DE19841635C2 - Vorrichtung zum Bestäuben bewegter Druckbogen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestäuben bewegter Druckbogen mit einem Vorratsbehälter für Puder, einem in den Vorratsbehälter mündenden Einlass für einen Trägerluftstrom und einem aus dem Vorratsbehälter ausmündenden Auslass für den mit Puder beladenen Trägerluftstrom, wobei der Vorratsbehälter über eine Trennwand zumindest abschnittsweise in einen Austragsraum und einen Vorratsraum unterteilt ist und der Einlass und der Auslass mit dem Austragsraum kommunizieren und der Vorratsraum zum Befüllen des Austragsraums dient.

Aus der DE-AS 12 52 703 bzw. der DE-PS 966 443 ist z. B. eine Vorrichtung zum Bestäuben von Druckbogen bekannt geworden, bei dem ein Trägerluftstrom in einen mit Puder angefüllten Behälter eingeblasen wird, so dass dieser Trägerluftstrom das darin enthaltene Puder aufwirbelt. Der mit dem Puder beladene Luftstrom wird vom Auslass über entsprechende Leitungen zu dem zu bestäubenden Druckbogen geführt. Es hat sich gezeigt, dass mit dieser relativ einfach aufgebauten Vorrichtung der Trägerluftstrom zwar mit Puder angereichert werden kann, der Anteil an Puder im Trägerluftstrom jedoch stark vom Niveau des Puders im Vorratsbehälter abhängt. Bei vollem Behälter wird wesentlich mehr Puder aufgewirbelt und ausgetragen als bei nahezu leere Vorratsbehälter, bei dem lediglich nur noch 50% der anfänglichen Menge ausgetragen wird. Ähnliche Vorrichtungen sind aus den DE-PS'en 926 910, 913 781 und 969 862 bekannt.

Aus der EP 0 528 613 A2, der DE 29 49 060 A1 und der DE 197 36 448 A1 sind Behälter bekannt, aus denen ein Puder ausgetragen wird. Der Behälter wird aus einem Reservoir nachgefüllt, wobei der Behälter und das Reservoir über eine Trennwand voneinander getrennt sind. Das Nachfüllen erfolgt in der Regel über Schwerkraft. Das Puderniveau kann auf diese Weise im Behälter in Grenzen in einem gewünschten Bereich gehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit welcher die Austragsrate an Puder weniger stark vom Niveau des bevorrateten Puders im Vorratsbehälter abhängt und das Niveau im Austragsbehälter noch gleichmäßiger ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Trennwand an ihrer, die Oberfläche des Pudervorrates überragenden Oberseite eine einen bestimmten Verbindungsquerschnitt zwischen dem Aus­ tragsraum und dem Vorratsraum definierende Steuerkante aufweist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der wesentliche Vorteil erfüllt, dass die Beladung der Trägerluft wesentlich gleichmäßiger und konstanter ist und nur noch minimal vom Niveau des Puders im Vorratsbehälter abhängt. Dies wird da­ durch erzielt, dass der Vorratsbehälter in zwei Räume unter­ teilt wird und der Puder lediglich aus einem dieser Räume, nämlich aus dem Austragsraum, über die Trägerluft ausgetragen wird. Dieser Austragsraum weist ein nahezu konstantes Puder­ niveau auf, da permanent aus dem Vorratsraum Puder in den Aus­ tragsraum nachströmt. Erreicht das Niveau des Puders im Vor­ ratsraum eine Untergrenze, so muss der Vorratsbehälter nachge­ füllt werden. Da der Puderaustrag über einen relativ langen Zeitraum im Wesentlichen konstantgehalten werden kann, kann nun der Trägerluftstrom so eingestellt werden, dass die opti­ male Menge an Puder ausgetragen wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nunmehr der Vorratsbehälter wesentlich größer ausgebildet sein kann. Ein sehr großer Vorratsbehälter ist beim Stand der Technik ausgeschlossen, da dann auch der Unterschied zwischen der maximalen und minimalen Austragsrate, der mit der Größe des Vorratsbehälters zugenommen hätte, unakzeptabel groß gewesen wäre.

Bei anfänglich vollem Vorratsbehälter und somit vollem Aus­ tragsraum dient die Steuerkante dazu, dass der Trägerluft­ strom, der auf die Puderoberfläche aufgeblasen wird und in Tangentialrichtung umgelenkt wird zum Teil in den Vorratsraum geleitet wird. Wird die Steuerkante von wenigstens einem Abschnitt der Oberkante der Trennwand gebildet, so wird der Steuerluftstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der eine Teilstrom in Tangentialrichtung über die Steuerkante aus dem Austragsraum ausgeleitet und in den Vorratsraum gelenkt wird. Der zweite Teilstrom verlässt den Austragsraum über den Auslass. Durch diese Aufteilung des Trägerluftstroms in zwei Teilströme wird der Vorteil erzielt, dass der anfänglich mit relativ viel Puder beladene Trägerluftstrom nicht vollständig dem Auslass zugeführt wird, sondern lediglich ein Teil des Trägerluftstroms. Der andere Teil, der ebenfalls mit Puder beladen ist, gelangt in den Vorratsraum, wo sich der mitgeführten Puder absetzt. Allmählich sinkt das Niveau des Puders im Austragsraum ab, was dazu führt, dass der Trägerluftstrom nicht mehr sofort nach dem Verlassen des Einlasses auf die Oberfläche des Puders auftrifft, sondern erst eine gewisse Wegstrecke zurücklegen muss. Dies führt dazu, dass der Trägerluftstrom weniger stark in Tangentialrichtung umgelenkt wird und dadurch der den Austragsraum in den Vorratsraum verlassende Teilluftstrom wesentlich geringer ist. Da mit sinkendem Niveau des Puders im Austragsraum auch die Beladung des Trägerluftstroms mit Puder geringer ist, wird diese geringere Beladung dadurch kompensiert, dass ein kleinerer Teilluftstrom ausgelenkt wird. Die Menge an mitgerissenem und mit dem anderen Teilluftstrom den Austrageraum über den Auslass verlassenden Puder ist deshalb im Wesentlichen gleich groß wie ursprünglich. Auf diese Weise wird die sich durch das Absinken des Puderniveaus im Austragsraum sich verringernde Beladung des Trägerluftstroms durch den kleiner werdenden, über die Steuerkante in den Vorratsraum ausgelenkten Teilluftstrom ausgeglichen.

Vorteilhaft ist der Auslass im Bereich der Steuerkante angeordnet und liegen sich der Einlass und der Auslass im Austragsraum diagonal einander gegenüber. Durch den relativ großen Abstand zwischen Einlass und Auslass können sich diskrete Teilströme ausbilden, wobei der Tangentialstrom am Auslass vorbeiströmt und den Austragsraum verlässt und in den Vorratsraum einströmt, und der andere Teilstrom aufgrund seiner Ausrichtung den Austragsraum über den Auslass verlässt und den entsprechenden Anteil des Puders mitführt. Da der Einlass in unmittelbarer Nachbarschaft zur Trennwand angeordnet ist, wir der Trägerluftstrom nach dem Auftreffen auf die Puderoberfläche gezwungen, in Tangentialrichtung in Richtung des Auslasses zu strömen. Je eher der Trägerluftstrom auf die Puderoberfläche auftrifft, umso größer ist der Tangentialluftstrom, was bei relativ vollem Austragsraum der Fall ist. Sinkt das Nivau im Austragsraum ab, so vermindert sich auch der tangential strömende Teilluftstrom und der in Axialrichtung strömende Teilluftstrom nimmt zu.

Vorteilhaft münden der Einlass und/oder der Auslass vertikal in den Austragsraum ein bzw. aus dem Austragsraum aus. In bekannter Weise wird dadurch der Teilluftstrom direkt auf die Oberfläche des Puders gelenkt, so dass der Puder optimal bzw. maximal aufgewirbelt wird.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trennwand mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Trennwand an einem den Vorratsraum abschließenden Deckel angeordnet. Dieser Ausführungsform wird der Vorzug gegeben, da auch der Einlass und der Auslass am Deckel vorgesehen sind. Somit können optimale Strömungsverhältnisse zwischen dem Einlass, dem Auslass und der Trennwand eingestellt werden, die auch beim Abnehmen und Wiederaufsetzen des Vorratsbehälters beibehalten werden, d. h. nicht erneut eingestellt werden müssen.

Es sind verschiedene Konfigurationen der Trennwand vorstellbar. So kann die Trennwand einstückig oder mehrteilig und/oder gebogen und/oder abgekantet und/oder sich über die Höhe des Vorratsbehälters streckend ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass sich die Trennwand lediglich über einen Teil der Höhe des Vorratsbehälters erstreckt, so dass der Austragsraum und der Vorratsraum am Grund des Vorratsbehälters miteinander kommunizieren.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Trennwand Überströmöffnungen für den Puder aufweist. Über diese Überströmöffnungen, die z. B. dreieckförmig ausgebildet sind und nach oben spitz zulaufen, wird der Austragsraum bei Erreichen eines bestimmten Puderniveaus mit Puder aus dem Vorratsraum beschickt. Das Überströmen des Puders aus dem Vorratsraum in den Austragsraum erfolgt selbsttätig, da der Vorratsbehälter Rüttelbewegungen durchführt, die durch das Betätigen der Luftventile erzeugt werden. Der Vorratsbehälter kann jedoch auch mit einem separaten Rüttler, mechanischen Schwinger, Rührer o. dgl. bestückt sein. Es kann im Vorratsraum auch eine Luftleitung ausmünden, die zu gegebener Zeit Puder vom Vorratsraum in den Austragsraum einbläst.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele im Einzelnen dargestellt sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Längsschnitte durch eine Bestäubungsvorrichtung mit unterschiedlichen Puderniveaus;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Bestäubungsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3a einen Schnitt III-III gemäß Fig. 2;

Fig. 3b ein Ausführungsbeispiel einer an der Trennwand vorgesehenen Steuerkante;

Fig. 3c ein weiteres Ausführungsbeispiel einer an der Trennwand vorgesehenen Steuerkante; und

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV gemäß Fig. 2.

In der Fig. 1a ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bestäubervorrichtung dargestellt, welche einen Deckel 1 und einen Vorratsbehälter 2 aufweist. Im Deckel 1 ist ein Strömungskanal 3 für Trägerluft vorgesehen, welcher mit einem Einlass 4 und einem Auslass 5 versehen ist, wobei der Einlass 4 und der Auslass 5 in den Vorratsbehälter 2 ein- bzw. aus diesem ausmünden. Mit den Pfeilen 6 ist der Weg eines Trägerluftstromes andeutungsweise dargestellt. Dieser Trägerluftstrom verlässt den Einlass 4 im Wesentlichen in vertikaler Richtung nach unten und wird an der Oberfläche 7 eines Pudervorrats 8 nach oben in Richtung des Auslasses 5 umgelenkt. Dabei wirbelt der Trägerluftstrom den Puder 8 auf und wird mit Puderteilchen beladen, die über den Trägerluftstrom den Vorratsbehälter 2 durch den Auslass 5 verlassen.

Aus Fig. 2 ist deutlich erkennbar, dass der Vorratsbehälter 2, welcher eine topfförmige Gestalt aufweist, durch eine gebogene Trennwand 9 in einen Austragsraum 10 und einen Vorratsraum 11 unterteilt wird. Der Einlass 4 und der Auslass 5 münden in den Austragsraum 10 ein bzw. aus diesem aus. Dabei befindet sich sowohl der Einlass 4 als auch der Auslass 5 in der Nähe der Trennwand 9, liegen jedoch im Wesentlichen diagonal einander gegenüber, d. h. sie weisen einen großen Abstand zueinander auf. Mit den Pfeilen 6 ist im Wesentlichen die Richtung des Trägerluftstromes dargestellt.

In Fig. 1b, welche im Wesentlichen der Fig. 1a entspricht, befindet sich lediglich ein größerer Pulvervorrat im Vorratsbehälter 2, so dass die Oberfläche 7 einen geringeren Abstand zum Einlass aufweist. Dies bewirkt, dass der Trägerluftstrom, der den Einlass 4 verlässt, relativ rasch an der Oberfläche 7 in tangentialer Richtung umgelenkt wird. Dabei wird der Trägerluftstrom in einen ersten Teilluftstrom 6' und in einen zweiten Teilluftstrom 6" aufgeteilt. Beide Teilluftströme 6' und 6" sind mit Puder beladen, wobei jedoch der Teilluftstrom 6' in tangentialer Richtung strömt und den Vorratsbehälter 2 nicht verlässt, sondern die Trennwand 9 an einer Steuerkante 12 passiert. Der Teilluftstrom 6" verlässt den Vorratsbehälter 2 über den Auslass 5. Aus Fig. 2 ist deutlich erkennbar, wie der Teilluftstrom 6' aus dem Austragsraum 10 austritt und in den Vorratsraum 11 eintritt. Dabei wird der Puder mitgerissen, der sich dann im Vorratsraum 11 absetzt. Der vom Teilluftstrom 6" mitgetragene Puder verlässt den Austragsraum 10 über den Auslass 5.

In der Fig. 3a, die einen Schnitt III-III durch den Vorratsbehälter 2 und den Deckel 1 zeigt, ist ein Ausführungsbeispiel der Steuerkante 12 dargestellt. Sie befindet sich an der Oberkante 13 der Trennwand 9 und verläuft an ihrem radial äußeren Rand kreisbogenförmig nach unten. Die Fig. 3b und 3c zeigen weitere Ausführungsformen, bei denen die Steuerkante 12 stufenförmig (Fig. 3b) bzw. linear abfallend (Fig. 3c) ausgebildet ist. Durch die konkrete Ausgestaltung dieser Steuerkante kann das Verhältnis des Teilluftstroms 6' zum Teilluftstrom 6" gezielt gesteuert werden. Somit kann auch die Austragsrate wunschgemäß eingestellt werden.

Wird nun über den Einlass 4 Trägerluft in den Austragsraum 10 eingeblasen, dann wird der in diesem Austragsraum 10 sich befindende Puder allmählich durch den Teilluftstrom 6", der den Austragsraum 10 über den Auslass 5 verlässt, und durch den Teilluftstrom 6', der in den Vorratsraum 11 gelangt, ausgetragen. Dadurch sinkt das Niveau des Pudervorrats 8 im Austragsraum 10 ab, wohingegen das Niveau des Pudervorrats 8 im Vorratsraum 11 erhalten bleibt, ggf. durch die Ablagerung des Puders aus dem Teilluftstrom 6' zunimmt. Dies ist deutlich aus Fig. 4 erkennbar. In der Trennwand 9 befinden sich nun Überströmöffnungen 14 und 15, wobei die Überströmöffnung 14 beim in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel dreieckförmig ausgestaltet sind und nach oben spitz zuläuft. Über diese Überströmöffnungen, insbesondere über die Überströmöffnung 14, fließt Puder aus dem Vorratsraum 11 in den Austragsraum 10 nach, so dass das Niveau des Pudervorrates 8 im Austragsraum 10 durch das nachfließende Puder im Wesentlichen auf einem konstanten Wert gehalten werden kann. Durch diese Konstanthaltung des Puderniveaus wird der wesentliche Vorteil erzielt, dass die Schwankungen in der Austragsrate auf ein Minimum reduziert werden.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst durch die Aufteilung des Trägerluftstroms in einen ersten Teilluftstrom 6' und in einen zweiten Teilluftstrom 6", wobei der zweite Teilluftstrom 6" den in einen Austragsraum 10 und in einen Vorratsraum 11 unterteilte Vorratsbehälter 2 verlässt und der erste Teilstrom 6' vom Austragsraum 10 in den Vorratsraum 11 übertritt, und bei abnehmendem Niveau im Austragsraum 10 das Verhältnis zwischen dem ersten Teilluftstrom 6' und dem zweiten Teilluftstrom 6" ebenfalls abnimmt, die Austragsrate an Puder im Wesentlichen konstant gehalten werden kann, obwohl sich das Niveau des Pudervorrats 6 im Austragsraum 10 anfänglich verändert. Außerdem wird das Nivau des Pudervorrats 8 im Austragsraum 10 ab einer bestimmten Höhe im Wesentlichen dadurch konstant gehalten, dass Puder aus dem Vorratsraum 11 nachfließt. Dies trägt ebenfalls zur Konstanthaltung der Austragsrate an Puder bei.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Bestäuben bewegter Druckbogen mit einem Vorratsbehälter (2) für Puder, einem in den Vorratsbehälter (2) mündenden Einlass (4) für einen Trägerluftstrom und einem aus dem Vorratsbehälter (2) ausmündenden Auslass (5) für den mit Puder beladenen Trägerluftstrom, wobei der Vorratsbehälter (2) über eine Trennwand (9) zumindest abschnittsweise in einen Austragsraum (10) und einen Vorratsraum (11) unterteilt ist und der Einlass (4) und der Auslass (5) mit dem Austragsraum (10) kommunizieren und der Vorratsraum (11) zum Befüllen des Austragsraums (10) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) an ihrer, die Oberfläche (7) des Pudervorrates überragenden Oberseite eine einen bestimmten Verbindungsquerschnitt zwischen dem Austragsraum (10) und dem Vorratsraum (11) definierende Steuerkante (12) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (5) im Bereich der Steuerkante (12) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (4) und der Auslass (5) im Austragsraum (10) einander diagonal gegenüberliegen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (4) und/oder der Auslass (5) vertikal in den Austragsraum ein- bzw. aus dem Austragsraum (10) ausmünden.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (4) in unmittelbarer Nachbarschaft zur Trennwand (9) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) mit dem Vorratsbehälter (2) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) an einem den Vorratsbehälter (2) abschließenden Deckel angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) einstückig und/oder gebogen und/oder abgekantet und/oder sicht über die Höhe des Vorratsbehälters (2) erstreckend ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) Überströmöffnungen (14, 15) für den Puder aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmöffnungen (14) dreieckförmig ausgebildet sind und nach oben spitz zulaufen.