EP0035741A1 - Vorrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen - Google Patents

Vorrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen Download PDF

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EP0035741A1
EP0035741A1 EP81101533A EP81101533A EP0035741A1 EP 0035741 A1 EP0035741 A1 EP 0035741A1 EP 81101533 A EP81101533 A EP 81101533A EP 81101533 A EP81101533 A EP 81101533A EP 0035741 A1 EP0035741 A1 EP 0035741A1
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drying
drying device
film web
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/0483—Drying combined with cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/0403—Drying webs
    • B41F23/0423—Drying webs by convection
    • B41F23/0426—Drying webs by convection using heated air

Definitions

  • the invention relates to a device for multicolor printing of thermoplastic film webs with a plurality of printing units connected in series and at least one drying device arranged between adjacent printing units, in which the freshly printed ink is dried by supplying air.
  • What is essential for multicolor printing on thermoplastic film webs is the precision of the repeat, ie the exact coverage of the printed images which are transferred from the corresponding printing units, in particular printing rollers, to the film web.
  • the film web itself is the cause of malfunctions. If the film web has been produced with a drawing calender, the web always has a thickness profile as a result of the rolling out, which profile is formed in accordance with the deflection and the roll shape. This thickness profile multiplies when rolled up into a roll.
  • thermoplastic film web is fed to a heating and cooling cylinder combination before printing.
  • the film web which is pressed onto a heating cylinder with a rubber roller, is heated and then cooled via a downstream cooling cylinder.
  • the film leveled in this way is then fed to the printing device.
  • the invention has recognized that the cause of this disturbance must be sought primarily in the area of the drying devices, because in the area of the drying devices air is blown at room temperature or at a higher temperature onto the printed side of the film web in order to dry the freshly printed inks.
  • the film also heats up and a shrinking process occurs in which the cross section of the film again approximates the original thickness profile.
  • the object of the invention is therefore to improve compliance with the repeat in multicolor printing of thermoplastic film webs.
  • each drying device has a cooling surface for the non-printed side of the film web and that the drying air is blown in the direction of the cooling surface.
  • the heat absorbed by the film web in the area of the drying device is immediately dissipated via the cooling surface.
  • the film web cannot therefore heat up and consequently no shrinking processes can be initiated.
  • the film web maintains its leveled shape or cross-section and can accordingly be printed with an exact repeat in the downstream printing units.
  • a further advantage has been shown that the cooled or supercooled film web is less stretchable, so that the constriction in width which inevitably occurs under the influence of the longitudinal tension required for printing is considerably less.
  • the device according to the invention is advantageous both in the longitudinal repeat and in the transverse repeat.
  • the cooling surface expediently consists of a sliding table with cooling channels arranged in the guide plane of the film web.
  • the cooling channels can be formed by profile sheets arranged on the back of the sliding table and connected to a cooling system with a heat exchanger and circulation pump. Other arrangements and configurations of the coolant channels are possible.
  • a functionally advantageous embodiment is characterized in that a plurality of nozzles for the supply of dry air are arranged opposite the cooling surface. Then the impulse of the air jets can also be used to press the film web against the cooling surface or the sliding table. The impulses of the air jets are usually so large that the film web even then is pressed against the cooling surface when the cooling surface is directed downwards and the nozzles are arranged below it. As a result, the function of the drying device is largely independent of its respective spatial arrangement.
  • the drying device with the cooling surface can be arranged essentially horizontally or at an angle to the horizontal or essentially vertically.
  • a preferred embodiment is characterized by two drying devices arranged next to one another and connected in series, through which the film web is first guided upwards and then downwards again, or vice versa, before it runs into the next printing unit.
  • the drying device can also have a plurality of cooling surfaces arranged in different planes, in particular a vertical and then a horizontal cooling surface.
  • each drying device in a housing, one wall of which forms the cooling surface.
  • the device shown in the figure is used for multi-color printing of thermoplastic film webs 1 with a plurality of printing units connected in series, of which only two printing units 2, 3 are shown in the drawing.
  • the printing units 2, 3 are constructed identically, so that it is sufficient to describe only one printing unit.
  • Each printing unit has an ink tray 4, in which a printing roller 5 is partially immersed.
  • the pressure roller 5 has a drive, not shown.
  • Each pressure roller 5 is assigned a press roller 6. which is arranged above the pressure roller 5 in the illustrated embodiment.
  • the film web 1 is drawn into the nip between the pressure roller 5 and the press roller 6 and printed on it. After printing, the film web 1 passes into a drying device 7, which is enclosed by a housing 8, which has an inlet slot 9 on one side and an outlet slot 10 for the film web 1 on the opposite side.
  • the housing 8 is box-shaped and has an essentially horizontal partition 11 with a plurality of nozzles 12 arranged therein.
  • an inlet connection 14 for the supply of air at room temperature or at a higher temperature.
  • the supplied air is blown through the nozzles 12 onto the currently printed side of the film web 1 and is intended to dry the freshly printed ink. Used air is drawn off via an outlet connection (not shown).
  • the upper wall of the housing 8 is designed as a cooled sliding table 15.
  • the sliding table 15 has a cooling surface 16 directed downwards, against which the film web with its unprinted side is pressed under the action of the air jets.
  • a plurality of profiled sheets 17 are attached, which form cooling channels 18, which are connected to a cooling system, not shown, with a heat exchanger and environmental pump.
  • the drying device 7 can be arranged not only with a horizontal cooling surface as in FIG. 1 but also with a cooling surface inclined to the horizontal (FIG. 2).
  • FIG. 3 the drying device 7 has both a vertical and a horizontal cooling surface. After all, you can.
  • Arrange drying device 7 also vertically, as shown in Figure 4. In this case, the embodiment shown in FIG.

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Abstract

Diese Vorrichtung weist mehrere hintereinander geschaltete Druckwerke (2.3) und wenigstens eine zwischen jeweils benachbarten Druckwerken (2, 3) angeordnete Trocknungseinrichtung (7) auf, in der die frisch gedruckte Farbe durch Zufuhr von Luft getrocknet wird. Um die Einhaltung des Rapportes beim mehrfarbigen Bedrucken von thermoplastischen Warenbahnen zu verbessern, weist jede Trocknungseinrichtung (7) eine Kühlfläche (16) für die nicht bedruckte Seite der Folienbahn (1) auf, wobei die Trocknungsluft in Richtung auf die Kühlfläche (16) geblasen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen mit mehreren hintereinander geschalteten Druckwerken und wenigstens einer zwischen jeweils benachbarten Druckwerken angeordneten Trocknungseinrichtung, in der die frisch gedruckte Farbe durch Zufuhr von Luft getrocknet wird. Wesentlich für das mehrfarbige Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen ist die Präzision des Rapports,d.h. die exakte Überdeckung der Druckbilder, die von den entsprechenden Druckwerken, insbesondere Druckwalzen, auf die Folienbahn übertragen werden. Anlaß für Störungen ist dabei die Folienbahn selbst. Wenn die Folienbahn mit einem Ziehkalander hergestellt worden ist, besitzt die Bahn als Folge der Auswalzung über ihre Breite stets ein Dickenpofil, das sich entsprechend der Durchbiegung und der Walzenform ausbildet. Dieses Dickenprofil vervielfacht sich beim Aufrollen zu einem Wickel. Es entstehen dabei Durchmesserdifferenzen des Wickelballens, die das Bedrucken bzw. die Rapportierung wegen der unvermeidlichen Reckung der Folienbahn erschweren. Diese Störungen werden dadurch unterbunden, daß die thermoplastische Folienbahn vor dem Bedrucken einer Heiz- und Kühlzylinderkombination zugeführt wird. Dabei wird die mit einer Gummiwalze auf einen Heizzylinder aufgepreßte Folienbahn gewärmt und anschließend über einen nachgeschalteten Kühlzylinder gekühlt. Die so planierte Folie wird dann der Druckvorrichtung zugeführt.
  • In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Rapporte der ersten--Drückwerke verhältnismäßig gut sind, an den nachfolgenden Druckwerken jedoch immer schlechter werden.
  • Die Erfindung hat erkannt, daß die Ursache für diese Störung hauptsächlich im Bereich der Trocknungseinrichtungen gesucht werden muß, weil im Bereich der Trocknungseinrichtungen Luft mit Raumtemperatur oder mit höherer Temperatur auf die bedruckte Seite der Folienbahn geblasen wird, um die frisch gedruckten Farben zu trocknen. Dabei erwärmt sich auch die Folie und es tritt ein Schrumpfungsprozeß ein, bei dem der Querschnitt der Folie sich dem ursprünglichen Dickenprofil wieder annähert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Einhaltung des Rapportes beim mehrfarbigen Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Trocknungseinrichtung eine Kühlfläche für die nicht bedruckte Seite der Folienbahn aufweist und daß die Trockungsluft in Richtung auf die Kühlfläche geblasen wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die von der Folienbahn im Bereich der Trocknungseinrichtung aufgenommene Wärme sofort über die Kühlfläche abgeführt. Die Folienbahn kann sich deshalb nicht erwärmen und folglich können auch keine Schrumpfungsprozesse eingeleitet werden. Die Folienbahn behält ihre planierte Form bzw. ihren planierten Querschnitt bei und kann dementsprechend auch in den nachgeschalteten Druckwerken mit genauem Rapport bedruckt werden. Als weiterer Vorteil hat sich gezeigt, daß die gekühlte bzw. unterkühlte Folienbahn weniger dehnbar ist, so daß auch die unter dem Einfluß der zum Drucken erforderlichen Längsspannung unvermeidlich auftretende Breiteneinschnürung wesentlich geringer ist. Infolgedessen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl im Längsrapport als auch im Querrapport vorteilhaft.
  • Die Kühlfläche besteht zweckmäßig aus einem in der Führungsebene der Folienbahn angeordneten Gleittisch mit Kühlkanälen. Die Kühlkanäle können von auf der Rückseite des Gleittisches angeordneten Profilblechen gebildet sein und an ein Kühlsystem mit Wärmetauscher und Umwälzpumpe angeschlossen sein. Andere Anordnungen und Ausbildungen der Kühlmittelkanäle sind möglich.
  • Eine in funktioneller Hinsicht vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Kühlfläche mehrere Düsen für die Zufuhr von Trockenluft angeordnet sind. Dann kann nämlich der Impuls der Luftstrahlen auch dazu benutzt werden, die Folienbahn gegen die Kühlfläche bzw. den Gleittisch zu drücken. Die Impulse der Luftstrahlen sind in der Regel so groß, daß die Folienbahn selbst dann gegen die Kühlfläche gedrückt wird, wenn die Kühlfläche nach unten gerichtet ist und die Düsen darunter angeordnet sind. Dadurch wird die Funktion der Trocknungseinrichtung weitgehend unabhängig von ihrer jeweiligen räumlichen Anordnung.
  • Dementsprechend kann die Trocknungseinrichtung mit der Kühlfläche im wesentlich horizontal oder unter einem Winkel zur Horizontalen oder im wesentlichen vertikal angeordnet sein. Bei vertikaler Anordnung ist eine bevorzugte Ausführungsform gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete und hintereinander geschaltete Trocknungseinrichtungen, durch die die Folienbahn zunächst nach oben und dann wieder nach unten - oder umgekehrt - geführt wird, bevor sie in das nächste Druckwerk einläuft. So kann der Abstand der Druckwerke gering gehalten werden und gleichzeitig der für das Trocknen zur Verfügung stehende Weg der Folienbahn vergrößert werden. - Darüber hinaus kann die Trocknungseinrichtung auch mehrere, in verschiedenen Ebenen angeordnete Kühlflächen aufweisen, insbesondere eine vertikale und daran anschließend eine horizontale Kühlfläche.
  • Aus konstruktiven Gründen sowie aus Gründen des Wärmehaushaltes empfiehlt es sich, jede Trockungseinrichtung in einem Gehäuse unterzubringen, dessen eine Wandung die Kühlfläche bildet.
  • Im Folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung teilweise ein Vorrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken von thermoplastischen Folienbahnen,
    • Fig. 2 schematisch und in verkleinertem Maßstab eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,
    • Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig.1,
    • Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.
  • Die in der Figur dargestellte Vorrichtung dient zum mehrfarbigen Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen 1 mit mehreren hintereinandergeschalteten Druckwerken, von denen in der Zeichnung lediglich zwei Druckwerke 2,3 dargestellt sind.
  • Die Druckwerke 2,3 sind identisch aufgebaut, so daß es genügt, nur ein Druckwerk zu beschreiben. Jedes Druckwerk weist eine Farbwanne 4 auf, in die eine Druckwalze 5 teilweise eintaucht. Die Druckwalze 5 besitzt einen nicht dargestellten Antrieb. Jeder Druckwalze 5 ist eine Preßwalze 6 zugeordnet. die beim dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb der Druckwalze 5 angeordnet ist. In den Walzenspalt zwischen Druckwalze 5 und Preßwalze 6 wird die Folienbahn 1 eingezogen und dabei bedruckt. Nach dem Bedrucken gelangt die Folienbahn 1 in eine Trocknungseinrichtung 7, die von einem Gehäuse 8 umschlossen ist, welches auf der einen Seite einen Anlaßschlitz 9 und auf der gegenüberliegenden,Seite einen Auslaßschlitz 1o für die Folienbahn 1 aufweist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 8 kastenförmig ausgebildet und weist eine im wesentlichen horizontale Trennwand 11 mit mehreren darin angeordneten Düsen 12 auf. Am Boden 13 des Gehäuses 8 befindet sich ein Einlaßstutzen 14 für die Zufuhr von Luft mit Raumtemperatur oder auch mit höherer Temperatur. Die zugeführte Luft wird über die Düsen 12 auf die gerade bedruckte Seite der Folienbahn 1 geblasen und soll die frisch gedruckte Farbe trocknen. Verbrauchte Luft wird über einen nicht dargestellten Auslaßstutzen abgezogen.
  • Um zu verhindern, daß die Folienbahn sich im Bereich der Trocknungseinrichtung 7 erwärmt und dadurch zumindest teilweise schrumpft, ist die obere Wandung des Gehäuses 8 als gekühlter Gleittisch 15 ausgebildet. Der Gleittisch 15 besitzt eine nach unten gerichtete Kühlfläche 16, gegen die die Folienbahn unter der Wirkung der Luftstrahlen mit ihrer unbedruckten Siete gedrückt wird.
  • Auf der Außenseite des Gleittisches sind mehrere Profilbleche 17 befestigt, die Kühlkanäle 18 bilden, welche an ein nicht dargestelltes Kühlsystem mit Wärmetauscher und Umwelzpumpe angeschlossen sind.
  • Dadurch können alle Wärmemengen, die die Folienbahn aus der Trocknungsluft aufnimmt, sofort über die Kühlfläche 16 an das Kühlmittel abgegeben werden. Die Folienbahn 1 erhitzt sich nicht und infolgedessen treten auch keine Schrumpfungen auf. Außerdem wird die Stabilität der Folienbahn 1 verbessert, so daß die beim Drucken unter Längsspannung unvermeidlich auftretende Breiteneinschnürung wesentlich verringert ist. Im Ergebnis bleibt dadurch der Rapport zwischen aufeinanderfolgenden Druckwerken unverändert.
  • Da die Folienbahn 1 unter der Wirkung der Luftstrahlen aus den Düsen 12 gegen die Kühlfläche 16 der Trocknungseinrichtung 7 gedrückt wird, ist die Funktion der Trocknungseinrichtung 7 weitgehend unabhängig von ihrer jeweiligen räumlichen Anordnung. So kann die Trocknungseinrichtung 7 nicht nur wie in Figur 1 mit horizontaler Kühlfäche sondern auch mit zur Horizontalen geneigter Kühlfläche (Figur 2) angeordnet werden. Es besteht auch die Möglichkeit, in einer Trocknungseinrichtung 7 mehrere Kühlflächen in unterschiedlicher räumlicher Anordnung anzubringen, wie das in Figur 3 angedeutet ist, bei der die Trocknungseinrichtung 7 sowohl eine vertikale als auch eine horizontale Kühlfläche besitzt. Schließlich kann man die. Trocknungseinrichtung 7 auch vertikal anordnen, wie das in Figur 4 dargestellt ist. Dabei empfiehlt sich die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform, bei der zwei vertikale Trocknungseinrichtungen 7 hintereinander geschaltet sind, wodurch nicht nur der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Druckwerken wesentlich verringert werden kann, sondern auch die für die Trocknung zur Verfügung stehende Wegstrecke der Folienbahn erheblich vergrößert werden kann. Es versteht sich, daß bei all denjenigen Ausführungsformen, bei denen die Folienbahn nicht zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckwerken geradlinig gespannt ist, Umlenkrollen 19 vorgesehen sind, über die die Folienbahn 1 bei Bedarf geführt wird.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken thermoplastischer Folienbahnen mit mehreren hintereinander geschalteten Druckwerken und wenigstens einer zwischen jeweils benachbarten Druckwerken angeordneten Trocknungseinrichtung, in der die frisch gedruckte Farbe durch Zufuhr von Luft getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trocknungseinrichtung (7) eine Kühlfläche (16) für die nicht bedruckte Seite der Folienbahn (1) aufweist und daß die Trocknungsluft in Richtung auf die Kühlfläche (16) geblasen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (16) aus einem in der Führungsebene der Folienbahn (1) angeordneten Gleittisch (15) mit Kühlmittelkanälen (18) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (18) von auf der Rückseite des Gleittisches (15) angeordneten Profilblechen (17) gebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelkanäle (18) an ein Kühlsystem mit Wärmetauscher und Umwälzpumpe angeschlossen sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Kühlfläche (16) mehrere Düsen (12) für die Zufuhr von Trocknungsluft angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der An - sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trocknungseinrichtung (7) in einem Gehäuse (8) untergebracht ist, dessen eine Wandung die Kühlfläche (16) bildet.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockungseinrichtung (7) mit der Kühlfläche (16) im wesentlichen horizontal angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (7) mit der Kühlfläche (16) unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (7) mit der Kühlfläche (16) im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete und hintereinander geschaltete Trocknungseinrichtungen (7).
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (7) mehrere, in verschiedenen Ebenen angeordnete Kühlflächen aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung (7) eine vertikale und daran anschließend eine horizontale Kühlfläche aufweist.
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