DE4136263C2 - Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von beim Offsetdruck benötigtem Feuchtmittel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art wird die Korn­ pressibilität von Luft gegenüber der Inkompressibilität von Flüssigkeit benutzt, um die Erschöpfung des Gebinde­ inhalts eines auswechselbaren Gebindes zu erkennen. Hier­ zu wird bei jedem Probehub die vom Kolben bei abgesperr­ ter Druckleitung beim Ausstoßen erreichte Endstellung abgetastet. Sofern die betreffende Dosierpumpe beim vor­ hergehenden Probe-Saughub Luft angesaugt hat, was bei entleertem Gebinde der Fall ist, wird diese Luft beim nachfolgenden Ausstoßhub zusammengedrückt. Bei mit Flüs­ sigkeit gefüllter Dosierpumpe findet demgegenüber keine nennenswerte Kompression statt. Bei erschöpftem Gebinde ist dementsprechend ein größerer Ausstoßhub zu erwarten als bei nichterschöpftem Gebinde. Um dies feststellen zu können, ist eine aufwendige Justierung entsprechender Überwachungseinrichtungen erforderlich. Zudem können Druckschwankungen im Bereich des Pumpenantriebs zu Feh­ lern führen. Die bekannten Anordnungen erweisen sich dem­ nach als nicht zuverlässig und bedienungsfreundlich genug.

Die EP 0 170 160 A2 beschreibt eine Zufuhreinrichtung für die Feuchtmittellösung einer Offsetdruckmaschine. Wasser aus einer Wasserquelle wird über je eine Pumpe Alkohol und ein Säurezusatz zugegeben. Zur Bestimmung der jeweiligen Mengen werden über Fühler die Dichte und der pH-Wert des Feuchtmittels gemessen. Es werden jedoch keine Probehübe durchgeführt, so daß nicht festgestellt werden kann, ob das Gebinde leer ist.

Aus der DE 34 28 909 A1 ist eine Einrichtung zur Herstellung von Feuchtmittel bekannt. Die gewünschte Konzentration an Alkohol und Zusatzstoff wird durch zeitlich begrenzte Zufuhr erreicht und anschließend durch eine Dichtemessung kontrolliert.

Die WO 91/16 204 zeigt keine Vorrichtung zur Aufbereitung von Feuchtmittel, sondern eine Flüssigkeits-Auftragsanlage, beispielsweise ein Lackierwerk. Sie enthält eine Einrichtung zur Einstellung der Viskosität der Flüssigkeit, einen Meßteil und einen Zuführteil für Verdünner. Der Meßteil ist durch eine Zwangsströmungstrecke gebildet, durch die jeweils eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zwangsförderbar und damit die Viskosität direkt oder indirekt meß- und auswertbar ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, daß eine hohe Genauigkeit und dennoch eine hohe Bedienungsfreundlichkeit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Diese Maßnahmen basieren auf dem Unterschied der Strö­ mungswiderstände beim Ausstoßen von Flüssigkeit bzw. Luft. Es ist daher in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die Dosierpumpe in jedem Falle einen vollen Probehub mit vollständigem Saug- und Ausstoßhub ausführt. Die der Dosierpumpe zugeordneten Überwachungseinrichtungen können daher in vorteilhafter Weise fest angeordnet sein. Eine Einstellung ist demnach nicht erforderlich. Hierdurch re­ duziert sich der Bau- und Bedienungsaufwand. Zudem ist eine von jeder Einstellung unabhängige, hohe Genauigkeit gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß eine Absperrung der Druckleitung bei der Durchführung eines Probehubs entbehrlich ist, was den erforderlichen Bauaufwand weiter reduzieren kann. Mit den erfindungs­ gemäßen Maßnahmen lassen sich demnach die Nachteile des gattungsgemäßen Standes der Technik zuverlässig vermei­ den.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildun­ gen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprü­ chen angegeben. So kann die als Kol­ benpumpe ausgebildete Dosierpumpe im Bereich ihres Kolbens mit einer dauermagnetischen Magnetanordnung versehen sein, mittels der ein im Bereich des Pumpenzylinders fest angeordneter Zylinderschalter betätigbar ist. Diese Maßnahmen ergeben eine kompakte Bauweise, die auch bei robusten Arbeitsverhältnissen eine hohe Genauig­ keit und Zuverlässigkeit gewährleistet. Die Dosierpumpe kann eine Doppelkolbenpumpe sein. Der Zylinderschalter kann ein Reed-Kontakt sein.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß in der der mit einer Meßeinrichtung zum Messen der Ausstoßzeit versehenen Dosierpumpe zugeordneten, absperr­ schieberlosen Zuleitung lediglich der Dosierpumpe vor- und nachgeordnete Rückschlagventile vorgesehen sind. Die­ se automatisch öffnenden bzw. schließenden Elemente er­ möglichen in vorteilhafter Weise eine freisaugende Arbeitsweise der Dosierpumpe und ergeben gleichzeitig eine hohe Dosiergenauigkeit.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen beschrieben.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungs­ gemäßen Feuchtmittelaufbereitungsvorrichtung und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der der Zusatz­ dosierpumpe zugeordneten Zeitaufnahmeeinrich­ tung.

Die der Fig. 1 zugrundeliegende Feuchtmittelaufberei­ tungsvorrichtung enthält eine Vorratswanne 1, in der sich ein Vorrat des aus Wasser, Alkohol und weiteren Additivs, sogenanntem Zusatz, bestehenden Offset-Feuchtmittels be­ findet, das mittels einer Umwälzpumpe 2 zu den Feuchmit­ telkästen 3 einer Offsetdruckmaschine gefördert wird. Von den Feuchtmittelkästen 3 ist einer stellvertretend für alle dargestellt. Das aus den Feuchtmittelkästen 3 über­ laufende Feuchtmittel läuft über eine Rücklaufleitung 4 in eine Filterstation 5, aus der es mittels einer Pumpe 6 zur Vorratswanne 1 zurückgepumpt wird. Zur Erzielung einer doppelten Filterung sind am Ende der Rücklauflei­ tung 4 und am Ende der durch die Pumpe 6 beaufschlagbaren Umpumpleitung 7 Filter 8 vorgesehen, deren Zustand durch zugeordnete Sensoren 9 überwacht wird.

Das den Feuchtmittelkästen 3 zugeführte Feuchtmittel wird mittels eines Kühlaggregats 10 konditioniert, das über eine durch eine Umwälzpumpe 11 beaufschlagbare Umwälzlei­ tung 12 an die Vorratswanne angeschlossen ist. Der Rück­ laufast der Umwälzleitung 12 mündet in ein dem Saugstut­ zen der zur Versorgung der Feuchtmittelkästen 3 vorgese­ henen Umwälzpumpe 2 zugeordnetes Abteil der Vorratswanne 1. Zur Begrenzung des obersten Füllniveaus der Vorrats­ wanne 1 ist eine aus dieser herausgeführte Überlauflei­ tung 13 vorgesehen.

Die Vorratswanne 1 wird über eine Versorgungseinrichtung 14 im richtigen Verhältnis mit Wasser, Alkohol und Zusatz versorgt. Die Versorgungseinrichtung 14 enthält dement­ sprechend eine Wasserzuleitung 15, eine Alkoholzuleitung 16 und eine Zusatzzuleitung 17. Die genannten Zuleitungen sind an eine jeweils zugeordnete Quelle angeschlossen und münden in die Vorratswanne 1. Die Wasserzuleitung 15 kann an das durch den Pfeil 15a angedeutete Frischwassernetz angeschlossen sein, das automatisch den zum Betreiben einer Wasseruhr erforderlichen Druck aufweist. Die Alkoholzuleitung 16 und die Zusatzzuleitung 17 sind an zugeordnete Gebinde in Form eines Tanks 16a und eines Fasses 17a angeschlossen.

Die an das Frischwassernetz angeschlossene Wasserzulei­ tung 15 ist durch einen Absperrschieber 18 absperrbar, der über eine Steuereinrichtung 25 in Abhängigkeit von einem in der Vorratswanne 1 angeordneten Schwimmerschal­ ter 19 ansteuerbar ist. Die jeweils zugeführte Wassermen­ ge wird mittels einer als Wasseruhr 20 ausgebildeten Men­ genmeßeinrichtung gemessen. Alkohol und Zusatz werden im gewünschten Mengenverhältnis beigemischt. Hierzu sind in der Alkoholzuleitung 16 und in der Zusatzzuleitung 17 Do­ sierpumpen 21, 22 vorgesehen, die jeweils die gewünschte Menge des zugeordneten Mediums in die Vorratsmenge 1 ein­ speisen.

Die Dosierpumpen 21, 22 können als pneumatisch antreibba­ re Doppelkolbenpumpen ausgebildet sein, denen Rückschlag­ ventile 24 vor- und nachgeordnet sind. Diese sind im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel in den Zylinderdeckel des Pumpengehäuses der jeweils zugeordneten Dosierpumpe 21, 22 integriert, wodurch eine hohe Dosiergenauigkeit si­ chergestellt wird.

Der Alkoholgehalt des in der Vorratswanne 1 sich befin­ denden Feuchtmittels wird mittels eines in der Vorrats­ wanne 1 angeordneten Alkoholsensors 23 gemessen, der hier durch eine von der Umwälzleitung 12 abzweigende Stichlei­ tung beaufschlagbar ist. Die zugeordnete Dosierpumpe 21 wird in nicht näher dargestellter Weise durch die Steuer­ einrichtung 25 in Abhängigkeit vom gemessenen Ist-Wert des Alkoholgehalts so angesteuert, daß der Alkoholgehalt innerhalb einer gewissen Bandbreite konstant bleibt, d. h. einem vorgegebenen Soll-Wert entspricht. Der den Alkohol enthaltende Tank 16a stellt ein Großgebinde dar, das wäh­ rend des Betriebs nachfüllbar ist, so daß ein Mindest­ füllstand nicht unterschritten wird. Ein Gebindewechsel ist hier nicht erforderlich. Dem Tank 16a ist eine Ent­ nahmepumpe 26 zugeordnet, die zusammen mit der nachgeord­ neten Dosierpumpe 21 ansteuerbar ist. An der Saugseite der Dosierpumpe 21 steht daher der Alkohol mit Druck an. Um dennoch einen unkontrollierten Durchfluß von Alkohol durch die zugeordnete Dosierpumpe 21 zu vermeiden, sind in der Alkoholzuleitung 16 vor und nach der Dosierpumpe 21 Absperrschieber 27 vorgesehen, die wechselweise öffnen und schließen.

Die Zusatzmenge wird direkt anhand der mittels der Was­ seruhr 20 gemessenen Wassermenge ermittelt. Hierzu wird die zugeordnete Dosierpumpe 22 mittels der Steuereinrich­ tung 25 in Abhängigkeit von der durch die Wasseruhr 20 gemessenen Wassermenge so angesteuert, daß eine zur in die Vorratswanne 1 eingespeisten Wassermenge proportiona­ le Zusatzmenge in die Vorratswanne 1 eingespeist wird. Die Dosierpumpe 22 führt dabei eine die erforderliche Zu­ satzmenge ergebende Anzahl von Hüben aus. Das den Zusatz enthaltende Faß 17a stellt ein Kleingebinde dar, an das die zugeordnete Dosierpumpe 22 mit ihrer Saugseite frei­ saugend anschließbar ist. In der Zusatzzuleitung 17 sind daher keine Absperrschieber erforderlich.

Das Faß 17a muß bei Erschöpfung seines Inhalts gewechselt werden. Um einen rechtzeitigen Gebindewechsel zu gewähr­ leisten, führt die Dosierpumpe 22 angeregt durch die Steuereinrichtung 25 von Zeit zu Zeit, beispielsweise im Abstand von 10 Minuten, einen Probehub durch. Sofern das Faß 17a leer ist, wird dabei beim Saughub Luft angesaugt und beim Ausstoßhub Luft ausgestoßen. Der Ausstoßhub dau­ ert daher wesentlich kürzer als regulär, d. h. als beim Ausstoß von Zusatz. Die Ausstoßzeit des Probehubs der Do­ sierpumpe 22 wird mittels einer Meßeinrichtung 28 gemes­ sen und, sofern ein vorgegebener Normalwert unterschrit­ ten wird, mittels der Steuereinrichtung 25 in ein Signal zur Aktivierung einer Alarmeinrichtung 29 umgesetzt.

Gleichzeitig wird hiermit eine in der Steuereinrichtung 25 enthaltene Speichereinrichtung 30 aktiviert, mittels der das Ergebnis der von der Wasseruhr 20 durchgeführten Mengenmessung gespeichert wird, solange kein Zusatz zur Verfügung steht, d. h. bis ein neues Faß 17a an die Zu­ satzzuleitung 17 angeschlossen ist. Beim ersten Probehub nach erfolgtem Gebindewechsel wird von der Dosierpumpe 22 Zusatz angesaugt und ausgestoßen. Die dabei mittels der Meßeinrichtung 28 gemessene Ausstoßzeit entspricht nun dem Soll-Wert. Hierdurch werden die Dosierpumpe 22 ent­ sprechend dem in der Speichereinrichtung 30 abgespeicher­ ten Wert aktiviert und die Speichereinrichtung 30 auf Null zurückgesetzt. Die Dosierpumpe 22 fördert dabei die Menge an Zusatz nach, die zu der während des Gebindewech­ sels in die Vorratswanne 1 eingespeisten Wassermenge ge­ hört.

Die beim ersten Probehub nach erfolgtem Gebindewechsel und eventuell bei dem Gebindewechsel vorangehenden Probe­ hüben bereits geförderte Zusatzmenge wird mittels der Steuereinrichtung 25 ebenfalls festgehalten und bei der Nachdosierung nach erfolgtem Gebindewechsel berücksich­ tigt, so daß die Zusatzkonzentration innerhalb einer schmalen Bandbreite gehalten wird. Dasselbe gilt auch für die jeweils zwischen zwei regulären Aktivierungen der Do­ sierpumpe 22 durchgeführten Probehübe. Diese werden bei der jeweils nächsten Aktivierung der Dosierpumpe 22 be­ rücksichtigt. In jedem Falle werden also die im Intervall zwischen zwei Aktivierungen der Dosierpumpe 22 anfallen­ den Probehübe bei der nachfolgenden Aktivierung der Dosierpumpe 22 berücksichtigt.

Die Dosierpumpen 21, 22 sind, wie schon erwähnt und an­ schaulich aus Fig. 2 erkennbar ist, als Doppelkolbenpum­ pen ausgebildet, die jeweils einen den Pumpenraum 31 be­ grenzenden Förderkolben 32 und einen über eine Stange 33 hiermit verbundenen Antriebskolben 34 aufweisen, der zwei gegenläufig mit Druckluft beaufschlagbare bzw. entleerba­ re Arbeitskammern 35a, 35b begrenzt. Diese sind, wie durch Doppelpfeile angedeutet ist, gegenläufig an eine Druckluftquelle bzw. eine Entlüftungsleitung anschließ­ bar. Der Pumpenraum 31 ist über die in den Zylinderdeckel 36 integrierten Rückschlagventile 24 an den Saug- und Druckast der Zusatzzuleitung 17 angeschlossen.

Die der Zusatz-Dosierpumpe 22 zugeordnete Meßeinrichtung zur Messung der Ausstoßzeit beim Probehub enthält, wie Fig. 2 weiter erkennen läßt, einen in eine Nut des An­ triebskolbens 34 eingesetzten Magnetring 37 aus dauermag­ netischem Material und einen am Pumpenzylinder angeord­ neten Zylinderschalter 38, beispielsweise in Form eines sogenannten Reed-Kontakts, der ein Signal erzeugt, sobald der Magnetring 37 in eine zugeordnete Fluchtposition gelangt. Der Zylinderschalter 38 wird dabei durch das Magnetfeld des aus dauermagnetischem Material bestehenden Magnetrings 37 betätigt. Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise eines derartigen Zylinderschalters sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner weiteren Erläuterung mehr.

Anstelle eines Magnetrings könnten selbstverständlich auch mehrere am Umfang des Antriebskolbens 34 vorgesehene Dauermagnete vorgesehen sein. Ebenso könnte anstelle eines Reed-Kontakts auch ein anderer Zylinderschalter vorgesehen sein. Der Zylinderschalter 38 ist so positio­ niert, daß er in der hier linken, dem Ende des Ausstoß­ hubs entsprechenden Endstellung des Antriebskolbens 34 mit dem Magnetring 37 fluchtet und dementsprechend betä­ tigt wird. Der in der dem Ende des Ausstoßhubs entspre­ chenden Endstellung des Antriebskolbens 34 zu betätigende Zylinderschalter 38 kann fest am Pumpengehäuse angeordnet sein. Eine Justierbarkeit ist nicht erforderlich. Die Dosierpumpe 22 ist, wie oben erwähnt, als freisaugende Pumpe ausgebildet. Das bedeutet, daß es sich um eine auch bei nichtgefüllter Saugleitung selbstansaugende Pumpe handelt.

Der Ausgang des Zylinderschalters 38 liegt, wie durch die Signalleitung 39 angedeutet ist, an einem zugeordneten Eingang der Steuereinrichtung 25. Diese enthält eine Zeitmeßeinrichtung 40, die beim Beginn der Ausstoßbewegung eines Probehubs gestartet und durch das Signal des Zylinderschalters 38 gestoppt wird. Die so ge­ messene Zeit wird mittels einer Komparatoreinrichtung 41 mit einem hier mittels einer Eingabeeinrichtung 42 vorgebbaren Soll-Wert verglichen, der der Ausstoßzeit beim Ausstoßen von Zusatz entspricht. Sofern sich eine Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert ergibt, wird diese Abweichung mittels der Steuereinrichtung 25 in ein Signal zur Aktivierung der Alarmeinrichtung 29 und des Speichers 30 umgesetzt, wie oben schon ausgeführt wurde. Die Befehle zur Durchführung periodischer Probehübe sind praktisch im Arbeitsprogramm der Steuereinrichtung 25 enthalten.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Aufbereitung von beim Offsetdruck benötigtem Feuchtmittel mit einem Vorratsbehälter (1), der mit Wasser, Alkohol und Zusatz beaufschlag­ bar ist, wobei die in Abhängigkeit vom Füllstand zu­ fließende Wassermenge mittels einer Wasseruhr (20) meßbar und die Alkohol- und Zusatzmengen mittels je­ weils zugeordneter, als Hubkolbenpumpen ausgebilde­ ter Dosierpumpen (21, 22) bedarfsabhängig zudosier­ bar sind, von denen zumindest die Zusatz-Dosierpumpe (22) saugseitig an ein auswechselbares Gebinde (17a) anschließbar ist und in periodischen Abständen jeweils einen Probehub ausführt, der mittels einer Steuereinrichtung (25), mittels der bei eintretender Entleerung des zugeordneten Gebindes (17a) zumindest eine Alarmeinrichtung (29) betätigbar ist, überwach­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder an ein auswechselbares Gebinde (17a) anschließbaren Dosierpumpe (22) eine Meßeinrichtung (28) zugeordnet ist, mittels der in einem Probehub die bei offener, zum Vorratsbehälter (1) führender Druckleitung sich ergebende Ausstoßzeit meßbar ist, die mittels der Steuereinrichtung (25) mit einem Sollwert vergleichbar ist, welcher der Ausstoßzeit beim Ausstoßen der zugeordneten Flüssigkeit entspricht, und daß beim Unterschreiten des Sollwerts die Steuereinrichtung (25) ein Steuersignal erzeugt, welches eine Alarmeinrichtung (29) betätigt, und daß die bei einem Probehub der Dosierpumpe (22) in den Vorratsbehälter (1) eingespeiste Flüssigkeitsmenge meßbar und bei einer anschließenden Aktivierung der Dosierpumpe (22) berücksichtigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kolbenpumpe ausgebil­ dete Dosierpumpe (22) im Bereich ihres Kolbens (34) mit einer Magnetanordnung (37) versehen ist, mittels der ein im Bereich des Pumpenzylinders fest angeordneter Zylinderschalter (38) betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetanordnung (37) aus dauermagnetischem Material besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Magnetanordnung (37) als in eine Nut des zugeordneten Kolbens (34) eingesetzter Ring ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderschalter (38) als Reed-Kontakt ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in der der mit einer Meßeinrichtung (28) zum Messen der Ausstoßzeit versehenen Dosierpumpe (22) zugeordneten, absperr­ schieberlosen Zuleitung (17) zum Vorratsbehälter (1) lediglich der Dosierpumpe (22) vor- und nachgeordne­ te Rückschlagventile (24) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (24) in einen Zylinder­ deckel (36) des Pumpengehäuses integriert sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuerein­ richtung (25) die während eines Gebindewechsels eines proportional zur zulaufenden Wassermenge zudo­ sierbaren Mediums in den Vorratsbehälter (1) einge­ speiste Wassermenge speicherbar und die dem betref­ fenden Medium zugeordnete Dosierpumpe (22) nach er­ folgtem Gebindewechsel in Abhängigkeit von dem mit­ tels der Steuereinrichtung (25) abgespeicherten Wert aktivierbar ist, um die Menge des zudosierbaren Mediums nachzufördern, die zu der während des Gebindewechsels in den Vorratsbehälter (1) eingespeisten Wassermenge gehört.