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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung eines Flüssigkeitsniveaus, insbesondere des Farbsumpfes in einer Rundschablone einer Rotationsschablonendruckmaschine, mit Hilfe eines auf das Flüssigkeitsniveau gerichteten, aus einer Düse austretenden Luftstrahles.
Einrichtungen, die nach diesem Verfahren arbeiten, sind bekannt, u. zw. unter anderem auch zur Niveauregelung des Farbsumpfes in Rundschablonen. Die Funktionsweise einer solchen Einrichtung ist folgende : taucht die als Messfühler dienende Düse in die Flüssigkeit, deren Niveau zu regeln ist, ein, dann wird das Ausströmen von Luft aus der Düse verhindert und es baut sich im Zuleitungssystem ein Druck auf, der auf einen Druckschalter wirkt und diesen derart betätigt, dass der Schaltkreis der Farbförderpumpe unterbrochen wird. Beim Sinken des Flüssigkeitsniveaus sinkt auch der Druck in der Zuleitung zur Düse, aus welcher nunmehr die Luft ungehindert ausströmen kann.
Dadurch wird der Druckschalter in dem Sinne betätigt, dass die Farbflüssigkeitsförderpumpe wieder eingeschaltet wird und so lange Flüssigkeit fördert, bis die Düse durch das steigende Flüssigkeitsniveau wieder verschlossen wird.
Bei einer derartigen Einrichtung zur Niveauregelung kann es vorkommen, dass die Öffnung der Düse verklebt, wenn das Niveau einer höherviskosen Flüssigkeit geregelt werden soll. Dies könnte man zwar durch hohe Luftaustrittsgeschwindigkeiten aus der Düse verhindern, doch haben höhere Luftaustrittsgeschwindigkeiten wieder den Nachteil, dass sie bei schaumgefährdeten Flüssigkeiten eine Schaumbildung begünstigen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das eingangs genannte Verfahren in dem Sinne zu verbessern, dass ein Verkleben der Düse verhindert wird, trotzdem aber hohe Luftaustrittsgeschwindigkeiten vermieden werden, so dass die Gefahr einer Schaumbildung in der Flüssigkeit, deren Niveau geregelt werden soll, praktisch ausgeschlossen ist.
Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass in Abhängigkeit von der Zunahme des Überdruckes der Luft in der Düse die zufliessende Menge der Flüssigkeit verringert wird.
Eine geeignete Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Düse, aus welcher ein auf die Oberfläche der Flüssigkeit gerichteter Luftstrahl austritt, besteht erfindungsgemäss darin, dass in der Zuleitung zur Düse eine an sich bekannte Leitungseinengung, deren Querschnitt kleiner als der Austrittsquerschnitt der Düse ist und die aus einem Sammelbehälter gespeist wird, sowie ein auf den statischen Druck in der Leitungsverengung ansprechender Druckschalter zur Steuerung des Antriebes der Flüssigkeitsförderpumpe vorgesehen ist.
Die Leitungseinengung bewirkt eine starke Drosselung des Luftmengenstromes, so dass die Luftmenge, die aus der Düse austritt, infolge des grösseren Querschnittes der Düse eine relativ kleine Austrittsgeschwindigkeit besitzt. Bei kleinen Austrittsgeschwindigkeiten besteht aber praktisch keine Gefahr einer Schaumbildung in der Flüssigkeit. Sollte es ferner einmal vorkommen, dass die Düse auch noch über dem Flüssigkeitsniveau verstopft bzw. verklebt ist, dann baut sich trotz der Leitungsverengung in der Zuleitung zur Düse ein statischer Druck auf, der so lange wirksam ist, bis der Materialpfropfen, der die Luftdüse verstopft, herausgepresst ist.
Für die Regelung des Flüssigkeitsniveaus kann man vom Druck oder von der Strömungsgeschwindigkeit in der Leitungseinengung ausgehen, z. B. derart, dass ein den statischen Druck in der Leitungsverengung anzeigendes Druckmessgerät (im Fall der Niveaumessung) oder ein auf den statischen Druck in der Leitungseinengung ansprechender Druckschalter (im Falle der Niveauregelung), letzterer zur Steuerung des Antriebes der Flüssigkeitsförderpumpe, vorgesehen ist.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein. Fig. l zeigt den schematischen Querschnitt einer Druckstation für eine Rotationsschablonendruckmaschine, Fig. 2 zeigt das Schema eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Niveauregelung, wobei Fig. 2 mit Fig. 1 derart in Beziehung steht, dass die linke obere Partie der Fig. 2 etwa eine vergrösserte Darstellung eines Schnittes gemäss II-II darstellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Druckstation einer Rotationsschablonendruckmaschine weist eine Rundschablone --l-- auf, die stirnseitig am Maschinengestell rotierbar gelagert ist. Unter der Warenbahn--2--und dem
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Rundschablone--l--an der Schabloneninnenwandung abwälzt. Der Drehsinn der Rundschablone-l-- und der Rollrakel--5--ist durch Pfeile angedeutet. Ferner ist die Transportrichtung der Warenbahn--2-- durch einen Pfeil gekennzeichnet.
Die Druckfarbe wird dem Inneren der Rundschablone--l--durch ein Farbrohr--6--zugeführt. Aus diesem Farbrohr tropft die Druckfarbe durch Öffnungen --7-- hindurch nach unten und bildet neben der Rollrakel--5--den Farbsumpf--8--, aus dem die Rollrakel die Druckfarbe durch die Sieböffnungen der Rundschablone hindurch auf die Warenbahn presst.
Zur Konstanthaltung des Niveaus des Farbsumpfes --8-- ist eine Einrichtung zur Niveauregelung vorgesehen, wobei über dem Farbsumpf--8--eine Düse--9--als Messfühler angeordnet ist.
Der Aufbau und die Funktionsweise dieser Einrichtung zur Niveauregelung ist aus Fig. 2 ersichtlich. In Fig. 2 ist von der Druckstation der Rotationsschablonendruckmaschine ein Teil der Wand der Rundschablone ein Teil des Farbrohres--6--sowie der Farbsumpf--8--dargestellt. An die Douse-9-, welche-wie ausgeführt-der Messfühler der Einrichtung zur Niveauregelung des Farbsumpfes --8-- ist,
schliesst sich eine Zuleitung --10-- an. Im Verlaufe dieser Zuleitung befindet sich eine Leitungseinengung
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wobei der Durchtrittsquerschnitt --12-- der Leitungseinengung --11-- im Vergleich zum Durchtrittsquerschnitt der Zuleitung --11-- und insbesondere im Vergleich zum Durchtrittsquerschnitt --14-- der Düse --9-- schr klein gehalten ist. Zur Anspeisung der Zuleitung --10-- dient ein Sammelbehälter--15--, innerhalb welchem ein konstanter Druck zwischen 5 bis 100 mm Wassersäule aufrechterhalten wird. An den Sammelbehälter können mehrere Zuleitungen --10-- angeschlossen sein, wenn mehrere Einrichtungen zur Niveauregelung erforderlich sind, was z. B. bei Mehrfarbenrotationsschablonendruckmaschinen der Fall ist.
Jede der Rundschablonen einer solchen Maschine bedarf nämlich einer eigenen Einrichtung zur Niveauregelung. Die Aufrechterhaltung des konstanten Druckes im sammelbehälter --15-- erfolgt zweckmässigerweise entweder durch die Beschickung dieses Behälters über ein Gebläse mit konstanter Kennlinie oder dadurch, dass die Liefermenge eines Gebläses wesentlich über der Summe der zu den Düsen abgeführten Luftmenge liegt. Um dies zu erreiche, ist am Sammelbehälter--15-ein Auslassstutzen--16-- mit grossem Querschnitt vorgesehen, dessen effektiver Austrittsquerschnitt durch Blenden--17--einstellbar ist.
In der Wandung der Leitungseinengung--11--ist eine Bohrung--18--vorgesehen, welche zur Messung des statischen Druckes in der Verengung dient. Hiezu schliesst sich an die Bohrung--18--eine Messleitung-19-an, die zu einem Membrandruckschalter-20-führt.
Die Wirkungsweise der Niveauregelung ist nun folgende : Strömt Luft aus der Düse --9--, dann ergibt sich auf Grund der Unterschiede der Querschnitte-11 und 14-eine sehr hohe Strömungsgeschwindigkeit in der Leitungseinengung --11--. Hiedurch ergibt sich im Bereich der Leitungseinengung--11--ein geringer statischer Druck und das Schaltglied--21--des Druckschalters--20--befindet sich in der in Fig. 2 dargestellten Stellung, d. h. der Stromkreis für den Elektromotor --22-- der Flüssigkeitsförderpumpe --23--
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Steigt das Flüssigkeitsniveau des Farbsumpfes--8--, so wird der Durchtrittsquerschnitt--14--der Düse --9-- abgeschlossen, der Luftaustritt wird stark verlangsamt, die Strömungsgeschwindigkeit in der Leitungseinengung --11-- fällt ab und der statische Druck steigt hier an. Der Druckschalter--20-bekommt hiedurch einen höheren Druck zugeleitet. Dadurch hebt sich das Schaltglied--21--und der Stromkreis des Elektromotors--22--ist unterbrochen. Es wird keine Farbe aus dem Farbbehälter--23-- gefördert.
Die beim Schablonendruck angewendeten Farbstoffe neigen einerseits zum Schäumen und können anderseits ein Verkleben der Öffnung der Düse bewirken. Beides lässt sich durch die erfindungsgemässe Einrichtung verhindern. Durch die Leitungseinengung--11--wird der Luftmengenstrom derart stark gedrosselt, dass die Luftmenge, die aus dem Durchtrittsquerschnitt--14--der Düse--9--austritt, zufolge der hier sehr grossen Offnungsweite nur noch eine kleine Austrittsgeschwindigkeit bewirkt. Bei kleinen Luftaustrittsgeschwindigkeiten ist aber die Gefahr einer Schaumbildung in der Flüssigkeit gering. Trotz dieser geringen Luftaustrittsgeschwindigkeiten wird eine verstopfte oder verklebte Düse selbsttätig frei, indem sich in
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--10-- eingeschwindigkeit einen geringen Wert aufweist.
Ausserdem sinkt der statische Druck in der Leitungseinengung --11-- und der Druckschalter --20-- schaltet um, d. h. die Flüssigkeitsförderpumpe--23--fördert wieder.
Um ein Verkleben der Düse--9--möglichst zu vermeiden, ist es auch zweckmässig, das Mundstück der Düse--9--aus einem klebstoffabweisenden Material, z. B. Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen, herzustellen.
Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel einer Niveauregelung für den Farbsumpf in einer Rundschablone nicht beschränkt. Die Einrichtung gemäss Fig. 2 lässt sich vielmehr zur Konstanthaltung des Flüssigkeitsniveaus in einem beliebigen Flüssigkeitsbehälter verwenden.
Ferner ist man zur Messung bzw. Regelung des Flüssigkeitsniveaus nicht auf die Verwendung eines an die Leitungseinengung angeschlossenen Druckmessgerätes bzw. eines Druckschalters beschränkt. Beispielsweise könnte man auch mit NTC-Widerständen arbeiten, von denen einer vor der Leitungseinengung und ein weiterer in der Leitungserweiterung anzuordnen ist. Beim Durchströmen der Luft, also wenn die Düse bei niedrigem Flüssigkeitsniveau frei ist, wird der in der Leitungsverengung liegende NTC-Widerstand stärker abgekühlt als der andere. Werden beide NTC-Widerstände in Form einer Brückenschaltung zusammengeschlossen und der Diagonalstrom der Messbrücke durch ein empfindliches Galvanometer od. ähnl. Gerät gemessen, dann gewinnt man hieraus ein Mass für den Luftmengenstrom durch die Düse.