(19) |
|
|
(11) |
EP 2 062 729 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
12.01.2011 Patentblatt 2011/02 |
(22) |
Anmeldetag: 26.11.2007 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
|
(54) |
Auftragswerk für lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial
Coating unit for application material containing solvent
Unité d'application pour matériau d'application contenant du solvant
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO
SE SI SK TR |
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
27.05.2009 Patentblatt 2009/22 |
(73) |
Patentinhaber: Amcor Flexibles Kreuzlingen Ltd. |
|
8280 Kreuzlingen (CH) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Brieler, Andreas
79331 Teningen (DE)
|
(74) |
Vertreter: Burkhart, Hans et al |
|
3A Technology & Management Ltd.
Badische Bahnhofstrasse 16 8212 Neuhausen am Rheinfall 8212 Neuhausen am Rheinfall (CH) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 064 270 WO-A-91/06428 US-A- 2 511 781
|
EP-A- 1 147 888 DE-A1- 3 151 005 US-A- 3 097 968
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Auftragswerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bei einem aus mehreren Walzen bestehenden Farbauftragswerk wird auf die Farbauftragswalze
überschüssig aufgebrachtes Auftragsmaterial z.B. mit einer Rakel von der Walzenoberfläche
entfernt und gegen die Stirnseiten der Walze verdrängt. Dieses überschüssige Auftragsmaterial
sammelt sich dort und wird üblicherweise durch seitlich an den Walzenstimflächen angebrachte
Farbabstreifer weitestgehend abgestreift. Die sowohl am Farbabstreifer selber als
auch auf das Maschinenbett verdrängte, nicht zurückzugewinnende Auftragsmaterial härtet
nach und nach aus und baut eine störende, letztlich an den Walzen schleifende Masse
auf, die mühsam entfernt werden muss, insbesondere bevor sie sich durch Reibung an
den drehenden Teilen erhitzt und zu brennen beginnt.
[0003] DE-A-31 51 005 offenbart ein Auftragswerk in Form eines Tiefdruckzylinders für lösungsmittelhaltiges
Auftragsmaterial, mit einer Vielzahl von lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial führenden
Walzen, wobei der Randbereich des Zylinders und zumindest ein Teil dessen Stirnfläche
über Lösungsmittelleitungen mit Lösungsmittel besprühbar sind.
[0004] EP-A-1 147 888 beschreibt die Anbringung von Abstreifern an den Tiefdruckzylinderrand und dessen
Stirnfläche, um Verkrustungen von Farbe in diesem Bereich zu vermeiden.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Auftragswerk der eingangs genannten
Art das Anhaften und Aushärten von Auftragsmaterial an Walzenstimflächen auf einfache
und kostengünstige Weise zu vermeiden und damit einem durch Reibungshitze entstehenden
Brandrisiko entgegenzuwirken.
[0006] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Rückgewinnung von an die Walzenstimseiten
verdrängtem Auftragsmaterial.
[0007] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt ein Auftragswerk mit den Merkmalen
des Anspruchs 1.
[0008] Mit den erfindungsgemäss mit Lösungsmittelleitungen ausgestatteten Abstreifern kann
ein durch Reibungshitze entstehendes Brennen vermieden werden. Die Zufuhr von Lösungsmittel
führt zu einer Zwangsschmierung der Abstreifer. Als Lösungsmittel dient zweckmässigerweise
das als Basis für das Auftragsmaterial verwendete Lösungsmittel.
[0009] Zu den Abstreifern führende Lösungsmittelleitungen sind mit einem Lösungsmittel-Vorratsbehälter
verbunden.
[0010] Die Abstreifer weisen eine Grundplatte mit wenigstens einem von der Grundplatte abragenden
Abstreifelement auf. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zwei streifenförmige
Abstreifelemente in einem Winkel aufeinander zulaufend angeordnet, wobei wenigstens
eine Lösungsmittelleitung mit wenigstens einer Austrittsöffnung für Lösungsmittel
zwischen den Abstreifelementen angeordnet ist, wobei die aufeinander zulaufenden streifenförmige
Abstreifelemente zur weiteren Verbesserung der Zwangsschmierwirkung unter Bildung
eines etwa in Richtung der Winkelhalbierenden verlaufenden Spaltes voneinander beabstandet
sein können.
[0011] Zur Erzielung einer optimalen Rücklösung von Auftragsmaterialresten sind die Abstreifer
mittels eines Druckelementes mit einer definierten Andruckkraft an die Stirnseiten
der Walzen anlegbar. Geeignete Druckelemente sind z.B. Federn sowie pneumatische und
hydraulische Systeme.
[0012] Für eine optimale Lösungsmitteldosierung ist bevorzugt ein Durchflussüberwachungsgerät
zur Messung und Steuerung der Lösungsmittelzufuhr vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter
über die Lösungsmittelleitungen zu den Abstreifern angeordnet, wobei die Lösungsmittelzufuhr
zu den Abstreifern vorzugsweise in Abhängigkeit von der Umfanggeschwindigkeit der
Walzen steuerbar ist. Die Schmierung mit Lösungsmittel kann somit beliebig zeitlich
getaktet werden.
[0013] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt
schematisch in
- Fig. 1
- die Draufsicht auf ein Farbauftragswerk mit seitlichen Farbabstrei- fern;
- Fig. 2
- eine teilweise Seitenansicht des Farbauftragswerk von Fig. 1 in Blickrichtung y im
Bereich der Farbabstreifer:
- Fig. 3
- eine Sicht auf die Unterseite eines Farbabstreifers;
- Fig. 4
- eine teilweise Seitenansicht eines weiteren Auftragswerks im Be- reich der Abstreifer.
[0014] Ein in Fig. 1 beispielhaft gezeigtes Farb-, Lack- oder Kleberauftragswerk 10 weist
eine Lack, Kleber oder Druckfarbe enthaltende Farbwanne 12 auf, Eine mit ihrer Mantelfläche
teilweise in die Wanne 12 eintauchende rotierende Schöpfwalze 16 nimmt den Lack, den
Kleber oder die Druckfarbe auf und überträgt diese auf eine Dosierwalze 18. Eine Lack-,
Kleber- oder Farbauftragswalze 20 übernimmt den Lack, den Kleber oder die Druckfarbe
von der Dosierwalze 18 und gibt sie weiter an eine Übertragungswalze 20, welche den
Lack-, Kleber-, Druckfarbe auf einen Druckzylinder bzw. eine Auftragswalze 22 überträgt.
Die Auftragswalze 22 überträgt den Lack, den Kleber oder die Druckfarbe auf die Materialbahn
mittels einer Formatwalze 14. Die Walzen 14, 16, 18, 20 sowie der Druckzylinder 22
sind über entsprechende Lager- bzw. Antriebswellen 24 in einem in der Zeichnung nicht
wiedergegebenen Maschinenständer gelagert und zumindest teilweise angetrieben. Eine
gegebenenfalls oszillierende Rakel 26 ist beispielhaft im Bereich der Farbauftragswalze
22 angeordnet. Die sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Mantelfläche der
Farbauftragswalze 22 erstreckende Rakel 26 dient der gleichmässigen Verteilung des
Auftragsmaterials und verdrängt das überschüssige Auftragsmaterial zu den stirnseitigen
Enden der Farbauftragswalze 22.
[0015] Seitlich am Farbauftragswerk 10 sind zwei einander etwa diametral gegenüberliegende
Farbabstreifer 28 so angeordnet, dass diese - wie aus Fig. 2 ersichtlich - einen Bereich
der Stirnfläche 18a beispielweise der Farbauftragswalze 18 und einen Bereich der Stirnfläche
16a der benachbarten Dosierwalze 16 bzw. der Stirnfläche 20a bzw. der benachbarten
Übertragungswalze 20 überdecken. Die Farbabstreifer 28 liegen den Stirnflächen 16a,
18a, 20a, 22a an und können über je ein feststehendes Hydraulikelement 30 mit einer
voreinstellbaren Andrückkraft beaufschlagt werden. Anstelle eines Hydraulikelementes
30 kann auch ein Pneumatikelement oder eine Federanordnung eingesetzt werden. Aus
Gründen einer besseren Übersicht sind die Farbabstreifer 28 nur auf einer Seite der
Walzen 16,18, 20, 22 des Farbauftragswerkes 10 eingezeichnet.
[0016] Wie in Fig. 3 gezeigt, bestehen die Farbabstreifer 28 im wesentlichen aus einer Grundplatte
32 aus Aluminium in der Form eines rechtwinklig gleichschenkligen Dreiecks und zwei
mit der Grundplatte 32 verschraubten, Auflageflächen bildenden Abstreifelementen 34
aus Messingbronze. Für die Abstreifelemente können auch andere Materialien verwendet
werden, wie z.B. Keramik oder andere sog. "weiche" Metalle wie Aluminium. Die von
der Grundplatte 32 um wenige Millimeter abragenden Abstreifelemente 34 verlaufen im
Randbereich und parallel zu den Katheten der dreieckförmigen Grundplatte 32, laufen
in einem rechten Winkel aufeinander einander zu und sind im Bereich der durch die
Katheten gebildeten Ecke der Grundplatte 32 unter Bildung eines in der Winkelhalbierenden
w liegenden Spaltes 36 voneinander beabstandet. In die Grundplatte 32 ist eine im
wesentlichen entlang der innenliegenden Kante 38 der Abstreifelemente 34 verlaufende,
kanalartige Vertiefung gefräst. In die kanalartige Vertiefung ist eine an einem Ende
verschlossene Lösungrmittelleitung 40 aus Aluminium mit entlang der Leitungsachse
von einander beabstandet angeordneten Austrittsöffnungen 42 eingelegt. Die in die
kanalartige Vertiefung in der Grundplatte 32 eingelegte Lösungsmittelleitung 40 ist
teilweise von den Abstreifelementen 34 übergriffen und auf diese Weise auf der Grundplatte
32 fixiert.
[0017] Die Farbabstreifer 28 sind so im Farbauftragswerk 10 angeordnet, dass die Winkelhalbierende
w der Grundplatte 32 und der zwischen den beiden aufeinander zulaufenden Abstreifelementen
34 gebildete Spalt 36 etwa in der gemeinsamen Tangentialebene der Berührungslinie
des vom Farbabstreifer 28 bearbeiteten Walzenpaares 16, 18 bzw. 18, 20 liegen. Hierbei
ragen die Längskanten der beiden Abstreifelemente 34 über die Mantelfläche der beiden
Walzen 16, 18 bzw. 18, 20 hinaus und bilden mit den Umfanglinien der Stirnflächen
16a, 18a, 20a einen zum Abstreifen des überschüssigen Auftragsmaterials günstigen
Winkel.
[0018] Die Lösungsmittelleitung 40 jedes Farbabstreifers 28 steht mit einem Lösungsmittel-Vorratsbehälter
44 in Verbindung.
[0019] Während des Betriebs des Farbauftragswerkes 10 liegt eines der Abstreifelemente 34
der beiden Farbabstreifer 28 der Stirnfläche 18a der Farbauftragswalze 18 und das
andere Abstreifelement 34 der Stirnfläche 16a bzw. 20a der an die Farbauftragswalze
18 angrenzenden Dosierwalze 16 bzw. Übertragungswalze 20 in schleifendern Kontakt
an. Vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 wird Lösungsmittel über die Lösungsmittelleitung
40 zu den Farbabstreifem 28 geführt und über die Austrittsöffnungen 42 gegen die Stirnflächen
16a, 18, 20a der entsprechenden Walzen 16, 18, 20 gesprüht. Ein Teil des versprühten
Lösungsmittels tritt auch in den Spalt 36 zwischen den beiden Abstreifelementen 34
ein, so dass der massgebliche Randbereich der Stirnflächen 16a, 18, 20a der Walzen
16, 18, 20 vollständig mit Lösungsmittel benetzt wird und sich auch zwischen den Laufflächen
der Abstreifelemente 34 und den Stirnflächen 16a, 18, 20a ein kontinuierlicher Lösungsmittelfilm
ausbilden kann.
[0020] Da das auf die Stirnflächen der Walzen aufgesprühte Lösungsmittel und die von diesem
aufgelösten Reste des Auftragsmaterials durch die infolge der schnellen Rotation der
Walzen auftretenden Zentrifugalkräfte radial weggeschleudert werden, ist zumindest
der Stirnbereich der Farbauftragswalze 18 mit den Abstreifern 28 zusätzlich mit einer
Spritzschutzkappe 46 abgedeckt. Die Spritzschutzkappe 46 weist Ableitflächen 48 zur
Rückführung des Lösungsmittels und der darin rückgelösten Reste des Auftragsmaterials
auf.
[0021] Zusätzlich zu den in die Farbabstreifer 28 integrierten Lösungsmittelleitungen 40
können in Bereichen mit erhöhter Ablagerung von überschüssigem Auftragsmaterial mit
dem Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 in Verbindung stehende Lösungsmittelsprührohre
50 mit Auslassöffnungen für das Lösungsmittel angeordnet sein. Ein zwischen die Lösungsmittelleitungen
40 bzw. die Lösungsmittelsprührohre 50 und den Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 geschaltetes
Durchflussüberwachungsgerät 52 misst und steuert die Lösungsmittelzufuhr vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter
44 zu den Abstreifern 28 in Abhängigkeit von der Umfanggeschwindigkeit der Walzen.
Hierzu ist das Durchflussüberwachungsgerät 52 mit einem beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit
der Auftragswalze 18 bestimmenden Drehzahlmesser 54 verbunden.
[0022] Bei dem in Fig. 4 gezeigten Auftragswerk sind die drei Walzen 16, 18, 20 senkrecht
übereinander angeordnet Deutlich erkennbar ist die Lage des Abstreifers 28 mit der
in der gemeinsamen Tangentialebene der Berührungslinie des vom Abstreifer 28 bearbeiteten
Walzenpaares 18, 20 liegenden Winkelhalbierenden w der dreieckförmigen Grundplatte
32 des Abstreifers 28. Fig. 4 zeigt zudem die Übertragung von Auftragsmaterial auf
eine durch den Spalt der Walzen 18, 20 geführte und zu bedruckende Materialbahn 56.
[0023] Das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Auftragswerk 10 mit
Abstreifern 28 ist universell einsetzbar und geeignet für die Übertragung einer Vielzahl
von lösungsmittelhaltigen Stoffen mittels eines aus Walzen aufgebauten Auftragswerkes
auf eine Materialbahn. Neben Druckfarben können dies beispielsweise Kleber, Lacke
sowie weitere lösungsmiltelhaltige Materialien sein.
Bezugszeichenliste
[0024]
- 10
- Farb-, Lack-, oder Kleberauftragswerk
- 12
- Farbwanne
- 14
- Schöpfwalze
- 16
- Dosierwalze
- 16a
- Stirnfläche von 16
- 18
- Farbauftragswalze
- 18a
- Stirnfläche von 18
- 20
- Übertragungswalze
- 20a
- Stirnfläche von 20
- 22
- Druckzylinder
- 24
- Lager- bzw. Antriebswelle
- 26
- Rakel
- 28
- Farbabstreifer
- 30
- Hydraulikelement
- 32
- Grundplatte
- 34
- Abstreifelement
- 36
- Spalt
- 38
- innenliegende Kante von 34
- 40
- Lösungsmittelleitung
- 42
- Austrittsöffnungen
- 44
- Lösungsmittel-Vorratsbehälter
- 46
- Spritzschutzkappe
- 48
- Ableitflächen
- 50
- Lösungsmittelsprührohr
- 52
- Durchflussüberwachungsgerät
- 54
- Drehzahlmesser
- 56
- Materialbahn
- w
- Winkelhalbierende
1. Auftragswerk für lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial, mit einer Vielzahl von lösungsmittelhaltiges
Auftragsmaterial führenden Walzen (16, 18, 20), mit wenigstens einem den Stirnflächen
(16a, 18a, 20a) der Walzen (16, 18, 20) anliegenden und diese überstreichenden Abstreifer
(28) zur Entfernung von überschüssigem, an den Walzenrand verdrängtem Auftragsmaterial,
dadurch gekennzeichnet, dass
von den Abstreifern (28) überstrichene Bereiche der Stirnflächen (16a, 18a, 20a) über
Lösungsmittelleitungen (40) mit Lösungsmittel besprühbar sind, jeder Abstreifer (28)
eine Grundplatte (32) mit zwei von der Grundplatte (32) abragenden streifenförmigen,
in einem Winkel aufeinander zulaufend angeordnet Abstreifelementen (34) aufweist,
die beiden Abstreifelemente (34) je einer Walze (16, 18, 20) eines Walzenpaares (16,
18; 18, 20) zugeordnet sind und wenigstens eine mit einem Lösungsmittel-Vorratsbehälter
(44) verbundene Lösungsmittelleitung (40) mit wenigstens einer Austrittsöffnung (42)
für Lösungsmittel zwischen den zwei Abstreifelementen (34) jedes Abstreifers (28)
angeordnet ist.
2. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinander zulaufenden streifenförmige Abstreifelemente (34) unter Bildung eines
etwa in Richtung der Winkelhalbierenden (w) verlaufenden Spaltes (36) voneinander
beabstandet sind.
3. Auftragswerk nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifer (28) mittels eines Druckelementes (30) mit einer definierten Andrückkraft
an die Stirnseiten (16a, 18a, 20a) der Walzen (16, 18, 20) anlegbar sind.
4. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflussüberwachungsgerät (52) zur Messung und Steuerung der Lösungsmittelzufuhr
vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter (44) über die Lösungsmittelleitungen (40) zu den
Abstreifern (28) angeordnet ist.
5. Auftragswerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsmittelzufuhr zu den Abstreifern (28) in Abhängigkeit von der Umfanggeschwindigkeit
der Walzen (16, 18, 20) steuerbar ist.
1. Coating unit for solvent-containing application material comprising a plurality of
rollers (16, 18, 20) which carry solvent-containing application material, comprising
at least one stripper (28), which rests against the end faces (16a, 18a, 20a) of the
rollers (16, 18, 20) and sweeps over them, to remove excess application material which
is displaced to the roller edge, characterised in that regions of the end faces (16a, 18a, 20a) which are swept by the strippers (28) may
be sprayed with solvent via solvent conduits (40), each stripper (28) comprises a
base plate (32) with two strip-shaped stripping members (34) which project from the
base plate (32) and converge at an angle to one another, the two stripping members
(34) are each allocated to a roller (16, 18, 20) of a roller pair (16, 18; 18, 20),
and at least one solvent conduit (40) connected to a solvent storage container (44)
is arranged with at least one outlet orifice (42) for solvent between the two stripping
members (34) of each stripper (28).
2. Coating unit according to claim 1, characterised in that the converging strip-shaped stripping members (34) are spaced apart to form a gap
(36) which extends approximately in the direction of the angle bisector (w).
3. Coating unit according to either claim 1 or claim 2, characterised in that the strippers (28) can be placed against the ends (16a, 18a, 20a) of the rollers
(16, 18, 20) with a defined pressing force by means of a pressure member (30).
4. Coating unit according to any one of claims 1 to 3, characterised in that a flow monitoring device (52) is provided for measuring and controlling the supply
of solvent from the solvent storage container (44) via the solvent conduits (40) to
the strippers (28).
5. Coating unit according to claim 4, characterised in that the supply of solvent to the strippers (28) may be controlled as a function of the
peripheral speed of the rollers (16, 18, 20).
1. Unité d'application pour un matériau à appliquer renfermant du solvant, l'unité comprenant
un grand nombre de rouleaux ou cylindres (16, 18, 20) conduisant le matériau à appliquer
renfermant du solvant, et comprenant également au moins un racleur (28), qui est en
appui contre les surfaces frontales de bout (16a, 18a, 20a) des rouleaux (16, 18,
20) et balaye celles-ci pour l'élimination de l'excédent de matériau à appliquer ayant
été refoulé au bord du rouleau,
caractérisée
en ce que des zones des surfaces frontales de bout (16a, 18a, 20a) balayées par les racleurs
(28) peuvent être aspergées de solvant par pulvérisation moyennant des conduites de
solvant (40), en ce que chaque racleur (28) présente une plaque de base (32) avec
deux éléments de racleur (34) en forme de bande, qui font saillie de la plaque de
base (32) et sont agencés en pointe l'un vers l'autre en formant un angle entre eux,
en ce que les deux éléments de racleur (34) sont associés respectivement à un rouleau
(16, 18, 20) d'une paire de rouleaux (16, 18 ; 18, 20), et en ce qu'au moins une conduite
de solvant (40) reliée à un réservoir de solvant (44), est agencée, avec au moins
un orifice de sortie (42) pour du solvant, entre les deux éléments de racleur (34)
de chaque racleur (28).
2. Unité d'application selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux éléments de racleur (34) en forme de bande, agencés en pointe l'un vers
l'autre, sont espacés l'un de l'autre en formant une fente (36) s'étendant sensiblement
dans la direction de la bissectrice (w) de l'angle de la pointe.
3. Unité d'application selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que les racleurs (28) peuvent être appliqués avec une force d'appui définie, au moyen
d'un élément presseur (30), contre les surfaces frontales de bout (16a, 18a, 20a)
des rouleaux (16, 18, 20).
4. Unité d'application selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'il est prévu l'agencement d'un appareil de surveillance de débit (52) pour mesurer
et commander l'alimentation en solvant à partir du réservoir de solvant (44) vers
les racleurs (28), par l'intermédiaire des conduites de solvant (40).
5. Unité d'application selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation en solvant vers les racleurs (28) peut être commandée en fonction
de la vitesse périphérique des rouleaux (16, 18, 20).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente