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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf eine Flüssigkeitsausgabeapparatur
und insbesondere auf eine Apparatur zur Ausgabe von hochviskosen
Farben und Pigmenten dafür.
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Ausgabemaschinen werden in der Technik des
Farbmischens üblicherweise
verwendet, um gewünschte
Mengen von Färbemitteln
in ein Grundmedium auszugeben, um eine bestimmte Farbe herzustellen.
Typischerweise verwenden bekannte Ausgabemaschinen eine Mehrzahl
von Ausgabereservoirs in Form von Hohlzylindern, wobei jedes Reservoir sein
eigenes Ausgabeventil hat. Die große Zahl der Reservoirs erfordert
viel Platz. Einige dieser Maschinen werden verwendet, um volumetrisches
Mischen durchzuführen,
das heißt,
bestimmte Mengen von Färbemitteln
werden individuell nach dem Volumen aus ihren jeweiligen Vorratsgefäßen ausgegeben. Weiterhin
erfolgt diese Ausgabe durch reine Schwerkraft, und daher funktionieren
solche Typen von Ausgabemaschinen nur mit niedrigviskosen Färbemitteln,
die unter der Schwerkraft fließen
können.
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In Fällen, bei denen Farben oder
Tinten unter Verwendung von hochviskosen Tinten oder Farben gemischt
werden, wie bei der Siebdrucktechnik, ist es nicht praktikabel,
die oben beschriebenen Maschinen zu verwenden, und zwar in erster
Linie wegen der hohen Viskosität
des ausgegebenen flüssigen
Mediums, die im Bereich von 15 000 bis 175 000 mPa·s (Centipoise)
liegen kann. Um diesen Nachteil zu überwinden, wurden einige Ausgabeapparaturen
in Form von komplexen Ausgabegeräten
entwickelt, die eine Mehrzahl von Hochdruckpumpen verwenden, wobei
mit jedem Vorratsgefäß eine Pumpe
verbunden ist. Die große
Zahl der Pumpen erhöht
nicht nur erheblich die Kosten einer solchen Maschine und der großen Zahl
von Pigment- oder Färbemittelreservoirs,
sondern erhöht
auch die Stellfläche,
die für
die Maschine erforderlich ist.
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WO-A-94/21554 offenbart eine Apparatur
mit einer Basis, einer von der Basis gestützten Ausgabepumpe an einer
Ausgabestelle und ein Karussell, das drehbar auf der Basis montiert
ist, einer Mehrzahl von Färbemittel-Vorratsgefäßen, die
sich in einem vorgewählten
Muster auf dem Karussell befinden, einem Antriebsmechanismus, um
das Karussell selektiv in einer Rotation auf der Basis anzutreiben,
um vorgewählte
diskrete Färbemittel-Vorratsgefäße in Ausrichtung
mit der Ausgabepumpe an der Ausgabestelle zu drehen, wobei jedes
Vorratsgefäß eine Ausgabeventil-Anordnung
und Steuerungsmittel aufweist, um eine vorgewählte Menge des Materials abzugeben.
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US-A-5,431,200 offenbart eine Apparatur
zur Ausgabe von zudosierten Mengen einer flüssigen Substanz in einen Behälter unter
der Kontrolle einer programmierbaren Prozesseinheit und einer Wägevorrichtung.
Aus dieser Literaturstelle ist bekannt, dass spezielle Ausgabevorrichtungen
verwendet werden, die mit motorgetriebenen Ventilen versehen sind,
um eine Gewichtssteuerung durchzuführen, indem man die Fließgeschwindigkeiten
von Komponenten moduliert und die Abgabezeiten der Ventile steuert.
Im Allgemeinen kann die Fließgeschwindigkeit
moduliert werden, indem man den Ausstrom aus einem Ventil in geeigneter
Weise variiert oder indem man getrennte Abgabeventile mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten
bereitstellt; die Ventile werden unter der Kontrolle einer programmierbaren
Prozesseinheit, die Kontrollsignale von einer Wägevorrichtung empfängt, nacheinander
während
vorbestimmter Zeitspannen geöffnet.
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Aus EP-A-0 391 286 ist ein Ausgabesystem bekannt,
um relativ kleine Produktmengen, wie Pastentinten und ähnliche
viskose Materialien genau auszugeben, wobei das Ausgabesystem folgendes
umfasst: einen Drehtisch; eine Mehrzahl von Produktbehältern, die
in einer um den Umfang herum beabstandeten Beziehung auf dem Drehtisch
montiert sind und verschiedenes auszugebendes Produkt enthalten,
wobei jeder der Behälter
ein Steuerventil enthält, durch
das enthaltenes Produkt ausgegeben wird; Wägeeinrichtungen, die sich an
der Ausgabestation befinden, um aus den Behältern ausgegebenes Produkt
zu wiegen und im Einklang damit einen Ausgabewert zu erzeugen; Ausgabesteuerungsmittel,
die sich an einer Ausgabestation neben der Bewegungsbahn des Drehtischs
befinden, zur Steuerung der Operation des Steuerventils eines Behälters, das sich
an der Ausgabestation befindet, um damit die Ausgabe des Produkts
aus diesem Behälter
zu steuern, wobei das Ausgabesteuerungsmittel folgendes umfasst:
Betätigungsmittel,
um das Öffnen
und Schließen
des Gefäßsteuerventils
zu steuern, und ein Steuerungsmittel, das als Reaktion auf den Ausgabewert
der Wägeeinrichtung
das Betätigungsmittel ansteuert,
so dass man eine volle Öffnung
des Steuerventils eines Behälters,
der sich an der Ausgabestation befindet, während einer ersten Zeitspanne
einer Ausgabeoperation erhält,
wobei die Dauer dieser Zeitspanne dadurch bestimmt wird, dass das
Gewicht des ausgegebenen Produkts ein vorgewähltes Niveau erreicht, und
man ein partielles Schließen
dieses Steuerventils während
einer späteren
Zeitspanne der Ausgabeoperation erhält, bevor dieses Steuerventil
vollständig
geschlossen wird; sowie Antriebsmittel, um eine Rotation des Drehtischs
zu erhalten, so dass sich verschiedene Produktbehälter an
der Ausgabestation befinden können.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Ausgabeapparatur zur Ausgabe von hochviskosen Färbemitteln,
wie in Form von Pigmentkonzentraten, die die oben beschriebenen
Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Kurzbeschreibung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Apparatur zur Ausgabe einer Mehrzahl hochviskoser
Färbemittel
in einer vorher ausgewählten
Reihenfolge aus einer Mehrzahl von diskreten Färbemittelvorräten in einen
Behälter
für das
anschließende Vermischen,
wobei die Apparatur folgendes umfasst: eine Basis, eine Ausgabepumpe,
die durch die Basis an einem Ausgabeort gehalten wird, ein Karussell, das
auf der Basis drehbar montiert ist, eine Mehrzahl von Färbemittelvorratsgefäßen, die
auf dem Karussell in einer vorher ausgewählten Weise angeordnet sind,
einen Antriebsmechanismus, um das Karussell auf der Basis selektiv
in Drehung zu versetzen, um vorher ausgewählte, diskrete Färbemittel vorratsgefäße in Ausrichtung
mit der Ausgabepumpe an dem Ausgabeort zu drehen, eine Mehrzahl
von Ausgabeventil-Anordnungen, die in ihrer Anzahl der Anzahl der
Färbemittelvorratsgefäße entsprechen,
wobei jedes Färbemittelvorratsgefäß eine Ausgabeventil-Anordnung
hat, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Ausgabeventil-Anordnungen
erste und zweite Ausgabeventile hat, wobei die ersten und zweiten
Ausgabeventile Ventilöffnungen
mit unterschiedlichen Größen haben,
so dass die erste Ausgabeventilöffnung größer ist
als die zweite Ausgabeventilöffnung,
und Steuerungsmittel haben, um den Betrieb der ersten und zweiten
Ausgabeventile bei unterschiedlichen Ausgabedrücken selektiv zu steuern, um
dadurch eine vorher ausgewählte
Menge an Färbemittel
aus einem vorher ausgewählten
Färbemittel-Vorratsgefäß abzugeben,
und jedes der Färbemittel-Vorratsgefäße einen
Identifizierungskode hat, der demselben zugeordnet ist, und die
Apparatur eine Anordnung einschließt, um die Identifizierungskodes
abzulesen, um jedes der Färbemittel-Vorratsgefäße zu identifizieren,
das diese Ausgabeposition einnimmt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich weiterhin auf ein Verfahren zum Vermischen von Drucktinten
aus Pigment-Konzentraten, umfassend:
die Bereitstellung einer
Mehrzahl von diskreten Vorräten
an Pigment-Konzentraten
auf einem Karussell,
die Bereitstellung eines Ausgabeortes,
die
Bereitstellung einer Waage, um das Gewicht der Pigment-Konzentrate
zu bestimmen, das durch die Ausgabepumpe abgegeben wird, und um
die Waage gegenüber
der Ausgabepumpe zu positionieren,
das Drehen des Karussells,
so dass ein erster Pigment-Konzentratvorrat in eine Ausgabeposition
an dem Ausgabeort in Ausrichtung mit der Ausgabepumpe gebracht wird,
die
Ausgabe einer vorher ausgewählten
Menge des ersten Pigment-Konzentrats in mehrfachen Ausgabewiederholungen
in einen Behälter
und das Wiegen der Menge, die abgegeben wurde, um die abgegebene
Menge zu verifizieren,
das Drehen des Karussells, so dass der
zweite Pigment-Konzentratvorrat in die Ausgabeposition gebracht
wird und mit der Ausgabepumpe ausgerichtet wird,
die Ausgabe
einer vorher ausgewählten
Menge des zweiten Pigment-Konzentrats in mehrfachen Ausgabewiederholungen
in den Behälter
und das Wiegen der Menge, die abgegeben wurde, um die abgegebene
Menge zu verifizieren, und
das Vermischen der ersten und zweiten
Pigment-Konzentrate, wobei das Verfahren die Identifizierung der
Position jedes diskreten Vorrats umfasst, indem ein Identifizierungskode,
der dem Vorrat zugeordnet ist, mit einer Abtastvorrichtung abgelesen wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den
Unteransprüchen
hervor.
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Gemäß den Prinzipien wird eine
automatische Ausgabeapparatur bereitgestellt, die besonders gut
zur Verwendung mit hochviskosen Färbemitteln geeignet ist, wie
solchen, die in der Industrie als Pigmentkonzentrate (PK) bezeichnet
und in der Siebdruckindustrie verwendet werden. Die Apparatur umfasst
eine Mehrzahl von PK-Vorratsgefäßen in Form von
Hohlzylindern, die sich in einem kreisförmigen Muster auf einem drehbaren
Revolver oder Karussell befinden. Eine einzelne Hochdruckpumpe ist
in Form eines kraftbetriebenen Zylinders auf der Apparatur oberhalb
des Revolvers montiert und mit den PK-Vorratsgefäßen ausgerichtet.
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Beim Betrieb wird der Revolver an
die richtige Stelle gedreht, so dass ein ausgewähltes PK-Vorratsgefäß mit einem
Kolbenteil des kraftbetriebenen Zylinders ausgerichtet ist und sich
unter diesem befindet. Wenn der Zylinder aktiviert wird, streckt
er den Kolben aus und übt
eine Kraft auf den hochviskosen PK-Vorrat innerhalb des Reservoirs aus,
wodurch das PK durch eine Ventilanordnung herausgedrückt wird.
Eine Waage, die getrennt auf einem Sockel montiert und von dem Revolver
isoliert ist, liefert einen Sockel für einen Mischbehälter oder
ein Gefäß. Die Waage,
der Revolver und der kraftbetriebene Zylinder sind alle operativ
miteinander verbunden und werden von einem Steuergerät gesteuert,
so dass eine genaue und zuverlässige
gravimetrische (d. h. nach dem Gewicht) Ausgabe des ausgewählten PK in
den Mischbehälter
erfolgt.
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Eine Ausgabeventil-Anordnung kommuniziert
mit dem PK-Vorratsgefäß und umfasst
ein Paar von Ausgabedüsen
für die
Ausgabe unter hohem und unter niedrigem Druck. Ein Teil der Ausgabeventil-Anordnung
umfasst eine Ladeventil-Anordnung, um
das PK-Vorratsgefäß wiederaufzufüllen. Ein
programmierbares Steuergerät
verbindet die verschiedenen Komponenten der Apparatur in einer solchen Weise
miteinander, dass mehrere Ausgabewiederholungen eines einzigen PK
durchgeführt
werden, um Ausgabegenauigkeiten für eine Chargengenauigkeit im
Bereich von 1,5% zu erhalten.
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In einem Hauptaspekt der vorliegenden
Erfindung umfasst der Revolver der Apparatur eine Mehrzahl von PK-Vorratsgefäßen in Form
von Hohlzylindern, die zwischen zwei Endplatten gehalten werden.
Die PK-Vorratsgefäße enthalten
Kolben, die von oben her zugänglich
sind und selektiv in und aus der Kommunikation mit einer Hochdruckpumpe
in Form eines kraftbetriebenen Zylinders gedreht werden können. Der
Zylinder hat einen Kolben, der in den PK-Vorratsgefäßzylinder
eintritt und auf den Kolben auftrifft, so dass die Bewegung des
Zylinderkolbens eine Ausgabekraft auf das PK innerhalb des Vorratsgefäßes ausübt und es
damit durch eine Ausgabeventil-Anordnung, die am unteren Ende des PK-Vorratsgefäßes befestigt
ist, herausdrückt.
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In einem anderen Hauptaspekt der
vorliegenden Erfindung beinhaltet die Ausgabeapparatur einen Weiterschaltmechanismus,
der die PK-Vorratsgefäße in Ausrichtung
mit und unter die Hochdruckpumpe lokalisiert. Dieser Weiterschaltmechanismus schließt eine
Mehrzahl von Schaltungsnaben ein, die in ihrer Anzahl den PK-Vorratsgefäßen entsprechen. Die
Schaltungsnaben ruhen auf einer der beiden Revolverendplatten und
sind um den Umfang der Endplatte herum in einem Winkelabstand beabstandet, der
demselben Abstand für
die PK-Vorratsgefäße entspricht.
Ein hin und her bewegbarer Greifarm, der in Eingriff mit den Schaltungsnaben
und wieder heraus bewegt wird, befindet sich außerhalb des Randes der Endplatte.
Um das besondere PK-Vorratsgefäß zu identifizieren,
das in Position für
die Ausgabe durch die Hochdruckpumpe ausgerichtet ist, kann der
Weiterschaltmechanismus einen Identifikationsmechanismus beinhalten,
der jedes besondere PK-Vorratsgefäß abliest, während es
sich dreht. In der bevorzugten Ausführungsform ist ein Abtastmechanismus,
der magnetische Sensoren verwendet, außerhalb des Randes einer der
Revolver-Endplatten montiert und "liest" die Identität jedes PK-Vorratszylinders
ab, während
sich der Revolver dreht.
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In noch einem anderen Hauptaspekt
der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Ausgabeventil-Anordnung
zwei Ausgabedüsen,
die selektiv verwendet werden, um PK unter hohem oder niedrigem Druck
entweder unter Bedingungen einer großen Düse oder einer kleinen Düse auszugeben.
Diese Düsen
werden durch Magnetventile betätigt,
die operativ mit dem Apparatursteuergerät verbunden sind, so dass ein
besonderes PK in mehreren Wiederholungen unter unterschiedlichen
geeigneten Druck- und Düsenbedingungen
angeordnet werden können, um
Ausgabegenauigkeiten in der Größenordnung von
+/– 1%
bis hinunter zu 0,5 Gramm zu erhalten.
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In noch einem weiteren Hauptaspekt
der vorliegenden Erfindung haben die PK-Vorratsgefäße ein einziges offenes Ende,
das mit der Ausgabeventil-Anordnung kommuniziert. Der Ladeteil,
der sich an der Ausgabeventil-Anordnung befindet, erlaubt die Befüllung des
PK-Vorratsgefäßes vom
Boden des PK-Vorratszylinders her, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die
PK-Vorratszylinder an ihrer Oberseite zu öffnen, was eine Gelegenheit
für Kontaminierungen bieten
würde.
Außerdem
reduziert diese Stelle die Anforderungen an den vertikalen Spielraum
der Apparatur.
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Dementsprechend ist es ein Ziel der
vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausgabeapparatur zur Verwendung
mit hochviskosen Tinten und Farbkonzentraten bereitzustellen, die
ein drehbares Karussell umfasst, das eine Mehrzahl von verschiedenen
Farbkonzentratvorräten
trägt und
die Vorräte selektiv
in Ausrichtung mit einer Ausgabepumpe positioniert, um Konzentrate
zum Mischen selektiv auszugeben.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine automatische Ausgabeapparatur für hochviskose
flüssige
Pigmente bereitzustellen, wobei die Apparatur ein drehbares Karussell,
das eine Mehrzahl von Pigmentvorräten trägt, eine Pumpstation, die mit
dem Pigmentvorratskarussell ausgerichtet ist und einen Pumpmechanismus
trägt, an
einer Pumpstelle, wobei individuelle Pigmentvorräte in Eingriff damit gedreht
werden können,
und eine Mehrzahl von Ausgabeanordnungen umfasst, wobei eine solche
Anordnung mit einem einzigen Pigmentvorrat verbunden ist, wobei
jede Ausgabeventil-Anordnung mehrere Ausgabeventile umfasst, um
selektiv Pigmente mit verschiedenen Drücken und Fließgeschwindigkeiten
aus den Pigmentvorräten
auszugeben und dadurch die Genauigkeit der Ausgabe zu erhöhen.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Ausgabeapparatur für die Ausgabe hochviskoser
Pigmentkonzentrate in einen Behälter
zum Mischen einer bestimmten Farbe bereitzustellen, wobei die Ausgabeapparatur
folgendes umfasst: eine Mehrzahl von diskreten Pigmentkonzentratvorratszylindern,
einen einzigen Pumpmechanismus zum Pumpen von Pigmentkonzentrat
aus den Pigmentkonzentratvorratszylindern, eine Revolveranordnung,
die drehbar die Pigmentkonzentratvorratszylinder unterhalb des Pumpmechanismus umfasst,
einen Antriebsmechanismus, um die Revolveranordnung selektiv in
einer Rotation anzutreiben, um einen diskreten Pigmentvorratszylinder
selektiv in Ausrichtung mit dem Pumpmechanismus zu positionieren,
einen Weiterschaltmechanismus zum Identifizieren der Pigmentvorratszylinder
auf der Revolveranordnung und Weiterschalten derselben in eine Pumpposition,
eine Mehrzahl von Ausgabeventilen, die mit den Pigmentkonzentratvorräten verbunden sind,
um unter Druck berechnete Mengen eines Pigmentkonzentrats in einen
Mischbehälter
abzugeben, und ein programmierbares Steuergerät, das den Pumpmechanismus,
den Antriebsmechanismus, den Weiterschaltmechanismus und die Ausgabeventile operativ
miteinander verbindet.
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Diese und weitere Ziele, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Betrachtung
der folgenden ausführlichen
Beschreibung klar verständlich.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Im Laufe der folgenden ausführlichen
Beschreibung wird häufig
auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen; dabei sind:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausgabeapparatur, die gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine
Seitenansicht der Ausgabeapparatur von 1, wobei einige ihrer Komponenten der Übersichtlichkeit
halber entfernt wurden;
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3 eine
Draufsicht der Ausgabeapparatur von 2,
wobei ebenfalls einige ihrer Komponenten der Übersichtlichkeit halber entfernt
wurden;
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4 eine
vergrößerte Detailansicht
eines Teils des Weiterschaltmechanismus, der in der Ausgabeapparatur
von 1 verwendet wurde;
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5 eine
Seitenansicht und teilweise Schnittansicht des Hochdruckzylinders,
der mit einem Pigmentvorratszylinder gekoppelt ist;
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6 eine
Draufsicht entlang der Linien 6-6 von 5,
die die Ausgabeanordnung veranschaulicht, die mit jedem Pigmentvorratszylinder
verbunden ist;
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7 eine
Schnittansicht der beiden Ausgabeventile der Ventilanordnung von 6 entlang einer der beiden
Linien 7-7 davon;
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8 eine
Schnittansicht des Pigmentvorratszylinder-Lademechanismus, der mit
der Ventilanordnung von 6 verbunden
ist, entlang der Linien 8-8 davon;
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9 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Teils der Ausgabeapparatur von 1,
die im Detail die PK-Vorratszylinder-Kodeelemente und Sensoren der
Abtastanordnung zeigt;
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10 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Teils der Ausgabeapparatur von 1,
die im Detail das Basismedium und die Weiß-PK-Ausgabeventil-Anordnung
zeigt;
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11 ein
Blockdiagramm des bei der Ausgabeapparatur von 1 verwendeten Steuersystems, das schematisch
das Steuergerät
und die Komponenten der Ausgabeapparatur, die es steuert, zeigt;
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12 eine
Draufsicht eines Tastenfelds und eines Anzeigeschirms, die in dem
Steuergerät der
Ausgabeapparatur von 1 verwendet
werden; und
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13 ein
Flussdiagramm, das die Schritte der Ausgabe eines Basismediums und
eines PK in einen Behälter
zum Mischen veranschaulicht.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt
eine Ausgabeapparatur 50, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Die Apparatur 50 ist besonders
gut geeignet, um vorberechnete Mengen an hochviskosen Farbpigmenten,
wie Siebdrucktinten, die in der Siebdruckindustrie verwendet werden,
auszugeben. Diese Tinten oder Farben werden gewöhnlich vor Ort in einer Druckanlage
gemischt, indem man ein oder mehrere Pigmente zu einem Grundmedium
gibt. Einige dieser Pigmente sind in hochkonzentrierten Formen erhältlich und
werden in der Industrie und in der folgenden Beschreibung als Pigmentkonzentrate oder "PK" bezeichnet. Aufgrund
ihrer konzentrierten Natur sind diese PK hochviskose Flüssigkeiten,
deren übliche
Viskositäten
in einem Bereich von 15 000 bis 175 000 mPa·s (Centipoise) liegen.
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Die Ausgabeapparatur 50 der
vorliegenden Erfindung liefert ein Mittel zur genauen und zuverlässigen Ausgabe
der hochviskosen Pigmentkonzentrate in einen Behälter zum Mischen der PK mit
einem Grundmedium zu einer vorgewählten Farbe. Die Apparatur 50 beinhaltet
ein PK-Vorratskarussell oder Revolver 52, der drehbar auf
einer Basis 54 montiert ist und durch ein geeignetes Antriebsmittel 56,
wie eine durch einen Motor 58 angetriebene Riemenanordnung 185,
selektiv in intermittierender Rotation angetrieben wird. Eine Mehrzahl
von PK-Vorratszylindern 60 ist auf dem Revolver 52 in
Ausrichtung mit einem Pumpmittel 62, das als hydraulischer
Zylinder 64 gezeigt ist, montiert.
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Jeder der PK-Vorratszylinder 60 ist
hohl mit einem darin definierten inneren PK-Vorratsgefäß 128, das eine vorgewählte Menge 130 an
PK aufnimmt. Jeder PK-Vorratszylinder 60 hat
eine damit verbundene PK-Ausgabeanordnung 66. Ein Wägemittel 68,
wie die gezeigte Waage 70, wird bereitgestellt, um die
Menge an PK, die zum Mischen in einen Behälter 72 ausgegeben
wird, zu wiegen. Die verschiedenen operationellen Mittel und Mechanismen der
Ausgabeapparatur 50 werden operativ miteinander verbunden
und als Einheit betrieben, und zwar durch ein geeignetes Steuerungsmittel,
wie ein programmierbares Steuergerät 76, das in eine
getrennte Steuerkonsole 78 eingebaut ist, an der eine Bedienperson
die Operation der Ausgabeapparatur 50 steuern kann, gegebenenfalls
von einem entfernten Ort aus.
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Die Apparatur 50 beinhaltet
eine strukturelle Trägerbasis 54,
die als Tisch 81 gezeigt ist und die eine flache planare
obere Fläche 82 hat,
die durch mehrere Beine 84 getragen wird. Die obere Fläche 82 der
Basis weist eine Isolierungsöffnung 86 auf,
die darin in Register mit dem PK-Pumpmittel 62 gebildet ist,
und die Öffnung 86 nimmt
ein Waagengestell 88 auf, das eine einzige Trageplattform
für die
Farbwaage 70 bereitstellt. Das Gestell 88 hat
vorzugsweise eine kleinere Fläche
als die Öffnung 86,
so dass es vertikal darin steht, ohne irgendeinen Teil der Trägerbasis 54 der
Apparatur zu berühren,
wodurch die Waage 70 von den operierenden Komponenten und Mechanismen
der Ausgabeapparatur 50 isoliert ist, wodurch jede Übertragung
von Schwingungen, die während
des Betriebs der Ausgabeapparatur 50 in der Basis 54 auftreten,
ermöglicht
wird.
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Der PK-Vorratsrevolver
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Wie oben erwähnt, beinhaltet die Ausgabeapparatur 50 einen
drehbaren Revolver 52, der eine Mehrzahl von PK-Vorratszylindern 60 trägt. Die
Basis 54 der Ausgabeapparatur 60 beinhaltet eine
Mittelsäule 90,
die vertikal darauf montiert ist und die typischerweise ein oder
mehrere schützende
Trägerrohre 91, 92 beinhalten
kann, die sich von der unteren Verklammerung 94 der Basis 54 aus
nach oben bis zur Oberseite eines Pumpkopfes 96 erstrecken.
Die Rohre 91, 92 können Buchsen 98 beinhalten,
die sich auf dem Niveau der Revolverkomponenten darauf befinden.
Wie am besten in den 2 und 3 gezeigt ist, beinhaltet
der Revolver 55 ein Paar von kreisförmigen Endplatten 100, 101,
die voneinander beabstandet sind. Die Endplatten 100, 101 greifen über die
Buchsen 98 drehbar in die Säule 90 ein und tragen
eine Mehrzahl von PK-Vorratszylindern 60 in einem vorgewählten Kreismuster,
wie am besten in 3 zu
sehen ist. Eine Reihe von Trägerelementen, die
als Rohre mit großem
Durchmesser 102 gezeigt sind, kann sich auf dem Revolver 52 zwischen
den Endplatten 100, 101 befinden, und sie werden
dort durch Endkappen 103 festgehalten, vorzugsweise in Form
der gezeigten Wülste,
die längliche
Zuganker 104 aufnehmen.
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Die obere und die untere Revolverendplatte 100, 101,
wie sie in 5 gezeigt
sind, weisen Öffnungen 106, 107 auf,
die darin gebildet sind und die den Mustern entsprechen, in denen
die hohlen PK-Vorratszylinder 60 darauf angeordnet sind.
Die oberen Öffnungen 106 stehen
mit den offenen Enden 108 der PK-Vorratszylinder 60 in
Verbindung, während
die unteren Öffnungen 107 groß genug
sind, damit die PK-Vorratszylinder 60 hindurchtreten können. Die
Revolverendplatten 100, 101 können auch in der Nähe dieser Öffnungen 106, 107 mit
einem Gewinde versehen sein, um Bolzen oder Muttern 110 unterzubringen,
die die PK-Vorratszylinder 60 festhalten. Ein hohler Wulst 112 kann
so verwendet werden, wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, um die
Oberseite von jedem PK-Vorratszylinder 60 an
der oberen Revolverendplatte 100 zu befestigen, während ein
hohler Kopfblock 114 verwendet werden kann, um die Unterseite
jedes PK-Vorratszylinders 60 an
der unteren Revolverendplatte 101 zu befestigen.
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Die PK-Ausaabepumpenanordnung
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Die Ausgabeapparatur 50 ist
mit einem Pumpmittel 62 versehen, das sich in einem Pumpkopf 96 befindet,
der oberhalb der oberen Revolverendplatte 100 von der Mittelsäule 90 getragen wird.
Der Pumpkopf 96 erstreckt sich entlang eines vorgewählten Radius
des Revolvers 52 und oberhalb der oberen Revolverendplatte 100 radial
nach außen.
Diese Anordnung 96 umfasst ein Paar von Montageklammern 116,
die eine strukturelle Stütze
für einen
Hochdruck-PK-Pumpenzylinder 64 liefern.
Die Klammern 116 können
Zugangsöffnungen 117 aufweisen,
die darin gebildet sind, um den Durchtritt verschiedener hydraulischer
Flüssigkeitszufuhrleitungen
zu ermöglichen.
Wie oben gesagt, wird der Pumpkopf 96 oberhalb der oberen
Revolverendplatte 100 auf einem Niveau getragen, das genügend Spielraum
liefert, so dass die Trägerendkappen 103 und die
PK-Vorratszylinder-Montagewülste 112 leicht
darunter hindurch treten können.
Der Pumpkopf 96 umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Klemmelemente,
die als Klemmarme oder -blöcke 120 gezeigt
sind und die nach unten davon abhängen und die um den Umfang
herum entlang eines kreisförmigen
Musters, das ungefähr
mit dem kreisförmigen
Muster zusammenfällt,
in dem die PK-Vorratszylinder 60 positioniert sind, voneinander
beabstandet sind. Die Klemmblöcke 120 definieren
kooperativ ein Nest 122 dazwischen, das die oberen Montagewülste 112 der PK-Vorratszylinder
in Ausrichtung mit dem Pumpenzylinder 64 aufnimmt.
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Wir wenden uns nun speziell 5 zu. Der PK-Pumpenzylinder 64 ist
vorzugsweise ein hydraulischer Zylinder und beinhaltet einen ausfahrbaren Stab
oder Kolben 124 mit einem daran befestigten Kopf 125 des
Stempeltyps. Der Kolben 125 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser,
der geringfügig
kleiner ist als der Innendurchmesser der PK-Vorratszylinder, um
eine ungehinderte Bewegung des Kolbens 125 in den PK-Vorratszylinder 60,
der sich in der Position darunter befindet, und wieder heraus zu ermöglichen.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass geeignete Ergebnisse erhalten
wurden, wenn man einen Stempelkopf mit einem Durchmesser von 4,44 cm
(1,75 inch) und einen PK-Vorratszylinder mit einem Durchmesser von
6,35 cm (2½ inch)
verwendet.
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Jeder PK-Vorratszylinder 60 weist
einen inneren Kolben 126 auf (ohne dass irgendeine Kolbenstange
damit verbunden ist), der sich gleitend darin befindet. Der Kolben 126 hat
eine geeignete Größe, um seine
Bewegung im PK- Vorratszylinder 60 zu
erleichtern, und umfasst vorzugsweise weiterhin eine Ringanordnung 127,
um zu gewährleisten,
dass ein fluiddichter Abschluss zwischen dem Kolben 126 und den
Wänden
des PK-Vorratszylinders 60 bewirkt wird. Der Kolben 126 ist
zur Oberseite des PK-Vorratszylinders 60 hin angeordnet
und schließt
tatsächlich
das PK 130, das in dem Reservoir 128 aufbewahrt
wird, welches in dem Vorratszylinder 60 definiert ist,
gegenüber
der Umgebung ab. Dieser Abschluss verhindert vorteilhafterweise
die Einführung von
Kontaminanten, wie Staub, Schmutz, Öl und dergleichen in das PK,
was passieren könnte,
wenn die Oberseite des Vorratszylinders 60 zur Atmosphäre hin offen
wäre. Durch
die Betätigung
des Kolbens 126 durch den Zylinderkolben 125 wird
der PK-Vorrat 130 aus seinem Vorratszylinder 60 und
durch den unteren Kopfblock 114 in eine zugehörige Ausgabeanordnung 66 gedrückt.
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Die PK-Ausgabeventil-Anordnung
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Jeder PK-Vorratszylinder 60 hat
eine zugehörige
Ausgabeanordnung 66 auf einem Niveau unterhalb der unteren
Revolverendplatte 101, durch die eine ausgewählte Menge
an PK hindurch in einen Behälter 72 tritt,
der sich darunter auf der Waage 70 befindet. Die 6–8 zeigen
die Ausgabeventil-Anordnung 66, und die Figuren zeigen
ein hohles Rohrverteilersystem 132, das zum Beispiel durch
Bolzen in fluiddichter Weise am unteren Kopfblock 114 montiert
ist, wobei man einen elastomeren O-Ring 133 oder ein anderes
flexibles Dichtungselement entlang der Fügeflächen des Rohrverteilersystems 132 und des
Kopfblocks 114 verwendet. Das Rohrverteilersystem 132 trägt im Wesentlichen
drei unterschiedliche Ventile 135, 136 und 137.
Zwei der Ventile 135, 136 sind PK-Ausgabeventile,
während
das verbleibende Ventil 137 ein PK-Lade- oder Auffüllventil
ist. Die zwei PK-Ausgabeventile 135, 136 sind
horizontal ungefähr
auf demselben Niveau mit dem Rohrverteilersystem 132 verbunden
und sind unter 90° gewinkelt
voneinander beabstandet, wie es in 6 gezeigt
ist. Die beiden Ventile 135, 136 und ihre zugehörigen Komponenten
sind identisch mit Ausnahme ihrer Öffnungsgrößen, da das eine Ventil 135 verwendet
wird, um PK unter Hochdruckfließbedingungen auszugeben,
während
das andere Ventil 136 verwendet wird, um PK unter Niederdruckfließbedingungen auszugeben.
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Die Ausgabeventile 135, 136 sind
in der bevorzugten Ausführungsform
als magnetbetätigte Ventile
gezeigt, wobei eine Magnetstelleinheit 138 in Flucht mit
dem Ventilkörper 140 montiert
ist und sich von dem Ventilverteilersystem 132 aus horizontal nach
außen
erstreckt. Wie in der Technik bekannt ist, steuert die Stelleinheit 138 elektrisch
einen Ventilschaft (nicht gezeigt), der sich in und aus dem Kontakt
mit einem Ventilsitz bewegt, um einen hohlen PK-Ausgabedurchgang
im Ventilkörper 140 zu öffnen bzw.
abzudichten. Der Ventilkörper 140 kann
mit einem Gewindeanschlussstück
ausgestattet sein, das in einem der beiden Ventilöffnungen 146 des
Rohrverteilers 132 aufgenommen wird. Die horizontale Montage
der Ausgabeventile 135, 136 erlaubt es, dass ein
Steuerdraht 148 in einer solchen Weise zu der Magnetstelleinheit 138 geführt wird,
dass der Ventilanschluss 141 nicht gestört wird, und erzwingt somit
die Verwendung eines rechtwinkligen Ventilkörpers 140. Ein solches
geeignetes Ventil ist ein Miniaturablassventil, das von Clippard
unter der Bezeichnung Nr. WAV-2P vertrieben wird, und ein geeigneter Schaltmagnet
ist ein Clippard Nr. AVS-12.
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Wie im folgenden ausführlicher
erläutert wird,
hat die Ausgabeapparatur 50 die Fähigkeit, PK unter verschiedenen
Drücken
aus verschiedenen Düsen
der beiden Ausgabeventile 135, 136 herauszupumpen.
Die Verwendung der beiden Magnetausgabeventile 135, 136 ergänzt und
verstärkt
diese Fähigkeit.
Aufgrund der Bereiche des PK, das in unterschiedlichen Mengen, die
von immerhin 200 Gramm bis 0,5 Gramm variieren können, zu einem Grundmedium
gegeben wird, sind die Ausgabeapparatur 50 und insbesondere
deren Ausgabeventile 135, 136 mit sehr feinen
Ausgabeöffnungen
ausgestattet. Diese Öffnungen
sind mit zwei hypodermalen Nadeln 150 versehen, die in
geeigneten Adaptern 151 in Flucht mit dem Ventilanschluss 141 gehalten
werden. Die im Ausgabeventil 135 verwendete Nadel 150 hat eine
relativ große Öffnung mit
einem Durchmesser von etwa 1,42 mm (0,056 inch) und wird verwendet, um
grobe PK-Mengen, die größer als
2 Gramm sind, unter hohem Druck auszugeben. Das andere Ausgabeventil 136 verwendet
eine hypodermale Nadel 150 mit einer kleineren Öffnung mit
einem Durchmesser von 0,51 mm (0,020 inch), um feine PK-Mengen von 1,5
bis 0,5 Gramm auszugeben.
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Wenn das PK-Pumpmittel 62,
d. h. der Pumpenzylinder 64, mit unterschiedlichen Drücken betätigt wird,
betätigt
das Steuergerät 76 im
Einklang mit dem Druck eines der beiden Ausgabeventile 135, 136 für den besonderen
PK-Vorratszylinder 60. Typischerweise wird ein Ventil für eine grobe
Ausgabe von PK verwendet, während
das andere Ventil für eine
feine Ausgabe von PK verwendet wird.
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Um die gewünschten Druck- und Fließvariationen
zu bewirken, kann der PK-Pumpenzylinder 64 durch
zwei verschiedene hydraulische Fluidzuleitungen durch die Fluidzuleitungsschläuche 152, 153 angetrieben
werden. Diese beiden hydraulischen Fluidzuleitungen werden vorzugsweise
unter verschiedenen Fluiddrücken,
wie 689 kPa und 4,14 MPa (100 psi und 600 psi) befüllt, so
dass ein geeigneter Fluiddruck zum Pumpenzylinder 62 geleitet
werden kann, um die gewünschte
PK-Menge unter einem bestimmten Druck durch eine der beiden Ausgabeventilöffnungen
aus einem Vorratszylinder 60 auszugeben. Diese vorgewählten Fluiddrücke können aufrechterhalten
werden, indem man jede Fluidzuleitung mit einem unterschiedlichen
Entlastungsventil, jeweils mit einem anderen Arbeitsstaudruck, ausstattet.
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Die PK-Vorratszylinder-Ladeanordnung
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In einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird ein Mittel zur Füllung
und Wiederbeladung der PK-Vorratszylinder mit PK in einer solchen Weise
bereitgestellt, dass das PK oder das Innere des PK-Vorratszylinders 60 nicht
der Umgebung ausgesetzt wird. Dieses Beladungsmittel beinhaltet
das Ladeventil 137, das, wie in den 6 und 8 gezeigt ist,
horizontal auf einem Niveau, das von den Ausgabeventilen 135, 136 beabstandet
ist (oben in den Zeichnungen gezeigt), an einer dritten Öffnung 154 im
Ventilverteilersystem 132 befestigt ist. Von oben gesehen,
wie in 6, ist das Ausgabeventil 137 grob
zwischen den beiden Ausgabeventilen 135, 136 positioniert.
Das Ladeventil 137 beinhaltet ein Rückschlagventil 156,
in dem eine herkömmliche
federgeladene Kugelrückschlaganordnung 158 angeordnet ist,
und ein Anschlussstück 159,
das dazu dient, das Rückschlagventil 156 mit
dem Rohrverteilersystem 132 an seiner besonderen Öffnung 154 zu
verbinden. Eine Kupplung oder ein Adapter 160 wird vorzugsweise
als Bestandteil der Gesamtstruktur des Ladeventils 137 bereitgestellt
und ist ebenfalls mittels eines ähnlichen
Anschlussstücks 159 mit
dem Rückschlagventil 156 verbunden.
Die Kupplung 160 kann an seiner Öffnung 163 einen O-Ring 162 oder
ein anderes flexibles Dichtelement umfassen, so dass man einen zuverlässigen fluiddichten
Abschluss zwischen der Kupplung 160 und einem geeigneten
PK-Druckeinspritzmittel, wie einer manuell oder pneumatisch betriebenen
Tintennachfüllpatrone 164,
erhält.
Dieser Ort des Ladeventils 137 reduziert die Gesamthöhe der Ausgabeapparatur 50 und
den vertikalen Spielraum, der benötigt wird, um sie unterzubringen, und
erleichtert weiterhin den Nachfüllvorgang
insofern, als sich die Wechselventile 137 vorzugsweise
in Brusthöhe
befinden.
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Die Revolver-Weiterschaltanordnung
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Um einen bestimmten PK-Vorratszylinder richtig
in einer Ausgabeposition in Ausrichtung unterhalb des Pumpenzylinders 64 zu
positionieren und festzuhalten, beinhaltet die vorliegende Erfindung
ein Weiterschaltmittel 63, das am besten in den 3 und 4 gezeigt ist. Dieses Weiterschaltmittel 63 beinhaltet
eine Revolverarretierung oder einen Rückhaltearm 166, der
selektiv in Eingriff oder aus dem Eingriff mit einer Mehrzahl von
Revolverstoppvorrichtungen 168, die sich auf dem Revolver 52 befinden,
gebracht werden kann. Jede der Stoppvorrichtungen 168 beinhaltet
eine zylindrische Nabe 169, die an der unteren Revolverendplatte 101 befestigt
ist, zum Beispiel durch Bolzen. Die Stufen 168 sind vorzugsweise
entlang des äußeren Umfangs
der Revolverendplatte 101 befestigt und befinden sich in
Winkelabständen
darum herum, die der Position eines besonderen PK-Vorratszylinders 60 in
dem Revolver 52 in einer Ausgabeposition unterhalb des
Ausgabepumpenzylinders 64 entspricht. Typischerweise ist
jede Stoppnabe 169 durch einen Winkel θ von seinem zugehörigen PK-Vorratszylinder 60 getrennt,
der in 3 etwa 135° entspricht.
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Die PK-Vorratszylinder 60 sind
vorzugsweise in ihrem Kreismuster um 30° voneinander beabstandet, wobei
die Stoppvorrichtungen 168 auf dem Umfang der Revolverendplatte 101 zwischen
den PK-Vorratszylindern 60 positioniert sind.
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Man sollte sich darüber im Klaren
sein, dass solche Winkelverhältnisse
von der Zahl der PK-Vorratszylinder 60 abhängen werden,
die in der Apparatur 50 verwendet werden, wobei der Abstand
erhalten wird, indem man 360° durch
die Zahl der Vorratszylinder dividiert, d. h. 360° dividiert
durch 12 = 30°.
Die Erfindung kann mit mehr oder weniger Vorratszylindern, die sich
in unterschiedlichen Abständen
auf dem Revolver 52 befinden, ausgeführt werden.
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Der Arretierarm 166 ist
durch einen Stift 170 schwenkbar auf einer Basis 171 montiert
und kann mittels eines Kraftzylinders 172 betätigt werden,
der hydraulisch, pneumatisch oder elektronisch oder in irgendeiner
anderen geeigneten Weise betrieben werden kann. Der Zylinder 172 beinhaltet
einen ausfahrbaren Arm 173, der am Arretierarm 166 befestigt ist.
Durch das Ausfahren des Zylinderarms 173, wie es in 3 gezeigt ist, wird bewirkt,
dass der Arretierarm 166 das Stoppelement 169 mit
seinem hakenförmig
gekrümmten
Endteil 174 in Eingriff nimmt und den Revolver 52 an
jeder weiteren Rotation hindert. Man sollte sich darüber im Klaren
sein, dass der in den Zeichnungen gezeigte Revolver 52 in
seiner Rotation im Uhrzeigersinn betrieben wird, wenn man von oben
darauf sieht, wie in 3,
so dass der hakenförmig
gekrümmte
Endteil 174 des Arretierarms 166 einen formschlüssigen Eingriff
bewirkt. Der Revolver 52 kann selbstverständlich auch
in einer anderen Richtung angetrieben werden, vorausgesetzt, dass
die Weiterschalteinrichtung 63 modifiziert wird.
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Die PK-Vorratszylinder-Identifizierungsanordnung
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Damit das Steuergerät 76 erkennen
kann, welcher diskrete PK-Vorratszylinder 60 sich in einer Ausgabeposition
auf dem Revolver 52 unterhalb des Pumpenzylinders 64 befindet,
ist die Apparatur 50, was wichtig ist, mit einem Mittel 67 ausgestattet,
um die Position der diskreten PK-Vorratszylinder 60 während der
Rotation des Revolvers 52 zu identifizieren. Das Identifizierungsmittel 67 beinhaltet
eine Abtastanordnung 176, die auf einem vertikalen Träger 177 montiert
ist, der sich von der Basisfläche 82 in
der Nähe
des Revolvers 52 nach oben erstreckt. Diese Abtastanordnung 176 beinhaltet
eine Mehrzahl von einzelnen Sensoren 178 (wobei in 1 fünf solche Sensoren 178 gezeigt sind).
Die Sensoren 178 sind im Allgemeinen horizontal montiert,
um einen PK-Vorratszylinder-Identifizierungskode,
der sich auf einem gegenüberliegenden
vertikalen Kodeelement 180 befindet, das auf der unteren
Revolverendplatte 101 montiert ist, abzutasten oder "abzulesen". Jedes Kodeelement 180 ist
so positioniert, dass es mit einer einzelnen Revolverstoppnabe 169 zusammenfällt. Diese
Kodeelemente 180 erstrecken sich nach oben und können die
Form von Säulen 181 annehmen,
in denen eine Mehrzahl von Löchern 183 in
vorbestimmten Abständen
gebildet sind. Die Säulenlöcher nehmen
selektiv Kodemarker auf, die in Form von Bolzen 182 gezeigt
sind, die gegenüber
der Abtastanordnung 176 eingesetzt sind.
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Während
sich die Kodeelemente 180 im Betrieb an der Abtastanordnung 176 vorbeidrehen,
weisen die Sensoren 178 die Anwesenheit der Identifizierungsbolzen 182 in
den ausgewählten
Säulenlöchern 183 nach
und senden ein Signal zum Steuergerät 76, um den besonderen
PK-Vorratszylinder 60 zu identifizieren, der zu diesem
besonderen PK-Identifizierungskode gehört, der die Ausgabeposition
unter dem Pumpenzylinder 64 einnimmt. Wie in 9 speziell gezeigt ist,
nehmen die Sensoren 178 die drei Bolzen 182 in
der Position "A", "B" und "E" wahr und
senden ein Identifizierungssignal (vorzugsweise in einem digitalen
Format, wie "11001") zum Steuergerät 76,
das dann diesen Identifizierungskode mit einer Liste solcher Kodes
vergleicht, die im Speicher 189 des Steuergeräts enthalten
sind. Magnetische Sensoren wurden mit annehmbaren Ergebnissen mit der
Abtastanordnung 176 verwendet, aber andere Sensoren, wie
faseroptische, optische oder elektronische Sensoren, können ebenfalls
mit geeigneten Ergebnissen verwendet werden. Die Abtastanordnung 176 kann
weiterhin mit Lichtern oder LEDs 210 ausgestattet sein,
die aufleuchten, wenn die Bolzen 182 abgelesen werden,
so dass man ein visuelles Mittel für die Bedienperson der Apparatur
erhält,
um zu überprüfen, dass
gerade ein richtiges Abtasten der Identifizierungskodes des Vorratszylinders
stattfindet.
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Die Revolverantriebsanordnung
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Der Revolver 52 wird durch
ein Antriebsmittel 56, das in 3 als Revolverantriebsmotor 58 gezeigt
ist, der in der Nähe
der unteren Revolverendplatte 101 montiert ist, in Rotation
im Uhrzeigersinn angetrieben. Der Antriebsmotor 58 umfasst
ein Antriebsrad 184, das horizontal und vorzugsweise in derselben
Ebene wie die untere Revolverendplatte 101 auf dem Motor 58 montiert
ist. Der äußere Rand 186 der
Revolverendplatte 101 ist gefurcht, wie es am besten in 9 gezeigt ist, und dies
gilt auch für das
Antriebsrad 184, und die beiden sind durch einen geeigneten
Antriebsriemen 185, der ebenfalls vorzugsweise in derselben
Ebene liegt wie die untere Revolverendplatte 101, operativ
miteinander verbunden. Es können
auch andere geeignete Antriebsmittel und -mechanismen, wie Zahnradantriebe
und dergleichen, verwendet werden.
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Die Abgabesteuerungsanordnunq
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Um das Fortschreiten der Ausgabeapparatur 50 zu überwachen
und die Operation der verschiedenen oben beschriebenen Anordnungen
zu steuern, ist die Ausgabeapparatur 50 mit einem Steuerungsmittel 74 ausgestattet,
das als programmierbares Steuergerät 76 gezeigt ist,
das in der Lage ist, eine Vielzahl von Ausgabesignalen als Eingabe
zu empfangen, den Zustand der Anordnungen der Ausgabeapparatur 50 zu
bewerten und als Reaktion darauf Steuersignale zu senden. Wie am
besten in 11 gezeigt
ist, ist das Steuergerät 76 mit
dem Revolverantriebsmittel 56, dem Revolver-Weiterschaltmittel und
der PK-Vorratszylinder-Abtastanordnung 176 verbunden und
steuert dadurch die Umdrehung des Revolvers 52, so dass
der diskrete PK-Vorratszylinder 60 in einer Reihenfolge
gemäß einem
Farb- oder Tintenformel oder -rezeptur eine Ausgabeposition bewegt
wird. Der "Kode" des PK-Vorratszylinders wird
durch die Abtastanordnung 176 von einem Kodeelement 180 abgelesen,
und somit ist die Identität des
PK-Vorratszylinders 60 an der Ausgabeposition bekannt.
Die Umdrehung des Revolvers wird entweder gestoppt (wenn der PK-Vorratszylinder 60 der richtige
Zylinder für
die Ausgabe ist) oder fortgesetzt, bis sich der richtige PK-Vorratszylinder an
Ort und Stelle befindet. Das Steuergerät 76 steuert daraufhin das
Weiterschaltmittel 63 an, das den Arretierarm 166 in
Kontakt mit einer geeigneten Stoppnabe 169 auslöst, so dass
der Revolver arretiert wird.
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Sobald sich der geeignete PK-Vorratszylinder 60 in
einer Ausgabeposition befindet, liest das Steuergerät 76 die
auszugebende Menge dieses PK in Gramm. Der Pumpenkopfkolben 125 wird
hoch in den PK-Vorratszylinder 60 gegen den Vorratszylinderkolben 126 ausgefahren,
und ein Fluiddruck wird ausgewählt,
um den Pumpenkolben 125 zu betätigen. Ein Signal wird auch
zu dem geeigneten Ausgabeventil 135, 136 der Ausgabeventilanordnung 66 gesendet.
Typischerweise wird zuerst ein grobes Fließen von PK unter hohem Druck
ausgewählt,
und es wird ein Hochdruckfluid ausgewählt. Der Pumpenkolben 125 wird
betätigt,
und eine große
Menge PK wird unter hohem Druck durch das eine Ausgabeventil 135 ausgegeben.
Die Waage 70 liest die in den Behälter 72 ausgegebene
Menge ab und zeigt dem Steuergerät 76 den
Wert an, zum Beispiel wenn 29,20 Gramm Grün-PK ausgegeben werden müssen, kann
die erste Ausgabe mit starkem Fließen unter hohem Druck in der
Nähe von
28,1 Gramm liegen. Auf der Grundlage der Toleranz, die in das Steuergerät 26 eingegeben
wurde (als Prozentwert), kann das Steuergerät 76 entscheiden,
eine zusätzliche
Menge PK unter Verwendung des Ausgabeventils 135 mit starkem
Fließen
auszugeben.
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In Fällen, wenn weniger als 1,5
oder 1,0 Gramm PK auszugeben bleiben, wird das Steuergerät 76 typischerweise
den Fluiddruck zum Pumpenzylinder 64 zu einem niedrigeren
Druck ändern
und das andere Ausgabeventil 136 betätigen, um eine feinere Ausgabe
von PK zu erhalten. Mit dieser zweiten Ausgabewiederholung können weitere
0,8 Gramm Grün-PK
in den Behälter 72 gegeben
werden, was das gesamte ausgegebene Gewicht auf 28,9 Gramm bringt
(wie es in der Legende 192 gezeigt ist, die auf dem visuellen
Anzeigeschirm 190 der Steuerkonsole 78 erscheint).
Wenn das ausgegebene Gesamtgewicht innerhalb der programmierbaren
Toleranz liegt, wie zum Beispiel 2%, zeigt die Anzeigelegende 192 diese
endgültige
ausgegebene Menge als "ACTUAL"-Menge an, so dass
die Bedienperson die ausgegebene Endmenge klar erkennen kann. Das
Verfahren wird mit anschließenden
PK-Farben wiederholt. 13 zeigt
allgemein die Reihe von Schritten, die von der Apparatur 50 mittels
ihres Steuergeräts 76 durchgeführt werden,
wobei klar ist, dass die Apparatur 50 ihren Ausgabezyklus
beendet, wenn alle PK, die in der Formel verlangt werden, ausgegeben
wurden.
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Das Steuergerät 76 umfasst auch
einen internen Speicher 189 mit einer ausreichenden Größe, um eine
Reihe von Farb/Tinten-Formeln oder -Rezepturen zu enthalten. Wie
in 12 gezeigt ist, ist das
Tastenfeld 191 des Steuergeräts mit verschiedenen "Funktionstasten" 193 ausgestattet,
um es einer Bedienperson zu ermöglichen,
eine bestehende Farb/Tinten-Formel zu korrigieren oder zu modifizieren
oder eine ganz neue Formel in das Steuergerät 76 hinzuzufügen.
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Die hochviskosen Siebdruck-Farb/Tinte-Konzentrate
werden normalerweise zusammen mit einem niederviskosen Siebdruckgrundmedium gemischt,
so dass man eine endgültige
Farbe/Tinte mit wünschenswerten
Fließ-
und Ausbreitungseigenschaften erhält. Dieses Grundmedium bildet
den größten Teil
des Gewichts der endgültigen
gemischten Farbe/Tinte (in der Größenordnung von mehreren hundert
Gramm) und hat eine höhere
Viskosität
als die Pigmentkonzentrate in der Größenordnung von 175 000 mPa·s (Centipoise).
Dementsprechend ist ein solches Grundmedium nicht in den PK-Vorratszylindern 60 enthalten,
sondern wird getrennt zugeführt.
Wie in 10 gezeigt ist,
befindet sich eine Reihe von drei Ausgabedüsen 200, 201, 202 oberhalb
des Mischbehälters 72 und
unterhalb der Ausgabeventilanordnungen 66 des Revolvers 52.
Ein solches Ausgabeventil 200 ist durch eine Verbindung 204 mit
einem großen
Vorrat des Grundmediums und einer Pumpe (nicht gezeigt) verbunden,
um auf Nachfrage durch das Steuergerät 76 eine gewünschte Menge
Grundmedium in den Mischbehälter 72 einzuleiten.
Ein Schaltmagnet 206 wird bereitgestellt, um das Ventil 200 zu
betätigen,
und ähnliche
Schaltmagneten 207 werden bereitgestellt, um die anderen beiden
Ventile 201, 202 zu betätigen, die jeweils für eine Abgabe
von weißem
PK mit starkem Fließen bzw.
schwachem Fließen
in den Behälter
sorgen.
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Man sollte sich darüber im Klaren
sein, dass die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die diskutiert wurden, lediglich veranschaulichend
für einige
der Anwendungen dieser Erfindung sind und dass der Fachmann zahlreiche
Modifikationen vornehmen kann.
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Zum Beispiel wurde die vorliegende
Erfindung zwar in Bezug auf hydraulisch betriebene Pumpen beschrieben,
doch können
auch andere Pumpen, wie pneumatisch und elektrisch betriebene Pumpen,
vergleichbare Ergebnisse liefern. Die Logik des Steuergeräts kann
so modifiziert werden, dass mehr oder weniger Ausgabewiederholungen
verwendet werden, um die gewünschten
Toleranzen zu erreichen. Mit der Ausgabeapparatur der vorliegenden Erfindung
können
Farb/Tinte-Chargen von 0,946 l bis 3,785 l (ein Quart bis ein Gallon)
hergestellt werden, wobei individuelle Genauigkeiten von ±1% erreicht werden.
Außerdem
ermöglicht
die Lokalisierung der PK-Vorratszylinder 60 auf einem drehbaren
Revolver 52 die Verwendung einer einzelnen Pumpe 64,
die die Gesamtgröße und die
Gesamtkosten der Apparatur reduziert und die Komplexität der benötigten Logik des
Steuergeräts
senkt, da die Steuersignale für
alle PK-Farben an einen einzigen Ausgabeort gesendet werden, was
die Eingabe- und Ausgabewerte, die für das Steuergerät 76 erforderlich
sind, erheblich reduziert.