DE19751383B4

DE19751383B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen

Info

Publication number: DE19751383B4
Application number: DE19751383A
Authority: DE
Inventors: Reiner Haas; Günter Hess
Original assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Current assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: US6413580B1; JP2001523605A; DE19751383A1; JP3625767B2; WO1999026786A1

Abstract

Verfahren zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen (2), wobei einem in Richtung auf den Druckbogen (2) gerichteten Luftstrom (8) Puder beigemischt wird, so dass dieser Puder vom Luftstrom (8) zum Druckbogen (2) transportiert wird, und wobei der den Puder mitführende Puderluftstrom (8) von einem puderfreien, ihn wenigstens teilweise umhüllenden Stützluftstrom (13) umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Puderluftstrom (8) von zwei Puderluftstrahlen (8') gebildet wird, die aus zwei divergierenden, quer zur Transportrichtung des Druckbogens (2) angeordneten ersten Düsen (9) ausgeblasen werden und der Stützluftstrom (13) von mehreren nebeneinander quer zur Transportrichtung angeordneten Luftstrahlen (13') gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen.

Eine derartige Vorrichtung ist z. B. aus der DE-AS 12 52 703 bekannt. Dort sind an einem Balken mehrere Düsengrundkörper befestigt, welche fächerartig einen Tragluftstrom abgeben, dem ein mit Puder beladener Luftstrom zugeleitet wird. Dies ist erforderlich, da die Druckfarbe auf den einzelnen Druckbogen beim Abstapeln der Druckbogen noch feucht ist und daher die Druckbogen mittels des Puders auf Abstand zueinander gehalten werden müssen. Da der Abstand der einzelnen Düsengrundkörper aufgrund des vorbeilaufenden Greifers für die Druckbogen relativ groß ist und in der Regel 50 bis 150 mm beträgt, muss der Tragluftstrom so eingestellt werden, dass der Puder mit Sicherheit zum Druckbogen transportiert wird. Da die Greifergeschwindigkeit bei einer Druckleistung von 18.000 Bogen pro Stunde relativ hoch ist und etwa 4 m/s beträgt, herrschen relativ hohe Querströmungen, die den Tragluftstrom und somit den Puderauftrag negativ beeinträchtigen, d. h. der Tragluftstrom kann sich u. U. nicht wie gewünscht vertikal nach unten ausbreiten und das Puder gezielt auf den Druckbogen abladen. Daher wird der Tragluftstrom so eingestellt, dass er einen relativ hohen Luftimpulsstrom besitzt, der im Bereich von 0,04 N liegt. Außerdem sind die einzelnen Düsen an jedem Düsengrundkörper so angeordnet, dass mehrere Tragluftströme eines Düsengrundkörpers einen fächerartigen Strahl bilden, wobei die einzelnen Tragluftströme sich relativ rasch nach dem Austritt aus der Düse zu diesem fächerartigen Strahl vereinen. Die Düsengrundkörper sind so angeordnet, dass die fächerartigen Strahlen ineinander übergehen. Auf diese Weise soll der Druckbogen relativ gleichmäßig mit Puder bestäubt werden. Als nachteilig wird jedoch angesehen, dass derartige Fächerstrahlen relativ anfällig gegen Querströmungen sind und der Druckbogen mit einem relativ großen Luftimpulsstrom beaufschlagt wird.

Dies führt jedoch zu einer nachteiligen Beeinflussung des Papierlaufs des Druckbogens.

Aus der JP-A-62-068,754 ist zwar eine Bestäubungsvorrichtung zum Bestäuben von Papierbogen bekannt geworden, jedoch kann mit dieser Vorrichtung der Bogen nicht über die gesamte Breite gleichmäßig bestäubt werden, da ein diskreter elektrostatisch aufgeladener Puderstrahl direkt auf den elektrostatisch aufgeladenen Bogen geblasen wird, so dass die Puderteilchen auf direktem Weg zum Bogen transportiert werden. Ein nicht orthogonal zur Bogenoberfläche verlaufender Puderstrahl würde sofort in Richtung auf den Bogen abgelenkt werden. Zum Ablenken des Puderstroms wäre ein erhöhter Luftstrom nötig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem bzw. der der Druckbogen optimaler bestäubt werden kann, der Verlust an Puder verringert wird und der Druckbogen mit einem geringeren Luftimpulsstrom beaufschlagt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht also vor, dass zusätzlich zum Luftstrom, welcher mit Puder beladen ist, ein weiterer Luftstrom, nämlich ein Stützluftstrom erzeugt wird, welcher den Puderluftstrom zumindest teilweise umgibt und diesen in Richtung auf den Druckbogen stützt und schützt. Der Stützluftstrom bildet sozusagen einen Mantel bzw. eine Schutzhülle um den Puderluftstrom, so dass dieser zum einen über eine längere Strecke gebündelt bleibt, zum anderen eventuell vorherrschende Querströmungen nicht direkt auf den Puderluftstrom einwirken, sondern zunächst auf den Stützluftstrom auftreffen. Durch die Umhüllung des Puderluftstroms mit puderfreier Luft werden die Wechselwirkungen dieses Puderluftstroms mit der Umgebungsluft verhindert oder zumindest wesentlich vermindert. Eventuelle Störluft reißt lediglich puderfreie Luft aus dem Stützluftstrom mit, wodurch aber kein Puderverlust entsteht.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass durch die Umhüllung des Puderluftstroms dieser wesentlich länger seine Form beibehält, so dass ein geringerer Luftimpulsstrom erforderlich ist, um das Puder zum Druckbogen zu transportieren. Es hat sich gezeigt, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Luftimpulsstrom im Bereich von 0,01 bis 0,02 N benötigt wird. Dies führt jedoch auch dazu, dass der Papierlauf verbessert wird, da der Druckbogen weniger stark belastet wird.

Dabei wird der Stützluftstrom von mehreren Luftstrahlen gebildet. Anstelle eines ringförmigen Stützluftstromes kann dieser auch von mehreren, z. B. von vier einzelnen Luftstrahlen gebildet werden, die unmittelbar nach dem Austritt aus den zusätzlichen Düsen sich zu einem Hüllstrahl oder zu mehreren Teilhüllstrahlen vereinen.

Vorteilhaft wird der Puderluftstrom an den zur Transportrichtung des Druckbogens orthogonalen Seiten vom Stützluftstrom abgestützt. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der Puderluftstrom vom Stützluftstrom geschützt wird, so dass durch die Greifer verursachte Querströmungen nur einen relativ geringen Einfluss auf den Puderluftstrom haben.

Vorteilhaft ist der Puderluftstrom ein diskreter Rundstrahl, da dieser besser für den Transport des Puders zum Druckbogen geeignet ist. Rundstrahlen sind außerdem weniger anfällig gegen Querströmungen als Flachstrahlen.

Die eingangs genannte Aufgabe wird auch mittels einer Vorrichtung gelöst die die Merkmale des Anspruchs 4 aufweist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden also zwei voneinander unterschiedliche Luftströme abgegeben. Über den einen Luftstrom, den Puderluftstrom, wird der Puder zum Druckbogen transportiert. Der andere Luftstrom ist puderfrei und dient dazu, den Puderlufstrom zu stützen und zu schützen. Durch die Stützung des Puderluftstroms wird bewirkt, dass dieser über einen weiten Bereich seine Form beibehält. Die Schutzfunktion wird darin gesehen, dass eventuelle Störungen durch Querströmungen nicht direkt auf den Puderluftstrom einwirken und Puder mitreißen, sondern allenfalls auf den Stützluftstrom einwirken, welcher puderfrei ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass jeder ersten Düse vier weitere Düsen zugeordnet sind. Diese vier weiteren Düsen bilden vier Teilluftströme, welche sich relativ rasch nach dem Austritt aus den weiteren Düsen zum Stützluftstrom vereinen. Vorteilhaft besitzt der Stützluftstrom die gleiche Strömungsgeschwindigkeit wie der Puderluftstrom, so dass die beiden Ströme sich störungsfrei aneinander anlegen können und im Wesentlichen nicht vermischen.

Um Querstörungen optimal entgegenwirken zu können, sind die weiteren Düsen im Wesentlichen quer zur Transportrichtung der Druckbogen am Düsengrundkörper angeordnet. Auf diese Weise wird der Puderluftstrom quasi durch einen insbsondere beidseitigen Schutzvorhang geschützt.

Erfindungsgemäß ist die erste Düse für den Puderluftstrom so ausgebildet, dass der Puderluftstrom ein Rundstrahl ist. Rundstrahlen haben, wie bereits erwähnt, den wesentlichen Vorteil, dass sie aufgrund ihrer geringeren Oberfläche relativ wenig störanfällig sind und den Puder optimal in die gewünschte Richtung transportieren.

Erfindungsgemäß ist die erste Düse relativ lang ausgebildet, so dass sich der Rundstrahl in der Düse ausformen kann und seine Form relativ lange, auch ohne den Stützluftstrom, beibehält.

Vorteilhaft ist der Querschnitt der ersten Düse wesentlich größer als der der zweiten Düse. Da der Stützluftstrom nicht zum Transport von Puder benötigt wird, sondern lediglich zum Stützen und zum Schutz gegen Störeinflüsse, kann dieser als relativ dünner Mantel ausgebildet sein. Dies hat auch den wesentlichen Vorteil, dass der Luftimpulsstrom, wie bereits oben erwähnt, verringert wird und dadurch der Papierlauf des Druckbogens verbessert wird. Außerdem kann der Puderluftstrom aufgrund der schützenden Hülle mit einen geringeren Impulsstrom dem Druckbogen zugeführt werden, wobei der Luftimpulsstrom des Stützstroms in der Regel zudem noch geringer ist als der des Puderluftstromes.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Düsengrundkörper zwei erste Düsen und jeweils vier den ersten Düsen zugeordnete weitere Düsen aufweist. Es sind auch Düsenkörper mit drei ersten Düsen denkbar. Auf jeden Fall ist es nicht erforderlich, Düsenkörper mit einer Vielzahl von Düsen zu versehen, um einen fächerartigen Austrag des Puders zu gewährleisten. Es genügt, zwei oder drei erste Düsen vorzusehen, über welche der Puder im Puderluftstrom ausgetragen wird.

Eine besondere Ausführungsform des Düsenkörpers sieht vor, dass die Düsen in wenigstens zwei, insbesondere drei Ebenen quer zur Transportrichtung angeordnet sind. Dabei sind in einer oder zwei Ebenen die weiteren Düsen für den Stützluftstrom und in einer Ebene die Düsen für den Puderluftstrom vorgesehen. Hierdurch wird die Voraussetzung geschaffen, dass die einzelnen Teilluftströme relativ rasch den Stützluftstrom bilden und die zwei oder drei Puderluftströme, die relativ lange als Rundstrahl den Puder in Richtung zum Druckbogen transportieren, sich erst kurz vor der Druckbogenoberfläche mit benachbarten Puderluftströmen zu einem fächerförmigen Strahl vereinen.

Ein einfacher Aufbau des Düsengrundkörpers wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass dieser im Bereich der Düsen plattenartig aufgebaut ist, wobei die einen Platte mit den ersten und die anderen Platten mit den weiteren Düsen versehen sind. Dieser plattenartige Aufbau hat den wesentlichen Vorteil, dass der Düsengrundkörper modulartig zusammengesetzt werden kann und auf diese Weise an die Spritzgusstechnik angepasst werden kann.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In der Zeichnung zeigen:
1 einen Schnitt durch einen an einem Balken befestigten Düsengrundkörper;
2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II gemäß 1;
3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III gemäß 2;
4 einen Schnitt IV-IV gemäß 1; und
5 einen Schnitt V-V gemäß 1.
In der 1 ist andeutungsweise ein Greifer 1 dargestellt, welcher einen Druckbogen 2 in Richtung des Pfeils 3 transportiert (Transportrichtung). Oberhalb des Druckbogens 2 und mit einem Abstand zum Druckbogen 2, der ein ungehindertes Vorbeilaufens des Greifers 1 gewährleistet, befinden sich mehrere Düsengrundkörper 4, von denen einer dargestellt ist. Diese Düsengrundkörper 4 sind an einem quer zur Transportrichtung 3 sich erstreckenden Balken 5 derart befestigt, dass sie in Richtung des Balkens 5, d. h. quer zur Transportrichtung 3 und orthogonal zur Zeichenebene verschoben und am Balken 5 fixiert werden können. Der Düsengrundkörper 4 weist ein Gehäuse 6 auf, in welchem ein Strömungskanal 7 für einen mit Puder beladenen Puderluftstrom 8 vorgesehen ist. Dieser Strömungskanal 7 mündet an einer ersten Düse 9 aus dem Düsengrundkörper 4 aus. Der Düsenkopf 11 des Düsengrundkörpers 4 ist sandwichartig aus mehreren Platten aufgebaut, was deutlich aus 1 erkennbar ist. Der Strömungskanal 7 ist von einem Luftkanal 10 umgeben, in welchem puderfreie Luft geführt wird. Im Düsenkopf 11 befinden sich außerdem weitere Düsen, aus welchen Stützluftstrahlen 13' ausmünden. Diese weiteren Düsen 12 sind mit dem Luftkanal 10 verbunden.
Aus 2, die eine Frontansicht II zeigt, ist erkennbar, dass der Luftkanal 10 über Bohrungen 14 mit Ringkanälen 15 verbunden ist, über welche die puderfreie Luft den weiteren Düsen 12 zuströmt. Außerdem ist in den 1 und 2 deutlich dargestellt, dass der Düsenkopf 11 derart prismatisch gestaltet ist, dass an einer vorderen Stirnfläche 16 die erste Düse ausmündet und an abgeschrägten Seitenflächen 17 die weiteren Düsen 12 ausmünden. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der Stützluftstrom 13 vor dem Puderluftstrom 8 ins Freie ausmündet und auf diese Weise bereits ein Mantel ausgebildet werden kann, in welchen der Puderluftstrom 8 eingeblasen wird.
Aus den 2 und 3 sind die Stirnfläche 16 und die Seitenflächen 17 deutlich erkennbar und beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Düsenkopf 11 zwei erste Düsen 9 und jeweils vier den ersten Düsen 9 zugeordnete weitere Düsen 12 auf. Außerdem ist erkennbar, dass der Querschnitt der ersten Düsen 9 wesentlich größer ist als der Querschnitt der weiteren Düsen 12, so dass der die ersten Düsen 9 verlassende Puderluftstrom 8 ein wesentlich größeres Volumen aufweist als der die weiteren Düsen 12 verlassende Stützluftstrom.
Aus 1 ist außerdem erkennbar, dass der Puderluftstrahl 8' im Wesentlichen als gebündelter Stahl in Richtung auf den Druckbogen 2 aus der ersten Düse 9 ausgeblasen wird. Dies ist auch im Schnitt IV-IV (4) deutlich dargestellt, wo der Puderluftstrahl 8' mit angedeutetem Puder noch einen Rundstrahl bildet. Die aus den weiteren Düsen 12 ausgeblasenen Teilluftströme mit wesentlich geringerem Volumen haben sich zum Teil schon vereint und bilden den den Puderluftstrom 8 flankierenden Stützluftstrom 13. Dieser Stützluftstrom 13 muss den Puderluftstrom 8 nicht unbedingt vollständig umgeben. Es genügt, wenn der Stützluftstrom 13 den Puderluftstrom 8 gegen Störeinwirkungen, die vom vorbeieilenden Greifer 1 herrühren, schützt. Außerdem können sich die beiden Puderluftstrahlen 8' seitlich, d. h. in Richtung auf einander zu ausweiten, so dass sie im Bereich der Druckbogenoberfläche sich miteinander vermischen und als kontinuierlicher, puderbeladener Luftstrahl auf den Druckbogen auftreffen. Nicht nur die Puderluftstrahlen 8' breiten sich in Querrichtung aus, sondern auch die Stützluftstrahlen 13', so dass sie allmählich einen geschlossenen Vorhang bilden, zwischen dem sich die Puderluftstrahlen 8' befinden.
Aus dem in 5 dargestellten Schnitt V-V ist deutlich erkennbar, dass der Puderluftstrahl 8' beidseitig vom Stützluftstrom 13 flankiert ist. Dieser Stützluftstrom 13 stützt also den Puderluftstrahl 8' von der Düse 9 bis zum Auftreffen auf den Druckbogen 2 und hält diesen in Transportrichtung 3 gebündelt. Außerdem werden bei einer Störung lediglich Luftteile aus dem Stützluftstrom 13, jedoch nicht aus dem Puderluftstrahl 8' weggerissen. Da die einzelnen Puderluftstrahlen 8' erst kurz vor dem Auftreffen auf dem Druckbogen 2 verschmelzen und bis dahin diskrete Rundstrahlen sind, können sie wesentlich einfacher gegen die Umgebung abgeschirmt werden, wodurch zum einen weniger zusätzliche Luft benötigt wird, zum anderen diese Luft einen geringeren Luftimpulsstrom besitzt.

Claims

Verfahren zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen (2), wobei einem in Richtung auf den Druckbogen (2) gerichteten Luftstrom (8) Puder beigemischt wird, so dass dieser Puder vom Luftstrom (8) zum Druckbogen (2) transportiert wird, und wobei der den Puder mitführende Puderluftstrom (8) von einem puderfreien, ihn wenigstens teilweise umhüllenden Stützluftstrom (13) umgeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Puderluftstrom (8) von zwei Puderluftstrahlen (8') gebildet wird, die aus zwei divergierenden, quer zur Transportrichtung des Druckbogens (2) angeordneten ersten Düsen (9) ausgeblasen werden und der Stützluftstrom (13) von mehreren nebeneinander quer zur Transportrichtung angeordneten Luftstrahlen (13') gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Puderluftstrom (8) an dem zur Transportrichtung (3) des Druckbogens (2) orthogonalen Seiten vom Stützluftstrom (13) abgestützt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Puderluftstrahl (8') ein diskreter Rundstrahl ist und die Puderluftstrahlen (8') erst kurz vor dem Auftreffen auf dem Druckbogen (2) zum Puderluftstrom (8) verschmelzen.
Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer ersten Düse (9) zur Abgabe eines mit Puder beladenen Luftstrahls (8'), der in Richtung auf die Druckbogen (2) gerichtet ist, und mit wenigstens einer Düse (12) zur Abgabe eines puderfreien, den Puderluftstrahl (8') wenigstens teilweise umhüllenden Stützluftstrahl (13'), dadurch gekennzeichnet, dass neben der ersten Düse (9) zur Abgabe des Puderstrahls (8') eine weitere Düse (9) zur Abgabe eines weiteren Puderstrahls (8') vorgesehen ist, und die Achsen der beiden ersten Düsen (9) in Richtung des Druckbogens (2) divergieren, und neben der Düse (12) für den Stützluftstrahl (13') weitere Düsen (12), für jeweils einen weiteren Stützluftstrahl (13') vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Düsen (12) im Wesentlichen quer zur Transportrichtung (3) der Druckbogen (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düse (9) für den Puderluftstrahl (8') so ausgebildet ist, dass der Puderluftstrahl (8') ein Rundstrahl ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düse (9) relativ lang ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der ersten Düse (9) wesentlich größer ist als der der zweiten Düse (12).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsengrundkörper (4) zwei erste Düsen (9) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (9, 12) in wenigstens zwei Ebenen quer zur Transportrichtung (3) und insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Druckbogens (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsengrundkörper (4) plattenartig aufgebaut ist, wobei die eine Platte mit der ersten Düse (9) und die anderen Platten mit den weiteren Düsen (12) versehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Puderluftstrahl (8') später aus dem Düsengrundkörper (4) ausmündet als der Stützluftstrahl (13').
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der die Düsen (9, 12) aufweisende Bereich des Düsengrundkörpers (4) im Wesentlichen prismatisch ausgebildet ist und eine zum Druckbogen (2) im Wesentlichen parallele Stirnfläche (16) und zwei dazu abgeschrägte Seitenflächen (17) aufweist und in der Stirnfläche (16) die erste Düse (9) und in den Seitenflächen (17) die weiteren Düsen (12) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass vier weitere Düsen (12) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (9, 12) in drei Ebenen quer zur Transportrichtung (3) und insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Druckbogens (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (9, 12) im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Druckbogens (2) angeordnet sind.