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Title:
DRYER FOR DRYING A MATERIAL WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/014997
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dryer for drying a material web, in particular a material web (203) printed with inking units of a printing machine (101). In order to create a dryer for drying a material web that is run optimally for the task currently in progress, the dryer according to the invention comprises a drying section, in which the material web (203) is guided by deflection bodies (206), wherein the deflection bodies can be adjusted and/or the deflection bodies can be introduced into the web path and/or the deflection bodies can be removed from the web path in such a manner that the dwell time of the material web (203) in the drying section changes.

Inventors:
BRINKMANN, Clemens (Äckernweg 4, Bad Iburg, 49186, DE)
SCHRÖDER, Volker (Droste-Hülshoff-Strasse 13, Ladbergen, 49549, DE)
GUNSCHERA, Frank (Im Erlengrund 16, Osnabrück, 49078, DE)
ESCHER, Carsten (Warendorfer Landweg 7, Glandorf, 49219, DE)
Application Number:
EP2014/066627
Publication Date:
February 05, 2015
Filing Date:
August 01, 2014
Export Citation:
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Assignee:
WINDMÖLLER & HÖLSCHER KG (Münsterstrasse 50, Lengerich, 49525, DE)
BRINKMANN, Clemens (Äckernweg 4, Bad Iburg, 49186, DE)
SCHRÖDER, Volker (Droste-Hülshoff-Strasse 13, Ladbergen, 49549, DE)
GUNSCHERA, Frank (Im Erlengrund 16, Osnabrück, 49078, DE)
ESCHER, Carsten (Warendorfer Landweg 7, Glandorf, 49219, DE)
International Classes:
B41F23/04; B65H20/24; B65H23/24; B65H23/26; F26B3/30; F26B13/06; F26B13/08; F26B13/20; F26B13/30
Foreign References:
EP0806153A11997-11-12
EP1464489A22004-10-06
DE4317400C21997-11-27
US3328997A1967-07-04
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Claims:
Patentansprüche

1 . Trockner zum Trocknen einer Materialbahn, mit einem Trocknungsabschnitt, in dem die Materialbahn von Umlenkkörpern entlang eines Bahnweges geführt wird, wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umschaltbar ist.

2. Trockner nach Anspruch 1 , wobei die Materialbahn vor dem Erreichen des mä- anderförmigen Bahnwegs aktiven Trocknungselementen ausgesetzt ist.

3. Trockner nach Anspruch 2, wobei die aktiven Trocknungselemente IR-Strahler und/oder Warmluftdüsen sind.

4. Trockner nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Umlenkkörper gelenkig gelagerte Walzen sind.

5. Trockner nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Umlenkkörper Luftführungsstangen sind.

6. Trockner nach Anspruch 5, wobei die Luftführungsstangen Warmluftdüsen auf- weisen und die aus den Warmluftdüsen austretende Warmluft sowohl zum Führen als auch zum Trocknen der Materialbahn dient.

7. Druckmaschine mit einem Trockner zum Trocknen der von der Druckmaschine bedruckten Materialbahn nach einem der Ansprüche 1 - 6.

8. Verfahren zum Trocknen einer Materialbahn,

bei dem die Materialbahn in einem Trocknungsabschnitt von Umlenkkörpern geführt wird,

wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umgeschaltet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Materialbahn vor dem Erreichen des mäanderförmigen Bahnwegs aktiven Trocknungselementen ausgesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei als aktive Trocknungselemente IR-Strahler und/oder Warmluftdüsen verwendet werden.

1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 8 - 10, wobei als Umlenkkörper gelenkig gelagerte Walzen verwendet werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 - 1 1 , wobei als Umlenkkörper Luftführungsstangen verwendet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Luftführungsstangen Warmluftdüsen aufweisen und die aus den Warmluftdüsen austretende Warmluft sowohl zum Führen als auch zum Trocknen der Materialbahn verwendet wird.

14. Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine mit einem Verfahren zum

Trocknen der von der Druckmaschine bedruckten Materialbahn nach einem der Ansprüche 8 - 13.

Description:
Trockner zum Trocknen einer Materialbahn

Die Erfindung betrifft einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere von einer mit Farbwerken einer Druckmaschine bedruckten Materialbahn.

Bei allen Drucktechniken - also insbesondere Flexodruck, Offsetdruck oder Tiefdruck - ist es erforderlich, die bedruckte Materialbahn in entsprechenden Trocknern zu trocknen. Eine besondere Bedeutung hat die Trocknung im Tiefdruck, da die Tiefdruckfarbe eine besonders niedrige Viskosität hat, um aus den tieferliegenden Rasternäpfchen bei guter Entleerung auf die Materialbahn übertragen werden zu können. Diese niedrige Viskosität wird im Wesentlichen über einen hohen Anteil an Lösemittel mit niedrigem Siedepunkt in der Farbe erreicht. Das Lösemittel muss nach Verlassen der Druckzone zur Trocknung der verdruckten Farbe daher in einem Trockner durch Wärmezufuhr ausgetrieben bzw. verdunstet werden.

Für die Luftführung im Trockner sind verschiedene Varianten bekannt, wie etwa die Luftführung im Gegenstrom bzw. Gleichstrom entlang der Materialbahn. Eine weitere Variante ist die Verwendung von Schlitzdüsen, die direkt über der Materialbahn angebracht sind. Der Luftstrom trifft senkrecht auf die Materialbahn und somit auf den frischen Druck, wird durch die Prallwirkung um 180° umgelenkt und kehrt zwischen den Schlitzdüsen zurück, um über ein Gebläse erneut den Schlitzdüsen zugeführt zu werden. Da nicht nur die Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus den Schlitzdüsen, sondern auch die Trockenzeit bzw. Verweilzeit über die Effektivität der Trocknung entscheidet, sind verschiedene Lösungen bekannt, um die Verweilzeit in einer Trockenstation zu erhöhen.

Eine Möglichkeit besteht darin, dass ein Trockner beidseitig um eine Druckeinheit einer Tiefdruckmaschine in Form einer Trockenhaube herumgeführt wird. Eine weitere Möglichkeit ist beispielsweise aus der DE 43 17 400 C2 bekannt, bei der der Trockner eine meanderförmige Bahnführung aufweist. Die Umlenkung der Materialbahn erfolgt jeweils durch sogenannte Luftwendestangen, bei denen durch kleine Öffnungen Luft zwischen die Wendestange und die Materialbahn geblasen wird, so dass die Materialbahn auf einem Luftkissen um die Wendestange herum gleitet. Die dabei zirkulierte Luft kann dabei ebenfalls Bestandteil eines Gebläsekreislaufs sein und damit ebenfalls zur Trocknung dienen. Darüber hinaus können zur sicheren Bahnführung auf den Luftwendestangen in bekannter Weise sogenannte Bahnkantenregelungen eingesetzt werden.

Der tatsächliche Trocknungebedarf hängt allerdings wiederum maßgeblich von dem Druckauftrag ab. So besteht beispielsweise bei einem Druckauftrag mit einer kurzen Drucklänge ein geringerer Trockenbedarf gegenüber einem Druckauftrag mit einer vergrößerten Drucklänge. Auch kann die Anforderung an die Reduzierung des Restlösemittelgehalts von Druckauftrag zu Druckauftrag variieren. So wird man bei der Verpackung von Nahrungsmitteln einen niedrigen Restlösemittelgehalt fordern, während bei der Verpackung von Industriegütern der in der Verpackung verbleibende Restlösemittelgehalt keine entscheidende Rolle spielt, solange die Haftung der Druckfarbe ausreichend gewährleistet ist.

Ein übergeordnetes Problem bei dem Betrieb eines Trockners ist es außerdem, den Energiebedarf der gesamten Trockenanlage zu minimieren. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Trockner zum Trocknen einer Materialbahn zu schaffen, der optimal für den jeweils laufenden Auftrag zu betreiben ist. Diese Aufgabe wird durch einen Trockner nach dem Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Trocknen einer Materialbahn nach dem Patentanspruch 9 gelöst. Bevorzugte Lösungen der Erfindungen sind eine Druckmaschine nach dem Patentanspruch 8 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Druckmaschine nach dem Patentanspruch 16.

Der erfindungsgemäße Trockner zum Trocknen einer Materialbahn umfasst einen Trocknungsabschnitt, in dem die Materialbahn von Umlenkkörpern entlang eines Bahnweges geführt wird, wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umschaltbar ist.

Die Umschaltung kann auf verschiedenste Weise erfolgen. So ist es denkar, dass die Umlenkkörper entsprechend verstellbar sind und/oder Umlenkkörper in den Bahnweg entsprechend eingliederbar sind und/oder Umlenkkörper aus dem Bahnweg entsprechend ausgliederbar sind, um eine Umschaltung zwischen dem linear geführten Bahnweg und dem meanderförmig geführten Bahnweg zu erreichen. Es ist auch möglich, dass die Materialbahn angehalten und durchtrennt wird und das durchtrennte Ende dann vom Bediener in einen neuen Bahnweg eingefädelt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen einer Materialbahn ist ein Verfahren, bei dem die Materialbahn in einem Trocknungsabschnitt von Umlenkkörpern geführt wird, wobei der Bahnweg zwischen einem linear geführten Bahnweg und einem meanderförmig geführten Bahnweg umgeschaltet wird.

Eine besondere Erkenntnis der Erfindung besteht darin, dass innerhalb eines Trockners der entscheidende Parameter der Verweilzeit bzw. der Trocknungslänge variabel einstellbar ist. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht somit darin, dass die Verweilzeit der Materialbahn in dem Trocknungsabschnitt nahezu beliebig veränderbar ist, ohne dass an dem Trocknungsabschnitt bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Materialbahn in dem Trocknungsabschnitt einen mäanderförmigen Bahnweg durchläuft.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Materialbahn vor dem Erreichen des mäanderförmigen Bahnwegs aktiven Trocknungselementen ausgesetzt ist. Vorzugsweise können die aktiven Trocknungselemente IR-Strahler und/oder Warmluftdüsen sein.

Bei den Umlenkkörpern kann es sich um gelenkig gelagerte Walzen oder auch Luftführungsstangen bzw. Luftwendestangen handeln. Vorzugsweise weisen die Luftführungsstangen bzw. Luftwendestangen Warmluftdüsen auf, wobei die aus den Warmluftdüsen austretende Warmluft sowohl zum Führen als auch zum Trocknen der Materialbahn dient. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Tiefdruckmaschine nach dem Stand der Technik und

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Trockner.

Fig. 1 zeigt eine Tiefdruckmaschine nach dem Stand der Technik. Die Tiefdruckmaschine 101 umfasst vier Druckwerke 102, 103, 104 und 105. In den ersten drei Druckwerken sind jeweils Zwischentrockner 106 vorgesehen, bei denen die Materialbahn nicht um die ganze Druckeinheit herumgezogen wird, sondern bei denen die Materialbahn nach Durchlaufen der Trockenstrecke von oben herab direkt zur nächsten Druckeinheit geführt wird. Im letzten Druckwerk 105 ist dagegen ein Endtrockner 107 in Form einer Trockenhaube vorgesehen, innerhalb der die Materialbahn um die gesamte Druckeinheit 105 herumgezogen ist, bevor die Materialbahn zum Aufwickeln weitergeführt wird. Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Trockner, wobei Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2c jeweils verschiedene Bahnführungen innerhalb des Trockners zeigen. Fig. 2a zeigt zunächst eine Bahnführung der Materialbahn 203, die der Bahnführung in dem Trockner 107 gemäß Fig. 1 gleicht. Demnach wird die Materialbahn 203 entlang von Führungsrollen 201 auf der rechten Seite in der Trockenhaube nach oben geführt und dann entlang von Führungsrollen 202 in der Trockenhaube wieder nach unten geführt, so dass die Materialbahn innerhalb der Trockenhaube wie bereits beschrieben um die gesamte Druckeinheit herumgezogen wird.

Im Gegensatz zu dem Trockner 107 gemäß Fig. 1 weist der erfindungsgemäße Trockner gemäß Fig. 2 allerdings zusätzlich noch innere Umlenkkörper 206 auf.

Grundsätzlich dienen diese erfindungsgemäßen Umlenkkörper 206 dazu, die Verweilzeit der Materialbahn 203 in dem Trockner zu steuern bzw. zu verändern. Für die Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Umlenkkörper 206 gibt es wiederum zahlreiche Varianten.

Eine Variante besteht darin, dass die Umlenkkörper 206 aus Führungsrollen oder aus Luftwendestangen bestehen. Die in den Luftwendestangen geführte Luft kann wiederum - wie bereits beschrieben - ebenfalls zur Trocknung der Materialbahn 203 dienen.

Eine weitere Variante besteht darin, dass zur sicheren Bahnführung auf den Umlenkkörpern 206 eine Bahnkantenregelung eingesetzt wird.

Eine weitere Variante besteht darin, dass die Umlenkkörper 206 automatisch derart verstellbar sind, dass diese in die Zwischenräume der Umlenkkörper 202 eingreifen, um den Weg der Materialbahn 203 und damit die Verweilzeit der Materialbahn 203 in dem Trockner zu verändern bzw. zu verlängern bzw. zu verkürzen, beispielsweise wie dies in Fig. 2b oder in Fig. 2c gezeigt ist.

Eine weitere Variante besteht wiederum darin, dass die Umlenkkörper 206 aus Kostengründen zwar starr ausgeführt sind, aber dennoch in den Bahnweg der Materialbahn 203 eingliederbar sind und/oder ausgliederbar sind, so dass sich im Ergebnis wiederum der Weg der Materialbahn 203 und damit die Verweilzeit der Materialbahn 203 in dem Trockner verändern bzw. verlängern bzw. verkürzen lässt, beispielsweise wie dies in Fig. 2b oder in Fig. 2c gezeigt ist. Dies kann dadurch erreicht werden, indem - beispielsweise bei einem Auftragswechsel - die Materialbahn 203 von Hand um die einzelnen Umlenkkörper geführt wird, so dass sich der gewünschte Verlauf und damit auch die gewünschte Verweilzeit in dem Trockner für den nächsten Druckauftrag ergibt.

Für die Festlegung des konkreten Bahnweges können entsprechende Softwareprogramme vorgesehen sein, die in Abhängigkeit der Druckparameter die optimale Bahnführung berechnen und dem Bediener dann die optimale Bahnführung grafisch anzeigen. Soweit die Umlenkkörper 206 wie oben beschrieben automatisch verstellbar sind, können die Umlenkkörper 206 von dem verwendeten Softwareprogramm auch direkt zur Erzeugung des berechneten optimalen Bahnweges angesteuert werden.

Bezugszeichenliste

Tiefdruckmaschine

Druckwerk

Druckwerk

Druckwerk

Druckwerk

Zwischentrockner

Endtrockner

Führungsrolle

Führungsrolle

Materialbahn

Umlenkkörper