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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bepudern bzw. Bestäuben von
Bedruckstoffen. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren
zum Bepudern bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen.
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In
der Drucktechnik ist es bereits Stand der Technik, bedruckte Bedruckstoffe
mit Puder zu bepudern bzw. zu bestäuben. In Bogendruckmaschinen dient
die Bepuderung bzw. Bestäubung
von bedruckten Druckbogen dazu, ein Verblocken der Druckbogen im
Bereich des Auslegers zu verhindern. Weiterhin kann das auf die
Druckbogen aufgetragene Puder die Trocknung der aufgetragenen Druckfarbe
erleichtern. Nach dem Stand der Technik wird beim Bepudern bzw.
Bestäuben
von Bedruckstoffen so vorgegangen, dass Puder mit Hilfe von Druckluft
auf einen bedruckten Bedruckstoff gerichtet wird. So offenbaren
die
DE 196 35 830
A1 sowie die
DE
198 36 014 A1 jeweils Vorrichtungen zum Bestäuben bzw.
Bepudern von Bedruckstoffen, bei welchen das Puder mit Hilfe eines
Druckluftstrahls auf die Bedruckstoffe gerichtet wird. Diese aus
dem Stand der Technik bekannte Vorgehensweise verfügt über den
Nachteil, dass der Transport des bedruckten Bedruckstoffs, insbesondere
der Transport von Druckbogen, durch die Druckluft negativ beeinträchtigt werden
kann. Des weiteren wird mit derartigen aus dem Stand der Technik
bekannten Vorrichtungen üblicherweise
viel zu viel Puder auf die Bedruckstoffe gerichtet, wobei sich das überschüssige Puder
ungehindert in einer Druckerei verteilt und von in der Druckerei
arbeitenden Personen eingeatmet werden kann. Dies stellt eine erhebliche
gesundheitliche Beeinträchtigung
für die
in einer Druckerei arbeitenden Personen dar.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde
eine neuartige Vorrichtung sowie ein neuartiges Verfahren zum Bepudern
bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen zu schaffen.
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Das
zuvor genannte Problem wird nach einem ersten Aspekt der hier vorliegenden
Erfindung durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Hiernach
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
mindestens einen Behälter
zur Aufnahme von Puder auf, wobei der oder jeder Behälter mindestens
eine Einfüllöffnung aufweist,
um Puder in den jeweiligen Behälter
einzufüllen,
und wobei der oder jeder Behälter
mindestens eine Entleerungsöffnung aufweist,
um durch Drehung mindestens eines in den Behälter integrierten Rotors beschleunigtes
Puder auf den Bedruckstoff zu richten.
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Nach
dem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Bepudern bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen vorgeschlagen, die mindestens einen Behälter mit
mindestens einem in den jeweiligen Behälter integrierten Rotor aufweist. In
den jeweiligen Behälter über mindestens
eine Einfüllöffnung eingebrachtes
Puder wird durch die Rotation des Rotors beschleunigt und verlässt den
Behälter über mindestens
eine Entleerungsöffnung,
wobei das so beschleunigte Puder infolge seiner Bewegungsenergie
auf den Bedruckstoff gelangt. Das Puder wird sozusagen in Richtung
auf den Bedruckstoff geworfen. Druckluft zum Transport des Puders
ist nicht erforderlich. Dies stellt eine deutliche Verbesserung
für den
Transport des Bedruckstoffs dar, da dieser nicht mehr durch Druckluft
beeinträchtigt
wird. Bedruckte Druckbogen können
deutlich ruhiger im Bereich einer solchen Bepuderungsvorrichtung
geführt
werden. Des weiteren kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
der Puderaustritt im Bereich der oder jeder Entleerungsöffnung wesentlich feiner
dosiert werden, als bei den aus dem Stand der Technik bekannten
Vorrichtungen. Hierdurch kann wesentlich weniger Puder zum Einsatz
kommen, was einen deutlichen Kostenvorteil darstellt. Darüber hinaus
wird wesentlich weniger Puder in die Umgebung der Druckmaschine
abgegeben, wodurch die Luftbeladung mit Puder entscheidend verringert
wird und somit die Arbeitssicherheit erhöht wird.
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Nach
einem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung wird das Problem
durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch
11 gelöst.
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Hiernach
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
mindestens eine Puderauftrageinrichtung und mindestens eine Pudersammeleinrichtung,
wobei im Bereich der Puderauftrageinrichtung elektrostatisch aufgeladenes
und überschüssig auf
den Bedruckstoff gerichtetes Puder durch die Pudersammeleinrichtung
im Bereich des Bedruckstoffs elektrostatisch einsammelbar ist.
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Nach
dem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung, der entweder
alleine oder auch in Verbindung mit dem ersten Aspekt der Erfindung
zum Einsatz kommen kann, wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei
welcher das Puder im Bereich der Puderauftrageinrichtung elektrostatisch
aufgeladen wird, wobei mit Hilfe der Puderauftrageinrichtung überschüssig auf
dem Bedruckstoff gerichtetes Puder mit Hilfe der Pudersammeleinrichtung
im Bereich des Bedruckstoffs elektrostatisch eingesammelt wird. Hierdurch
ist es möglich, überschüssig aufgetragenes
Puder einzusammeln und zu verhindern, dass sich überschüssiges Puder in einer Druckerei
verteilt und von in der Druckerei arbeitenden Personen eingeatmet
wird. Hierdurch wird die Arbeitssicherheit in einer Druckerei deutlich
verbessert.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Bepudern bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen ist in den unabhängigen Patentansprüchen 16
bzw. 19 definiert.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1:
eine schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bepudern bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 in
größerem Detail
beschrieben.
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1 zeigt
eine schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bepudern bzw. Bestäuben
bedruckter Bedruckstoffe, wobei nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 die
Erfindung beim Bepudern bzw. Bestäuben von Druckbogen 10 beschrieben
wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann jedoch auch beim Bepudern bzw. Bestäuben bahnförmiger Bedruckstoffe Verwendung finden.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
der 1 verfügt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Bepudern bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen über mindestens
einen Behälter 11.
Der Behälter 11 dient der
Aufnahme von Puder und ist vorzugsweise als zylindrische Trommel
ausgeführt.
Eine äußere Wand 12 des
Behälters 11 ist
demnach im gezeigten Ausführungsbeispiel
zylindrisch geformt. In die äußere Wand 12 des
als zylindrische Trommel ausgeführten Behälters 11 ist
mindestens eine Einfüllöffnung 13 für Puder
integriert. Die oder jede Einfüllöffnung 13 ist über eine
vorzugsweise als Klappe 26 ausgeführte Einrichtung komplett verschließbar. Über die
Einfüllöffnung 13 kann
in den Behälter 11 Puder
eingefüllt werden.
Weiterhin ist in die äußere Wand 12 des
Behälters 11 mindestens
eine Entleerungsöffnung 14 integriert,
damit das Puder den Behälter 11 verlassen und
auf den Bedruckstoff bzw. die Druckbogen 10 gerichtet werden
kann.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist in den Behälter 11 mindestens
ein Rotor 15 integriert. Der Rotor 15 dreht sich
im Sinne der Pfeile 16 um eine Drehachse 17, wobei
durch die Rotation des Rotors 15 das im Behälter 11 aufgenommene
Puder beschleunigt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verfügt der Rotor 15 über vier
Rotorschaufeln 18, wobei sich die Rotorschaufeln 18 ausgehend
von der Drehachse 17 des Rotors nach radial außen erstrecken,
mit Abstand von der äußeren Wand 12 des
Behälters 11 enden
und jeweils einen Winkel von in etwa 90° einschließen. Es ist selbstverständlich auch eine
von vier abweichende Anzahl von Rotorschaufeln möglich. Auch können die
Rotorschaufeln unterschiedliche Winkel einschließen. Weiterhin können die
Rotorschaufeln gebogen oder gekrümmt
ausgeführt
sein.
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Durch
die Rotation des Rotors 15 wird, wie bereits erwähnt, das
im Behälter 11 aufgenommene Puder
beschleunigt und gelangt aufgrund von auf das Puder wirkenden Zentrifugalkräften auf
eine Innenfläche 19 der äußeren Wand 12.
Das Puder wird kontaktierend an der Innenfläche 19 der Wand 12 vorbeibewegt
und kann den Behälter 11 im
Bereich der oder jeder Entleerungsöffnung 14 verlassen.
Das Puder gelangt dabei aufgrund der durch den Rotor 15 in das
Puder induzierten Bewegungsenergie auf den Bedruckstoff, nämlich auf
die Druckbogen 10. Das Puder wird sozusagen auf den Druckbogen 10 geworfen,
so dass keinerlei Druckluft zum Transport des Puders auf die Druckbogen
erforderlich ist. Hierdurch kann ein deutlich ruhigerer Transport
der Druckbogen 10 im Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bepudern bzw. Bestäuben
von Bedruckstoffen realisiert werden.
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Durch
Variation der Drehzahl des Rotors 15 kann die Bewegungsenergie
sowie Austrittsgeschwindigkeit des Puders im Bereich der Entleerungsöffnung 14 eingestellt
werden.
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Die
in die äußere Wand 12 des
Behälters 11 integrierte
Entleerungsöffnung 14 ist
als tangentiale Entleerungsöffnung
ausgebildet. Im Bereich der Entleerungsöffnung 14 tritt das
Puder demnach aus dem Behälter 11 tangential
zur Drehrichtung des Rotors 15 bzw. tangential zur äußeren Wand 12 des
Behälters 11 aus
dem Behälter 11 aus.
Diese Austrittsrichtung des Puders aus der Entleerungsöffnung 14 verläuft dabei
vorzugsweise in etwa senkrecht zu einer zu bepudernden bzw. zu bestäubenden
Oberfläche 20 der
Druckbogen 10.
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Die
Entleerungsöffnung 14 ermöglicht den tangentialen
Austritt des Puders durch Realisierung bzw. Bereitstellung eines
geeigneten Spalts. Diese Entleerungsöffnung 14 ist vollständig verschließbar, so
dass sich das Puder ungehindert durch den Behälter 11 auf einer
Kreisbahn entlang der Innenwand 19 bewegen kann. In axialer
Richtung können
mehrere Entleerungsöffnungen 14 nebeneinander
angeordnet sein, die unabhängig
voneinander betätigbar
sind. Hierdurch ist dann eine an die Breite des Bedruckstoffs angepasste
Puderdosierung möglich.
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Das Öffnen sowie
Schließen
der Entleerungsöffnung 14 erfolgt
mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 21,
die vorzugsweise als Piezosteller ausgebildet ist. Mit Hilfe eines
Piezostellers kann die Entleerungsöffnung 14 schnell
geöffnet
sowie geschlossen werden. Es ist daher ein schnelles Takten der
Entleerungsöffnung
im Sinne eines Öffnens
und Schließens
derselben möglich.
Hierdurch kann die auf den Druckbogen 10 gerichtete Pudermenge
exakt eingestellt werden. Es ist eine besonders sparsame Dosierung
des Puders beim Bepudern bzw. Bestäuben von Bedruckstoffen möglich.
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Wie
bereits erwähnt,
ist in die äußere Wand 12 des
Behälters 11 neben
der Entleerungsöffnung 14 auch
mindestens eine Einfüllöffnung 13 integriert, um
Puder in den Behälter 11 einzuführen. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Einfüllöffnung 13 als tangentiale
Einfüllöffnung ausgebildet,
deren Öffnungsstellung
bzw. Öffnungsgrad
durch die Klappe 26 einstellbar ist. Der Einfüllöffnung 13 wird
das Puder in radialer Richtung mit Hilfe einer Puderzuführeinrichtung 22 zugeführt wird.
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Die
Puderzuführeinrichtung 22 fördert demnach
in den Behälter 11 einzuführendes
Puder in radialer Richtung auf die Einfüllöffnung 13 des Behälters 11,
wobei das Puder über
die tangentiale Einfüllöffnung 13 in
Umfangsrichtung des Behälters 11 in denselben
eingefüllt
wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Einfüllöffnung auch als radiale Einfüllöffnung ausgebildet
sein kann, über
welche dann das mit Hilfe der Puderzuführeinrichtung zugeführte Puder
in radialer Richtung in den Behälter
eingefüllt
wird.
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Abweichend
vom gezeigten Ausführungsbeispiel
kann der Behälter
auch eine axiale Einfüllöffnung für Puder
aufweisen. Diese ist dann vorzugsweise in etwa in der Mitte des
Behälters
im Bereich der Drehachse des Rotors positioniert. Einer solchen Einfüllöffnung wird
das Puder über
eine Puderzuführeinrichtung
in axialer Richtung zugeführt,
wobei dann das Puder in axialer Richtung in den Behälter eingeführt wird.
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Wie
bereits oben mehrfach erwähnt,
wird das in den Behälter 11 über die
Einfüllöffnung 13 eingefüllte Puder
durch die Rotation des Rotors 15 im Behälter 11 beschleunigt
und bedingt durch auf das Puder wirkende Zentrifugalkräfte in Berührung mit
der Innenfläche 19 der äußeren Wand 12 des
Behälters 11 gebracht.
Bevor das so beschleunigte Puder demnach den Behälter 11 im Bereich
der Entleerungsöffnung 14 verlässt, wird
das Puder unter Kontakt mit der Innenfläche 19 der äußeren Wand 12 an
derselben vorbeibewegt. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung
ist die Innenfläche 19 der äußeren Wand 12 des
Behälters 11 aus
einem Material ausgebildet, welches eine vom Puder stark abweichende
Austrittsenergie aufweist, wodurch das Puder beim kontaktierenden
Vorbeibewegen an der Innenfläche 19 elektrostatisch
aufgeladen wird. Durch die Wahl des Materials der Innenfläche 19 kann
die Polarität
und die tendenzielle Effektivität
dieses elektrostatischen Aufladevorgangs bestimmt werden.
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Der 1 kann
entnommen werden, dass das den Behälter 11 im Bereich
der Entleerungsöffnung 14 verlassende
Puder im gezeigten Ausführungsbeispiel
negativ elektrostatisch geladen ist. Im Bereich des Behälters 11 elektrostatisch
aufgeladenes Puder, welches trotz der exakten Dosierung über die
Entleerungsöffnung 14 in
einer überschüssigen Menge
in Richtung auf die Druckbogen 10 gerichtet wird, wird
im Bereich der Druckbogen 10 mit Hilfe einer Pudersammeleinrichtung 23 eingesammelt.
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Die
Pudersammeleinrichtung 23 verfügt über mehrere Sammelelektroden 24,
welche das elektrostatisch geladene Puder anziehen und sammeln.
Die Sammelelektroden 24 sind dabei im gezeigten Ausführungsbeispiel
positiv geladen, um so ein Anziehen des negativ geladenen Puders
zu bewirken. Das so angezogene, überschüssige Puder
kann im Bereich eines Sammelbehälters 25 gesammelt
werden.
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Im
Sinne der Erfindung ist demnach ein besonders einfaches sowie effektives
Sammeln von überschüssigem Puder
möglich,
so dass verhindert wird, dass sich überschüssiges Puder in einer Druckerei
verteilt und von in der Druckerei arbeitenden Personen eingeatmet
werden kann. Dies erhöht
die Arbeitssicherheit am Arbeitsplatz und verbessert des weiteren
den Umweltschutz.
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An
dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass das Puder im Bereich
der Entleerungsöffnung 14 zusätzlich auch
aktiv elektrostatisch aufgeladen werden kann, und zwar dadurch,
dass im Bereich der Entleerungsöffnung 14 Ladeelektroden
positioniert werden. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass das Prinzip
des elektrostatischen Aufladens des Puders sowie des elektrostatischen
Einsammeln überschüssigen Puders
auch bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Bepudern
bzw. Bestäuben
von Druckbogen, die das Puder über
Druckluft auf die Druckbogen richten, eingesetzt werden kann.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
der 1 verfügt
die erfindungsgemäße Vorrichtung über einen
Behälter 11,
in welchem Puder aufgenommen und durch Rotation eines im Behälter 11 positionierten
Rotors 15 beschleunigt wird. Es sei darauf hingewiesen,
dass auch mehrere derartige Behälter
mit in die Behälter
integrierten Rotoren vorhanden sein können. Sind zum Beispiel zwei
Behälter
mit in die Behälter
integrierten Rotoren vorhanden, so wird das Puder vorzugsweise in
einem ersten Behälter
negativ und in einem zweiten Behältern
positiv elektrostatisch aufgeladen. Hierdurch ist es möglich, sowohl positiv
als auch negativ elektrostatisch geladenes Puder auf die Druckbogen
zu richten, so dass nach dem Bepudern elektrisch neutrale Druckbogen
vorliegen. Elektrisch neutrale Druckbogen sind für eine weitere Handhabung derselben
im Bereich des Auslegers vorteilhaft. Das positive oder negative
elektrostatische Aufladen des Puders im Bereich der Innenfläche 19 der äußeren Wand 12 des
Behälters 11 wird durch
die konkrete Werkstoffpaarung aus Puder und Innenfläche 19 der äußeren Wand 12 bestimmt.
Die Auswahl einer geeigneten Werkstoffpaarung obliegt dem hier angesprochenen
Fachmann.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann
ein Rotor 15 in den Behälter 11 integriert
werden, der mit einer definierten Umwucht ausgestattet ist. Wird
ein solcher unausgewuchteter Rotor in den Behälter 11 integriert
und drehend angetrieben, so kann der Behälter 11 in eine Rüttelbewegung
bzw. Schwingungsbewegung versetzt werden. Eine derartige Rüttelbewegung
kann die Zuführung
des Puders über
die Puderzuführeinrichtung 22 positiv
beeinflussen.
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- 10
- Druckbogen
- 11
- Behälter
- 12
- Wand
- 13
- Einfüllöffnung
- 14
- Entleerungsöffnung
- 15
- Rotor
- 16
- Drehrichtungssinn
- 17
- Drehachse
- 18
- Rotorschaufel
- 19
- Innenfläche
- 20
- Oberfläche
- 21
- Betätigungseinrichtung
- 22
- Puderzuführeinrichtung
- 23
- Pudersammeleinrichtung
- 24
- Sammelelektrode
- 25
- Sammelbehälter
- 26
- Klappe