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EP0307848B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Härten von auf einem Körper aufgetragenen Schichten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Härten von auf einem Körper aufgetragenen Schichten Download PDF

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Publication number
EP0307848B1
EP0307848B1 EP88114925A EP88114925A EP0307848B1 EP 0307848 B1 EP0307848 B1 EP 0307848B1 EP 88114925 A EP88114925 A EP 88114925A EP 88114925 A EP88114925 A EP 88114925A EP 0307848 B1 EP0307848 B1 EP 0307848B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiation
tube
air
duct
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88114925A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0307848A1 (de
Inventor
Volker Dipl.-Ing. Schaft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0307848A1 publication Critical patent/EP0307848A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0307848B1 publication Critical patent/EP0307848B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/283—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • B05D3/0263—After-treatment with IR heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0486—Operating the coating or treatment in a controlled atmosphere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/065—After-treatment
    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • B05D7/536—Base coat plus clear coat type each layer being cured, at least partially, separately
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/57—Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/576—Three layers or more the last layer being a clear coat each layer being cured, at least partially, separately
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2252/00—Sheets
    • B05D2252/02—Sheets of indefinite length

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for hardening by drying and / or setting layers, such as printing inks, laminations or the like, which are continuously applied to one another on a body, the bottom pigment-containing layers being subjected to heat treatment by IR radiation and the top or Cover layer, which forms a lamination, is exposed to UV radiation.
  • drying and / or setting layers such as printing inks, laminations or the like
  • IR reactive inks are being used more and more in the printing industry. These paints and varnishes dry very quickly on the surface when irradiated with IR light and are therefore "dry” and “dust dry".
  • substrates such as paper and cardboard printed with such inks, e.g. B. their surface quality by an acrylate
  • the IR-reactive ink must be completely dry, otherwise the print image will deteriorate due to the fact that the non-dried ink components run under the lamination in the carrier material; because in extreme cases the drying of IR-reactive colors can take a few hours.
  • the object of the invention is to provide a method and an apparatus with which IR-reactive inks are dried so intensively that the aftertreatment of the printed carrier material, for. B. its lamination directly, d. H. can be carried out without a transition period after the IR treatment without impairing the printed image.
  • This object is achieved according to the invention, starting from a method as described in the introduction Genus, solved in that the air is sucked off above the area of the coated body which is subject to UV radiation and blown into the IR drying device in the area of the body which is subject to the IR radiation.
  • the IR-reactive printing ink to be dried By sucking off the air according to the invention from the area of the coated body exposed to UV radiation and exposing the area of the body exposed to IR radiation to this sucked-off air, the IR-reactive printing ink to be dried also becomes ozone in addition to the IR radiation enriched air.
  • the oxidation processes taking place during drying of the ink are accelerated in such a way that the ink dries through in the shortest possible time and the print image is not negatively changed by the lamination.
  • the additional enrichment of the surroundings of the area of the printed body exposed to IR radiation with ozone further causes the solvents expelled from the paint by the IR radiation to be oxidized and thereby converted into substances which do not pollute the environment.
  • An apparatus for carrying out the method according to the invention consists of an IR drying device which is provided behind the last printing unit of a printing press which applies IR-reactive colors, and of an UV radiation device which is the application device for a printing ink to be treated with IR lacquer-like UV-reactive coating is subordinate, and is characterized in that the exhaust air from the UV radiation device is fed into the IR drying device.
  • the new device makes it possible to carry out the method according to the invention for hardening layers applied to a body with little effort in existing printing machines, by inserting the exhaust air line of the UV radiation device into the IR drying device.
  • the exhaust air line of the UV radiation device into the IR drying device.
  • aftertreatment devices for the exhaust air from the IR drying device which is the entire exhaust air of the printing press, with which, in particular, the solvents expelled from the ink are separated, which reduces the operating costs of the printing press with increased printing performance due to the rapid Drying of the color in the IR drying device contributes.
  • the IR drying device is viewed in the transport direction of the printing press _ behind one IR radiation body an ozone generator, preferably a rod-shaped high-pressure gas discharge lamp, in particular a mercury vapor lamp, which is surrounded by a metal or ceramic sleeve to form an annular space, the wall of which has openings from which air blown into the annular space, preferably part of the exhaust air escapes from the UV radiation device in the direction of the color layer (s) to be treated.
  • an ozone generator preferably a rod-shaped high-pressure gas discharge lamp, in particular a mercury vapor lamp, which is surrounded by a metal or ceramic sleeve to form an annular space, the wall of which has openings from which air blown into the annular space, preferably part of the exhaust air escapes from the UV radiation device in the direction of the color layer (s) to be treated.
  • the printing ink is not only exposed to additional IR radiation, which is emitted by the sleeve heated by the mercury vapor lamp.
  • additional measures according to the invention also increase the ozone content in the IR drying device resulting from the exhaust air from the UV radiation device. This additional With the air from the annular space between the sleeve and the mercury vapor lamp, ozone reaches the IR drying device through the openings in the sleeve wall and is blown against the surface of the printed body. The ozone is formed in the annulus from the atmospheric oxygen due to the UV radiation emitted by the mercury lamp.
  • a suction device can also act on the area between the IR radiation body and the gas discharge lamp in the IR drying device, which contributes to the ozone coming into intimate contact with the paint to be dried.
  • the body 7 to be printed or coated enters in the direction of arrow C in the last printing unit 10 for IR-reactive colors at the discharge 1 and leaves it in the direction of arrow D.
  • the body 7 passes guide rollers 11 and passes an IR drying device 12, a squeezing and blowing device 23, an application device 13 for a UV reactive acrylic coating and a UV radiation device 14.
  • an IR radiation body 15 directed towards the body 7 and an ozone generator 21, the structure of which is explained below with reference to FIGS. 2 and 3, are arranged.
  • the mouth 16 of an air line 17, into which a blower 18 is inserted, and whose inlet opening 19 is located in the UV radiation device 14, also projects into this IR drying device 12.
  • the air is discharged from the IR drying device 12 into the environment via an exhaust duct 20 in the direction of arrow E.
  • the UV radiation device 14 has two high-pressure gas discharge lamps 22 which illuminate the body 7.
  • the IR drying device 12 consists of a ceramic sleeve 1, in which a rod-shaped mercury vapor lamp 2 is arranged concentrically.
  • a ceramic sleeve 1 On the outside of the sleeve 1, the length of which corresponds to that of the mercury vapor lamp 2, an air collection duct 3 is attached, which is connected via air inlet openings 4 in the wall of the sleeve 1 to an annular space 5, which is delimited by the sleeve 1 and the mercury vapor lamp 2 .
  • a slot-shaped air outlet opening 6 which extends over the entire length of the sleeve 1 and is directed toward the body 7 printed and guided in the direction of arrow A, is also incorporated into the wall of the sleeve 1.
  • the rod-shaped mercury vapor lamp 2 is eccentric in the ceramic sleeve 1, the length of which coincides substantially with that of the lamp 2, and the air collection duct 3 with respect to that in the direction of arrow A am Ozone generator 21 passed body 7 laterally attached to the sleeve 1.
  • the air collection duct 3 is connected via air inlet openings 4 in the wall of the sleeve 1 to the annular space 5, which merges into a duct 8 via a gap-shaped opening 6 approximately opposite the air inlet openings 4.
  • This channel 8 is zigzag-shaped and curved on the outside along the area of the ceramic sleeve 1 facing away from the paint layer (s) to be treated and has an outlet 9 directed towards this paint layer (s) and designed as a blowing nozzle .
  • the high-pressure gas discharge lamps 22 in the UV radiation device 14 not only emit UV light, which triggers the curing reaction of the acrylate coating. They also create an atmosphere enriched with ozone, since only a part of the ozone formed from the atmospheric oxygen under the influence of UV radiation reacts with the acrylate coating when it hardens. This excess ozone is sucked _ instead of as a pollutant into the environment _ according to the invention with the air from the UV radiation device 14 by the blower 18 and fed through the air line 17 into the IR drying device 12, where it is dried by the IR-reactive printing ink radiation emitted by the IR radiation body 15 is reacted as a reactive oxidizing agent.
  • the ozone generator 21 In addition to IR radiation body 15 and to the ozone from the UV radiation device 14, the ozone generator 21 also contributes to drying the IR-reactive paint and in particular to the oxidation of the expelled solvents in the IR drying device 12 by the wall of the sleeve heated by the mercury vapor lamp 2 1 of the ozone generator 21 on the moving body 7 sends an IR radiation. Ambient air is blown into the air collection duct 3 at the same time with a blower (not shown), which passes through the air inlet openings 4 into the annular space 5, in which it is exposed to the UV radiation from the mercury vapor lamp 2. This UV radiation converts part of the atmospheric oxygen into ozone.
  • the air now enriched with ozone leaves the annular space 5 via the air outlet openings 6 and hits the colored surfaces of the body 7 to be dried in the direction of the arrows B.
  • an essentially solvent-free atmosphere forms in the space between the IR radiation body 15 and the ozone generator 21 in the IR drying device 12, since the solvent which is released when the IR-reactive colors are dried is converted into harmless products, in particular by the ozone becomes.
  • the exhaust gases of the IR drying device 12 are consequently discharged into the environment free of pollutants by means of a suction device (not shown) via the exhaust duct 20 in the direction of the arrow E.
  • the air exposed to the UV radiation in the annular space 5 only hits the color layer (s) to be treated after passage through the labyrinthine channel 8, which increases the ozone-forming effect of the UV radiation, which is directed into the channel 8 by reflections via the air outlet opening 6 will contribute.
  • the rear area of the sleeve 1 with respect to the coated body 7 is cooled by the channel arrangement according to the invention. It is at the same time achieved that the area of the sleeve 1 opposite the body and acting as an IR radiator is only slightly cooled by the air blown against the body 7 from the outlet 9 of the channel 8 and is thus hardly impaired in its radiation intensity.
  • the printed body 7 Before the printed body 7 enters the application device 13 for the acrylate coating, it passes through the squeezing and blowing device 23, in which ozone still adhering to the dry IR-reactive printing ink is removed.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten durch Trocknen und/oder Abbinden von auf einem Körper kontinuierlich übereinander aufgetragenen Schichten, wie Druckfarben, Kaschierungen oder dgl., wobei die untersten pigmenthaltigen Schichten einer Wärmebehandlung durch IR-Strahlung unterzogen werden und die oberste oder Deckschicht, die eine Kaschierung bildet, einer UV-Strahlung ausgesetzt wird.
  • In der Druckindustrie gelangen IR-reaktive Farben immer häufiger zum Einsatz. Diese Farben und Lacke trocknen bei Bestrahlung mit IR-Licht recht schnell an der Oberfläche und sind somit "griff-" und "staubtrocken". Um mit derartigen Farben bedruckte Träger wie Papiere und Kartons weiterbehandeln, z. B. deren Oberflächenqualität durch eine Acrylat kaschierung anheben zu können, muß die IR-reaktive Farbe vollständig durchgetrocknet sein, da sich anderenfalls das Druckbild verschlechtert, indem die nicht getrockneten Farbanteile unter der Kaschierung im Trägermaterial verlaufen; denn das Durchtrocknen IR-reaktiver Farben kann in Extremfällen einige Stunden dauern.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der IR-reaktive Farben derart intensiv getrocknet werden, daß die Nachbehandlung des bedruckten Trägermaterials, z. B. dessen Kaschierung unmittelbar, d. h. ohne Übergangszeit nach der IR-Behandlung ohne Beeinträchtigung des Druckbildes vorgenommen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung, dadurch gelöst, daß die Luft oberhalb des der UV-Strahlung unterliegenden Bereiches des beschichteten Körpers abgesaugt und in die IR-Trockeneinrichtung im Bereich des Körpers geblasen wird, der der IR-Strahlung unterliegt.
  • Durch das erfindungsgemäße Absaugen der Luft aus dem einer UV-Strahlung ausgesetzten Bereich des beschichteten Körpers und dem Aussetzen des der IR-Strahlung unterliegenden Bereiches des Körpers dieser abgesaugten Luft wird die zu trocknende IR-reaktive Druckfarbe zusätzlich zur IR-Strahlung auch noch von mit Ozon angereicherter Luft beaufschlagt. Durch diese Maßnahme werden die beim Trocknen der Farbe stattfindenden Oxidationsprozesse derart beschleunigt, daß die Farbe in kürzester Zeit durchtrocknet und das Druckbild durch die Kaschierung nicht negativ verändert wird. Die zusätzliche Anreicherung der Umgebung des der IR-Strahlung ausgesetzten Bereiches des bedruckten Körpers mit Ozon bewirkt weiter, daß die durch die IR-Strahlung aus der Farbe ausgetriebenen Lösungsmittel oxidiert und dadurch in die Umwelt nicht belastende Stoffe umgewandelt werden.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus einer IR-Trockeneinrichtung, die hinter dem letzten IR-reaktiven Farben auftragenden Druckwerk einer Druckmaschine vorgesehen ist, und aus einer UV-Strahlungseinrichtung, die der Auftragseinrichtung für eine auf die IR-behandelten Druckfarben aufzubringende lackartige UV-reaktive Beschichtung nachgeordnet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft aus der UV-Strahlungseinrichtung in die IR-Trockeneinrichtung eingespeist wird.
  • Die neue Vorrichtung ermöglicht die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Härten von auf einem Körper aufgetragenen Schichten ohne großen Aufwand bei vorhandenen Druckmaschinen, indem die Abluftleitung der UV-Strahlungseinrichtung in die IR-Trockeneinrichtung eingeführt wird. Zugleich kann für die Abluft aus der IR-Trockeneinrichtung, die die gesamte Abluft der Druckmaschine ist, auf Nachbehandlungsgeräte, mit denen insbesondere die aus der Farbe ausgetriebenen Lösungsmittel abgeschieden werden, verzichtet werden, was zur Senkung der Betriebskosten der Druckmaschine bei gesteigerter Druckleistung durch die rasche Trocknung der Farbe in der IR-Trockeneinrichtung beiträgt.
  • Um die vom Ozon bzw. aktiven Sauerstoff der Abluft aus der UV-Strahlungseinrichtung ausgehenden positiven Effekte auf die Trocknung der IR-reaktiven Farben zu verbessern oder sicherzustellen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der IR-Trockeneinrichtung _ in Transportrichtung der Druckmaschine gesehen _ hinter einem IR-Strahlungskörper ein Ozonerzeuger, vorzugsweise eine stabförmige Hochdruck-Gasentladungslampe, insbesondere eine Quecksilberdampflampe angeordnet, die unter Bildung eines Ringraumes von einer Metall- oder Keramikhülse umgeben ist, deren Wandung Öffnungen aufweist, aus denen in den Ringraum eingeblasene Luft, vorzugsweise ein Teil der Abluft aus der UV-Strahlungseinrichtung, in Richtung auf die zu behandelnde(n) Farbschicht(en) entweicht. Durch die Anordnung dieser besonders ausgestalteten Hochdruckgasentladungslampe innerhalb der IR-Trockeneinrichtung wird die Druckfarbe nicht nur einer zusätzlichen IR-Strahlung, die von der von der Quecksilberdampflampe erhitzten Hülse ausgesandt wird, ausgesetzt. Durch diese zusätzlichen erfindungsgemäßen Maßnahmen wird auch noch der aus der Abluft der UV-Strahlungseinrichtung herrührende Ozongehalt in der IR-Trockeneinrichtung erhöht. Dieses zusätzliche Ozon gelangt mit der Luft aus dem Ringraum zwischen Hülse und Quecksilberdampflampe über die Öffnungen in der Hülsenwand in die IR-Trockeneinrichtung und wird gegen die Oberfläche des bedruckten Körpers geblasen. Das Ozon wird dabei im Ringraum aus dem Luftsauerstoff aufgrund der von der Quecksilberdampflampe ausgehenden UV-Strahlung gebildet. Dabei kann in der IR-Trockeneinrichtung auf den Bereich zwischen IR-Strahlungskörper und Gasentladungslampe noch eine Absaugeinrichtung einwirken, was dazu beiträgt, daß das Ozon mit der zu trocknenden Farbe in innige Berührung kommt.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere des Ozonerzeugers in der Trockeneinrichtung, sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird noch an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
    • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Austragendes einer Rotationsdruckmaschine,
    • Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch den in der IR-Trockeneinrichtung der Druckmaschine nach Fig. 1 eingefügten Ozonerzeuger,
    • Fig. 3 eine schematische Schnittansicht durch einen anderen in der IR-Trockeneinrichtung der Druckmaschine nach Fig. 1 eingesetzten Ozonerzeuger.
  • Der zu bedruckende bzw. zu beschichtende Körper 7 tritt in Richtung des Pfeiles C in das letzte Druckwerk 10 für IR-reaktive Farben am Austrags ende der in Fig. 1 dargestellten Druckmaschine ein und verläßt diese in Richtung des Pfeiles D. Auf diesem Weg läuft der Körper 7 an Führungsrollen 11 vorbei und passiert eine IR-Trockeneinrichtung 12, eine Quetsch- und Blaseinrichtung 23, eine Auftragseinrichtung 13 für eine UV-reaktive Acrylatbeschichtung sowie eine UV-Strahlungseinrichtung 14.
  • In der IR-Trockeneinrichtung 12 sind ein auf den Körper 7 gerichteter IR-Strahlungskörper 15 und ein Ozonerzeuger 21, dessen Aufbau unten an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert wird, angeordnet. In diese IR-Trockeneinrichtung 12 ragt weiter die Mündung 16 einer Luftleitung 17, in die ein Gebläse 18 eingefügt ist, und deren Eintrittsöffnung 19 sich in der UV-Strahlungseinrichtung 14 befindet. Die Luft wird aus der IR-Trockeneinrichtung 12 über einen Abgaskanal 20 in Richtung des Pfeiles E in die Umgebung abgeleitet.
  • Die UV-Strahlungseinrichtung 14 weist zwei Hochdruckgasentladungslampen 22 auf, die den Körper 7 anstrahlen.
  • Der Ozonerzeuger 21 gemäß Fig. 2 der IR-Trockeneinrichtung 12 besteht aus einer Keramikhülse 1, in der konzentrisch eine stabförmige Quecksilberdampflampe 2 angeordnet ist. Außen ist auf der Hülse 1, deren Länge mit derjenigen der Quecksilberdampflampe 2 übereinstimmt, ein Luftsammelkanal 3 angebracht, der über Lufteintrittsöffnungen 4 in der Wandung der Hülse 1 mit einem Ringraum 5, der von der Hülse 1 und der Quecksilberdampflampe 2 begrenzt wird, verbunden ist. Den Lufteintrittsöffnungen 4 gegenüberliegend ist in die Wandung der Hülse 1 noch eine sich über die gesamte Länge der Hülse 1 erstreckende schlitzförmige Luftaustrittsöffnung 6 eingearbeitet, die auf den in Richtung des Pfeiles A vorbeigeführten und bedruckten Körper 7 gerichtet ist.
  • Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ozonerzeuger 21 der IR-Trockeneinrichtung 12 ist die stabförmige Quecksilberdampflampe 2 exzentrisch in der Keramikhülse 1, deren Länge im wesentlichen mit derjenigen der Lampe 2 übereinstimmt, und der Luftsammelkanal 3 in bezug auf den in Richtung des Pfeiles A am Ozonerzeuger 21 vorbeigeführten Körper 7 seitlich an der Hülse 1 angebracht. Der Luftsammelkanal 3 steht über Lufteintrittsöffnungen 4 in der Wandung der Hülse 1 mit dem Ringraum 5 in Verbindung, der über eine etwa den Lufteintrittsöffnungen 4 gegenüberliegende spaltförmige Öffnung 6 in einen Kanal 8 übergeht. Dieser Kanal 8 ist zick-zack-förmig und gekrümmt außen an dem in bezug auf die zu behandelnde(n) Farbschicht(en) abgewandten Bereich der Keramikhülse 1 entlanggeführt und weist einen auf diese Farbschicht(en) gerichteten sowie als Blasdüse ausgebildeten Auslaß 9 auf.
  • Im folgenden wird noch kurz die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert:
  • Die Hochdruckgasentladungslampen 22 in der UV-Strahlungseinrichtung 14 senden nicht nur UV-Licht aus, das die Aushärtreaktion der Acrylatbeschichtung auslöst. Sie schaffen auch eine mit Ozon angereicherte Atmosphäre, da nur ein Teil des unter der Einwirkung der UV-Strahlung aus dem Luftsauerstoff gebildeten Ozons mit der Acrylatbeschichtung bei deren Aushärten reagiert. Dieses überschüssige Ozon wird _ anstatt als Schadstoff in die Umgebung _ erfindungsgemäß mit der Luft aus der UV-Strahlungseinrichtung 14 vom Gebläse 18 abgesaugt und durch die Luftleitung 17 in die IR-Trockeneinrichtung 12 eingespeist, wo es beim Trocknen der IR-reaktiven Druckfarbe durch die vom IR-Strahlungskörper 15 emittierte Strahlung als reaktionsfreudiges Oxidationsmittel umgesetzt wird. Zusätzlich zum IR-Strahlungskörper 15 und zum Ozon aus der UV-Strahlungseinrichtung 14 trägt noch der Ozonerzeuger 21 zum Trocknen der IR-reaktiven Farbe und insbesondere zur Oxidation der ausgetriebenen Lösungsmittel in der IR-Trockeneinrichtung 12 bei, indem die von der Quecksilberdampflampe 2 erhitzte Wandung der Hülse 1 des Ozonerzeugers 21 auf dem sich bewegenden Körper 7 eine IR-Strahlung sendet. In den Luftsammelkanal 3 wird gleichzeitig mit einem nicht dargestellten Gebläse Umgebungsluft eingeblasen, die über die Lufteintrittsöffnungen 4 in den Ringraum 5 gelangt, in dem sie der UV-Strahlung der Quecksilberdampflampe 2 ausgesetzt ist. Diese UV-Strahlung wandelt einen Teil des Luftsauerstoffes in Ozon um. Die nunmehr mit Ozon angereicherte Luft verläßt den Ringraum 5 über die Luftaustrittsöffnungen 6 und trifft in Richtung der Pfeile B auf die zu trocknenden Farbflächen des Körpers 7. Dadurch bildet sich im Raum zwischen dem IR-Strahlungskörper 15 und dem Ozonerzeuger 21 in der IR-Trockeneinrichtung 12 eine im wesentlichen lösungsmittelfreie Atmosphäre aus, da das Lösungsmittel, das beim Trocknen der IR-reaktiven Farben freigesetzt wird, insbesondere durch das Ozon in unschädliche Produkte umgewandelt wird. Die Abgase der IR-Trockeneinrichtung 12 werden folglich schadstofffrei mit einer nicht gezeigten Absaugeinrichtung über den Abgaskanal 20 in Richtung des Pfeiles E in die Umgebung abgeleitet.
  • Beim Ozonerzeuger nach Fig. 3 trifft die der UV-Strahlung im Ringraum 5 ausgesetzte Luft erst nach der Passage durch den labyrinthförmigen Kanal 8 auf die zu behandelnde(n) Farbschicht(en), was zur Steigerung des Ozon bildenden Effektes der UV-Strahlung, die durch Reflexionen über die Luftaustrittsöffnung 6 in den Kanal 8 gelenkt wird, beiträgt. Der in bezug auf den beschichteten Körper 7 rückwärtige Bereich der Hülse 1 wird durch die erfindungsgemäße Kanalanordnung gekühlt. Dabei wird zugleich erreicht, daß der dem Körper gegenüberliegende und als IR-Strahler wirkende Bereich der Hülse 1 durch die aus dem Auslaß 9 des Kanales 8 gegen den Körper 7 geblasene Luft nur eine geringfügige Abkühlung erfährt und somit in seiner Strahlungsintensität kaum beeinträchtigt wird.
  • Bevor der bedruckte Körper 7 in die Auftragseinrichtung 13 zur Acrylatbeschichtung eintritt, passiert er die Quetsch- und Blaseinrichtung 23, in der insbesondere an der trockenen IR-reaktiven Druckfarbe noch anhaftendes Ozon entfernt wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Härten durch Trocknen und/oder Abbinden von auf einem Körper kontinuierlich übereinander aufgetragenen Schichten wie Druckfarben, Kaschierungen oder dgl., wobei die untersten pigmenthaltigen Schichten einer Wärmebehandlung durch IR-Strahlung unterzogen werden und die oberste oder Deckschicht, die eine Kaschierung bildet, einer UV-Strahlung ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft oberhalb des der UV-Strahlung unterliegenden Bereiches des Körpers abgesaugt und auf den Bereich des Körpers geblasen wird, der der IR-Strahlung unterliegt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer IR-Trockeneinrichtung, die hinter dem letzten IR-reaktive Farben auftragenden Druckwerk einer Druckmaschine vorgesehen ist, und aus einer UV-Strahlungseinrichtung, die der Auftragseinrichtung für eine auf die IR-behandelten Druckfarben aufzubringende lackartige UV-reaktive Beschichtung nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft aus der UV-Strahlungseinrichtung (14) in die IR-Trockeneinrichtung (12) eingespeist wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der IR-Trockeneinrichtung (12) _ in Transportrichtung der Druckmaschine gesehen _ hinter einem IR-Strahlungskörper (15) ein Ozonerzeuger (21), vorzugsweise eine stabförmige Hochdruck-Gasentladungslampe (2) wie eine Quecksilberdampflampe angeordnet ist, die unter Bildung eines Ringraumes (5) von einer Metall- oder Keramikhülse (1) umgeben ist, deren Wandung Öffnungen (6) aufweist, aus denen in den Ringraum (5) eingeblasene Luft in Richtung auf die zu behandelnde(n) Farbschicht(en) entweicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung(en) (6) des Ringraumes (5) in einen Kanal (8) münde(t)(n), der zick-zack-förmig außen an dem in bezug auf die zu behandelnde(n) Farbschicht(en) abgewandten Bereich der Metall- oder Keramikhülse (1) anliegt und dessen zweckmäßigerweise als Blasdüse ausgebildeter Auslaß (9) auf diese Farbschicht(en) gerichtet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckgasentladungslampe (2) im Ringraum (5) exzentrisch angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Bereich zwischen dem IR-Strahlungskörper (15) und dem Ozonerzeuger (21) eine Absaugeinrichtung einwirkt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (6) in der Hülse (1) als mindestens ein sich über deren (1) gesamte Länge erstreckender Schlitz ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) und/oder der Kanal (8) aus einem nicht oxidierbaren Werkstoff bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) und/oder der Kanal (8) aus einem Werkstoff mit katalytischen Eigenschaften zur Erzeugung von Ozon aus vorzugsweise Luftsauerstoff bestehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (1) und/oder der Kanal (8) aus einem Werkstoff bestehen, der kurzwellige, insbesondere UV-Strahlung in Wärmestrahlung umwandelt.
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