DD296640A5 - DEVICE FOR MATERIAL SUPPLY OF FOLDING AND LIGHTING SYSTEMS ON ROTARY PRINTING MACHINES - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Materialversorgung von Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen an Rotationsdruckmaschinen mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a device for material supply of Falzklebe- and moistening on rotary printing machines with the features in the preamble of the main claim.
Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen werden mit unterschiedlichen Materialien beschickt, beispielsweise Klebstoffen oder dem sogenannten Softening, einer Lösung mit entspanntem Wasser zum Anfeuchten der Papierbahn für eine saubere und beschädigungsfreie Falzbildung. Die Materialien sollen an der Auftragsdüse in einem möglichst dünnen und dabei stetigen Strom austreten. Der Fluidstrom muß dabei an die Papierbahngeschwindigkeit der Rotationsdruckmaschine angepaßt werden. Problematisch ist hierbei, daß die Bahngeschwindigkeiten moderner Rotationsdruckmaschinen sehr hoch liegen, zum Beispiel 13 bis 15 Meter pro Sekunde, während gleichzeitig im Materialversorgungssystem für die Falzklebe-und Befeuchtungsanlage nur relativ niedrige Versorgungsdrücke zur Verfügung stehen oder erwünscht sind.Folder gluing and moistening systems are charged with different materials, for example adhesives or softening, a solution with relaxed water for moistening the paper web for a clean and damage-free seaming. The materials should emerge at the application nozzle in a stream that is as thin and steady as possible. The fluid flow must be adapted to the paper web speed of the rotary printing machine. The problem here is that the web speeds of modern rotary printing presses are very high, for example, 13 to 15 meters per second, while at the same time in the material supply system for Falzklebe and humidification only relatively low supply pressures are available or desired.
Vorbekannte Materialversorgungssysteme haben Schwierigkeiten, einen gleichmäßigen Auftrag zu ermöglichen. Dies liegt auch daran, daß die Variation der Durchflußmengen bisher nur über die Regelung des Förderdruckes und die Düsenveränderung möglich war. Die Möglichkeiten der Druckregelung versagen dann, wenn mehrere Auftragsdüsen zentral versorgt werden, dabei aber unterschiedlich weit entfernt und/oder mit differierenden Einbauhöhen angeordnet sind. Um eine gleichmäßigePreviously known material supply systems have difficulties to allow a uniform order. This is also because the variation of the flow rates was previously possible only on the control of the delivery pressure and the nozzle change. The possibilities of pressure control fail if several application nozzles are supplied centrally, but at different distances and / or arranged with different installation heights. To get a uniform
Versorgung sicherzustellen, muß der Druck auf die Auftragsdüse mit den ungünstigsten Bedingungen eingestellt werden, was zu einem Überschuß an anderen Auftragsdüsen führt. Ein Eingriff an der Auftragsdüse selbst, beispielsweise durch Austausch des Düsenrohres, ist aufwendig und kann die bestehenden Probleme auch nicht zufriedenstellend lösen.To ensure supply, the pressure on the application nozzle must be set in the most unfavorable conditions, resulting in an excess of other application nozzles. An intervention on the application nozzle itself, for example, by replacing the nozzle tube, is complicated and can not solve the existing problems satisfactorily.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur besseren Materialversorgung aufzuzeigen, die eine sichere Beherrschung auch kleiner Durchflußmengen bei niedrigen Drücken und insbesondere unterschiedlichen Papierbahngeschwindigkeiten erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide a way to better material supply, which allows a secure mastery of small flow rates at low pressures and in particular different paper web speeds.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruches.The invention solves this problem with the features of the main claim.
Die Anordnung eines Dosierventiles in der Leitung des Materialversorgungssystems vor der Auftragdüse erlaubt eine selektive Durchflußmengeneinstellung ohne negative Auswirkungen auf den Versorgungsdruck. Der Volumenstrom tritt gleichmäßig und pulsationsfrei an der Auftragsdüse aus. Er läßt sich dabei schnell und auf einfache Weise auf den gewünschten Wert einstellen und an unterschiedliche Papierbahngeschwindigkeiten anpassen. Dabei lassen sich die Störgrößen, wie zum Beispiel unterschiedliche Leitungsverluste, Temperatur- und Druckschwankungen, Viskositätsänderungen und Reibungsverluste weitestgehend eliminieren oder ausgleichen.The arrangement of a metering valve in the line of the material supply system in front of the application nozzle allows a selective flow adjustment without negative effects on the supply pressure. The volume flow emerges uniformly and without pulsation at the application nozzle. It can be quickly and easily set to the desired value and adapted to different paper web speeds. The disturbances, such as different line losses, temperature and pressure fluctuations, viscosity changes and friction losses can be largely eliminated or compensated.
Ein Dosierventil im Materialversorgungssystem hat nicht nur Vorteile, wenn die Versorgungsdrücke aus anlagenspezifischen Gründen niedrig sein sollen. Das Dosierventil ermöglicht auf der anderen Seite nämlich auch eine deutliche Erhöhung des Versorgungsdruckes, da durch den Druckabfall im Dosierventil der Auftragedruck an der Auftragsdüse trotzdem wünschenswert niedrig bleibt. Eine Druckerhöhung im Materialversorgungssystem bis zum Dosierventil hat dabei den Vorteil, daß die Leitungsdurchmeser verkleinert werden können, während andererseits eine Materialbeförderung auch über noch größere Entfernungen möglich ist. Auch lassen sich dickflüssigere Flüssigkeiten fördern. Insgesamt wird ferner der Einfluß der im Materialversorgungssystem vorhandenen Störgrößen mit steigendem Versorgungsdruck verringert. Die mit einem solchen Materialversorgungssystem ausgerüstete Falzklebe- und Befeuchtungsanlage kann effektiver und wirtschaftlicher arbeiten.A metering valve in the material supply system not only has advantages if the supply pressures for system-specific reasons are to be low. On the other hand, the metering valve also allows a considerable increase in the supply pressure, since the pressure drop in the metering valve nevertheless makes the application pressure at the application nozzle desirable low. An increase in pressure in the material supply system to the metering valve has the advantage that the Leitungsdurchmeser can be reduced, while on the other hand a material transport over even greater distances is possible. Also, thicker liquids can be promoted. Overall, the influence of existing in the material supply system disturbances is further reduced with increasing supply pressure. Equipped with such a material supply system Falzklebe- and moistening system can work more effectively and economically.
Je nach Art und Größe des Materialversorgungssystems kann ein einzelnes Dosierventil genügen, an dem mehrere Auftragsdüsen angeschlossen sind. Günstiger ist es jedoch, jeder Auftragsdüse ein eigenes Dosierventil vorzuschalten. Die Dosierventile können von Hand eingestellt werden, wobei die Bedienung ebenfalls manuell oder maschinell über einen Elektromotor oder eine sonstige Stelleinrichtung erfolgen kann. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Dosierventil möglichst nahe an der zugehörigen Auftragsdüse zu plazieren, damit der Bediener den Auftrag kontrollieren und dementsprechend das Dosierventil einstellen kann.Depending on the type and size of the material supply system, a single metering valve may be sufficient to which several application nozzles are connected. It is more favorable, however, to precede each application nozzle with its own metering valve. The metering valves can be adjusted by hand, wherein the operation can also be done manually or by machine via an electric motor or other adjusting device. In this case, it is advisable to place the dosing valve as close as possible to the associated application nozzle so that the operator can control the order and adjust the dosing valve accordingly.
In der optimalen Ausführungsform wird das Dosierventil automatisch eingestellt. Es ist dazu mit einem nachgeschalteten Durchflußmeßgerät und einem Regelkreis verbunden. In dieser Anordnung werden nicht nur Störeinflüsse ausgeregelt. Über einen im Regelkreis integrierten, vorzugsweise mikroprozessorgesteuerten Rechner läßt sich auch eine Schnittstelle zur Rotationsdruckmaschine schalten, so daß deren Einstellungen, insbesondere die Papierbahngeschwindigkeit, auf das Materialversorgungssystem übernommen werden können. Der Rechner kann als separates Bauteil ausgebildet oder in die Steuerung der Falzklebe- und Befeuchtungsanlage integriert sein.In the optimal embodiment, the metering valve is automatically adjusted. It is connected to a downstream flowmeter and a control circuit. In this arrangement, not only disturbances are corrected. An integrated in the control loop, preferably microprocessor-controlled computer can also switch an interface to the rotary printing press, so that their settings, in particular the paper web speed, can be transferred to the material supply system. The computer can be designed as a separate component or integrated into the control of the Falzklebe- and humidification.
Das erfindungsgemäße Materialversorgungssystem eigent sich besonders für Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen und die Versorgung mit flüssigen und pastösen Massen, wie Leim, Softening, Spül- und Reinigungsmittel etc., kann aber auch in anderen Einsatzgebieten Verwendung finden.The material supply system according to the invention is particularly suitable for Falzklebe- and humidification and the supply of liquid and pasty materials, such as glue, softening, rinsing and cleaning agents, etc., but can also be used in other applications.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Materialversorgung kann mit konventionellen Dosierventilen arbeiten. Diese lassen sich allerdings für kleine Durchflußmengen nicht beliebig exakt einstellen und besitzen auch gewisse Leckageverluste, die sich bei kleinen Druchflußmengen als deutlicher Fehler auswirken können.The material supply device according to the invention can work with conventional metering valves. However, these can not be set arbitrarily exactly for small flow rates and also have certain leakage losses, which can have a significant error with small Druchflußmengen.
Zur Optimierung wird daher ein Dosierventil vorgeschlagen, das sich durch eine besonders hohe Auflösung und eine feine Einstellbarkeit auszeichnet. Das erfindungsgemäße Dosierventil ist insbesondere auch für geringe Versorgungsdrücke bis ca.For optimization, therefore, a metering valve is proposed, which is characterized by a particularly high resolution and a fine adjustability. The metering valve according to the invention is particularly suitable for low supply pressures up to approx.
3 bar geeignet. Es läßt sich gleichermaßen für Klebstoffe, Softening und sonstige flüssige oder pastose Massen in Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen oder dgl. mit Vorteil einsetzen.3 bar suitable. It can equally for adhesives, softening and other liquid or pasty masses in Falzklebe- and moistening or the like. Use with advantage.
Das erfindungsgemäße Dosierventil verfügt über eine Schlitzhülse und einen Dosierdorn, die eine besonders exakte Einstellung der Durchflußmenge bei minimalen Leckageverlusten ermöglichen. Hierdurch werden auch die Fehlerquellen im Materialversorgungssystem minimiert.The metering valve according to the invention has a slot sleeve and a metering mandrel, which allow a particularly accurate adjustment of the flow rate with minimal leakage losses. This also minimizes the sources of error in the material supply system.
Durch gegenseitige Anpassung der Mantelöffnungen der Schlitzhülse und des vorzugsweise als Kalibrierkegel ausgebildeten, verjüngten Endes des Dosierdornes lassen sich unterschiedliche Kennlinien für die Durchflußmenge erzielen. Die Mantelöffnungen können je nach gewünschter Kennlinie und dem zu fördernden Material als kreisrunde, dreieckige, ovale oder schlitzförmge Öffnung gestaltet sein. Beim Kalibrierkegel kann der Neigungswinkel verändert werden. Um eine Anpassung in weitem Umfang zu ermöglichen, ist die Schlitzhülse lösbar angeordnet und kann ausgetauscht werden.By mutual adaptation of the shell openings of the split sleeve and preferably designed as a calibration cone, tapered end of the metering mandrel different characteristics can be achieved for the flow rate. The shell openings can be designed as a circular, triangular, oval or slit-shaped opening depending on the desired characteristic and the material to be conveyed. The angle of inclination of the calibration cone can be changed. To allow for a wide adaptation, the split sleeve is detachably mounted and can be replaced.
Das erfindungsgemäße Dosierventil weist zumindest ein Schiebeventil zur Einstellung und in Verbindung mit dem Regelkreis auch zur Regelung der Durchflußmenge auf. Zur sicheren Absperrung des Volumenstromes für intermittierenden Auftrag oder im Stillstand der Anlage empfiehlt sich die Vorschaltung eines Sitzventils. Hierbei können mehrere Schiebeventile auch ein gemeinsames und extern angeordnetes Sitzventil aufweisen. Zur Erzielung einer kompakten Einheit empfiehlt es sich jedoch.The metering valve according to the invention has at least one slide valve for setting and in connection with the control loop also for controlling the flow rate. For safe shut-off of the volume flow for intermittent application or when the system is at a standstill, it is advisable to connect a seat valve. In this case, a plurality of slide valves may also have a common and externally arranged seat valve. However, to achieve a compact unit, it is recommended.
Sitz- und Schiebeventil zu verbinden und in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen. Das Sitzventil ist vorteilhafterweise über die meist ohnehin vorhandene Druckluftversorgung pneumatisch gesteuert. Zur sicheren Trennung der geförderten Materialien und der Druckluft wird eine Membran, vorzugsweise ein Membranpaket, eingesetzt.Seat and slide valve to connect and accommodate in a common housing. The seat valve is advantageously pneumatically controlled via the compressed air supply, which is usually present anyway. For safe separation of the materials and the compressed air, a membrane, preferably a membrane package, is used.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.In the subclaims further advantageous embodiments of the invention are given.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigenIn the drawings, the invention is shown for example and schematically. Show in detail
Fig. 1 und 2: Schemapläne eines Materialversorgungssystems,1 and 2: Schematic diagram of a material supply system,
Fig. 3: einen Längsschnitt durch ein Dosierventil mit Sitz- und Schiebeventil und3 shows a longitudinal section through a metering valve with seat and slide valve and
Fig. 4: einen schematischen Ausschnitt von einer Falzklebe- und Befeuchtungsanlage.Fig. 4: a schematic section of a Falzklebe- and moistening system.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Materialversorgungssystem (1) einer Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2). Letztere ist in einer schnellaufenden Rotationsdruckmaschine (nicht dargestellt) eingebaut, in der ein oder mehrere Papierbahnen mit einer Geschwindigkeit von 13 bis 15 Metern pro Sekunde oder mehr laufen.Fig. 1 and 2 show a material supply system (1) a Falzklebe- and humidification system (2). The latter is incorporated in a high-speed rotary printing machine (not shown) in which one or more webs are traveling at a speed of 13 to 15 meters per second or more.
gezeigten Beispiel zum einen Leim und zum anderen Softening zur Falzbefeuchtung in einem Auftragsstreifen (42) aufgebracht.shown example for a glue and the other Softening applied to the fold moistening in a job strip (42).
geklebt, geschnitten oder auf sonstige Weise weiterbehandelt.glued, cut or otherwise treated.
werden gemäß Fig. 1 und 2 aus einer Vorrats- und Fördereinrichtung (5) über Leitungen (4) gespeist. Die Vorrats- und1 and 2 from a supply and conveyor (5) via lines (4) fed. The stock and
eine Versorgung aus Großgebinden über regelbare Pumpen, Zwischenbehälter etc. möglich. Im gezeigten Ausführungsbeispielwird Softening zugeführt, das mittels eines Druckes von bis zu 3 bar über die Leitung (4) durch einen Filter (11) und einea supply from large containers via controllable pumps, intermediate container etc. possible. In the embodiment shown Softening is supplied by means of a pressure of up to 3 bar via the line (4) through a filter (11) and a
angesteuert, damit zum Wechsel des Drucktanks (6) die zentrale Leitung geschlossen werden kann. Das Steuerventil (13) wirdelektromagnetisch betätigt.controlled so that the change of the pressure tank (6), the central line can be closed. The control valve (13) is electromagnetically operated.
kann das Stellorgan (21) auch als linearer Stellschieber oder in anderer Weise gestaltet sein. Ist dasthe actuator (21) can also be designed as a linear control slide or in another way. Is this
und stellt entsprechend den gewünschten Vorgaben das Dosierventil (8) beziehungsweise das Schiebeventil (9) ein.and adjusts the metering valve (8) or the slide valve (9) according to the desired specifications.
und seiner Auftragdüse (3) ist ein Durchflußmeßgerät (16) angeordnet, das den Volumenstrom mißt. Dasand its application nozzle (3) a flow meter (16) is arranged, which measures the flow rate. The
an einen Rechner (18), wo sie mit einem Sollwert verglichen werden. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis wird auf einerweiteren Signalleitung (17) über einen Verstärker (19) ein Stellsignal auf einen Stellmotor (20) gegeben, der das Stellorgan (21)entsprechend beaufschlagt. Der Stellmotor (20) ist vorzugsweise als elektrischer Schrittmotor ausgebildet, kann aber auch inanderer Weise gestaltet sein. Der Rechner (18) besitzt einen Mikroprozessor und ist in die Steuerung der Falzklebe- undto a computer (18), where they are compared with a setpoint. Depending on the result of the comparison, an actuating signal (20) is applied to a further signal line (17) via an amplifier (19) to a servomotor (20) which acts on the actuator (21) accordingly. The servo motor (20) is preferably designed as an electric stepper motor, but may also be designed in another way. The computer (18) has a microprocessor and is in the control of Falzklebe- and
können. Der Rechner (18) verfügt über einen internen elektronischen Speicher, in dem die zu den verschiedenencan. The computer (18) has an internal electronic memory in which the various
können auch über ein Programm im Betrieb errechnet werden.can also be calculated via a program in operation.
ermöglicht eine vom Bediener vorzunehmende Ferneinstellung der Dosierventile (8), die dann entsprechend weit von denallows a remote adjustment of the metering valves (8) to be made by the operator, which then correspondingly far from the
entsprechenden Anzeige für den Bediener vorhanden sein.corresponding indication for the operator.
voneinander distanziert sein.be distanced from each other.
austritt. Das Sitzventil (10) besteht aus einer über einen Druckluftanschluß (27) mit Preßluft beaufschlagbaren Membran (26), anderen Vorderseite ein längsgeführter Druckstift (25) befestigt ist. Zum Öffnen des Ventiles drückt der Druckstift (25) auf dieexit. The seat valve (10) consists of a via a compressed air connection (27) acted upon with compressed air membrane (26), the other front a longitudinally guided pressure pin (25) is attached. To open the valve presses the pressure pin (25) on the
bestehende Membran (26) schließt die Druckluftkammer gegen den Volumenstrom ab.existing membrane (26) closes off the compressed air chamber against the flow.
quer zum Durchflußkanal (28) im Ventilgehäuse (31) montiert. Die Mantelöffnungen (30) münden auf diese Weise in denmounted transversely to the flow channel (28) in the valve housing (31). The shell openings (30) open in this way in the
angeordnet. Durch Drehen des Stellorgans (21) kann der Dosierdorn (36) vor- und zurückbewegt werden, wobei seinearranged. By turning the actuator (21), the Dosierdorn (36) can be moved back and forth, with his
das vordere Dornende drückt eine Feder (39), die sich in einer Bohrung des Gehäusedeckels (32) abstützt und ebenfalls in diethe front end of the mandrel presses a spring (39), which is supported in a bore of the housing cover (32) and also in the
nachfolgende Kalibrierkegel (37) die Durchflußöffnung frei. Die Öffnungsweite steigt, je weiter der Dosierdorn (36)zurückgedreht wird.subsequent calibration cone (37) clears the flow opening. The opening width increases the farther the metering mandrel (36) is turned back.
eingespeisten Volumenstroms ein. Die Mantelöffnungen (30) können dreieckig, kreisrund, oval, schlitzförmig oder auf anderefed volume flow. The shell openings (30) can be triangular, circular, oval, slot-shaped or other
beispielsweise eine abfallende und dabei ballige Kontur haben. Die Weitergestaltung der Mantelöffnungen (30) und des sich verjüngenden Endes (37) hängt von der Viskosität des zu fördernden Materials, der gewünschten Kennlinie, dem Druckbereich und anderen Faktoren ab. In der gezeigten Ausführungsform mit kreisrunder Mantelöffnung (30) und einem Kalibrierkegel (37) lassen sich bei einem Dornhub von ca. 6mm Durchflußmengen von 0 bis 120g pro Minute Softening einstellen, wobei die Versorgungsdrücke 3 bar nicht übersteigen.For example, have a sloping and thereby convex contour. The design of the shell openings (30) and the tapered end (37) depends on the viscosity of the material to be conveyed, the desired characteristic, the pressure range and other factors. In the illustrated embodiment with a circular jacket opening (30) and a calibration cone (37), softening can be set in a mandrel stroke of about 6 mm flow rates of 0 to 120 g per minute, the supply pressures not exceeding 3 bar.
Die Schlitzhülse (29) ist in das Ventilgehäuse (31) eingepreßt und wird in ihrer Lage durch den Gehäusedeckel (32) gehalten. Sie kann nach Entfernen des Deckels mit einem geeigneten Werkzeug ausgestoßen und gegen eine andere Schlitzhülse (29) getauscht werden. Auch der Dosierdorn (36) kann entfernt und ausgetauscht werden.The split sleeve (29) is pressed into the valve housing (31) and is held in position by the housing cover (32). It can be ejected after removal of the lid with a suitable tool and exchanged for another slot sleeve (29). Also, the metering mandrel (36) can be removed and replaced.
Das gezeigte Materialversorgungssystem (1) und das Dosierventil (8) sind für Softening vorgesehen und ausgelegt. Mit entsprechender Anpassung an das andere Material sind beide auch für den Leimauftrag oder andere flüssige oder pastöse Massen in einer Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2) einsetzbar. Eine Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2) kann mehrere getrennte Materialversorgungssysteme (1) oder ein kombiniertes System für den Auftrag verschiedener Massen aufweisen.The shown material supply system (1) and the metering valve (8) are designed and designed for softening. With appropriate adaptation to the other material both can also be used for the glue application or other liquid or pasty masses in a Falzklebe- and moistening system (2). A folder gluing and moistening system (2) may comprise a plurality of separate material supply systems (1) or a combined system for application of different masses.
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