolls to be driven through the film, which also cools the water-cooled rolls.
  • Behind the flame drying station 18 is a cooling tunnel 32, which sucks in a stream of air and steers past cooling fins on the film web 2, so that the web is cooled with an approximately 15 ° C cold air flow.
  • a second and thus rear microporous stationary guide roller 28 In web feed direction behind the cooling tunnel 32 is a second and thus rear microporous stationary guide roller 28, which is also arranged or aligned in about 45 ° to the web feed direction and thus returns the film web back in the direction of the original web feed direction.
  • This second or rear microporous deflection roller 28 also ensures a non-destructive turn due to an air cushion or air film formed on its surface or lateral surface.
  • the rear and second microporous guide rollers 28 are formed substantially similar to the first and front guide rollers 26, respectively. Each roll is supplied with about 6 to 10 bar air pressure, which flows through the many openings formed on the lateral surface and forms the air film.
  • a first (not shown) cooling unit with approximately cooled to 20 ° C cooling rollers, which are suitable to cool the film web from a temperature of about 70 ° C to about 40 ° C.
  • the cooling rolls are preferably coated with Teflon tape in order to avoid adhesion of the film web or adhesion.
  • Behind the first cooling unit is a coating unit (not shown) which applies a dispersion varnish exclusively on the printed side of the film web.
  • a hot air drying with about 80 ° C hot air, which is suitable to absorb any remaining solvent residues and to dry the pressure side of the film web.
  • Behind the second cooling unit is a retractor with which the printed and sufficiently dried film web is wound, with increasing radius the winding, the speed of the winding roll and the web tension are reduced, so that a continuous winding process with a constant conveying speed can be ensured.
  • the device according to the invention and the method according to the invention thus allow decoupling of the pressure range from the flame drying area by the draw roller acting on one side, which considerably reduces the risk of damage to the film in the flame drying phase not decoupled according to the prior art. Furthermore, can be achieved by displacing the drying process perpendicular to the original pressure feed direction by the deflecting rollers arranged in front of and behind the flame drying station. The quality losses that have been incurred so far in the prior art have been eliminated and the rejects reduced. The risk of doubling (inaccurate Mandarinabtimmung between downstream inking units) is reduced.
  • An alternative for the unilaterally attacking draw roll or vacuum roll would be two-sided rolls, wherein the upper roll touches only in the printing pattern-free area of the printed side of the film. Such an arrangement is preferred under particular conditions.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bedruckung und Trocknung einer Kunststoff-Folienbahn, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind bereits aus der DE 44 30 527 C2 bekannt. Die darin offenbarte Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn in Bahnvorschubrichtung hinter einem letzten Druckwerk auf ihrer bedruckten Oberfläche flammgetrocknet wird. Somit stehen die Offset-Druckwerke in unmittelbarer Verbindung mit der Flammtrocknungsstation, wodurch die Folienbahn mit der während des Druckvorgangs eingestellten Zugspannung auch durch die Flammtrocknungsstation geführt wird, wo schon eine geringe Zugspannung zur Verformung der Folienbahn während der Flammtrocknungsphase führen kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein derartiges Verfahren oder eine derartige Vorrichtung zum Drucken von im Offset-Verfahren bedruckten Folienbahnen anzugeben, bei der die Druckwerke und die Flammtrocknungsstation voneinander derart entkoppelt werden, dass im Druckbereich und im Flammtrocknungsbereich unterschiedliche Spannungen der Folienbahn eingestellt werden können, wodurch die Folienbahn im Flammtrocknungsbereich auch spannungslos gefahren werden kann.
  • Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen einem letzten Druckwerk und der mindestens einen Flammtrocknungsstation eine Zugwalze angeordnet ist, die auf der unbedruckten Fläche der Folienbahn angreift und die Folienbahn auf Zug beansprucht. Dadurch lässt sich der Druckbereich mit der gewünschten Bahnspannung fahren, während hinter der Zugwalze die Bahnspannung herabgesetzt werden kann, sodass eine für den Flammtrocknungsbereich geeignete geringere Spannung eingestellt werden kann. Es ist demnach auch möglich, dass die Bahn im Flammtrocknungsbereich spannungslos gefahren wird.
  • Ferner ist bevorzugt, dass die Zugwalze eine mit einer Vielzahl von Öffnungen an ihrer Mantelfläche versehene angetriebene (Vakuum-)Walze ist, die geeignet ist, die Folienbahn mit Unterdruck zu beaufschlagen. Dadurch lässt sich der Druckbereich geeignet abschließen, wobei sich durch die Stärke des Vakuums und die Drehgeschwindigkeit der Zugwalze die Bahnspannung der Folienbahn einstellen lässt.
  • Bevorzugt sind zwischen dem letzten Druckwerk und der Flammtrocknungsstation sowie hinter der Flammtrocknungsstation jeweils eine in etwa 45° zur Bahnvorschubrichtung ausgerichtete Umlenkwalze angeordnet. Die Umlenkwalzen haben die Aufgabe, den Raumbedarf der Vorrichtung dadurch zu reduzieren, dass die Folienbahn in einer Richtung von 90° gegenüber der Bahnvorschubrichtung umgelenkt, sodann in dieser Richtung flammgetrocknet und schließlich wieder in die Richtung der ursprünglichen Bahnvorschubrichtung zurückgelenkt wird. Dadurch lässt sich die lineare Abmessung der Anlage in Bahnvorschubrichtung erheblich reduzieren, da die vergleichweise große Flammtrocknungsstation quer zur Bahnvorschubrichtung angeordnet werden kann.
  • Die Umlenkwalzen sind bevorzugt als stationäre Luftpolster-Walzen ausgebildet, die aufgrund von in der Mantelfläche gebildeter Öffnungen geeignet sind, die Folienbahn mit einem Luftpolster zu beaufschlagen. Mit dieser Anordnung wird über der Mantelfläche der Walzen ein Luftpolster gebildet, das für eine zerstörungsfreie Wendung der Folienbahn um 90° sorgt. Ohne geeigneten Luftfilm würde die Rückseite der auf der Vorderseite bedruckten Folienbahn beschädigt werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Flammtrocknungsstationen eine Mehrzahl von Flammtrocknungseinrichtungen aufweist, deren Düsen einen Abstand von 0,5 bis 4 cm von der Folienbahn einhalten, wobei ein Bereich von 1 bis 3 cm bevorzugt ist und ein Bereich von 1,5 bis 2,5 cm besonders bevorzugt ist. Mit diesen Maßnahmen ist bei geringem Energieverbrauch eine befriedigende Schockverdampfung der im flüssigen Farbauftrag enthaltenen Lösungsmittel möglich, ohne die Folie zu verformen.
  • Es ist bevorzugt, dass die Flammtrocknungseinrichtungen bzw. Gasbrenner eine Austrittsdüse für die Flamme aufweisen, deren freie Öffnungslänge durch endseitig angebrachte Verschlusseinrichtungen veränderbar ist. Dadurch lässt sich die freie Austrittslänge der Düse von etwa 600 mm bis 820 mm kontinuierlich verändern. Die Verschlusseinrichtungen sind bevorzugt Abschott-Einrichtungen, die die freie Öffnung verschließen.
  • Bevorzugt sind die Flammtrocknungseinrichtungen wassergekühlt, was ihre Leistungsfähigkeit erhöht und den Wärmeverlust reduziert.
  • Bevorzugt ist oberhalb der Flammtrocknungsstation eine Absaugstation für während des Flammtrocknungsprozesses gebildete Gase vorgesehen. Die Absaugstation reinigt die Abluft von Dämpfen, die unter Schockverdampfung der Lösungsmittel des Farbauftrags entstehen und schafft damit eine unbelastete Betriebsatmosphäre.
  • Zwischen Flammtrocknungsstation und hinterer Umlenkwalze ist bevorzugt ein Kühltunnel angeordnet, innerhalb dessen die Bahn mit einem Luftstrom gekühlt wird, wobei hinter der hinteren Umlenkwalze ein Kühlwerk angeordnet ist, das mit Teflon beschichtete Kühlwalzen aufweist.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass im Bereich der Flammtrocknungsstation unterhalb des Gasbrenners angeordnete gekühlte Walzen vorgesehen sind, die als Stützwalzen dienen. Eine leichte Umschlingung der Walzen durch die Folienbahn ist vorgesehen, um die Walzen durch die laufende Folienbahn anzutreiben und die Kühlung der Folienbahn durch die wassergekühlten Walzen sicherzustellen. Eine leichte Umschlingung wird bsp. erreicht, indem die Walzen in Richtung der Folienbahn gespannt werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bedruckung und Trocknung einer Kunststoff-Folienbahn, insbesondere PP-, PS- oder PE-Folienbahn, wird die Folienbahn mit unterschiedlichen Farbaufträgen bedruckt und anschließend auf der bedruckten Seite einer Flammtrocknung unterworfen, wobei die Folienbahn nach der Bedruckung und vor der Flammtrocknung an ihrer unbedruckten Seite auf Zug beansprucht wird.
  • Bevorzugt wird die Folienbahn vor der Flammtrocknung sowie in Bahnvorschubrichtung hinter der Flammtrocknung jeweils in etwa 90 ° umgelenkt. Mit dieser Maßnahme läßt sich der Flammtrocknungsprozess von der linearen Bahnvorschubrichtung entkoppeln und in eine Ebene senkrecht zur linearen Bahnvorschubrichtung verlegen, um die Abmessungen der Anlage zu reduzieren.
  • Bevorzugt wird die Folienbahn bei der Umlenkung durch ein Luftpolster geführt. Damit läßt sich eine Beschädigung der empfindlichen Folie vermeiden.
  • Bevorzugt wird die Breite der Flamme bei der Flammbetrocknung auf die Breite der Folienbahn eingestellt.
  • Bevorzugt werden die während der Flammtrocknung gebildeten Gase abgesaugt, um die Schadstoffbelastung des Arbeitsraums zu begrenzen.
  • Bevorzugt wird die Folienbahn vor der hinterer Umlenkung und nach der hinteren Umlenkung gekühlt. Damit wird eine ausreichende Kühlung der heißen Folienbahn sichergestellt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung.
    • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, mit einer Vorrichtung zum Bedrucken und Trocknen von Kunststoff-Folien
  • In Figur 1 sind mehrere im Abstand hintereinander in Bahnvorschubrichtung angeordnete Druckwerke 10, 12, 14 und 16 vorgesehen, die eine etwa 300 - 600 µ dicke PP (Polypropylen) Folie mit Aufträgen unterschiedlicher Farbe versehen. Die Druckwerke sind geeignet, die Folienbahn von der Rolle abzuziehen und - unter Zuhilfenahme einer Infeed-Einrichtung - mit einer Geschwindigkeit von 180 m/min zu fördern und zu bedrucken. Die Bedruckung der PP-Folienbahnen erfolgt im Rollenoffset-Verfahren. Die Offset-Druckwerke sind mit den Bezugsziffern 10, 12, 14, 16 gekennzeichnet, wobei das letzte Druckwerk mit Bezugsziffer 16 gekennzeichnet ist. Hinter dem letzten Offset-Druckwerk 16 befindet sich in Bahnvorschubrichtung eine angetriebene und unter Unterdruck stehende Zugwalze 24, die den Abschluss des Druckbereichs bildet. Die Zugwalze ist mit etwa 3 bis 5 mm großen Öffnungen an ihrer Mantelfläche versehen, durch die ein im Inneren der Vakuumwalze gebildeter Unterdruck an die Folienbahn weitergegeben wird, so dass diese auf die Zugwalze 24 gedrückt wird. Die Zugwalze 24 ist eine sogenannte einseitig angreifende Zugwalze, wobei durch Einstellung der Drehgeschwindigkeit der Walze und der Stärke des Vakuums die Abzugsgeschwindigkeit und die Bahnspannung in Abhängigkeit von dem in den Druckwerken eingestellten InFeed einstellbar sind. Die auch als Vakuumwalze bezeichnete Zugwalze 24 ist mit einem eigenen Motor zur Erzeugung von Unterdruck versehen und besitzt innerhalb der angetriebenen Walze einen stationären Ansaugbereich, der sich über mindestens 180° des Zylindersegments erstreckt. Dadurch ist sichergestellt, dass ein ausreichender Bereich der angesaugten Folienbahn durch die Vakuumwalze zwangsgefördert wird. Die Vakuumwalze bildet den Abschluss des Druckbereichs und trennt den Druckbereich vom Flammtrocknungsbereich. Im Stand der Technik waren diese Bereiche nicht getrennt, sodass bei hoher Bahnspannung die Folie im Flammtrocknungsbereich überdehnt und gegebenenfalls zerstört wurde.
  • Hinter der Vakuumwalze bzw. Zugwalze 24 ist in Bahnvorschubrichtung eine nicht angetriebene, stationäre mikroporöse Umlenkwalze 26 vorgesehen, die in einem Winkel von 45° zur Bahn angeordnet und mit einer Vielzahl von Öffnungen an ihrer Mantelfläche versehen ist, durch die ein im Inneren geförderter Luftstrom auf die Mantelfläche aufgebracht wird, sodass er dort ein Luftkissen bzw. einen Luftfilm bilden kann. Die Öffnungen habe eine Größe im Bereich von 1 - 3 My. Der Luftfilm bzw. das Luftpolster sorgt für eine zerstörungsfreie Wendung der Folienbahn um 90° auf ihrer unbedruckten Fläche. Ohne einen Luftfilm bzw. ein Luftpolster bestünde die Gefahr der Beschädigung der Rückseite der Folienbahn. Es ist eine stationäre Anordnung der Umlenkwalze 26 bevorzugt, da durch eine eventuelle Drehung der Walze eine Beeinflussung der Bahnführung stattfinden könnte, die es zu vermeiden gilt. Es ist vorgesehen, jede Walze mit einem Druck von 6 bis 10 bar zu beaufschlagen. Aufgrund des gebildeten Luftfilms an der Oberfläche liegt die Folie nicht auf der Mantelfläche auf, sondern hat aufgrund des gebildeten Luftkissens einen geringen Abstand von einigen µ zur Manteloberfläche der Umlenkwalze.
  • Die in 90° zur ursprünglichen Bahnvorschubrichtung umgelenkte Folienbahn wird zunächst über eine Rolle 29 geleitet und sodann über eine Rolle 31 in eine Trocknungsstation 18 geführt, die aus einer Gruppe von drei hintereinander angeordneten jeweils dreireihigen Flammtrocknungseinrichtungen bzw. Gasdüsen gebildet ist. Jede Flammtrocknungseinrichtung erstreckt sich über eine Länge von 780 bis 820 mm, lässt sich jedoch aufgrund endseitig angebrachter (nicht gezeigter) Verschlusseinrichtungen auf eine freie Öffnungslänge von 600 mm verkürzen. Die Flammtrocknungseinrichtungen sind wassergekühlt, wobei für einen dreireihigen Brenner eine Heizleistung von 150 kW vorgesehen ist. Die Düsen der Flammtrocknungseinrichtungen halten einen Abstand von bevorzugt 1 bis 3 cm, besonders bevorzugt 1,5 bis 2,5 cm von der Oberfläche der Folienbahn ein. Unterhalb der Flammtrocknungseinrichtungen sind gekühlte Walzen in Form von die Folienbahn 2 umschlingenden Stützwalzen vorgesehen, um eine Verformung der Folienbahn zu verhindern. Die gekühlten Walzen besorgen eine leichte Umschlingung der Folienbahn, damit die Walzen durch die Folie angetrieben werden können, wodurch die wassergekühlten Walzen auch die Folie kühlen.
  • Hinter der Flammtrocknungsstation 18 befindet sich ein Kühltunnel 32, der einen Luftstrom ansaugt und an Kühlrippen vorbei auf die Folienbahn 2 lenkt, sodass die Bahn mit einem etwa 15°C kalten Luftstrom gekühlt wird.
  • In Bahnvorschubrichtung hinter dem Kühltunnel 32 befindet sich eine zweite und somit hintere mikroporöse stationäre Umlenkwalze 28, die ebenfalls in etwa 45° zur Bahnvorschubrichtung angeordnet bzw. ausgerichtet ist und damit die Folienbahn wieder in Richtung der ursprünglichen Bahnvorschubrichtung zurückführt. Auch diese zweite bzw. hintere mikroporöse Umlenkwalze 28 sorgt für eine zerstörungsfreie Wendung aufgrund eines an ihrer Oberfläche bzw. Mantelfläche gebildeten Luftpolsters bzw. Luftfilms. Die hintere bzw. zweite mikroporöse Umlenkwalze 28 ist im Wesentlichen ähnlich wie die erste bzw. vordere Umlenkwalze 26 ausgebildet. Jede Walze wird mit etwa 6 bis 10 bar Luftdruck versorgt, der durch die vielen an der Mantelfläche gebildeten Öffnungen ausströmt und den Luftfilm bildet.
  • In Bahnvorschubrichtung hinter der hinteren mikroporösen Umlenkwalze 28 befindet sich ein erstes (nicht gezeigtes) Kühlwerk mit etwa auf 20°C gekühlten Kühlwalzen, die geeignet sind, die Folienbahn von einer Temperatur von etwa 70°C auf etwa 40°C zu kühlen. Die Kühlwalzen sind bevorzugt mit Teflonband beschichtet, um eine Anhaftung der Folienbahn bzw. Adhäsion zu vermeiden.
  • Hinter dem ersten Kühlwerk befindet sich ein (nicht gezeigtes) Lackwerk, das ausschließlich auf der bedruckten Seite der Folienbahn einen Dispersionslack aufträgt.
  • In Bahnvorschubrichtung hinter dem Lackwerk befindet sich eine Heißlufttrocknung mit etwa 80°C heißer Luft, die geeignet ist, etwaige noch vorhandene Lösungsmittelrückstände aufzunehmen und die Druckseite der Folienbahn zu trocknen.
  • Hinter der Heißlufttrocknungsstation befindet sich in Bahnvorschubsrichtung ein zweites Kühlwerk, das ebenfalls mit 20°C gekühlte Kühlwalzen aufweist, die geeignet sind, die Folientemperatur auf eine Temperatur von 25 bis 28°C zu senken.
  • Hinter dem zweiten Kühlwerk befindet sich ein Aufrollwerk, mit dem die bedruckte und ausreichend getrocknete Folienbahn aufgewickelt wird, wobei mit zunehmendem Radius der Wicklung die Geschwindigkeit der Wickelrolle sowie die Bahnspannung vermindert werden, sodass ein kontinuierlicher Wickelprozess mit konstanter Fördergeschwindigkeit sichergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren erlauben somit durch die einseitig angreifende Zugwalze eine Entkopplung des Druckbereichs vom Flammtrocknungsbereich, was die Gefahr der Beschädigung der Folie in der nach dem Stand der Technik nicht-abgekoppelten Flammtrocknungsphase erheblich reduziert. Ferner kann durch die vor und hinter der Flammtrocknungsstation angeordneten Umlenkwalzen eine erhebliche Platzeinsparung durch Verlagerung des Trocknungsvorgangs senkrecht zur ursprünglichen Druckvorschubrichtung erzielt werden. Die im Stand der Technik bislang hinzunehmenden Qualitätseinbussen sind beseitigt und der Ausschuss reduziert. Auch die Gefahr des Dublierens (ungenaue Punktabtimmung zwischen nachgeordneten Farbwerken) ist verringert.
  • Eine Alternative für die einseitig angreifende Zugwalze bzw. Vakuumwalze wären zweiseitige Walzen, wobei die obere Walze lediglich im druckmusterfreien Bereich der bedruckten Seite der Folie aufsetzt. Eine derartige Anordnung ist unter besonderen Bedingungen bevorzugt.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zur Bedruckung und Trocknung einer Kunststoff-Folienbahn (2), insbesondere PP-, PS- oder PE-Folienbahn, aufweisend mehrere Offset-Druckwerke (10, 12, 14, 16) zur Bedruckung der Folienbahn (2) mit unterschiedlichen Farbaufträgen und mindestens eine Flammtrocknungsstation (18) zur Flammtrocknung der bedruckten Seite der Folienbahn (2), gekennzeichnet durch eine zwischen einem letzten Druckwerk (16) und der mindestens einen Flammtrocknungsstation (18) angeordnete Zugwalze (24), die auf der unbedruckten Fläche der Folienbahn angreift und die Folienbahn auf Zug beansprucht, so dass die Bahnspannung im Flammtrocknungsbereich gegenüber der Bahnspannung im Druckbereich herabgesetzt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zugwalze (24) eine mit einer Vielzahl von an ihrer Mantelfläche gebildeten Öffnungen versehene angetriebene Vakuumwalze ist, wobei die Vakuumwalze eingerichtet ist, die Folienbahn durch ihre Öffnungen hindurch mit Unterdruck zu beaufschlagen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen dem letzten Druckwerk (16) und der Flammtrocknungsstation (18) sowie in Bahnvorschubrichtung hinter der Flammtrocknungsstation (18) jeweils eine in etwa 45° zur Bahnvorschubrichtung ausgerichtete Umlenkwalze (26, 28) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Umlenkwalzen (26, 28) als stationäre Luftpolster-Walzen ausgebildet sind, die aufgrund in der Mantelfläche gebildeter Öffnungen geeignet sind, die Folienbahn mit einem Luftpolster zu beaufschlagen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flammtrocknungsstation (18) eine Mehrzahl von Flammtrocknungseinrichtungen aufweist, deren Düsen einen Abstand von 0,5 bis 4 cm von der Folienbahn einhalten.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Flammtrocknungseinrichtungen jeweils eine Austrittsdüse für die Flamme aufweisen, deren freie Öffnungslänge durch endseitig angeordnete Verschlusseinrichtungen veränderbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Flammtrocknungsstation (18) wassergekühlt ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, wobei oberhalb der Flammtrocknungsstation (18) eine Absaugstation (30) für während des Flammtrocknungsprozesses gebildete Gase vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen Flammtrocknungsstation (18) und hinterer Umlenkwalze (28) ein Kühltunnel (32) angeordnet ist und hinter der hinteren Umlenkwalze (28) ein Kühlwerk angeordnet ist, wobei das Kühlwerk mit Teflon beschichtete Kühlwalzen aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Bereich der Flammtrocknungsstation unterhalb Folienbahn (2) angeordnete gekühlte Walzen vorgesehen sind, die als Stützwalzen für die Folienbahn dienen
  11. Verfahren zur Bedruckung und Trocknung einer Kunststoff-Folienbahn (2), insbesondere PP-, PS- oder PE-Folienbahn, wobei die Folienbahn (2) im Offset-Druck mit unterschiedlichen Farbaufträgen bedruckt und anschließend auf der bedruckten Seite einer Flammtrocknung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbahn nach der Bedruckung und vor der Flammtrocknung an ihrer unbedruckten Seite auf Zug beansprucht wird, so dass die Bahnspannung im Flammtrocknungsbereich gegenüber der Bahnspannung im Druckbereich herabgesetzt ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Folienbahn (2) nach der Bedruckung und vor der Flammtrocknung sowie in Bahnvorschubrichtung hinter der Flammtrocknung jeweils in etwa 90 ° umgelenkt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Folienbahn (2) bei der Umlenkung durch ein Luftpolster geführt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Breite der Flamme bei der Flammbetrocknung einstellbar ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die während der Flammtrocknung gebildeten Gase abgesaugt werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Folienbahn zwischen Flammtrocknung und hinterer Umlenkung und nach der hinteren Umlenkung gekühlt wird.
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