DE19920391B4

DE19920391B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf Bedruckstoffe

Info

Publication number: DE19920391B4
Application number: DE1999120391
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Zimmermann (Fh); Arndt Dipl.-Ing. Jentzsch; Volker Dipl.-Ing. Taschenberger
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2019-05-05
Also published as: DE19920391A1

Abstract

Verfahren zum Aufbringen von Puder auf Bedruckstoffe, wie beispielsweise bedruckte Bogen in Druckmaschinen mit
– einer Mantelstromdüse (1),
– einer ersten Leitung (2) für die Zuführung des Puders und
– einer zweiten Leitung (3) zur Zuführung eines feuchtigkeitsbeladenen Luftstromes,
bestehend aus folgenden Verfahrensschritten:
a) Transport der aufzubringenden Puderteilchen (6) mit einem kalten Luftstrom zu der Mantelstromdüse (1),
b) Zerstäuben der im kalten Puderstrahl (4) befindlichen Puderteilchen (6) mittels Mantelstromdüse (1) in einem erwärmten, feuchtigkeitsgesättigten Mantelstrahl (5),
c) Bildung von Kondensaten in der Sprühzone durch Vermischung des kalten Puderstrahls (4) mit dem erwärmten, feuchtigkeitsgesättigten Mantelstrahl (5) infolge Taupunktunterschreitung,
d) Anlagerung der Kondensate an die Puderteilchen (6),
e) Transport der kondensatbeladenen Puderteilchen (7) auf eine Bogenoberfläche (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf Bedruckstoffe wie beispielsweise bedruckte Bogen in Druckmaschinen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4.
Insbesondere im Offsetdruck ist die Zeit zwischen dem Bedrucken und dem Stapeln der Bogen zu kurz für eine vollständige Trocknung der Druckfarbe. Damit die Farbe der bedruckten Bogen beim Abstapeln nicht verschmiert, werden die Bögen mit feinkörnigem Puder bestäubt, das einen ausreichenden Abstand zwischen den abgestapelten Bögen gewährleistet und auch die weitere Trocknung der Druckfarbe ermöglicht. Durch schnelllaufende Maschinenteile im Bereich der Puderzone und das Zerstäuben des Puders kommt es dabei zu Verwirbelungen und zum Austrag des Puders aus der Puderzone. Damit sind ungleichmäßiger Puderauftrag, Puderverluste, Maschinenverschmutzungen und entsprechend kurze Wartungsintervalle verbunden.
Es sind deshalb Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um entweder durch geeignete Luftführung oder Verbesserung der Haftung auf der Bogenoberfläche den Anteil des auf den Bogen verbleibenden Puders zu erhöhen.
In der DE 196 27 460 A1 und DE 196 48 227 A1 werden Pudereinrichtungen beschrieben, die durch annähernd laminare Luftströmungen den Anteil des tatsächlich auf den Bogen übertragenen Puders erhöhen sollen.
Bei den heutigen hohen Durchlaufgeschwindigkeiten der Bogen können sich jedoch keine laminaren Strömungsverhältnisse auf der Bogenoberfläche ausbilden. Weiterhin ist diesen Vorrichtungen der Nachteil des relativ hohen strömungstechnischen Aufwandes und Platzbedarfes gemeinsam.
Eine andere Möglichkeit zur Senkung der Puderverluste ist aus der DE 196 01 603 A1 bekannt, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufweichen der Puderoberfläche beschreibt. Durch Vermischen des Puders mit Wasserdampf oder Wasser und z. T. unter Hinzunahme zusätzlicher Substanzen wird die Haftung der Puderteilchen auf der Bogenoberfläche verbessert. Nachteilig wirken sich dabei die mit dem Einsatz von Wasserdampf oder Wasser verursachte intensive Bogenbefeuchtung und dadurch notwendigen zusätzlichen Trocknungseinrichtungen für die Papierbogen und der höhere Reinigungsaufwand infolge der Verwendung von Klebstoffen und Wachsen aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Puder bereitzustellen, die ausgehend von den Vorteilen praxisbewährter Zerstäubungseinrichtungen (einfacher Aufbau, geringer Platzbedarf) mit geringem konstruktiven Aufwand und ohne zusätzlichen Wärmeenergiebedarf für die Bogentrocknung oder Pudermodifizierung eine wesentliche Reduzierung der Puderverluste ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 4.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Anlagerung von Kondensattropfen an die Puderteilchen deren Masse und damit deren kinetische Energie soweit erhöht, dass der Anteil der Puderteilchen, die trotz der durch die Bogenbewegung im Bereich der Auslage verursachten Querströmungen den Bogen erreichen, zunimmt. Darüber hinaus verbessert die Oberflächenfeuchte der Puderteilchen deren Haftung auf der Bogenoberfläche selbst auf den nicht bedruckten trockenen Bogenbereichen, so dass zusätzlich eine ebene Stapelung auch bei größeren Stapelhöhen erreicht wird.
Durch den Einsatz gesättigter Warmluft für die Puderbefeuchtung kann die Befeuchtung des Bogens im Gegensatz zur bekannten Verwendung von Wasserdampf so gering gehalten werden, dass keine zusätzliche Trocknerkapazität benötigt wird. Die korrosive Belastung des Auslagebereiches bleibt gering.
Bei Verwendung von Mantelstromdüsen für die Puderzerstäubung wird das seitliche Ausbrechen des Puders aus dem Puderstrahl verhindert. Der Mantelstrom-Schutzstrahl schirmt gleichzeitig den inneren Puderstrahl weitgehend vor äußeren Turbulenzen – verursacht durch Greifer, Ventilatoren und Blaseinrichtungen – ab, so dass nur noch geringe Puderanteile auf dem Weg von der Düse zum Bogen verloren gehen und abgesaugt werden müssen.
Ein weiterer Vorteil der Mantelstromdüse besteht darin, dass sich der Mantelstrahl auf dem Weg zum Bogen durch Reibung mit der umgebenden Luft auflöst. Dadurch wird der Bogen nur noch einem minimalen Luftdruck ausgesetzt und das Abschmieren des Bogens auf den Leitelementen vorteilhaft verhindert. Aufgrund der höheren Trefferrate und besseren Oberflächenhaftung kann der Puderverlust und damit die Verunreinigung der Druckmaschine durch vagabundierendes Puder gegenüber herkömmlichen Sprühvorrichtungen wesentlich gesenkt werden.
Anhand der Zeichnung soll nachfolgend eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben werden, wie sie in Auslagen von Druckmaschinen, beispielsweise gemäß DE 196 48 227 A1 , 3, zur Anwendung kommen kann.
Eine innere Zerstäuberdüse 9 einer Mantelstromdüse 1 steht über eine erste Leitung 2 mit einem Pudervorratsbehälter 11 in Verbindung, der mit gekühlter Druckluft beaufschlagbar ist. Eine zweite Leitung 3 an der Mantelstromdüse 1 dient der Zufuhr eines erwärmten, in einem vorgeordneten Behälter 12 durch Beladung mit Wasser oder Wasserdampf bis zur Sättigung mit Feuchtigkeit angereicherten Luftstromes zum äußeren Ringspalt 10 der Mantelstromdüse 1.
Das Puder wird in an sich bekannter Weise aus dem Vorratsbehälter 11 in einem Luftstrom zur Mantelstromdüse 1 transportiert. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren wird dieser Tragluftstrom in Abhängigkeit von der verwendeten Puderart in einem vorgeordneten Luftversorgungssystem komprimiert und vor Erreichen des Vorratsbehälters gekühlt und Kondensat abgetrennt.
Beim Zerstäuben in der Mantelstromdüse 1 wird um den kalten Puderstrahl 4 herum ein nach außen abschirmender Mantelstrahl 5 gelegt, der aus der erwärmten, feuchtigkeitsgesättigten Luft besteht. Infolge des zwangsläufig eintretenden Luft- und Wärmeaustausches zwischen kaltem Puderstrahl 4, warmer gesättigten Mantelstrahl 5 und Umgebungsluft kondensiert die im Mantelstrahl 5 gespeicherte Feuchte durch Unterschreitung des Taupunktes und lagert sich an den als Kondensationskeime dienenden kalten Puderteilchen 6 an und erhöht damit deren Masse. Infolge der vergrößerten Trägheit der beladenen Puderteilchen 7 folgen diese den über der Bogenoberfläche 8 umgelenkten Stromlinien nicht wie leichte, nicht mit Kondensat beladene Puderteilchen 6 sondern setzen ihren geradlinigen Flug fort und gelangen so auf die Bogenoberfläche 8. Mit der Anlagerung der Kondensattröpfchen an die Puderteilchen 6 ist der günstige Nebeneffekt verbunden, dass diese auch besser auf der Bogenoberfläche 8 haften bleiben, selbst auf den unbedruckten Bereichen, aus denen trockene Puderteilchen normalerweise weggeblasen werden und ungleichmäßige Stapelhöhen verursachen.
Die Erfindung ist vorteilhaft mit einer Mantelstromdüse realisierbar, sie ist jedoch nicht an einen bestimmten Düsentyp gebunden. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist vielmehr die Mischung eines kalten, puderbeladenen mit einem erwärmten, feuchtigkeitsgesättigten Luftstrom und die Kondensatanlagerung an die Puderteilchen in der Puderauftragszone.

1: Düse, Zweistoffdüse, Mantelstromdüse
2: Leitung für die Zufuhr von Puderteilchen im kalten Tragluftstrom
3: Leitung für die Zufuhr von erwärmter, feuchtigkeitsgesättigter Luft
4: Puderstrahl
5: Mantelstrahl
6: Puderteilchen
7: Puderteilchen mit angelagertem Kondensat
8: Bogenoberfläche
9: innere Zerstäuberdüse der Mantelstromdüse
10: äußerer Ringspalt der Mantelstromdüse
11: Pudervorratsbehälter
12: Behälter

Claims

Verfahren zum Aufbringen von Puder auf Bedruckstoffe, wie beispielsweise bedruckte Bogen in Druckmaschinen mit – einer Mantelstromdüse (1), – einer ersten Leitung (2) für die Zuführung des Puders und – einer zweiten Leitung (3) zur Zuführung eines feuchtigkeitsbeladenen Luftstromes, bestehend aus folgenden Verfahrensschritten: a) Transport der aufzubringenden Puderteilchen (6) mit einem kalten Luftstrom zu der Mantelstromdüse (1), b) Zerstäuben der im kalten Puderstrahl (4) befindlichen Puderteilchen (6) mittels Mantelstromdüse (1) in einem erwärmten, feuchtigkeitsgesättigten Mantelstrahl (5), c) Bildung von Kondensaten in der Sprühzone durch Vermischung des kalten Puderstrahls (4) mit dem erwärmten, feuchtigkeitsgesättigten Mantelstrahl (5) infolge Taupunktunterschreitung, d) Anlagerung der Kondensate an die Puderteilchen (6), e) Transport der kondensatbeladenen Puderteilchen (7) auf eine Bogenoberfläche (8).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sättigung des erwärmten Luftstromes durch Anreicherung mit Wasser oder Wasserdampf bis zum Erreichen der maximalen Aufnahmefähigkeit erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kalte Luftstrom durch Komprimieren in einem vorgeordneten Luftversorgungssystem und anschließende Kühlung und Kondensatabscheidung erzeugt wird.
Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf Bedruckstoffe, wie beispielsweise bedruckte Bogen in Druckmaschinen mit – einer Düse (1), – einer ersten Leitung (2) für die Zuführung des Puders und – einer zweiten Leitung (3) zur Zuführung eines Luftstromes, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) als Mantelstromdüse (1) ausgebildet ist, die über die erste Leitung (2) mit einem von kalter Luft durchströmten Pudervorratsbehälter (11) und über die zweite Leitung (3) mit einem erwärmte, feuchtigkeitsgesättigte Luft enthaltenden zweiten Behälter (12) verbunden ist, wobei der erwärmte, feuchtigkeitsgesättigte Luftstrom als Mantelstrahl (5) aus der Mantelstromdüse (1) austritt und sich in der Sprühzone mit dem kalten Puderstrahl (4) unter Kondensatbildung an den Puderteilchen (6) vermischt.