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Die
Erfindung betrifft eine Dosierventileinrichtung gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 100 05 876
A1 ist eine Farbzuführ-/Dosiereinrichtung
eines Pumpfarbwerks einer Rotationsdruckmaschine bekannt mit einer
als Traverse ausgebildeten Basiseinheit, in der ein Pumpenantrieb
untergebracht ist, und einer als Wechselkassette ausgebildeten Wechseleinheit,
in der die Farbpumpe, ein Farbvorratsraum und ein Leitungssystem untergebracht
sind. Über
das Leitungssystem wird die mittels der Farbpumpe intermittierend
zudosierte Druckfarbe einer einer Farbauftragswalze gegenüberliegenden
Farbaustrittsöffnung
zugeführt.
Innerhalb des Leitungssystems wird die intermittierend zudosierte
Druckfarbe zu einem Mengenstrom vergleichmäßigt.
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Aus
der
DE 100 05 875
A1 ist eine weitere Farbzuführ-/Dosiereinrichtung eines
Pumpfarbwerks einer Rotationsdruckmaschine bekannt mit einem Farbzuführbalken
und zwei an den Farbzuführbalken ansetzbare,
als austauschbare Wechselkassetten ausgebildete Farbvorratsbehälter, wobei
die Farbvorratsbehälter
auf an einer Gerätetraverse
befestigten Profilschienen verschieblich gelagert sind und über Schnellkupplungen
mit dem Farbzuführbalken
koppelbar sind. Über
ein Leitungssystem und entsprechende Ventile wird Druckfarbe mittels
einer zentralen Druckversorgung wahlweise aus dem einen oder anderen
Farbvorratsbehälter
einer Austrittsöffnung zugeführt. Auch
hier wird die intermittierend zudosierte Druckfarbe innerhalb des
Leitungssystems zu einem Mengenstrom vergleichmäßigt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Stromventil wirkende
Dosierventileinrichtung mit sicherer Funktion zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass im Falle der Dosierventileinrichtung nicht, wie beim Stand
der Technik, intermittierend zudosiert wird und dann innerhalb einer
Sammelkammer bzw. eines als Sammelkammer wirkenden Leitungssystems
die Druckfarbe zu einem Mengenstrom vergleichmäßigt wird, sondern dass vielmehr
mittels der farbaustrittsöffnungsnahen Lochblende,
deren Öffnungsquerschnitt
beispielsweise mittels eines verschiebbaren Bolzens steuerbar ist,
unmittelbar ein Mengenstrom erzeugt wird, die Dosierventileinrichtung
also als Stromventil ausgeführt
ist. Die im Falle der Erfindung nicht mehr erforderliche Sammelkammer
verringert die Menge an Druckfarbe, die beim Wechsel bzw. bei der
Reinigung der Dosierventileinrichtung verloren geht.
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In
besonders vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist an dem der
Farbaustrittsöffnung
zugewandten Ende des Bolzens, der den wirksamen Öffnungsquerschnitt der Lochblende
steuert, ein Schließelement
angeordnet, welches in der vorzugsweise mittels Federkraft vorgespannten
Schließposition des
Bolzens gleichzeitig die Farbaustrittsöffnung verschließt, so dass
die Dosierventileinrichtung sicher verschlossen ist, wenn sie außer Funktion
ist.
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Hinsichtlich
der Farbzuführ-/Dosiereinrichtung
bestehen die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile insbesondere
darin, dass die Steuerung der Dosiermengen der Dosierventileinrichtungen
der beispielsweise als Wechselkassette ausgebildeten Wechseleinheit
ferngesteuert an der Basiseinheit vorgenommen werden kann, so dass
die Dosierventileinrichtungen bereits mit dem Verbringen der Wechselkassette
in ihre Funktionsposition die jeweiligen Ventilstellungen einnehmen.
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Hinsichtlich
des Pumpfarbwerks bestehen die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile
insbesondere darin, dass nun zwar einerseits beispielsweise im Falle
von vier hintereinander liegend angeordneten Farbzuführ-/Dosiereinrichtungen
entsprechend den vier Druckfarben (CYMK) ein Vierfaches an Dosierventileinrichtungen
erforderlich ist, andererseits jedoch bei einer solchen Anordnung
ein Farbwechsel sogar zonenweise erfolgen kann, was für bestimmte Anwendungen
ein entscheidender Vorteil ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch eine Dosierventileinrichtung;
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2 eine
Ansicht eines Beispiels der Form der Lochblende der Dosierventileinrichtung
nach 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Farbzuführ-/Dosiereinrichtung für vier Wechseleinheiten in
halbschematischer Darstellung;
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4 eine
Seitenansicht eines Pumpfarbwerks mit vier hintereinander liegenden
Farbzuführ-/Dosiereinrichtungen
in schematischer Darstellung.
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Es
wird zunächst
auf 1 Bezug genommen. Die dort gezeigte Dosierventileinrichtung 01 umfasst
einem Farbauftragsbalken 02 mit einer teilzylindrischen
Vorderseite 03, die unter geringem Abstand zu einer Farbauftragswalze 04 eines
im Übrigen
hier nicht näher
dargestellten, beispielsweise digital gesteuerten Pumpfarbwerks
angeordnet ist. Im Farbauftragsbalken 02 ist eine zylindrische
Bohrung 06 ausgebildet, deren Achse lotrecht zur Vorderseite 03 des
Farbauftragbalkens 02 verläuft. Koaxial zur zylindrischen
Bohrung 06 ist eine weitere zylindrische Bohrung 07 mit
im Vergleich zur zylindrischen Bohrung 06 deutlich geringerem
Durchmesser ausgebildet, die die zylindrische Bohrung 06 mit
der Vorderseite 03 verbindet und eine Farbaustrittsöffnung 07 definiert.
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Weiterhin
ist im Farbauftragsbalken 02 eine zur zylindrischen Bohrung 06 rechtwinklig
angeordnete und in diese mündende
Farbzuführbohrung 08 ausgebildet,
die Teil eines Zuführleitungssystems
ist, über
das Druckfarbe von einer zentralen Farbversorgung der Dosierventileinrichtung 01 bzw.
dem durch die zylindrische Bohrung 06 definierten Raum 06 zuführbar ist.
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In
den Raum 06 ist ein rohrförmiges Blendenelement 09 eingelegt,
welches an der zylindrischen Wandung des Raums 06 anliegt
und in dem eine Lochblende 11 ausgebildet ist, die zur
Farbzuführbohrung 08 hin
ausgerichtet ist und jede geeignete Form aufweisen kann, also beispielsweise
rund, oval, rechteckig, trapezförmig,
dreieckförmig
oder auch zur Schließstellung
konvergierend, d. h. trichterförmig
bzw. in Form eines liegenden „Y" ausgebildet sein
kann, vgl. 2, um eine vereinfachte Steuerung
der wirksamen Querschnittsfläche
der Lochblende 11 zu ermöglichen, vgl. weiter unten.
Die korrekt ausgerichtete Position des Blendenelements 09 wird
z. B. durch ein Sicherungselement 12, z. B. eine Madenschraube 12 gesichert,
deren vorderes Ende 13 in eine Bohrung 14 im Blendenelement 09 eingreift.
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An
die der Vorderseite 03 des Farbauftragbalkens 02 gegenüberliegende
Rückseite 15 ist
mittels Schrauben 16 ein zylindrisches Gehäuse 17 angeschraubt.
Dieses Gehäuse 17 weist
eine zylindrische Bohrung 18, z. B. einen Raum 18 auf,
welche koaxial zur zylindrischen Bohrung 06 ausgerichtet
ist. In das freie Ende des Gehäuses 17 ist
ein Lager 20 eingeschraubt, in dem ein hinterer Endabschnitt
eines Stellelementes 19, z. B. eines Steuerbolzens 19 bzw.
Stößels 19 gelagert
ist.
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Der
Steuerbolzen 19 bzw. Stößel 19 erstreckt
sich mit seinem vorderen Ende bis hinein in den Raum 06 des
Farbauftragbalkens 02. Der Steuerbolzen 19 weist
an einem mittleren Abschnitt einen im Durchmesser vergrößerten Anschlagsabschnitt 21 auf,
an dem sich das eine Ende einer Feder 22, z. B. Druckfeder 22 abstützt, deren
anderes Ende sich am Lager 20 abstützt. Auf diese Weise ist der
Steuerbolzen 19 in eine Schließstellung vorgespannt, wie aus
der weiteren Beschreibung noch deutlich werden wird.
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Der
Steuerbolzen 19 weist an einem vorderen Abschnitt einen
weiteren, im Durchmesser vergrößerten Führungsabschnitt 23 bzw.
Steuerabschnitt 23 auf, dessen Durchmesser im Wesentlichen dem
Innendurchmesser des Blendenelements 09 entspricht und über den
er einerseits im Raum 06 verschieblich geführt ist.
Andererseits ist der Steuerabschnitt 23 so angeordnet,
dass er in der Offen-Position des Steuerbolzens 19 die
Lochblende 11 vollständig
freigibt und in der Schließstellung
des Steuerbolzens 19 die Lochblende 11 vollständig verschließt. In 1 ist
der Steuerbolzen 19 in seiner oberen Hälfte in der Offen-Position
und in seiner untere Hälfte
in seiner Schließposition
dargestellt.
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Zwischen
den Farbauftragsbalken 02 und das Gehäuse 17 ist eine Dichtung 24,
z. B. eine Rollmembran 24 eingespannt, die am Steuerbolzen 19 dichtend
befestigt ist, die Axialbewegung des Steuerbolzens 19 mitvollzieht
und daher den Druckfarbe führenden
Raum 06 gegenüber
der zylindrischen Bohrung 18 des Gehäuses 17 fluiddicht
abdichtet.
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Am
vorderen Stirnende des Steuerbolzens 19 ist eine Dichtfläche 26 in
der Art eines Schließelementes 26 ausgebildet,
die in der Schließstellung
des Steuerbolzens 19 die Farbaustrittsöffnung 07 nach Art
eines Sitzventils verschließt.
Am hinteren Ende des Steuerbolzens 19 ist eine Handhabe 27 angebracht, über die
der Steuerbolzen 19 entgegen der Vorspannung der Druckfeder 22 von
Hand aus seiner Schließstellung
in eine Öffnungsposition
gezogen werden kann, beispielsweise, wenn nach langer Arbeitspause
der Steuerbolzen 19 mit Druckfarbe verklebt ist.
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Im Übrigen ist
zur Betätigung
des Steuerbolzens 19 am Anschlagsabschnitt 21 ein Mitnehmer 28 befestigt,
welches sich nach unten durch eine Öffnung 29 im Gehäuse 17 hindurch
aus dem Gehäuse 17 heraus
erstreckt und von einer weiter unten beschriebenen, hier nicht dargestellten
Stelleinrichtung 39 in Axialrichtung des Steuerbolzens 19,
z. B. Schiebelement 19 der von einem Bolzen 19 gebildet
wird, verstellbar ist, um den wirksamen, vom Steuerabschnitt 23 des
Steuerbolzens 19 freigegebenen Öffnungsquerschnitt der Lochblende 11 in
Abhängigkeit von
der Menge der mittels der Dosierventileinrichtung 01 aufzutragenden
Druckfarbe einzustellen.
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In
der Schließstellung
des Steuerbolzens 19 sind sowohl die Farbaustrittsöffnung 07 als
auch die Lochblende 11 verschlossen. Die Dosierventileinrichtung 01 kann
daher ohne Farbverlust z. B. von der Farbauftragswalze 04 entfernt,
gehandhabt oder an die Farbauftragswalze 04 angesetzt werden.
Während
des Betriebes strömt
die von der zentralen Farbversorgung über die Farbzuführbohrung 08 zugeführte Druckfarbe
durch die hinsichtlich ihres wirksamen Öffnungsquerschnitts gesteuerte,
farbaustrittsöffnungsnah
angeordnete Lochblende 11 hindurch und tritt über die
Farbaustrittsöffnung 07 aus
der Dosierventileinrichtung 01 aus, von der sie über an der
Vorderseite 03 des Farbauftragsbalkens 02 angeordnete,
schräg
verlaufende Auftragskanäle 30 in
axialer Richtung der Farbauftragswalze 04 verteilt und
auf die Farbauftragswalze 04 aufgetragen wird.
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Es
wird nunmehr auf 3 Bezug genommen, die eine Farbzuführ-/Dosiereinrichtung 31 zeigt, die
Dosierventileinrichtungen 01 beispielsweise der im Vorstehenden
beschriebenen Bauweise umfasst.
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Die
Farbzuführ-/Dosiereinrichtung 31 umfasst
eine Basiseinheit 32, die als eine am Gestell 33 einer
im Übrigen
nicht dargestellten Druckmaschine, z. B. Rotationsdruckmaschine
fixierte Traverse 32 ausgebildet ist, sowie vier Wechseleinheiten 34,
die an der Traverse 32 bzw. Basiseinheit 32 austauschbar
ansetzbar sind und als Wechselkassetten 34 bzw. Farbkästen 34 ausgebildet
sind. Jede Wechseleinheit 34 kann die Breite einer Seite
eines vier Seiten breiten Druckwerks bzw. einer entsprechend breiten
Farbübertragungswalze 04 aufweisen.
Jede Wechseleinheit 34 umfasst im Falle des Ausführungsbeispiels
sieben nebeneinander, also in Richtung der Achse der Farbübertragungswalze 04 angeordnete
Dosierventileinrichtungen 01, von denen in 3 eine
dargestellt ist. Es ist also im Falle des Ausführungsbeispiels das gleichzeitige
Farbstellen in 28 Zonen möglich.
Die Wechseleinheit 34 weist für alle Dosiereinrichtungen 01 eine
gemeinsamen Farbvorratsraum und vorzugsweise eine gemeinsame Farbpumpe
auf.
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Alle
Dosierventileinrichtungen
01 einer Wechseleinheit
34 sind
einzeln ansteuerbar und werden von einer einzigen, innerhalb der
jeweiligen Wechseleinheit
34 angeordneten, nicht näher dargestellten
Farbversorgung mit Druckfarbe versorgt. Die jeweilige Farbpumpe
kann hierbei in der jeweiligen Wechseleinheit
34 und der
jeweilige Pumpenantrieb in der allen Wechseleinheiten
34 gemeinsamen
Basiseinheit
32 untergebracht sein. Über Kupplungen
36 ist
der jeweilige Pumpenantrieb mit der zugeordneten Farbpumpe kuppelbar.
Diese Kupplungen
36 können
beispielsweise als Magnetkupplungen ausgeführt sein, wie diese in der
Druckschrift
DE 100
05 876 A1 beschrieben sind. Zusätzlich kann jede Wechseleinheit
34 einen
Anschluss an eine Zentralfarbversorgung (im Falle großer Auflagen)
und eine Füllstandsanzeige
aufweisen (jeweils nicht dargestellt).
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Die
Wechseleinheiten 34 sind über an der Basiseinheit 32 befestigte
Führungsschienen 37 in ihre
Funktionsposition, die durch nicht näher dargestellte Anschläge definiert
sind, einschiebbar. In 3 sind zwei Wechseleinheiten 34 in
ihre Funktionsposition eingeschoben dargestellt und eine weitere
Wechseleinheit 34 in einer von der Basiseinheit 32 abgenommenen
Position.
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In
der Funktionsposition einer jeden Wechseleinheit 34 kommen
Mitnehmer 28 der einzelnen Dosierventileinrichtungen 01 mit
verstellbaren Anschlägen 38 einer
einer jeden Dosierventileinrichtung 01 zugeordneten Stelleinrichtung 39 in
Eingriff. Bei den Mitnehmer 28 kann es sich um die Mitnehmer 28 der
Dosierventileinrichtungen 01 gemäß 1 handeln,
die in diesem Fall an den dort gezeigten Steuerbolzen 19 befestigt
sind, die die wirksame Querschnittsfläche der Lochblenden 11 steuern
und in ihrer vorgespannten Schließstellung die Farbaustrittsöffnungen 07 des
Farbauftragsbalkens 02 verschließen.
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Eine
jede Steuereinrichtung 39 umfasst den genannten Anschlag 38,
welcher in der durch die Führungsschienen 37 vorgegebenen
Verschieberichtung A der Wechseleinheiten 34, also im Wesentlichen
senkrecht zur Oberfläche
der Farbauftragswalze 04, z. B. mittels eines Antriebs 41,
z. B. einen Motor 41 verschieblich ist. Der Motor 41 ist
antriebsmäßig mit
einer Gewindespindel 42 verbunden, die parallel zur genannten
Verschieberichtung A verläuft und
antriebsmäßig mit
einem den Anschlag 38 tragenden Führungselement 43 zusammenwirkt.
Die Rückmeldung
der aktuellen Position des Anschlages 38 und damit des
Steuerbolzens 19 und somit die Rückmeldung über die Größe des wirksamen Öffnungsquerschnitts
der Lochblende 11 erfolgt über ein mit der Anschlagsführung zusammenarbeitendes
Linearpotentiometer 44. Mittels der Anschläge 38 bzw. der
Stelleinrichtungen 39 ist somit beispielsweise über den
Maschinenleitstand die Farbmenge und die Farbmengenverteilung der
Druckfarbe in 28 Zonen entsprechend den 28 Dosierventileinrichtungen 01 fernsteuerbar.
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Beim
Einschieben einer Wechseleinheit 34 bzw. eines Farbkastens 34 in
seine Funktionsstellung werden die Steuerbolzen 19 der
einzelnen Dosierventileinrichtungen 01 über die zugeordneten, entsprechend
positionierten Anschlagselemente 34 selbsttätig in ihre
jeweilige Sollposition verbracht. Beim Abnehmen einer Wechseleinheit 34 von
der Basiseinheit 32 bzw. der Traverse 32 werden
aufgrund der Vorspannung des Steuerbolzens 19 selbsttätig die
Lochblende 11 und die Farbaustrittsöffnung 07 verschlossen.
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Es
wird nun auf 4 Bezug genommen, die schematisch
ein Pumpfarbwerk 46 einer im Übrigen nicht näher dargestellten
Rotationsdruckmaschine zeigt. Das Pumpfarbwerk 46 umfasst
eine Farbauftragswalze 04, der ein Farbzuführ-/Dosiersystem 47 zugeordnet
ist. Es können
beispielsweise mindestens zwei, insbesondere wieder vier Farbzuführ-/Dosiersysteme 47 in
Richtung der Achse der Farbauftragswalze 04 gesehen hintereinander
angeordnet sein, entsprechend beispielsweise einer vierfach breiten
Druckmaschine.
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An
einem jeden Farbzuführ-/Dosiersystem 47 sind
vier Farbzuführ-/Dosiereinrichtung 48 in
Umfangsrichtung der Farbauftragswalze 04 gesehen hintereinander
angeordnet derart, dass auf der Farbauftragswalze 04 hintereinander
vier Farbauftragsbereiche beispielsweise für die Druckfarben Cyan, Yellow,
Magenta und Black entstehen. Jede Farbzuführ-/Dosiereinrichtung 48 umfasst
eine Reihe von beispielsweise sieben Dosierventileinrichtungen 01. Jede
der Dosierventileinrichtungen 01 kann wie die anhand von 1 beschriebene
Dosierventileinrichtung 01 aufgebaut sein und ist einzeln
motorisch fernverstellbar ansprechbar, beispielsweise in der anhand
von 3 beschriebenen Weise. Die Dosierventileinrichtungen 01 einer
Reihe sind über
Zuführkanäle 49 jeweils
mit einer zentralen, nicht dargestellten Farbversorgung verbunden.
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Im
Falle der Konzeption eines Pumpfarbwerks 46 nach 4 kann
wahlweise eine oder mehrere Farbe(n) zugeschaltet werden, und zwar
ohne Wechsel eines Farbkastens o. dgl. und daher äußerst schnell
und mit minimalem Aufwand. Dieses Konzept eignet sich daher insbesondere
auch für
Kleinaufträge,
die ansonsten ein häufiges
Wechseln der Farbkästen
erforderlich machen.
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- 01
- Dosierventileinrichtung
- 02
- Farbauftragsbalken
- 03
- Vorderseite
(02)
- 04
- Farbauftragswalze
- 05
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- 06
- Bohrung,
zylindrisch, Raum
- 07
- Bohrung,
zylindrisch, Farbaustrittsöffnung
- 08
- Farbzuführbohrung
- 09
- Blendenelement
- 10
-
- 11
- Lochblende
- 12
- Sicherungselement,
Madenschraube
- 13
- Ende,
vorderes (12)
- 14
- Bohrung
(09)
- 15
- Rückseite
- 16
- Schraube
- 17
- Gehäuse
- 18
- Bohrung,
zylindrische, Raum
- 19
- Steuerelement,
Steuerbolzen, Stößel, Schiebeelement,
Bolzen
- 20
- Lager
- 21
- Anschlagsabschnitt
(19)
- 22
- Feder,
Druckfeder
- 23
- Führungsabschnitt,
Steuerabschnitt (19)
- 24
- Dichtung,
Rollmembran
- 25
-
- 26
- Schließelement,
Dichtfläche
- 27
- Handhabe
- 28
- Mitnehmer
- 29
- Öffnung (17)
- 30
- Auftragskanal
- 31
- Farbzuführ-/Dosiereinrichtung
- 32
- Basiseinheit,
Traverse
- 33
- Gestell
- 34
- Wechseleinheit,
Wechselkassette, Farbkasten
- 35
-
- 36
- Kupplung
- 37
- Führungsschiene
- 38
- Anschlag
- 39
- Stelleinrichtung
- 40
-
- 41
- Antrieb,
Motor
- 42
- Gewindespindel
- 43
- Führungselement
- 44
- Linearpotentiometer
- 45
-
- 46
- Pumpfarbwerk
- 47
- Farbzuführ-/Dosiersystem
- 48
- Farbzuführ-/Dosiereinrichtung
- 49
- Zuführkanal
- A
- Verschieberichtung