DE10115670C1 - Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche(n) einer bewegten Materialbahn - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Reinigung von Oberflächen, insbesondere von Papierbahnen in der Druckindustrie, vorgeschlagen, die wenigstens eine in Kontakt mit der Oberfläche der Papierbahn (1) bringbare und entgegen der Vorschubrichtung (P) der Papierbahn (1) drehbare Reinigungsrolle (5', 5'') enthält; diese Reinigungsrolle (5', 5'') umfasst eine Welle (9), auf der eine Anzahl von Baumwoll-Ringscheiben (10) und von Karton-Ringscheiben (11) aneinander abwechselnd dicht gepackt aufgeschoben sind, wobei der Außendurchmesser der Baumwoll-Ringscheiben (10) größer ist als der der Karton-Ringscheiben (11) und die Umfangsflächen der Baumwoll-Ringscheiben (10) aufgefasert sind (Fig. 4). Die Ausfaserungen der dicht gepackten Baumwoll-Ringscheiben (5', 5'') ergeben unter der Wirkung der Fliehkraft eine höchstfeine Kontaktfläche der Reinigungsrollen (5', 5'') für einen schonenden Kontakt mit der Oberfläche der Papierbahn (1) und eine dennoch wirkungsvolle Reinigung der Oberfläche von anhaftenden Fasern und Staubteilchen, insbesondere bei Recycling-Papier.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche(n) einer in einer Vorschubrichtung bewegten Mate­ rialbahn, insbesondere von Papierbahnen in der Druckindu­ strie, die wenigstens eine in Kontakt mit der Oberfläche der Materialbahn bringbare und entgegen der Vorschubrichtung die­ ser Materialbahn drehbare Reinigungsrolle enthält, die eine Welle umfasst.

Durch die DE 199 03 887 A1 ist eine Bogenrotationsdruckma­ schine zum beidseitigen Bedrucken eines Bedruckstoffbogens bekannt, die Reinigungsvorrichtungen enthält, die Vorder- und Rückseite des Bedruckstoffbogens vor dem Druckvorgang von Staub und Verunreinigungen reinigen. Als Reinigungsvorrich­ tungen werden Bürstenwalzen vorgeschlagen.

Nach der DE 27 05 477 A1 ist in einer Druckmaschine eine Reingungsrolle zum Entfernen von Feststoffteilchen von dem zu bedruckenden Material vorgesehen, die aus einem zylindrischen Kern besteht, über den eine passende Hülle aus Lammwolle ge­ schoben und befestigt ist.

Die US 2 781 535 beschreibt eine Reinigungsmaschine für Mate­ rialbogen, die mehrere Stationen umfasst, nämlich eine auto­ matische Zufuhrstation, eine erste Waschstation, eine Schrub­ berstation, eine Spülstation und eine Trockenstation. Dabei enthält die Schrubberstation eine drehbare Bürste, die mit einer Andruckrolle zusammenwirkt.

Die Wiederverwertung von Altpapier bei der Herstellung be­ stimmter Papiersorten ist einerseits im Hinblick auf den Um­ welt- und Naturschutz zu begrüßen, es musste aber anderer­ seits eine deutliche Verschlechterung bei der Qualität der betreffenden Papiere hingenommen werden und dies hat, z. B. beim Offset- und Zeitungsdruck, neue Probleme entstehen las­ sen. Das Recycling-Papier ist grobfaseriger, also in ver­ stärktem Maße rauh; es haften ihm deshalb auch vermehrt lose Fasern aus der Herstellung und Staub an und auch Feuchtigkeit wird von ihm länger und vermehrt gehalten.

Auch bisher wird in der Druckindustrie eine Oberflächenreini­ gung des in Bahnen zugeführten Papiers vor dem eigentlichen Druckvorgang vorgenommen. Diese erfolgt bevorzugt kontaktlos entweder mit einem Luftgebläse oder durch Absaugen mit Hilfe eines in einer dafür vorzusehenden Kammer erzeugten Vakuums. Bei den Recycling-Papieren haben sich diese Verfahren aber als unzureichend erwiesen, da die vermehrt anhaftenden und gleichzeitig groberen Fasern verstärkt zusammenhängen. Die Luftschicht über der Papierbahn wird bei diesen Verfahren mitgerissen, was zu einer laminaren Strömung an der Oberflä­ che des Papiers führt.

Der Gedanke, die Fasern, wie bereits bei anderen Materialien bekannt, mit Hilfe von Bürsten zu lösen, die mit der Pa­ pieroberfläche in Kontakt gebracht werden, wurde hier bald wieder verworfen. Es müssen dies nämlich Spezialbürsten sein, um ein Aufreißen des Papiers zu vermeiden. Außerdem hat sich gezeigt, dass der Kontakt solcher Bürsten mit der Papierober­ fläche nicht ausreichend, insbesondere nicht ausreichend gleichmäßig ist. Dies liegt zum einen an der Rauhheit des Pa­ piers selbst und zum anderen daran, dass die Bürstenborsten nicht gleichmäßig lang und gleichzeitig verhältnismäßig steif sind und sich deshalb nicht geschmeidig an die Papieroberflä­ che anlegen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Reinigung der Oberflächen einer Materialbahn zu schaffen, die sich ins­ besondere für den Einsatz in Druckmaschinen eignet und mit der auch die Oberfläche von Recycling-Papier vor dem eigent­ lichen Druckvorgang in zufriedenstellender Weise von Anhaf­ tungen befreit werden kann, ohne dass irgendwelche uner­ wünschten Nebenwirkungen auftreten. Selbstverständlich darf das Papier keinesfalls beschädigt werden, und es dürfen z. B. auch keine Verwerfungen des Papiers auftreten.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Vor­ richtung dadurch erreicht, dass auf die Welle der Reinigungs­ rolle eine Anzahl von Baumwoll-Ringscheiben und von Karton- Ringscheiben einander abwechselnd dicht gepackt aufgeschoben sind, wobei der Außendurchmesser der Baumwoll-Ringscheiben größer ist als der Außendurchmesser der Karton-Ringscheiben und die Umfangsflächen der Baumwoll-Ringscheiben aufgefasert sind.

Die sich bei der Drehung der Reinigungsrollen durch die Fliehkraft aufstellenden Baumwollfasern ergeben eine sehr feine und sehr gleichmäßige Kontaktfläche, die mit der Mate­ rialbahn oder Papierbahn in eine sehr sanfte und schonende Berührung gebracht werden kann, bei der die Baumwollfasern aber dennoch die Oberfläche der Materialbahn bzw. Papierbahn wirkungsvoll von anhaftenden, losen Fasern und Staub be­ freien. Die Karton-Ringscheiben geben der Anordnung die nö­ tige Stabilität.

Die Baumwoll-Ringscheiben können bis auf die Höhe der Karton- Ringscheiben aufgefasert sein; eine genügende Länge der Baum­ wollfasern gibt ihnen die gewünschte Geschmeidigkeit für den schonenden Kontakt an der Oberfläche der Materialbahn.

Das Paket aus Baumwoll-Ringscheiben und Karton-Ringscheiben wird vorzugsweise auf der Welle durch beidseitige Stellringe mit Stellschrauben festgezogen, so dass es sicher positio­ niert ist und nicht als Ganzes oder in einzelnen Scheiben auf der Welle wandern kann. Es lässt sich so auch die Dicke des Pakets ohne weiteres an unterschiedliche Material- oder Pa­ pierbahnbreiten anpassen, die auf einer Druckmaschine verar­ beitet werden können.

Vorzugsweise sind in der Vorrichtung zwei Reinigungsrollen vorgesehen, von denen die eine mit der Oberseite der Mate­ rialbahn und die andere mit der Unterseite der Materialbahn in leichte Berührung zu bringen ist. Die Materialbahn wird so in einem Zug beidseitig gereinigt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Reinigungs­ rollen in je einem Gehäuse untergebracht und diese beiden Ge­ häuse jeweils über einen Vakuumanschluss mit dem Saugan­ schluss eines Gebläses verbunden. Durch den entstehenden Un­ terdruck werden von der Material- bzw. Papieroberfläche abge­ kehrte Fasern und Staub abgesaugt, soweit sie nicht durch elektrostatische Aufladung an den Reinigungsrollen festgehal­ ten werden. Es wird so sicher vermieden, dass Fasern oder Staub auf die Materialoberfläche zurückfallen. Eine in der Verbindungsleitung zwischen den Gehäusen und dem Gebläse vor­ gesehene Filtervorrichtung, hält abgesaugten Staub und Fasern zurück.

Bevorzugt sind die Reinigungsrollen in Vorschubrichtung der Materialbahn versetzt angeordnet und um eine gemeinsame Mit­ telachse gemeinsam verschwenkbar. Dazu können die Reinigungs­ rollen beidseitig durch Bügel verbunden sein, in deren Enden Lagerzapfen der Reinigungsrollen drehbar gelagert sind und die gemeinsam um die Mittelachse drehbar sind. Damit ist es möglich ohne zusätzlichen Platzbedarf, die Reinigungsrollen bei Bedarf, etwa bei Wartungsarbeiten an der Maschine oder wenn eine neue Materialbahn eingezogen werden soll, aus ihrer Kontaktposition anzuheben.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Papierbahnen in Druckmaschinen beschränkt, es können z. B. auch Kunststoffbah­ nen auf die gleiche Weise gereinigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der anhängenden Zeich­ nungen beispielhaft näher beschrieben; Es zeigen

Fig. 1 wie eine von einer Papierrolle ablaufende Papierbahn eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung passiert, die der Druckstation einer Druckmaschine vorgeschaltet ist,

Fig. 2 den Blick auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Vorschubrichtung der Papierbahn,

Fig. 3 schematisch den Aufbau einer Reinigungsrolle als wesentlichen Bestandteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 schematisch die Ansicht einer Reinigungsrolle in Vor­ schubrichtung der Papierbahn und

Fig. 5 schematisch die Seitenansicht einer bevorzugten Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung quer zur Vorschubrichtung der Papierbahn.

In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie eine Papierbahn 1 von einer Vorratsrolle 2 abgenommen und in Richtung des Pfei­ les P einer nicht dargestellten Druckmaschine zugeführt wird. Auf diesem Weg zwischen Vorratsrolle 2 und Druckmaschine pas­ siert die Papierbahn 1 eine Reinigungsstation 3, in der ihre Oberfläche beidseitig von anhaftendem Staub, Flusen und Fa­ sern aus der Papierherstellung gereinigt wird. In der darge­ stellten Ausführungsform besteht die Reinigungsstation 3 aus zwei spiegelbildlich gleichen Gehäusen 4' und 4" mit tra­ pezförmigen Querschnitt, von denen das eine über der Papier­ bahn 1, das andere unter der Papierbahn 1 angeordnet ist. In beiden Gehäusen 4' und 4" ist jeweils eine quer zur Papier­ bahn 1 stehende Reinigungsrolle 5', 5" angeordnet, die beide zur Drehung entgegen der Papiervorschubrichtung P angetrieben werden können. Über je einen Vakuumanschluss 6' und 6" sind die beiden Gehäuse 4' und 4" mit dem Sauganschluss eines Ge­ bläses 7 verbunden. Dies ist deutlicher noch in Fig. 2 darge­ stellt, die eine Ansicht der Vorrichtung in Richtung P des Papiervorschubs wiedergibt. Zu sehen sind auch hier die bei­ den Gehäuse 4' und 4" der Reinigungsstation 3 zwischen denen die Papierbahn 1 hindurchläuft. Über die seitlichen Vakuuman­ schlüsse 6' und 6" sind die beiden Gehäuse 4' und 4" zunächst mit einer Filtervorrichtung 8 verbunden, von der dann die pneumatische Verbindung weitergeführt ist zu dem Gebläse 7. In der Filtervorrichtung 8 wird die von dem Gebläse 7 aus den Gehäusen 4' und 4" abgesaugte Luft von Staub- und anderen Schwebeteilchen befreit; vorteilhaft kann an der Filtervor­ richtung 8 eine (nicht dargestellte) Anzeige für einen not­ wendigen Filterwechsel vorgesehen sein.

Fig. 3 zeigt in Perspektive und schematisch den Aufbau einer Reinigungsrolle 5', 5", Fig. 4 zeigt die Frontalansicht einer solchen Reinigungsrolle 5', 5". Auf eine Welle 9 sind ab­ wechselnd kreisrunde Ringscheiben aus einem Baumwollgewebe 10 und vorzugsweise ebenfalls kreisrunde Ringscheiben aus Karton 11 oder einer starken Pappe aufgeschoben. Wie zu erkennen ist, haben die Baumwoll-Ringscheiben 10 einen deutlich größe­ ren Außendurchmesser als die Karton-Ringscheiben 11; mit ihrem Innendurchmesser passen die Ringscheiben 10 und 11 ge­ nau auf den Außendurchmesser der Welle 9. In der tatsächli­ chen Ausführung sind die Ringscheiben 10 und 11 dicht an dicht nebeneinander angeordnet, und mit Hilfe von Stellringen 12 zusammengezogen und festgehalten; so dass die einzelnen Umfangsflächen der Baumwoll-Ringscheiben 10 sich quasi zu einer Mantelfläche der Reinigungsrollen 5', 5" zusammenfügen; die Karton-Ringscheiben 11 geben der Anordnung die nötige Stabilität. An einem oder beiden der Stellringe 12 können vorteilhaft Stellschrauben 13 vorgesehen sein. Durch die Stellringe 12 ragen die Lagerzapfen 14 der Welle 9 ab.

Nachdem die Ringscheiben 10 und 11 auf die Welle 9 aufgescho­ ben und festgezogen sind, werden die Baumwoll-Ringscheiben 10 an ihrem Umfang mit einem Werkzeug möglichst gleichmäßig auf­ gefasert. Dazu kann die Reinigungsrolle 5', 5" auf eine Dreh­ bank gespannt werden, und, während sie in Drehung versetzt wird, wird ein geeignetes Werkzeug an der Umfangsfläche ent­ lang geführt. Das Auffasern der Baumwoll-Ringscheiben 10 kann bis auf die Tiefe der Karton-Ringscheiben 11 erfolgen; die tiefe der Ausfaserungen beeinflusst ihre Geschmeidigkeit.

Wenn bei ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz in der Reinigungs­ station 3 die Reinigungsrollen 5', 5" dann in Drehung ver­ setzt werden, richten sich die Ausfaserungen in Folge der Fliehkraft auf und gelangen dabei in eine sehr sanfte aber auch äußerst gleichmäßige Berührung mit der Oberfläche der Papierbahn 1. Die Baumwollfasern ergeben so eine höchstfeine Kontaktoberfläche der Reinigungsrollen 5', 5", über die die Reinigung der Oberfläche sehr schonend aber dennoch sehr ef­ fektiv bewirkt werden kann. Von den Reinigungsrollen 5, 5' abgekehrte Fasern und Staubteilchen werden von dem Gebläse 7 abgesaugt und in der Filtervorrichtung 8 zurückgehalten oder bleiben infolge elektrostatischer Aufladung in den Reini­ gungsrollen 5', 5" teilweise hängen; es wird in jedem Fall sicher vermieden, dass sie sich wieder an die Papieroberflä­ che anlegen können.

Das Paket aus Baumwoll-Ringscheiben 10 und Karton-Ringschei­ ben 11 muss für eine effektive Reinigung die gesamte Breite einer zu reinigenden Papierbahn 1 abdecken. Es kann in vor­ teilhafterweise an unterschiedliche, mit einer Druckmaschine zu verarbeitenden Papierbahnbreiten angepasst werden, indem es auf der Welle 9 entsprechend schmaler oder breiter gepackt und mit den Stellringen 12 festgespannt wird. Die Länge der Welle 9 muss die als höchstmöglich vorgesehene Papierbahn­ breite überspannen.

Die Reinigung erfolgt, wie beschrieben, durch Kontakt der Baumwoll-Ringscheiben 10 mit der Oberfläche der Papierbahn 1. Während des Betriebs einer mit einer solchen Reinigungsvor­ richtung ausgerüsteten Maschine besteht deshalb gelegentlich auch die Notwendigkeit, die Reinigungsrollen 5', 5" aus ihrer Kontaktstellung mit dem Papier anzuheben, z. B. bei Wartungs­ arbeiten oder wenn eine neue Papierbahn eingelegt und einge­ führt werden soll.

Dazu sind die Reinigungsrollen 5', 5" nach einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 5 in ihren Gehäusen 4', 4" in Vor­ schubrichtung P der Papierbahn 1 zueinander versetzt angeord­ net und um ihre gemeinsame Mittelachse A gemeinsam ver­ schwenkbar. Sie können dazu, vorzugsweise beidseitig, mit einem Bügel 15 verbunden sein, in dessen Enden die Lagerzap­ fen 14 drehbar gelagert sind. Wird der Bügel 15 um die Achse A gedreht, so heben sich beide Reinigungsrollen 5', 5" von der Papierbahn 1 um ein ausreichendes Maß ab, ohne dass in der Höhe zusätzlicher Raumbedarf entsteht, wie es der Fall wäre, wenn die Reinigungsrollen 5', 5" senkrecht angehoben werden müssten. Auch gestaltet sich der Antrieb für die Dre­ hung des Bügels 15 wesentlich einfacher als für ein gleich­ zeitiges Anheben der Reinigungsrollen 5', 5".

Bezugszeichenliste

1

Papierbahn

2

Vorratsrolle

3

Reinigungsstation

4

',

4

" Gehäuse

5

',

5

" Reinigungsrolle

6

',

6

" Vakuumanschluss

7

Gebläse

8

Filtervorrichtung

9

Welle

10

Baumwoll-Ringscheibe

11

Karton-Ringscheibe

12

Stellring

13

Stellschrauben

14

Lagerzapfen

15

Bügel
A Mittelachse
P Vorschubrichtung

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Reinigung der Oberfläche(n) einer in einer Vorschubrichtung bewegten Materialbahn, insbeson­ dere von Papierbahnen in der Druckindustrie, die wenig­ stens eine in Kontakt mit der Oberfläche der Materialbahn bringbare und entgegen der Vorschubrichtung dieser Mate­ rialbahn drehbare Reinigungsrolle enthält, die eine Welle umfasst dadurch gekennzeichnet, dass auf die Welle (9) der Reinigungsrolle (5', 5") eine Anzahl von Baumwoll-Ringscheiben (10) und von Karton- Ringscheiben (11) einander abwechselnd dicht gepackt auf­ geschoben sind, wobei der Außendurchmesser der Baumwoll- Ringscheiben (10) größer ist als der Außendurchmesser der Karton-Ringscheiben (11) und die Umfangsflächen der Baum­ woll-Ringscheiben (10) aufgefasert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumwoll-Ringscheiben (10) bis auf die Höhe der Kar­ ton-Ringscheiben (11) aufgefasert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Paket aus Baumwoll-Ringscheiben (10) und Karton- Ringscheiben (11) auf der Welle (9) durch beidseitige Stellringe (12) mit Stellschrauben (13) festgezogen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Reinigungsrollen (5', 5") vorgesehen sind, von denen die eine (5') mit der Oberseite der Materialbahn (1) und die andere (5") mit der Unterseite der Materialbahn (1) in leichte Berührung bringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, dass die Reinigungsrollen (5', 5") in je einem Ge­ häuse (4', 4") untergebracht sind und diese beiden Ge­ häuse (4', 4") jeweils über einen Vakuumanschluss (6', 6") mit dem Sauganschluss eines Gebläses (7) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung zwischen den Gehäusen (4', 4") und dem Gebläse (7) eine Filtervorrichtung (8) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsrollen (5', 5") in Vorschubrichtung (P) der Materialbahn (1) versetzt angeordnet sind und um eine ge­ meinsame Mittelachse (A) gemeinsam verschwenkbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsrollen (5', 5") beidseitig durch Bügel (15) verbunden sind, in deren Enden Lagerzapfen (14) der Rei­ nigungsrollen (5', 5") drehbar gelagert sind und die ge­ meinsam um die Mittelachse (A) drehbar sind.