Verfahren zum Bedrucken von Flachmaterial und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruches 6.

[0002] Zum Bedrucken von Flachmaterial, wie Textilien, Papier, insbesondere aber von Etiketten, muss im allgemeinen das Material nach dem Druck getrocknet werden. Verschiedentlich geschieht dies mit IR-, bevorzugt aber mit UV-Strahlung, letzteres nämlich dann, wenn mittels der UV-Strahlung ein Kunststoffträger oder -binder für die Druckfarbe ausgehärtet bzw. auspolymerisiert werden soll. In jedem Fall aber ist ein nicht zu vernachlässigender Anteil an IR- bzw. Wärmestrahlung vorhanden. Je feiner das Flachmaterial aber ist, besonders wenn es von wärmeempfindlichem Kunststoff oder anderen wärmeempfindlichen Substanzen gebildet ist, desto wichtiger ist eine Kühlung des Materiales, um eine Überhitzung des bedruckten Flachmateriales zu vermeiden.

[0003] Bekannte Kühlsysteme, wie aus der DE-A-101 50 041 bekannt, verwenden Kühlplatten, über die das Flachmaterial geführt wird, wobei die Kühlplatten mittels eines Wärmetauschersystems gekühlt werden. Der Wärmeübergang ist dabei ziemlich mangelhaft. Zwar ließe er sich verbessern, indem das Flachmaterial unter Vakuum an die Kühlplatte z.B. mittels Vakuum, angepresst wird, doch verstärkt sich damit in unerwünschter Weise die Reibung, der Abrieb, die Gefahr des Zerkratzens der Substratrückseite und die Erzeugung statischer Elektrizität.

[0004] Es sind auch Kühleinrichtungen mittels an Walzen in verschiedenster Ausgestaltung bekannt, wie dies die EP-A-1 258 352 mit gekühlter Walze, die DE-A-101 58 051 oder die EP-A-1 306 212 mit einer Kühleinrichtung über einen Teilbereich des an der Walze geführten Flachmateriales bzw. die US 2003/0121436 mit einer an der das Flachmaterial führenden Walze vorgesehenen Kühlkammer zeigen. Die damit erzielbare Effizienz beim Übergang der Kühltemperatur auf das Flachmaterial ist aber gering und technisch aufwendig.

[0005] Natürlich kommen auch andere industrielle Prozesse vor, in denen ein Flachmaterial thermisch behandelt wird, etwa bei einer Beschichtung oder bei einer Behandlung zur Veränderung der mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften des Flachmaterials. In all diesen Fällen kann aber die Effizienz der Kühlung entscheidend für die Produktion sein.

[0006] Die US-A-5, 699, 625 beschreibt eine Anlage zum Trocknen von Flüssigkeitströpfchen auf einem Kunstharzfilm, wobei im Anschluss an eine Heizzone eine Kühlzone vorgesehen ist. Die den Film in beiden Zonen allseitig umspülende Luft transportiert dabei die Flüssigkeit ab. Nachteilig ist, dass bei kurzzeitigen Störungen des Transportes des Films eine örtliche Überhitzung stattfindet.

[0007] Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Wirksamkeit der Kühlung zu verbessern, insbesondere um so auch wärmeempfindliches Material bedrucken und trocknen zu können.

[0008] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es, insbesondere beim Träger einer Druckschicht, nicht auf eine Warmbehandlung des Trägermaterials ankommt, sondern es vor allem die auf diesem aufgebrachte Schicht ist, die getrocknet werden soll.

[0009] Unter diesem Aspekt gelingt die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Dadurch nämlich, dass die Kühlung von allen Seiten des Flachmaterials mittels der Luft mindestens zum Teil vor dem Trocknen erfolgt, kann auch eine kurzzeitige Transportstörung dem Flachmaterial in der Zone der thermischen Behandlung nicht schaden, während die aufgebrachte Schicht weiterhin wirksam behandelt, also z. B. getrocknet wird.

[0010] Um die Kühlung weiter zu intensivieren, wird bevorzugt das Flachmaterial durch eine von der Kühlluft gekühlte Kammer gefördert.

[0011] Die Kühlung kann an sich im Rahmen der Erfindung durch verschiedene Mittel erfolgen; bei Druckerzeugnissen wird sich im allgemeinen die Verwendung eines flüssigen Kühlmittels zwar nicht empfehlen, doch auch mit einem gasförmigen Kühlmittel kann dies durch Ansaugen des Kühlmittels über das Flachmaterial erfolgen. Bevorzugt ist allerdings, wenn mit Blasluft gekühlt wird.

[0012] Das Kühlgas wird der Einfachheit halber bevorzugt Luft (an Stelle eines anderen Kühlmittels) sein. Daneben kann es vorteilhaft sein, wenn die Kühlung mindestens zum Teil bereits vor dem Trocknen erfolgt. Dies ist an sich überraschend, doch liegt der Sinn darin, dass das Flachmaterial so vor jeglicher thermischen Beschädigung bewahrt wird, wogegen während des Trocknungsvorganges nur die Druckfarbe allenfalls einer Wärmebelastung ausgesetzt wird, insbesondere wenn das Trocknen mittels UV-Strahlung erfolgt. In analoger Weise können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch UV-reaktive Lacke und andere Überzüge getrocknet werden.

[0013] Um eine möglichst rasche Abkühlung zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Kühlluft, mindestens zum Teil auf einen Wert unterhalb von 5°C, insbesondere um 0°C ± 2°C, bevorzugt unter 0°C, gekühlt wird.

[0014] Dabei kann die Kühlung bevorzugt mittels eines Vortex-Kühlers erfolgen, mit welchem sich besonders günstig relativ tiefe Temperaturen, beispielsweise innerhalb des oben genannten Bereiches, erzielen lassen. Vortex-Kühler sind beispielsweise aus der WO 02/044631, der GB 2,385,115 oder der US-A-6,401,463 bekannt und weisen viele Vorteile, wie die Vermeidung von Kältemitteln, auf.

[0015] Die vorliegende Erfindung bezieht sich überdies auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahren, welche die Merkmale des Anspruches 6 aufweist.

[0016] Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1

das Schema einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2

das Schema einer ersten bevorzugten Ausführungsform; und

Fig. 3

das Schema einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.

[0017] Gemäss Fig. 1 läuft ein, im wesentlichen endloses bzw. bandförmiges Flachmaterial 15 von einer Vorratsrolle 16 ab. Dieses bandförmige Flachmaterial soll auf einer Seite behandelt werden, und zu diesem Zwecke ist entlang seiner Bahn eine Behandlungseinrichtung B vorgesehen, die an sich beliebig ausgebildet sein könnte, im vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch eine Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer Kunststoffschicht und/oder einer Klebstoffschicht ausgebildet ist. Wenn hier von "und/oder" die Rede ist, so deshalb, weil in Fig. 1 zwar nur eine einzige Beschichtungswalze 11' dargestellt ist, nötigenfalls aber auch deren mehrere, z.B. jeweils für eine andere Schicht, vorgesehen sein könnten.

[0018] Kunststoffe bedürfen nach dem Beschichten der Trocknung bzw. des Aushärtens (curing); im Falle von Klebstoffen kann eine UV-Trocknung in einer Trockenstation T vorgesehen sein. Im Falle von wärmeempfindlichen Flachmaterial 15 kann dies aber zu Schädigungen führen. Um auch solche empfindliche Materialien, insbesondere sehr dünne Kunststoffolien, beschichten bzw. behandeln zu können, ist erfindungsgemäss eine Kühlstation C mit einer Kühlkammer 3 vorgesehen, in welcher ein Kühlmittel, vorzugsweise in einem Kühlaggregat 5' gekühlte und mittels eines Ventilators 9 zugeführte Luft, das Flachmaterial von allen Seiten umgibt und so ein besonders guter Wärme- bzw. Kälteübergang auf das Flachmaterial 15 stattfindet. Die Kühlstation C kann z.B. mit Freon oder einem anderen, vorzugsweise FCKW-freien, Kühlmittel betrieben werden und ist daher an sich bekannter Natur.

[0019] Es sei darauf hingewiesen, dass aushärtbare bzw. zu trocknende Klebstoffschichten vielfach bei Blisterverpackungen vorkommen, wobei diese Klebstoffschichten dann meist mittels UV-Strahlung ausgehärtet werden; es ist deshalb im Rahmen der Erfindung durchaus auch vorgesehen, nötigenfalls vor der Trockenstation T eine Applizierstation zum Aufbringen des zu verklebenden Blisters (durchsichtige Hülle, aufgebracht auf einen Träger, meist aus Karton) anzuordnen.

[0020] Die Kühlkammer 3 wird vorzugsweise derart relativ zu den benachbarten Bauteilen (11', 14', T in Fig. 1; 14, 28, 32, 33 in Fig. 2) angeordnet und ist so ausgebildet, dass in ihr das Flachmaterial 15 von allen Seiten der Kühlluft ausgesetzt ist. Damit wird eine Berührung mit (an sich denkbaren) Führungseinrichtung vermieden und damit auch etwaiger Abrieb bzw. eine elektrostatische Aufladung. Die Schlitze 1, 2 berühren also vorzugsweise das Flachmaterial 15 nicht, sondern können als Ein- und Ausfahrluftblenden benutzt werden. An sich wäre es möglich, die Kühlung erst nach der Trockenstation T vorzusehen, doch hat sich eine Vorkühlung in der Praxis als wirkungsvoller erwiesen. Jedenfalls wird am Ende das fertig behandelte bzw. beschichtete und getrocknete Flachmaterial 15 auf einer Aufwickelrolle 25 aufgewickelt.

[0021] Die Ausführung nach Fig. 2 geht von einem Druckwerk aus, wie es beispielsweise aus der GB-A-2,198,265 bekannt geworden ist, dessen Details dort entnehmbar sind und hier nur im groben besprochen werden. Die Bezugszeichen aus dieser Schrift wurden übernommen und sind auch aus der beigefügten Bezugszeichenliste ersichtlich, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen werden soll.

[0022] Es ist jedoch klar, dass die Erfindung keineswegs auf solche Anwendungen beschränkt ist, wie bereits einleitend ausgesagt wurde. Wenn auch in dieser GB-A- ein Druckwerk für photographisches Papier beschrieben ist, so wird es doch relativ ähnlich auch beispielsweise zum Drucken von Etiketten ausgebildet sein. Das soll bedeuten, dass der Ausdruck "bandförmig" hier keine Einschränkung auf eine bestimmte Bandbreite bedeuten soll.

[0023] Das Flachmaterial ist wiederum auf der Vorratsrolle 16 aufgewickelt und wird von dort mittels des Motors 17, beispielsweise eines Schrittmotors, abgewickelt, um anschliessend durch eine übliche Schlaufe 20 zu laufen, um das Flachmaterial 15 spannungsfrei zu halten. In der Zeichnung ist dieser Abschnitt als Vorratsabschnitt V bezeichnet. An diesen Vorratsabschnitt V schliesst sich ein Korrekturabschnitt K mit den bekannten, in entgegengesetzte Drehrichtungen antreibbaren Walzen 23, 24.

[0024] Anschliessend folgt in bekannter Weise eine Druckstation D (als Behandlungsstation), an sich beliebiger Ausbildung. Es sei hier nochmals erwähnt, dass im Rahmen der Erfindung zwar das Bedrucken des Flachmateriales eine bevorzugte Anwendung darstellt, dass aber auch andere Behandlungen, wie Beschichten (z.B. mit einem Klebstoff), od.dgl. denkbar sind.

[0025] Es ist üblich, die mittels des Druckwerkes D aufgedruckte Farbe mittels eines UV-Strahlers 34 zu trocknen (Trockenstation T). Falls es sich bei dem Flachmaterial 15 um ein sehr dünnes und/oder sehr wärmeempfindliches Material handelt, kann eine Wärmebehandlung, die ja an sich nur für die aufgebrachte Druckschicht gedacht ist, Schäden am flachen Trägermaterial verursachen, die sich gar nicht sichtbar äussern müssen, sondern unter Umständen zu einer frühzeitigen Versprödung, zum Ablösen von einer Unterlage od.dgl., wie etwa zum Verzug infolge Wärmedehnung bzw. zu unerwünschter Veränderung des Elastizitätsmoduls führen können.

[0026] Um solche Nachteile zu vermeiden, ist erfindungsgemäss mindestens eine Kühlstation C1 und/oder C2 vorgesehen. Zwar ist es an sich bekannt, das Flachmaterial ― oft schon während des Druckes, zu temperieren, und es ist auch bekannt, dazu Blasluft zu verwenden. Allerdings wurde dieser Kühlvorgang stets nur an einer Seite des Flachmateriales 15 vorgenommen, und dies reicht nicht aus, um sehr dünnes und/oder sehr wärmeempfindliches Material vor Wärmeschädigung zu schützen. Natürlich wäre es möglich, die Kühlwirkung bekannter Kühleinrichtungen dadurch zu verbessern, dass die Behandlung langsamer erfolgt, um so eine längere Kühldauer zu erzielen; doch dies setzt die Produktionsmenge empfindlich herab.

[0027] Erfindungsgemäss wird nun die Kühlung so vorgenommen, dass die jeweilige Kühlzone C1 bzw. C2 derart angeordnet ist, dass das durchlaufende Flachmaterial 15 ― möglichst ohne weitere Berührung im Bereiche der Kühlkammern 3 ― von den benachbarten Bauteilen 14, 28, 32, 33, so gehalten wird, dass ein Kühlmedium, insbesondere ein gasförmiges Kühlmedium, wie Luft, von beiden Seiten des Flachmateriales 15 dieses kühlen kann.

[0028] Im Prinzip könnte auch die Zählwalze 14 der Druckstation D zum Halten des Flachmateriales 15 herangezogen werden, das nachher beispielsweise über eine der Schlaufenrolle 28 ähnliche Rolle als Halteeinrichtung läuft. Das Flachmaterial 15 könnte dann beispielsweise von Düsen mit Kaltluft bespült werden, die auf beide Seiten des Flachmateriales 15 blasen oder Luft oder ein anderes Kühlgas derart über der Oberfläche des Flachmateriales 15 ansaugen, dass sich ein Kühlstrom entlang dieser Oberfläche ergibt.

[0029] Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Kühlung in einer Kühlkammer 3 erfolgt, weil dann eine einzige Zuführungsleitung 4 bzw. 4' ausreichen kann und überdies die Verluste an Kühlleistung gering gehalten werden können. Diese Kühlkammer 3 wird vorzugsweise mittels nicht dargestellten Isoliermateriales isoliert sein.

[0030] Wenn das Flachmaterial weniger wärmeempfindlich ist, mag es ausreichend sein, eine Kühlstation C2 im Anschluss an die Trocknungsstation T vorzusehen. Bei empfindlicherem Flachmaterial hat es sich jedoch herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, eine Kühlstation C1 bereits vor der Wärmebehandlung in der Station T vorzusehen, um so zu sichern, dass die Wärme nur oberflächlich auf die Druckschicht wirkt, wogegen das flache Trägermaterial 15 genügend gekühlt ist, um seine Schädigung zu vermeiden. In extremen Fällen mag es sogar von Vorteil sein, vor und nach der Station T eine Kühlstation C1 bzw. C2 vorzusehen, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.

[0031] Wenn, wie dargestellt, zwei Kühlstationen C1 und C2 vorgesehen werden, dann kann jeder einzelnen Station C1 bzw. C2 ein eigenes Kühlaggregat zugeordnet werden. Während bei der Kühlstation C1 ein Vortex-Rohr 5 als Kühlaggregat angedeutet ist, dem Luft über eine Leitung 6 zugeführt wird, und das Kühlluft in die Zuführleitung 4 abgibt, könnte die nachgeschaltete Kühlstation mit einem Kühlmittel, wie Freon od.dgl. betrieben werden, obwohl dies weniger bevorzugt ist. Falls daher beide Stationen C1 und C2 je ein eigenes Kühlaggregat besitzen, ist in jedem Fall die Verwendung eines Vortex-Kühlers mit dem Rohr 5 bevorzugt.

[0032] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch ein einziges Kühlaggregat 5 vorgesehen, das gegebenen- und gewünschtenfalls beide Kühlstationen C1 und C2 versorgt. Zu diesem Zwecke mag es vorteilhaft sein, am Ein- und/oder Ausgang einer Verbindungsleitung 7 je eine Schaltklappe oder ein anderes Ventil 8 bzw. 8' vorzusehen. Das Ventil 8 kann dabei so ausgebildet sein, dass es wahlweise die Verbindung nur zu der an die Zuführleitung 4 angeschlossene Kühlkammer freigibt, oder gegen diese Kühlkammer sperrt und nur die Verbindungsleitung zur Versorgung über die Zuführleitung 4' freigibt, oder gegebenenfalls Kühlluft zu beiden Kühlkammern 3 der Stationen C1 und C2 leitet.

[0033] An die Zuführleitung 4 ist ein Ventilator 9 angeschlossen, welcher Umgebungsluft aufnimmt und in die Zuführleitung 4 drückt. Es kann nun ein Schieber 10 oder ein anderes Ventil vorgesehen werden, um das Mischungsverhältnis von Umgebungsluft vom Ventilator 9 zur Luft aus dem Vortex-Rohr 5 einstellen zu können. Gewünschtenfalls kann dazu der Schieber 10 von einem Regelkreis (nicht dargestellt) so eingestellt werden, dass jeweils Luft mit einer bestimmten Kühltemperatur in die Kühlkammer '3 gelangt. Die Kühltemperatur wird sich im allgemeinen (und bevorzugt) unterhalb von 5°C, insbesondere um 0°C ± 2°C, bevorzugt unter 0°C, bewegen, doch sind natürlich ― je nach den Anforderungen ― Abweichungen möglich. Dennoch ist hervorzuheben, dass es die Verwendung eines Vortex-Kühlers auf problemlose Art und Weise (da der Betrieb ohne eines der problematischen Kühlmittel erfolgt) erlaubt, derart niedrige Kühltemperaturen ohne grossen Aufwand zu erzielen.

[0034] Auch das Mischen der Kühlluft kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Beispielsweise wäre es denkbar die Ausgänge des Vortex-Rohres 5 und des Ventilators 9 nach Art eines Injektors miteinander zu vereinen, was die Effizienz der Kühlung noch steigern könnte.

[0035] Nach der Trockenstation oder nach der Kühlstation C2 erreicht das bandförmige Flachmaterial 15 in bekannter Weise eine Aufwickelstation, wie sie in der schon genannten GB-A- beschrieben ist, auf die hier nochmals ausdrücklich verwiesen wird.

[0036] Fig. 3 zeigt eine besonders einfache erfindungsgemässe Konstruktion. Dabei ist wiederum nur eine Kühlstation C_T dargestellt, obwohl im Prinzip auch mehrere möglich wären, wie dies an Hand der vorherigen Ausführungsbeispiele erläutert worden ist. Teile gleicher Funktion besitzen dieselben Bezugszeichen wie in den vorigen Figuren, Teile ähnlicher Funktion dieselben Bezugszeichen, aber mit einem Zusatz.

[0037] Es ist dabei, besonders im Vergleich mit Fig. 1 ersichtlich, dass der Unterschied zu Fig. 1 im wesentlichen darin besteht, dass die Kühlstation C_T und deren Kühlkammer 3 in die Trockenstation T integriert bzw. mit dieser zusammengebaut ist. Dies wird auf den ersten Blick erstaunlich erscheinen, wird aber sofort verständlich, wenn man bedenkt, dass damit zwei Aufgaben gleichzeitig gelöst werden: Es kann so nämlich mit einer einzigen Kühleinrichtung C_T bzw. einer einzigen Kühlquelle 5' (wie immer diese ausgebildet ist) gleichzeitig die Kühlung der Wärmequelle (UV-Lampe 42) erfolgen. Normalerweise ist dieser Wärmequelle 42 nämlich eine eigene Kühlanordnung zugeordnet, wobei die Zufuhr von Kühlluft gegebenenfalls von oben her (bezogen auf Fig. 3) erfolgt. Diese Kühlanordnung kann nun in vorteilhafter Weise eingespart werden, weil die Kühleinrichtung C_T auch für die Kühlung der Wärmequelle 42 sorgt. Somit wird die Konstruktion vereinfacht und ihr Wirkungsgrad erhöht.

[0038] Es wurde oben erwähnt, dass bekannte Kühlanordnungen für Wärmequellen die Zufuhr von Kühlmedium im Bereiche der Wärmequelle 42 selbst vorgesehen haben, somit im oberen Bereich der Trockenstation T. Wollte man die Kühlluftzufuhr von oben beibehalten, dann müsste die Luft wohl an der Lampe 42 vorbei nach unten, d.h. also im Gleichstrom mit den abgegebenen Wärmestrahlen, strömen. Dies verhindert aber eine geschlossene Bauweise der UV-Lampe, bei der diese an der dem Flachmaterial zugekehrten Unterseite mit einer Glasplatte abgedeckt ist, um den Zutritt von Staub zu verhindern. Ausserdem wäre dann die dem Flachmaterial zugeführte Luft bereits aufgeheizt, was dessen Kühlung beeinträchtigt oder höhere Kühlleistungen erfordern würde.

[0039] Deshalb ist es bevorzugt, wenn die Zufuhr des Kühlmediums (im allgemeinen Kühlluft, gegebenenfalls auch ein anderes Kühlgas) an der Seite des die Kühlkammer (3) durchlaufenden Flachmaterials 15 und somit vor der Wärmequelle 42 der Trocknungsstation T vorgesehen ist. Somit erhält das Flachmaterial 15 Luft tieferer Temperatur und wird wirkungsvoller gekühlt, bevor diese Luft (mit nur geringer Aufheizung) der Wärmequelle 42 zugeführt wird. Mit anderen Worten strömt bevorzugt die Luft im "Gegenstrom" zur abwärts gerichteten UV-Strahlung. Somit ist es möglich, den UV-Strahler 42 geschlossen zu halten. Dabei wird es bevorzugt sein, wenn zwischen der UV-Lampe 42 bzw. ―röhre und dem Substrat (Flachmaterial 15) eine Abdeckplatte, beispielsweise in Form einer Quarzglasplatte zum Schutze der Röhre vorgesehen wird, auch damit keine warme, ozonhaltige Kühlluft auf das Substrat geleitet wird.

[0040] Im Rahmen der Erfindung sind natürlich zahlreiche Variationen deckbar; beispielsweise kann nur eine der beiden Kühlstationen C1 oder C2 in erfindungsgemässer Weise, die andere herkömmlich ausgebildet werden. Ferner kann gegebenenfalls das Mischen der Kühlluft mit Raumluft entfallen, so dass die Kühlluft nur vom Kühlaggregat 5 geliefert wird. Statt Luft könnte auch ein anderes Kühlmedium verwendet werden, doch ist dies im allgemeinen weniger bevorzugt.

[0041] Die Kühlkammer 3 kann im Rahmen der Erfindung im wesentlichen als prismatischer Hohlkörper ausgebildet sein; es wäre aber durchaus denkbar, Einbauten zur Strömungsführung, z.B. zum Verwirbeln der Kühlluft, vorzusehen, um das Flachmaterial mit Sicherheit von allen Seiten zu umspülen. Ausserdem ist wohl klar, dass die oben an Hand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale im Rahmen dieser Erfindung in beliebiger Weise sowohl untereinander als auch mit Merkmalen des Standes der Technik kombiniert werden können.

[0042] Aber auch in anderer Hinsicht kann die Kühlkammer 3 auf verschiedene Weise ausgebildet sein. An sich wäre es möglich, ihren Innenraum nach Art eines Gefrierschrankes geschlossen und abgedichtet auszubilden und dementsprechend zur Kühlung eine Absorber- oder Kompressoreinheit (Wärmepumpe) vorzusehen. Bevorzugt ist jedoch eine Kühlung mit strömendem Gas, insbesondere Luft. In den Figuren wurde die Zufuhr über das Rohr 4 (Fig. 2) bzw. vom Aggregat 5' gezeigt. Wenn aber eine Strömung erfolgen soll, dann muss natürlich auch eine Abfuhr der zugeführten Luft vorgesehen sein. Dies kann (bevorzugt) über wenigstens eine der Luftblenden 1, 2, insbesondere wenigstens über die dem Aufnahmewickel 25 zugekehrte Luftblende 2, erfolgen, die in einem solchen Falle unabgedichtet bzw. offen auszubilden sind. In diesem Fall ergibt sich auch noch im Anschluss an die Kühlkammer eine um das Flachmaterial 15 fliessende Kühlströmung, was bevorzugt ist.

[0043] Eine andere Möglichkeit wäre, etwa an der Oberseite (bezogen auf die Zeichnungen) der Kühlkammer 3 einen Abluftkanal vorzusehen. Nimmt man aber an, dass auch die Abluft noch Kühlenergie enthält, d.h. eine relativ (bezogen auf die Raumtemperatur) geringe Temperatur, dann ist es ebenso denkbar, die Abluft in einem Kreislauf wieder dem Kühlaggregat 5 bzw. 5' zuzuführen. Letztere Möglichkeit kann besonders auch dann vorteilhaft sein, wenn etwa statt Luft ein anderes Kühlmedium, wie ein besonderes Gas, verwendet wird.

[0044] Aus der obigen Beschreibung ergibt sich auch, dass es vorteilhaft ist, wenn die Kühlkammer 3 frei von Führungen oder Halteeinrichtungen ist, obwohl die Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Anderseits kann man die Luftblenden 1, 2 auch als berührungsfreie Führungen oder Halteeinrichtungen mit Luftlager bezeichnen.

Bezugszeichenliste

[0045] 

1

Einfahrluftblende

2

Ausfahrluftblende

3

Kühlkammer

4

Zuführungsleitung

5

Vortex-Rohr

6

Leitung

7

Verbindungsleitung

8

Schaltklappe/Ventil

9

Ventilator

10

Schieber

11

Drucktrommel

12

Druckplatte

13

Ausnehmung

14

Zählwalze

15

Band (Flachmaterial)

16

Vorratsrolle

17

Vorschubmotor

18

Schlaufenrolle

19

Schlaufenrolle

20

Bandschlaufe

21

Schlaufensensor (Minimum)

22

Schlaufensensor (Maximum)

23

Korrektur-Antriebsrolle

24

Korrektur-Antriebsrolle

25

Aufnahmewickel

26

Aufwickel-Motor

27

Schlaufenrolle

28

Schlaufenrolle

29

Bandschlaufe

30

Schlaufensensor (Minimum)

31

Schlaufensensor (Maximum)

32

Markierungsleser

33

Markierungsleser

34

Trocknungsstation (UV)

35

Einfärbebwalze

36

Farbvorrat

37

Farbwalze

38

Index-Markierung

39

Nocke

40

Photodetektor

41

Einlassführung von T

42

UV-Lampe

Ansprüche

1. Verfahren zum Behandeln von, insbesondere bandförmigem, Flachmaterial (15), bei dem das Flachmaterial (15), z.B. nach dem Aufbringen einer Schicht, wie einer Druckschicht, thermisch behandelt wird, insbesondere, z.B. mit UV-Strahlung, warmbehandelt, z.B. getrocknet wird, wobei das Flachmaterial (15) auch mittels Luft gekühlt und dabei im wesentlichen von allen Seiten der Luft zugänglich gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung (C1; C_T) von allen Seiten des Flachmaterials (15) mittels der Luft mindestens zum Teil bereits vor dem Trocknen (T) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachmaterial (15) durch eine von Kühlluft gekühlte Kammer (3) gefördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung des Flachmateriales (15) mit Blasluft vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Kühlluft, mindestens zum Teil auf einen Wert unterhalb von 5°C, insbesondere um 0°C ± 2°C, bevorzugt unter 0°C, gekühlt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Kühlluft mittels eines Vortex-Kühlers (5) gekühlt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Behandlungsstation, wie einer Druckstation (D), für, insbesondere bandförmiges, zwei Seiten aufweisendes Flachmaterial (15), einer, insbesondere eine UV-Strahlungseinheit (42) aufweisenden Trockenstation (T), und mindestens einer Luft-Kühlstation (C; C1 bzw. C2), der eine Luftfördereinrichtung (5, 9) zugeordnet ist, und die mit einer Kühlkammer (3) verbunden ist, wobei die Kühlkammer (3) zum Hindurchführen des Flachmateriales (15) durch sie unter Kontakt beider Seiten des Flachmateriales (15) mit der Kühlluft angeordnet und ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, dass die Luft-Kühlstation (C1 bzw. C2) mindestens zum Teil bereits vor der Trockenstation (T) angeordnet ist, so dass die Kühlung (C1; C_T) von allen Seiten des Flachmaterials (15) mindestens zum Teil bereits vor dem Trocknen (T) erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Kühlluft mittels eines an die Kühlkammer (3) angeschlossenen Vortex-Kühlers (5) kühlbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkammer (3) ein Mischbereich vorgeschaltet ist, welchem Luft unterschiedlicher Temperatur aus unterschiedlichen Leitungen (4-6) zuführbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftfördereinrichtung (9) der Kühlkammer (3) derart vorgeschaltet ist, dass die Kühlkammer (3) Druckluft erhält.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkammer (3) mit der Trocknungsstation (T) derart verbunden ist, dass sowohl das Flachmaterial (15), als auch die jeweilige Wärmequelle (42) mittels des die Kühlkammer (3) durchströmenden Kühlfluids kühlbar sind, und dass vorzugsweise der Zulauf (4; 5') des Kühlfluids an der Seite des die Kühlkammer (3) durchlaufenden Flachmaterials (15) und somit vor der Wärmequelle (42) der Trocknungsstation (T) vorgesehen ist.

Claims

1. A method for treating planar, particularly band-shaped, material (15), wherein said planar material (15), e.g. after applying a coating, such as a coating of printing ink, is thermally treated, and in particular is heat treated, e.g. by means of UV-rays, e.g. is dried, wherein said planar material (15) is also cooled by air and, in doing so, is maintained accessible substantially from all sides to the air, characterised in that cooling (C1, C_T) from all sides of the planar material (15) by means of air is effected at least in part already before drying (T).

2. Method according to claim 1, characterised in that said planar material (15) is conveyed through a chamber (3) cooled by cooling air.

3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that cooling the planar material (15) is effected by blowing air.

4. Method according to any of the preceding claims, characterised in that the cooling air is cooled down at least in part to a value below 5°C, particularly about 0°C ± 2°C, preferably below 0°C.

5. Method according to any of the preceding claims, characterised in that the cooling air is cooled by means of a Vortex cooler (5).

6. Apparatus for carrying out the method according to any of the preceding claims, comprising a treating station, such as a printing station (D), for, particularly band-shaped, planar material (15) having two sides, a drying station (T), particularly including an UV irradiation unit (42), and at least one air cooling station (C; C1 or C2), to which air conveying means (5, 9) are associated and which is connected to a cooling chamber (3), the cooling chamber (3) being arranged and formed for passing the planar material (15) through it, wherein cooling air is in contact with both sides of the planar material (15), characterised in that the air cooling station (C1 or C2) is arranged at least in part already before the drying station (T) so that cooling (C1, C_T) from all sides of the planar material (15) is effected at least in part already before drying (T).

7. Apparatus according to claim 6, characterised in that at least part of the cooling air may be cooled by a Vortex cooler (5) in communication with the cooling chamber (3).

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterised in that a mixing region is preponed to the cooling chamber (3), to which air of different temperature may be supplied from different conduits (4-6).

9. Apparatus according to any of claims 6 to 8, characterised in that the air conveying means (9) is preponed to the cooling chamber (3) in such a way that the cooling chamber (3) receives pressurised air.

10. Apparatus according to any of claims 6 to 9, characterised in that the cooling chamber (3) is connected to the drying station (T) in such a way that both the planar material (15) and the respective heat source (42) may be cooled by the cooling fluid passing through the cooling chamber (3), and that preferably the inflow (4; 5') of the cooling fluid is provided at the side of the planar material (15) passing though the cooling chamber (3), and thus is provided before the heat source (42) of the drying station (T).

Revendications

1. Procédé pour traiter du matériau plat (15), particulièrement en forme de bande, dans lequel le matériau plat (15), par exemple après avoir appliqué une couche, comme une couche d'impression, est thermiquement traité, particulièrement traité à chaud, par exemple par un rayonnement U.V., par exemple étant séché, dans lequel le matériau plat (15) est aussi refroidi à l'aide de l'aire tout en le maintenant sensiblement accessible à l'aire de tous les côtés, caractérisé en ce, que le refroidissement (C1 ; C_T) de tous les côtés du matériau plat (15) à l'aide de l'air est réalisé au moins en partie déjà avant du séchage (T).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce, que le matériau plat (15) est transporté à travers une chambre (3) refroidie par air de refroidissement.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce, que l'on effectue un refroidissement du matériau plat (15) par air soufflé.

4. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce, que l'air de refroidissement est refroidi au moins en partie à un valeur au dessous de 5°C, particulièrement autour de 0°C ± 2°C, de préférence au-dessous de 0°C.

5. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce, que l'air de refroidissement est refroidi par un refroidisseur de type Vortex (5).

6. Dispositif pour l'exécution du procédé selon une quelconque des revendications précédentes, comprenant une station de traitement, comme une station d'impression (D), pour un matériau plat (15), particulièrement en forme de bande, qui a deux côtés, une station de séchage (T), qui en particulier comprend une unité de rayonnement U.V. (42), et au moins une station de refroidissement à l'air (C ; C1 ou C2), à quelle un dispositif de convoyage d'air (5, 9) est associé et qui est relié avec une chambre de refroidissement (3), ladite chambre de refroidissement (3) étant disposée et formée pour y passer le matériau plat (15) à travers d'elle tout en contactant les deux côtés du matériau plat (15) avec l'air de refroidissement, caractérisé en ce, que la station de refroidissement à l'air (C1 ou C2) est disposée au moins en partie déjà devant de la station de séchage (T) de manière, que le refroidissement (C1 ; C_T) de tous les côtés du matériau plat (15) est effectué au moins en partie avant le séchage (T).

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce, qu'au moins une partie de l'air de refroidissement peut être refroidi à l'aide d'un refroidisseur de type Vortex (5) en communication avec la chambre de refroidissement (3).

8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce, qu'une zone de mélange est placée en amont de la chambre de refroidissement (3), à laquelle de l'air des températures différentes peut être admis à travers des conduits différents (4-6).

9. Dispositif selon une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce, que le dispositif de convoyage d'air (9) est placé en amont de la chambre de refroidissement (3) d'une manière, que la chambre de refroidissement (3) obtient de l'air sous pression.

10. Dispositif selon une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce, que la chambre de refroidissement (3) est en communication avec la station de séchage (T) d'une manière, que non seulement le matériau plat (15), mais encore la source respective de chaleur (42) peuvent être refroidis à l'aide du fluide de refroidissement passant à travers la chambre de refroidissement (3), et que de préférence l'admission (4 ; 5') du fluide de refroidissement est prévue au côté du matériau plat (15) passant à travers la chambre de refroidissement (3), étant ainsi prévu devant la source de chaleur (42) de la station de séchage (T).

Zeichnung