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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei
einer Weiterbildung sind die Labyrinthdichtungen über einen
Abfluss entleerbar.
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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.
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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:
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1 einen
Längsschnitt
durch ein Dosierorgan einer Bestäubungsvorrichtung;
und
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2 einen
Schnitt II-II gemäß 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.