DE19937558B4

DE19937558B4 - Vorrichtung zum Dosieren von Puder

Info

Publication number: DE19937558B4
Application number: DE19937558A
Authority: DE
Inventors: Reiner Haas
Original assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Current assignee: Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Priority date: 1998-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2019-08-10
Also published as: DE19937558A1

Abstract

Vorrichtung zum Dosieren von Puder (3) für eine Pudervorrichtung zum Bepudern bedruckter Papierbogen, mit einer Einrichtung zum Zuführen von Puder (3), einem unterhalb der Zuführvorrichtung (2) angeordneten rotationssymmetrischen Dosierorgan (6), wobei das Dosierorgan (6) ein in Umfangsrichtung verlaufendes Oberflächenprofil (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierzone seitlich von Labyrinthdichtungen (14) begrenzt ist, die von einem in Umfangsrichtung verlaufenden, sich beidseits über die Dosierzone hinaus erstreckenden Oberflächenprofil gebildet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Puder für eine Pudervorrichtung zum Bepudern bedruckter Papierbogen, mit einer Einrichtung zum Zuführen von Puder, einem unterhalb der Zuführeinrichtung angeordneten rotationssymmetrischen Dosierorgan und einem Antrieb für das Dosierorgan, wobei das Dosierorgan ein in Umfangsrichtung verlaufendes Oberflächenprofil aufweist.
Aus der DE 18 20 842 U ist eine Druckbestäubungseinrichtung für die Puderbestäubung bedruckter Bogen an Druckmaschinen bekannt geworden. Diese Vorrichtung weist einen Einfülltrichter für Puder auf, der auf eine Dosierwalze ausmündet. Die Dosierwalze besitzt Dosierkammern, die von in Längsrichtung verlaufenden Rillen gebildet werden. Über diese Dosierkammern wird gezielt eine Pudermenge aus dem Trichter heraus transportiert und in einen Luftkanal geleitet. Dort wird der in den Dosierkammern sich befindende Puder ausgetragen. Als nachteilig bei diesen Dosierkammern wird angesehen, dass der Puder über einen Formschluss in den Dosierkammern gehalten wird, so dass der Puder aktiv aus den Dosierkammern entfernt werden muss. Da die Dosierkammern quer zur Transportrichtung verlaufen besteht die Gefahr, dass der Puder in diesen Dosierkammern verdichtet wird und dort anbackt.
Aus der US 5,615,830 A ist eine Dosiervorrichtung bekannt, bei der die Dosierwalze mit Umfangsrillen versehen ist. Bei dieser Vorrichtung besteht die Gefahr, dass Puder seitlich zwischen der Zuführvorrichtung und der Dosierwalze austritt. Dieser Puderverlust wird entweder in Kauf genommen oder der Spalt Zuführvorrichtung und Dosierwalze zwischen muss aufwändig abgedichtet werden. Die US 4,154,370 A offenbart eine Dosierwalze, bei der das Oberflächenprofil von in Achsrichtung verlaufenden Stegen gebildet wird. Dieses Oberflächenprofil besitzt keine abdichtende Wirkung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Dosieren von Puder der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass beim Dosieren von Puder der Puderverlust möglicht gering ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dosierzone seitlich von Labyrinthdichtungen begrenzt ist, die von einem in Umfangsrichtung verlaufenden, sich beidseits über die Dosierzone hinaus erstreckenden Oberflächenprofil gebildet werden.
Die Tatsache, dass die Dosierkammern sich in Umfangsrichtung des Dosierorgans und somit in Transportrichtung erstrecken, verhindert, dass der Puder in den Dosierkammern verdichtet wird. Außerdem wird der im Vorratsbehälter sich befindende Puder kaum beeinflusst, insbesondere kommt es zu keinen Verdichtungen oder Verklumpungen. Weiterhin kann der im in Umfangsrichtung verlaufenden Oberflächenprofil sich befindende Puder relativ einfach aus diesem Profil ausgetragen werden, da der Puder relativ locker in diesem Profil liegt. Aufgrund der Labyrinthdichtungen gelangt kein Puder aus dem Spalt zwischen der Zuführvorrichtung und der Dosierwalze ins Freie. Die Labyrinthdichtungen werden von den Umfangsnuten gebildet.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Oberflächenprofil in Form von Umfangsrillen, Umfangsnuten, Umfangswellen oder dergleichen ausgebildet ist. Ein derart ausgestaltetes Oberflächenprofil hat den wesentlichen Vorteil, dass die den Puder aufnehmende Oberfläche der Walze gravierend vergrößert wird, wodurch die Adhäsionskräfte, über welche der Puder an der Walze gehalten wird, wesentlich höher sind, als bei Dosierelementen mit glatter Oberfläche. Der Puder haftet dabei so gut an der mit z. B. Rillen versehenen Walze an, dass er nicht einmal durch Schwerkraft aus den Rillen fällt. Das Oberflächenprofil weit eine bevorzugte Tiefe von 0,2 mm bis 0,8 mm auf.
Zwar ist aus der US 4,867,063 A eine Walze bekannt, die an ihrer Oberfläche mit Zellen versehen ist. Über diesen Zellenförderer kann zwar ebenfalls auf einfache Weise schüttfähiges Material transportiert werden, jedoch stellt sich beim Transport von Puder das Problem, dass sich die Zellen allmählich zusetzen, so dass das transportierte Volumen mit der Zeit abnimmt. Bei derartigen Zellenförderern besteht also keine Gewähr auf einen konstanten Volumentransport über einen längeren Zeitraum.
Eine Erhöhung der Adhäsionskräfte wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die Oberfläche des Dosierorgans puderfreundlich gestaltet ist. Dabei kann die Oberfläche aufgerauht, sandgestrahlt, geätzt, chromatiert oder elektrolytisch mattiert sein. Diese Oberflächen nehmen den Puder besonders gut an und transportieren diesen optimal in Richtung der Austragsöffnung, so dass gewährleistet ist, dass stets eine konstante Menge Puder ausgetragen wird.
Eine weitere Möglichkeit der Oberflächenbehandlung sieht vor, dass auf die Oberfläche des Dosierorgans Kalziumcarbonat oder Puder aufgeklebt ist. Auf diese Weise wird ebenfalls eine Oberflächenrauhigkeit geschaffen, die im Wesentlichen der Korngröße des zu transportierenden Puders entspricht.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Dosierorgan als Dosierwalze ausgebildet ist. Es ist jedoch auch denkbar, das Dosierorgan als Kegel oder Kugel mit horizontaler Achse auszugestalten. Der Puder wird im Bereich eines oberen Abschnitts auf das Dosierorgan aufgebracht und wird in einem unteren Abschnitt dem Dosierorgan entnommen.
Eine sichere Entnahme des Puders wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, dass das Dosierorgan mit einer Vorrichtung zum Ablösen des Puders vom Dosierorgan versehen ist. Diese Ablösevorrichtung wirkt im Wesentlichen in Umfangsrichtung oder tangential zur Umfangsrichtung. Dabei kann die Vorrichtung eine Rakel, eine Bürste oder eine Blasdüse sein. Derartige Vorrichtungen können auf relativ einfache Weise in das in Umfangsrichtung verlaufende Oberflächenprofil der Walze eingreifen und den Puder herauslösen. Bei Zellenförderern der oben genannten Art ist dies nicht möglich, da z. B. mit einer Rakel nicht in die einzelnen Zellen eingegriffen werden kann.
Mit Vorzug ist der Antrieb für das Dosierorgan ein Schrittmotor. Dabei ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass der Antrieb, insbesondere die gesamte Vorrichtung, elastisch gelagert ist. Durch den Schrittmotor wird die Vorrichtung in Schwingung versetzt, so dass dadurch das Fließen des Puders unterstützt wird. Hierdurch kann auf Rührer o. dgl. verzichtet werden.
Um ein Ausfließen des Puders aus dem Vorratsbehälter zu verhindern, weist das Dosierorgan eine Auslassöffnung auf, die in Drehrichtung um mehr als 180° versetzt zur Einlassöffnung angeordnet ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Puder direkt von der Einlassöffnung über das Oberflächenprofil des Dosierorgans zur Auslassöffnung und dort unkontrolliert dem Luftstrom beigemischt wird. Der nicht fördernde Bereich des Dosierorgans ist z. B. mit einer Rakel abgedichtet.
Bei einer Weiterbildung sind die Labyrinthdichtungen über einen Abfluss entleerbar.
Labyrinthdichtungen haben den wesentlichen Vorteil, dass sie relativ einfach herstellbar sind und keiner Wartung bedürfen. Außerdem ist zwischen dem Antrieb und dem Dosierorgan eine Gleitringdichtung vorgesehen, die den Antrieb vor Eindringen von Puder schützt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben wird. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein Dosierorgan einer Bestäubungsvorrichtung; und
2 einen Schnitt II-II gemäß 1.
In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Dosierorgan bezeichnet, welches einen als Vorratsbehälter 2 dienenden Trichter aufweist, in welchem Puder 3 bevorratet ist. Der Vorratsbehälter 2 weist eine Auslassöffnung 4 auf, die auf einem Walzengehäuse 5 aufsitzt. In diesem Walzengehäuse 5 ist eine Dosierwalze 6 angeordnet, die um eine horizontale Achse 7 drehbar gelagert ist. Diese Dosierwalze 6 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und befindet sich nahezu spielfrei in einer entsprechenden Bohrung im Walzengehäuse 5. Die Auslassöffnung 4 mündet in eine Einlassöffnung 8, die im oberen Bereich des Walzengehäuses 5 vorgesehen ist, und über welche der im Vorratsbehälter 2 bevorratete Puder 3 in das Walzengehäuse 5 eintreten kann.
In der 2 ist erkennbar, dass die Einlassöffnung 8 direkt auf die Oberfläche 9 der Walze 6 mündet. Die Oberfläche 9 der Dosierwalze 6 ist in Umfangsrichtung mit einer Vielzahl von Rillen 10 versehen, die beidseits der Dosierwalze 6 sich über die Einlassöffnung 8 hinaus erstrecken. In diesem Bereich gelangt kein Puder mehr in die Rillen 10, so dass die Rillen dort als Labyrinthdichtung 14 wirken. Über die Rillen 10, die mit Puder angefüllt werden, wird der Puder in Richtung einer Auslassöffnung 11 transportiert, die nicht direkt unterhalb der Einlassöffnung 8 liegt, sondern in Drehrichtung (Pfeil 12) um mehr als 180° versetzt zur Einlassöffnung 8 liegt (1). In dieser Auslassöffnung 11 befindet sich außerdem eine Rakel 13, die in die Rillen 10 der Dosierwalze 6 eingreift, und mit der der in den Rillen 10 sich befindende Puder 3 ausgehoben wird, so dass dieser über die Auslassöffnung 11 nach unten aus dem Walzengehäuse 5 in einen Auffangtrichter fallen kann. Die Rakel 13 gewährleistet, dass die Rillen 10 vollständig entleert werden und in der Einlassöffnung 8 wieder zur Aufnahme von Puder 3 zur Verfügung stehen.
In der 2 ist noch erkennbar, dass an der Unterseite 15 des Walzengehäuses 5 im Bereich der stirnseitigen Enden der Dosierwalze 6 zwei Bohrungen 16 vorgesehen sind, über die in die Labyrinthdichtung 14 hinein vagabundierender Puder in den Auffangtrichter entfernt wird, so dass dieser nicht in die Lagerungen der Achse 7 gelangen kann.
In 2 ist außerdem erkennbar, dass die Dosierwalze 6 fliegend gelagert ist, wobei an der einen Seite eines Haltebockes 17 ein als Antrieb 18 dienender Schrittmotor 19 und auf der anderen Seite des Haltebockes 17 das Walzengehäuse 5 mit der Dosierwalze 6, die auf die Welle des Schrittmotors 19 aufgesteckt ist, sich befinden. Die fliegende Lagerung der Dosierwalze 6 ermöglicht einen schnellen und unkomplizierten Austausch zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken. Der Haltebock 17 ist über Bolzen 27 und Gummipuffer 28 an einem Gestell 29 elastisch befestigt.
Über den Schrittmotor 19, insbesondere über dessen Drehzahl, wird das transportierte Volumen eingestellt. Über die Frequenz des Schrittmotors 19 wird die Taktzeit an die Geschwindigkeit bzw. an die Taktzeit der Papierbogen angepasst.

Claims

Vorrichtung zum Dosieren von Puder (3) für eine Pudervorrichtung zum Bepudern bedruckter Papierbogen, mit einer Einrichtung zum Zuführen von Puder (3), einem unterhalb der Zuführvorrichtung (2) angeordneten rotationssymmetrischen Dosierorgan (6), wobei das Dosierorgan (6) ein in Umfangsrichtung verlaufendes Oberflächenprofil (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierzone seitlich von Labyrinthdichtungen (14) begrenzt ist, die von einem in Umfangsrichtung verlaufenden, sich beidseits über die Dosierzone hinaus erstreckenden Oberflächenprofil gebildet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenprofil in Form von Umfangsrillen (10), Umfangsnuten, Umfangswellen oder dergleichen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) des Dosierorgans puderfreundlich gestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (9) aufgeraut, sandgestrahlt, geätzt, chromatiert oder elektrolytisch mattiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche (9) des Dosierorgans Kalziumcarbonat oder Puder aufgeklebt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierorgan als Dosierwalze (6), Kegel oder Kugel mit horizontaler Drehachse (7) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierorgan mit einer Vorrichtung zum Ablösen des Puders vom Dosierorgan versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Rakel (13), eine Bürste, eine Blasdüse oder dergleichen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (18) für das Dosierorgan ein Schrittmotor (19) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierorgan eine Auslassöffnung (11) aufweist, die in Drehrichtung (12) um mehr als 180° versetzt zur Einlassöffnung (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthdichtungen (14) über einen Abfluss (16) entleerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (18), insbesondere die gesamte Vorrichtung, elastisch gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierorgan (1) fliegend auf der Achse des Antriebs (18) gelagert ist.