用于运行印刷机的UV-硬化设备的方法与流程
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的方法。
本发明所属的技术领域是基底(尤其是纸、纸板或塑料薄膜)上的印刷流体(可聚合的印刷颜料、亮油或油墨)的硬化
背景技术：
所述硬化可全面地或区段式地进行。如果基底的规格宽度小，则全面硬化会导致不必要的高能量消耗。此外，规格宽度以外可能会出现干扰性的散射辐射。ep1302735b1描述了根据印刷图像的辐射处理。在此，然而使用红外辐射进行干燥，也就是说，印刷流体通过被带入热进而通过溶剂的蒸发得以干燥。该文献未探讨被用于干燥的装置或其组件的冷却。
所述硬化可暂时中断。ep2907527a1描述了一种uv-辐射器(譬如用于彻底硬化亮油、粘接剂或塑料)。为了避免损坏基底，可在中断生产过程时关断该辐射器。为了使辐射器能在这种中断之后迅速再次运行，于是对辐射器在停机期间使用加热元件进行调温。此外，该文献也描述了一种用于所述辐射器的空气冷却装置。
已知的用于硬化印刷流体的uv-led-辐射器具有多个模块，这些模块可单个控制并进行共同液体冷却。在运行这种装置时，可能需要关断一些模块。譬如，在印刷较小规格宽度的基底时，关断边缘区域中的模块(也即那些位于承印材料以外的模块)。因为这些已关断的模块仍与处于运行中的模块进行共同液体冷却，因此可能出现冷凝物沉积在已冷却的模块上的问题。所述冷凝物可以是周围空气中的湿气。如果稍后再运行这些模块，则还可能出现这些模块无法实现令人满意的干燥结果或者甚至受到损坏的问题。
技术实现要素：
在此背景下，本发明的任务在于，提出一种相对于现有技术有所改善的方法，该方法能够实现：使uv-硬化设备的单个uv-led-辐射器不在硬化模式中运行，并且在此避免由冷凝物所导致的问题。
该任务根据本发明通过根据权利要求1所述的方法解决。本发明有利的进而优选的改进方案由从属权利要求以及说明书和附图得出。
根据本发明的用于运行印刷机的uv-硬化设备的方法，其中，uv-硬化流体被施加至沿着输送方向运动的、具有承印材料宽度的承印材料上，并且该uv-硬化流体被所述设备的至少一个采用液体冷却的第一uv-led-辐射器的uv-辐射至少在该第一uv-led-辐射器的作用区域中硬化，其特征在于，第一uv-led-辐射器在硬化模式中以第一功率运行，并且至少一个采用液体冷却的第二uv-led-辐射器在不同于硬化模式的调温模式中以低于第一功率且不为零的第二功率运行，其中，如此选定第二功率进而如此选定已冷却的第二uv-led-辐射器的至少一个led-组件的温度，以使得led-组件无冷凝物(尤其是冷凝水)。
根据本发明，干扰性或者甚至损坏性冷凝物形成(譬如空气湿气)可通过在调温模式中的运行得以避免，并以不受干扰进而有利的方式执行所述uv-硬化。由此，第二uv-led-辐射器首先看似矛盾地既被(以液体)冷却，又被(电地)调温(尤其是升温或加热)。
根据本发明的方法可普遍应用于生产机器和涂层生产线中，尤其是胶版印刷机(uv-印刷颜料和亮油)和油墨印刷机(uv-油墨和亮油)中。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：已冷却的第二uv-led-辐射器的至少一个led-组件的温度高于露点温度(taupunkttemperatur)。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：第一uv-led-辐射器在垂直于输送方向且平行于承印材料宽度方向的横向方向上布置在第一位置上，并且第二uv-led-辐射器在所述横向方向上布置在不同于第一位置的第二位置上。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：第一位置位于相应于承印材料宽度的规格区域以内，并且第二位置位于所述规格区域以外。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：第一位置位于相应于承印材料印刷区域的主题区域(sujetbereich)以内，并且第二位置位于所述主题区域以外。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：所述设备通过由至少两个第一uv-led-辐射器所组成的第一组以及通过由至少两个第二uv-led-辐射器所组成的第二组运行，并且根据规格区域的大小确定出所述设备的哪些led-辐射器被配置给第一组并且所述设备的哪些led-辐射器被配置给第二组。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：在硬化模式和调温模式中以相同的冷却功率进行冷却。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：根据冷却功率选定第二功率。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：第一uv-led-辐射器和第二uv-led-辐射器被共同冷却(也即连接至同一冷却剂回路)。能够以有利的方式取消(具有附加切换阀地)单独地冷却单个辐射器。但替换地，也可行的是，第一uv-led-辐射器和第二uv-led-辐射器被分开地冷却，尤其是经由各自的、可单个切换的阀连接至冷却剂回路。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：第二功率处于第一功率的5％至30％的范围内、优选10％至20％的范围内。
本发明的一种优选的改进方案的特征可在于：采用液体冷却的至少一个另外的uv-led-辐射器在不同于硬化模式的调温模式中以低于第一功率且不为零的第二功率运行。所述另外的uv-led-辐射器可与第一和/或第二uv-led-辐射器错开地布置，譬如沿着输送方向和/或垂直于输送方向。
附图说明
接下来参考附图基于优选的实施例进一步描述本发明及其优选的改进方案。为了更加清晰明了，在附图中相互对应的元件以相同的附图标记表示和仅重复的附图标记被部分省去。
附图示出：
图1：硬化设备和基底的俯视图；
图2：硬化设备的侧视图；
图3：硬化模式和调温模式的图表。
具体实施方式
图1示出了具有硬化设备2的印刷机1的局部图。所述硬化设备2用于uv-硬化具有承印材料宽度3'的承印材料或基底3。在承印材料上，至少部分地(优选根据印刷图像)施加有流体4。在此，流体4是uv-硬化流体，譬如uv-印刷颜料、uv-亮油或者uv-油墨。承印材料沿着输送方向5运动经过印刷机。垂直于输送方向且平行于承印材料宽度的方向上，延伸有所谓的横向方向6。承印材料具有规格区域8。该规格区域8相应于承印材料宽度3'。此外，承印材料具有主题区域7。该主题区域7相应于承印材料被加载流体的区域或者(在输送方向上延伸的)区。印刷机具有可印刷的最小和最大规格区域。所示出的是中等规格区域。
uv-硬化设备2包括多个uv-led-辐射器。这些辐射器并排地布置并且在此至少遮盖所述规格区域8(优选遮盖整个印刷机宽度或最大规格区域)。硬化设备2基本上平行于所述横向方向布置。硬化设备2包括第一uv-led-辐射器10a至10d(辐射器10a位于位置6a上)，这些第一uv-led-辐射器10a至10d的布置对应于主题区域7(或者换言之：对应于主题区域的这类辐射器被称为第一辐射器)。此外，硬化设备2包括第二uv-led-辐射器11a至11d(辐射器11b位于位置6b上)，所述第二uv-led-辐射器11a至11d布置在规格区域以外。最后，硬化设备2也包括另外的第二uv-led-辐射器12a和12b，这些另外的第二uv-led-辐射器12a和12b虽然布置在主题区域以外，然而仍布置在规格区域8以内。在所示出的示例中，第一uv-led-辐射器10a至10d处于激活状态，并且第二uv-led-辐射器11a至11d和12a及12b处于基本未激活状态(也即基本上不处于硬化运行状态)。承印材料上的流体4的干燥由此仅借助于第一uv-led-辐射器10a至10d实现。换言之：这些第一uv-led-辐射器10a至10d在硬化模式m1中运行，而其它uv-led-辐射器不在硬化模式中运行。取而代之地，这些其它uv-led-辐射器根据本发明在不同于硬化模式的调温模式m2中运行。如果基底规格和/或印刷任务进而主题发生变化，则第一辐射器可变成第二辐射器，反之亦然。
在硬化模式m1中运行的uv-led-辐射器10a至10d构成激活的、处于硬化运行状态中的第一组10'，并且，在调温模式m2中运行的uv-led-辐射器11a至11d和12a及12b构成基本非激活的第二组11'和12'。在最大规格宽度以及主题具有规格宽度且非中断的情况下或在相应的印刷任务的情况下，也可将所有辐射器激活(即处于硬化模式m1中)。在不同于此的印刷任务中，至少一个辐射器基本处于非激活状态(即处于调温模式m2中)。在规格小于最大规格的情况下，譬如对设备2的边缘区域中的辐射器执行上述情况。
硬化设备2也可具有不止所示出的uv-led-辐射器，譬如具有20个以上uv-led-辐射器。这类硬化设备的第一和第二组10',11'和12'可具有任意多个uv-led-辐射器并且任意地布置在硬化设备的宽度上。因此，图1所示的硬化设备的构造仅应被理解成单独选出的示例。
为清楚起见，图2所示的硬化设备的侧视图限制在两个uv-led-辐射器10a和11b，其中示例性地描述所述辐射器10a：示出了用于产生uv-辐射14的led-组件或者排列13。与所示不同地，led-组件也可包括仅一个单独的led。由led-组件所产生的uv-辐射限定出uv-led-辐射器的作用区域15。uv-led-辐射器具有包括各led-组件的电路板16。同样，uv-led-辐射器具有多个光学透镜17，该光学透镜17布置在led-组件前方并且形成uv-辐射。在这些透镜前方又布置有譬如玻璃材质的uv-透射覆盖件。各led-组件的每个uv-led的uv-辐射穿过各透镜以及覆盖件并最终在作用区域中到达基底3上。
上述两个uv-led-辐射器10a和11b分别被液体冷却。为此设置有液体冷却设备20。电路板16坐置在连接至冷却剂回路22的冷却体21上。与在此示出不同地，这些电路板也可坐置在一共同的冷却体上。控制设备25控制所述冷却剂回路22的冷却功率(譬如通过每单位时间的冷却液体通流量)。在图2中可看出的是，上述两个冷却体21在冷却剂回路中并联。在所示出的示例中，上述两个冷却体仅能被共同冷却。然而也可行的是，在回路中设置可单个地接通进而能够将每个冷却体21个别地譬如在0％至100％之间冷却的阀。
控制设备23给电路板16供电。在此，每个电路板16可借助该控制设备进行个别地控制。根据本发明，第一uv-led-辐射器10a在硬化模式m1中运行。为此，该第一uv-led-辐射器10a通过所述控制设备以(相对)较高的功率(硬化功率)运行。第二uv-led-辐射器11b在调温模式m2中运行并且为此通过所述控制设备以(相对)较低的不为零的功率运行。根据本发明，基本上非激活的(即在当前印刷任务中不被用于硬化的)第二uv-led-辐射器不以为零的电功率运行，而是以对应于调温模式m2的功率(高于零且低于硬化功率)运行。在该功率下，第二uv-led-辐射器被这样地调温(尤其是升温)，使得基本上避免了第二uv-led-辐射器的组件(尤其是其led-组件13、透镜17或覆盖件18)上的特别是空气湿气的冷凝。
计算机24(该计算机24可譬如设置在印刷机1的操作台中)与用于电控制(或控制)冷却的上述两个控制设备23及25连接。在此，计算机24可用于在给定的冷却功率的情况下调节设定足以避免冷凝物的调温功率。计算机24也可与用于测量空气湿度的(未示出的)传感器连接并在调节设定时考虑到相应的测量值。
图3所示的图表既示出了硬化模式m1，也示出了调温模式m2。可看出的是，第一uv-led-辐射器10a以第一(硬化)功率p1运行。还可看出的是，第二uv-led-辐射器11b以第二(调温)功率p2运行，所述第二功率p2低于所述第一功率。在上述两个功率p1和p2之间存在临界功率p'，该临界功率p'构成硬化模式m1与调温模式m2之间的界限。第一功率p1高于临界功率，并且第二功率p2低于临界功率。
图3中也可看出温度。温度t1相应于已调温的第二uv-led-辐射器的(第二)led-组件的温度。温度t2相应于该led-组件的露点温度或液化温度(betauungstemperatur)，并且温度t3相应于液体冷却设备20的冷却温度。第二uv-led-辐射器11b的温度t1高于露点温度t2。根据本发明，基本非激活的第二uv-led-辐射器11b也由此通过(电)功率p2而实现高于露点温度的温度水平t1，进而避免了第二uv-led-辐射器被冷却到低于露点温度t2的温度t3，以及避免了干扰性的冷凝物形成。第一uv-led-辐射器10a或所配属的(第一)led-组件13的温度t4高于t1。
附图标记列表
1印刷机
2硬化设备
3承印材料
3'承印材料宽度
4流体
5输送方向
6横向方向
7主题区域
8规格区域
10a-d第一uv-led-辐射器
11a-d第二uv-led-辐射器
12a,b第二uv-led-辐射器
10'第一组
11'第二组
12'第二组
13led-组件
14uv-辐射
15作用区域
16电路板
17透镜
18覆盖件
20液体冷却设备
21冷却体
22冷却剂回路
23控制设备
24计算机
25控制设备
30冷凝物
m1硬化模式
m2调温模式
p1第一功率
p2第二功率
p'临界功率
t1第一led-组件的温度
t2露点温度
t3冷却温度
t4第二led-组件的温度
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