DE10325386B4 - Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen (74) mit einem Dosierorgan (68) für den Puder und einer ein Puder-Luft-Gemisch (12) führenden Einrichtung, die mit wenigstens einem Sensor (10) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10) vom Puder elektrostatisch aufladbar ist, und dass die Ladung des Sensors (10) ein die Menge des Puders im Puder-Luft-Gemisch steuerndes Maß für das Dosierorgan (68) ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen mit einem Dosierorgan für den Puder und einer ein Puder-Luft-Gemisch führenden Einrichtung, die mit wenigstens einem Sensor versehen ist.
- Eine derartige Vorrichtung ist zum Beispiel aus der
DE-AS-1 252 703 bekannt. Dort sind an einem Balken mehrere Düsengrundkörper befestigt, welche fächerartig einen mit Puder beladenen Luftstrom abgeben. Die ist erforderlich, da die Druckfarbe auf den einzelnen Druckbogen beim Abstapeln der Druckbogen noch feucht ist und daher die Druckbogen mittels des Puders auf Abstand zueinander gehalten werden müssen. Wichtig ist, dass der Druckbogen gleichmäßig mit Puder bestäubt wird, was bedeutet, dass zum einen nicht zu wenig, zum anderen nicht zuviel Puder aufgebracht werden darf, da bei zuwenig aufgebrachtem Puder die Gefahr besteht, dass die noch frische Druckfarbe verschmiert und bei zuviel aufgebrachtem Puder der Puder aufgewirbelt wird, was zu Verunreinigungen der Abstapelvorrichtung führt. Außerdem muss sichergestellt werden, dass nur dann Puder zugeführt wird, wenn sich ein Druckbogen unterhalb der Pudervorrichtung befindet. - Aus der
DE 199 37 090 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestäuben von bedruckten Bogen bekannt, bei dem bzw. der ein Sensor verwendet wird, über welchen ein Verdichter für die Transportluft angesteuert wird. Dieser Sensor erfasst z. B. die Geschwindigkeit der Papierbahn, die offenen Austrittsöffnungen oder die Größe des Austrittsquerschnitts. Es können jedoch auch Sensoren vorgesehen sein, mit denen die Menge des im Luftstrom enthaltenen Puders, der Bedruckstoff, die Größe der bedruckten Fläche, das Druckbild, die Pudersorte, die Papierart, die Luftfeuchtigkeit usw. erfasst wird. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufbringen von Puder der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit größerer Genauigkeit Puder zugeführt werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Sensor vorgesehen, mit welchem die Menge des Puders im Puder-Luft-Gemisch gemessen wird. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass unmittelbar an der Pudervorrichtung feststellbar ist, ob ausreichend Puder im Puder-Luft-Gemisch vorhanden ist und ob der Puder zum korrekten Zeitpunkt zugeführt, dass heißt aus den Düsen nur dann ausgeblasen wird, wenn sich ein zu bepudernder Druckbogen unterhalb der Pudereinrichtung befindet. Der Sensor wird vom Puder elektrostatisch aufgeladen, indem die einzelnen Puderteilchen, die ihrerseits eine Ladung tragen, den Sensor passieren und diesen mit dem entsprechenden Gegenpol aufladen. Außerdem schlagen einige Puderteilchen auf den Sensor auf und geben dabei ihre Ladung an den Sensor ab. Diese Ladung dient als Maß für die Menge des Puders.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor ringförmig ausgestaltet und wird vom Puder-Luft-Gemisch durchströmt. Bei diesem Durchströmen erzeugen die geladenen Puderpartikel am Sensor einen Gegenpol, der ein Maß für die Pudermenge darstellt.
- Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Sensor plattenförmig ausgebildet und wird vom Puder-Luft-Gemisch angeströmt. Die auf den Sensor aufprallenden Puderpartikel geben beim Aufprall ihre Ladung an den Sensor ab, wobei diese abgegebene Ladung wiederum ein Maß für die Pudermenge darstellt.
- Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Sensor über einen Widerstand auf Masse gelegt ist und der Spannungsabfall am Widerstand ein Maß für die Menge des Puders ist. Dieser Schaltungsaufbau ist relativ einfach und daher preiswert und liefert eine zuverlässige Größe, anhand derer die Pudermenge ermittelt werden kann.
- Vorzugsweise besteht der Sensor aus Metall, so dass die Ladungen am Sensor sich optimal ansammeln beziehungsweise vom Puder an den Sensor abgegeben werden können.
- Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die dem Puder-Luft-Gemisch zugewandten Flächenabschnitte des Sensors mit einer Isolierschicht versehen sind. Dies hat den Vorteil, dass dann, wenn Puderpartikel auf den Sensor auftreffen, die Ladung des Puders nicht an den Sensor abgegeben wird, sondern lediglich durch Influenz der Sensor mit einem Gegenpol aufgeladen werden kann.
- Ein Ausführungsbeispiel sieht erfindungsgemäß vor, dass die das Puder-Luft-Gemisch führende Einrichtung eine Düse ist und der Sensor an einer Prallwand in der Düse angeordnet ist. Die Anordnung des Sensors in der Düse hat den wesentlichen Vorteil, dass festgestellt werden kann, ob zu dem Zeitpunkt, an dem der Druckbogen die Düse passiert, Puder aus der Düse abgegeben wird oder nicht. Außerdem kann direkt an der Düse ermittelt werden, welche Pudermenge ausgetragen wird.
- Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die das Puder-Luft-Gemisch führende Einrichtung ein zur Düse führender Schlauch ist und der Sensor in einem Schlauchabschnitt angeordnet ist. Diese Variante hat den wesentlichen Vorteil, dass sie in bestehende Systeme leicht nachrüstbar ist und dass die Anordnung auch in unmittelbarer Nähe der Düse vorgesehen werden kann, so dass auch bei dieser Variante der o. g. Vorteil erzielt werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist der Sensor als Ring ausgeführt und wird vom Puder-Luft-Gemisch durchströmt.
- Bei einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass die das Puder-Luft-Gemisch führende Einrichtung ein Verteiler ist, in welchem das Puder-Luft-Gemisch auf mehrere, zum Beispiel acht oder zwölf Schläuche aufgeteilt wird. Diese Variante hat den Vorteil, dass lediglich ein Sensor benötigt wird, um die Pudermenge zu ermitteln. Außerdem wird diejenige Menge ermittelt, die vom Dosierorgan ausgetragen wird, bevor das Puder-Luft-Gemisch auf die einzelnen Düsen aufgeteilt wird. Auf diese Weise können relativ früh Störungen erfasst werden.
- Bei einer vierten Variante ist vorgesehen, dass die das Puder-Luft-Gemisch führende Einrichtung der Ausgang eines Injektors ist, in welchem der vom Dosierorgan zugeteilte Puder mit Luft vermischt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie ebenfalls in bestehende Systeme leicht nachrüstbar ist, da keine Modifikationen am Injektor oder am Verteiler vorgesehen werden müssen, sondern lediglich das Verbindungsstück zwischen Injektor und Verteiler mit einem Sensor bestückt werden muss.
- Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zwei Sensoren vorgesehen sind, die in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind. Dabei sind die Sensoren an einen Subtraktionsverstärker angeschlossen. Da die Sensoren auch aus der Umwelt herrührenden elektrostatischen Einflüssen ausgesetzt sind, können durch die Verwendung von zwei Sensoren, die in Subtraktionsschaltung an einen Verstärker angeschlossen sind, diese störenden Umwelteinflüsse eliminiert werden. Dies sind Brummstörungen, sowie Störungen, die von in der Nachbarschaft sich befindenden elektrischen Einrichtungen herrühren. Auch wetterbedingte Einflüsse werden auf diese Weise eliminiert.
- Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Regelstrecke vorgesehen ist, deren Eingangsgröße ein Ausgangssignal des Sensors ist und deren Ausgangsgröße eine Regelgröße für das Dosierorgan für den Puder und/oder für die Luft ist. Mit dieser Regelstrecke kann gezielt auf den Zeitpunkt, zu dem Puder ausgetragen werden soll, und auf die Menge des auszutragenden Puders Einfluss genommen werden. Falls über den Sensor festgestellt wird, dass der Puderaustrag nicht exakt mit dem Vorhandensein eines Druckbogens übereinstimmt, kann durch Ansteuerung des Dosierorgans die Austragszeit verändert werden.
- Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass über die Regelgröße für das Dosierorgan der Zeitpunkt der Dosierung und/oder die Menge des Puders dosierbar ist. Außerdem kann die Menge des Puders auf vorab eingestellte Werte angepasst werden.
- Ferner ist erfindungsgemäß eine Kalibriereinrichtung für das Dosierorgan für den Zeitpunkt und/oder die Menge des Puders vorgesehen. Über diese Kalibriereinrichtung werden empirisch Werte ermittelt, die den Zeitpunkt des Puderaustrags und die auszutragende Menge des Puders definieren.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
- In der Zeichnung zeigen:
-
1 ein schematischer Schaltungsaufbau der Erfindung mit einem Sensor; -
2 ein schematischer Schaltungsaufbau der Erfindung mit zwei Sensoren; -
3 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung, welche in einen Schlauch eingesetzt ist; -
4 einen Längsschnitt durch eine Puderdüse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; -
5 einen Längsschnitt durch einen Verteiler gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und -
6 eine Regelstrecke für die Pudervorrichtung. - Die
1 zeigt einen schematischen Schaltungsaufbau mit einem Sensor10 , der zum Beispiel aus einem Metallring besteht und der von einem Puder-Luft-Gemisch12 durchströmt wird. Das Puder-Luft-Gemisch12 besitzt beim dargestellten Ausführungsbeispiel zum Beispiel eine positive Ladung14 , welche durch Influenz am Sensor10 eine negative Ladung16 erzeugt. Der Sensor10 ist an einen Widerstand18 angeschlossen, der wiederum an Masse20 liegt. Mit einem Messinstrument22 kann der Spannungsabfall am Widerstand18 gemessen werden. Der Spannungsabfall ist ein Maß für die Menge des im Puder-Luft-Gemisch12 enthaltenen Puders. - In der
2 ist ebenfalls schematisch ein Schaltungsaufbau dargestellt, wobei zwei Sensoren10 und10' vorgesehen sind, die beide über einen Widerstand18 beziehungsweise18' an Masse20 beziehungsweise20' liegen. Außerdem ist ein Verstärker24 vorgesehen, dessen Eingänge26 und26' mit den Sensoren10 und10' in Verbindung steht. Dabei ist jedoch der Eingang26' negiert. Dies hat zur Folge, dass gleiche Signale, die an beiden Sensoren10 und10' gleichzeitig auftreffen, eliminiert werden. - Die
3 zeigt einen Längsschnitt durch einen das Puder-Luft-Gemisch12 führenden Schlauch28 , in welchen eine Messeinrichtung30 eingesetzt ist. Diese Messeinrichtung30 besitzt ein aus Metall bestehendes Gehäuse32 , aus welchem zwei aus Metall bestehende Hülsen34 herausführen, auf welche die Enden des Schlauches28 aufgesteckt sind. Im Gehäuse32 befindet sich eine nicht leitende, zum Beispiel aus Kunststoff bestehende Hülse26 , in welche die Hülsen34 einmünden. Zwischen den beiden Hülsen34 und innerhalb der Hülse36 befinden sich zwei aus Metall bestehende Ringe38 und38' , die die Sensoren10 und10' bilden. Die Ringe38 und38' fluchten mit den Hülsen34 , so dass sie ebenfalls vom Puder-Luft-Gemisch12 durchströmt werden. Dabei sind die Ringe38 und38' so angeordnet, dass sie zwar einen Abstand aufweisen, jedoch in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander liegen. Die Ringe38 und38' sind jeweils mit einer Leitung40 und40' verbunden, die zu einem Messgerät22 beziehungsweise einen Verstärker24 führt. Die Leitung40 beziehungsweise40' ist außerdem mit einer Erdung42 versehen, die mit dem Gehäuse32 in Verbindung steht. Über die Leitung40 beziehungsweise40' kann die Ladung der Ringe38 abgegriffen und dem Messgerät22 beziehungsweise Verstärker24 zugeführt werden, so dass über das Maß dieser Ladung die Menge des Puders im Puder-Luft-Gemisch12 ermittelt werden kann. - In der
4 ist ein Längsschnitt durch eine Düse44 dargestellt, die einen Anschluss46 für den das Puder-Luft-Gemisch12 führenden Schlauch28 aufweist. Dieser Anschluss46 ist von einem Ringkanal48 umgeben, in welchem Luft geführt wird, die durch mehrere Düsen50 ausgeblasen wird. Diese Luft bildet einen Luftmantel, der das durch den Auslass52 ausgeblasene Puder-Luft-Gemisch12 umhüllt. Das durch den Anschluss46 mit hoher Geschwindigkeit eintretende Puder-Luft-Gemisch12 prallt auf eine Prallwand56 , die aus einem nicht leitenden Material, z. B. Kunststoff, hergestellt ist. An dieser Prallwand56 befinden sich nebeneinander zwei Sensoren, von denen der Sensor10 dargestellt ist. Die Sensoren10 sind scheibenartig ausgeführt und ebenfalls mit einer Leitung40 verbunden. Die Erdung42 des Anschlusskabels ist, wie beim Ausführungsbeispiel der3 , mit dem Gehäuse56 der Düse44 verbunden. - Der im Puder-Luft-Gemisch
12 vorhandene Puder prallt nach dem Eintritt in die Düse44 auf den Sensor10 auf und gibt dort seine Ladung an den Sensor10 ab, die von der Leitung40 abgegriffen und einem Messgerät22 beziehungsweise einem Verstärker44 weitergeleitet wird. Auf diese Weise erzeugt die Ladung des Sensors10 ein Maß für die Menge des im Puder-Luft-Gemisches12 enthaltenen Puders. - Die
5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Verteiler58 , der ebenfalls einen Anschluss60 aufweist, in welchen ein Puder-Luft-Gemisch12 eingeleitet wird. Dieses Puder-Luft-Gemisch12 wird unmittelbar danach über einen Kegel62 aufgeteilt und einer Vielzahl von Schläuchen28 zugeleitet. Der Kegel62 besteht aus einer Kegelspitze64 und einem Kegelmantel66 , die einen Sensor10 und einen Sensor10' bilden. An diesen beiden Sensoren10 und10' strömt der im Puder-Luft-Gemisch12 enthaltende Puder teilweise vorbei und teilweise prallt dieser Puder auf die Sensoren10 und10' auf. Dadurch werden durch Influenz zum einen Gegenpole erzeugt, zum anderen wird Ladung an die Sensoren10 und10' abgegeben. Diese Ladung wird über die Leitungen40 und40' abgegriffen und einem Messgerät22 beziehungsweise einem Verstärker24 zugeführt. - Die in den
3 bis5 dargestellten Sensoren10 und10' können auch mit einer nicht leitenden Oberfläche überzogen sein, so dass beim Aufprall des Puders auf den Sensor10 beziehungsweise10' keine Ladung abgegeben wird und dass lediglich vom vorbeiströmenden Puder Gegenpole erzeugt werden, deren Ladung über die Leitungen40 und40' abgegriffen werden. - Die
6 zeigt in schematischer Darstellung eine Regelstrecke, wobei mit dem Bezugszeichen68 ein Dosierorgan bezeichnet ist, mit welchem Puder aus einem Vorratsbehälter dosiert ausgetragen wird. Dieser ausgetragene Puder wird in einem mit70 bezeichneten Injektor einem Luftstrom72 zugeführt, so dass ein Puder-Luft-Gemisch12 entsteht, welches dem Verteiler58 zugeführt wird. In wenigstens einem der Schläuche28 sind die beiden Sensoren10 und10' hintereinander angeordnet und es werden die Zeitpunkte t = t0 und t = t1 ermittelt, zu denen der Puder die Sensoren10 und10' passiert. Der Zeitunterschied ist ein Maß für die Geschwindigkeit des Puders, so dass ermittelt werden kann, wann der Puder die Düse44 verlässt und auf einen Druckbogen74 auftrifft. Die Messwerte werden über eine Leitung76 entweder direkt oder über eine Datenverarbeitungsanlage an das Dosierorgan68 geleitet, so dass das Dosierorgan68 regelnd angesteuert wird. - In der Düse
44 kann alternativ oder zusätzlich ein Sensor10 vorgesehen sein, dessen Signale ebenfalls über eine Leitung78 direkt oder indirekt über eine Datenverarbeitungsanlage dem Dosierorgan68 zur regelnden Steuerung zugeführt wird. - Mit einer derartigen Vorrichtung kann der Puder in exakt der gewünschten Menge und exakt zum gewünschten Zeitpunkt ausgetragen werden.
Claims (16)
- Vorrichtung zum Aufbringen von Puder auf bewegte Druckbogen (
74 ) mit einem Dosierorgan (68 ) für den Puder und einer ein Puder-Luft-Gemisch (12 ) führenden Einrichtung, die mit wenigstens einem Sensor (10 ) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (10 ) vom Puder elektrostatisch aufladbar ist, und dass die Ladung des Sensors (10 ) ein die Menge des Puders im Puder-Luft-Gemisch steuerndes Maß für das Dosierorgan (68 ) ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
10 ) ringförmig ausgestaltet ist und vom Puder-Luft-Gemisch durchströmt wird. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
10 ) plattenförmig ist und vom Puder-Luft-Gemisch (12 ) angeströmt wird. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
10 ) über einen Widerstand (18 ) auf Masse (20 ) gelegt ist und der Spannungsabfall am Widerstand (18 ) ein Maß für die Menge des Puders im Puder-Luft-Gemisch (12 ) ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
10 ) aus Metall besteht. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Puder-Luft-Gemisch (
12 ) zugewandten Flächenabschnitten des Sensors (10 ) mit einer Isolierschicht versehen sind. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Puder-Luft-Gemisch (
12 ) führende Einrichtung eine Düse (44 ) und der Sensor (10 ) an einer Prallwand (54 ) in der Düse (44 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Puder-Luft-Gemisch (
12 ) führende Einrichtung ein zur Düse (44 ) führender Schlauch (28 ) ist und der Sensor (10 ) in einem Schlauchabschnitt angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Puder-Luft-Gemisch (
12 ) führende Einrichtung ein Verteiler (58 ) ist, in welchem das Puder-Luft-Gemisch (12 ) auf mehrere, insbesondere 8 oder 12 Schläuche (28 ) aufgeteilt wird. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Puder-Luft-Gemisch (
12 ) führende Einrichtung der Ausgang eines Injektors (70 ) ist, in welchem der von einem Dosierorgan (68 ) zugeteilte Puder mit Luft (72 ) vermischt wird. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensoren (
10 und10' ) vorgesehen sind. - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (
10 und10' ) in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (
10 und10' ) an einen Subtraktionsverstärker (24 ) angeschlossen sind. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelstrecke vorgesehen ist, deren Eingangsgröße ein Ausgangssignal des Sensors (
10 ) ist und deren Ausgangsgröße eine Regelgröße für das Dosierorgan (68 ) für den Puder und/oder für die Luft ist. - Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass über die Regelgröße für das Dosierorgan (
68 ) der Zeitpunkt der Dosierung und/oder die Menge des Puders regelbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibriereinrichtung für das Dosierorgan (
68 ) für den Zeitpunkt und/oder für die Menge des Puders vorgesehen ist.
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