DE2830094A1

DE2830094A1 - Anlage zum trocknen einer bedruckten bahn

Info

Publication number: DE2830094A1
Application number: DE19782830094
Authority: DE
Inventors: Leonard Barrymore Mallinson
Original assignee: Baker Perkins Holdings Ltd
Current assignee: Baker Perkins Ltd
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1978-07-08
Publication date: 1979-05-10
Also published as: IT7883424A0; DE2830094C2; FR2408457B3; GB1584207A; US4233901A; FR2408457A1; IT1104921B

Description

Dipl.-Ing. Manfred Säger

Zugelassen beim Europäischen Patentamt

Dipl.-Ing. Manfred Säger, Innere Wienerstr. 8, S München SO

Baker Perkins Holdings Limited

Anlage zum Trocknen einer bedruckten Bahn

Die Erfindung betrifft das Trocknen bedruckter Papier- bzw. Gewebebahnen.

In Rotationsdruckmaschinen, insbesondere Tiefdruckmaschinen, wird eine Bahn an verschiedenen Druckstationen nacheinander bedruckt. An jeder Druckstation wird beständig ein unterschiedlicher Druckauftrag auf die Bahn aufgedruckt, was von der gesamten Abdeckung der Bahn bis ungefähr 10 % von dem Gesamtauftrag variieren kann. Es ist selbstverständlich wichtig, daß die Druckfarbe trocken ist, bevor die bedruckte Bahn von der einen Druckstation zur nächsten kommt.

Um sicherzustellen, daß ein entsprechendes Trocknen erreicht wird, ist jede Druckstation mit einer Bahntrockenanlage versehen, wobei ein bedruckter Teil der Bahn getrocknet wird, bevor dieser Teil durch die nächste Druckstation hindurchgeführt wird.

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Innere Wienerstr. 8 · 8000 München 80 · Tel. CO893 4 48 AZ 47 - Gerichtsstand für beide Teile München. Bankverbindung: Deutsche Bank München (Zvvst. Isartorplatz) CSLZ 7OO7OO1O2), Konto-Nr. 2725596

Die Druckfarbe bei Rotationsdruckmaschinen besteht aus einer Mischung von Farbpigmenten und einem Binder, zusammen mit einem Lösungsmittel, das als Träger für die Druckfarbe dient. Das Lösungsmittel ist leicht flüchtig und ein Gemisch des verdampften Lösungsmittels mit Luft ergibt eine Explosionsgefahr, wenn das Luft/Lösungsmittel-Volumenverhältnis (v/v) im entflammbaren Bereich des jeweilig verwendeten Lösungsmittels oder der Lösung in den entflammbaren Bereich kommt. Jedes Lösungsmittel hat seinen eigenen Flammbereich. Beispielsweise ein unter dem Namen Toluol bekanntes Lösungsmittel hat einen Bereich von 1,3 % bis 7 % v/v, wobei 1,3 % die untere Explosionsgrenze (L.E.L.; Lower Explosive Limit) und 7 % die obere Explosionsgrenze (U.E.L.; Upper Explosive Limit) darstellt. Die U.E.L. geht nicht in die Berechnungen ein, weil Bahntrockensysteme auf bezüglich des Flammbereichs übermäßige Luftvolumina ausgelegt sind.

Bei Druckmaschinen, die keine automatische fortlaufende Gebereinrichtung zur Bestimmung des Konzentrationsbereichs der Mischung des Lösungsmitteldampfs/Luft aufweisen,ist es in Großbritannien ein Erfordernis, daß der Mischungswert 25 % von L.E.L. des jeweiligen verwendeten Lösungsmittels bzw. der Lösungsmittel übersteigt. In Druckmaschinen mit einem automatischen fortlaufend messenden Fühler jedoch sind 4-5 % von L.E.L. gestattet, wobei bei 50 % eine hörbare Warnung automatisch abgegeben und bei 55 % die Druckmaschine automatisch angehalten wird.

Bekannte Anlagen zum Trocknen bedruckter Bahnen bzw. Bahnwerkstoffen verwenden geheizte Luft, die auf den bedruckten Teil der Bahn abgegeben wird, um diesen zu trocknen.

Die L.E.L. wird auf einem zulässigen Wert durch Sammeln der Mischung der Heizluft und des Lösungsmitteldampfes gehalten, die beim Bahntrocknen entsteht (nachfolgend Lösungsmittel-

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mischung, oder kurz Mischung genannt).

Gemäß vorliegender Erfindung besteht die Anlage zum Trocknen bedruckter Bahnen aus: Einer Einrichtung zur Erzeugung von Druckluft mit einer Saugseite und einer Abgabeseite, Einrichtungen zur Abgabe eines Trocknungsluftstroms von der Abgabeseite der Einrichtung, Einrichtungen zum Heizen dieses Stroms, Einrichtungen zum Richten der erwärmten Luft auf die Bahn, Sammeleinrichtungen zum Sammeln der Lösungsmischung aufgrund des Trocknungsvorgangs, erste und zweite Auslaßeinrichtungen zum Gestatten des Herausströmens der gesammelten Mischung aus den Sammlereinrichtungen, wobei die ersten Auslaßeinrichtungen mit der Saugseite der Einrichtung zur Erzeugung von Druckluft, die Frischlufteinlasse mit der Saugseite der Einrichtung verbunden sind, und durch Ventileinrichtungen zum Steuern der Strömung durch die ersten und zweiten Auslaßeinrichtungen und durch Frischlufteinlässe.

Die Einstellungen der Ventileinrichtungen können speziellen Erfordernissen angepaßt werden.

Vorzugsweise weist die Einrichtung zur Erzeugung von Druckluft eine einen Lüfter oder andere geeignete Einrichtungen zur Luftbewegung umfassende Kammer auf.

Durch geeignete Steuerung der Ventileinrichtungen kann die gefährliche Lösungsmittelmischung bzw. Mischung auf einem zulässigen Wert gehalten werden.

Die Ventileinrichtungen können automatisch und/oder von Hand gesteuert werden.

Die Erfindung umfaßt ebenso die Kombination dieser Anlage zum Trocknen bedruckter Bahnen mit einer Maschine zum Be-

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— ι —

drucken der Bahn.

Des weiteren umfaßt die Einrichtung durch diese Kombination bedruckte Bahnen bzw. Bahnmaterialien.

Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Trocknen von Bahnwerkstoffen, was im wesentlichen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben wird.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 Teile einer Rotationsdruckmaschine und Papierbahntrocknungsanlage;

Fig. 2 einen Schnitt II-II gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt III-III gemäß Fig. 1;

Fig. 4, eine Anlage zur Erzeugung von Druckluft und 5 iind. 6 zugehöriger Teile in verschiedenen Betriebsstellungen, in teilweise ausgebrochener perspektivischer Ansicht; und

Fig. 7 die Trockenanlage gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.

Die Anlage 1 zum Trocknen 'einer Papierbahn 2, die von einer Druckerpresse 3 bedruckt ist, weist mit Bezug auf die Fig. Λ, 2, 31 4- und 7 eine Anordnung 4- zur Erzeugung von Druckluft auf, die eine Saugseite 5 und eine Abgabeseite 6, Einrichtungen mit einem Kanal 7 zur Abgabe eines Papierbahn

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trocknenden Stroms von Druckluft von der Abgabeseite 6, einen Heizer & zum Aufheizen des Luftstroms, Einrichtungen mit einem Kanal 9 ^un-d ein Ansaugluft sammler bzw. eine Plenumkammer ΊΟ (plenum chamber) mit Luftauslaßdüserf 11 zum Richten der geheizten Luft auf die Papierbahn 2 und eine Sammeleinrichtung mit einer Haube 12 zum Sammlen der Lösungsmischung (solvent mixture) aufgrund des Trocknens der Papierbahn ebenso wie die in dem Preßraum vorliegende und die Drucks tat ion umgebende Frischluft auf. Die Anlage 1 weist des weiteren erste und zweite Auslaßeinrichtungen in Form von Kanälen 15 und 16 auf, die das Herausfließen der gesammelten Mischung aus der Haube 12 gestattet, wobei der erste Kanal 15 mit der Ansaugseite 5 der Anlage 4 und die Frischlufteinlaßeinrich— tungen in Form eines- Kanals 17 ebenfalls mit der Saugseite 5 verbunden sind, und des weiteren Ventileinrichtungen in Form von Klappventilen (oder "louvres') 20, 21 _r 22 zum Steuern des Stroms durch jeweils die ersten und zweiten Auslaßkanäle 15, 16 und die Frischlufteinlaßeinrichtungen 17·

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Druckmaschine 3 als elektrisch betriebene- Tiefdruckmaschine ausgebildet, die eine Vielzahl identischer oder im wesentlicher gleicher Druckstationen aufweist (eine für jede Farbe oder Farbschattierung). Jedoch ist in der Zeichnung nur eine Station dargestellt. Jede Druckstation hat ihre eigene Trockenanlage 1, die ein Paar von Trockenhauben 12 und eine Plenximkammer 10 verwenden (vgl. Fig. 1). Unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist ein Zweigkanal 16a vorgesehen, wobei die nicht dargestellte Kammer/Haube-Anordnung (10/12) mit dem Kanal 16 verbunden ist. Die Hauben 12 nehmen zur selben Zeit etwas der Umgebungsluft in der Nähe der Hauben auf, ebenso wie sie die Mischung sammeln.

Die Anordnung 4 weist ein Gehäuse oder eine Kammer 25 auf, in der ein Lüfter 26 angeordnet ist. Der Einlaß 27 des

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Lüfters 26 ist zum Inneren der Kammer 25 offen, das als Saugseite 5 der Anordnung 4 dient. Der Auslaß des Lüfters 26 weist die Abgabeseite 6 der Anordnung M- auf. Die Abgabeseite 6, das ist der Auslaß des Lüfters 26, ist mit dem Kanal 7 integriert um tatsächlich einen zu dem Heizer 8 führenden einzigen Kanal (6/7) zu bilden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Heizer 8 einen Satz (nest) von Eöhren auf, durch die Dampf mittels Einlaß- und Auslaßkanälen 50» 51 fließt und über die der Trockenluftstrom drübergeführt ist. Jedoch können andere Arten von Heizern, beispielsweise ein Gasflammenheizer oder ein elektrischer Heizer, falls gewünscht, verwendet werden.(Es sei angemerkt, daß gewisse Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden müssen, wenn ein Gasflammenheizer verwendet wird. Beispielsweise muß der Heizer gemäß britischem Recht mindestens fünf Meter von der Druckstation entfernt angeordnet werden.)

Der Dampffluß durch den Heizer 8 wird automatisch durch ein motorgetriebenes Ventil 52 von einer auf die Lufttemperatur auf der Abgabeseite des Heizers ansprechenden Einrichtung 53 gesteuert. Auf diese Weise kann die thermische Ausgangsleistung des Heizers 8 so gesteuert werden, daß der die Papierbahn trocknende Luftstrom auf eine im wesentlichen konstante Temperatur aufgeheizt wird, und zwar in selbsttätiger Art und Weise.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ventile 20, 21, 22 von jeweils Motoren 30, 31» 32 steuerbar; siekönnen jedoch, falls gewünscht, von Hand gesteuert werden. Die Motoren 30, 31, 32 sind mit einem - L.E.L.-empfindlichen - Steuerschrank 33 verbunden, der einen L.E.L.-Geber 34 verwendet, der zwischen den Kanälen 15 und 16 angeordnet ist. Die Motoren 30, 31, 32 und der Geber 34 sind jeweils über Signalleitungen 30a, 31a» 32a, 34-a mit dem Steuerschrank 33 verbunden. Dieser

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ist mit (nicht dargestellten) Einrichtungen versehen, wodurch verschiedene Einstellungen der Ventile 20, 21, 22 erhalten werden können. Auf diese Weise spricht der Geber 34 auf Änderungen der Luft bezüglich des Lösungsverhältnisses der von den Hauben 12 gesammelten Mischung an und ist so steuerbar, um die Ventile 20, 21, 22 einzustellen, wodurch, der Strom durch die Kanäle 15» Ί6, 17 automatisch bzw. selbsttätig gesteuert ist. Der Steuerschrank 33 kann ebenso die Druckmaschine 3 abschalten, wenn die Mischung den maximal zulässigen Wert erreicht. Dies kann durch den Steuerschrank 33 dadurch ausgeführt werden, daß der Stromfluß zu der Druckmaschine unterbrochen wird.

Der Lüfter 26 ist durch einen elektrischen Motor 35 (Fig. 2) über Endlosriemen 36 angetrieben. Ein Sauggebläse 37» das in dem Lüftungskanal 16 angeordnet ist, ist durch gleiche (nicht dargestellte) Teile angetrieben. Der Lüfter 37 kann über einen Teilkanal 16b an die Atmosphäre und/oder an eine Mischungsauffangvorrichtung 38 (solvent-recovery plant) abgeben. Zu Umlenkzwecken sind motorgetriebene Umlenkventile 4-5, 4-6 vorgesehen, wobei der Kanal 16 wahlweise mit der Einrichtung 38 und/oder der Atmosphäre verbunden sind. Die Lüftergeschwindigkeiten können durch Verwendung von Riemenscheiben verschiedener Größe geändert werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß jede Station der Druckmaschine 3 mit einem Druckzylinder 40, einem Bildzylinder 4-1 und einer Vielzahl von Mihrungsrollen 42, 43 großen und kleinen Durchmessers versehen ist.

Die Papierbahn 2 tritt durch den Walzenspalt bzw. den Berührungspunkt zwischen dem Druck- und dem Bildzylinder 40 bzw. 41 in die Druckmaschine 3 ein und ist dann nach oben über Führungsrollen 43, im rechten Bereich der Plenumkammer

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geführt, wobei der Papierbahn frisch zugeführte Druckfarbe (ink) teilweise durch warme, über die Düsen 11 abgegebene Luft getrocknet wird. Dann ist die Papierbahn über Führungsrollen-Φ5 im linken Bereich der Kammer 10 geführt, wobei die Trocknung vervollständigt wird,-

Wenn der Auftrag (coating weight) gering ist, braucht nur der rechte Teil der Plenumkammer 10 verwendet werden.

Die Erfindung gestattet unter Verwendung des Steuerschranks- oder bei Handsteuerung drei Betriebsarten, nämlich:

a) Eine "Geradeausströmung", wobei die Ventile 20 geschlossen und die Ventile 21, 22 geöffnet sind (vgl. Fig. 4·). Dann wird frische atmosphärische Luft in die Kammer 25 über den Kanal 17 und durch das Gebläse 26 hereingeführt, von dem Heizer 8 aufgeheizt und auf die Papierbahn 2 abgegeben. Die Mischung (die Umgebungsluft einschließt) wird durch das Gebläse 37 in die Haube 12 gezogen _r um an die Atmos"-phäre und/oder die Einrichtung 38 abgegeben zu werden.

b) Eine"Rezirkulationsströmung", wobei die Ventile 22 geschlossen und die Ventile 20 voll geöffnet und die Ventile 21 zu einem bestimmten Betrag geschlossen sind (vgl. Pig. 5). Die über die Gebläse 26, 37 in die Haube 12 gezogene Mischung tritt dann durch die Kammer 25 zur Wiederverwendung. Der Rest wird an die Einrichtung 38 und/oder die Atmosphäre abgegeben.

c) Einen Trockenfluß zwischen (a) und (b) wobei die Ventile 20, 21, 22 alle teilweise geschlossen sind (vgl. Fig. 6 ₉ um die Werte zu verändern, falls gewünscht und/oder notwendig). Dadurch wird gestattet, daß atmosphärische Luft in die Kammer 25 gezogen, ein Teil der Mischung' rezirkuliert und dar en Rest an die Einrichtung 38 und/oder die

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Atmosphäre abgegeben wird.

Durch die Erfindung werden folgende "Vorteile erzieltt

(1) Effiziente und ökonomische Verwendung der Energie zur Lufterwärmung. Beispielsweise wenn die Betriebsweise

(b) oder (c) verwendet wird, erfordert das geringere in das System eingegebene Volumen frischer atmosphärischer Luft eine geringere Ausgangsleistung des Heizers 8, wodurch Heizkosten gespart werden.

(2) Die Verwendung der "Geradeaus"- oder "Rezirkulations"-Betriebsweisen, das sind die Betriebsweisen (a) oder (b) oder wahlweise die Betriebsweise (c), die zwischen jener '/on (a) und (b) liegt.

(3) Seins Beschränkung der Druckgeschwindigkeiten, wie dies rxLt Essirlculaticnslufttrocknersystemen herausgefunden 'sJGTö.sii ist©

(}'.·) UiÄi-gr-snate Variation der Resxrkulationsmischungswerte bszüglicii der Aogabemischungswerte·

(5) lisr-rse.äiedene kx-ten von Heisanordnungen können ohne wesentlieba Ssstal-faungsändsmngen verwendet werden (mit Ausnahme Tielleisiit bszügÜGli der· ¥aiil der Iiuftheizer)·

(6) Erhaltung mazzxma.! zulässiger L,E.L»-^Trferte (mit der Ausnahme bei geringem Farbauftrag).

Die B@dien©r von Druckmaschinen kennen den maximalen Farbauftrag, der bei verschiedenen Druckgeschwindigkeiten verwendbar ist. Der Steuerschrank 33 (falls verwendet) gibt die erforderliche Trocknungsbetriebsart an, was eine maximal ökonomische Betriebsweise bewirkt.

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Claims

_Pf , „ 283009A

Patentanwalt

Dipl.-Ing. Manfred Säger

Zugelassen beim Europäischem Patentannt

Ditl.-lncj. Mdnl'ed Siioer. innere Wisjnetötr. 8, a Münchs'i SO

Baker Perkins Holdings Limited PPA 004

6.JuIi 1978

Patentansprüche

1. Anlage zum Trocknen bedruckter Papier- bzw. Gewebebahnen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4) zur Erzeugung von Druckluft mit einer Saugseite (5) und einer Abgabeseite (6), Einrichtungen zur Abgabe eines Trocknungsluftstroms von der Abgabeseite (6) der Einrichtung (4), Einrichtungen (8) zum Heizen dieses Stroms, Einrichtungen (9, 10, 11) zum Richten der erwärmten Luft auf die Bahn (2), Sammeleinrichtungen (12) zum Sammeln der Lösungsmischung aufgrund des Trocknungsvorgangs, erste (15) und zweite (16) Auslaßeinrichtungen zum Gestatten des Herausströmens der gesammelten Mischung aus den Sammlereinrichtungen, wobei die ersten Auslaßeinrichtungen mit der Saugseite der Einrichtung (4) zur Erzeugung von Druckluft, die Frischlufteinlässe (17) mit der Saugseite der Einrichtung (4) verbunden sind, und durch Ventileinrichtungen (20, 21, 22) zum Steuern der Strömung durch die ersten und zweiten Auslaßeinrichtungen und durch Frischlufteinlasse.

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Innere Wienerstr. 8 · 8OOO München BO ■ Tel. CO893 4 48 42 47 - Gerichtsstand für beide Teile München. Bankverbindung: Deutsche Bank München C^Zwst. Isartorplatz) CBLZ 7OO7O01O}, Konto-Nr. 2725596

ORIGINAL INSPECTED

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) zur Erzeugung von Druckluft eine einen Lüfter (26) aufweisende Kammer (25) aufweist, dessen Einlaß (27) zum Inneren der Kammer offen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch atmosphärische Auslaßeinrichtungen (Abgabeseite des Ventils 46) und Lösungsaufnahmeeinrichtungen (38) und Einrichtungen (45, 46) zum wahlweisen Verbinden der zweiten Auslaßeinrichtungen mit einer oder beiden der atmosphärischen Auslaßeinrichtungen und der Aufnahmeeinrichtung (38).

4. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtungen (20, 21, 22) Luftschlitze bzw. Belüftungsöffnungen aufweisen.

5· Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennz e ic h η e t durch auf die Temperatur des Trockenluftstroms ansprechende Einrichtungen (52, 53), durch die die thermische Ausgangsleistung der Einrichtung (8) zum Erwärmen dieses Luftstroms steuerbar ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch auf Änderungen in der Luft bezüglich des Mischungsverhältnisses der Mischung ansprechende Steuereinrichtungen (43, 44), durch die die Ventileinrichtungen (20, 21, 22) zum Steuern der Strömung durch die ersten (15) und zweiten (16) Auslaßeinrichtungen einstellbar sind, und durch Frischlufteinlaßeinrichtungen (17).

7- Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verwendung mit einer Anlage (3) zum Bedrucken der Bahn (2).

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8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch auf Änderungen in der Luft bezüglich des Mischungsverhältnisses ansprechende Steuereinrichtungen (33* 3^) j die ebenfalls zum Abschalten der Anlage (3) zum Bedrucken der Bahn (2) dienen.

9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Anlage (3) zum Bedrucken der Bahn (2) als Tiefdruckmaschine ausgebildet ist.

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