DE2713334A1

DE2713334A1 - Printing machine with electrostatic substrate contact - has corona discharge system avoiding spark ignition of explosive atmosphere

Info

Publication number: DE2713334A1
Application number: DE19772713334
Authority: DE
Inventors: Franz Knopf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-25
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1978-09-28

Abstract

The printing machine with an electrostatic substrate-contact unit has a corona-discharge system to prevent a sparking which might lead to igniting of an explosive air-ink solvent mixture. The current supply to the point electrodes (25) is disconnected at least for discrete sub-groups of electrodes. In each of the sub-groups the max. current flowing through one of its points is limited to a value which is smaller than the critical spark current for the particular adjacent atmosphere. The maximum flowing current is limited pref. to 15-25% of the short-circuit current which would flow without disconnection or current limitation.

Description

Druckmaschine mit einer elektrostatischenPrinting machine with an electrostatic

Substrat-Anpreß-Einrichtung Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine mit einer elektrostatischen Substrat-Anpreß-Einrichtung, mit einem Druckfarbstoff übertragenden Druckzylinder, Mitteln zum Zuführen eines mit dem Druckfarbstoff auf dem Druck zylinder zu bedruckenden Substrates und mit einer Anpreßwalze, welche das zu bedruckende Substrat mechanisch gegen einen Oberflächenabschnitt des Druckzylinders anpreßt, wobei die elektrostatische Suhstrat-Einrichtung zumindest eine mit diskreten Spitzenelektroden versehene Elektrodenanordnung enthält, welche durch Anlegung einer Hochspannung zwischen Druck zylinder und Spitzenelektroden auf die ihnen gegenüberliegende Anpreßwalze Ladungen durch Koronaentladung üherträgt.Substrate pressing device The invention relates to a printing machine with an electrostatic substrate pressing device, with a printing ink transferring printing cylinder, means for feeding one with the printing dye on the printing cylinder to be printed on the substrate and with a Pressure roller which mechanically presses the substrate to be printed against a surface section of the pressure cylinder, the electrostatic Suhstrat device at least an electrode assembly provided with discrete tip electrodes, which by applying a high voltage between the printing cylinder and the tip electrodes on the pressure roller opposite them charges by corona discharge.

Es ist bekannt, daß eine elektrostatisch qeladene Folie aus elektrisch isolierendem Material solange gegen eine Fläche mit entgegengesetzt polorisierter Ladung gezogen wird, bis ein Ausgleich der Ladung stattgefunden hat. Dieser physikalische Effekt azird bei der oben beschriebenen Druckmaschine verwendet, um ein zu bedruckendes Substrat, beispielsweise einen Bogen oder ein Band aus Papier, Kunststoff oder Textilmaterial bei seinem Durchlauf durch den Druckspalt zwischen dem Druck zylinder und der Anpreßwalze fest und blasenfrei an den Druckzylinder anzupressen.It is known that an electrostatically charged film made of electrically insulating material as long against a surface with oppositely polorized Charge is drawn until the charge has been balanced. This physical Effect a is used in the printing machine described above to print a Substrate, for example a sheet or tape made of paper, plastic or textile material as it passes through the nip between the pressure cylinder and the pressure roller to press firmly and bubble-free onto the printing cylinder.

Auch die Übertragung der Farbtropfen von dem Druckzylinder auf das Papier wird durch das angelegte elektrostatische Feld verbessert, da die Farbtröpfchen in eine i<bhafte Bewegung versetzt sind, so daß sie rascher auf das Substrat gelangen und in dieses eindringen, als dies durch bloßen Oberflächenkontakt der Fall ist. Aufgrund der elektrostatischen Anpressung des Substrats, das eine nicht allzu hohe Elektrizitätskonstante aufweisen soll, läßt sich eine bessere Qualität des Druckvorganges und eine Beschleunigung desselben erzielen. Diese Vorteile lassen sich jedoch praktisch kaum verwirklichen, da die für die Erzielung eines guten Wirkungsgrades notwendig hohe Koronaauf ladung im Falle der während des Betriebes unvermeidlichen Risse des Substrates zur Bildung von Funkenentladungen führt, welche das in Umge-Ladung der Druckmaschine herrschende explosive Gemisch aus Luft und Lösungsmitteln für den Farbstoff zünden und damit eine Explosion auslösen. Trotz vieler Bemiihungen war es bisher nicht gelungen dieses Prohlern derart zu lösen, daß die zuständigen staatlichen Aufsichtsbehörden einen Einsatz derartiger mit einer elektrostatischen Substrat-Anpreß-Einrichtungen versehenen Druckmaschinen in gewerblichen Betrieb zuließen.The transfer of the ink drops from the printing cylinder to the Paper is enhanced by the applied electrostatic field, as the ink droplets are set in motion, so that they hit the substrate more quickly and penetrate into it than through mere surface contact of the Case is. Due to the electrostatic pressure on the substrate, one of them is not If the electricity constant is too high, the quality can be improved achieve the same printing process and an acceleration. Let these benefits However, they can hardly be realized in practice, since they are essential for achieving a high degree of efficiency necessary high corona charge in the event of unavoidable cracks in the The substrate leads to the formation of spark discharges, which in reverse charge the Explosive mixture of air and solvents for the printing press Ignite the dye and cause an explosion. Despite many efforts so far it has not been possible to solve this problem in such a way that the competent state authorities Regulatory authorities use such an electrostatic substrate pressing device provided printing machines in commercial operation.

Der vorliegenden E@findung liegt die Aufgabe zugrunde, eie Druckmaschine mit elektrostatischer Substrat-Anpreß-Einrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei hochexplosiven C,ezwischen eine FunkenLildung verhindert wird, welche zu einer Zündung und damit zur Explosion dieser Gemische führen könnte.The present invention is based on the object of a printing press with electrostatic substrate pressing device of the type described above to improve so that even with highly explosive C, e between a spark formation is prevented, which leads to ignition and thus to the explosion of these mixtures could lead.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stromzuführung zu den Spitzenelektroden zumindest für verschiedene diskrete Untergruppen der Spitzenelektroden entkoppelt ist, wobei in jeder der Untergruppen der durch eine ihrer Spitzen im Kurzschlußfall maximal fließende Strom auf einen Wert begrenzt ist, der kleiner ist als der für die jeweilige Atmosphere re kritische Durchschlagstrom. Der durch eine Spitze maximal fließende Strom wird zweckmäßigerweise auf etwa 10 bis etwa 30 8, bevorzugt etwa 15 bis etwa 25 % des Kurzschlußstromes begrenzt, der bohne Entkoppelung und Strombegrenzung fließen würde.This object is achieved according to the invention in that the power supply to the tip electrodes at least for various discrete subsets of the tip electrodes is decoupled, wherein in each of the subgroups by one of their peaks in In the event of a short circuit, the maximum current flowing is limited to a value that is smaller is than the breakdown current critical for the respective atmosphere. The through a peak maximum current flowing is expediently to about 10 to about 30 8, preferably about 15 to about 25% of the short-circuit current limited, the bean Decoupling and current limiting would flow.

Sie Entkoppelung läßt sich grundsätzlich dadurch erreichen, daß man die Stromzuführung zu den einzelnen Spitzenelektroden oder diskreten Gruppen von Spitzenelektroden getrennt durchfiihrt, was jedoch sehr aufwendig ist.You can basically achieve decoupling by one the power supply to the individual tip electrodes or discrete groups of Tip electrodes are carried out separately, but this is very expensive.

Unter dem kritischen Durchschlagstrom wird hierbei der mit einer Funkenbildung verbundene Durchschlaqstrom bezeichnet,der in der jeweiligen explosiven Atmosphäre aus Luft und Lösungsmitteln noch nicht zur Zündung des explosiven Gasgemisches ausreicht.Below the critical breakdown current is the one with spark formation associated breakdown current in the respective explosive atmosphere from air and solvents is not sufficient to ignite the explosive gas mixture.

Vorzugsweise ist jede Spitzenelektrode der Elektrodenanordnung bezüglich aller anderen Spitzenelektroden hinsichtlich der Stromzuführung entkoppelt. Wenn jedoch der Abstand des Kurzschlußstromes zu dem kritischen Strom dies zuläßt, können auch zwei oder mehr der Spitzenelektroden bezüglich der Stromzuführung zusammengefaßt sein.Preferably, each tip electrode is related to the electrode assembly all other tip electrodes are decoupled with regard to the power supply. if however, the distance between the short-circuit current and the critical current allows this also summarized two or more of the tip electrodes with respect to the power supply be.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält jede Elektrodenanordnung zumindest eine niederohmig z.B (Rso,1z) angeschlossene Sammelschiene, an welche die einzelnen Spitzenelektroden oder diskreten Untergruppen der Spitzensind. Die Widerstandswerte der einzelnen Vorwiderstände betragen zweckmäßigerweise etwa das 1,5 bis 5-fache, vorzugsweise das etwa 1,8 bis 3,2-fache des Innenwiderstands, Rn den die Elektrodenanordnung ohne die Vorwiderstände im Kurzschlußfall aufweisen. Die Wierstandswerte für die Vorwiderstände liegen zweckmäßigerweise zwischen etwa 50 und etwa 1 50 MA , vorzuqsweise zwischen etwa 75 bis etwa 100 MA ,letzteres insbesondere fiir den Fall, daß ein Luft-Toluolgemisch in der Umgebung der Druckmaschine vorliegt.According to a particularly preferred embodiment, each contains an electrode arrangement at least one low-resistance busbar, e.g. (Rso, 1z), to which are the individual tip electrodes or discrete subsets of the tips. the Resistance values of the individual series resistors are expediently about that 1.5 to 5 times, preferably about 1.8 to 3.2 times the internal resistance, Rn which the electrode arrangement without the series resistors have in the event of a short circuit. The resistance values for the series resistors are expediently between approximately 50 and about 1 50 employees, preferably between about 75 to about 100 employees, the latter in particular in the event that an air-toluene mixture is present in the vicinity of the printing press.

Zweckmäßigerweise sind alle Spitzenelektroden und Vorwiderstände gleich dimensioniert, wobei die freien Enden der Spitzen in einer Ebene liegen.Appropriately, all tip electrodes and series resistors are the same dimensioned, the free ends of the tips are in one plane.

Gemaß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Spitzenelektroden äquidistant voneinander und/oder längs einer Geraden angeordnet, wobei sie sich vorzugsweise quer zur Anpreßwalze erstrecken.According to a particularly useful embodiment of the invention are the tip electrodes are arranged equidistant from one another and / or along a straight line, they preferably extend transversely to the pressure roller.

Es ist besonders günstig, wenn die Sammelschiene die Vorwiderstände und die Spitzenelektroden in eine isolierende rlasset vorzugsweise eine Vergußmasse, derart eingebettet sind, daß lediglich die freien Enden der Spitzenelektroden aus dieser vorste}len. Die freien Enden der Spitzenelektroden können dabei in an sich bekannter Weise zurückgesetzt in einer Nut des aus der isolierenden Masse gebildeten Elektrodenkörpers angebracht sein.It is particularly beneficial if the busbar has the series resistors and the tip electrodes in an insulating layer, preferably a potting compound, are embedded such that only the free ends of the tip electrodes present this. The free ends of the tip electrodes can in itself known way set back in a groove formed from the insulating mass Be attached to the electrode body.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Elektrodenanordnung hat die Aufgabe, den Koronastrom für jede Spitze auf einen unkritischen Maximalwert zu begrenzen. Der Widerstandswert der einzelnen Spitze wird hierdurch unabhängig von der Gesamtzahl der Spitzen in der Elektrodenanordnung. Der über die Sammelschiene fließende Gesamtstrom 1 der aus der Summe der Einzelströrre 11 ges, bis 1 - bei n Spitzen - gebildet ist, kann somit ein Mehrfaches des kritischen Stromes Ikrit betragen.The inventive design of the electrode arrangement has the task of limit the corona flow for each peak to a non-critical maximum value. This makes the resistance value of the individual tips independent of the total number of the tips in the electrode assembly. The total current flowing through the busbar 1 which is formed from the sum of the individual currents 11 tot up to 1 - with n peaks, can thus be a multiple of the critical current Ikrit.

Während bei bekannten niederohmiqen Systemen oberhalb der Ausbruchskorona unregelmäßige Impulse erhöhter Stromstärke mit Werten von I=35n,aA entstehen, die eine große statistische Unregelmäßigkeit der Koronaentladung ilervorrufen, werden durch die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung aufgrund der gezielten Strombegrenzung für jede Spitze die Impulse erhöhter Stromstärke auf Werte von 15 bis 30 AA begrenzt.While in known low-resistance systems above the outbreak corona irregular pulses of increased amperage with values of I = 35n, aA arise which cause a large statistical irregularity in the corona discharge by the electrode arrangement according to the invention due to the targeted current limitation for each peak, the impulses of increased current intensity are limited to values of 15 to 30 AA.

Neben der erzielten Explosionssicherheit ergibt sich hierdurch eine bessere Stromverteilung auf alle Spitzen und damit eine homogener Feldverteilung, was zwangsläufig eine Verbesserung des System-Wirkungsgrades bringt, da die statistischen Einflüsse des Umfelds praktisch eleminiert sind.In addition to the achieved explosion safety, this results in a better current distribution to all tips and thus a homogeneous field distribution, which inevitably brings an improvement in the system efficiency, since the statistical Influences of the environment are practically eliminated.

Bezüglich der Energie im Umfeld jeder Spitze kann festgestellt werden, daß bei einem Anstieg der Spannung im Elektrodensystem auf einen Wert, der wegen der herrschenden elektrischen Feldstärke eine Funkenentladung ermöglicht, wegen des begrenzten Stromes die Energie im Umfeld der Spitze zu klein bleibt, um das jeweilige Lösungsmittel-Luftgemisch zu zünden.Regarding the energy in the vicinity of each peak, it can be determined that when the voltage in the electrode system rises to a value due to the prevailing electric field strength enables a spark discharge because of of the limited current, the energy in the vicinity of the tip remains too small to to ignite the respective solvent-air mixture.

Aufgrund des guten System-Wirkungsgrades läßt sich die An zahl der Spitzen gegenüber herkörunlichen Systemen un etwa 30% reduzieren. Die Ausbildung der Spitzenelektroden an ihren freien Enden ist ebenfalls nicht so kritisch, wie in herkömmlichen Fällen, so daß es auf eine exakte punktförmige Ausgestaltung nicht so sehr ankommt.Due to the good system efficiency, the number of Reduce peaks by around 30% compared to conventional systems. Training the tip electrodes at their free ends is also not as critical as in conventional cases, so that there is no exact point-like configuration goes down so much.

Ein weiterer erwähnenswerter Vorteil beruht darin, daß eine physiologische Gefährdung des Bedienungspersonals bei einer versehentlichen Berührung der unter Spannung stehenden Elektrodenspitzen vermieden ist (auch wenn insgesamt große Ströme Iges fließen) Gemäß einer weiteren Ausgest-altung der Erfindung ist die Druckmaschine mit zumindest einem Abweiser versehen, der benachbart zur Anpreßwalze so angeordnet. ist, daß er ei einem Riss des Substrat-Bandes verhindert, daß dieses oder Teile desselben zwischen die Anpreßwalze urz(i die freien Enden der Spitzenelektrode gelangen.Another advantage worth mentioning is that it is a physiological Danger to the operating personnel if the under Electrode tips that are under voltage are avoided (even if overall large currents Iges flow) According to a further embodiment of the invention, the printing press provided with at least one deflector, which is arranged adjacent to the pressure roller. is that it prevents a tear in the substrate tape that it or parts of it the same between the pressure roller urz (i get the free ends of the tip electrode.

Ebenso wie die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßenßen Maßnahmen zur Vermeidung einer Explosionsgefahr heruht diese Maßnahme auf der Erkenntnis, daß der eine Explosion auslösende Funke sich im Falle eines Papierrisses nicht zwischen der Anpreßwalze und dem Druekzylinder ausbildet.Just like the measures according to the invention described above To avoid the risk of explosion, this measure is based on the knowledge that the spark causing an explosion does not intervene in the event of a paper tear the pressure roller and the pressure cylinder.

Der Funke entsteht vielmehr unmittelbar an den Spitzenelektroden, wenn das zerrissene Substrat oder Teile desselben zwischen die Spitzenelektroden und die Anpreßwalze gelangen, und wenn sic das Substrat Um. die Anpreßwalze herumwickelt. In den Spalt zwischen den Spitzen und der Anpreßwalze wird damit ein Dielektrikum eingebracht, das die Kapazität des aus der Elektrodenanordnung und der Anpreßwalze gebildeten Systems erhöht. Aufgrund der beziehung n = C x U steigt zunächst die Ladung an. Dieser Effekt überlagert sich der Koronaentladung . Ohne Strombegrenzung der einzelnen Spitze kommt es zum energiereichen Funkenüberschlag von der Spitze zu der Anpreßwalze, der das explosive Gemisch zündet.Rather, the spark arises directly at the tip electrodes, when the torn substrate or parts thereof between the tip electrodes and get the pressure roller, and when sic the substrate Um. wraps around the pressure roller. This creates a dielectric in the gap between the tips and the pressure roller introduced, which is the capacity of the electrode assembly and the pressure roller educated system increases. Due to the relationship n = C x U, the Charge on. This effect is superimposed on the corona discharge. Without current limitation the individual tip, there is a high-energy sparkover from the tip to the pressure roller, which ignites the explosive mixture.

Die Anbringung des Substrat-Abweisers soll ein Eindringen des Dielektrikums zwischen die Elektrodenspitzen und die Anpreßwalze vermeiden und damit die Kapazitätserhöhung auszuschließen. Das sicherere Vorgehen ist jedoch die Verwendung der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung, da durch diese bei entsprechender Dimensionierung die Funkenentladung wegen des geringen durch die Widerstände hegrenzten Stromes so energiearm bzw. ganz verhindert wird, daß sie für eine Zündung auch in Explosionsbereichen der Gefahrenklasse 1 nicht ausreicht.The purpose of attaching the substrate deflector is to allow the dielectric to penetrate Avoid between the electrode tips and the pressure roller and thus the increase in capacity to exclude. However, the safer approach is to use the inventive Electrode arrangement, as this causes the spark discharge with appropriate dimensioning because of the low current limited by the resistors, so low in energy or completely it is prevented that they are also suitable for ignition in explosion areas of the hazard class 1 is not enough.

Eine weitere Gefahr zur Auslösung von Explosionen besteht beim Anheben der Anpreßwalze nach einem Substratriß, das im allgemeinen durch einen Substratriß-Schalter automatisch ausgelöst wird. Wenn die Koronaentladung durch die Elektrodenanordnung zu diesem Zeitpunkt noch nicht vollständig beendet ist, wird die Anpreßwalze, die vorhr über den Druckzylinder geerdet wird, rasch in erhehlichem Maße aufgeladen, so daß Uberschläge zwischen ihrer Oberfläche und der Halterung oder dem Walzenkern möglich werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgeschlagen, welche eine derart starke Aufladung der von dem Druck zylinder abgehohenen Anpreßwalze durch die Elektrodenanordnung verhindert. Die Einrichtung besteht vorzugsweise aus einer Verzögerungsschaltung die eine Abheben der Anpreßwalze hinauszieht, bis die Korona abaeschaltet ist. Zweckmäßigerweise geschieht dies durch einen zwischen den Substratriß-Schalter und einen Betätigungsschutz für den Anpreßwalzen-Anhebemechanismus geschaltetes verzögerndes Schutzrelais. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen leitenden geerdeten Schleifer vorzusehen, der vor dder unmittelbar nach dem Anheben der Anpreßwalze von dem Druck zylinder in Eingriff mit der Anpreßwalze gehracht wird.Another danger of causing explosions is when lifting the pressure roller after a substrate tear, which is generally indicated by a substrate tear switch is triggered automatically. When the corona discharge through the electrode assembly is not yet completely finished at this point, the pressure roller that is grounded beforehand via the pressure cylinder, quickly charged to a considerable extent, so that flashovers between its surface and the holder or the roller core become possible. In order to avoid this disadvantage, a device is provided according to the invention proposed that such a strong charge of the lifted from the pressure cylinder Prevented pressure roller by the electrode arrangement. The facility preferably consists from a delay circuit that pulls out a lifting of the pressure roller until the corona is switched off. Appropriately, this is done by an between the substrate tear switch and an operating protection for the pressure roller lifting mechanism switched delayed protection relay. Another possibility is to Provide a conductive, grounded wiper that can be used before the immediately after the Raising the pressure roller from the pressure cylinder gehracht into engagement with the pressure roller will.

Die beiliegende Zeichnung eines Ausffihrunqsbeispiels dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.The attached drawing of an exemplary embodiment is used for further purposes Explanation of the invention.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Druckwerk von einer erfindungsgemäßen Druckmaschine.Fig. 1 shows a schematic representation of a printing unit of a printing press according to the invention.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellen eine erfindunqsqe.Fig. 2 shows a schematic representation of an invention.

mäße Elektrodenanordnung.correct electrode arrangement.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Teildarstellung einen Schnitt der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung.Fig. 3 shows a perspective partial representation of a section of electrode arrangement according to the invention.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm, aus dem der Arbeitspunkt der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung ersichtlich ist.Fig. 4 shows a diagram from which the operating point of the invention Electrode arrangement can be seen.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Druckzylinder, der in ein Farbbad 2 eingetaucht ist, wodurch die Oberflache des Druckzylinders mit Druckfarbe versehen wird. Der Druckzylinder enthält eine dem zu druckenden Muster entsnrechende Anordnung von Erhöhungen und Vertiefungen, wobei in letzteren die auf ein Drucksubstrat zu übertragende Druckfarbe eingelagert ist.In FIG. 1, 1 denotes a printing cylinder which is immersed in a dye bath 2 is, whereby the surface of the printing cylinder is provided with printing ink. Of the Printing cylinder contains an arrangement of corresponding to the pattern to be printed Elevations and depressions, the latter being those to be transferred to a printing substrate Ink is stored.

Durch ein Rakel 3 wird überschüssige Farbe 4 von der Oherfläche des Druckzylinders 1 entfernt. Der Druckzvlinder ist auf einer Welle 5 gelagert, die durch eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung so in Drehung versetzt wird, daß der Druckzylinder beispielsweise in Pfeilrichtunq A umläuft. Die Maschine kann, wie später noch erwähnt wird, auch in der anderen Umlaufrichtung des Druckzylinders betrieben werden.By means of a squeegee 3, excess paint 4 is removed from the surface of the Printing cylinder 1 removed. The Druckzvlinder is mounted on a shaft 5, which is set in rotation by a drive device, not shown, that the Printing cylinder, for example, rotates in the direction of the arrow A. The machine can, like will be mentioned later, also in the other direction of rotation of the printing cylinder operate.

Mit 6 ist allgemein eine Anpreßwalze bezeichnet, die auf einer Welle 7 gelagert ist und sich in Pfeilrichtung B dreht. Zwischen dem Druckzylinder 1 und der Anpreßwalze 6 läuft ein aus einem Isoliermaterial bestehendes hahnförmiqes Substratband 8, welches z.B. von einer auf der linken Bildseite vorgesehenen, nicht gezeigten Vorratsrolle in Pfeilrichtung C abgezogen wird, über eine erste (Jmlenkwalze 9 läuft und dann zwischen den Druckzylinder 1 und die AnPreßwalze 6 gelangt. Von dort läuft das Substratband iiber eine zweite Umlenkwalze 10 entweder auf ein auf der rechten Bildseite vorgesehenes gleiches oder ähnliches Druckwerk für eine andere Farbe oder auf tinte nicht gezeigte Aufwickel-oder Bearbeitungseinrichtung, wo das nun bedruckte Substratband gelagert oder weiterverarbeitet wird.6 with a pressure roller is generally referred to, which is on a shaft 7 is mounted and rotates in the direction of arrow B. Between the printing cylinder 1 and the pressure roller 6 runs a hahnförmiqes substrate strip consisting of an insulating material 8, which, for example, from one provided on the left side of the picture, not shown Supply roll is withdrawn in the direction of arrow C, over a first (Jmlenkwalze 9 runs and then passes between the impression cylinder 1 and the pressure roller 6. Runs from there the substrate tape over a second deflection roller 10 either on one on the right The same or a similar printing unit for a different color or image provided on the image side on ink winding or processing device, not shown, where the now printed Substrate tape is stored or further processed.

Die Anpreßwalze 6 enthält vorzugsweise einen metallischen Kern 11, auf dessen Oberflache ein Mantel 12 aus einem elektrischen Isoliermaterial mit hoher Dielektrizitätskonstante angebracht ist.The pressure roller 6 preferably contains a metallic core 11, on the surface of a jacket 12 made of an electrical insulating material with high Dielectric constant is attached.

Ein Material dieser Art ist "ilsan". Die hohe Dielektrizitätskonstante ist erforderlich, um ein Abfließen von elektrostatischer Ladung auf den normalerweise geerdeten Kern 11 der Anpreßwalze 6 so gering als möglich zu halten. Auf dem Isoliermaterialmantel 12 befindet sich eine mit einer unterbrochenen Linie dargesteltte Schicht 13 aus einem schwach elektrisch leitenden Material, das mit der Oberfläche des Isoliermaterialmantels 12 guthaftend verbunden ist. Ein solches Material kann z.B. Gummi mit relativ hohem rußzusatz sein. An Stelle von Gummi kann auch ein anderen Trägermaterial ftir elektrisch leitende Partikel verwendet werden, und letztere können z.B. auch Metallstaub sein.One such material is "ilsan". The high dielectric constant is required to allow electrostatic charge to flow off normally to keep the grounded core 11 of the pressure roller 6 as low as possible. On the insulating material jacket 12 is a layer 13 shown with a broken line a weakly electrically conductive material, which with the surface of the insulating material jacket 12 is firmly bonded. Such a material can for example be rubber with a relatively high be added soot. Instead of rubber, another carrier material for electrical conductive particles can be used, and the latter can also be, for example, metal dust.

über der elektrisch leitenden Schicht 13 ist eine Deckschicht 14 aus einem abriebfesten elastisch verformbaren Material aufgebracht, dessen elektrische Leitfähigkeit etwas geringer ist als diejenige der Schicht 13, das aber kein eigentliches Isoliermaterial sein muß. Die Schichten 13 und 14 sind vorzugsweise einstückig miteinander verbunden, um ein Ablösen der Schichten während des Betriebes zu vermeiden. Weil der Deckschicht 14 hauptsächlich die Funktion einer Schutzschicht gegen übermäßigen Abrieh zukommt, ist es im Prinzip möglich, bereits für die elektrisch leitende Schicht 13 ein Material mit guter Abriebfestigkeit und Elastizität zu verwenden, so daß auf eine zusätzliche Deckschicht verzichtet werden kann.A cover layer 14 is made over the electrically conductive layer 13 applied to an abrasion-resistant, elastically deformable material, its electrical Conductivity is slightly lower than that of layer 13, but not actually Must be insulating material. Layers 13 and 14 are preferably integral with one another connected to prevent the layers from peeling off during operation. because of the cover layer 14 mainly the function of a protective layer against excessive In principle, it is already possible for the electrically conductive layer 13 to use a material with good abrasion resistance and elasticity, so that an additional top layer can be dispensed with.

Von der für die Erzeugung des zwischen dem Druckzvlinder 1 und der Anpreßwalze 6 wirksamen elektrostatischen Feldes verwendeten Induktoreinrichtunq ist lediglich die Elektrodenanordnung 15, 16 dargestellt, die anhand der Fig. 2 und 3 näher beschriehen wird.From the for the generation of the between the Druckzvlinder 1 and the Pressure roller 6 effective electrostatic field used Induktoreinrichtunq only the electrode arrangement 15, 16 is shown, which is based on FIG and 3 is described in more detail.

Jede Elektrodenanordnung ist zweckmäßig mit nicht gezeigten Mitteln versehen, durch welche die Elektrodenanordnung in den Pfeilrichtungen D1 E konzentrisch zur Oberfläche der Anpreßwalze 6 geschwenkt, und außerdem in radialer Richtung verstellt werden kann, um den optimalen Abstand zasischen der Walzenoberfläche und den Elektroden einzustellen. Dieser beträgt bei einer praktischen Ausführung vorzugsweise etwa 30 mm.Each electrode arrangement is expedient by means not shown provided, through which the electrode arrangement in the arrow directions D1 E concentrically pivoted to the surface of the pressure roller 6, and also adjusted in the radial direction will can to the optimal distance between the roller surface and the electrodes to adjust. In a practical implementation, this is preferably approximately 30 mm.

Die Anordnung von zwei Elektrodenanordnungen 15, 16 empfiehlt sich aus zwei Gründen: erstens kann dadurch die Durchlaufrichtung des Substratbandes 8 beliebig gewählt werden, und zweitens ist es je nach Art und Elektrizitätskonstante des Substratmaterials, der Arbeitsgeschwindigkeit, des gewünschten Farbauftrages etc.The arrangement of two electrode arrangements 15, 16 is recommended for two reasons: firstly, it can change the direction of travel of the substrate strip 8 can be chosen arbitrarily, and secondly, it depends on the type and the constant of electricity the substrate material, the working speed, the desired paint application Etc.

vorteilhaft, an die eine oder die andere Elektrodenanordnung Spannung anzulegen.advantageous to apply voltage to one or the other electrode arrangement to put on.

Dem Substrat-Band gegenüber liegend ist des weiteren ein Ionisator (18) vorgesehen, der im llinblick auf die durch den Pfeil C angegebene Durchlaufrichtung zwischen der Umlenkwalze 9 und der Anpreßwalze 6 angebracht ist.There is also an ionizer opposite the substrate tape (18) is provided, the llinblick on the direction indicated by the arrow C is attached between the deflection roller 9 and the pressure roller 6.

Bei umgekehrter Durchlaufrichtung des Substrat-Bandes ist ein entsprechend zum Druckspalt spiegelbildlich anqeordneter Ionisator 18 vorgesehen. Die Ionisatoren 18 und 18 bewirken eine Ableitung von Ladungen, die sich bereits auf dem Substrat-Band befinden, damit man während des Drucks eine möglichst gleichmäßige Feldverteilung erhält.If the direction of travel of the substrate strip is reversed, a corresponding An ionizer 18 arranged in mirror image to the printing gap is provided. The ionizers 18 and 18 effect a discharge of charges that are already on the substrate tape so that the field distribution is as uniform as possible during printing receives.

Um zu verhindern, daß im Falle eines Substrat-Risses sich Teile desselben um die Anpreßwalze 6 herumwickeln und zwischen die Elektrodenanordnungen 15 bzw. 16 und die Anpreßwalze 6 gelangen, sind Substratableiteinrichtung 26 und 27 vorgesehen, welche nahe an die Anpreßwalze 6 heranreichen. Die Substratbahn läuft durch diese hindurch.In order to prevent parts of the same in the event of a substrate crack around the pressure roller 6 and between the electrode assemblies 15 or 16 and the pressure roller 6 arrive, substrate discharge device 26 and 27 are provided, which come close to the pressure roller 6. The substrate web runs through this through.

Nach einem Substratriss wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Substratriss-Schalter ein lediglich durch das Bezugszeichen 29 angedeuteter Anpreßwalz-Anhebemechanismus betätigt, der die Anpreßwalze 6 in Richtung des Pfeiles H von dem Druckzylinder 1 wegführt.After a substrate crack, one is not shown in the drawing Substrate tear switch is a pressure roller lifting mechanism indicated only by reference numeral 29 actuated, which the pressure roller 6 in the direction of arrow H from the pressure cylinder 1 leads away.

Die von den Elektrodenanordnungen 15 bzw. 16 auf den Anpreßzylinder aufgebrachten Ladungen werden nach einem Abheben nicht mehr über den geerdeten Druck zylinder 1 abgeführt, so daß es zu einer großen Aufladung des Druckzylinders kommt, die zu möglichen hochenergetischen Funkenüberschlägen führen kann.The from the electrode assemblies 15 and 16 on the pressure cylinder Applied charges are no longer above the grounded pressure after being lifted cylinder 1 discharged, so that there is a large charge of the printing cylinder which can lead to possible high-energy arcing.

Diese Aufladung der Anpreßwalze wird verhindert, indem bei einem Anheben derselben ihre Außenfläche in Anlage an einen leitenden und geerdeten Schleifer 28 gerät, und an diesen Gie Ladungen abführt.This charging of the pressure roller is prevented by lifting it the same their outer surface in contact with a conductive and earthed grinder 28 device, and Gie discharges charges at this point.

Figur 2 zeigt schematisch die Elektrodenanordnuna 15 und ihre elektrische Schaltung. Die Elektrodenanordnung 15 enthält - eingebettet in einer isolierenden Gußmasse 22 -eine mit dem einen Pol einer Spannungsquelle verbundene Stromschiene 24. An der Stromschiene 24 sind n-diskrete Spitzenelektroden 251 , 252 , 25n über hochohmige Vorwiderstände R1 R2 ,Rn angeschlossen.Figure 2 shows schematically the electrode arrangement 15 and its electrical Circuit. The electrode arrangement 15 contains - embedded in an insulating Casting compound 22 -a busbar connected to one pole of a voltage source 24. On bus bar 24, n-discrete tip electrodes 251, 252, 25n are across high-resistance series resistors R1 R2, Rn connected.

Die vorderen Enden der Spitzenelektroden stehen über die Vergußmasse 22 hinaus.The front ends of the tip electrodes are above the potting compound 22 addition.

Im Betrieb liegt die Elektrodenanordnung am isolierten Pol (Plus oder Minus) einer Gleichspannungs-Hochspannungsquelle an.During operation, the electrode arrangement is on the insulated pole (plus or Minus) to a DC high voltage source.

Figur 3 zeigt ein konkretes Ausführungsbeispiel für die Elektrodenanordnung 15 bzw. 16. Man erkennt, daß die freien Enden der Spitzenelektroden 251, 252.... in einer Nut 23 münden, die auf einer Seitenfläche des aus der Vergußmasse 22 gebildeten, im dargestellten Falle vierkantartigen Elektrodenkörpers eingesenkt ist. Die freien Spitzen münden in etwa bündig mit der Oberkante des Elektrodenkörpers. Die Spitzenelektrode sind in der Elektrodenanordnung längs einer Geraden angeordnet, wobei sie voneinander gleiche Abstände hahen. In praktischen Beispielen betragen diese Abstände etwa 10 - 30 mm, vorzugsweise etwa 20 mm. Der Abstand, in dem die Elektrodenanordnungen 15, 16 von der Anpreßwalze 6 gehalten werden, beträgt etwa 15 bis 30 mm.FIG. 3 shows a specific exemplary embodiment for the electrode arrangement 15 and 16. It can be seen that the free ends of the tip electrodes 251, 252 ... open into a groove 23, which is formed on a side surface of the casting compound 22, is sunk in the illustrated case square-shaped electrode body. The free Tips open roughly flush with the upper edge of the electrode body. The tip electrode are arranged in the electrode arrangement along a straight line, being separated from each other have the same distances. In practical examples, these distances are around 10 - 30 mm, preferably about 20 mm. The distance at which the electrode assemblies 15, 16 are held by the pressure roller 6 is about 15 to 30 mm.

Die Durchlaufgeschwindigkeiten des Substrat-Bandes 8 betragen bei praktischen Beispielen etwa 10 bis 14 m/sec.The throughput speeds of the substrate belt 8 are at practical examples about 10 to 14 m / sec.

Die Sammelschiene 24 ist wie im Fall der bekannten linienhaften Korona-Elektroden elektrisch niederohmig (R 0,1 Ohm) an der Spannungsquelle angeschlossen. Der Wirkungsgrad der Elektrodensysteme ist dann optimal, wenn die angelegte Spannung und damit die herrschende elektrische Feldstärke einen Funkenüberschlag noch nicht zuläßt. Der Arbeitspunkt in Abhängigkeit von Strom und Spannung ist in Figur 4 dargestellt.The busbar 24 is as in the case of the known linear corona electrodes electrically low-resistance (R 0.1 Ohm) connected to the voltage source. The efficiency of the electrode system is optimal when the applied voltage and thus the The prevailing electric field strength does not yet allow a sparkover. Of the The operating point as a function of current and voltage is shown in FIG.

Der bei einer Elektrodenanordnung ohne die Vorwiderstände R1.... Rn normalerweise fließende Kurzschlußstrom von 1 mA ist bei der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung durch die Vorwiderstände auf Durchschnittswerte von 200 p A I 100 wo A herabgesetzt.With an electrode arrangement without the series resistors R1 .... Rn normally flowing short-circuit current of 1 mA is in the electrode arrangement according to the invention reduced to average values of 200 p A I 100 wo A by the series resistors.

Berechnungsbeispiel: Klemmenspannung des Hochspannungsgenerators UK max = 30 KV im Leerlauf.Calculation example: terminal voltage of the high voltage generator UK max = 30 KV when idling.

Kurzschlußstrom ohne Widerstand in der Spitze IK = 1 mAR. = 30 MA Dieser Gesamtstrom reicht im Falle eines Uberschlages zur Zündung eines Toluol-Luftgemisches aus. Bei der Verwendung der Vorwiderstände von z.B. Rv = 100 M Qin jeder Spitze errechnet sich der Maximalstrom pro Spitze Der auf diesen Wert begrenzte Strom läßt die Energie bei Funkenüberschlag auf etwa 1/16 absinken, was nicht mehr ausreicht, um das Lösungsmittel-Luftgemisch zu zünden.Short-circuit current without resistance in the tip IK = 1 mAR. = 30 MA This total current is sufficient in the event of a flashover to ignite a toluene-air mixture. When using the series resistors of, for example, Rv = 100 M Qin each peak, the maximum current per peak is calculated The current, which is limited to this value, causes the energy in the event of a sparkover to drop to about 1/16, which is no longer sufficient to ignite the solvent-air mixture.

Claims

Claims printing machine with an electrostatic substrate pressure, with a printing cylinder which is overridden by a printing ink, with means for feeding a substrate to be printed with the printing dye on the printing cylinder and with a pressure roller, which the substrate to be printed mechanically against a Surface portion of the printing cylinder is pressed, wherein the electrostatic substrate pressing device contains at least one electrode arrangement provided with discrete tip electrodes, which by applying a high voltage between the printing cylinder and the tip electrodes transfers charges by corona discharge to the pressure roller opposite them, characterized in that the power supply to the tip electrodes at least is decoupled for various discrete subsets of the tip electrodes, where in each of the subgroups of the maximum through one of their peaks in the event of a short circuit flowing current is limited to a value that is smaller than that for the respective Atmosphere critical breakdown current.

2. Printing machine according to claim 1, characterized in that the maximum current flowing through a peak to about 10 to about 30%, preferably is limited to about 15 to about 25% of the short-circuit current that without Decoupling or current limitation tlielsen wtlrde.

3. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that each tip electrode of the electrode arrangement with respect to all other tip electrodes is decoupled with regard to the power supply.

4. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that each electrode arrangement (15, 16) has at least one low-impedance connected busbar (24) to which the individual tip electrodes (251 ... 25n) or the discrete Subgroups of the tip electrodes are connected via high-resistance series resistors (R1 ... Rn) are.

5. Printing machine according to claim 4, characterized in that the Resistance values of the individual series resistors (R1..psn) about 1.5 to about 5 times, preferably 1.8 to about 3.2 times the internal resistance, which the electrode arrangement (15, 16) without the series resistors in the event of a short circuit.

6. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the resistance values of the series resistors (R1..Rn) about 50 to about 150 MA, preferably about 75 to about 100 Mn.

7. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that all tip electrodes (251..25n) and series resistors are dimensioned equally and that the free ends of the tip electrodes lie in one plane.

8. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the tip electrodes (251.. 25n) <uidistant from one another and / or longitudinally are arranged from a straight line and are preferably @uer to the pressure roller (6) extend.

9. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the busbar, the series resistors and the tips in an insulating mass (22) are embedded in such a way that only the free ends of the tip electrodes protrude from this.

10. Printing machine according to one of the preceding claims, characterized in that that the free ends of the tip electrodes are set back in a manner known per se in a groove (23) of the electrode body formed from the insulated mass (22) are appropriate.

11. Printing machine with an electrostatic substrate pressing device, printing cylinder transferred with a printing ink, with means for feeding one with the printing ink on the printing cylinder printing substrate and with a pressure roller, which the substrate to be printed mechanically against a Surface portion of the printing cylinder is pressed, wherein the substrate pressing device contains at least one electrode arrangement provided with discrete tip electrodes, which by applying a high voltage between the pressure cylinder and the tip electrodes transfers charges by corona discharge to the pressure roller opposite them, in particular according to one of the preceding claims, characterized by at least a deflector (26,27) which is arranged adjacent to the pressure roller (6) so that it prevents the substrate tape (8) from tearing or parts thereof get between the pressure roller and the free ends of the tip electrodes.

12. Printing machine with an electrostatic substrate pressing device, with a printing cylinder transferring printing ink, with means for guiding a substrate to be printed with the printing dye on the printing cylinder and with a pressure roller which mechanically presses the substrate to be printed against a surface section of the printing cylinder, the electrostatic substrate annressing device contains at least one electrode arrangement provided with discrete tip electrodes, Which by applying a high voltage between the printing cylinder and the tip electrodes the pressure roller overlying them transfers charges by corona discharge, and with a mechanism for lifting the pressure roller for the purpose of inserting the substrate tape between the pressure roller and the pressure cylinder, in particular according to one of the above Claims characterized by a device (e.g. 28) which has a strong charge the pressure roller lifted off in front of the impression cylinder by the electrode arrangement prevented.

13. Printing machine according to claim 12, characterized in that the Device from a delay circuit arises, which lifts the pressure roller prevented until the corona is switched off.

14. Printing machine according to claim 13, characterized in that the Delay circuit consists of a delayed protection relay that is connected between a substrate crack switch and an operating protection for the pressure roller lifting mechanism is switched.

15. Printing machine according to claim 12, characterized in that the Device consists of a conductive and earthed wiper (28), which is in front of or unmittelelhar after lifting the pressure roller from the impression cylinder in engagement with the pressure roller is brought.