DE102012206168A1

DE102012206168A1 - Device for distributed application of powder on moving printed products, has multiple nozzles, where flow volume flowing from nozzle front is similar to or greater than sum of outflowing conveyed volume and delivery volume in spray bar

Info

Publication number: DE102012206168A1
Application number: DE201210206168
Authority: DE
Inventors: Thomas Gärtner; Reiner Götz
Original assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Current assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-17

Abstract

The device has multiple nozzles (14) for discharging powder, which are arranged transversely to the transport direction (18) of the printed products (20), where the nozzles are arranged on a hollow spray bar (10). The nozzle are provided in communication with a cavity of the spray bar. The flow volume flowing from the front of the nozzle in the spray bar is similar to or greater than the sum of the conveyed volume outflowing through the nozzle and the delivery volume in the spray bar of the nozzle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verteilten Aufbringen von Puder auf bewegte Druckerzeugnisse mit mehreren quer zur Transportrichtung der Druckerzeugnisse angeordneten Düsen für den Austrag des Puders, wobei die Düsen an einer hohlen Sprühstange angeordnet sind, und die Düsen mit dem Hohlraum der Sprühstange kommunizieren. The invention relates to a device for the distributed application of powder on moving printed products with a plurality of arranged transversely to the transport direction of the printed products nozzles for the discharge of the powder, wherein the nozzles are arranged on a hollow spray bar, and the nozzles communicate with the cavity of the spray bar.

Derartige Vorrichtungen werden über dem Transportweg der Druckerzeugnisse an Druckmaschinen installiert und bestäuben die Druckseite des frisch gedruckten Erzeugnisses mit feinem Puder, damit die Druckerzeugnisse nicht über die Farbschichten zusammenkleben, wenn sie übereinandergelegt und abgestapelt werden. Die feinen Puderpartikel werden in einem Luftstrom vernebelt und das Puder-Luft-Gemisch auf die Druckerzeugnisse aufgeblasen. Dieses Puder-Luft-Gemisch wird über in der Regel an einer Sprühstange angeordnete Düsenkörper gegen die Druckerzeugnisse gerichtet, wobei die Achse der Sprühstange quer zur Transportrichtung der Druckerzeugnisse verläuft und eine Mehrzahl derartiger Düsenkörper parallel nebeneinander quer zum Förderweg der Druckerzeugnisse angeordnet ist. Such devices are installed over the transport path of the printed products on printing machines and dust the print side of the freshly printed product with fine powder, so that the printed products do not stick together over the color layers when they are stacked and stacked. The fine powder particles are atomised in a stream of air and the powder-air mixture is inflated onto the printed products. This powder-air mixture is directed against the printed products via a nozzle body which is generally arranged on a spray bar, wherein the axis of the spray bar extends transversely to the transport direction of the printed products and a plurality of such nozzle bodies are arranged parallel to one another transversely to the conveying path of the printed products.

Der von der Düsenkörperanordnung insgesamt erzeugte Nebelvorhang muss so breit sein, dass er auch die breitesten Druckerzeugnisse noch vollständig überdeckt. Von großer Bedeutung ist aber, dass das Puder-Luft-Gemisch über die gesamte Breite gleichmäßig und auch die gleiche Menge des Gemisches ausgetragen wird. The fog curtain produced by the nozzle body assembly as a whole must be so wide that it completely covers even the widest printed products. Of great importance, however, is that the powder-air mixture over the entire width evenly and also the same amount of the mixture is discharged.

In der US 4 622 896 A ist eine Vorrichtung zum Bestäuben von Druckerzeugnissen offenbart, bei welcher eine sich quer zur Förderrichtung der Druckerzeugnisse erstreckende Sprühstange eine Vielzahl an vorgegebenen Stellen angebrachten Düsen aufweist. Bei dieser Vorrichtung ist aber nicht gewährleistet, dass aus jeder Düse gleich viel Puder ausgetragen wird. Vielmehr wird immer weniger Puder ausgetragen, je weiter die Düse vom Vorratsbehälter entfernt liegt. Aus der DE 196 35 830 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung mit Sprühstange und mehreren Düsen bekannt. In the US Pat. No. 4,622,896 discloses a device for dusting printed products, in which a transverse to the conveying direction of the printed products extending spray bar has a plurality of predetermined locations attached nozzles. In this device but it is not guaranteed that the same amount of powder is discharged from each nozzle. Rather, less and less powder is discharged, the farther the nozzle is removed from the reservoir. From the DE 196 35 830 A1 is also a device with spray bar and several nozzles known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung bereit zu stellen, bei welcher der Austrag des Puders in den einzelnen Düsen gleichmäßiger ist. The invention has for its object to provide a device in which the discharge of the powder in the individual nozzles is more uniform.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Sprühstange das vor der Düse strömende Fördervolumen V₁ gleich groß ist, wie die Summe des durch die Düse strömenden Fördervolumens V_D und des Fördervolumens V₂ in der Sprühstange nach der Düse. This object is achieved with a device of the type mentioned in the present invention that in the spray bar before the nozzle flowing delivery volume V _{1 is the} same size as the sum of the flowing through the nozzle delivery volume V _D and the delivery volume V ₂ in the spray bar the nozzle.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Strömungsquerschnitt der Sprühstange vor der Düse größer, als Strömungsquerschnitt nach der Düse. Da an der Düse ein Teil der Pudel-Luft-Gemisches ausgeleitet wird und das Gesamtvolumen in der Sprühstange abnimmt, wird durch die Querschnittsverkleinerung erreicht, dass die Strömungsgeschwindigkeit nach der Düse nicht abfällt. In a preferred development of the invention, the flow cross section of the spray bar upstream of the nozzle is greater than the flow cross section downstream of the nozzle. Since a portion of the poodle-air mixture is discharged at the nozzle and the total volume in the spray bar decreases, the reduction in cross-section reduces the flow velocity after the nozzle does not drop.

Die Geschwindigkeit w verringert sich gemäß der physikalischen Gleichung V = A × w wobei V = Volumen, A = Rohrquerschnitt, w = Fließ- oder Strömungsgeschwindigkeit, wenn eine Teilmenge (ΔV) des ursprünglichen Volumens entnommen wird. Verjüngt sich nach der Entnahme der Rohrquerschnitt, steigt die Geschwindigkeit wieder an. Dieser Anstieg kann sogar über den ursprünglichen Wert hinaus reichen. Es wird vorausgesetzt, dass sich das Puder-Luft-Gemisch innerhalb der Rohrströmung homogen über den gesamten zur Verfügung stehenden Rohrquerschnitt A ausbreitet. Aufgrund der obigen Bedingung wird gewährleistet, dass über die gesamte Länge der Sprühstange die gleiche Fließ- oder Strömungsgeschwindigkeit w herrscht. Bei gleichen Düsenquerschnitten werden nunmehr auch gleiche Mengen ΔV ausgetragen. The speed w decreases according to the physical equation V = A × w where V = volume, A = tube cross-section, w = flow or flow velocity, when a subset (ΔV) of the original volume is taken. Tapered after removal of the pipe cross-section, the speed increases again. This increase may even exceed the original value. It is assumed that the powder-air mixture within the pipe flow spreads homogeneously over the entire available pipe cross-section A. Due to the above condition it is ensured that the same flow or flow velocity w prevails over the entire length of the spray bar. With the same nozzle cross sections, equal quantities ΔV are now also discharged.

Erfindungsgemäß weisen die Düsen den gleichen Strömungsquerschnitt und/oder das gleiche Austragsvolumen ΔV auf. Somit wird sicher gestellt, dass über die Düsen gleiche Mengen ausgetragen werden. According to the invention, the nozzles have the same flow cross-section and / or the same discharge volume .DELTA.V. This ensures that the same amounts are discharged through the nozzles.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass die Sprühstange aus mehreren Stangensegmenten aufgebaut ist. Diese Stangensegmente werden hintereinander angeordnet und bilden die Sprühstange. Es bedarf somit keiner einteiligen Stange. Die einzelnen Strömungsquerschnitt können in den oder mit den Stangensegmenten individuell angepasst werden. A preferred embodiment of the invention provides that the spray bar is constructed from a plurality of bar segments. These bar segments are arranged one behind the other and form the spray bar. It therefore requires no one-piece rod. The individual flow cross-sections can be individually adapted to or with the bar segments.

Dadurch, dass die Stangensegmente unterschiedliche Strömungsquerschnitte aufweisen, können gezielt gleiche Strömungsgeschwindigkeiten für das Puder-Luft-Gemisch in den Stangensegmenten und somit zwischen den Düsen eingestellt werden, so dass durch die Düsen gleiche Mengen ausgetragen werden können. Dies wird vorteilhaft dadurch unterstützt, dass die Stangensegmente gleiche Düsen aufweisen. Außerdem vereinfacht sich dadurch der Aufbau der Sprühstange. Because the rod segments have different flow cross sections, it is possible to set the same flow velocities for the powder-air mixture in the rod segments and thus between the nozzles in a targeted manner, so that equal amounts can be discharged through the nozzles. This is advantageously supported by the fact that the rod segments have the same nozzles. In addition, this simplifies the construction of the spray bar.

Die Sprühstange ist aus verschiedenen Stangensegmenten zu einem sich stufenweise verjüngenden Rohr aufgebaut. Für jede der konzipierten Düsen ist ein Abgangsstutzen rechtwinklig zur Hauptströmungsrichtung vorgesehen. Nach jedem Abgangsstutzen erfolgt eine Verjüngung des Rohrquerschnitts in Strömungsrichtung. Der Rohrquerschnitt wird jeweils um die Fläche des Strömungsquerschnitts des Abgangsstutzens verringert. Der Ausgangsdruck an den Düsen (dynamischer Druckanteil) stellt sich dadurch zu gleichen Werten ein. The spray bar is constructed of various bar segments to a gradually tapered tube. For each of the designed nozzles, an outlet spigot is perpendicular to the Main flow direction provided. After each outlet nozzle, the pipe cross-section is tapered in the direction of flow. The pipe cross section is reduced in each case by the area of the flow cross section of the outlet nozzle. The outlet pressure at the nozzles (dynamic pressure proportion) adjusts itself to the same values.

Ein einfacher Aufbau wird dadurch erreicht, dass die Stangensegmente Steckanschlüsse aufweisen, die miteinander verklebt und/oder verschraubt sind. Die Sprühstange ist nach Art eines Baukastensystems aufgebaut. A simple structure is achieved in that the rod segments have plug-in connections, which are glued together and / or screwed. The spray bar is constructed in the manner of a modular system.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mündet das letzte Stangensegment in eine Düse oder einen Auffangbehälter aus. Dadurch kann die Länge der Sprühstange an unterschiedliche Bogenbreiten angepasst werden. In a preferred embodiment, the last rod segment opens into a nozzle or a collection container. As a result, the length of the spray bar can be adapted to different bow widths.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Innenraum der Sprühstange vor der Düse in einen Ringquerschnitt und einen Kernquerschnitt aufgeteilt, wobei der Ringquerschnitt in die Düse ausmündet und der Kernquerschnitt in Richtung der nachfolgenden Düse fortgeführt wird. Dem jeweiligen Abgangsstutzen vorgeschaltet ist ein Ringraum, welcher die Randströmung vom Gesamtstrom trennt und eine in Strömungsrichtung spätere Mischung bzw. Einschnürung des Gesamtstroms aufgrund des geringeren Querschnitts verhindert. Das im Ringspalt separierte Puder-Luft-Gemisch wird über den Abgangsstutzen der Düse zugeführt und ausgebracht. Das verbleibende Puder-Luft-Gemisch fließt durch den jetzt geringeren Rohrquerschnitt mit gleicher Geschwindigkeit bis zur nächsten Abnahmestelle weiter. Die Trennung erfolgt vorteilhafterweise dadurch, dass der Ringquerschnitt und der Kernquerschnitt durch eine Hülse getrennt sind. Der Rohrquerschnitt des letzten Stangensegments entspricht der Austrittsfläche des letzten Abgangsstutzens. Oder das letzte Stangensegment mündet in einen Auffangbehälter aus. In a preferred development of the invention, the interior of the spray bar in front of the nozzle is divided into a ring cross section and a core cross section, wherein the ring cross section opens into the nozzle and the core cross section is continued in the direction of the subsequent nozzle. Upstream of the respective outlet connection is an annular space, which separates the edge flow from the total flow and prevents a subsequent mixing or constriction of the total flow in the flow direction due to the smaller cross section. The powder-air mixture separated in the annular gap is fed and discharged via the outlet nozzle of the nozzle. The remaining powder-air mixture flows through the now smaller pipe cross-section with the same speed to the next delivery point on. The separation is advantageously carried out in that the ring cross section and the core cross section are separated by a sleeve. The pipe cross-section of the last bar segment corresponds to the exit area of the last outlet nozzle. Or the last bar segment ends in a collecting container.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung. Further features, properties and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment, which is illustrated in the drawing. All described or illustrated features, alone or in any combination form the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.

In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:

1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugen Ausführungsform einer Sprühstange mit 12 Düsen; 1 a perspective view of a preferred embodiment of a spray bar with 12 nozzles;

2 einen Schnitt II-II gemäß 1 durch die Sprühstange; und 2 a section II-II according to 1 through the spray bar; and

3 eine vergrößerte Wiedergabe des Ausschnitts II gemäß 2. 3 an enlarged view of the section II according to 2 ,

In der 1 ist eine insgesamt mit 10 bezeichnete Sprühstange dargestellt, welcher ein Puder-Luft-Gemisch in Richtung des Pfeils 12 zugeführt wird. Dieses Puder-Luft-Gemisch wird in einem Hohlraum 11 (2) der Sprühstange 10 auf insgesamt zwölf einzelne Düsen 14 verteilt, über welche das Puder-Luft-Gemisch 16 fächerförmig auf einen in Richtung des Pfeils 18 transportierten Druckbogen 20 aufgesprüht wird. In the 1 is a total with 10 designated spray bar, which is a powder-air mixture in the direction of the arrow 12 is supplied. This powder-air mixture is in a cavity 11 ( 2 ) of the spray bar 10 on a total of twelve individual nozzles 14 distributed over which the powder-air mixture 16 fan-shaped on one in the direction of the arrow 18 transported sheet 20 is sprayed on.

In der 2 ist ein Längsschnitt II-II durch die Sprühstange 10 gezeigt, und es ist deutlich erkennbar, dass diese hohl ausgebildet und aus mehreren Stangensegmenten 22 aufgebaut ist. Jedes Stangensegment 22 besitzt einen rohrförmigen Abschnitt 24 und einen Abgangsstutzen 26, an welchem die Düse 14 befestigt ist. Der Abgangsstutzen 26 ist mit einem Kanal 38 ebenfalls hohl ausgeführt und kommuniziert mit dem Hohlraum 11 der Sprühstange 10. Deutlich erkennbar ist, dass sich der Durchmesser D der Stangensegmente 22 in Richtung des Pfeils 12 von Stangensegment 22 zu Stangensegment 22 verkleinert. In the 2 is a longitudinal section II-II through the spray bar 10 shown, and it is clear that these are hollow and made up of several rod segments 22 is constructed. Every bar segment 22 has a tubular section 24 and an outlet nozzle 26 at which the nozzle 14 is attached. The outlet nozzle 26 is with a channel 38 also hollow and communicates with the cavity 11 the spray bar 10 , It can clearly be seen that the diameter D of the bar segments 22 in the direction of the arrow 12 of bar segment 22 to bar segment 22 reduced.

In der in der 3 dargestellten vergrößerten Wiedergabe des Ausschnitts III gemäß 2 sind die in Strömungsrichtung vorderen Bauteile mit dem Zusatz oder Index "a" und die in Strömungsrichtung hinteren Bauteile mit dem Zusatz oder Index "b" bezeichnet. Das im Stangensegment 22a geführte Volumen an Puder-Luft-Gemisch ergibt sich aus der Gleichung V = A × w, wobei mit V das Volumen, A der Rohrquerschnitt und w die Strömungsgeschwindigkeit bezeichnet sind. Im Abgangsstutzen 26 wird das Volumen ΔV abgeführt, so dass im Stangensegment 22b das Volumen V_b transportiert wird. Um in allen Stangensegmenten 22 die Strömungsgeschwindigkeit gleich groß zu halten, werden die Durchmesser D_a, D_b und der Durchmesser D_d der Düse 14 so gewählt, dass sie der Gleichung D_b ² = D_a ² – D_d ² genügen. Somit ergibt sich für die transportierten Volumina V_b = V_a – ΔV. In the in the 3 shown enlarged reproduction of the section III according to 2 are the upstream components with the suffix or index "a" and the downstream components designated by the suffix or index "b". The in the bar segment 22a Guided volume of powder-air mixture is given by the equation V = A × w, where V is the volume, A is the pipe cross-section and w is the flow velocity. In the outlet nozzle 26 the volume .DELTA.V is dissipated, so that in the bar segment 22b the volume V _{b is} transported. Around in all bar segments 22 To keep the flow rate the same size, the diameter D _a , D _b and the diameter D _{d of} the nozzle 14 so chosen that they are the equation D _b ² = D _a ² -D _d ² suffice. This results for the transported volumes V _b = V _a - ΔV.

Im in Strömungsrichtung hinteren Ende des Stangensegments 22 befindet sich ein hohler Stopfen 28 mit einem an der Außenfläche anliegenden Kopf 30 und einem Schaft 32, welcher einen gestuften Außenumfang aufweist. Dem Kopf 30 gegenüber wird der Schaftes 32 von einer dünnwandigen Hülse 36 gebildet, die einen Ringquerschnitt 34 zur Innenoberfläche des Stangensegments 22 erzeugt, der sich bis zur Kreuzung mit dem Kanal 38 des Abgangsstutzens 26 erstreckt. Die Hülse 36 trennt aus dem geförderten Puder-Luft-Gemisch eine Ringströmung aus, wohingegen die in einem Kernquerschnitt 35 sich befindende Kernströmung zum nachfolgenden Stangensegment 22 weiter geleitet wird. Mit einem zwischen dem Kopf 30 und der Hülse 36 liegenden Abschnitt 40 sitzt der Stopfen 28 dicht im Stangensegment 22. Es wird noch darauf hingewiesen, dass sich der Innendurchmesser des Stopfens 28 im Kopf 30 wieder vergrößert, so dass er dem Durchmesser D_b des nachfolgenden Stangensegments 22 _b entspricht. Die Durchmesservergrößerung entspricht der Wandstärke der Hülse 36. In the downstream end of the bar segment 22 there is a hollow plug 28 with a head resting against the outer surface 30 and a shaft 32 which has a stepped outer periphery. The head 30 opposite is the shaft 32 from a thin-walled sleeve 36 formed, which has a ring cross-section 34 to the inner surface of the bar segment 22 generated, to the junction with the channel 38 the outlet nozzle 26 extends. The sleeve 36 separates from the conveyed powder-air mixture from a ring flow, whereas in a core cross-section 35 core flow to the following bar segment 22 is passed on. With one between the head 30 and the sleeve 36 lying section 40 the plug is sitting 28 close in the bar segment 22 , It should be noted that the inner diameter of the plug 28 in the head 30 again enlarged so that it corresponds to the diameter D _{b of} the subsequent bar segment 22 _b corresponds. The diameter increase corresponds to the wall thickness of the sleeve 36 ,

Das nachfolgende Stangensegment 22 _b ist auf den Kopf 30 des Stopfens 28 aufgesetzt und mit diesem fluiddicht verklebt oder verschraubt. Somit ist die Strömungsgeschwindigkeit im Stangensegment 22 _b gleich groß, wie im Stangensegment 22 _a. An jeder Düse 14 herrschen somit gleiche Bedingungen, so dass gleiche Mengen des Puder-Luft-Gemisches ausgetragen werden. The following bar segment 22 _b is upside down 30 of the plug 28 fitted and glued or screwed with this fluid-tight. Thus, the flow velocity is in the bar segment 22 _{b the} same size as in the bar segment 22 _a . At every nozzle 14 Thus, the same conditions prevail, so that equal amounts of the powder-air mixture are discharged.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 4622896 A [0004]
DE 19635830 A1 [0004]

Claims

Device for the distributed application of powder to moving printed products ( 20 ) with several transversely to the transport direction ( 18 ) of printed matter ( 20 ) arranged nozzles ( 14 ) for the discharge of the powder, the nozzles ( 14 ) on a hollow spray bar ( 10 ) are arranged, and the nozzles ( 14 ) with the cavity ( 11 ) of the spray bar ( 10 ), characterized in that in the spray bar ( 10 ) in front of the nozzle ( 14 ) flowing volume V _{a is} equal to the sum of the through the nozzle ( 14 ) flowing out flow volume .DELTA.V and the delivery volume V _b in the spray bar ( 10 ) after the nozzle ( 14 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the flow cross section of the spray bar ( 10 ) in front of the nozzle ( 14 ) is larger than after the nozzle ( 14 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzles ( 14 ) have the same flow cross-section and / or the same nozzle volume (volume of the powder-air mixture to be discharged).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spray bar ( 10 ) of several bar segments ( 22 ) is constructed.

Device according to claim 4, characterized in that the bar segments ( 22 ) have different flow cross sections.

Device according to claim 4 or 5, characterized in that the rod segments ( 22 ) same nozzles ( 14 ) exhibit.

Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the rod segments ( 22 ) Have plug connections and / or glued or screwed.

Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the last bar segment ( 22 ) into a nozzle ( 14 ) or a collecting container opens.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the interior of the spray bar ( 14 ) in front of the nozzle ( 14 ) in a ring cross-section ( 34 ) and a core cross-section ( 35 ) and the ring cross-section ( 34 ) in the nozzle ( 14 ) and the core cross-section ( 35 ) in the direction of the following nozzle ( 14 ) is continued.

Device according to claim 9, characterized in that the ring cross-section ( 34 ) and the core cross section ( 35 ) through a sleeve ( 36 ) are separated.