DE2715766B2 - Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorgangs - Google Patents

Description

der Anpreßwalze wird damit ein Dielektrikum eingebracht, das die Kapazität des aus der Elektrodenanordnung und der Anpreßwalze gebildeten Systems erhöht. Aufgrund der Beziehung Q = C- U steigt zunächst die Ladung an. Dieser Effekt überlagert sich der Koronaentladung. Ohne Strombegrenzung der einzelnen Spitze kommt es zum energiereichen Funkenüberschlag von der Spitze zu der Anpreßwalze, der das explosive Gemisch zündet. Der bei einer Funkenentladung einer Spitze fließende Kurzschlußstrom wird zweckmäßigerweise auf Stromstärken von unter 400 μΑ, vorzugsweise unter 250 μΑ begrenzt Im Sprühbetrieb der Spitzen ist der durch die einzelnen Spitzen fließende Strom zweckmäßigerweise auf etwa 2 μ bis etwa 2ö μΑ, vorzugsweise etwa 10 μ bis etwa 15 μΑ begrenzt.

Es ist günstig, wenn die Umgebung der Spitzen mit Ausnahme der Anpreßwalze frei von leitenden Materialien gehalten ist, auf welche die Elektronen und Ionen abfließen könnte.

Eine weitere Gefahr zu Auslösung von Explosionen besteht unter Umständen nach einem Riß des Druckgutes beim Anheben der Anpreßwalze, das im allgemeinen durch einen Druckgutriß-Schalter automatisch ausgelöst wird. Wenn die Koronaentladung durch die Elektrodenanordnung zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig beendet ist, wird die vorher über den Formzylinder geerdete Anpreßwalze rasch soweit aufgeladen, daß Überschläge zwischen ihrer Oberfläche und der Halterung oder dem Walzenkern möglich werden.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird erfindungsgemäß zum einen vorgeschlagen, nach einem Riß des Druckgutes das Anheben der Anpreßwalze solange zu verzögern bis das Aufsprühen der Ladungsträger beendet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise jede Spitzenelektrode der Elektrodenanordnung bezüglich aller anderen Spitzenelektroden hinsichtlich der Stromzuführung entkoppelt Wenn es jedoch der Abstand des Kurzschlußstromes zu dem kritischen Strom zuläßt, können auch zwei oder mehr der Spitzenelektroden bezüglich der Stromzuführung zusammengefaßt sein.

Die Entkoppelung läßt sich grundsätzlich dadurch erreichen, daß man die Stromzuführung zu den einzelnen Spitzenelektroden oder diskreten Gruppen von Spitzenelektroden getrennt durchführt, was jedoch aufwendig ist Einfacher läßt sie sich durch vorgeschaltete sehr hochohmige Widerstände erreichen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält jede Elektrodenanordnung zumindest eine niederohmig, 2. B. mit R < 0, 1 Ω angeschlossene Stromschiene, an welche die einzelnen Spitzenelektroden oder diskreten Untergruppen der Spitzenelektroden über der hochohmigen Widerstände angeschlossen sind. Die Widerstandswerte der einzelnen Widerstände betragen zweckmäßigerweise etwa das 1,5- bis 5fache vorzugsweise das etwa 1,8- bis 3^fache des Innenwiderstandes, R,- den die Elektrodenanordnung ohne die Widerstände im Kurzschlußfall aufweisen. Die Widerstandswerte für die Widerstände liegen zweckmäßigerweise zwischen 50 und etwa 150 ΜΩ, vorzugsweise zwischen etwa 75 bis etwa 100 ΜΩ, letzteres insbesondere für den FaIL daß ein Luft-Toluolgemisch in der Umgebung der Druckmaschine vorliegt _fe5

Zweckmäßigerweise sind alle Spitzenelektroden und Widerstände gleich dimensioniert, wobei die freien Enden der Spitzen in einer Ebene liegen.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Spitzenelektroden äquidistant voneinander und/oder längs einer Geraden angeordnet, wobei sie sich vorzugsweise quer zur Anpreßwalze erstrecken.

Es ist besonders günstig, wenn die Spitzenelektroden derart eingebettet sind, daß lediglich die freien Enden der Spitzenelektroden vorstehen. Die freien Enden der Spitzenelektroden können dabei in an sich bekannter Weise zurückgesetzt in einer Nut des aus der isolierenden Masse gebildeten Eiektrodenkörpers angebracht sein.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Elektrodenanordnung bewirkt, den Koronastrom für jede Spitze auf einen unkritischen Maximalwert zu begrenzen. Der Widerstandswert der einzelnen Spitze wird hierdurch unabhängig von der Gesamtzahl der Spitzen in der Elektrodenanordnung. Der über die Sammelschiene fließende Gesamtstrom I_gcs, der aus der Summe der Einzelströme // bis I_n — bei η Spitzen — gebildet ist, kann somit ein Mehrfaches des kritischen Stromes hru betragen. Während bei bekannten niederohmigen Systemen oberhalb der Ausbruchskorona unregelmäßige Impulse erhöhter Stromstärke mit Werten von / = 350 μΑ entstehen, die eine große statistische Unregelmäßigkeit der Koronaentladung hervorrufen, werden durch die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung aufgrund der gezielten Strombegrenzung für jede Spitze die Impulse erhöhter Stromstärke auf Werte von 15 bis 30 μΑ begrenzt.

Neben der erzielten Explosionssicherheit ergibt sich hierdurch eine bessere Stromverteilung auf alle Spitzen und damit eine homogenere Feldverteilung, was zwangsläufig eine Verbesserung des System-Wirkungsgrades bringt da die statistischen Einflüsse des Umfeldes praktisch eleminiert sind. Bezüglich der Energie im Umfeld jeder Spitze kann festgestellt werden, daß bei einem Anstieg der Spannung im Elektrodensystem auf einen Wert, der wegen der herrschenden elektrischen Feldstärke eine Funkenentladung ermöglicht, wegen des begrenzten Stromes die Energie im Umfeld der Spitze zu klein bleibt um das jeweilige Lösungsmittel-Luftgemisch zu entzünden.

Aufgrund des guten System-Wirkungsgrades läßt sich die Anzahl der Spitzen gegenüber herkömmlichen Systemen um etwa 30% reduzieren. Die Ausbildung der Spitzenelektroden an ihren freien Enden ist ebenfalls nicht so kritisch, wie in herkömmlichen Fällen, so daß es auf eine exakte punktförmige Ausgestaltung nicht so sehr ankommt

Ein weiterer erwähnenswerter Vorteil beruht darin, daß eine physiologische Gefährdung des Bedienungspersonals bei einer versehentlichen Berührung der unter Spannung stehenden Elektrodenspitzen vermieden ist auch wenn insgesamt große Ströme I_ges fließen.

Die Zeichnung eines Ausführungsbeispiels dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Vorrichtung zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorganges an einem Druckwerk;

Fig.2 zeigt in schematischer Darstellung die Elektrodenanordnung;

F i g. 3 zeigt in perspektivischer Teildarstellung einen Schnitt der Elektrodenanordnung;

F i g. 4 zeigt ein Diagramm, aus dem der Arbeitspunkt der Elektrodenanordnung ersichtlich ist

In F i g. 1 bezeichnet 1 einen Formzylinder, der in ein Farbbad 2 eingetaucht ist wodurch die Oberfläche des

Formzylinders 1 mit Druckfarbe versehen wird. Der Formzylinder 1 enthält eine dem zu druckenden Muster entsprechende Anordnung von Erhöhungen und Vertiefungen, wobei in letzteren die auf ein Druckgut zu übertragende Druckfarbe eingelagert ist. Durch ein Rakel 3 wird überschüssige Farbe 4 von der Oberfläche des Formzylinders 1 entfernt Der Formzylinder 1 ist auf einer Welle 5 gelagert, die durch eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung so in Drehung versetzt wird, daß der Formzylinder 1 beispielsweise in Pfeilrichtung A i.imläijft, Die Maschine kann, wie später noch erwähnt wird, auch in der anderen Umlaufrichtung des Formzylinders 1 betrieben werden.

Mit 6 ist eine Anpreßwalze bezeichnet, die auf einer Welle 7 gelagert ist und sich in Pfeilrichtung B dreht. Zwischen dem Formzylinder 1 und der Anpreßwalze 6 läuft als Druckgut 8 ein aus einem Isoliermaterial bestehendes bahnförmiges Substratband, welches z. B. von einer auf der linken Bildseite vorgesehenen, nicht gezeigten Vorratsrolle in Pfeilrichtung C abgezogen wird, über eine erste Umlenkwalze 9 läuft, und dann zwischen den Formzylinder 1 und die Anpreßwa.lze 6 gelangt Von dort läuft das Substratband über eine zweite Umlenkwalze 10 entweder auf ein auf der rechten Bildseite vorgesehenes gleiches oder ähnliches Druckwerk für eine andere Farbe oder auf eine nicht gezeigte Aufwickel- oder Bearbeitungseinrichtung, wo das nun bedruckte Substratband gelagert oder weiterverarbeitet wird.

Die Anpreßwalze 6 enthält vorzugsweise einen metallischen Kern 11, auf dessen Oberfläche ein Mantel 12 aus einem elektrischen Isoliermaterial mit hoher Dielektrizitätskonstante angebracht ist Ein Material dieser Art ist »Rilsan«. Die hohe Dielektrizitätskonstante ist erforderlich, um ein Abfließen von elektrostatischer Ladung auf den normalerweise geerdeten Kern 11 der Anpreßwalze 6 so gering als möglich zu halten. Auf dem Isoliermaterialmantel 12 befindet sich eine mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Schicht 13 aus einem schwach elektrisch leitenden Material, das mit der Oberfläche des Isoliermaterialmantels 12 gut haftend verbunden ist Ein solches Material kann z. B. Gummi mit relativ hohem Rußzusatz sein. An Stelle von Gummi kann auch ein anderes Trägermaterial für elektrisch leitende Partikeln verwendet werden, und letztere können z. B. auch Metallstaub sein. Über der elektrisch leitenden Schicht 13 ist eine Deckschicht 14 aus einem abriebfesten elastisch verformbaren Material aufgebracht, dessen elektrische Leitfähigkeit etwas geringer ist als diejenige der Schicht 13, das aber kein eigentliches Isoliermaterial sein muß. Die Schichten 13 und 14 sind miteinander verbunden, um ein Ablösen der Schichten 13, 14 während des Betriebes zu vermeiden. Weil die Deckschicht 14 hauptsächlich die Funktion einer Schutzschicht gegen übermäßigen Abrieb zukommt, ist es im Prinzip möglich, bereits für die elektrisch leitende Schicht 13 ein Material mit guter Abriebfestigkeit und Elastizität zu verwenden, so daß auf eine zusätzliche Deckschicht 14 verzichtet werden kann.

Von der für die Erzeugung des zwischen dem Formzylinder 1 und der Anpreßwalze 6 wirksamen elektrostatischen Feldes verwendeten Induktoreinrichtung ist lediglich die Elektrodenanordnung 15, 16 dargestellt, die anhand der Fig.2 und 3 näher beschrieben wird.

Jede Elektrodenanordnung 15,16 ist zweckmäßig mit nicht gezeigten Mitteln versehen, durch welche die Elektrodenanordnung 15,16 in den Pfeilrichtungen D, E konzentrisch zur Oberfläche der Anpreßwalze 6 geschwenkt, und außerdem in radialer Richtung verstellt werden kann, um den optimalen Abstand zwischen der Walzenoberfläche und den Elektroden einzustellen. Dieser beträgt bei einer praktischen Ausführung vorzugsweise etwa 30 mm. Die Anordnung von zwei Elektrodenanordnungen 15,16 empfiehlt sich aus zwei Gründen: erstens kann dadurch die Durchlaufrichtung des Substratbandes beliebig gewählt werden, iirt/1 7iuaitanc ic*

stante des Substratmaterials, der Arbeitsgeschwindigkeit, des gewünschten Farbauftrages etc. vorteilhaft, an die eine oder die andere Elektrodenanordnung Spannung anzulegen.

Dem Substratband gegenüber liegend ist des weiteren ein Ionisator 18 vorgesehen, der im Hinblick auf die durch den Pfeil Cangegebene Durchlaufrichtung zwischen der Umlenkwalze 9 und der Anpreßwalze 6 angebracht ist. Bei umgekehrter Durchlaufrichtung des Substratbandes ist ein entsprechend zum Druckspalt spiegelbildlich angeordneter Ionisator 18' vorgesehen. Die Ionisatoren 18 und 18' bewirken eine Ableitung von Ladungen, die sich bereits auf dem Substratband befinden, damit man während des Drucks eine möglichst gleichmäßige Feldverteilung erhält

Um zu verhindern, daß im Falle eines Risses des Druckguts 8 sich Teile desselben um die Anpreßwalze 6 herumwickeln und zwischen die Elektrodenanordnungen 15 bzw. 16 und die Anpreßwalze 6 gelangen, sind Druckgutableiteinrichtungen 26 und 27 vorgesehen, welche nahe an die Anpreßwalze 6 heranreichen. Das Substratband läuft durch diese hindurch.

Nach einem Riß des Druckguts 8 wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Druckgutriß-Schalter ein lediglich durch das Bezugszeichen 29 angedeuteter Anpreßwalze-Anhebemechanismus betätigt der die Anpreßwalze 6 in Richtung des Pfeils H von dem Formzylinder 1 wegführt Die von den Elektrodenan-Ordnungen 15 bzw. 16 auf den Anpreßzylinder 6 aufgebrachten Ladungen werden nach einem Abheben nicht mehr über den geerdeten Formzylinder 1 abgeführt, so daß es zu einer großen Aufladung der Anpreßwalze 6 kommt die zu möglichen hochenergetisehen Funkenüberschlägen führen kann.

Diese Aufladung der Anpreßwalze 6 wird verhindert, indem das Abheben derselben verzögert oder indem bei einem Anheben der Anpreßwalze 6 deren Außenfläche in Anlage an einen leitenden und geerdeten Schleifer 28

so gerät und an diesen die Ladungen abführt

F i g. 2 zeigt schematisch die Elektrodenanordnung 15 und ihre elektrische Schaltung. Die Elektrodenanord-, nung 15 besteht aus einem isolierenden Körper 30 der vorzugsweise aus einer isolierenden Vergußmasse 22 besteht, in die eine mit einen Pol einer Spannungsquelle verbundene Stromschiene 24 eingebettet ist An der Stromschiene 24 sind η-diskrete Spitzenelektroden 2S₁, 25₂ ... 25„ über hochohmige Widerstände Ri, R₂... R_n angeschlossen. Die Widerstände Rt ... Rm und die lediglich mit diesen verbundenen Enden der Spitzenelektroden 2Si... 25„ sind ebenfalls in die Vergußmasse 22 eingebettet Die vorderen Enden der Spitzenelektroden 211... 25 stehen über die Vergußmasse 22 hinaus. Im Betrieb liegt die Elektrodenanordnung 15 am isolierten Pol (Plus oder Minus) einer Gleich-Hochspannungsquelie an.

F i g. 3 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel für die Elektrodenanordnung 15 bzw. 16. Man erkennt, daß die

freien Enden der Spitzenelektroden 25|, 252 ... 25„ in einer Nut 23 enden, die auf einer Seitenfläche des aus der Vergußmasse 22 gebildeten, im dargestellten Falle vierkantartigen Körpers 30 eingesenkt ist. Die freien Spitzen münden in etwa bündig mit der Oberkante des Körpers 30. Die Spitzenelektrode 251... 25„ sind in der Elektrodenanordnung 15 bzw. 16 längs einer Geraden angeordnet, wobei sie voneinander gleiche Abstände haben. In praktischen Beispielen betragen diese Abstände etwa 10—30 mm, vorzugsweise etwa 20 mm. Der Abstand, in dem die Elektrodenanordnungen 15,16 von der Anpreßwalze 6 gehalten werden, beträgt etwa 15 bis 30 mm.

Die Durchlaufgeschwindigkeiten des Druckgutes 8 betragen bei praktischen Beispielen bis zu 14 m/sec.

Die Stromschiene 24 ist wie im Fall der bekannten linienhaften Korona-Elektroden elektrisch niederohmig (7? 0,1 Ohm) an der Spannungsquelle angeschlossen. Der Wirkungsgrad der Elektrodensysteme ist dann optimal, wenn die angelegte Spannung und damit die herrschende elektrische Feldstärke einen Funkenüberschlag noch nicht zuläßt Der Arbeitspunkt in Abhängigkeit von Strom und Spannung ist in F i g. 4 dargestellt.

Der bei einer Elektrodenanordnung ohne die

10

Widerstände R] ... R_n normalerweise fließende Kurzschlußstrom von 1 mA ist bei der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung durch die Widerstände auf Durchschnittswerte von 200 μΑ 100 μΑ herabgesetzt.

Berechnungsbeispiel

Klemmspannung des Hochspannungsgenerators Uk max = 30 KV im Leerlauf.

Kurzschlußstrom ohne Widerstand in der Spitze Ik = mA R/ = 30 M. Dieser Gesamtstrom reicht im Falle eines Überschlages zur Zündung eines Toluol-Luftgemisches aus. Bei der Verwendung der Widerstände von z.B. R_v = 100M in jeder Spitze errechnet sich der Maximalstrom pro Spitze

R,- + R₁.

1,3

Der auf diesen Wert begrenzte Strom läßt die Energie bei Funkenüberschlag auf etwa Vi 6 absinken, was nicht mehr ausreicht, um das Lösungsmittel-Luftgemisch zu zünden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorgangs in Rotations-Tiefdruckmaschinen, bei dem ein Druckgut aus elektrisch isolierendem Material zwischen einem mit Farbe beaufschlagten leitenden Formzylinder und einer das Druckgut gegen diesen mechanisch anpressenden Anpreßwalze hindurchgefühlt wird, welche mit einer isolierenden oder schwach leitenden Außenschicht versehen ist, wobei durch Anlegen einer Hochspannung zwischen dem Formzylinder und zumindest einer sich in Längsrichtung der Anpreßwalze erstreckenden Elektrodenanordnung über Koronaentladungen Elektronen und Ionen direkt aisf die Oberfläche der Anpreßwalze aufgesprüht werden, welche durch ihre Drehung und/oder Eigenleitung diese Ladungsträger in den Druckspalt befördert und über diesen abfließen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträger über diskrete längs der Anpreßwalze (6) verteilte und mit einer Gleichspannung beaufschlagte Spitzen aufgesprüht werden, wobei der zu den einzelnen Spitzen oder zu diskreten Gruppen der Spitzen fließende Strom entkoppelt wird und der durch jede Spitze im Kurzschlußfall fließende Strom auf einen Wert begrenzt wird, der kleiner ist als der für die jeweilige Atmosphäre kritische Durchschlagstrom. jo

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bei einer Funkenentladung einer Spitze fließende Kurzschlußstrom auf Stromstärken von unter 400 μΑ vorzugsweise unter 250 μΑ begrenzt wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Sprühbetrieb durch die einzelnen Spitzen fließende Strom auf etwa 2 bis etwa 20 μΑ vorzugsweise etwa 10 bis etwa 15 μΑ begrenzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Spitze maximal fließende Strom auf etwa 10 bis 30%, bevorzugt auf etwa 15 bis etwa 25% des Kurzschlußstromes begrenzt ist, der ohne Entkop- 4^r> pelung oder Strombegrenzung fließen würde.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Riß des Druckgutes (8) ein Anheben der Anpreßwalze (6) solange verzögert wird, bis das w Aufsprühen der Ladungsträger beendet ist, oder daß die Anpreßwalze (6) vor ihrem Anheben geerdet wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach r> einem Riß des Druckgutes (8) verhindert wird, daß dieses oder Teile desselben zwischen die Anpreßwalze (6) und die Elektrodenanordnung (15, 16) geraten.

7. Vorrichtung zur elektrostatischen Unterstüt- m> zung des Druckvorganges, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einem Farbe übertragenden leitenden Formzylinder, mit Mitteln zum Zuführen eines Druckgutes und mit einer h^r> Anpreßwalze, die mit einer isolierenden oder schwach leitenden Außenschicht versehen ist und das Druckgut mechanisch gegen den Formzylinder anpreßt, wobei zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorganges zumindest eine sich längs der Anpreßwalze erstreckende Elektrodenanordnung dient, welche durch Anlegung einer Hochspannung zwischen Anpreßwalze und Elektrodenanordnung eine Koronaentladung erzeugt und hierdurch auf die ihr gegenüberliegende Anpreßwalze Elektronen und Ionen aufsprüht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrodenanordnung (15,16) aus einem Körper (30) aus isolierendem Material (22) besteht, in das diskrete, an eine Gleichspannungsquelle angeschlossene Spitzenelektroden (25i... 2S_n) derart eingebettet sind, daß lediglich ihre freien Spitzen aus diesem herausragen, daß die Stromzuführung (24) zu den Spitzenelektroden (25i ... 25„) zumindest für verschiedene diskrete Untergruppen der Spitzenelektroden (25i ... 25„) entkoppelt ist, daß Widerstände (Ri... R_n) vorgesehen sind, wodurch in jeder der Untergruppen der durch eine ihrer Spitzen im Kurzschlußfall maximal fließende Strom auf einen Wert begrenzt ist, der kleiner ist als der für die jeweilige Atmosphäre kritische Durchschlagstrom.

8. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spitzenelektrode (25i... 25„) der Elektrodenanordnung (15, 16) bezüglich allen anderen Spitzenelektroden (25i ... 25„) hinsichtlich der Stromzuführung durch die Widerstände (R] ... R₁) entkoppelt ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrodenanordnung (15, 16) zumindest eine in das isolierende Material eingebettete und an die Gleichspannungsquelle (U) niederohmig angeschlossene Stromschiene (24) enthält, an welche die einzelnen Spitzenelektroden (25i ... 25„) oder die diskreten Untergruppen der Spitzenelektroden (251 ... 25„) hochohmige Widerstände (R\... R_n) angeschlossen sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgebung der Spitzen mit Ausnahme der Anpreßwalze (6) frei von leitenden Materialien gehalten wird, auf welche die Elektronen und/oder Ionen abfließen könnten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der einzelnen Widerstände (R\ ... R_n) das etwa 1,5- bis etwa 5fache, vorzugsweise das 1,8 bis etwa 3,2fache des Innenwiderstandes betragen, welchen die Elektrodenanordnung (15,16) ohne die Widerstände (R]... R_n) im Kurzschlußfall aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der Widerstände (R]... R_n) etwa 50 bis etwa 150 ΜΩ, vorzugsweise etwa 75 bis etwa 100 ΜΩ, betragen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spitzenelektroden (25, ... 25„) und Widerstände (R] ...R_n) gleich dimensioniert sind, und daß die freien Enden der Spitzenelektroden (25i... 25„) in einer Ebene liegen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenelektroden (25i ... 25„) äquidistant voneinander und/oder längs von einer Geraden angeordnet sind und sich vorzugsweise quer zur Anpreßwalze (6) erstrecken.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Spitzenelektroden (25| ... 25„) zurückgesetzt in

einer Nut (23) des aus der isolierenden Masse (22) gebildeten Elektrodenkörpers angebracht sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrostatischen Unterstützung des Druckvorgangs in Rotations-Tiefdruckmaschinen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.

Die GB-PS 1159 923 beschreibt ein derartiges Verfahreii und eine zugehörige Vorrichtung bei der als Elektrodenanordnung ein der Anpreßwalze gegenüberliegender Koronadraht verwendet wird. Durch die vom Koronadraht auf die Anpreßwalze aufgesprühten Ladungen wird das Druckgut aufgeladen und bei seinem Durchlauf durch den Druckspalt zwischen dem Formzylinder und der Anpreßwalze fest und blasenfrei an den Formzylinder angepreßt

Die Übertragung der Farbtropfen von dem Formzylinder auf das Papier wird durch das angelegte elektrostatische Feld verbessert, da die Farbtröpfchen in eine lebhafte Bewegung versetzt sind, so daß sie rascher auf das Druckgut gelangen und in dieses eindringen, als dies durch bloßen Oberflächenkontakt der Fall ist Die Qualität des Druckvorganges kann hiermit verbessert werden. Des weiteren ist eine Beschleunigung des Druckvorganges möglich.

Diese Vorteile lassen sich jedoch praktisch kaum verwirklichen, da die für die Erzielung eines guten Wirkungsgrades notwendig hohe Koronaaufladung im Falle der während des Betriebes unvermeidlichen Risse des Druckgutes zur Bildung von Funkenentladungen führt, welche das in Umgebung der Druckmaschine herrschende explosive Gemisch aus Luft und Lösungsmitteln für den Farbstoff zünden und damit eine J5 Explosion auslösen. Trotz vieler Bemühungen war es bisher nicht gelungen dieses Problem befriedigend zu lösen.

In der DE-AS 16 11 204 wird ein Gerät beschrieben, bei dem durch eine Aufladung der Anpreßwalze mittels einer in ihrem Inneren hermetisch eingeschlossenen Generatorwalze die Explosionsgefahr gebannt ist Es wird bei diesem Gerät jedoch nur so lange eine ausreichende Ladung auf die Anpreßwalze übertragen, als deren Leitfähigkeit sich nicht ändert. Eine derartige Änderung ist jedoch unvermeidbar, da die dem Gummi der Anpreßwalze zugegebenen speziellen Leitfähigkeitsstoffe durch die Dämpfe des Losungsmittels verändert werden, so daß gegenüber einem direkten Aufsprühen von Ladungen große Ausfallraten der Anpreßwalze in Kauf genommen werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zur elektrostatischen Unterstützung des Drucicvorganges dahingehend zu verbessern, daß auch bei hochexplosiven Gemischen eine Funkenbildung verhindert wird, welche zu einer Zündung und damit zur Explosion dieser Gemische führen könnte. Die Erfindung bezweckt des weiteren die Schaffung einer entsprechenden Vorrichtung. t>o

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1, bei der Vorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 8 gelöst.

Aus der DE-OS 21 10 199 ist zwar eine Vorrichtung für eine elektrostatische Drutkgutanpressung bekannt, bei der die Aufladung der Anpreßwalze mittels eines sogenannten Corotrons erfolgt welches längs der Anpreßwalze angeordnet ist Das Corotron besteht aus einem leitenden mit einer Längsöffnung versehenen Gehäuse, in dessen Innerem und gegenüber diesem isolierte Sprühelektroden angebracht sind, die bei einer Ausführungsform durch Spitzenelektroden gebildet sind, welche durch vorgeschaltete Widerstände einen Berührungsschutz gegen physiologisch schädliche Stromstöße aufweisen. Es wird bei ihnen jedoch eine Wechselspannung zwischen den Spitztnelektroden und dem Gehäuse angelegt die zwischen diesen eine Koronaentladung erzeugt Zur Vermeidung eines Funkenüberschlags nach außen ist die Austrittsöffnung mit einem Gitter bedeckt, das leitend mit dem Gehäuse verbunden ist Ein Überspringen von Funken im Inneren des Corotrons ist jedoch, wie ausdrücklich erwähnt hiermit nicht vermieden. Der Betrieb des Corotrons mit Wechselstrom führt zwar zu einem raschen Erlöschen von jeweils gebildeten Funken. Diese Maßnahmen sind jedoch nicht ausreichend, um in Ex-Bereichen, wie sie in der Umgebung einer Druckmaschine herrschen, die Entzündung von Gasgemischen zu verhindern, die durch Thermik und unkontrollierbare Luftwirbelbildungen in das Innere des Corotrons gelangen und dort gezündet werden können. Da zur Erzielung einer merklichen Verbesserung des Druckergebnisses im Druckspalt auf eine Länge von etwa 20 mm größenordnungsgemäß 10¹³ Ladungsträger pro see. fließen müssen — was einem Strom von etwa 10 μΑ entspricht — muß das Corotron diese Ladungsträger der Anpreßwalze zuführen, wenn es den Druckvorgang effektiv unterstützen soll. Da der von der Sprühelektrode ausgehende Elektronenstrom direkt zum Gehäuse des Corotrons abfließt und zur Aufladung der Anpreßwalze nicht genutzt werden kann, stehen hierzu nur die Ionen der einen Ladungsart zur Verfügung, die im Corotron durch Stoßionisation erzeugt werden.

Hiervon tragen für die Aufladung der Anpreßwalze nur diejenigen bei, die aufgrund des Durchgriffs und des lonenwindes aus dem Corotron hinausgelangen. Da zur Erschwerung der Funkenbildung der Innenraum des Corotrons mit Luft oder Dampf gespült werden soll gelangen fast keine Ionen an die Anpreßwalze, weil die Wirkung des lonenwindes aufgehoben wird. Da somit von den gesamten im Corotron erzeugten Ladungsträgern lediglich ein geringer Bruchteil für den Druckvorgang wirksam wird, ist eine sehr hohe Stromdichte für die Koronaentladung notwendig, die nicht soweit begrenzbar ist, daß explosive Funken vermieden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen dagegen eine Strombegrenzung unter den für die jeweilige Atmosphäre kritischen Durchschlagstrom zu, da man dort mit einer etwa 6- bis 1Ofach niedrigeren Stromdichte auskommt. Selbstverständlich liefert dies neben der erhöhten Sicherheit auch einen wirtschaftlichen Vorteil.

Unter dem kritischen Durchschlagstrom wird der mit einer Funkenbildung verbundene Durchschlagstrom bezeichnet, der in der jeweiligen explosiven Atmosphäre aus Luft und Lösungsmitteln noch nicht zur Zündung des explosiven Gasgemisches ausreicht.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der eine Explosion auslösende Funke sich im Falle eines Papierrisses nicht zwischen der Anpreßwalze und dem Formzylinder ausbildet. Der Funke entsteht vielmehr unmittelbar an den Spitzenelektroden, wenn das zerrissene Druckgut oder Teile desselben sich zwischen die Spitzenelektroden und der Anpreßwalze um diese herumwickeln. In den Spalt zwischen den Spitzen und