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Die
Erfindung betrifft eine Leiteinrichtung zum Fördern von flächigen Bedruckstoffen
auf einem Luftpolster, welche im Wirkungsbereich einer Blasdüsenreihe
angeordnet ist. Luftpolsterleiteinrichtungen tragen flächige Bedruckstoffe,
wie beispielsweise Papier- oder Kartonbogen, schwebend auf einem
mit geringem Luftüberdruck
gebildeten Luftvolumen, wobei die an den offenen Seiten abströmende Tragluft durch
Blasluftöffnungen
in den Leitflächen
der Luftpolsterführungen
ständig
nachgespeist wird. Zur straffen Bedruckstoffführung werden vorzugsweise Schlitzdüsen eingesetzt,
die Blasluftstrahlen schräg gegen
die Bedruckstoffunterseite richten und den Bedruckstoff nach dem
Prinzip des aerodynamischen Paradoxons in einem eng tolerierten
Abstand von der Leitfläche
führen.
In Leitflächenabschnitten,
in denen der Bedruckstoff vorrangig in einem abschmierfreien Abstand
von der Leitfläche
gestützt
werden soll, kommen bevorzugt Lochdüsen mit senkrechter Blasrichtung
zum Einsatz.
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Zur
Verhinderung des Zusammenklebens von frisch bedruckten Bedruckstoffbogen,
bei denen die aufgebrachte Druckfarbe oder der Lack noch nicht ausreichend
getrocknet oder ausgehärtet
ist, werden im Auslagebereich von Bogendruckmaschinen Puderdruckbestäubungseinrichtungen
angeordnet, die eine dünne
Puderschicht auf die Bogenoberfläche
auftragen, so dass diese nach der Ablage in einem Stapel als Abstandhalter
zwischen den Bogen wirken können.
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Derartige
Bestäubungseinrichtungen
erzeugen mit Hilfe einer quer zur Bedruckstoffförderrichtung angeordneten Blasdüsenreihe
(Puderstange) über
oder unter der Bedruckstoffbahn einen Pudervorhang bzw. -schleier,
durch den der Bedruckstoff bewegt wird. Bestäubungspuder und Druckluft der nebeneinander
angeordneten Blasdüsen überlagern sich
zu einem Blasluftstrom, der linienförmig auf die Oberfläche des
Bedruckstoffes auftrifft und dabei eine Linienkraft auf die Bedruckstoffoberfläche ausübt, die
die Stützwirkung
des Luftpolsters erheblich beeinträchtigt und die zur Deformation
des tragenden Luftpolsters und zur Wellenbildung des schwebend geführten Bedruckstoffes
bis hin zum Abschmieren der frisch bedruckten Oberfläche an der
Leitfläche oder
anderen Maschinenteilen in der Nähe
der Bedruckstoffbahn führen
kann. Dieser Störeffekt
wirkt verstärkt
bei Einsatz von Mantelstromdüsen
für die Puderdruckbestäubungseinrichtungen,
die mit einem zusätzlichen äußeren Hüllluftstrom
zur Reduzierung der Puderverwirbelung arbeiten.
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Zur
Luftpolsterführung
im Bereich der Puderdruckbestäubungseinrichtung
sind verschiedene Lösungen
bekannt.
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Aus
der
DE 197 51 972
A1 ist es bekannt, die Blasdüsen zur Bestäubung unterhalb
der Bedruckstoffbahn anzuordnen und sie dazu in eine Luftpolsterführung zum
schwebenden Bedruckstofftransport zu integrieren. Durch die Parallelität der Blasluftströme der Bestäubungseinrichtung
und der Luftpolsterführung
wird das tragende Luftpolster nicht deformiert. Nachteilig ist der
geringe Haftungsgrad des Puders durch das Aufbringen von unten und
die Verwirbelung des Puderstromes durch die Blasluft der Luftpolsterführung, wodurch
hohe Puderverluste entstehen.
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In
der
DE 198 12 711
A1 ist ein Absaugsystem für eine Bogendruckmaschine beschrieben,
das unter der Bestäubungseinrichtung
als bedruckstoffbreites Saugluft-Düsensegment
innerhalb einer Luftpolsterführung
für die
Bogen angeordnet ist, wobei die Leitflächen des Saugsegmentes und
der Luftpolsterführung
eine Ebene bilden. Der Bogen wird im Bereich des Saugsegmentes an
die Leitfläche
angesaugt und auf der Leitfläche
geführt
und kann daher nicht vom Liniendruck der Bestäubungseinrichtung zur Wellenbildung
angeregt werden. Nachteilig ist die Unterbrechung der Luftpolsterführung durch
die Saugluftführung,
die einen unruhigen Bogenlauf bewirkt, und der Leitflächenkontakt
des Bedruckstoffes im Bereich des Saugsegmentes, so dass nur einseitig
bedruckte Bedruckstoffe abschmierfrei gefördert werden können.
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Weiterhin
sind Luftpolsterführungen
entlang des Bedruckstofftransportweges in Bogendruckmaschinen bekannt,
die im Wirkungsbereich von entgegengesetzt blasenden Luftrakeln
angeordnet sind, so dass das Luftpolster durch den Liniendruck der
Blasluftrakeln partiell deformiert bzw. gestört werden kann und die Bogen
dadurch bis auf die Leitfläche der
Luftpolsterführung
absinken und daran abschmieren können.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine stabile Luftpolsterführung im
Wirkungsbereich einer Blasdüsenreihe
mit zum Luftpolster entgegengesetzter Blasrichtung zu schaffen,
die den Liniendruck der Blasdüsenreihe
quer zur Förderrichtung
auf den schwebend geführten
Bedruckstoff so kompensiert, dass die Schwebeführung nicht durch Wellenbildung
des Bedruckstoffes eingeschränkt wird.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Leiteinrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs
gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Leiteinrichtung
hat den Vorteil, dass mit minimalem konstruktiven Aufwand Bedruckstoffe
schwebend und ohne abschmierfördernde
Wellenbildung durch eine Liniendruckzone geführt werden können und
eine derartige Luftpolsterführung
somit auch im Wirkungsbereich einer Puderdruckbestäubungseinrichtung
von zweiseitig, d.h. im Schön-
und Widerdruck, bedruckten Bedruckstoffen einsetzbar ist.
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Die
Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen
zeigen in
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1 eine
schematische Darstellung der Leiteinrichtung im Bereich einer Puderdruckbestäubungseinrichtung
in Seitenansicht
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2 eine
Darstellung der Leiteinrichtung zur Luftpolsterführung von oben
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In 1 ist
eine Puderdruckbestäubungseinrichtung
im Auslagebereich einer Bogendruckmaschine dargestellt. Die Puderdruckbestäubungseinrichtung
besteht im wesentlichen aus einer Blasdüsenreihe 3 oberhalb
der Förderebene
der bedruckten Bogen 2, die parallel zur Leitfläche 1 und
quer zur Förderrichtung
der Bogen 2 angeordnet sind, wobei der Blasdüsenreihe 3 synchron
zum Bogendurchlauf ein Puder-Luft-Aerosol zugeführt wird. Die nebeneinander
angeordneten Blasdüsen
der Puderdruckbestäubungseinrichtung
sind i.a. mit einem das Puder-Luft-Gemisch auf die Blasdüsen verteilenden Rohr
untereinander verbunden (Puderstange). Die Blasdüsen sind senkrecht oder schräg gegen
die Förderrichtung
auf die Bogen 2 gerichtet, wobei sich deren Blasstrahlen
zu einem Liniendruck überlagern, der
auf die schwebend geführten
Bogen 2 einwirkt und deren Schwebehöhe entlang der linienförmigen Druckkraft
reduziert. Die Blasdüsenreihe 3 transportiert
zyklisch während
der Bogendurchläufe
durch die Düsenzone
Puderpartikel in einstellbarer Konzentration auf die frisch bedruckte
Oberfläche
der Bogen 2, an der sie haften bleiben und so eine Trennschicht bilden,
die nach der Ablage in einem Bogenstapel das Aneinanderhaften der
aufeinander liegenden Bogenoberflächen verhindert.
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Zur
schwebenden Führung
der Bogen 2 ist unterhalb der Bogenbahn ein (nicht dargestellter) Blasluftkasten
angeordnet, der auf der der Bogenbahn zugewandten Oberseite eine
Leitfläche 1 mit abschnittsweise
gruppierten Blasluftöffnungen
aufweist, die in einem mittleren Abstand A zueinander in die Leitfläche 1 eingebracht
sind. Zur Verbesserung der Anpassbarkeit der Luftpolsterführung an
verschiedene Bedruckstoffeigenschaften, – formate und Druckmaschineneinstellungen
können
auch mehrere Blasluftkästen
mit jeweils separaten Blasluftversorgungen und Leitflächen hintereinander
oder nebeneinander angeordnet sein, wobei die Anordnung der Blasluftkästen vorzugsweise
der Gruppierung der Blasluftöffnungen
in der Leitfläche 1 entspricht.
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In
Bogenförderrichtung
gesehen sind in einem ersten Abschnitt 4 der Leitfläche 1 Blasluftöffnungen,
vorzugsweise Schlitzdüsen,
in der Leitfläche 1 vorhanden,
die die bedruckten Bogen 2 durch schräg gegen die Bedruckstoffunterseite
gerichtete Blasluftstrahlen nach dem Prinzip des aerodynamischen
Paradoxons führen.
Durch das Zusammenwirken der statischen und dynamischen Druckanteile
in den Blasluftstrahlen der Schlitzdüsen werden die Bogen 2 in
einer sich selbst regulierenden Schwebehöhe über der Leitfläche 1 pneumatisch
geführt.
Die Blasrichtungen der jeweils benachbarten Schlitzdüsen im Abschnitt 4 sind
vorzugsweise um 90° gegeneinander
versetzt (2), um die Ausbildung langer Blasluftstrahlen
zu verhindern, die unerwünschte Wellenbewegungen
der Bogen 2 initiieren können. Die resultierenden Blasrichtungen
der Schlitzdüsen sind
ausgehend von der Leitflächenmitte
symmetrisch auf die Seitenkanten der Bogen 2 gerichtet,
wobei die Bogen 2 seitlich gestrafft werden.
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Zum
Ausgleich eines Stützluftdefizits
in der mittleren Zone 7 des Luftpolsters über der
Leitfläche 1 infolge
der nach außen
gerichteten Luftströme
können
parallel zur Förderrichtung
in der mittleren Zone 7 der Leitfläche 1 zusätzliche
Blasluftöffnungen
angeordnet sein, die Blasluftstrahlen annähernd senkrecht auf die Bedruckstoffoberfläche richten
und so einer geringeren Schwebehöhe
der Bogenmitte entgegenwirken. Die dafür geeigneten Lochdüsen können in
der mittleren Zone 7 des Abschnittes 4 anstelle oder
zusätzlich
zu den Schlitzdüsen
in die Leitfläche 1 eingebracht
sein.
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In
einem sich über
ein Mehrfaches des Abstandes A erstreckenden Abschnitt 5 vor
dem Wirkungsbereich der Blasluftdüsenreihe 3 der Puderdruckbestäubungseinrichtung
weist die Leitfläche 1 erfindungsgemäß wenigstens
einen geschlossenen Leitflächenbereich
auf, in dem keine Luftöffnungen vorhanden
sind. Der geschlossene Leitflächenbereich
erstreckt sich über
die gesamte Breite der Leitfläche 1.
Es kann aber auch insbesondere bei großformatigen Bogendruckmaschinen
vorgesehen sein, die Blasluftöffnungen
in der mittleren Zone 7 in Förderrichtung bis in Höhe der Blasdüsenreihe 3 der
Puderdruckbestäubungseinrichtung
fortzusetzen, um Abströmverluste
an den Außenseiten
des Luftpolsters auszugleichen und eine Verringerung der Schwebehöhe in Richtung
auf die Puderdruckbestäubungseinrichtung
zu vermeiden. In diesem Fall unterbrechen die Blasluftöffnungen
der mittleren Zone 7 die geschlossene Leitfläche 1 im
Abschnitt 5 und es werden zwei symmetrisch zur Mittellinie
der Leitfläche 1 angeordnete
geschlossene Leitflächenbereiche
parallel zur Blasdüsenreihe 3 gebildet.
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Unmittelbar
nach dem Wirkungsbereich der Blasdüsenreihe 3 der Puderdruckbestäubungseinrichtung
oder damit beginnend ist ein weiterer Abschnitt 6 mit mehreren
Reihen von Blasluftöffnungen in
der Leitfläche 1 angeordnet,
die senkrecht auf die Bogenunterseite gerichtete Blasstrahlen erzeugen, wie
z.B. Lochdüsen.
Die Blasluftöffnungen
erstrecken sich mindestens über
die Breite des Wirkungsbereiches der entgegen gerichteten Blasdüsenreihe 3.
Den Lochdüsen
bzw. dem Abschnitt 6 können
sich weitere Leitflächenabschnitte
zur Luftpolsterführung der
Bogen 2 anschließen,
beispielsweise Abschnitte mit Schlitzdüsen.
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Zur Wirkungsweise der
erfindungsgemäßen Leiteinrichtung:
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Außerhalb
des Wirkungsbereiches der Blasdüsenreihe 3 der
Puderdruckbestäubungseinrichtung
werden die Bogen 2 zunächst
entlang der Leitfläche 1 auf
einem Luftpolster in konstanter Höhe geführt. Dafür sind die Schlitzdüsen des
Abschnittes 4 der Leitfläche 1 optimal geeignet.
Infolge des spitzen Austrittswinkels der Blasstrahlen der Schlitzdüsen wirken
sowohl die Bogen 2 stützende
statische Druckanteile der Blasstrahlen, die einen Mindestabstand
der Bogen 2 von der Leitfläche 1 gewährleisten als
auch dynamische Druckanteile mit der bekannten Saugwirkung senkrecht
zur Strömungsrichtung,
die wiederum eine Annäherung
der Bogen 2 an die Leitfläche 1 bewirken, sobald
sich deren Abstand von der Leitfläche 1 vergrößert und
sich der statische Druck dabei verringert. Die Schwebehöhe der Bogen 2 über der
Leitfläche 1 stellt
sich somit selbsttätig
infolge der gleichzeitigen Wirkung von Druck- und Unterdruckkräften ein
und kann beeinflusst werden über
die Düsenform,
den Austrittswinkel der Blasstrahlen und den Luftvolumenstrom, mit
welchem die Schlitzdüsen beaufschlagt
werden.
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In
dem luftöffnungsfreien
Abschnitt 5, der der Puderdruckbestäubungseinrichtung vorgeordnet
ist, wird nun die zum sicheren schwebenden Führen der Bogen 2 erforderliche
statische Druckerhöhung
im Luftpolster in Richtung auf den Wirkungsbereich der Blasdüsenreihe 3 aufgebaut,
wodurch der Liniendruck der Blasdüsenreihe 3 kompensiert
und ein "Durchschlagen" des Puderstrahls,
d.h. die Reduzierung der Schwebehöhe der Bogen 2 bis
zum Oberflächenkontakt
der Bogen 2 mit der Leitfläche 1, verhindert
wird.
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Die
aus den Blasluftöffnungen
im vorgeordneten Abschnitt 4 in Richtung auf die Bogenseitenkanten
austretende Blasluft erhält
durch die mit den Bogen 2 mitgerissene Schleppströmung eine
Geschwindigkeitskomponente in Förderrichtung.
Die damit verbundene dynamische Druckerhöhung wird mit zunehmender Annäherung an
den Wirkungsbereich der Blasdüsenreihe 3 und
an den Abschnitt 6 in bogenstützende statische Druckanteile
umgewandelt. Der Abschnitt 6 der Leitfläche 1 bildet durch
die senkrecht aus der Leitfläche 1 austretenden
Stützluftstrahlen
quasi eine Luftsperre, die die Luftströmung im Luftpolster abbremst
und ein Abfließen
der Blasluft in Förderrichtung
verhindert. Durch den Luftstau werden die verbliebenen dynamischen
Druckanteile der Luftströmung
innerhalb des Luftpolsters in statische Druckanteile umgewandelt,
so dass der Luftüberdruck
im Luftpolster mit Annäherung
an die Blasdüsenreihe 3 zunimmt
und seinen höchsten
Wert im Bereich der auf das Luftpolster wirkenden linienförmigen Druckkraft
der Blasdüsenreihe 3 der
Puderdruckbestäubungseinrichtung
erreicht, wo die Luftströmung
innerhalb des Luftpolsters in Förderrichtung
zum Stillstand kommt.
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Durch
die kontinuierliche Zunahme des Stützluftdruckes im Luftpolster
in Richtung auf den entgegenwirkenden Blasdruck der Düsenreihe 3 wird eine
sehr gleichmäßige Schwebe führung der
Bogen 2 und der angestrebte ruhige und wellenfreie Bogenlauf
im Bereich der Puderdruckbestäubungseinrichtung
erreicht.
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Zur
Stabilisierung der Stützwirkung
des Luftpolsters kann es vorteilhaft sein, die erste Reihe der Blasluftöffnungen
des Abschnittes 6 bereits im Wirkungsbereich der Blasdüsenreihe 3 anzuordnen.
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Aufgrund
des unvermeidbaren Abströmens der
Tragluft des Luftpolsters in Richtung der Bogenseitenkanten treten
Luftverluste auf, die durch entlang der mittleren Zone 7 der
Leitfläche 1 in
Förderrichtung
angeordnete Blasluftöffnungen,
die vorzugsweise als Lochdüsen
ausgestaltet sind, in allen Leitflächenabschnitten ausgeglichen
werden können. Entlang
der mittleren Zone 7 strömt somit kontinuierlich Blasluft
in das Luftpolster ein und verhindert dadurch ein Absinken der Bogenmitten
bis auf die Leitfläche 1 infolge
eines Luftdefizits.
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- 1
- Leitfläche
- 2
- flächiger Bedruckstoff,
Bogen
- 3
- Blasdüsenreihe
- 4
- Abschnitt
der Leitfläche
1 mit Blasluftöffnungen zur
Erzeugung eines Luftpolsters
- 5
- Abschnitt
mit geschlossenen Leitflächenbereichen
- 6
- der
Blasdüsenreihe
3 nachgeordneter Abschnitt der Leitfläche 1 mit Blasluftöff
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- nungen
mit senkrechter Blasrichtung
- 7
- mittlere
Zone der Leitfläche
1 mit Blasluftöffnungen
- A
- mittlerer
Abstand der Blasluftöffnungen