DE4242493A1 - Vorrichtung zur Entnahme von Farbe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Farbe, insbesondere Druckfarbe, aus einem Behälter mit einer kolbenartig in den Behälter einsetzbaren Folge­ platte, die mit einer Vorschubeinrichtung verbunden und mit einer Öffnung versehen ist, an die eine mittels einer Antriebseinrichtung antreibbare Pumpe saugseitig ange­ schlossen ist, von der druckseitig eine an einem Farb­ auslauf endende Farbleitung abgeht.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art ist die Farb­ leitung mit einem Absperrventil versehen, das in Abhän­ gigkeit vom Farbverbrauch geöffnet und geschlossen wird. Die Pumpe wird dabei ständig mit einem Antriebsdrehmoment beaufschlagt, das bei geschlossenem Absperrventil durch den in der Farbleitung sich aufbauenden Druck aufgehoben wird. In der geschlossenen Farbleitung steht die Farbe daher unter einem vergleichsweise hohen Druck an. Die bekannten Anordnungen sind auf einen Druck bis ca. 160 bar ausgelegt. Drücke dieser Größenordnung führen beim Öffnen des Absperrventils zu einer vergleichsweise hohen Fließgeschwindigkeit und dementsprechend zu hohen dynami­ schen Beanspruchungen der Farbe mit hoher innerer Reibung und Wandreibung insbesondere innerhalb der als Zahnrad­ pumpe ausgebildeten Pumpe.

Anordnungen dieser Art sind zwar zum Fördern normaler Druckfarben geeignet. Zum Fördern von nur schwer fließ­ fähigen UV-Farben, d. h. Farben, die unter Einwirkung von UV-Licht trocknen, sind sie jedoch nicht geeignet. Die Erfahrung hat gezeigt, daß derartige Farben beim Förder­ vorgang in der Pumpe fest werden. Diese Farben haben nämlich die Eigenschaft, nicht nur bei UV-Licht, sondern auch bei Druck und insbesondere Reibung auszuhärten.

Diese führte dazu, daß UV-Farben bisher nur in Form vergleichsweise kleiner Gebinde bereitgestellt werden, die von Hand entleert werden. Die Folge davon ist, daß eine große Menge Sondermüll in Form der entleerten Klein­ behälter anfällt, was zu unerwünschten Entsorgungspro­ blemen und -kosten führen kann, von den Herstellungs-, Transport- und Lagerkosten ganz abgesehen.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung eingangs er­ wähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, daß hiermit auch schwer fließfähige UV- Farben gefördert werden können ohne auszuhärten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die der Pumpe zugeordnete Antriebseinrichtung als ein- und ausschaltbare Antriebseinrichtung ausgebildet ist, die in Abhängigkeit von der Abgabe von Farbe am Farbauslaß mit Antriebsenergie beaufschlagbar ist, und daß die Farbleitung zumindest bei mit Antriebsdrehmoment beaufschlagter Pumpe vollständig offen ist.

Diese Maßnahmen stellen sicher, daß die Förderleistung der Pumpe niemals durch Absperrorgane gegen Null gedros­ selt werden kann, bzw. bei Verengung des Leitungs­ querschnitts der Pumpendruck über eine zulässige Grenze erhöht wird. Hierdurch wird einer Aushärtung schwer fließfähiger UV-Farbe wirksam vorgebeugt. Die erfindungs­ gemäßen Maßnahmen ermöglichen dementsprechend erstmals die Bereitstellung von UV-Farbe in großen oder größeren Gebinden und deren maschinelle Entleerung. Hierdurch werden daher im Vergleich zu bisher große Mengen Sonder­ müll eingespart sowie eine rationelle und bedienungs­ freundliche Arbeitsweise und damit insgesamt eine hohe Wirtschaftlichkeit erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbil­ dungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteran­ sprüchen angegeben. So kann die Farbleitung zweckmäßig absperrorganlos ausgebildet sein. Dies ergibt eine besonders einfache Bauweise und verhindert jeden Steue­ rungsaufwand zum Öffnen der Farbleitung beim Stillsetzen der Pumpe. Vielmehr ist die Farbleitung infolge Fehlens eines Absperrorgans permanent offen. Es wird daher auch eine hohe Sicherheit erreicht.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß die Pumpe und die Farbleitung so dimensioniert sind, daß der Druck im Bereich des Pumpenaustritts die kriti­ sche Grenze von 20 bar, deren Überschreitung zur Farbaus­ härtung führt, nicht überschreitet. Hierzu werden im Vergleich zur Förderleistung große Leitungsquerschnitte vorgesehen, so daß die Fließgeschwindigkeit der Farbe in der Farbleitung höchstens 0,1 m pro Sekunde beträgt. In­ folge der geringen Fördergeschwindigkeit ergeben sich in vorteilhafter Weise auch geringe innere und äußere Rei­ bungskräfte.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, daß die Folgeplatte mittels der Vorschubeinrichtung mit einer Kraft in den Behälter gepreßt wird, die eine Pres­ sung von vorzugsweise 0,25 bar ergibt. Das stellt sicher, daß die nur schwer fließfähige Farbe zuverlässig der Pumpe zugeführt wird, was einen gleichmäßigen Pumpenlauf und damit eine geringe statische und dynamische Beanspru­ chung der Farbe in der Pumpe gewährleistet.

Zweckmäßig kann die Öffnung der Folgeplatte nach unten konisch erweitert sein. Dies ergibt in vorteilhafter Weise eine trichterförmige Farbführung zur Pumpe hin, wo­ durch scharfe Umlenkungen und damit verbundene Beanspru­ chungen der Farbe unterbleiben.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen kann die der Pumpe zugeordnete Antriebseinrichtung als ein- und ausschaltbarer Druckluftmotor ausgebildet sein. Hierdurch wird sichergestellt, daß für die der Fol­ geplatte zugeordnete Vorschubeinrichtung und die der Pumpe zugeordnete Antriebseinrichtung derselbe Energie­ träger Verwendung finden können, so daß sich eine ver­ gleichsweise einfache Installation ergibt. Die erfin­ dungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen infolge der Abschal­ tung der Antriebseinrichtung innerhalb der Ruhepausen aber auch die Verwendung eines Elektromotors als An­ triebseinrichtung. Diese Variante ist zu bevorzugen, wenn es auf die Einsparung von Antriebsenergie ankommt bzw. Druckluft nur in geringen Mengen vorrätig ist.

Vorteilhaft kann die Farbleitung zu einer Umfüllstation führen, die einen den Farbauslaß untergreifenden Abstell­ boden aufweist, der mit einer unterhalb des Farbauslasses angeordneten Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines gegenüber der Abstellfläche des Abstellbodens versenkten Tropfenbehälters versehen ist. Diese Fortbildung ermög­ licht die einfache, bedarfsgerechte Nachfüllung eines kleinen, von Hand entleerbaren Nachfüllbehälters aus ei­ nem Großgebinde. Der unterhalb des Farbauslasses angeord­ nete, gegenüber der Abstellfläche versenkte Tropfbehälter verhindert in vorteilhafter Weise eine Verschmutzung der Abstellfläche und ergibt dementsprechend eine hohe Bedie­ nungsfreundlichkeit. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, die Farbleitung direkt oberhalb eines Farbka­ stens enden zu lassen, sofern eine direkte Beaufschlagung des Farbkastens erwünscht ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nach­ stehenden Beispielsbeschreibung entnehmbar.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung enthält eine schematische Ansicht einer mobilen, erfindungsgemäßen UV-Farbenumfülleinrichtung.

Die der Zeichnung zugrundeliegende Vorrichtung enthält eine hier fahrbare Palette 1 zur Aufnahme eines UV-Farbe enthaltenden Großbehälter wie eines Containers 2. Dieser ist durch Anschläge 3, die zumindest teilweise einstell­ bar sind, auf der Palette 1 festlegbar. Die Palette 1 ist mit einem nach oben abstehenden, galgenförmigen Ständer 4 versehen, der einen mit lotrechter Achse zentral über dem Container 2 angeordneten Vorschubzylinder 5 trägt, der hier als doppelt wirkender Pneumatikzylinder ausgebildet ist. An der ausfahrbaren Kolbenstange 6 des Vorschub­ zylinders 5 ist eine Folgeplatte 7 befestigt, die kol­ benartig in den Container 2 einsetzbar ist und dem dor­ tigen Farbspiegel folgt.

Die Folgeplatte 7 ist mit einer zentralen Öffnung 8 versehen an die eine hier als Zahnradpumpe ausgebildete Farbpumpe 9 mit ihrer Saugseite angeschlossen ist. Hierzu ist die Folgeplatte 7 im Bereich ihrer Öffnung 8 mit einem blockförmigen Aufsatz 10 versehen, über den die Folgeplatte 7 an der Kolbenstange 6 befestigt ist und an den die Farbpumpe 9 seitlich angeflanscht ist. Der Auf­ satz 10 ist mit einem den Saugeingang der Farbpumpe 9 mit der Öffnung 8 der Folgeplatte 7 verbindenden Bohrungs­ system versehen. Die Öffnung 8 der Folgeplatte 7 ist nach unten konisch erweitert. Diese konische Öffnung 8 geht in eine konische Ausnehmung 11 des Aufsatzes 10 über, so daß sich insgesamt ein trichterartiger Farbeinlauf ergibt.

Die Farbpumpe 9 ist mittels eines Antriebsmotors 12 antreibbar. Dieser ist wie die Farbpumpe 9 fest mit der Folgeplatte 7 verbunden. Im dargestellten Beispiel ist der Antriebsmotor 12 einfach an einer von der Farbpumpe 9 abstehenden Platte 13, bei der es sich um die Grundplatte der Farbpumpe 9 handeln kann, befestigt und über eine An­ triebswelle 14 antriebsmäßig mit der Farbpumpe 9 verbun­ den. Der Antriebsmotor 12 kann als Elektromotor ausgebil­ det sein. Im dargestellten Beispiel ist der Antriebsmotor 12 als Druckluftmotor ausgebildet, der über eine Versor­ gungsleitung 15 mit Druckluft versorgbar ist. Diese kann von derselben Druckluftquelle abgehen, wie eine dem Vorschubzylinder 5 zugeordnete Versorgungsleitung 16.

Von der Druckseite der Farbpumpe 9 geht eine hier durch ein Rohr gebildete Farbleitung 17 ab, deren pumpenfernes Ende einen Farbauslaß 18 bildet. Dieser kann direkt in einen einer Druckmaschine zugeordneten Farbkasten münden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel führt die Farblei­ tung 17 über den Vorschubzylinder 5 hinweg zu einer neben dem Vorschubzylinder 5 angeordneten Nachfüllstation 19, in der ein gegenüber dem Container 2 kleiner Mehrwegbe­ hälter 20 immer wieder nachfüllbar ist. Die Nachfüll­ station 19 enthält dementsprechend einen mit Abstand un­ terhalb des Farbauslasses 18 platzierten, gestellfest an­ geordneten Abstellboden 21. Dieser ist hier an einer am gestellfest angeordneten Vorschubzylinder 5 befestigten, das Ende der Farbleitung 17 aufnehmenden Halterung befe­ stigt. Der Abstellboden 21 ist mit einer koaxial mit dem Farbauslaß 18 angeordneten Ausnehmung versehen, in die ein Tropfbecher 22 eingehängt werden kann. Dieser ist dementsprechend gegenüber der Abstellfläche des Abstell­ bodens 21 versenkt und wird bei aufgestelltem Behälter 20 durch diesen abgedeckt. Bei abgenommenen Behälter 20 dient der Tropfbecher 22 dazu, eventuell nachtropfende Farbe aufzufangen. Um ein stärkeres Nachtropfen von Farbe zu verhindern, kann der Farbauslaß 18 mittels eines scheibenförmigen Deckels 22 verschließbar sein, der den Auslaßquerschnitt der Farbleitung 17 beim Wegfall einer Farbförderung unter der Wirkung einer Schließfeder ab­ deckt und der beim Einsetzen der Farbförderung den Auslaßquerschnitt entgegen der Wirkung der zugeordneten Feder freigibt. Diese ist zur Vermeidung eines Druckauf­ baus vergleichsweise schwach dimensioniert.

Mit Hilfe des Deckels 22 ist die Farbleitung 17 bei angetriebener Farbpumpe 9 nicht absperrbar. Eine Absperr­ möglichkeit ist hier überhaupt nicht vorgesehen. Die Farbpumpe 9 arbeitet dementsprechend niemals gegen ein gedrosseltes oder geschlossenes Absperrorgan. Die Farb­ leitung 17 ist dementsprechend bei abgeschalteter Farb­ pumpe 9 drucklos. Sofern im Einzelfall ein Absperrventil vorgesehen ist, wird dieses mit der Inbetriebnahme der Farbpumpe 9 zwangsläufig voll geöffnet, so daß diese ebenfalls gegen kein geschlossenes oder gedrosseltes Ab­ sperrorgan arbeitet.

Zur Inbetriebnahme der vorliegenden Vorrichtung wird die Folgeplatte 7 in den Container 2 eingeführt und durch den Vorschubzylinder 5 mit einer Pressung von etwa 0,25 bar auf die Farboberfläche gedrückt, so daß die Farbe bis zur Farbpumpe 9 hochsteigt. Zum Fördern von Farbe wird die Farbpumpe 9 in Betrieb genommen, indem der zugeordnete Antriebsmotor 12 eingeschaltet, d. h. mit Antriebsenergie, hier Druckluft, versorgt wird. Zum Unterbrechen der Farb­ förderung werden die Farbpumpe 9 bzw. der zugeordnete An­ triebsmotor 12 ausgeschaltet, in dem die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 12 unterbrochen wird. Hierzu ist in der Versorgungsleitung 15 ein Ventil 24 vorgesehen, das mit­ tels eines im Bereich der Nachfüllstation 19 angeord­ neten, hier als Drucktaster ausgebildeten Schalters 25 bestätigbar ist. Im dargestellten Beispiel ist der Schal­ ter 25 mittels einer elektrischen Signalleitung mit dem Ventil 24 gekoppelt. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, das Ventil 24 selbst als pneumatischen Druckta­ ster auszuführen und im Bereich der Nachfüllstation 19 anzuordnen. In jedem Falle kann mit Hilfe eines derarti­ gen Schalters die Energiezufuhr zum Antriebsmotor 12 freigegeben bzw. unterbrochen werden und damit der An­ triebsmotor 12 ein- und ausgeschaltet und die Farbpumpe 9 in bzw. außer Betrieb gesetzt werden. In der dem Vor­ schubzylinder 5 zugeordneten Versorgungsleitung 16 ist im dargestellten Beispiel ebenfalls ein Absperrventil 25 vorgesehen. Dieses wird zusammen mit dem in der zum An­ triebsmotor 12 angeordneten Absperrventil 24 betätigt, so daß nur bei Betrieb der Pumpe die volle Anpreßkraft der Folgeplatte auf die Farboberfläche anliegt. Zur Einsparung von Druckluft wird der Vorschubzylinder 5 beim Abschalten der Druckluftzufuhr allerdings nicht oder nur ganz gering entlüftet. In der Regel genügt der durch die Leckage zwangsläufig sich ergebende Druckabbau, um den auf die Farbe im Container 2 wirkenden Druck abzusenken. In Fällen, in denen eine schnelle Druckabsenkung ge­ wünscht wird, kann selbstverständlich auch eine Entlüf­ tung des Vorschubzylinders 5 erfolgen. Wenn der Farbvor­ rat im Container 2 erschöpft ist, wird die Folgeplatte 7 durch Zurückziehen der Kolbenstange 6 aus dem Container 2 ausgefahren. Der Vorschubzylinder 5 ist dementsprechend als doppelt wirkender Zylinder ausgebildet, der in beiden Richtungen verschiebbar ist.

Bei passivierter Farbpumpe 9 ist die Farbleitung 17, wie oben schon angedeutet wurde, drucklos. Ebenso steht der Container 2 nur unter zulässigem Druck, um einen Austritt der Farbe zwischen Gummidichtung und Behälter zu vermei­ den. Bei der Förderung von Farbe muß der Leitungswider­ stand in der Farbleitung 17 durch den von der Farbpumpe 9 erzeugten Druck überwunden werden. Zur Vermeidung hoher Drücke werden die Farbpumpe 9 und die Farbleitung 17 so dimensioniert und die Fließgeschwindigkeit der Farbe so gewählt, daß ein Druck von 10 bis 20 bar am Pumpenausgang reicht, um einen ordnungsgemäßen Farbfluß aufrechtzu­ erhalten. Bei einer Pumpenförderleistung von 1,8 l/min. und einem lichten Durchmesser der Farbleitung 17 von 20 mm und einer Länge der Farbleitung 17 von 2 m genügt ein Druck von 10 bar am Pumpenausgang. Die Fließgeschwindig­ keit beträgt dabei etwa 0,08 m/sek. Über 0,1 m/sek. sollte die Fließgeschwindigkeit zur Vermeidung einer starken inneren Reibung der Farbe nicht ansteigen. Die Farbpumpe 9 ist zweckmäßig so dimensioniert, daß die ge­ wünschte Förderleistung bei einer Drehzahl bis höchstens 200 U/min erreicht wird. Die genannten Maßnahmen stellen sicher, daß in der Zahnradpumpe relativ niedrige dyna­ mische Drücke erzeugt werden, und damit die innere Reibung und Wärmeentwicklung zwischen UV-Farbe und Pumpe in solchen Grenzen gehalten wird, so daß eine Aushärtung und Verfestigung der UV-Farbe nicht eintritt verhindern somit, daß die Farbe im Verlauf ihrer Förderung aushärtet. In den Ruhepausen wird dem durch Drucklosig­ keit der Farbleitung 17 entgegengewirkt.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Entnahme von Farbe, insbesondere Druckfarbe, aus einem Behälter (2) mit einer kolbenartig in den Behälter (2) einsetztbaren Folge­ platte (7), die mit einer Vorschubeinrichtung (5) verbunden und mit einer Öffnung (8) versehen ist, an die eine mittels einer Antriebseinrichtung (12) an­ treibbare Pumpe (9) saugseitig angeschlossen ist, von der druckseitig eine an einem Farbauslauf (18) endende Farbleitung (17) abgeht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei der Verarbeitung von UV-Farbe die der Pumpe (9) zugeordnete Antriebseinrichtung (12) als ein- und ausschaltbare Antriebseinrichtung ausgebildet ist, die in Abhängigkeit von der Abgabe von Farbe am Farbauslaß (18) mit Antriebsenergie beaufschlagbar ist, und daß die Farbleitung (17) zumindest bei mit Antriebsdrehmoment beaufschlagter Pumpe (9) vollständig offen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Farbleitung (17) absperrorganlos ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) und die Farbleitung (17) so dimensioniert sind, daß der Druck im Bereich des Pumpenaustritts höchstens 10 bis 20 bar beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) und die Farbleitung (17) so dimensioniert sind, daß die Fließgeschwindigkeit in der Farbleitung (17) höchstens 0,1 m/sec beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) bei einem lichten Durchmesser der Farbleitung (17) von 20 mm eine Förderleistung von 1,8 l/min aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) als Zahnradpumpe ausgebildet ist, die mit einer Drehzahl von höchstens 200 U/min antreibbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeplatte (7) mittels der Vorschubeinrichtung (5) mit einer Kraft beaufschlagbar ist, die bei hochviskoser UV-Farbe eine Pressung von 0,25 bar ergibt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (5) als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) der Folgeplatte (7) farbseitig konisch erweitert ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeplatte (7) im Bereich ihrer Öffnung (8) einen die Pumpe (9) aufnehmenden, mit der Verschiebeeinrichtung (5) zusammenwirkenden Aufsatz (10) aufweist, der mit einer in die Öffnung (8) übergehenden, konischen Ausnehmung (11) versehen ist, an die die Pumpe (9) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Pumpe (9) zuge­ ordnete Antriebseinrichtung als ein- und ausschaltbarer Druckluftmotor ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbleitung (17) mit einem dem Farbauslaß (18) zugeordneten Deckel (23) versehen ist, der den Farbauslaß (18) bei druckloser Farbleitung (18) abdeckt.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbleitung (17) zu einer Nachfüllstation (19) führt, die einen den Farbauslaß (18) untergreifenden Abstellboden (21) aufweist, der mit einer unterhalb des Farbauslasses (18) angeordneten Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines gegenüber der Abstellfläche des Abstellbodens (21) versenkten Tropfbehälters (22) versehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfbehälter (22) in eine Ausnehmung des Abstellbodens (21) einhängbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Antriebseinrich­ tung (12) zugeordnete Energieversorgung mittels eines Steuerorgans (24) auf- und absteuerbar ist, das mittels eines vorzugsweise im Bereich der Nachfüllstation (19) angeordneten Schalters (25) be­ tätigbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Vorschubeinrich­ tung (5) zugeordnete Energieversorgung mittels eines vorzugsweise als handbetätigter Drucktaster ausge­ bildeten Steuerorgans (25) auf- und absteuerbar ist, das vorzugsweise zusammen mit dem der Antriebsein­ richtung (12) zugeordneten Steuerorgan (24) betätigbar ist.