DE4227136C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Befeuchten einer bedruckten und anschließend thermisch getrockneten, bewegten Materialbahn, insbesondere Papierbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Befeuchten einer bedruckten und an­ schließend thermisch getrockneten, bewegten Material­ bahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 11.

Bei der Bearbeitung und Verarbeitung von flächigen, insbesondere bahnförmigen Materialien, ist es häufig erforderlich, daß das zu bearbeitende Material vor ei­ nem weiteren Bearbeitungsschritt angefeuchtet wird. Insbesondere bei bedruckten und anschließend ther­ misch getrockneten Bedruckstoffen, wie z. B. Papier- oder Gewebebahnen, ist ein Rückbefeuchten erforder­ lich.

Beim Rollenoffset-Druck werden beispielsweise Pa­ pierbahnen mit hoher Geschwindigkeit bedruckt und anschließend zum Trocknen und Verfestigen der Druck­ farben einem thermischen Trocknungsprozeß unter­ worfen. Dabei ist es erforderlich, die bedruckte Papier­ bahn vor der abschließenden Bearbeitung anzufeuch­ ten, um die ursprüngliche Papierfeuchtigkeit und damit die für die abschließende Bearbeitung erforderliche Ela­ stizität und Maßhaltigkeit des Papiers zu gewährleisten. Dies ist deshalb erforderlich, weil trockenes Papier sehr spröde ist und daher beim Falzen oder Schneiden leicht bricht oder reißt. Außerdem dehnt sich trockenes Pa­ pier, wenn es aus der Luft Feuchtigkeit aufnimmt aus, wodurch es z. B. bei geleimten Zeitschriften zu einer unschönen Wellung der fertigen Zeitschriften und zu einem ungleichmäßigen "Auswachsen" der einzelnen Seiten in den Schnittbereichen kommt.

Bei einem bekannten Verfahren zum Anfeuchten von bahnförmigem Material (DE 31 15 958 C2) wird eine Materialbahn, bevor auf sie in einer Befeuchtungssta­ tion ein Feuchtmittel aufgetragen wird, einer Corona- Behandlung unterworfen, wodurch eine Vielzahl von adhäsiven Haftzentren für die Anhaftung der Feucht­ mittelpartikel geschaffen werden soll. Als Befeuch­ tungsstation wird dabei ein Feuchtmittelbad oder eine nicht naher beschriebene Sprühvorrichtung verwendet.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Befeuchten von bewegten Materialbahnen, insbesondere von Pa­ pierbahnen (DE 38 23 739 A1), wird die Papierbahn mit ihrer einen Seite in Anlage an einem Endlosband vorbei­ geführt, dessen Oberseite eine an Hochspannung liegen­ de leitfähige Beschichtung trägt. Zur Bildung von Feuchtmittel-Aerosolen ist ein leitfähiger Zerstäuber vorgesehen, der auf der anderen Seite der Papierbahn mit Abstand zu dieser angeordnet ist. Zwischen dem Zerstäuber und der leitfähigen Beschichtung wird ein starkes elektrisches Feld aufgebaute, durch das die Ae­ rosole polarisiert und anschließend so beschleunigt wer­ den, daß sie nicht nur die Papierbahn benetzen, sondern auch in deren Poren eindringen.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist es, daß bei relativ hohen Leistungen mit Hochspannungen im Bereich von 50 kV gearbeitet werden muß, so daß die Befeuchtungsvorrichtung sehr empfindlich gegen Luft­ feuchtigkeitsschwankungen ist, da es bei zu hoher Luft­ feuchtigkeit zu Funkenentladungen kommen kann, die eine Beschädigung der Papierbahn bewirken. Außer­ dem sind aus Sicherheitsgründen aufwendige Abschirm­ maßnahmen vorzusehen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese bekannte Vorrichtung relativ viel Platz benötigt, so daß sie nicht nachträglich an bestehende Druckmaschinen oder andere Bearbeitungsmaschinen angebaut werden kann.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE 40 21 296 A1) ist zum Aufbringen eines Feuchtmit­ tels auf eine Materialbahn eine Auftragswalze vorgese­ hen, die von einer in ein Feuchtmittelbad eintauchenden Schöpfwalze benetzt wird. Zum Befeuchten einer Mate­ rialbahn wird die Auftragswalze so gegen eine Material- oder Papierbahn geschwenkt, daß sie diese aus ihrem Transportweg auslenkt. Hierdurch wird erreicht, daß die sich über die Auftragswalze bewegende Material­ bahn den darauf befindlichen Feuchtmittelfilm mehr oder weniger abschleift.

Da bei dieser Vorrichtung die Materialbahn ungleich­ mäßig an der Auftragswalze anliegt, ist ein gleichmäßi­ ges Einpressen des Feuchtmittels durch eine bedruckte Oberfläche der Materialbahn nicht möglich. Außerdem läßt sich auch nicht die nötige exakte Dosierung des Feuchtmittels erzielen.

In der US-PS 30 66 046 wird zwar die Aufbringung eines Feuchtmittels auf eine Materialbahn mittels eines einen Walzenspalt bildenden Walzenpaares aufgezeigt, jedoch wird der im Spalt ausgeübte Druck zur Feindo­ sierung des Feuchtmittels verwendet. Die Auftragswal­ ze ist umfangsseitig mit einer saugfähigen Gummi­ schicht ausgestattet, auf die ein textiles Gewebe aufge­ bracht ist, dessen Fäden nicht absorbierend ausgebildet sind. Das zur Befeuchtung dienende Wasser wird in der Gummischicht gespeichert und bei Andrücken der Pa­ pierbahn an die Auftragswalze aus dieser zum Benetzen der Papierbahn herausgedrückt, wobei es hierzu in die Zwischenräume der Gewebefäden hineinverdrängt wird.

Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es nur möglich, Wasser in rasterartiger Verteilung auf die Papierbahn aufzutra­ gen. Es ist jedoch keinesfalls dazu geeignet, eine z. B. intensiv farbversiegelte und damit hydrophobe Bahn­ flachseite mit einem Feuchtmittel zu durchdringen und dieses durch die Farbschicht hindurch in die Papierbahn zu deren Rückfeuchtung flächendeckend einzubringen. Ferner erlaubt dieses Verfahren keineswegs hohe För­ dergeschwindigkeiten der Papierbahn, da ansonsten durch die wirksamen Zentrifugalkräfte das in der Gum­ mischicht gespeicherte Wasser aus dieser wieder her­ ausgeschleudert würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, thermisch getrocknete und bedruckte Materialbahnen, insbeson­ dere Papierbahnen, bei sehr hoher Transportgeschwin­ digkeit bzw. in Minimalzeit rückzufeuchten, um den durch den Trockungsprozeß herbeigeführten Feuchtig­ keitsverlust mit all seinen Nachteilen für die Weiterver­ arbeitung der Materialbahn (Falten und Falzen bei Pa­ pierbahnen) weitgehend zu kompensieren.

Dabei ist si­ cherzustellen, daß solche versiegelten Bahnoberflächen zur Rückbefeuchtung der Materialbahn durchlässig ge­ macht werden und sich an der Eingangsstelle des Feuchtmittels auf der Materialbahnoberfläche kein Überschußvolumen ansammelt, so daß über die Ge­ samtbreite der Materialbahn eine gleichmäßige, flächi­ ge Feuchtmittelverteilung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Ver­ fahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden somit eine Aufdrucks­ schicht bzw. ein gegebenenfalls 300-400%iger Farb­ auftrag, die vor dem Rückfeuchten durch den Trock­ nungsprozeß zumindest an ihrer äußeren Schicht be­ reits relativ stark ausgehärtet worden sind, durch das Feuchtmittel in Millisekunden intensiv penetriert. Für dieses Aufsaugen macht sich die Erfindung noch die Kühlphase der Materialbahn zunutze, indem das Feuchtmittel über feinste Kapillaren in die Material­ bahn bei deren Abkühlen nachströmen und dabei inten­ siv durch die Farbversiegelung bzw. Bedruckung diffun­ dieren kann. In der Heizphase wird die Materialbahn auf über 100°C erhitzt und dabei Luft und Wasserdampf ausgetrieben. In der Abkühlphase entsteht in den feuch­ tigkeitsarmen Räumen ein Unterdruck, so daß die Feuchtigkeit gleichmäßig und tief eindringen kann.

Das Eindringen des Feuchtmittels in die Materialbahn kann vorteilhaft dadurch unterstützt werden, daß die mit dem Feuchtmittel benetzte Materialbahn anschlie­ ßend durch ein elektrisches Hochspannungsfeld geführt und damit elektrostatisch aufgeladen wird. Insbesonde­ re wird der Feuchtmittelfilm, der nach dem Auftragen noch gewisse Unregelmäßigkeiten aufweisen kann, der­ art ausgeglichen, daß er über die gesamte Breite der Materialbahn gleichmäßig ausgebildet ist und gut an der Materialbahn haftet. Demzufolge wird verhindert, daß sich kleine Feuchtmitteltröpfchen aus dem auf die Mate­ rialbahn aufgebrachten Feuchtmittelfilm lösen können, und zwar selbst dann nicht, wenn die Materialbahnen, wie beispielsweise Papierbahnen beim Rollenoffset­ druck, mit hohen Transportgeschwindigkeiten bewegt werden.

Da das Anfeuchten bereits zu einem Zeitpunkt durch­ geführt wird, zu dem die Druckfarbe bereits eine gewis­ se Widerstandsfähigkeit gegen das Einpressen des Feuchtmittels aufweist, aber noch nicht ihre endgültige Festigkeit erreicht hat, kann das Feuchtmittel besser durch die Druckfarbe in das noch relativ warme Papier eindringen. Demzufolge besitzt das Papier bereits wäh­ rend der folgenden Behandlung eine verbesserte Elasti­ zität.

Um einen einwandfreien Transport während und nach dem jeweiligen Anfeuchten sicherzustellen, ist das Verfahren nach Anspruch 3 vorgesehen. Hierbei wird neben der Vergleichmäßigung des Feuchtmittelfilms er­ reicht, daß sich die Materialbahn besonders glatt an ihr Führungsmittel im Anschluß an den Anfeuchtbereich anlegt.

Das Benetzen der Materialbahn sowie die Aufnahme des Feuchtmittels in die Materialbahn läßt sich durch die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprü­ chen 4 bis 7 weiter verbessern.

Entsprechend der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 wird die elektrostatische Aufladung mit ei­ ner Hochspannung unterhalb von 50 kV durchgeführt. Dabei sind nur geringe elektrische Leistungen erforder­ lich, so daß, mit Hochspannungen durchgeführt auch bei schwankenden Luftfeuchtigkeiten keine uner­ wünschten Funkenentladungen zu befürchten sind. We­ gen der für die elektrostatische Aufladung benötigten geringen Ströme sind für die hochspannungführenden Teile nur relativ einfache Abschirmmaßnahmen erfor­ derlich, ohne daß die Sicherheit für eine Wartungsper­ son dadurch beeinträchtigt wird.

Bei der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 9 und 10 läßt sich das Eindringverhalten des Feuchtmittels zusätzlich beeinflussen und bei einem gegebenen Feuchtmittel konstant halten. Damit läßt sich ein gutes und gleichmäßiges Rückbefeuchten erzielen.

In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Vorrichtung nach Anspruch 11 durchgeführt.

Erste praktische Ausgestaltungen der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 12 bis 14 beschrieben.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 15 läßt sich der Platzbedarf für die erfindungsgemäße Vorrichtung äu­ ßerst gering halten, so daß sich diese in vorteilhafter Weise auch zum nachträglichen Einbau an bereits beste­ hende Bearbeitungsmaschinen für Materialbahnen eig­ net.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprü­ chen 16 und 17 ermöglichen eine besonders genaue und gleichmäßige Einstellung der Feuchtmittelmenge in be­ zug auf die Größe der zu benetzenden Oberfläche. Dies ist insbesondere beim Rück- oder Anfeuchten von be­ druckten und getrockneten Papierbahnen erforderlich, da hierbei zum Anfeuchten der Materialbahn ca. 1, 5 bis 2 ml auf 1 m² Materialbahn gleichmäßig aufgetragen werden müssen. Dabei ist es erforderlich, diese Feucht­ mittelmenge pro Fläche sehr genau einzuhalten, da zu­ viel Feuchtmittel zu Flecken oder anderen Beschädi­ gungen der bedruckten Oberfläche führen kann, wäh­ rend bei zu wenig aufgetragenem Feuchtmittel die Sprödigkeit der getrockneten Papierbahn nicht hinrei­ chend beseitigt wird.

Die gleichmäßige Ausbildung des Feuchtmittelfilms und seine Übertragung auf die Materialbahn-Oberflä­ che läßt sich besonders gut mit den Ausgestaltungen der Erfindung nach den Ansprüchen 18 bis 23 erreichen.

Für das gezielt gesteuerte und/oder gleichmäßige Aufsprühen des Feuchtmittels zur Bildung des Feucht­ mittelfilms sind die Ausgestaltungen nach Anspruch 24 und 25 zweckmäßig.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich als Füh­ rungselement für die Materialbahn eine angetriebene Walze gemäß Anspruch 27 nutzen. Diese Vorrichtung zum Anfeuchten einer Materialbahn läßt sich in beson­ ders günstiger Weise nachträglich in eine bereits beste­ hende Materialbahn-Verarbeitungsmaschine einbauen, da in dieser Maschine bereits vorhandene Transport- und Führungswalzen gleichzeitig für die erfindungsge­ mäße Vorrichtung genutzt werden können.

Beispielsweise lassen sich in einer Rollenoffsetma­ schine die Kühlwalzen, über die die bedruckte und ge­ trocknete Papierbahn nach dem Trocknen zum Ab­ schrecken der Druckfarbe geführt wird, als Führungs­ elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung nutzen, ohne daß größere Änderungen der Kühlstation erfor­ derlich sind, um den Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung vornehmen zu können.

Dabei ist es weiter vorteilhaft, daß bei erhöhten Transportgeschwindigkeiten der Materialbahn, zu de­ ren Kühlung dann auch eine erhöhte Anzahl von Kühl­ walzen erforderlich ist, auch mehr Kühlwalzen bereit­ stehen, an denen erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Anfeuchten angeordnet werden können.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an­ hand der Zeichnung näher erläutert, in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrich­ tung zum Anfeuchten einer bewegten Materialbahn,

Fig. 2 eine schematische vereinfachte Darstellung ei­ ner Kühlwalzenanordnung einer Rollenoffsetmaschine mit daran angeordneten Vorrichtungen nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische, vereinfachte Draufsicht auf eine Feuchtmittelaufsprühvorrichtung mit zugeordne­ ter Walze, wie sie in der Vorrichtung nach Fig. 1 ver­ wendet wird,

Fig. 4 einen Drehteller für die Aufsprühvorrichtung nach Fig. 3 und

Fig. 5 eine schematische Teildarstellung eines Aufla­ destabes für die Vorrichtung nach Fig. 1

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind ein­ ander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszei­ chen bezeichnet.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, wird eine anzufeuchtende Materialbahn 10 über eine als Füh­ rungselement dienende elektrisch leitende, vorzugswei­ se angetriebene Walze 11 geführt und dabei in Richtung des Pfeils B bewegt. Radial neben der Walze 11 ist eine Auftragvorrichtung 12 zum Auftragen eines Feuchtmit­ telfilms auf die Materialbahn 10 angeordnet, die eine Aufsprüheinrichtung 13 und eine Walzenanordnung mit einer ersten und einer zweiten Walze 14 bzw. 15 auf­ weist.

In Bewegungsrichtung B der Materialbahn 10 hinter der Auftragvorrichtung 12 ist ein Aufladestab 16 einer Aufladevorrichtung angeordnet, der sich parallel zur Längsrichtung der elektrisch leitenden Walze 11 er­ streckt und mit dieser nach Art eines Kondensators zu­ sammenwirkt, um die Materialbahn 10 elektrostatisch aufzuladen, nachdem sie den Bereich der Auftragvor­ richtung für das Feuchtmittel verlassen hat. Hierzu ist der Aufladestab 16 an eine Hochspannungsquelle U und die elektrisch leitende Walze 11 an Masse angeschlos­ sen.

Die Aufsprühvorrichtung 13 besitzt, wie in Fig. 3 an­ gedeutet, eine Vielzahl von Drehtellern 17, die in einer zur ersten Walze 14 parallelen Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die Drehteller 17 sind dabei, wie Fig. 4 zeigt, an einem vorzugsweise unteren Ende einer An­ triebswelle 18 angebracht, und besitzen einen zentralen Topfbereich 19 an den sich ein sich radial nach außen erstreckender, flacher Sprühflansch 20 anschließt Zum Antrieb der Drehteller 17 sind ihre jeweiligen Antriebs­ wellen 18 in geeigneter, nicht näher dargestellter Weise, mit einem Motor 21 verbunden.

Um einen definierten Sprühbereich für jeden Dreh­ teller 17 der Aufsprühvorrichtung 13 festzulegen, ist zwischen den in Reihe angeordneten Drehtellern 17 und der ersten Walze 14 der Auftragvorrichtung 12 eine Blende 22 angeordnet, die im Bereich jedes Drehtellers 17 eine Durchlaßöffnung 23 für auf die erste Walze 14 aufzusprühendes Feuchtmittel aufweist. Die Drehteller mit den zugeordneten Blendenbereichen bilden dabei einzelne Sektoren, die vorteilhafterweise individuell steuerbar sind, so daß unterschiedliche Abschnitte der Materialbahn je nach den Erfordernissen in gewünsch­ ter Weise rückbefeuchtet werden können.

Um sicherzustellen, daß das auf die erste Walze 14 aufgesprühte Feuchtmittel auf deren Walzenoberfläche einen erforderlichen gleichmäßigen oder gezielt einge­ stellten Feuchtmittelfilm ausbildet, ist die erste Walze 14 mit einer wasserfreundlichen, also gut benetzbaren Oberfläche versehen. Geeignete Materialien für die Oberfläche der ersten Walze 14 sind dabei z. B. Glas, Keramik und Chrom. Hierbei wird jedoch Chrom be­ vorzugt eingesetzt, da die Walze 14 für sehr hohe Um­ laufgeschwindigkeiten ausgelegt sein muß.

Die zweite Walze 15, die mit der ersten Walze 14 in Eingriff steht, um den auf die erste Walze 14 aufge­ brachten Feuchtmittelfilm zu übernehmen und auf die Materialbahn 10 zu übertragen, ist über eine Bügelan­ ordnung 24 um die senkrecht auf der Zeichenebene ste­ hende Längsachse 25 der Walze 14 schwenkbar ange­ ordnet. Um die Walze 15, die eine geschliffene Oberflä­ che aufweist und aus Gummi oder einem gummiela­ stischen Kunststoff besteht, mit einer Kraft F gegen die über die Walze 11 geführte Materialbahn B zu drücken, greift an der Bügelanordnung 24 eine Pneumatikzylin­ der-Anordnung 26 oder eine andere geeignete An­ druckkrafterzeugungs-Vorrichtung an.

Das Material der Gummiwalze (15) besitzt dabei eine Shore-Härte von 30° bis 70° Shore, insbesondere etwa 50° Shore. Die Kraft F wird dann so gewählt, daß sich ein Flächenanpreßdruck von etwa 0,9 bis 2,55 dN/cm², insbesondere von 1,7 dN/cm² ergibt.

Der Aufladestab 16 der Aufladevorrichtung, der sich parallel zur leitenden Walze 11 erstreckt, weist, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Vielzahl von Nadelelektroden 27 auf, die in einer Reihe mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Nadelelektroden 27 sind dabei vorzugsweise in Radialrichtung zur Walze 11 und damit senkrecht zur Materialbahnebene bzw. zur Tangentialebene an die Materialbahn ausgerichtet.

Das Anfeuchten einer bewegten Materialbahn wird mit der beschriebenen Vorrichtung wie folgt durchge­ führt:

Zunächst wird ein konstant temperiertes Feuchtmit­ tel, z. B. Wasser oder mit Tensiden oder anderen chemi­ schen Stoffen versetztes Wasser, dem Topfbereich 19 der Drehteller 17 der Aufbringvorrichtung 13 zugeführt. Zum Absprühen von Feuchtmitteltröpfchen wird der Drehteller 17 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht, z. B. mit 5000 Upm. bei einem Drehteller-Durchmesser von etwa 80 mm. Infolge der daraus resultierenden ho­ hen Umfangsgeschwindigkeit und je nach der Oberflä­ chenspannung des Feuchtmittels und der Benetzbarkeit des Drehtellermaterials werden Feuchtmitteltröpfchen oder -Aerosole mit einem Durchmesser von etwa 50 µm bis 75 µm, vorzugsweise von 60 µm bis 65 µm vom Drehtellerrand abgeschleudert. Diese Aerosole werden auf die erste Walze 14 aufgesprüht und bilden dort einen genau dosierbaren Feuchtmittelfilm, der von der zwei­ ten Walze 15 abgenommen und auf die die leitende Walze 11 umlaufende bewegte Materialbahn 10 über­ tragen wird. Bei der Übertragung des Feuchtmittelfilms von der gummielastischen Walze 15 auf die Material­ bahn 10 wird der Feuchtmittelfilm zwischen der Materi­ albahn 10 und der Walze 15 aufgeteilt. Nach dem Be­ feuchten oder Benetzen der Materialbahn 10 mit Feuchtmittel läuft diese unter dem Aufladestab 16 hin­ durch, wodurch eine Aufladung der benetzten Material­ bahn 10 erfolgt. Diese elektrostatische Aufladung be­ wirkt zunächst, daß sich die benetzte Materialbahn 10 dicht und glatt an die leitende Walze 11 anlegt. Gleich­ zeitig wird durch die elektrostatische Aufladung eine Vergleichmäßigung des auf die Materialbahn 10 aufge­ tragenen Feuchtmittelfilms bewirkt, so daß der Feucht­ mittelfilm auch bei sehr hohen Transportgeschwindig­ keiten der Materialbahn sicher an dieser haftet und gleichmäßig in die Materialbahn eindringen kann.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die be­ schriebene Vorrichtung zum Rückfeuchten einer be­ druckten Papierbahn beim Rollenoffsetdruck einsetzen.

Beim Rollenoffsetdruck wird eine durchgehende Pa­ pierbahn von Vorratsrollen mit sehr hohen Geschwin­ digkeiten, beispielsweise mit Geschwindigkeiten im Be­ reich von 5-8 m/s, abgezogen und in z. B. vier aufeinan­ derfolgenden Druckwerken beim Vierfarbendruck be­ druckt. Anschließend wird die bedruckte Papierbahn in einer Trockenstation bei Temperaturen von ca. 200°C getrocknet, um die Druckfarben zu verfestigen, so daß diese bei der nachfolgenden Verarbeitung nicht mehr beschädigt werden können. An den Trocknungsprozeß schließt sich dann eine Kühlung der bedruckten Papier­ bahn an, die zum Abschrecken der erwärmten und ge­ trockneten Druckfarben dient.

Infolge des Trockenvorgangs für die Druckfarben wird auch die Papierbahn ausgetrocknet, so daß diese nach dem Trocknen nur noch eine geringe Restfeuchte von ca. 3-5% aufweist.

Infolge dieser sehr geringen Restfeuchte des Papiers ist die Papierbahn relativ spröde, so daß sie sich bei den folgenden Arbeitsgängen, wie Falzen, Schneiden und Heften, schlecht verarbeiten läßt und zu Beschädigun­ gen neigt. Außerdem treten unkontrollierte Änderun­ gen der Abmessungen der verarbeiteten Papierbahn auf, wenn das Papier nach den abschließenden Bearbei­ tungsvorgängen aus der Umgebung wieder Feuchtig­ keit aufnimmt. Dies führt zu qualitativ schlechten oder unschönen Druckereierzeugnissen.

Um der bedruckten und getrockneten Papierbahn vor der Endverarbeitung wieder ihre Ausgangsfeuchtig­ keit zu verleihen, kann die anhand von Fig. 1 beschrie­ bene Vorrichtung zum Anfeuchten einer bewegten Ma­ terialbahn in einer Kühlstation einer Rollenoffsetdruck­ maschine angeordnet werden. Dazu werden, wie in Fig. 2 gezeigt, an wenigstens einer oder vorzugsweise an zwei oder mehr Kühlwalzen 11 einer Kühlstation der Druckmaschine, von der nur die ersten vier Kühlwalzen 11 von z. B. insgesamt acht Kühlwalzen dargestellt sind, Auftragvorrichtungen 12 zum Auftragen von Feucht­ mittel angeordnet. Bei der Verwendung von zwei Auf­ tragvorrichtungen 12 für Feuchtmittel werden diese zwei Kühlwalzen zugeordnet, die jeweils eine entgegen­ gesetzte Umlenkung der Papierbahn 10 bewirken, so daß beide Oberflächen der Papierbahn 10 nacheinander befeuchtet werden.

Die Auftragvorrichtungen 12 werden dabei also be­ vorzugt an den eingangsseitigen Kühlwalzen 11 ange­ ordnet, um ein Rückbefeuchten der Papierbahn mög­ lichst unmittelbar nach dem Trocknen zu erreichen. Bei einer Kühlstation mit z. B. vier Kühlwalzen kann die erste Auftragvorrichtung z. B. an der zweiten Kühlwal­ ze 11 angeordnet werden, wie in Fig. 2 gestrichelt dar­ gestellt.

Die eingangsseitige Anordnung der Auftragvorrich­ tungen 12 ermöglicht durch die Verwendung von kon­ stant temperiertem Feuchtmittel, das eine geringere Temperatur als die Papierbahn in diesem Bereich auf­ weist, z. B. 15°C, eine zusätzliche Kühlung der bedruck­ ten Papierbahn.

Um eine unkontrollierte Änderung der Abmessungen der Papierbahn 10 insbesondere in Breitenrichtung nach dem Befeuchten zu verhindern, können anschließend an eine Auftragvorrichtung 12 Breitstreckwalzen 28 vorge­ sehen sein, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, um ein Schrumpfen der Papierbahn in Querrichtung zu vermei­ den.

Obwohl in Fig. 2 im Anschluß an die in Bewegungs­ richtung B der Papierbahn 10 letzte dort dargestellte Kühlwalze 11 keine derartigen Breitstreckwalzen ge­ zeigt sind, können diese auch dort bei Bedarf vorgese­ hen werden.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Vorrich­ tung besteht darin, daß sie ohne großen Aufwand in eine bereits fertige Kühlstation eingebaut werden kann, wo­ bei die Kühlwalzen 11 als leitende Walzen genutzt wer­ den, die mit dem jeweiligen Aufladestab 16 und der zweiten Walze 15 der Walzenanordnung zusammenwir­ ken.

Claims (27)

1. Verfahren zum Befeuchten einer bedruckten und anschließend thermisch getrockneten, bewegten Materialbahn (10), bei dem die Materialbahn (10) nach dem Trocknen gekühlt wird und bei dem frü­ hestmöglich nach Beendigung des Trocknens und während der Kühlphase mittels einer an der Ober­ fläche geschliffenen Walze (15) ein Feuchtmittel wenigstens auf einer Seite der Materialbahn (10) zwischen dieser und der Walze (15) dosiert als Film aufgetragen und durch Aufwalzen gegen ein Füh­ rungselement (11) mit einem definierten Druck in die Materialbahn (10) eingepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Feuchtmittel benetzte Materialbahn (10) anschließend durch ein elektri­ sches Hochspannungsfeld geführt und damit elek­ trostatisch aufgeladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladung der Materialbahn (10) über das elektrisch leitende Führungselement (11) vor deren Ablösen von die­ sem und im Aufbringbereich des Feuchtmittels er­ folgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materi­ albahn (10) auf beiden Seiten mit Feuchtmittel be­ netzt wird, wobei die beiden Seiten der Material­ bahn (10) vorzugsweise nacheinander benetzt wer­ den.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbrin­ gen des Feuchtmittels auf die Materialbahn (10) nacheinander in mehreren Schritten erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Feucht­ mittel reines oder mit Zusätzen versetztes Wasser verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Zusätze zum Wasser Tenside oder andere chemische Stoffe verwendet werden, die die Oberflächenspannung und/oder die Diffusionsei­ genschaften und/oder die elektrischen Eigenschaf­ ten des Wassers beeinflussen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro­ statische Aufladung mit einer positiven oder vor­ zugsweise negativen Hochspannung im Bereich 10 kV bis 45 kV durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Feucht­ mittel vor dem Aufbringen auf die Materialbahn (10) konstant temperiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Feuchmittel auf einer Tempera­ tur zwischen 15°C und 50°C gehalten wird.

11. Vorrichtung zum Befeuchten einer bewegten und anschließend thermisch getrockneten, be­ druckten Materialbahn zur Durch­ führung des Verfahrens nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, mit einer Auftragvorrichtung (12), welche zum Auftragen eines Feuchtmittels auf die Materialbahn (10) eine Walzenanordnung mit wenigstens einer Walze (15) umfaßt, auf die ein Feuchtmittel übertragbar ist und die zum Auftra­ gen des Feuchtmittels sich auf der Materialbahn­ oberfläche abwälzt, wobei die Walze (15) an die über ein Führungselement (11) geführte Materialbahn (10) angepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feuchtmittel-Auftragvorrichtung (12) einer zur Kühlung der thermisch getrockneten Materialbahn (10) dienenden Kühlstation zugeordnet und die Materialbahn (10) in noch warmem Zustand der Auftragvorrichtung (12) zuführbar ist,
daß die Walze (15) mit einem definierten Druck an die über das Führungselement geführte Materialbahn (10) anpreßbar ist
und daß das Feuchtmittel mittels der an ihrer Oberfläche geschliffenen Walze (15) als Feuchtmittelfilm von der Auftragvor­ richtung (12) auf die Materialbahn (10) übertragbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auftragvorrichtung (12) eine Walzenanordnung mit einer ersten Walze (14) zum Aufnehmen und Übertragen des Feuchtmittels zu einer zweiten Walze (15) umfaßt, die zum Auftra­ gen des Feuchtmittelfilms mit der Materialbahn­ oberfläche in Eingriff steht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung (B) der Materialbahn (10) hinter der Auftragvorrichtung (12) eine Aufladevorrichtung zum Aufladen der mit Flüssigkeit benetzten Materialbahn (10) angeord­ net ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aufladevorrichtung eine an eine Hochspannungsquelle (U) angeschlossene Aufladeelektrodenanordnung (16, 27) aufweist, die der benetzten Oberfläche der Materialbahn (10) gegenüberliegt und die mit einem elektrisch leiten­ den, vorzugsweise an Masse liegenden Führungs­ element (11) zusammenwirkt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladevorrichtung einen an eine Hochspannungsquelle (U) angeschlossenen Aufladestab (16) aufweist, der eine Vielzahl mit Ab­ stand zueinander angeordneter, im wesentlichen senkrecht zur Materialbahn (10) ausgerichteter Na­ delelektroden (27) trägt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladeelektrodenanord­ nung (16, 17) mit einem Abstand von 20 mm bis 40 mm zum Führungselement (11) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) zur Bildung eines Feuchtmittel­ films auf ihrer Oberfläche von einer Feuchtmittel- Aufsprühvorrichtung (13) besprühbar ist, und daß die erste Walze (14) mit der zweiten Walze (15) im direkten Eingriff steht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) eine wasserfreundliche Oberfläche aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze (14) eine Keramik- oder vorzugsweise eine Chrom­ oberfläche aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (15) aus Gummi oder aus einem gummielastischen Kunststoff besteht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Shore-Härte der zweiten, gummielastischen Walze (15) zwischen 30 und 70° Shore, vorzugsweise zwischen 45 und 55° Shore, insbesondere bei 50° Shore liegt.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze (15) so auf die Materialbahnoberfläche im Bereich des Führungselements (11) gepreßt ist, daß ein Flä­ chendruck im Bereich von 0,9 dN/cm² bis 2,5 dN/cm², vorzugsweise im Bereich von 1,4 dN/cm² bis 2,0 dN/cm², insbesondere von 1,7 dN/cm² resultiert.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (14, 15) der Walzenanordnung geschliffene Oberflä­ chen aufweisen.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtmittel- Aufsprühvorrichtung (13) aber die Breite der Mate­ rialbahn verteilt einzelne Sektoren aufweist, die vorzugsweise einzeln steuerbar sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Feuchtmittel- Aufsprühvorrichtung (13) eine Drehteller-Auf­ sprühvorrichtung vorgesehen ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungsele­ ment (11) für die Materialbahn (10) eine angetriebe­ ne Walze (11) vorgesehen ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die angetriebene Walze (11) eine Kühlwalze ist.