DE2123550B2 - Dosierpumpe eines Farbwerkes einer Rotationsdruckmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe eines Pumpfarbwerkes einer Rotationsdruckmaschine, mit einem Gehäuse, das zwei parallel zueinander verlaufende zylindrische Bohrungen aufweist, in denen je ein nockengesteuertes zylindrisches Element hin- und herbeweglich ist, wobei die beiden Bohrungen miteinander sowie mit einem Farbeintritts- und einem Farbaustrittskanal verbunden sind.

Bei einer bekannten Ausführungsform der zuvor erläuterten Art ist in einem gemeinsamen blockartigen Gehäuse eine Vielzahl von Dosierpumpeneinheiten vorgesehen. Jede dieser Dosierpumpen besitzt dabei zwei Pumpenkolben, die durch ihre zugehörigen Nocken so angetrieben werden, daß der zweite Pumpenkolben die Verbindungsbohrung und den Farbaustrittskanal schließt, wenn der erste Pumpenkolben Farbe aus einem Farbbehälter ansaugt; dagegen schließt der erste Pumpenkolben den zu seinem Zylinder führenden Farbeintrittskanal, wenn der zweite Pumpenkolben die Verbindungsbohrung zwischen beiden Pumpenzylindern sowie dem Farbaustrittskanal öffnet

Die Nachteile dieser bekannten Ausführungsform sind insbesondere darin zu sehen, daß das ganze Pumpfarbwerk nur an eine bestimmte Farbwalzenlänge angepaßt ist und jede Dosierpumpeneinheit nur eine sehr starre Betriebsweise (Dosierung) gestattet, wobei es ferner äußerst zeitraubend ist, bei diesem Pumpfarbwerk einen Farbwechsel (mit entsprechender Reinigung) vorzunehmen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dosierpumpe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei konstruktiv einfacher, genau einstellbarer und zuverlässig arbeitender Ausführung sich insbesondere auch für einen raschen Farbwechsel eignet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Farbeintritts- und der Farbaustrittskanal an die eine (erste) zylindrische Bohrung angeschlossen sind, in der ein Steuerschieber gleitend beweglich ist, während die andere (zweite) Bohrung mit der ersten Bohrung über zwei Verbindungskanäle in Verbindung steht und einen im Hub einstellbaren Pumpenkolben enthält, und daß die beiden Verbindungskanäle von einem Formstopfen begrenzt werden, der in einer senkrecht zur Achse der ersten und zweiten Bohrung verlaufenden und in diese Bohrungen einschneidenden Querbohrung angeordnet ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform arbeitet der einzige Pumpenkolben mit dem parallel dazu gleitbeweglich angeordneten Steuerschieber zusammen, der eine zuverlässige und äußerst genaue Dosierung gestattet. Da der Pumpenkolben in seinem Hub einstellbar ist, kann die Dosierpumpe auch ohne weiteres verschiedenen Betriebsbedingungen, insbesondere Änderungen in der Dosiermenge, angepaßt werden.

Wenn bei dieser erfindungsgemäßen Dosierpumpe ein Farbwechsel vorgenommen werden muß, so bereitet dies keine besonderen Probleme, da der herausnehmbare Formstopfen einen leichten Zugang zu den Verbindungskanälen gestattet, um eventuelle Anbakkunger. und Verunreinigungen entfernen zu können. Ein solcher Farbwechsel ist insbesondere in letzter Zeit von zunehmender Bedeutung, da ein Mehrfarbendruck sich immer weiter verbreitet.

Diese erfindungsgemäße Dosierpumpe zeichnet sich außerdem durch ihre einfache und genaue Herstellungsmöglichkeit und Zusammenbaubarkeit aus, wobei jede Dosierpumpe bzw. Dosierpumpeneinheit eines Pumpfarbwerkes einen gesonderten Bauteil darstellen kann

und alle Dosierpumpen eines Pumpfarbwerkes einander identisch sind, so daß sie ohne Schwierigkeiten leicht ausgewechselt werden können. Dies bietet zudem die Möglichkeit, für jede Rotationsdruckmaschine eine entsprechende Anzahl Ersatz-Pumpen anzuschaffen, damit für verschiedene Druckfarben auch verschiedene Dosierpumpen bereitgehalten werden können, wodurch dann eine Zwischenreinigung während eines Farbwechsels überflüssig wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der Beschreibung sind in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele geschildert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vertikalschnittansicht (entlang der Linie 1-1 in Fig.2) durch eine betriebsfertig zusammengebaute Dosierpumpe;

F i g. 2 eine Stirnansicht einer Dosierpumpe;

Fig.3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig.5 eine Detail-Schnittansicht einer abgewandelten Form der Dosierpumpe.

Ein Pumpfarbwerk einer Rotationsdruckmaschine enthält mehrere identisch ausgeführte Dosierpumpen bzw. Dosierpumpeneinheiten 10 für eine genau dosierte Zuführung von Druckfarbe. Jede Dosierpumpe 10 enthält ein in Form eines rechteckigen Blockes ausgeführtes Gehäuse 11, das eine zylindrische Bohrung 12 und eine parallel dazu verlaufende Bohrung 13 als m Steuerbohrung aufweist; beide zylindrische Bohrungen 12, 13 sind zur Bodenfläche des Gehäuses 11 hin offen, wobei die sich vertikal durch das Gehäuse 11 erstreckende Bohrung 13 auch nach der Oberseite des Gehäuses 11 hin offen ist, während die Bohrung 12 als )■> Sackloch ausgeführt ist, so daß ihr oberes Ende eine Kammer 14 bildet Eine als Sackloch ausgeführte Querbohrung 15 liegt senkrecht zu den beiden Bohrungen 12 und 13 und schneidet in diese Bohrungen 12,13 ein. Ein Formstopfen 16 ist in die Querbohrung 15 eingeschraubt und begrenzt zwei Verbindungskanäle 17, 18, die die Kammer 14 mit einem axialen Abstand voneinander aufweisenden Bereichen der Bohrung 13 sowie mit Querbohrungen 19, 20 verbinden, die einen Farbeintrittskanal 19 und einen Farbaustriuskanal 20 bilden und von der Rückseite des Gehäuses 11 bis in die unteren bzw. oberen Endbereiche der Bohrung 13 reichen.

Ein Pumpenkolben 21 in Form einer zylindrischen Stange ist für eine hin- und hergehende Bewegung mit 5u enger Spielpassung in die Bohrung 12 so eingesetzt, daß sein inneres Ende in die Kammer 14 hineinreicht (zur Veränderung des freien Volumens dieser Kammer 14), und daß sein äußeres Ende auf der Unterseite des Gehäuses 11 herausragt. v,

Ein als zylindrische Stange ausgebildeter, gleitbeweglicher Steuerschieber 22 ist mit enger Spielpassung in die Bohrung 13 eingesetzt und erstreckt sich so durch das Gehäuse 11, daß er den Farbeintrittskanal 19 und den Farbaustrittskanal 20 schneidet. bo

Zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Abschnitte des Steuerschiebers 22 sind so ausgeschnitten, daß sie zwei D-förmige Ausschnitte 23 und 24 bilden, die mit dem Farbeintrittskanal 19 und dem Farbaustrittskanal 20 in der Weise zusammenwirken, daß, wenn der Steuerschieber 22 axial verschoben wird, der Farbeintrittskanal 19 geöffnet ist, wenn der Farbaustrittskanal 20 geschlossen ist und umgekehrt.

Stößelelemente 25 und 26 in Form von rechteckigen Klötzen sind an den unteren Enden des Pumpenkolbens 21 bzw. des Steuerschiebers 22 (rechtwinklig zu deren Achsen) angebracht und mit Stößelstangen 27 bzw. 28 versehen, die in Bohrungen eingreifen, die parallel zu den beiden zylindrischen Bohrungen 12 und 13, jedoch vor diesen liegen, wodurch eine Verdrehung zwischen dem Pumpenkolben 21, dem Steuerschieber 22 und dem Gehäuse 11 verhindert wird. Innerhalb des Gehäuses 11 wirken Federelemente 29 in Form von Druckfedern auf die Enden der Stößelstangen 27, 28, so daß die zugehörigen Elemente (Kolbenstange 21 bzw. Steuerschieber 22) federnd aus dem Gehäuse 11 heraus nach unten gedrückt werden.

Innerhalb des Gehäuses 11 ist an jeder Stößelstange 27, 28 eine Kerbe eingearbeitet, wodurch sie in einer oberen Stellung (in der die Federelemente 29 zusammengedrückt sind) mittels zugehöriger und mit Köpfen versehener Halteriegel 30 lösbar festgelegt werden können, die von der Vorderseite des Gehäuses 11 aus eingesetzt sind und Federklemmen 31 aufweisen, die im Gehäuse 11 in Ausnehmungen angeordnet sind, damit sie die Halteriegel 30 in der gewünschten Stellung festhalten.

Bei einem in F i g. 5 veranschaulichten modifizierten Ausführungsbeispiel wird auf die Stößelstangen 27 und 28 verzichtet; hier wirken die Federelemente 29 direkt auf die Stößelelemente 25 und 26. Die Enden der Stößelelemente 25, 26 (in Fig.5 ist lediglich 25 dargestellt) erstrecken sich nach vorn bis zur Vorderseite des Gehäuses 11 und greifen in einen sich vertikal erstreckenden Schlitz 32 einer Führungsplatte 33 ein, die an der Vorderseite des Gehäuses 11 durch Schrauben 34 angeschraubt ist, die durch vertikale Schlitze hindurchgesteckt sind. Die Oberkante der Führungsplatte 33 ist in Form eines Handgriffes 35 umgebogen, so daß sie nach oben gezogen und mittels der Schrauben 34 in einer oberen Stellung festgelegt werden kann, wodurch der Pumpenkolben 21 und der Steuerschieber 22 in einer hochgezogenen Stellung gehalten werden, in der die Federelemente 29 zusammengedrückt sind.

Das Pumpfarbwerk der Rotationsdruckmaschine enthält einen Rahmen 36, an dem eine Verteilerschiene angeordnet ist. Eine Gruppe Dosierpumpeneinheiten 10 ist in Betriebsstellung an der Vorderseite der Verteilerschiene 37 angeschraubt, wobei in dieser vorgesehene Einlaßbohrungen fluchtend zu zugehörigen Farbeintrittskanälen 19 angeordnet sind, die dadurch mit einem Querkanal 38 in Verbindung stehen, dem Farbe über eine flexible Leitung 39 zugeführt wird. Die Farbaustrittskanäle 20 der einzelnen Dosierpumpen 10 fluchten mit Bohrungen 40 der Verteilerschiene 37, die zu einem engen vertikalen Austrittsschlitz 41 führen, der wiederum zu einer Austrittsöffnung 42 führt, die an der Verteilerschiene 37 in einen zwischen der Verteilerschiene 37 und dem Umfang einer Farbwerkswalze 43 gebildeten Spalt mündet.

Im Rahmen 36 ist eine Nockenwelle 44 so gelagert, daß sie sich in Längsrichtung unterhalb des Pumpenkolbens 21 und des Steuerschiebers 22 erstreckt. Sie trägt für jedes Stößelelement 25, 26 einen Doppelnocken 45, der aus Kunststoffmaterial derart geformt ist, daß sich zwei zueinander in Phase angeordnete Nockenflächen 46 und 47 ergeben, die mit den zugehörigen Stößelelementen 25 bzw. 26 des Pumpenkolbens 21 bzw. des Steuerschiebers 22 zusammenwirken.

Jeder Doppelnocken 45 ist um 45° phasenversetzt

gegenüber dem unmittelbar benachbarten Nocken entlang der Welle 44 angeordnet, so daß die Dosierpumpen 10 bei einer Drehung der Nockenwelle 44 in sich überschneidenden, aufeinanderfolgenden Takten betrieben werden. Jede Dosierpumpe 10 arbeitet dabei als einzeln wirkende Pumpe mit einem vorherbestimmten, zeitlich bemessenen Schließen und Öffnen ihrer Eintritts- und Austrittskanäle 19, 20. Der als Einlaßöffnung wirkende Verbindungskanal 17 wird bei einer Bewegung des Steuerschiebers 22 durch die Wirkung eines schnell ansteigenden Teiles der zugehörigen Nockenfläche 47 geöffnet, während der als Ausgangsöffnung dienende Verbindungskanal 18 gleichzeitig geschlossen wird. Der Pumpenkolben 21 wird dabei so angetrieben, daß das Volumen der Kammer 14 vergrößert wird, damit Farbe vom Querkanal 38 angesaugt wird. Wenn die Drehbewegung der Nockenwelle 14 fortgesetzt wird, wird der Verbindungskanal 17 geschlossen und der Verbindungskanal 18 geöffnet, während sich der Pumpenkolben 21 nach oben bewegt, wodurch das Volumen der Kammer 14 verringert wird, so daß ein abgemessenes Flüssigkeitsvolumen durch die Verteilerschiene 37 in Richtung auf die Farbwerkswalze 43 gepumpt wird.

Ein einstellbarer Anschlag 48 ist in einen im Betriebszustand festen Teil des Rahmens 36 vor der Nockenwelle 44 so eingeschraubt, daß er nach oben gerichtet ist, wodurch sich ein einstellbares Widerlager für die Unterseite des Stößelelementes 25 ergibt. Auf diese Weise wird die nach unten gerichtete Bewegung dieses Stößelelementes 25 und somit der Hub des Pumpenkolbens 21 jeder Pumpe einzeln begrenzt. Die Anschläge 48 einer Dosierpumpeneinheit 10 können manuell betätigt werden. Es kann aber auch jeder Anschlag 48 mit einem elektrischen Servomotor für eine automatische oder halbautomatische Einstellung versehen sein.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel einer Dosierpumpe 10 für ein Pumpfarbwerk einer Rotationsdruckmaschine, deren Zylinder mit einer Geschwindigkeit von 30 000 U/h umläuft, wird dieses mit 135 Hüben/min betrieben, und zwar mit einem maximalen Hub von 7 mm bei einem Kolbendurchmesser von 8 mm. Es sind vier über die ganze Breite reichende Pumpfarbwerke mit je 8 Dosierpumpen 10 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind und durch eine gemeinsame, längs verlaufende Nockenwelle 44 (oder durch vier einzelne Nockenwellen, deren Enden mit einer gemeinsamen Achse verbunden sind) angetrieben werden. Die maximale Gesamtfördermenge der vier Pumpfarbwerke (32 Pumpen) beträgt bei der oben erwähnten Geschwindigkeit und vollem Hub theoretisch 1520ccm/min. Eine Drehbewegung aller Anschläge 48 um 45° verändert das Zuführvolumen um etwa 34 ccm/min bei maximaler Geschwindigkeit Jede Dosierpumpe 10 speist etwa einen Zylinderbereich, der einer Spalte einer Seite entspricht Durch die Möglichkeit der individuellen Einstellung ergibt sich eine genaue Regulierung des Farbauftrags auf eine Druckform entlang ihrer Breite. Die maximale Förderleistung jeder Dosierpumpe 10 beträgt 47,5 ccm/min. Die Pumpengeschwindigkeit wird so gewählt, daß sich ein kleines Verhältnis zwischen den Impulsen des den öffnungen 42 zugeführten Farbstoffes und den Zylinderumdrehungen ergibt, so daß ein gleichmäßiger Farbauftrag auf aufeinanderfolgende Seiten gewährleistet ist, beispielsweise ein Verhältnis von 3,7 :1.

Die fiexible Leitung 39 zur Verteilerschiene 37

ίο ermöglicht es, daß das ganze Pumpfarbwerk zwecks Einstellung oder Reinigung von der Farbwerkswalze 43 weggeschwenkt werden kann. Die Schwenkachse stimmt dabei mit der Achse der Nockenwelle 44 überein, so daß keine Demontage erforderlich ist, um diese Arbeit durchführen zu können, (ede Dosierpumpe 10 kann, falls erforderlich, einzeln abgebaut und ausgewechselt werden und/oder die aus den Pumpen und der Verteilerschiene 37 bestehende Untereinheit kann vollkommen vom Rahmen 36 entfernt werden.

Es wird eine unter Druck stehende Flüssigkeitszufuhr zum Querkanal 38 bevorzugt, wobei eine konventionelle Zuführpumpe benetzt wird, obwohl im Falle von Flüssigkeiten mit niedriger Viskosität eine Schwerkraftzuführung von einem Vorratsbehälter ausreichen würde.

Der Einstellbereich der Anschläge 48 kann für das entsprechende Stößelelement 25 irgendeiner Dosierpumpe 10 so vorgesehen werden, daß dieses von der zugehörigen Doppelnocke 45 abgehoben werden kann, damit sein Betrieb unterbrochen werden kann, ohne daß die Rotationsdruckmaschine angehalten oder auf ihre Betriebsweise eingewirkt wird. Wahlweise können die Halteriegel 30 (oder die Führungsplatten 33 der F i g. 5) benutzt werden, um irgendeine Dosierpumpe 10 außer Betrieb zu setzen.

Generell ist es selbstverständlich auch möglich, mehrere Dosierpumpen 10 in ein einziges Gehäuse 11 einzubauen (anstatt jede Dosierpumpe 10 in einem einzelnen Gehäuse 11 anzuordnen), wobei diese

to Dosierpumpen 10 dann für die erforderliche Breite und Kapazität ausgelegt sind. Beispielsweise können also 8 Pumpen zu einer Arbeitsbreite zusammengefaßt werden, die einer Bogenbreite entspricht.
Eine zeitraubende (Zwischen-) Reinigung kann, wenn einzelne Dosierpumpen 10 für verschiedene Druckfarben bestimmt sind, bei einem Farbwechsel vermieden werden. Hierbei wird die Notwendigkeit, die Zuführleitung 39 und den Querkanal 38 zu reinigen, dadurch vermieden, daß eine vordere Leitung zwecks Zufuhr von Farbe zu dem Verbindungskanal 17, der als By-pass die Verteilerschiene 37 umgeht in jedem Gehäuse 11 einer Dosierpumpengruppe vorgesehen wird. Eine solche Pumpenart weist keinen Farbeintrittskanal 19 zum Querkanal 38 auf. Eine solche mögliche Farbzufuhr zu den Gehäusen 11 kann mit schnell lösbarer Kupplung für flexible Zufuhrleitungen versehen werden, die Absperrventile aufweisen, so daß bei Bedarf die Zufuhr zu irgendeiner Dosierpumpengruppe unterbrochen werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Dosierpumpe eines Pumpfarbwerkes einer Rotationsdruckmaschine, mit einem Gehäuse, das zwei parallel zueinander verlaufende zylindrische Bohrungen aufweist, in denen je ein nockengesteuertes zylindrisches Element hin- und herbeweglich ist, wobei die beiden Bohrungen miteinander sowie mit einem Farbeintritts- und einem Farbaustrittskanal verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbeintritts- und der Farbaustrittskanal (19, 20) an die eine (erste) zylindrische Bohrung (13) angeschlossen sind, in der ein Steuerschieber (22) gleitend beweglich ist, während die andere (zweite) Bohrung (12) mit der ersten Bohrung (13) Ober zwei Verbindungskanäle (17,18) in Verbindung steht und einen im Hub einstellbaren Pumpenkolben (21) enthält, und daß die beiden Verbindungskanäle (17, 18) von einem Formstopfen (16) begrenzt werden, der in einer senkrecht zur Achse der ersten und zweiten Bohrung (13,12) verlaufenden und in diese Bohrungen (13, 12) einschneidenden Querbohrung (15) angeordnet ist

2. Dosierpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Bewegung des Pumpenkolbens (21) in einer Richtung begrenzender, einstellbarer Anschlag (48) vorgesehen ist.

3. Dosierpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß direkt an den äußeren Enden des Pumpenkolbens (21) und des Steuerschiebers (22) Stößelelemente (25,26) für das Zusammenwirken mit den zugehörigen Nocken (46, 47) angeordnet sind, die auf einer die Antriebseinrichtung bildenden gemeinsamen Nockenwelle (44) angebracht sind.

4. Dosierpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Stößelelemente (25, 26) wirkende Federelemente (29) vorgesehen sind, die die Stößelelemente in Richtung auf die Nocken (46, 47) drücken.

5. Dosierpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (29) als im Gehäuse (11) befindliche Druckfedern ausgeführt sind, die auf mit den Stößelelementen (25, 26) verbundene Stößeistangen (27, 28) wirken, die in Gehäuse-Ausnehmungen derart eingesetzt sind, daß eine Drehbewegung des Pumpenkolbens (21) und des Steuerschiebers (22) relativ zum Gehäuse verhindert wird.

6. Dosierpumpe nach Anspruch 5, dadurch so gekennzeichnet, daß Halteriegel (30) im Gehäuse (11) vorgesehen sind, die wahlweise mit jeder Stößelstange (27,28) derart in Eingriff bringbar sind, daß die zugehörigen Stößelelemente (25,26) in ihrer Außerbetriebstellung festlegbar sind.

7. Dosierpumpe nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Führungsplatte (33) Schlitze (32) eingeformt sind, in die Teile der Stößelelemente (25, 26) so eingreifen, daß eine Drehbewegung des Pumpenkolbens (21) und des Steuerschiebers (22) relativ zum Gehäuse (11) verhindert wird.