DE10045077A1

DE10045077A1 - Verfahren und Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche

Info

Publication number: DE10045077A1
Application number: DE2000145077
Authority: DE
Inventors: Reinhard Nerger
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2002-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit einer dazugehörigen Einrichtung ohne Auspressaggregat zur Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche zu entwickeln, durch das ein exaktes Dosieren ohne Nachtropfen möglich werden soll. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zum Entleeren der Farbkartusche (1) die Farbdosierkammer (22, 22') zyklisch mit Unterdruck und anschließend mit Überdruck beaufschlagt wird, wobei der Unterdruck eine diskrete Menge Farbe aus der Farbkartusche (1) in die Farbdosierkammer (22, 22') gesaugt und bei Überdruck eine diskrete Menge Farbe zur Weiterverarbeitung aus der Farbdosierkammer (22, 22') gedrückt wird und ein den Austragstutzen (12) druckdicht umschließender Ventilkopf (2, 2') angeordnet ist, dieser Ventilkopf (2, 2') aus einer zentralen Farbdosierkammer (22, 22') besteht, die mit einem auf Druckerhöhung öffnenden Ausströmventil (25) verbunden ist und Mittel zum Erzeugen von Unter- und Überdruck in der Farbdosierkammer (22, 22') vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche, wobei die Farbe aus der Farbaustragsöffnung der Farbkartusche entnommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Einrich tung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der Druckschrift G 94 20 159 ist eine Vorrichtung zur Versorgung eines Druckmaschi nenfarbwerks mit Farbe bekannt. Die Farbe befindet sich in einer Kartusche, die einen mit einem kolbenförmig verschiebbaren Boden und einem Farbaustragstutzen versehenen Zylin der aufweist. Die Kartusche ist in einem Auspressaggregat einsetzbar, das einen der Kartu sche zugeordneten Aufnahmekanal aufweist. Der Aufnahmekanal ist an einem vorderen Kartuschenanschlag mit einer an den Austragstutzen angesetzten Deckelkappe verschließbar. Diese enthält eine Öffnung. Der Innenraum der Deckelkappe ist über einen mit einem Ventil versehenen Strömungsweg mit Druckluft beaufschlagbar.

Nachteilig an dieser Lösung ist der hohe Luftverbrauch. Hinzu kommt, dass durch den Ein satz eines die Kartusche aufnehmenden Auspressaggregats die Lösung sehr aufwändig ist. Grund dafür ist, dass durch den entstehenden Innendruck beim Auspressen der Kartusche diese aufgeweitet wird, was durch das Auspressaggregat abgefangen werden soll.

Ausgehend von diesen Nachteilen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren mit einer dazugehörigen Einrichtung zur Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche zu ent wickeln. Durch dieses Verfahren in Verbindung mit der Einrichtung soll ein exaktes Dosieren ohne Nachtropfen möglich werden. Bei der Einrichtung soll auf ein Auspressaggregat ver zichtet werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des 1. und des 5. Anspruchs gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Nachtropfen der Farbe beim Beenden der Farbentnahme ausgeschlossen ist. Die volumenmäßige Entnahme über diskrete Mengen lässt eine exakte Dosierung zu.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nunmehr auf eine aufwändige Auspres seinrichtung verzichtet werden kann. Dadurch können verschiedenartige Farbkartuschen verwendet werden. Infolge des Unterdrucks folgt der Kolben der Farbe, so dass eine saubere Kartuschen-Innenwand verbleibt.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Volumendosierung unabhängig von der Viskosität und von der Temperatur Farbe durchzuführen.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem Ventilverschluss der Farbaustrittsöffnung der Farbkartusche.

Fig. 2 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer Aus führung ohne Ventilverschluss.

Wie aus der Fig. 1 erkennbar ist, besteht die mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ent leerbare Farbkartusche 1 aus einem zylindrischen Grundkörper 14 mit einem zylindrischen Austragstutzen 12. Der Austragstutzen 12 besitzt eine Farbaustrittsöffnung 13 für die Ent nahme des Inhalts. Die Farbkartusche 1 hat weiterhin einen verschiebbaren Boden in Form eines Kartuschenkolbens 11.

Dem Austragstutzen 12 mit der Farbaustrittsöffnung 13 zugeordnet ist ein Ventilkopf 2. Die ser besteht aus einem Gehäuse 21, das mit einem Ausströmrohr 24 versehen ist. Dem Ge häuse 21 ist weiterhin ein Kolben 26 zugeordnet.

Die Farbaustrittsöffnung 13 des Austragstutzen 12 wird durch einen Deckel 23 abgedeckt. Zwischen dem Rand des Austragstutzen 12 und dem Deckel 23 befindet sich eine Ringdich tung 28.

Von dem Kolben 26 und dem Deckel 23 begrenzt ist eine Farbdosierkammer 22 angeordnet, die durch eine Druckfeder 27 verspannt ist.

Mit der Farbdosierkammer 22 verbunden ist ein Ausströmrohr 24. Dieses besitzt eine Dosier öffnung 253. Der Dosieröffnung 253 ist ein mit einem Ventilkolben 251 versehenes Aus strömventil 25 zugeordnet. Der Ventilkolben 251 ist mit einer Feder 252 belastet.

Mit der oben beschriebenen Einrichtung wird folgendes Verfahren realisiert:
Um zum Beispiel den Farbkasten einer Druckmaschine mit Hilfe der Farbkartusche 1 mit Far be zu versorgen, wird diese in einer hier nicht dargestellten Halteeinrichtung eingesetzt. Auf den Austragstutzen 12 der Farbkartusche 1 wird der erfindungsgemäße Ventilkopf 2 aufge steckt. Die Dichtung 3 sichert die druckdichte Verbindung zwischen dem Austragstutzen 12 und dem Ventilkopf 2.

Durch die Bewegung des Kartuschenkolbens 11 der Farbkartusche 1 in Richtung des Ventil kopfes 2 wird dieser mit Farbe gefüllt. Dabei wird der Deckel 23 gegen die Druckfeder 27 gedrückt und gibt den Weg für die Farbe frei. Die Bewegung des Kartuschenkolbens 11 wird so lange fortgesetzt, bis die Farbdosierkammer 22 des Ventilkopfes 2 mit Farbe gefüllt ist. Das ist dann der Fall, wenn die Farbe sichtbar aus der Dosieröffnung 253 des Ausström rohrs 24 austritt. Dann wird die Bewegung des Kartuschenkolbens 11 eingestellt. Die Farbe fließt so lange aus der Dosieröffnung 253 aus, bis der Innendruck in der Farbdosierkam mer 22 dem Atmosphärendruck entspricht. Dann entspannt sich die Feder 252 und der Ven tilkolben 251 verschließt die Dosieröffnung 253. Die Farbkartusche 1 ist somit für die Do sierung einsatzbereit.

Zum Dosieren bzw. zur Entnahme der Farbe aus der Farbkartusche 1 wird der Kolben 26 in Richtung Farbaustrittsöffnung 13 der Farbkartusche 1 um die Distanz a bewegt, so dass der Kolben 26 die in der Fig. 1 als Strichlinie dargestellte Lage einnimmt. Dabei muss die Fe derkraft der Druckfeder 27 überwunden werden. In dieser Lage wird infolge der Verringe rung des Volumens der Farbdosierkammer 22 deren Innendruck erhöht. Das hat zur Folge, dass der Ventilkolben 251 um die Distanz b verschoben wird und die in der Fig. 1 gestri chelt gezeichnete Stellung einnimmt.

Durch den Weg des Ventilkolbens 251 wird die Dosieröffnung 253 frei. Eine diskrete Menge Farbe kann ausfließen. Dadurch wird der Druck in der Farbdosierkammer 22 abgebaut, so dass sich die Feder 252 entspannt und der Ventilkolben 251 die Dosieröffnung 253 verschließt.

Als nächster Schritt wird der Kolben 26 wieder zurück in seine in der Fig. 1 gezeichnete Ausgangslage geführt. Es kommt zu einem Unterdruck in der Farbdosierkammer 22. Der wirkt auf den Deckel 23, so dass dieser sich von dem Austragstutzen 12 löst und den Weg frei macht für die Farbe. Diese strömt infolge des Unterdrucks in die Farbdosierkammer 22 ein. Der Ventilkolben 251 bleibt in seiner Stellung, da dieser durch den Anschlag 254 gesi chert ist.

Bis zum Druckausgleich wird der Kartuschenkolben 11 der Farbkartusche 1 nachgeführt, so dass es nicht erforderlich ist, Druck auf diesen auszuüben.

Nach erfolgtem Druckausgleich drückt die Druckfeder 27 den Deckel 23 gegen die Ringdich tung 28 bzw. gegen den Rand der Farbaustrittsöffnung 13 und verschließt diese.

Zur Realisierung des nächsten Dosierhubs wird der Kolben 26 wieder um die Distanz a bis zur gestrichelt gezeichneten Stellung bewegt. Die weitere Abfolge der Vorgänge erfolgt wie oben beschrieben. Diese Vorgänge wiederholen sich zyklisch.

Aus der Fig. 2 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ersichtlich. Der oben beschrie benen Farbkartusche 1 ist jetzt ein Ventilkopf 2' zugeordnet. Dieser besteht aus einem Ge häuse 21', das mit einer Dichtung 3' versehen ist.

Zum Ventilkopf 2' gehört hier ein den Austragstutzen 12 der Farbkartusche 1 aufnehmender Anschlussraum 221', der über einen Überströmraum 222' mit der Farbdosierkam mer 22' verbunden ist. Der Farbdosierkammer 22' ist ein Kolben 26' zugeordnet, der eine Kolbendichtung 261' aufweist.

Analog zu der in Fig. 1 beschriebenen Lösung ist ein Ausströmventil 25 mit einem Ventilkol ben 251 und Feder 252 angeordnet. Das Ausströmventil 25 ist einer Dosieröffnung 253 zu geordnet. Entgegen der in Fig. 1 beschriebenen Lösung ist das Ausströmventil 25 jedoch hier der Farbdosierkammer 22' direkt zugeordnet.

Mit der in Fig. 2 beschriebenen Einrichtung wird folgendes Verfahren realisiert:
Auf den Austragstutzen 12 der Farbkartusche 1 wird der Ventilkopf 2' aufgesteckt. Die Dich tung 3' sichert die druckdichte Verbindung zwischen dem Austragstutzen 12 und dem Ventil kopf 2.

Durch die Bewegung des Kartuschenkolbens 11 der Farbkartusche 1 in Richtung des Ventil kopfes 2' wird dieser mit Farbe gefüllt. Die Bewegung des Kartuschenkolbens 11 wird so lan ge fortgesetzt, bis die Farbdosierkammer 22' des Ventilkopfes 2' mit Farbe gefüllt ist. Das ist dann der Fall, wenn die Farbe sichtbar aus der Dosieröffnung 253 des Ausströmrohres 24 austritt. Dann wird die Bewegung des Kartuschenkolbens 11 eingestellt. Die Farbe fließt so lange aus der Dosieröffnung 253 aus, bis der Innendruck in der Farbdosierkammer 22' dem Atmosphärendruck entspricht. Dann entspannt sich die Feder 252 und der Ventilkolben 251 verschließt die Dosieröffnung 253. Die Farbkartusche 1 ist somit für die Dosierung einsatz bereit.

Zum Dosieren bzw. zur Entnahme der Farbe aus der Farbkartusche 1 wird der Kolben 26' in Richtung des Ausströmventils 25 um die Distanz a' bewegt, so dass der Kolben 26' die in der Zeichnung als Strichlinie dargestellte Lage einnimmt. In dieser Lage wird infolge der Verrin gerung des Volumens der Farbdosierkammer 22' deren Druck erhöht. Das hat zur Folge, dass der Ventilkolben 251 um die Distanz b' verschoben wird und die in der Zeichnung ge strichelt gezeichnete Stellung einnimmt.

Als nächster Schritt wird der Kolben 26' wieder zurück in seine in der Fig. 2 gezeichnete Ausgangslage geführt. Es kommt zu einem Unterdruck in der Farbdosierkammer 22'. Die Farbe aus der Farbkartusche 1 strömt infolge des Unterdrucks in die Farbdosierkammer 22' ein. Der Ventilkolben 251 bleibt in seiner Stellung, da dieser durch den Anschlag 254 gesi chert ist.

Nach erfolgtem Druckausgleich ist die Farbdosierkammer 22' wieder mit Farbe gefüllt.

Zur Realisierung des nächsten Dosierhubs wird der Kolben 26' wieder um die Distanz a' bis zur gestrichelt gezeichneten Stellung bewegt. Die Abfolge der Vorgänge erfolgt wie oben beschrieben.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Farbkartusche

11

Kartuschenkolben

12

Austragstutzen

13

Farbaustrittsöffnung

14

Grundkörper

2

,

2

' Ventilkopf

21

,

21

' Gehäuse

22

,

22

' zentrale Farbdosierkammer

221

' Anschlussraum

222

Überströmraum

23

Deckel

24

Ausströmrohr

25

Ausströmventil

251

Ventilkolben

252

Feder

254

Anschlag

253

Dosieröffnung

26

,

26

' Kolben

261

' Kolbendichtung

27

Druckfeder

28

Ringdichtung

3

;

3

' Dichtung
a, a' Kolbenhub
b, b' Ventilkolbenhub

Claims

1. Verfahren zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche, wobei die Farbe aus der Farbaustragsöffnung (13) der Farbkartusche (1) entnommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die Farbaustragsöffnung (13) der Farbkartusche (1) druckdicht mit einer Farbdosier kammer (22, 22') verbunden wird,
die Farbdosierkammer (22, 22') mit Farbe befüllt und
zum Entleeren der Farbkartusche (1) die Farbdosierkammer (22, 22') zyklisch mit Unterdruck und anschließend mit Überdruck beaufschlagt wird, wobei
bei Unterdruck eine diskrete Menge Farbe aus der Farbkartusche (1) in die Farbdo sierkammer (22, 22') gesaugt und
bei Überdruck eine diskrete Menge Farbe zur Weiterverarbeitung aus der Farbdosier kammer (22, 22') gedrückt wird.

2. Verfahren zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdosierkammer (22, 22') nach dem Verbinden mit der Farbkartusche (1) einmalig bei Beginn der Farbentnahme befüllt wird.

3. Verfahren zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einmalige Befüllung der Farbdosierkam mer (22, 22') durch Druck auf den Inhalt der Farbkartusche (1) erfolgt.

4. Verfahren zur volumendosierten Entnehmen von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck und der Überdruck in der Farbdosierkammer (22, 22') durch Änderung des Volumens der Farbdosierkammer (22, 22') erzeugt wird.

5. Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche, wobei diese Einrichtung für eine Farbkartusche (1) mit einem verschiebbaren Kartuschenbo den (11) und einem Austragstutzen (12) mit einer Farbaustrittsöffnung (13) vorgese hen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Austragstutzen (12) druckdicht umschließender Ventilkopf (2, 2') angeordnet ist, dieser Ventilkopf (2, 2') aus einer zentralen Farbdosierkammer (22, 22') besteht, die mit einem auf Druckerhöhung öffnenden Ausströmventil (25) verbunden ist und Mittel zum Erzeugen von Unter- und Überdruck in der Farbdosierkammer (22, 22') vor gesehen sind.

6. Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zum Erzeugen von Über- und Un terdruck in der Farbdosierkammer (22, 22') ein Kolben (26, 26') angeordnet ist.

7. Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausströmventil (25) einen federbelaste ter Ventilkolben (251) aufweist, der eine Dosieröffnung (253) verschließt.

8. Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbaustrittsöffnung (13) ein auf Unter druck in der Farbdosierkammer (22) öffnender Ventil-Verschluss zugeordnet ist.

9. Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil-Verschluss als ein der Farb austrittsöffnung (13) des Austragstutzens (12) zugeordneter federbelasteter De ckel (23) ausgebildet ist.

10. Einrichtung zur volumendosierten Entnahme von Farbe aus einer Farbkartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausströmventil (25) über ein Ausström rohr (24) der Farbdosierkammer (22) zugeordnet ist.