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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung an einer Druckmaschine mit einer
Prozessmittelreinigungsvorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen von
Prozessmittelfluid.
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Bei
Druckmaschinen werden eine Reihe von Prozessmitteln verwendet. Z.
B. benötigen Offsetdruckmaschinen, die im Nass-Offset betrieben
werden neben der Druckfarbe ein Prozesswasser, das sogenannte Feuchtmittel
oder Feuchtwasser. Das eingesetzte Feuchtmittel soll die nicht druckenden Stellen
der Druckplatte benetzen und so eine Farbannahme in diesen Bereichen
verhindern. Ferner kommen Prozessmittel, wie z. B. Reinigungsmittel
zum Einsatz, welche insbesondere zur Reinigung von Druckzylindern
und Gummituchzylindern eingesetzt werden.
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Eine
gängige Zusammensetzung von Feuchtmittel ist ein Anteil
von mehr als 80 Vol.-% Wasser, bis zu 10 Vol.-% chemische Zusätze
und bis zu 15 Vol.-% aus Isopropanol.
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Die
chemischen Zusätze dienen u. a. der Senkung der Oberflächenspannung
auf einen drucktechnisch günstigen Bereich, Eindämmung
der Mikroorganismen-Bildung mittels Bioziden, Vorbeugung von Korrosion
an Stahlbauteilen der Druckmaschine mittels Korrosions-Inhibitoren,
etc.
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Das
Isopropanol hat unter anderem eine viskositätserhöhende
und eine oberflächenspannungserniedrigende Wirkung.
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Isopropanol
ist leichter flüchtig als andere Feuchtmittel-Bestandteile,
so dass sich durch ungleichmäßige Verdunstung
von Isopropanol und anderen Feuchtmittelbestandteilen, insbesondere
bei höheren Temperaturen, eine Veränderung des
Mischungsverhältnisses im Feuchtmittel ergeben kann.
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Die
Feuchtmittelzusammensetzung, insbesondere der Anteil Isopropanol,
muss daher zum einen überwacht und entsprechend nachgeregelt
werden. Zum anderen wird versucht, die Feuchtmitteltemperatur möglichst
niedrig zu halten, um eine übermäßige
Verdunstung von Isopropanol zu vermeiden. In der Regel wird daher
das Feuchtmittel auf eine Temperatur im Bereich von T = 10°C
gekühlt. Auch andere Prozessmittel, welche an Druckmaschinen eingesetzt
werden, werden häufig temperiert.
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Der
Bestrebung, die Temperatur bestimmter Maschinenbestandteile und
Prozessmittel niedrig zu halten, wirkt die Wärme entgegen,
die beim Betrieb einer Druckmaschine entsteht.
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Daher
werden Druckmaschinen in der Regel mit Temperiervorrichtungen ausgerüstet.
Diese können sowohl für die Temperierung des Prozessmittels als
auch für die Temperierung der funktionswesentlichen Teile
der Druckmaschine, insbesondere der Druckzylinder, verwendet werden.
Temperierung in dem Sinn, wird in der Regel eine Kühlung
bedeuten, jedoch kommt durchaus auch eine Erwärmung in
Betracht, beispielsweise in der Anlaufphase einer Druckmaschine.
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Der
Betrieb entsprechender Temperiereinrichtungen ist relativ kostspielig,
insbesondere wegen der aufzuwendenden Energie, die beispielsweise
für den Betrieb einer Kältemaschine oder einer elektrischen
Heizeinrichtung benötigt wird.
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Zur
Reduzierung der erforderlichen, einzusetzenden Energie wird z. B.
in der
DE 10 2005
015 954 A1 vorgeschlagen, zur Temperierung von Feuchtmittel,
den Feuchtmittelkreislauf mit einem zusätzlichen Wärmetauscher
zu versehen, der mit einem Freikühler-Temperiergerät,
also einem Gerät, das etwa die Temperatur der Umgebungsluft
ausnutzt, in Verbindung steht.
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Isopropanol
gerät aufgrund von Kosten und Umweltaspekten immer stärker
in die Kritik, da derartige Zusätze als gesundheits- und
umweltschädlich gelten. Ein Ziel der bisherigen und weiteren
Entwicklung ist daher, ein sparsamer Umgang mit Feuchtwasser, insbesondere
mit den enthaltenen Alkoholbestandteilen. Ein beschrittener Weg
hierzu betrifft die Reduzierung der Isopropanolkonzentration.
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Zu
diesem Zweck wird in der Gebrauchsmusterschrift
DE 297 21 612 U1 beschrieben,
das Feuchtmittel mit einem Gas zu beaufschlagen. Durch Variation
von Druck und Temperatur werden "Nicht"-Geichgewichtszustände
erzeugt die zu einer Absorption des Gases führen. Auf der
Druckplatte kommt es aufgrund der sich wiederum ändernden Gleichgewichtsbedingungen
zu einem Ausgasen. Dadurch sollen die hydrophilen Bereiche der Druckplatte
besser benetzt und das Feuchtmittel aus den hydrophoben Bereichen
verdrängt werden. Für dies Verfahren ist eine
relative komplexe Verfahrenstechnik notwendig und die Zielrichtung
ist das Wasser "aktiver" zu machen auf der Druckplatte. Der Eintrag des
Gases erfolgt unter anderem über Wasserstrahlpumpen.
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Jedoch
führt die Isopropanol-Reduzierung im Feuchtmittelkreislauf
dazu, dass das Feuchtmittel stärker verschmutzt.
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Eine
derartige Verunreinigung der Prozessmittel, kann z. B. durch Farbbestandteile
und Papierstaub auftreten. Im Betrieb fallen regelmäßig
größere Mengen an Feuchtmittel an, welche in bestimmten Zeitabständen
erneuert werden müssen, insbesondere wenn diese Verschmutzungen
aufweisen. Um die Erneuerungszyklen zu verlängern und damit
verbundene Kosten zu verringern, wird das verschmutzte Prozessmittel
in der Regel z. B. durch Filterung gereinigt.
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Die
DE 100 61 870 A1 offenbart
ein Reinigungssystem, bei dem eine Förderpumpe Feuchtwasser
aus einem Zwischenspeicher entnimmt und das Feuchtwasser in eine
Reinigungseinheit pumpt. In der Reinigungseinheit ist eine weitere
Pumpe vorgesehen, welche das Feuchtwasser durch einen Druckfilter
presst. Gemäß der Offenbarung dieser Druckschrift
wird der gesamte Feuchtwasserstrom durch die Reinigungseinheit geführt.
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Das
US Patent Nr. 7,082,159 offenbart
eine Reinigungseinheit, bei der das Feuchtwasser aus einem zentralen
Tank, aus dem die Druckwerke einer Druckmaschine gespeist werden,
mittels einer Pumpe gefördert und durch verschiedene Reinigungsvorrichtungen
geleitet wird. Das gereinigte Feuchtwasser wird nach der Reinigung
wieder in den zentralen Tank zurückgeführt.
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In
der
DE 103 60 051
A1 wird eine Vorrichtung offenbart, in der Verschmutzungen,
welche adhäsive Eigenschaften aufweisen, über
einen so genannten Bandskimmer aus einem Tank gefördert werden.
Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass über eine
derartige Vorrichtung nur Verschmutzungen mit adhäsiven
Eigenschaften an dem Band anhaften und aus dem Feuchtmittel entfernt
werden können.
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Dennoch
bleiben auch bei den im Stand der Technik bekannten Druckmaschinen
die mit einer Entsorgung und Erneuerung der Prozessmittel verbundenen
Kosten hoch, so dass bereits geringfügige weitere Verbesserungen
der Prozessmittelversorgung, insbesondere der Feuchtmittelversorgung, wirtschaftlich
sinnvoll sind. Ähnliches gilt auch für eine Reduzierung
von lösemittelhaltigem Reinigungsmittel. Die Entwicklung
in diesen Bereichen ist in vollem Gange, wobei sich wie dargestellt
verschiedenste Lösungsansätze verfolgt werden.
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Aufgabe
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
an einer Druckmaschine zu schaffen, die es gestattet, unnötige
Energiekosten zu vermeiden und umwelt- und gesundheitsschonende
Prozessmittel einzusetzen, wobei die Anordnung günstig
herzustellen und zu betreiben ist.
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Lösung der Aufgabe
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Die
Aufgabe wird durch die Anordnung und das Verfahren gemäß den Hauptansprüchen
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
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Ein
Aspekt der Erfindung betrifft eine Anordnung an einer Druckmaschine
aufweisend, eine Prozessmittelreinigungsvorrichtung, eine Prozessmittelleitung,
welche die Prozessmittelreinigungsvorrichtung und die Druckmaschine
verbindet, und ein Flotationsgerät.
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Flotation
im Sinn der Erfindung bezeichnet einen Vorgang, bei dem sich in
der Flüssigkeit vorliegende Partikel (z. B. Feststoffteilchen,
Tropfen, Moleküle, Ionen, Mikroorganismen oder andere kleine
Organismen) an feinen Gasblasen im Prozessmittel anlagern, die dann
aufgrund der geringeren Dichte der Gasblasen gegenüber
dem umgebenden Medium einen erhöhten Auftrieb aufweisen.
Herkömmlich wird unter Flotation z. T. ein Vorgang verstanden,
bei dem die Gasblasen mit den Partikeln zu einer Oberfläche der
Flüssigkeit aufsteigen und dort eine abtrennbare Schaumschicht
bilden. Im Gegensatz hierzu wird unter Flotation im Sinn der Anmeldung
nur das Einbringen der Gasblasen verstanden, welche derart erfolgt, dass
sich an den Gasblasen die Partikel anlagern können. Ein
Aufsteigen einer Schaumschicht an eine Oberfläche und eine
Reinigung der Schaumschicht erfolgt im Rahmen von weiter unten beschriebenen, bevorzugten
Ausführungsformen. Damit die feinen Luftblasen nicht an
der Oberfläche platzen oder unter der Oberfläche
in sich zusammenfallen, was ein Absinken der Schmutzteilchen nach
sich ziehen und zu unerwünschten Ablagerungen führen
könnte, ist es bevorzugt, die Luftblasen entweder sehr
klein zu halten, niedrige Drücke im Prozessmittel vorzusehen und/oder
dem Abwasser bestimmte Chemikalien (Schäumer) zuzugeben.
Der Begriff 'Flotationsgerät' im Sinn der Erfindung bezeichnet
ein Gerät durch welches eine Flotation im Sinn der Anmeldung
bewirkbar ist. Ein Flotationsgerät in Verbindung mit einer
Prozessmittelreinigungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass Verschmutzungen
im Prozessmittel in Bewegung gehalten werden, so dass diese annähernd
vollständig der Prozessmittelreinigungsvorrichtung zuführbar
sind. Ablagerungen von Verunreinigungen innerhalb der Anordnung
werden vorteilhaft vermieden.
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Bevorzugt
ist ferner eine Ausführungsform der Anordnung, bei der
die Prozessmittelleitung Bestandteil eines Prozessmittelkreises
ist und wobei die Anordnung ferner ein Aufbereitungsgerät
aufweist, wobei der Prozessmittelkreis einen Vorlauf aufweist, welcher
Prozessmittel von dem Aufbereitungsgerät kommend der Druckmaschine
zuleitet, und wobei der Prozessmittelkreis einen Rücklauf
aufweist, welcher Prozessmittel von der Druckmaschine zum Aufbereitungsgerät
abführt.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht sich auf eine
Anordnung, bei der das Flotationsgerät und die Prozessmittelreinigungsvorrichtung derart
gestaltet und angeordnet sind, dass Gasblasen, welche mittels des
Flotationsgeräts in das Prozessmittel einbringbar sind,
zumindest teilweise bis zur Prozessmittelreinigungsvorrichtung stabil
bleiben. Dabei sind das Flotationsgerät und die Prozessmittelreinigungsvorrichtung
bevorzugt derart gestaltet, dass das bevorzugt mit sichtbaren Gasblasen
angereicherte Prozessmittel der Prozessmittelreinigungsvorrichtung
zuführbar ist.
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Vorzugsweise
weist eine solche Anordnung eine Gestaltung auf, bei der das Flotationsgerät
im Vorlauf angeordnet ist. Das Flotationsgerät ist bevorzugt
an einer zentralen Durchgangsstelle angeordnet, durch die das gesamte
Prozessmittel zirkuliert wird, so dass das gesamte Prozessmittel
mit Gasblasen versehen werden kann.
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Bevorzugt
ist ferner eine solche Anordnung, bei der die Anordnung zumindest
eine Feuchtmittelwanne aufweist und wobei das Flotationsgerät
in Strömungsrichtung vor der Feuchtmittelwanne angeordnet
ist.
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Eine
Feuchtmittelwanne bezeichnet insbesondere einen Feuchtwasserkasten,
aus dem heraus in einem Feuchtwerk ein Feuchtwasserfilm auf eine erste
von mehreren Rollen im Feuchtwerk aufgetragen wird, bzw. in dem überschüssiges
Feuchtwasser aufgefangen wird. Um zu verhindern, dass sich Feuchtwasser
in der Feuchtmittelwanne erwärmt, ist die Feuchtmittelwanne
bevorzugt Bestandteil eines Feuchtmittelkreislaufs, über
den der Feuchtmittelwanne fortlaufend gekühltes Feuchtmittel
zugeführt wird, das schließlich dem Feuchtmittelkreislauf
zur erneuten Aufbereitung und/oder Kühlung entnommen wird.
Da das Feuchtmittel am Feuchtwerk dem Kreislauf zum Teil entnommen
und verbraucht wird, also dem Kreislauf nicht wieder zugeführt
wird, ist der derart beschriebene Feuchtmittelkreislauf ein offener Kreislauf.
Bevorzugt ist das Flotationsgerät in Strömungsrichtung
unmittelbar vor der Feuchtmittelwanne angeordnet, das heißt,
dass bei einer Druckmaschine mit mehreren Feuchtwerken zumindest
ein Flotationsgerät pro Feuchtwerk vorgesehen ist, durch
welches der Prozessmittelstrom, welcher der jeweiligen Feuchtmittelwanne
zufließt, mit Gasblasen versehen werden kann. Ferner kann
an der Feuchtmittelwanne bevorzugt eine Entnahmevorrichtung vorgesehen
werden, welche derart gestaltet ist, dass der Feuchtmittelwanne
an der Fluidoberfläche aufschwimmender Schaum entnehmbar
ist und bevorzugt der Prozessmittelreinigungsvorrichtung zuführbar
ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform betrifft eine solche
Anordnung, bei der das Flotationsgerät im Rücklauf
angeordnet ist.
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Weiterhin
bevorzugt ist eine Gestaltung einer Anordnung, bei der das Flotationsgerät
einen Schnell-Rühren und/oder eine Wasserstrahlpumpe und/oder
eine Lanze und/oder einen Injektor und/oder einen Ejektor aufweist.
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Ferner
weist eine solche Anordnung bevorzugt eine Gestaltung auf, bei der
das Flotationsgerät eine Zuführeinrichtung aufweist,
mittels der dem Prozessmittel ein Schaumbildner zuführbar
ist. Der Schritt des Zuführens von z. B. Tensiden und/oder Schaumstabilisatoren über
die Zuführeinrichtung macht die Luftblasen stabiler, so
dass anhaftende Verunreinigungen über eine größere
Strecke transportiert werden können, ohne sich an unerwünschten Stellen
abzusetzen.
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Bevorzugt
ist ferner eine Ausführungsform der Anordnung, bei der
im Prozessmittelkreis mehrere Flotationsgeräte angeordnet
sind, um eine Ablagerung von Verunreinigungen an verschiedenen Stellen im
Prozessmittelkreis zu verhindern. Z. B. können zu diesem
Zweck entlang des Prozessmittelkreises bevorzugt mehrere Injektoren
vorgesehen werden, über welche Luftblasen in das Prozessmittel
eingebracht werden.
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Bevorzugt
ist ferner eine Ausführungsform der Anordnung, bei der
die Prozessmittelreinigungsvorrichtung im Vorlauf und/oder im Rücklauf
und/oder im Aufbereitungsgerät angeordnet ist. Dabei kann
die Prozessmittelreinigungsvorrichtung eine Entnahmevorrichtung
aufweisen, bei der die Gasblasen in Form von Schaum an eine Prozessmitteloberfläche
aufsteigen und dort entnommen werden. Im Schaumprodukt, dem Flotat,
liegen die abzutrennenden Partikeln angereichert vor. Der Auftrieb
der abzutrennenden Stoffe wird dabei durch die Anlagerung der feinen
Luftblasen künstlich erhöht. Das Flotat wird mittels
der Entnahmevorrichtung abgezogen bzw. entnommen. Dabei kann bevorzugt
eine parallele Reinigung und/oder eine Entkeimung des Flotats erfolgen und
das gereinigte Prozessmittel dem Kreislauf wieder zugeführt
werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht sich auf eine
Anordnung, bei der die Anordnung ferner einen Bypass aufweist welcher
den Vorlauf und den Rücklauf derart miteinander verbindet, dass
durch den Bypass ein Prozessmittelstrom an dem Aufbereitungsgerät
vorbei leitbar ist, und wobei die Prozessmittelreinigungsvorrichtung
im Bypass angeordnet ist. Dabei ist die Anordnung bevorzugt derart
gestaltet, das gezielt nur gashaltiges Fluid durch den Bypass geleitet
wird, so dass der Fluidstrom mit Gasblasen und daran anheftenden
Verunreinigungen gesondert reinigbar ist.
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Vorzugsweise
weist eine solche Anordnung eine Gestaltung auf, bei der im Prozessmittelkreis mehrere
Prozessmittelreinigungsvorrichtungen angeordnet sind.
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Bevorzugt
ist ferner eine solche Anordnung, bei der die Prozessmittelreinigungsvorrichtung
eine Filtereinheit aufweist. Eine derartige Filtereinheit kann bevorzugt
einen Querstromfilter und/oder einen Separator und/oder verbrauchende
Filtermaterialien und/oder eine Umkehrosmosevorrichtung umfassen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform betrifft eine solche
Anordnung, bei der die Prozessmittelreinigungsvorrichtung eine Entkeimungsvorrichtung
aufweist. Eine Entkeimungsvorrichtung kann entweder durch entsprechende
Gestaltung einer vorstehend beschriebenen Filtereinheit bereit gestellt werden
und/oder durch alternative/zusätzliche Bereitstellung einer
Entkeimung ohne Filterfunktion, z. B. durch Zufuhr von Wasserstoff-Peroxyd,
Ozon oder ähnlichem. Andere Entkeimungsvorrichtungen können.
z. B. Durchlauferhitzer umfassen, durch die das Prozessmittel bevorzugt über
60°C erhitzbar ist. Eine Entkeimungsvorrichtung kann bevorzugt
alternativ oder zusätzlich an anderer Stelle der Anordnung
unabhängig von der Prozessmittelreinigungsvorrichtung vorgesehen
werden.
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Weiterhin
bevorzugt ist eine Gestaltung einer Anordnung, bei der die Entkeimungsvorrichtung
eine UV-Strahlungsquelle und/oder eine Radiowellen-Strahlungsquelle
und/oder eine Heizvorrichtung und/oder eine Ultraschallquelle aufweist.
Dabei weist eine derartige UV-Strahlungsquelle bevorzugt ein Strahlungsspektrum
auf, welches auf bestimmte Mikroorganismen, welche in dem Prozessmittel
abgetötet werden sollen, derart abgestimmt ist, dass die
erzeugte UV-Strahlung von den Mikroorganismen gut absorbiert wird,
von dem Prozessmittel, in dem sich die Mikroorganismen befinden
jedoch nur schlecht. Hierdurch wird bewirkt, dass die die Mikroorganismen
abgetötet werden, ohne dass das Prozessmittel unerwünscht
erwärmt wird. Eine entsprechende Gestaltung können
bevorzugt auch die anderen genannten Strahlungsquellen aufweisen.
Eine derartige Entkeimungsvorrichtung kann bevorzugt alternativ oder
zusätzlich an anderer Stelle der Anordnung unabhängig
von der Prozessmittelreinigungsvorrichtung vorgesehen werden.
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Ferner
weist eine solche Anordnung bevorzugt ferner einen Entschäumer
auf. Dies ist von Vorteil, wenn in bestimmten Bereiche der Anordnung schaumfreies
Prozessmittel zum Einsatz kommen soll, und insbesondere dann, wenn
in bestimmten Bereichen Schaumbildner eingesetzt werden.
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Bevorzugt
ist ferner eine Ausführungsform der Anordnung, bei der
der Entschäumer ein physikalisches und/oder ein chemikalisches
Wirkprinzip aufweist. Ein physikalisches Wirkprinzip kann z. B.
durch eine Beregnung des zu entschäumenden Prozessmittels
durch eine Beregnungsvorrichtung erfolgen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht sich auf eine
solche Anordnung, bei der ferner ein Wärmetauscher vorgesehen
ist, der zur Temperierung des Prozessmittels im Prozessmittelkreis vorgesehen
ist.
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Bevorzugt
ist ferner eine Ausführungsform der Anordnung, bei der
der Wärmetauscher im Rücklauf vorgesehen ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform bezieht sich auf eine
Anordnung, bei der der Wärmetauscher (4) ein Freikühler-Temperiergerät
ist, wobei das Freikühler-Temperiergerät derart
im Prozessmittelkreis vorgesehen ist, dass es vom zu kühlenden Prozessmittel
durchströmt wird. Mit Prozessmittel werden beliebige Fluide
bezeichnet, welche zum Betrieb von Druckmaschinen diesen zugeführt
werden und/oder in den Druckmaschinen zirkuliert werden, insbesondere
Feuchtwasser Reinigungsmittel, Getriebeöl und/oder andere
Fluide, welche zur Kühlung bestimmter Komponenten eingesetzt
werden. Mit Prozessmittel ist jedoch in Bezug auf das vom Prozessmittel
durchströmte Freikühler-Temperiergerät kein
Temperiermittel, wie z. B. das üblicherweise in Kältemaschinen
eingesetzte Kältemittel (z. B. R407c, R143a, R410a), gemeint,
das in einem gesondert vorzusehenden Temperiermittelkreislauf Anwendung findet,
der zur Kühlung eines Prozessmittels eingesetzt wird. Mit
Freikühler-Temperiergerät gemeint ist ein Gerät,
das etwa die Temperatur der Umgebungsluft ausnutzt, um das Prozessmittel
zu kühlen. Die gegenständliche Anordnung hat den
Vorteil, dass kein gesonderter Temperiermittelkreislauf für
das Freikühler-Temperiergerät und somit auch kein
Wärmetauscher zwischen einem solchen Temperiermittelkreislauf
und der Prozessmittel führenden Prozessmittelleitung erforderlich
ist. Folglich ist die Anordnung günstiger herzustellen
und hat einen erhöhten Wirkungsgrad. Bei der Wartung der
Anordnung hat dies ferner den Vorteil, dass kein getrennter Füllstand
eines Temperiermittels im Freikühler-Temperiergerät
beachtet werden muss. Ein Freikühler-Temperiergerät
lässt sich ferner mit geringen Kosten betreiben und, wenn
das Freikühler-Temperiergerät direkt vom Prozessmittel
durchströmt wird, wird der Wirkungsgrad der Temperierung
verbessert. Wenn eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen
Umgebungsluft und Prozessmitteltemperatur gegeben ist, kann die
beabsichtigte Temperierung unter Umständen allein oder
zumindest größtenteils durch Ausnutzung der Außentemperatur
erreicht werden.
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Ferner
ist bevorzugt, wenn die Anordnung ferner eine Glasvorrichtung aufweist,
welche derart angeordnet ist, dass das Freikühler-Temperiergerät mit
einem Luftstrom anströmbar ist. Dadurch kann bei gleicher
Temperaturdifferenz zwischen Umgebungsluft und Prozessmittel ein
größerer Prozessmittelstrom pro Zeiteinheit gekühlt
werden.
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Als
vorteilhaft wird ferner eine Anordnung angesehen, bei der das Freikühler-Temperiergerät deaktivierbar
ist, wenn die Temperatur des Prozessmittels in dem Abschnitt der
Prozessmittelleitung, die von der Druckmaschine zum Freikühler-Temperiergerät
führt, höher ist als die Lufttemperatur der Luft, welche
zur Kühlung des Freikühler-Temperiergerät verwendet
wird.
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Bevorzugt
ist dabei eine Anordnung, welche ferner eine Umgehungsleitung aufweist,
durch welche Prozessmittel an dem Freikühler-Temperiergerät vorbeileitbar
ist.
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Eine
bevorzugte Gestaltung einer derartigen Anordnung weist ferner ein
Ventil auf, über welches ein Prozessmittelstrom in das
Freikühler-Temperiergerät oder die Umgehungsleitung
einleitbar oder auf das Freikühler-Temperiergerät
und die Umgehungsleitung verteilbar ist.
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Bevorzugt
ist ferner eine Anordnung, welche ferner einen ersten Temperaturfühler
aufweist, welcher derart gestaltet und angeordnet ist, dass über den
ersten Temperaturfühler die Prozessmitteltemperatur detektierbar
ist, wobei das Ventil und/oder die Blasvorrichtung in Abhängigkeit
der detektierten Prozessmitteltemperatur steuerbar und/oder regelbar
ist.
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Vorteilhaft
ist auch eine Anordnung, welche ferner einen zweiten Temperaturfühler
aufweist, welcher derart gestaltet und angeordnet ist, dass über den
zweiten Temperaturfühler die Lufttemperatur detektierbar
ist, welche zur Temperierung des Freikühler-Temperiergeräts
dient, wobei das Ventil und/oder die Blasvorrichtung in Abhängigkeit
der detektierten Lufttemperatur steuerbar und/oder regelbar ist.
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Eine
weiter bevorzugte Gestaltung ist auf eine Anordnung gerichtet, bei
der das Freikühler-Temperiergerät in einem Raum
eines Gebäudes angeordnet ist, in dem die Druckmaschine
aufgestellt ist.
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Ferner
ist bevorzugt, wenn bei der Anordnung das Freikühler-Temperiergerät
außerhalb eines Gebäudes angeordnet ist, in dem
die Druckmaschine aufgestellt ist.
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Bevorzugt
ist ferner eine derartige Anordnung, wobei an der Druckmaschine
für den von dem Freikühler-Temperiergerät
zu kühlenden Prozessmittelstrom außer dem Freikühler-Temperiergerät
keine zusätzlichen Temperiervorrichtungen vorgesehen sind.
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Ferner
ist denkbar verschiedene Freikühler-Temperiergeräte
an verschiedenen Orten vorzusehen, die z. B. zu verschiedenen Tages-
und/oder Jahreszeiten in Abhängigkeit der jeweiligen Umgebungslufttemperatur
zu- und/oder abgeschaltet werden können.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb
einer Anordnung zur Prozessmittelversorgung an einer Druckmaschine
umfassend die Schritte Bereitstellen einer Anordnung zur Prozessmittelversorgung
an einer Druckmaschine umfassend ein Freikühler-Temperiergerät
und eine Entkeimungsvorrichtung, Temperieren des Prozessmittels
auf die jeweilige Umgebungstemperatur mittels der Freikühler-Temperiervorrichtung
und Entkeimen des Prozessmittels durch die Entkeimungsvorrichtung.
Bei Versuchen wurde überraschend festgestellt, dass trotz
des Anteils von chemischen Zusätzen im Feuchtmittel, welche üblicherweise
zur Eindämmung der Mikroorganismen-Bildung eingesetzt werden,
eine Verschmutzungsneigung im Feuchtmittel im Kreislauf, welches
in diesem Fall das Prozessmittel ist, bei einer Reduzierung des
Isopropanol-Anteils steigt. Die Bereitstellung einer Entkeimungsvorrichtung
ermöglicht dennoch eine Reduzierung des Isopropanol-Anteils
bei gleichzeitigem Einsatz von Feuchtmittel bei höheren
Temperaturen als bisher. Eine derartige Entkeimungsvorrichtung kann
auch bei einer Anordnung ohne Flotationsvorrichtung gemäß dem
erfindungsgemäßem Verfahren eingesetzt werden,
auch wenn die Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens vorteilhaft
eine Flotationsvorrichtung umfasst.
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Bei
einem ferner bevorzugten Verfahren werden das Freikühler-Temperiergerät
und die Entkeimungsvorrichtung derart gestaltet bereitgestellt,
wie vorstehend in Bezug auf die erfindungsgemäßen
Anordnungen beschrieben.
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Bevorzugt
umfasst das Verfahren ferner einen Erhitzungsschritt, wobei Prozessmittel
auf zumindest 60°C erhitzt wird.
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Von
Vorteil ist ferner ein Verfahren, bei dem die Entkeimungsvorrichtung
in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur betrieben wird.
Bei einem derartigen Verfahren können unterschiedliche
Vorrichtungen, die im Rahmen der Anordnung vorgesehen werden, zu-
und/oder abgeschaltet werden oder mit anderen Betriebszuständen
betrieben werden, so dass eine höhere Reinigungswirkung
erzielt wird, wenn die Umgebungstemperatur z. B. im Sommer derart
hoch ist, dass zu erwarten ist, dass aufgrund der höheren
Temperatur eine stärkere Verunreinigung resultieren könnte
und deshalb eine bessere Entkeimungswirkung angestrebt wird. Zu
diesem Zweck kann z. B. die Strahlung einer UV-Strahlungsquelle
und/oder eine Radiowellen-Strahlungsquelle und/oder eine Heizvorrichtung
und/oder eine Ultraschallquelle verstärkt werden. Alternativ
oder zusätzlich kann eine Filtereinheit oder eine zusätzliche
Filtereinheit in den Kreislauf eingeschaltet werden und/oder eine
alternative/zusätzliche Bereitstellung einer Entkeimung
ohne Filterfunktion, z. B. durch Zufuhr von Wasserstoff-Peroxyd,
Ozon oder ähnlichem. Ferner ist denkbar, dass eine Prozessmittelerhitzungsvorrichtung,
durch welche das Prozessmittel auf über 60°C erhitzt
wird, z. B. ein Durchlauferhitzer, mit einer höheren Temperatur
betrieben wird als bei niedrigen Umgebungstemperaturen.
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Als
vorteilhaft wird ferner ein Verfahren angesehen, wobei die bereitgestellte
Anordnung eine der vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen
Anordnungen ist.
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Im
Folgenden werden einzelne besonders bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen
Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend
erforderlich sind, um die vorliegende Erfindung auszuführen,
die aber im Allgemeinen als bevorzugt angesehen werden. So sollen
auch Ausführungsformen als unter die Lehre der Erfindung
fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der
im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.
Genauso ist es denkbar, Merkmale, die in Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen
beschrieben werden, selektiv miteinander zu kombinieren.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Flotationsgerät.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung einer anderen bevorzugten Ausgestaltung
einer erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren
Flotationsgeräten.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung
einer erfindungsgemäßen Anordnung wobei ein Flotationsgerät
in einem Aufbereitungsgerät integriert dargestellt ist.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Wärmetauscher.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung einer anderen bevorzugten Ausgestaltung
eines Wärmetauschers als Freikühler-Temperiergerät.
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6 zeigt
eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung
eines Wärmetauschers als Freikühler-Temperiergerät.
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Detaillierte Beschreibung
der Figuren
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anordnung an einer Druckmaschine 1 mit
einem Flotationsgerät. In dem dargestellten bevorzugten
Fall handelt es sich bei der Druckmaschine 1 um eine Bogenoffsetmaschine.
Dargestellt ist ein zweiter Prozessmittelkreis 7 mit einem
Vorlauf 71 und einem Rücklauf. Der zweite Prozessmittelkreis 7 ist
in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ein Feuchtmittelkreis,
durch den der Druckmaschine Feuchtwasser zugeführt wird.
Das Flotationsgerät ist in der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform als Wasserstrahlpumpe ausgeführt.
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Durch
den verwendeten Begriff "zweiter" Prozessmittelkreis 7 soll
nicht angedeutet werden, dass die Anordnung zwei Prozessmittelkreise
umfassen soll oder muss. Der Begriff wurde lediglich gewählt,
um diesen zweiten Prozessmittelkreis begrifflich von einem anderen
Prozessmittelkreis 3 zu unterscheiden, der z. B. in 4 beschrieben
wird.
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In
dem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Anordnung auch
mit lediglich einem Kreislauf ausführbar ist, in dem sowohl
der bevorzugte Wärmetauscher 4 als auch das Flotationsgerät und/oder
andere beschriebene Bestandteile der Anordnung angeordnet sind.
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Dabei
wird durch das Flotationsgerät bevorzugt fein verteilte
Luft in das Prozessmittel eingeführt, welche insbesondere
in Form von sichtbaren Luftblasen auftreten, und die zumindest über
eine nicht unerhebliche Strecke stabil bleiben, derart, dass Partikel,
welche sich an den Luftblasen anlagern über die nicht unerhebliche
Strecke transportierbar sind. Demnach hat diese Ausführungsform
den Vorteil, dass z. B. die durch den Druck-Prozess sich im Feuchtmittel
abscheidenden Feststoffe wie Puder, Papierbestandteile oder andere
Partikel in einem Schwebezustand haltbar sind bis sie an geeigneter Stelle
z. B. mittels einer Filtration dem Feuchtmittel-Kreislauf entzogen
werden. Zu diesem Zweck ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform
im Rücklauf 72 eine Filtereinheit vorgesehen.
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Ein
Aufbereitungsgerät 2 welches in der dargestellten
bevorzugten Ausführungsform zwischen Vorlauf 71 und
Rücklauf 72 vorgesehen ist, übernimmt
die herkömmlich von diesen Geräten übernommenen
Aufgaben, welche eine zusätzliche Filterung, Kontrolle
und Ausgleich von gewünschten Bestandteilen des Feuchtmittels,
Temperierung, etc. umfassen können.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung einer anderen bevorzugten Ausgestaltung
einer erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren
Flotationsgeräten, welche in wesentlichen Teilen, die nicht erneut
beschrieben werden, der zuerst beschriebenen Ausführungsform ähnelt.
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Dabei
zeigt die 2 ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die Wasserstrahlpumpen im Zulauf von nicht dargestellten
Feuchtmittelwannen von Feuchtwerken 10 angeordnet sind.
Dies hat den Vorteil, dass die Gasblasen in der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform im Bereich der Stelle im System erzeugt
werden, wo sie gebraucht werden. Die Filtration wird bei diesem
Ausführungsbeispiel in einem Bypass zum Aufbereitungsgerät
betrieben. Denkbar ist ebenfalls, einen derartigen Bypass zwischen
Vorlauf 71 und Rücklauf 72 vor dem Aufbereitungsgerät 2 oder
im Aufbereitungsgerät 2 selber anzuordnen.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung
einer erfindungsgemäßen Anordnung wobei das Flotationsgerät 9 einen
Schnell-Rührer umfasst, der in einem Aufbereitungsgerät
integriert dargestellt ist. Neben dem schematisch durch einen Propeller
dargestellten Schnell-Rührer ist eine Feuchtmittel-Vorlauf-Pumpe dargestellt,
durch welche das Feuchtmittel der Druckmaschine zugeführt
werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtration
im Vorlauf angeordnet. Zusätzlich befindet sich im Rücklauf
ein Entschäumer.
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Dieser
Entschäumer 82 kann auch an anderen Stellen im
Feuchtmittelkreislauf z. B. im Bypass angeordnet werden und hat
den Vorteil, dass eine übermäßige Schaumentwicklung
vermieden wird. Entschäumer 82 können
z. B. auf chemischer oder physikalischer Basis (z. B. Beregnen mit
arteigener Flüssigkeit) aufgebaut sein.
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In 4 ist
eine Druckmaschine 1 dargestellt, an die eine Aufbereitungsgerät 2 in
dem bzw. über den zweiten Prozessmittelkreis 7 angeschlossen
ist, der den bereits beschriebenen Vorlauf 71 und den Rücklauf 72 aufweist
und der z. B. zur Temperierung des Prozessmittels in nicht gezeigter
Weise dient. Eine zweite Verbindung zwischen der Druckmaschine 1 und
der Aufbereitungsgerät 2 weist einen Prozessmittelkreis 3 auf,
der ebenfalls eine Speiseleitung 6 und eine als Rücklaufleitung
gestaltete Prozessmittelleitung 5 umfasst und zur Kühlung
des Prozessmittels dient. Vorlauf 71, Rücklauf 72,
Speiseleitung 31 und Rücklaufleitung 32 stellen
unterschiedliche Ausformungen einer Prozessleitung 5 dar.
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Dabei
ist in 4 kein Flotationsgerät 9 sondern
lediglich ein Wärmetauscher 4 dargestellt, der im
Folgenden näher beschrieben wird. Ein oder mehrere erfindungsgemäße
Flotationsgeräte 9 können jedoch an beliebigen
Stellen in den dargestellten Prozessleitungen 5 angeordnet
sein.
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Dabei
ist denkbar, dass die Fluide, welche den zweiten Prozessmittelkreis 7 und
den Prozessmittelkreis 3 durchfließen, unterschiedliche
Komponenten der Druckmaschine 1 kühlen. Ferner
ist denkbar, dass im zweiten Prozessmittelkreis 7 und dem Prozessmittelkreis 3 unterschiedliche
Fluide eingesetzt werden.
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Bevorzugt
ist, dass der Prozessmittelkreis 3 der Versorgung einer
oder mehrerer Reinigungsvorrichtungen und/oder einer oder mehrerer
Feuchtmittelvorrichtungen dient und/oder zur Kühlung der Druckzylinder
dient.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform ist der gezeigte Wärmetauscher 4 als
ein Freikühler-Temperiergerät vorgesehen. Mit
Freikühler-Temperiergerät ist in Bezug auf die
beschriebenen Ausführungsformen bevorzugt ein Gerät
gemeint, das ausschließlich die Umgebungstemperatur, insbesondere
die Temperatur der Umgebungsluft, ausnutzt, um das Prozessmittel
zu kühlen. Zu diesem Zweck kann das Freikühler-Temperiergerät
bevorzugt einen Luft-Prozessmittel-Wärmetauscher aufweisen,
z. B. in Form eines Luftkühlers. Dabei kann es ausreichend
sein, wenn der Wärmetauscher ein passiver Konvektionswärmetauscher
ist. Denkbar ist ebenfalls, dass Umgebungsluft oder andere Gase,
wie z. B. Druckluft, aktiv auf Kühlelemente des Wärmetauschers
geblasen werden.
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In 5 ist
eine Ausführungsform des Freikühler-Temperiergeräts
gezeigt, bei dem eine Blasvorrichtung 41, bevorzugt ein
Gebläserad, Außenluft über eine Prozessmittel-Kammer
streichen lässt. Denkbar ist ebenfalls, dass die Blasvorrichtung 41 als Saugvorrichtung
ausgestaltet ist, welche Luft z. B. durch Kühlrippen des
Wärmetauschers saugt.
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Diese
Prozessmittelkammer ist Bestandteil des Prozessmittelkreises 3,
der unmittelbar von aus der Druckmaschine kommendem Prozessmittel durchströmt
wird, welches anschließend an eine zusätzliche
Aufbereitungsgerät 2 weitergeleitet wird.
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Ferner
ist eine Regeleinheit 46 vorgesehen, welche durch zwei
Temperaturfühler 44, 45 die Temperaturdifferenz
zwischen Lufttemperatur und Prozessmitteltemperatur ermittelt und
in Abhängigkeit von dieser Temperaturdifferenz die Blasvorrichtung 41 ansteuert
(An/Aus und/oder Drehzahl).
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In 6 ist
weiter eine Ausführungsform des Freikühler-Temperiergeräts
gezeigt, bei dem zusätzlich zur Blasvorrichtung 41 eine
Umgehungsleitung 43 vorgesehen ist. Bei dieser besonders
bevorzugten Ausführungsform kann das Prozessmittel teilweise oder
vollständig durch die Umgehungsleitung geführt werden,
z. B. wenn die Prozessmitteltemperatur über der Lufttemperatur
liegt. Dazu ist ein Ventil 42 vorgesehen, welches über
die Regeleinheit 46 ansteuerbar ist. Je nach Ausführungsform
kann das Ventil 42 z. B. als Proportionalventil ausgestaltet
werden, so dass der Betrag des Volumenstroms einstellbar ist, oder
z. B. als Dreiwegeventil, so dass eine reine Umschaltfunktion gegeben
ist.
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Denkbar
ist ebenfalls, dass der Aspekt der Umgehungsleitung 43 ohne
eine Blasvorrichtung 41 verwirklicht wird.
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Ferner
ist denkbar, dass weitere Temperaturfühler, z. B. in der
von dem Freikühler-Temperiergerät wegführenden
Leitung, zusätzlich zu einem der beschriebenen Temperaturfühler 44, 55 oder
alternativ zu einem oder beiden Temperaturfühlern 44, 55 vorgesehen
werden.
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Die
Beschriebenen Ausführungsformen weisen den Vorteil auf,
dass durch die Flotation eine besonders gute Reinigung erzielbar
ist, die dazu führt, dass auch bei erhöhten Prozessmitteltemperaturen eine
Verschmutzungsneigung des Feuchtmittels im Kreislauf auch bei einer
Reduzierung des Isopropanol-Anteils beseitigbar ist. Dabei kann
das Flotationsgerät durch eine Entkeimungsanlage ergänzt
oder ersetzt werden. Durch eine derartige Reinigung ist es möglich
insbesondere auch Feuchtmittel mit einem reduzierten Alkoholanteil
bei Umgebungstemperatur zu betreiben, ohne durch Kältemaschinen
zukühlen zu müssen.
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Daher
ist an einer der beschriebenen Ausführungsformen der Anordnung
das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar,
welches das Temperieren des Feuchtmittels auf die jeweilige Umgebungstemperatur
umfasst und das Ansteuern der Entkeimungsvorrichtung in Abhängigkeit
von der Umgebungstemperatur derart,
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- 1
- Druckmaschine
- 10
- Feuchtwerk
- 2
- Aufbereitungsgerät
- 3
- Prozessmittelkreis
- 31
- Speiseleitung
- 32
- Rücklaufleitung
- 4
- Wärmetauscher
- 41
- Glasvorrichtung
- 42
- Ventil
- 43
- Umgehungsleitung
- 44
- erster
Temperaturfühler
- 45
- zweiter
Temperaturfühler
- 46
- Regeleinheit
- 5
- Prozessmittelleitung
- 7
- zweiter
Prozessmittelkreis
- 71
- Vorlauf
- 72
- Rücklauf
- 8
- Prozessmittelreinigungsvorrichtung
- 81
- Filtereinheit
- 82
- Entschäumer
- 9
- Flotationsgerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005015954
A1 [0011]
- - DE 29721612 U1 [0013]
- - DE 10061870 A1 [0016]
- - US 7082159 [0017]
- - DE 10360051 A1 [0018]