[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Druckprodukten gemäß dem
Oberbegriff des Hauptanspruchs.
[0002] Aus der JP-PO 59-133058 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher eine Laserlichtquelle
ein Laserstrahl erzeugt. Dieser Laserstrahl wird über ein rotierenden Polygonspiegel
auf ein Druckprodukt gelenkt, das kontinuierlich unter dem Laserstrahl durchgeführt
wird. Durch den rotierenden Polygonspiegel oszilliert der Laserstrahl über die Breite
des Druckproduktes und bewirkt eine Erwärmung und damit eine Trocknung der auf dem
Druckprodukt aufgebrachten Druckfarbe.
[0003] Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß nur eine punktuelle
Erwärmung des Druckprodukts durch den Laserstrahl erfolgt. Dies erfordert eine sehr
hohe Energiedichte, da der Auftreffpunkt des Laserstrahls mit hoher Geschwindigkeit
über das Druckprodukt geführt werden muß, um dessen gesamte Fläche zu erfassen. Außerdem
ist für den Polygonspiegel eine Antriebseinrichtung erforderlich.
[0004] Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß zur Vermeidung langer
Strahlenwege die Strahlungseinrichtung möglichst in der Nähe der frisch bedruckten
Druckexemplare, d.h. unmittelbar in der Druckmaschine anzuordnen ist. Da die Strahlungseinrichtung
jedoch eine erhebliche Verlustwärme erzeugt, führt dies zu einer unerwünschten örtlichen
Erwärmung auch von Druckmaschinenteilen. Solche örtlichen Erwärmungen in der Druckmaschine
beeinträchtigen einerseits die Funktionsfähigkeit der paßgenauen Lagerstellen, andererseits
besteht die Gefahr, daß durch Wärmedehnung bestimmter mechanischer Teile Passerfehler
im Druckbild entstehen.
[0005] Es wurde zwar bisher versucht, diese Erwärmung von Druckmaschinenteilen dadurch zu
vermeiden, daß die Strahlungseinrichtung einen gewissen Abstand zu den unmittelbar
benachbarten Teilen der Druckmaschine aufwies, so daß eine Belüftung der Strahlungseinrichtung
möglich war. Dies erforderte jedoch einen sehr großen Einbauraum. Gerade bei einer
Druckmaschine sind solche zusätzlichen großvolumigen Teile sehr störend, da der Einbauraum
für andere Elemente, wie beispielsweise Sensoren oder Stellelemente gebraucht wird
und alle Teile der Druckmaschine von außen außerdem gut zugänglich sein sollen.
[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, negative Einflüsse auf die Druckmaschine,
die durch die Strahlungseinrichtung aufgrund ihrer Verlustwärme entstehen, zu vermeiden
und unter optimaler Ausnutzung der Strahlungsenergie eine möglichst rasche Trocknung
der Farbe zu erzielen.
[0007] Diese Aufgabe wird ausgehend von den gattungsgemäßen Merkmalen des Hauptanspruchs
durch dessen Kennzeichen gelöst.
[0008] Ein wesentlicher Vorteil der Lösung gemäß dem Hauptanspruch, ist darin zu sehen,
daß eine unnötige Erwärmung in der Druckmaschine durch die Anordnung der Strahlungseinrichtung
außerhalb der Druckmaschine vermieden wird. Eine solche Strahlungseinrichtung kann
beispielsweise eine Laserstrahlquelle sein. Die Übertragung des Laserstrahls erfolgt
dabei durch geeignete Übertragungsmittel, die eine geringe Verlustleistung aufweisen.
Es ist weiterhin von Vorteil, die Strahlungsenergie gleichzeitig auf der gesamten
Breite oder eines Teilbereichs der Oberfläche der Druckprodukte auftreffen zu lassen.
Damit werden diese nicht punktweise, sondern linienförmig von der Strahlungsenergie
getroffen, was einen besseren Trocknungseffekt und eine höhere Trocknungsgeschwindigkeit
bewirkt.
[0009] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, als Übertragungsmittel ein Lichtleitfaserkabel
zu benutzen. Mit Lichtleitfasern können lange Wege zwischen einer Strahlungseinrichtung
und dem Ort der Nutzung der Strahlungsenergie überbrückt werden. Besteht dieses Lichtleitfaserkabel
aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern, dann kann sein Ende linienförmig aufgefächert
werden, d.h. die einzelnen Lichtleitfasern werden in eine oder mehrere Reihen aufgetrennt,
die über der Oberfläche der Druckexemplare enden. Die Breite einer solchen Reihe entspricht
dabei der Breite der zu trocknenden Oberfläche.
[0010] Anstelle eines Lichtleitfaserkabels ist weiterbildungsgemäß ein gasgefülltes Rohr
als übertragungsmittel für die Strahlungsenergie vorgesehen. Als Gasfüllung wird zweckmäßigerweise
Stickstoff verwendet. Mit einem solchen Rohr können ebenfalls sehr hohe Leitungswege
realisiert werden. Zur Bildung einer linienförmigen Strahlungsenergie ist am Ende
des Rohrs eine optische Strahlteilereinrichtung vorgesehen.
[0011] Die im Offsetdruck neuerdings verwendeten UV-Farben härten bei Einwirkung von UV-Licht
aus. Gegenüber lösungsmittelhaltigen Farben haben diese Farben den Vorteil, daß die
Trocknung ohne eine unnötige Erwärmung des Druckexemplars erfolgen kann. Es ist deshalb
zweckmäßig und gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Strahlung mit
einer Wellenlänge zu erzeugen, die im UV-Bereich liegt.
[0012] In einer Ausgestaltung des gasgefüllten Rohrs als Übertragungsmittel ist vorgesehen,
dieses Rohr mit einer UV-reflektierenden Innenbeschichtung zu versehen. Mit einer
solchen Innenbeschichtung besteht die Möglichkeit, das Rohr wie eine Lichtleitfaser
beliebig zu verlegen. Umlenkspiegel und eine gerade Rohrführung ist dann nicht erforderlich.
[0013] Die gesamte Vorrichtung kann in einen Steuerkreis zur Steuerung der zuzuführenden
Strahlungsenergie eingebunden sein. Da ein Druckexemplar in den seltensten Fällen
über die gesamte Fläche bedruckt ist, sondern auch sehr oft bildfreie Stellen aufweist,
ist es von Vorteil, an den bildfreien Stellen keine Strahlungsenergie auf das Druckprodukt
bzw. dem Druckbogen auftreffen zu lassen. Dies bedeutet, daß Strahlungsenergie nur
dort dem Druckbogen zugeführt werden braucht, wo sie durch die Anwesenheit von zu
trocknender Farbe erforderlich ist. Die Steuerung der Strahlungsenergie erfolgt dabei
durch eine Steuereinrichtung. Dieser Steuereinrichtung wird über Sensoren die Information
über farbführende bzw. nicht-farbführende Flächen auf dem Druckprodukt zugeführt.
Die Sensoren sind beispielsweise in gleicher Weise wie die Auftrefflinie der Strahlungsenergie
auf den Druckbogen gerichtet und erfassen den Farbauftrag auf diesem Bogen. Die von
den Sensoren erzeugten Signale werden der Steuereinrichtung zugeführt, wobei die Steuereinrichtung
anhand dieser Signale die Intensität der Strahlungsenergie schaltet.
[0014] In einer Weitebildung der Erfindung kann anstelle einer solchen Sensoranordnung auch
ein elektronischer Speicher vorgesehen sein, in welchem der Aufbau des Druckprodukts,
d.h. die Verteilung von farbführenden und nicht-farbführenden Flächen abgespeichert
ist. uber eine zyklische Auslesung des Speicherinhaltes mit der Steuereinrichtung
wird in gleicher Weise die Strahlintensität bzw. die Schaltung der Strahlungsenergie
gesteuert.
[0015] Weiterbildungsgemäß kann die Strahlungseinrichtung mit Strahlungsquellen ausgerüstet
sein, die unterschiedliche Wellenlängen erzeugen. Dies hat den Vorteil, daß eine Trocknung
von Farben, die in unterschiedlichen UV-Bereichen aushärten, möglich ist. Je nach
verwendeter Farbe werden die entsprechenden UV-Bereiche ausgewählt und die Strahlungseinrichtung
mit der entsprechenden Wellenlänge aktiviert.
[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
[0017] Alle in den Zeichnungen und der Beschreibung erwähnten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich
auch wenn sie nicht in den Ansprüchen enthalten sind.
[0018] Es zeigt:
Figur 1 eine Bogendruckmaschine mit einer Trocknungseinrichtung,
Figur 2 die Anordnung eines Glasfaserkabels oberhalb eines zu trocknenden Druckproduktes.
[0019] Die schematische Darstellung einer Druckmaschine 1 gemäß Figur 1 zeigt eine Bogenoffsetdruckmaschine
mit einem Bogenanleger 2, vier Druckwerken 3,4,5,6 und einem Bogenausleger 7. Der
Antrieb 8 der Druckmaschine ist ein Elektromotor 9. Zwischen den einzelnen Druckwerken
befinden sich jeweils Umführtrommeln 10,11,12, welche die Bögen von einem zum nächsten
Druckwerk befördern. Der Bogentransport erfolgt längs des Transportweges 21 (Fig.
2). Während des Transports eines Druckbogens 19 durch die Übergabetrommeln zeigt die
bedruckte Seite des Bogens nach außen, so daß hier die Möglichkeit besteht, diese
frisch bedruckte Oberfläche an einer Trocknungseinrichtung vorbeizuführen. Eine geeignete
Trocknungseinrichtung weist mehrere Komponenten auf. Eine erste Komponente ist eine
Einrichtung zur Erzeugung einer Strahlungsenergie, die aus einer Laserstrahleinrichtung
13 besteht. Eine solche Laserstrahleinrichtung enthält eine elektronische Ansteuereinheit
14 und ein Laserrohr 15. Diese Laserstrahleinrichtung ist beispielsweise bekannt aus
"Lambda Physik Laserstrahltechnik", Informationsschrift der Firma Lambda Physiks GmbH,
Göttingen, BRD.
[0020] Der von dem Laserrohr erzeugte Laserstrahl wird in ein Lichtleitfaserkabel 16,17,
welches beispielsweise aus einem Bündel von Lichtleitfasern besteht, als weitere Komponente
eingespeist. Die gesamte Laserstrahleinrichtung 13 ist außerhalb der Druckmaschine
in einem geeignetem Gehäuse angeordnet. Die einzige Verbindung zwischen der Laserstrahleinrichtung
und der Druckmaschine besteht über die Lichtleitfaserkabel 16,17. Die Enden des Lichtleitfaserkabels
16 sind an die Übergabetrommeln der einzelnen Druckwerke herangeführt und enden kurz
oberhalb der Mantelfläche dieser Übergabetrommeln. Die Enden des Lichtleitfaserkabels
17 sind zu einer Kettenauslage 18, welche die bedruckten Bogen zu der Bogenauslage
7 transportiert. Im Bereich der Kettenauslage erfolgt eine abschließende beidseitige
Trocknung der Druckbögen. Außerdem erfolgt die Trocknung der von dem Druckwerk 6 aufgebrachten
Farbe, bzw. Lackschicht.
[0021] Eine Ausgestaltung des Endes eines Lichtleifaserkabels 16 ist in Figur 2 näher dargestellt.
Auf der Übergabetrommel 12 befindet sich ein Druckbogen 19. Dieser wird mittels Greifer
20 an seinem Vorderende festgehalten und längs des Transportweges 21 transportiert.
Oberhalb der Übergabetrommel 12 befindet sich an einer Traverse 22 angeordnet, das
Ende des Lichtleifaserkabels 16. Wie aus der Figur ersichtlich, ist das Lichtleitfaserkabel
16 aufgesplittet, d.h. die einzelnen Fasern des Kabels sind so angeordnet, daß sie
eine, quer zur Transportrichtung des Bogens verlaufende Linie, bilden. Der an den
Enden des Lichtleitfaserkabels 16 austretende Laserstrahl trifft nahezu senkrecht
auf die Bogenoberfläche auf.
[0022] Bei einer entsprechend hohen Anzahl von einzelnen Lichtleifasern besteht auch die
Möglichkeit, mehrerer Lichtleitfaserreihen hintereinander anzuordnen. Damit wird eine
längere Bestrahlungsdauer des Bogens während seiner Transportbewegung erzielt und
somit bei sehr hohen Transportgeschwindigkeiten ein sicheres Aushärten der Farbe gewährleistet.
[0023] Anstelle eines einzelnen Laserrohrs 15, wie in Figur 1 gezeigt, können auch mehrere
Laserrohre angeordnet sein, wobei jedes einen Laserstrahl bestimmter Wellenlänge erzeugt.
Die Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen werden über getrennte oder ein gemeinsames
Lichtleitfaserkabel zu den einzelnen Druckwerken geführt. Durch diesen Mehrfachlaser
wird jede bedruckte Farbe entsprechend ihrem Absorptionsverhalten und ihrer Härtungseigenschaften
optimal gehärtet.
[0024] Zur Erzeugung des Laserstrahls kann auch ein sogenannter UV-Excimer-Laser angewendet
werden. Bei solchen UV-Strahlern wird durch eine elektrische Entladung unter bestimmten
Entladungsbedingungen Excimere gebildet. Dieses sind Molekülkomplexe z.B. Xe₂, die
beim Zerfall UV-Strahlung abgeben. Auch hier besteht die Möglichkeit, für jeden gewünschten
Anwendungsfall einen UV-Strahler einzusetzen der in einem bestimmten, einen optimalen
Trocknungsprozeß gewährleistenden, Wellenlängenbereich arbeitet.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0025]
1 Druckmaschine
2 Bogenanleger
3 Druckwerk
4 Druckwerk
5 Druckwerk
6 Druckwerk
7 Bogenausleger
8 Antrieb
9 Motor
10 Übergabetrommel
11 Übergabetrommel
12 Übergabetrommel
13 Laserstrahleinrichtung
14 Ansteuereinheit
15 Laserrohr
16 Lichtleitfaserkabel (Faserbündel)
17 Lichtleitfaserkabel (Faserbündel)
18 Kettenausleger
19 Druckprodukt / Druckbogen
20 Greifer
21 Transportweg
22 Traverse
1. Vorrichtung zum Trocknen von Druckprodukten in einer Druckmaschine, bestehend aus
einer Strahlungseinrichtung zur Erzeugung von Strahlungsenergie, wobei die Strahlungsenergie
auf die Oberfläche der Druckexemplare übertragen wird und wobei eine Transporteinrichtung
zum Bewegen der Druckexemplare längs einer vorgeschriebenen Bahn vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Strahlungseinrichtung (13) außerhalb der Druckmaschine angeordnet ist, -
daß Übertragungsmittel vorgesehen sind, welche die von der Strahlungseinrichtung erzeugte
Strahlungsenergie auf die Oberfläche der Druckexemplare (19) übertragen, - daß die
Strahlungsenergie über eine Breite der Oberfläche der Druckexemplare (19) gleichzeitig
auftrifft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Lichtleitfaserkabel (16,17) als Übertragungsmittel vorgesehen ist, in welches
die Strahlungsenergie von der Strahlungseinrichtung (13) eingespeist wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein gasgefülltes Rohr als Übertragungsmittel vorgesehen ist, in welches
die Strahlungsenergie von der Strahlungseinrichtung (13) eingespeist wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übertragungsmittel an seinem der Oberfläche der Druckexemplare zugewandten
Ende linienförmig ausgebildet ist und oberhalb der Druckexemplare endet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übertragungsmittel an seinem der Oberfläche der Druckexemplare zugewandten
Ende eine optische Strahlteilereinrichtung aufweist, welche die Strahlungsenergie
linienförmig auf die Oberfläche der Druckexemplare (19) führt.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlung ein Laserstrahl ist, der eine Wellenlänge aufweist, die dem UV-Bereich
entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr eine, die Strahlungsenergie reflektierende Innenbeschichtung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sensoranordnung vorgesehen ist, welche die Struktur des Farbauftrags auf
dem Druckprodukt (19) erfaßt, daß weiterhin eine Steuereinrichtung vorgesehen ist,
welcher die sensierten Signale zugeführt werden und die Steuereinrichtung die Strahlintensität
entsprechend der Struktur des Farbauftrags steuert.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elektronischer Speicher vorgesehen ist, in welchem die Struktur des Farbauftrages
abgespeichert ist und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welcher die Speicherwerte
zugeführt werden und die Steuereinrichtung die Strahlintensität entsprechend der abgespeicherten
Farbauftragsstruktur steuert.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlungseinrichtung (13) Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt
und die Strahlung entsprechend der zu trocknenden Farbe auswählbar ist.