DE4040227A1 - Pudernebelgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator zum Erzeugen eines Pudernebels gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen bekannten Pudernebelgeneratoren, die z. B. in Druckmaschinen verwendet werden, um den zum Bestäuben der auch nach dem Trocknen noch klebrigen Druckerzeugnisse dienenden Pudernebel zu erzeugen, muß der Puderbehälter in Abständen von Hand wieder mit Puder gefüllt werden. Je nach Intensität des Puderauftrages ist dies alle 2 bis 10 Stunden notwendig. Für das Nachfüllen des Puders muß ein becherförmiges unteres Behälterteil von einem oberen Deckelteil des Puderbehälters, das in der Regel fest installiert ist, abgenommen werden und aus der den Pudernebelgenerator enthaltenden Druckmaschine herausge­ nommen werden. Danach wird der fließfähige Puder von Hand in das Behälterunterteil gegossen, und letzteres muß an­ schließend wieder sorgfältig und dicht am Deckelteil in der Druckmaschine angebracht werden.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Drucknebelgenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß das Nachfüllen von Puder vereinfacht ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Druck­ nebelgenerator gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Drucknebelgenerator macht man davon Gebrauch, daß dieser in der Regel sowieso schon eine Strahlpumpe enthält, die dazu dient, ein puderreiches Vorgemisch mit einem großen Luft-Trägergasstrom zu vermischen und so einen Pudernebel mit sehr geringer Puderkonzentration zu erzeugen. Wegen der Größe des Trägergasstromes ist es hier notwendig, den Saugraum der Strahlpumpe über eine Nebenluftöffnung mit der Umgebung in Verbindung zu setzen, um so das Ansaugen des puderreichen Vornebels aus dem Inneren des Puderbehälters zu begrenzen.

Es wurde nun erkannt, daß man unter Verwendung dieser sowieso vorhandenen Strahlpumpe auf sehr einfache Weise Puder ins Innere des Puderbehälters saugen kann, wenn man die Nebenluftöffnung für die Dauer eines Nachfüllzyklus verschließt. Man braucht dann nur das Innere des Puderbe­ hälters über eine Nachfülleitung mit dem den nachzufüllenden Puder enthaltenden Behälter zu verbinden. Ein Auseinander­ bauen des Puderbehälters zum Nachfüllen wird so entbehrlich. Das Nachfüllen kann daher viel einfacher und rascher durchge­ führt werden, wobei der zusätzliche mechanische Aufwand sehr gering ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß der Puderbehälter für die Dauer normalen Arbeitens geschlossen ist.

Bei einem Pudernebelgenerator gemäß Anspruch 3 erfolgt das Schließen des Sperrventiles automatisch mit dem Herab­ setzen des Drucks im Innenraum des Puderbehälters, wenn am Ende eines Nachfüllzyklus die Nebenluftöffnung wieder freigegeben wird.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 erhält man ein besonders sicheres und zwangsläufiges Schließen und Öffnen des Sperrventiles unabhängig von Schwankungen in der Unterdruckbeaufschlagung des Puderbehälters und unabhängig von durch Puderansammlung bedingten veränder­ lichen Reibungsverhältnissen im Sperrventil.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 gestattet ein definiertes Schließen der Nebenluftöffnung, und zwar auch dann, wenn diese an einer schlecht zugänglichen Stelle der den Pudernebelgenerator enthaltenden Druckmaschine liegt.

Bei einem Pudernebelgenerator gemäß Anspruch 6 erfolgt das Nachfüllen von Puder aus einem großen Nachfüllbehälter automatisch, wenn der Puderpegel im Puderbehälter einen vorgegebenen Minimalpegel unterschreitet.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 begrenzt die Saugwirkung der Strahlpumpe, um den nachzufüllenden Puder unter möglichst geringer Nebelbildung vom Nachfüll­ behälter in den Puderbehälter zu saugen.

Bei einem Pudernebelgenerator gemäß Anspruch 8 läßt sich die Nachfüllgeschwindigkeit einfach einstellen.

Bei einem Pudernebelgenerator gemäß Anspruch 9 liegen über dem gesamten Nachfüllzyklus hinweg gleiche Puder- Saugbedingungen vor.

Die Weiterbildungen der Erfindung gemäß Anspruch 10 sind im Hinblick auf eine zwangsweise Trennung von Puder und Förderluft im Inneren des Puderbehälters von Vorteil.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Pudernebel­ generators mit automatischer Pudernachfüllung, in welcher ein Puderbehälter axial geschnitten wiedergegeben ist; und

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, in der ein abgewandelter Pudernebelgenerator wiederge­ geben ist.

Ein typischer derartiger Pudernebelgenerator, wie er in Druckmaschinen verwendet wird, erzeugt pro Stunde etwa 20 m³ Luft mit einem Pudergehalt von 1 bis 10 g/m³.

Der Pudernebelgenerator hat einen insgesamt mit 10 bezeich­ neten Puderbehälter, bestehend aus einem transparenten unteren becherförmigen Behälterteil 12 und einem dieses verschließenden Deckelteil 14. Mittel zum lösbaren dichten Verbinden des unteren Behälterteiles 12 mit dem in der Regel maschinenfest montierten Deckelteil 14 sind nicht im einzelnen wiedergegeben.

Im Deckelteil 14 ist ein zur Behälterachse geneigter Düsen­ kanal 16 vorgesehen, der über ein 2/2-Magnetventil 18 mit einer Druckluftleitung 20 in Verbindung steht. Das Magnetventil 18 wird intermittierend über eine Steuerleitung 22 in die Offenstellung gebracht, wenn sich ein bedruckter Bogen unter einer Düsenleiste 24 vorbeibewegt, die über eine Leitung 26 an den Pudernebelgenerator angeschlossen ist und über diese den feinen Pudernebel erhält.

Im Deckelteil 14 ist ferner eine insgesamt mit 28 bezeich­ nete Strahlpumpe ausgebildet, deren Einlaß über eine Druck­ luftleitung 30 an die Druckluftleitung 20 angeschlossen ist. Eine Saugkammer 32 der Strahlpumpe 28 ist über einen Saugkanal 34 mit dem Kopfraum 36 des Puderbehälters 10 verbunden.

Im Inneren des Puderbehälters 10 ist bei 38 die freie Oberfläche eines Puderbettes 40 gezeigt.

Die Saugkammer 32 steht über einen Nebenluftkanal 42 und ein in die Offenstellung vorgespanntes 2/2-Magnetventil 44 mit einer zur Atmosphäre führenden Leitung 46 in Ver­ bindung. Das Magnetventil 44 ist durch eine einstellbare Drossel 48 überbrückt.

Die Ansteuerung des Magnetventiles 44 erfolgt über einen normalerweise geöffneten Taster 50 und einen Leistungsver­ stärker 56 oder in Abhängigkeit vom "1"-Ausgangssignal einer bistabilen Kippschaltung 54, deren Setzeingang "S" mit einem unteren Pegeldetektor 56 verbunden ist, während ihr Rückstelleingang "R" über einen Inverter 58 mit einem oberen Pegeldetektor 60 verbunden ist. Für die vorliegende Erläuterung sei angenommen, daß die beiden Pegeldetektoren 56, 60 jeweils dann ein hochpegeliges Signal bereitstellen, wenn ihnen kein Puder gegenübersteht.

Der Boden des Behälterteiles 12 trägt einen Nachfüllstutzen 62, der über einen flexiblen Schlauch 64 mit einem Auslaß­ stutzen 66 eines insgesamt mit 28 bezeichneten Saugkopfes verbunden ist.

Der Saugkopf 68 ist mit einer Ventilkammer 70 ausgebildet, in welcher eine Ventilkugel 72 durch drei gleichmäßig in Umfangsrichtung versetzte, von der Kammerwand radial nach innen verlaufende Rippen 74 auf der Kammerachse geführt ist. Die Ventilkugel 72 ist aus Stahl gefertigt und durch Schwerkraft und ggf. zusätzlich durch eine Schraubenfeder 76 in die Schließstellung vorgespannt, in welcher sie eine untere Ansaugöffnung 78 des Saugkopfes 68 verschließt.

Gestrichelt ist bei 80 ein Nachfüllbehälter angedeutet, aus welchem Puder in den Puderbehälter 10 angesaugt werden kann.

Der oben beschriebene Pudernebelgenerator arbeitet folgender­ maßen:
Zunächst sei angenommen, daß die freie Oberfläche 38 des Puderbettes 40 oberhalb des durch den unteren Pegeldetektor 56 vorgegebenen Mindestpegels liegt.

Bei laufender Druckmaschine wird die Strahlpumpe 28 ständig mit Druckluft beaufschlagt und erzeugt im Inneren des Puderbehälters 10 einen Unterdruck, der durch den Neben­ luftstrom über das in Offenstellung vorgespannte Magnet­ ventil 44 begrenzt ist. Läuft ein Druckbogen unter der Düsenleiste 24 vorbei, so wird das Magnetventil 18 aufge­ steuert und der vom Düsenkanal 16 abgegebene Luftstrahl löst an der Oberfläche des Puderbettes 40 Puderpartikel ab, die zusammen mit dem nach Beruhigen des Strahles erhal­ tenen Luftvolumen als puderreicher Vornebel über den Saug­ kanal 34 in die Saugkammer 32 gelangt. Dort wird der Vor­ nebel mit dem über die Druckluftleitung 30 zugeführten Luftstrom vermischt und stark verdünnt, so daß man den feinen Pudernebelstrom mit einer Konzentration von typischer­ weise 1 bis 10 g Puder pro m³ Luft erhält, der über die Leitung 26 an die Düsenleiste 24 abgegeben wird.

Erreicht die freie Oberfläche 38 nach längerem Arbeiten des Pudernebelgenerators den unteren Pegeldetektor 56, so wird das Magnetventil 44 in die Schließstellung gestellt. Die Strahlpumpe 28 kann nun nur noch einen verminderten Nebenluftstrom über die das Magnetventil 44 überbrückende einstellbare Drossel 48 ansaugen. Der Unterdruck im Puder­ behälter 10 steigt nun so stark an, daß die Ventilkugel 72 von ihrem Sitz abgehoben wird und über den Schlauch 64 nun Puder aus dem Nachfüllbehälter 80 in den Puderbe­ hälter 10 nachgesaugt wird, bis die freie Oberfläche 38 des Puderbettes 40 den oberen Pegeldetektor 60 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt kehrt dann das Magnetventil 44 wieder in seine Offenstellung zurück, und da die Strahlpumpe 28 nun wieder unbehindert Nebenluft ziehen kann, fällt der Druck im Inneren des Puderbehälters 10 so stark ab, daß die Ventilkugel 72 wieder gegen die Ansaugöffnung 78 gelegt wird.

Um innerhalb eines solchen Nachfüllzyklus für gleichblei­ bende Förderbedingungen zu sorgen, ist an den Nachfüll­ stutzen 62 ein Steigrohr 82 angeschlossen, welches über den Maximalpegel geführt ist, der durch den oberen Pegel­ detektor 60 vorgegeben ist. Das Steigrohr 82 hat einen senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 verlaufenden Rohr­ abschnitt und einen gekrümmten, in Umfangsrichtung verlau­ fenden und leicht nach unten geneigten Endabschnitt 84. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Luftanteile ent­ haltende nachgesaugte Puder mit Drall in den Puderbehälter 10 eingeführt wird, wodurch sich durch Zyklonwirkung eine Trennung zwischen den Feststoffpartikeln und der mitge­ schleppten Luft ergibt. Stattdessen kann man am Ende des Steigrohres 82 auch ein Prallblech oder eine Schikane vorsehen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 zum einen dadurch, daß der Saugkopf 68 einen transversal beweglichen Ventilschieber 82 enthält, der durch einen Magnet-Stellmotor 84 zwischen der normaler­ weise eingenommenen Schließstellung und der Offenstellung bewegbar ist. Die Erregung des Stellmotors 84 erfolgt über den Leistungsverstärker 52 vom "1"-Ausgang der bista­ bilen Kippschaltung 54 her. Der Saugkopf 68 wird somit synchron zur erhöhten Unterdruckbeaufschlagung des Puderbe­ hälters 10 geöffnet.

Zur dosierten Verminderung der Saugleistung der Strahlpumpe 28 innerhalb eines Nachfüllzyklus ist ferner in die Druck­ luftleitung 30 ein 2/2-Magnetventil 86 eingefügt, welches durch eine einstellbare Drossel 88 überbrückt ist. Das Magnetventil 86 ist federnd in die Offenstellung vorgespannt und wird ebenso wie das Magnetventil 44 durch das Ausgangs­ signal des Leistungsverstärkers 52 erregt.

Claims (11)

1. Generator zum Erzeugen eines Pudernebels, mit einem Puderbehälter (12, 14) zur Aufnahme eines Puderbettes (40), mit einer Strahlpumpe (28), die mit einer Saugöffnung (34) mit dem über dem Puderbett (40) liegenden Kopfraum (36) des Puderbehälters (12, 14) in Verbindung steht und über eine Nebenluftöffnung (42) mit der Umgebung verbindbar ist, und mit Ablösemitteln (16 bis 20) zum Ablösen von Puder von der freien Oberfläche (38) des Puderbettes (40), dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenraum des Puderbe­ hälters (12, 14) eine Nachfülleitung (62, 64) angeschlossen ist und die Nebenluftöffnung (42) zumindest teilweise verschließbar (44) ist.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Nachfülleitung (62, 64) durch ein Sperrventil (72, 78; 70, 82) verschließbar ist.

3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil einen durch Schwerkraft und/oder Federkraft (76) in die Schließstellung vorgespannten Ventil­ körper (72) aufweist, wobei die auf diesen einwirkende Schließkraft so bemessen ist, daß der Ventilkörper (72) bei offener Nebenluftöffnung (42) noch in der Schließstel­ lung gehalten wird.

4. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil einen manuell oder durch einen Stellmotor (84) zwangsweise zwischen einer stabilen Offen­ stellung und einer stabilen Schließstellung bewegbaren Steuerkörper (82) aufweist.

5. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Nebenluftöffnung (42) und die Umgebungsatmosphäre ein Schaltventil (44) eingefügt ist.

6. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (44) ein Servoventil ist, welches durch eine dem Puderbehälter (12, 14) zugeordnete Pegel­ fühleranordnung (56, 58) gesteuert wird.

7. Generator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (44) durch eine Drossel (48) überbrückt ist oder in die Speiseleitung (30) für die Strahlpumpe (28) ein Schaltventil (86) eingefügt ist, welches durch eine Drossel (88) überbrückt ist.

8. Generator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (48; 88) einstellbar ist.

9. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachfülleitung (62, 64) mit einem sich ins Innere des Puderbehälters (12, 14) vorzugs­ weise bis über den maximalen Puderpegel erstreckenden Steigrohr (82) in Verbindung steht.

10. Generator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (82) einen der Innenwand des zylind­ risch geformten Puderbehälters (12, 14) benachbarten und in Umfangsrichtung verlaufenden Endabschnitt (84) aufweist.

11. Generator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ende des Steigrohres (82) ein Prallblech oder eine Schikane angeordnet ist.