EP0410400A2 - Vorrichtung zur Materialversorgung von Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen an Rotationsdruckmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur Materialversorgung von Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen an Rotationsdruckmaschinen Download PDF

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EP0410400A2
EP0410400A2 EP90114206A EP90114206A EP0410400A2 EP 0410400 A2 EP0410400 A2 EP 0410400A2 EP 90114206 A EP90114206 A EP 90114206A EP 90114206 A EP90114206 A EP 90114206A EP 0410400 A2 EP0410400 A2 EP 0410400A2
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EP
European Patent Office
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valve
metering
metering valve
mandrel
rotary printing
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EP90114206A
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French (fr)
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EP0410400B1 (de
EP0410400A3 (en
Inventor
Max Nawrat
Heinrich Beyer
Volkmar Heyer
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Planatol - Klebetechnik Gesellschaft Mit Beschraen
Original Assignee
Planatolwerk Willy Hesselmann Chemische und Maschinenfabrik fur Klebetechnik & Co KG GmbH
HESSELMANN PLANATOLWERK H
Planatol - Klebetechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Planatolwerk Willy Hesselmann Chemische und Maschinenfabrik fur Klebetechnik & Co KG GmbH, HESSELMANN PLANATOLWERK H, Planatol - Klebetechnik GmbH filed Critical Planatolwerk Willy Hesselmann Chemische und Maschinenfabrik fur Klebetechnik & Co KG GmbH
Priority to AT90114206T priority Critical patent/ATE96760T1/de
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Publication of EP0410400A3 publication Critical patent/EP0410400A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H45/00—Folding thin material
    • B65H45/12—Folding articles or webs with application of pressure to define or form crease lines
    • B65H45/30—Folding in combination with creasing, smoothing or application of adhesive

Definitions

  • the invention relates to a device for supplying material to folding and dampening systems on rotary printing presses with the features in the preamble of the main claim.
  • Folding gluing and dampening systems are loaded with different materials, for example adhesives or the so-called softening, a solution with relaxed water for moistening the paper web for a clean and damage-free fold formation.
  • the materials should emerge from the application nozzle in a stream which is as thin as possible and at the same time constant.
  • the fluid flow must be adapted to the paper web speed of the rotary printing press. The problem here is that the web speeds of modern rotary printing presses are very high, for example 13 to 15 meters per second, while at the same time only relatively low supply pressures are available or desirable in the material supply system for the folder gluing and dampening system.
  • the invention solves this problem with the features of the main claim.
  • the arrangement of a metering valve in the line of the material supply system in front of the application nozzle allows a selective flow rate setting without negative effects on the supply pressure.
  • the volume flow emerges evenly and without pulsation at the application nozzle. It can be quickly and easily set to the desired value and adapted to different paper web speeds.
  • the disturbance variables such as different line losses, temperature and pressure fluctuations, changes in viscosity and friction losses can be largely eliminated or compensated for.
  • a dosing valve in the material supply system not only has advantages if the supply pressures are to be low for plant-specific reasons.
  • the metering valve also enables a significant increase in the supply pressure, since the application pressure at the application nozzle nevertheless remains desirably low due to the pressure drop in the metering valve.
  • a pressure increase in the material supply system up to the metering valve has the advantage that the line diameter can be reduced while on the other hand, it is possible to transport materials even over greater distances. Viscous liquids can also be pumped. Overall, the influence of the disturbance variables present in the material supply system is also reduced with increasing supply pressure.
  • the folder gluing and dampening system equipped with such a material supply system can work more effectively and economically.
  • a single metering valve to which several application nozzles are connected can suffice.
  • the metering valves can be adjusted by hand, and operation can also be carried out manually or mechanically via an electric motor or other control device. In this case, it is advisable to place the metering valve as close as possible to the associated application nozzle so that the operator can check the order and adjust the metering valve accordingly.
  • the metering valve is set automatically. For this purpose, it is connected to a downstream flow meter and a control circuit. In this arrangement, not only disturbances are corrected.
  • An interface to the rotary printing press can also be switched via a preferably microprocessor-controlled computer integrated in the control loop, so that its settings, in particular the paper web speed, can be transferred to the material supply system.
  • the computer can be designed as a separate component or can be integrated in the control of the fold gluing and dampening system.
  • the material supply system according to the invention is particularly suitable for fold gluing and dampening systems and the supply with liquid and pasty masses, such as glue, softening, dishwashing detergent and cleaning agents, etc., but can also be used in other areas of application.
  • the device for material supply according to the invention can work with conventional metering valves. However, these cannot be set as precisely as desired for small flow rates and also have certain leakage losses, which can act as a clear error with small flow rates.
  • a metering valve which is distinguished by a particularly high resolution and fine adjustability.
  • the metering valve according to the invention is also particularly suitable for low supply pressures of up to approximately 3 bar. It can also be used with advantage for adhesives, softening and other liquid or pasty masses in folder gluing and dampening systems or the like.
  • the metering valve according to the invention has a slotted sleeve and a metering mandrel, which enable particularly precise adjustment of the flow rate with minimal leakage losses. This also minimizes the sources of error in the material supply system.
  • the jacket openings of the slotted sleeve and the tapered end of the metering mandrel which is preferably designed as a calibration cone
  • the jacket openings can be designed as a circular, triangular, oval or slot-shaped opening depending on the desired characteristic and the material to be conveyed.
  • the angle of inclination of the calibration cone can be changed.
  • the slotted sleeve is detachably arranged and can be replaced.
  • the metering valve according to the invention has at least one slide valve for setting and in connection with the control circuit also for regulating the flow rate.
  • a seat valve For a safe shut-off of the volume flow for intermittent application or when the system is at a standstill, it is advisable to install a seat valve.
  • Several slide valves can also have a common and externally arranged seat valve. To achieve a compact unit, however, it is advisable to connect the seat and slide valve and to accommodate them in a common housing.
  • the seat valve is advantageously pneumatically controlled via the compressed air supply, which is usually present anyway.
  • a membrane preferably a membrane package, is used for the safe separation of the conveyed materials and the compressed air.
  • FIG. 1 and 2 show a material supply system (1) of a folder gluing and dampening system (2).
  • the latter is installed in a high-speed rotary printing press (not shown) in which one or more paper webs run at a speed of 13 to 15 meters per second or more.
  • Fig. 4 illustrates a part of the system in a functional diagram.
  • the paper webs (41) on the application nozzles (3) in the example shown on the one hand glue and on the other hand softening for fold moistening in an application strip (42). Then the paper webs (41) are brought together and, depending on the type of end product to be manufactured, folded, glued, cut or further processed.
  • the application nozzles (3) are part of the material supply system (1) and the folder gluing and dampening system (2). 1 and 2, they are fed from a supply and conveying device (5) via lines (4).
  • the supply and conveying device (5) here consists in detail of a pressure tank (6) and a compressed air supply (7). Alternatively, supply from large containers via controllable pumps, intermediate containers etc. is also possible.
  • softening is supplied, which is conveyed by means of a pressure of up to 3 bar via the line (4) through a filter (11) and a branching point to two application nozzles (3).
  • a check valve (12) is connected upstream of the filter (11).
  • a metering valve (8) is arranged in the line (4), with which the flow rate can be adjusted by means of an actuator (21).
  • the metering valve (8) consists of a slide valve (9) on which the flow rate is set by means of the actuator (21) leaves.
  • the metering valve (8) also includes a seat valve (10) to shut off the volume flow.
  • the seat valve (10) is accordingly arranged in front of the slide valve (9) and is pneumatically controlled from the pressure supply (7) via a control valve (13) and a control line (14).
  • the check valve (12) is also controlled pneumatically so that the central line can be closed when changing the pressure tank (6).
  • the control valve (13) is actuated electromagnetically.
  • the actuator (21) is designed as a manually operated rotary handle.
  • the actuator (21) can also be designed as a linear slide valve or in some other way. If the material supply system (1) is in operation, the operator monitors the volume flow emerging at the application nozzle (3) and adjusts the metering valve (8) or the slide valve (9) according to the desired specifications.
  • Fig. 2 shows a way to automate and control the setting process.
  • a flow meter (16) is arranged, which measures the volume flow.
  • the flow meter (16) is part of a control circuit (15) and reports the measured actual values via a signal line (17) to a computer (18), where they are compared with a target value.
  • an actuating signal is sent to a servomotor (20) on a further signal line (17) via an amplifier (19), which actuates the actuating element (21) accordingly.
  • the servomotor (20) is preferably designed as an electrical stepper motor, but can also be designed in a different way.
  • the computer (18) has a microprocessor and is integrated in the control of the folder gluing and dampening system (2). He also has an interface (43) to the rotary printing press, at which operating data of the rotary printing press, in particular the speed of the paper webs (41), can be queried.
  • the computer (18) has an internal electronic memory in which the setpoints for the volume flow to the application nozzles (3) associated with the different web speeds are defined. The setpoints can also be calculated using a program in operation.
  • FIGS. 1 and 2 An intermediate solution between FIGS. 1 and 2 provides the arrangement of a servomotor (20) without the control circuit (15). This enables remote adjustment of the metering valves (8) to be carried out by the operator, which can then be located correspondingly far from the application nozzles (3). In this embodiment, the flow meter (16) with a corresponding display for the operator can also be present.
  • Fig. 3 shows the metering valve (8) in longitudinal section.
  • the seat and slide valve (10,9) are housed in a common valve housing (31), which is closed on both sides by valve covers (32,33).
  • the seat valve (10) and the slide valve (9) can also be accommodated in separate housings and can also be spaced apart from one another over larger distances.
  • the volume flow enters the seat valve (10) at the inlet (22) and, when the blocking ball (24) is open, passes via a downward flow channel (28) into the slide valve (9), at the outlet (23) of which it exits again.
  • the seat valve (10) consists of a membrane (26) which can be pressurized with compressed air via a compressed air connection (27), to the front of which a longitudinally guided pressure pin (25) is attached. To open the valve, the pressure pin (25) presses on the locking ball (24) and lifts it against the restoring force of the compression spring from the valve seat.
  • the membrane (26) consisting of several layers closes off the compressed air chamber against the volume flow.
  • the slide valve (9) has a slotted sleeve (29) in which the metering mandrel (36) is guided longitudinally with its cylindrical shaft under tight contact.
  • the slit sleeve (29) has two diametrically opposite jacket openings (30) and is mounted transversely to the flow channel (28) in the valve housing (31). In this way, the jacket openings (30) open into the flow channel (28) and allow the volume flow to reach the metering mandrel (36).
  • the dosing mandrel (36) has at its rear end an adjusting screw (34) which is in engagement with a counter thread in the valve housing (31). Then a stop (35) and the actuator (21) designed here as a rotary handle are arranged.
  • the metering mandrel (36) can be moved back and forth by rotating the actuator (21), its stroke movements being limited by the stop (35) coming into contact with the housing walls.
  • the shaft of the dosing mandrel (36) merges on the other side after a control edge (38) into a calibration cone (37).
  • a spring (39) presses against the front mandrel end, which is supported in a bore in the housing cover (32) and also dips into the slotted sleeve (29).
  • the shaft of the dosing mandrel (36) is located in the passage area between the two jacket openings (30) and blocks the flow. If the dosing mandrel (36) is turned back, the control card (38) and the subsequent calibration cone (37) open the flow opening. The opening width increases the further the metering mandrel (36) is turned back.
  • the flow rate depends essentially on the shape and size of the jacket openings (30), the shape of the calibration cone (37) and the stroke position of the dosing mandrel (36).
  • the delivery pressure of the injected volume flow is also included.
  • the jacket openings (30) can be triangular, circular, oval, slot-shaped or in some other way.
  • the tapering end of the dosing mandrel (36) can also have a different shape, for example a sloping and at the same time spherical contour.
  • the further design of the jacket openings (30) and the tapered end (37) depends on the viscosity of the material to be conveyed, the desired characteristic, the pressure range and other factors. In the embodiment shown with a circular jacket opening (30) and a calibration cone (37), with a mandrel stroke of approx. 6 mm, flow rates of 0 to 120 g per minute can be set, the supply pressures not exceeding 3 bar.
  • the slotted sleeve (29) is pressed into the valve housing (31) and is held in its position by the housing cover (32). After removing the cover, it can be ejected with a suitable tool and exchanged for another slotted sleeve (29).
  • the dosing mandrel (36) can also be removed and replaced.
  • the material supply system (1) and the metering valve (8) shown are intended and designed for softening. With appropriate adaptation to the other material, both can also be used for glue application or other liquid or pasty masses in a seam gluing and dampening system (2).
  • a folder gluing and dampening system (2) can have several separate material supply systems (1) or a combined system for the application of different masses.

Landscapes

  • Rotary Presses (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Collation Of Sheets And Webs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Materialversorgung für Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen an Rotationsdruckmaschinen mit einer Vorrats- und Fördereinrichtung (5) für flüssige oder pastöse Massen, die über ein Leitungssystem (4) mit mindestens einer Auftragsdüse (3) verbunden ist. In der Leitung (4) ist dabei vor den Auftragsdüsen (3) ein Dosierventil (8) angeordnet. Das Dosierventil (8) ist regelbar, wobei ihm ein Durchflußmeßgerät (16) mit einem Regelkreis (15) nachgeschaltet ist. Über den Regelkreis (15) kann eine Schnittstelle (43) zur Rotationsdruckmaschine installiert sein. Das Dosierventil (8) weist ein Schiebeventil mit einer Schlitzhülse auf, in der ein Dosierdorn mit einem verjüngten Ende und einer Steuerkante längenverstellbar geführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Materialversorgung von Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen an Rotationsdruckmaschinen mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruches.
  • Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen werden mit unterschiedlichen Materialien beschickt, beispielsweise Klebstoffen oder dem sogenannten Softening, einer Lösung mit entspanntem Wasser zum Anfeuchten der Papierbahn für eine saubere und beschädigungsfreie Falzbildung. Die Materialien sollen an der Auftragsdüse in einem möglichst dünnen und dabei stetigen Strom austreten. Der Fluidstrom muß dabei an die Papierbahngeschwindigkeit der Rotationsdruckmaschine angepaßt werden. Problematisch ist hierbei, daß die Bahngeschwindigkeiten moderner Rotationsdruckmaschinen sehr hoch liegen, zum Beispiel 13 bis 15 Meter pro Sekunde, während gleichzeitig im Materialversorgungssystem für die Falzklebe- und Befeuchtungsanlage nur relativ niedrige Versorgungsdrücke zur Verfügung stehen oder erwünscht sind.
  • Vorbekannte Materialversorgungssysteme haben Schwierigkeiten, einen gleichmäßigen Auftrag zu ermöglichen. Dies liegt auch daran, daß die Variation der Durchflußmengen bisher nur über die Regelung des Förderdruckes und die Düsenveränderung möglich war. Die Möglichkeiten der Druckregelung versagen dann, wenn mehrere Auftragsdüsen zentral versorgt werden, dabei aber unterschiedlich weit entfernt und/oder mit differierenden Einbauhöhen angeordnet sind. Um eine gleichmäßige Versorgung sicherzustellen, muß der Druck auf die Auftragsdüse mit den ungünstigsten Bedingungen eingestellt werden, was zu einem Überschuß an anderen Auftragsdüsen führt. Ein Eingriff an der Auftragsdüse selbst, beispielsweise durch Austausch des Düsenrohres, ist aufwendig und kann die bestehenden Probleme auch nicht zufriedenstellend lösen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur besseren Materialversorgung aufzuzeigen, die eine sichere Beherrschung auch kleiner Durchflußmengen bei niedrigen Drücken und insbesondere unterschiedlichen Papierbahngeschwindigkeiten erlaubt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruches.
    Die Anordnung eines Dosierventiles in der Leitung des Materialversorgungssystems vor der Auftragsdüse erlaubt eine selektive Durchflußmengeneinstellung ohne negative Auswirkungen auf den Versorgungsdruck. Der Volumenstrom tritt gleichmäßig und pulsationsfrei an der Auftragsdüse aus. Er läßt sich dabei schnell und auf einfache Weise auf den gewünschten Wert einstellen und an unterschiedliche Papierbahngeschwindigkeiten anpassen. Dabei lassen sich die Störgrößen, wie zum Beispiel unterschiedliche Leitungsverluste, Temperatur- und Druckschwankungen, Viskositätsänderungen und Reibungsverluste weitestgehend eliminieren oder ausgleichen.
  • Ein Dosierventil im Materialversorgungssytem hat nicht nur Vorteile, wenn die Versorgungsdrücke aus anlagenspezifischen Gründen niedrig sein sollen. Das Dosierventil ermöglicht auf der anderen Seite nämlich auch eine deutliche Erhöhung des Versorgungsdruckes, da durch den Druckabfall im Dosierventil der Auftragedruck an der Auftragsdüse trotzdem wünschenswert niedrig bleibt. Eine Druckerhöhung im Materialversorgungssystem bis zum Dosierventil hat dabei den Vorteil, daß die Leitungsdurchmesser verkleinert werden können, während andererseits eine Materialbeförderung auch über noch größere Entfernungen möglich ist. Auch lassen sich dickflüssigere Flüssigkeiten fördern. Insgesamt wird ferner der Einfluß der im Materialversorgungssystem vorhandenen Störgrößen mit steigendem Versorgungsdruck verringert. Die mit einem solchen Materialversorgungssystem ausgerüstete Falzklebe- und Befeuchtungsanlage kann effektiver und wirtschaftlicher arbeiten.
  • Je nach Art und Größe des Materialversorgungssytemes kann ein einzelnes Dosierventil genügen, an dem mehrere Auftragsdüsen angeschlossen sind. Günstiger ist es jedoch, jeder Auftragsdüse ein eigenes Dosierventil vorzuschalten. Die Dosierventile können von Hand eingestellt werden, wobei die Bedienung ebenfalls manuell oder maschinell über einen Elektromotor oder eine sonstige Stelleinrichtung erfolgen kann. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Dosierventil möglichst nahe an der zugehörigen Auftragsdüse zu plazieren, damit der Bediener den Auftrag kontrollieren und dementsprechend das Dosierventil einstellen kann.
  • In der optimalen Ausführungsform wird das Dosierventil automatisch eingestellt. Es ist dazu mit einem nachgeschalteten Durchflußmeßgerät und einem Regelkreis verbunden. In dieser Anordnung werden nicht nur Störeinflüsse ausgeregelt. Über einen im Regelkreis integrierten, vorzugsweise mikroprozessorgesteuerten Rechner läßt sich auch eine Schnittstelle zur Rotationsdruckmaschine schalten, so daß deren Einstellungen, insbesondere die Papierbahngeschwindigkeit, auf das Materialversorgungssystem übernommen werden können. Der Rechner kann als separates Bauteil ausgebildet oder in die Steuerung der Falzklebe- und Befeuchtungsanlage integriert sein.
  • Das erfindungsgemäße Materialversorgungssystem eignet sich besonders für Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen und die Versorgung mit flüssigen und pastösen Massen, wie Leim, Softening, Spül- und Reinigungsmittel etc., kann aber auch in anderen Einsatzgebieten Verwendung finden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Materialversorgung kann mit konventionellen Dosierventilen arbeiten. Diese lassen sich allerdings für kleine Durchflußmengen nicht beliebig exakt einstellen und besitzen auch gewisse Leckageverluste, die sich bei kleinen Durchflußmengen als deutlicher Fehler auswirken können.
  • Zur Optimierung wird daher ein Dosierventil vorgeschlagen, das sich durch eine besonders hohe Auflösung und eine feine Einstellbarkeit auszeichnet. Das erfindungsgemäße Dosierventil ist insbesondere auch für geringe Versorgungsdrücke bis ca. 3 bar geeignet. Es läßt sich gleichermaßen für Klebstoffe, Softening und sonstige flüssige oder pastöse Massen in Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen oder dgl. mit Vorteil einsetzen.
  • Das erfindungsgemäße Dosierventil verfügt über eine Schlitzhülse und einen Dosierdorn, die eine besonders exakte Einstellung der Durchflußmenge bei minimalen Leckageverlusten ermöglichen. Hierdurch werden auch die Fehlerquellen im Materialversorgungssystem minimiert.
  • Durch gegenseitige Anpassung der Mantelöffnungen der Schlitzhülse und des vorzugsweise als Kalibrierkegel ausgebildeten, verjüngten Endes des Dosierdornes lassen sich unterschiedliche Kennlinien für die Durchflußmenge erzielen. Die Mantelöffnungen können je nach gewünschter Kennlinie und dem zu fördernden Material als kreisrunde, dreieckige, ovale oder schlitzförmige Öffnung gestaltet sein. Beim Kalibrierkegel kann der Neigungswinkel verändert werden. Um eine Anpassung in weitem Umfang zu ermöglichen, ist die Schlitzhülse lösbar angeordnet und kann ausgetauscht werden.
  • Das erfindungsgemäße Dosierventil weist zumindest ein Schiebeventil zur Einstellung und in Verbindung mit dem Regelkreis auch zur Regelung der Durchflußmenge auf. Zur sicheren Absperrung des Volumenstromes für intermittierenden Auftrag oder im Stillstand der Anlage empfiehlt sich die Vorschaltung eines Sitzventils. Hierbei können mehrere Schiebeventile auch ein gemeinsames und extern angeordnetes Sitzventil aufweisen. Zur Erzielung einer kompakten Einheit empfiehlt es sich jedoch, Sitz- und Schiebeventil zu verbinden und in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen. Das Sitzventil ist vorteilhafterweise über die meist ohnehin vorhandene Druckluftversorgung pneumatisch gesteuert. Zur sicheren Trennung der geförderten Materialien und der Druckluft wird eine Membran, vorzugsweise ein Membranpaket, eingesetzt.
  • In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen
    • Fig. 1 und 2: Schemapläne eines Materialversorgungssystems,
    • Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Dosierventil mit Sitz- und Schiebeventil und
    • Fig. 4 einen schematischen Ausschnitt von einer Falzklebe- und Befeuchtungsanlage.
  • Fig. 1 und 2 zeigen ein Materialversorgungssystem (1) einer Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2). Letztere ist in einer schnellaufenden Rotationsdruckmaschine (nicht dargestellt) eingebaut, in der ein oder mehrere Papierbahnen mit einer Geschwindigkeit von 13 bis 15 Metern pro Sekunde oder mehr laufen.
  • Fig. 4 verdeutlicht in einem Funktionsschema einen Teil der Anlage. Auf die Papierbahnen (41) wird über Auftragsdüsen (3) im gezeigten Beispiel zum einen Leim und zum anderen Softening zur Falzbefeuchtung in einem Auftragsstreifen (42) aufgebracht. Anschließend werden die Papierbahnen (41) zusammengeführt und je nach Art des zu fertigenden Endproduktes gefalzt, geklebt, geschnitten oder auf sonstige Weise weiterbehandelt.
  • Die Auftragsdüsen (3) sind Bestandteil des Materialversorgungssystems (1) und der Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2). Sie werden gemäß Fig. 1 und 2 aus einer Vorrats- und Fördereinrichtung (5) über Leitungen (4) gespeist. Die Vorrats- und Fördereinrichtung (5) besteht hier im einzelnen aus einem Drucktank (6) und einer Druckluftversorgung (7). Alternativ ist auch eine Versorgung aus Großgebinden über regelbare Pumpen, Zwischenbehälter etc. möglich. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird Softening zugeführt, das mittels eines Druckes von bis zu 3 bar über die Leitung (4) durch einen Filter (11) und eine Verzweigungsstelle zu zwei Auftragsdüsen (3) befödert wird. Dem Filter (11) ist ein Sperrventil (12) vorgeschaltet.
  • Vor jeder Auftragsdüse (3) ist in der Leitung (4) ein Dosierventil (8) angeordnet, mit dem die Durchflußmenge mittels eines Stellorgans (21) eingestellt werden kann. Wie nachstehend zu Fig. 3 näher beschrieben, besteht das Dosierventil (8) aus einem Schiebeventil (9), an dem sich die Durchflußmenge mittels des Stellorgans (21) einstellen läßt. In der gezeigten Ausführungsform beinhaltet das Dosierventil (8) außerdem ein Sitzventil (10) zur Absperrung des Volumenstromes. Das Sitzventil (10) ist demgemäß vor dem Schiebeventil (9) angeordnet und wird von der Druckversorgung (7) aus über ein Steuerventil (13) und eine Steuerleitung (14) pneumatisch angesteuert. Auch das Sperrventil (12) wird pneumatisch angesteuert, damit zum Wechsel des Drucktanks (6) die zentrale Leitung geschlossen werden kann. Das Steuerventil (13) wird elektromagnetisch betätigt.
  • Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 3 ist das Stellorgan (21) als von Hand zu betätigender Drehgriff ausgebildet. Alternativ kann das Stellorgan (21) auch als linearer Stellschieber oder in anderer Weise gestaltet sein. Ist das Materialversorgungssystem (1) in Betrieb, überwacht der Bediener den an der Auftragsdüse (3) austretenden Volumenstrom und stellt entsprechend den gewünschten Vorgaben das Dosierventil (8) beziehungsweise das Schiebeventil (9) ein.
  • Fig. 2 zeigt eine Möglichkeit zur Automatisierung und Regelung des Einstellvorganges. Zwischen dem oberen Dosierventil (8) und seiner Auftragdüse (3) ist ein Durchflußmeßgerät (16) angeordnet, das den Volumenstrom mißt. Das Durchflußmeßgerät (16) ist Bestandteil eines Regelkreises (15) und meldet die gemessenen Istwerte über eine Signalleitung (17) an einen Rechner (18), wo sie mit einem Sollwert verglichen werden. In Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis wird auf einer weiteren Signalleitung (17) über einen Verstärker (19) ein Stellsignal auf einen Stellmotor (20) gegeben, der das Stellorgan (21) entsprechend beaufschlagt. Der Stellmotor (20) ist vorzugsweise als elektrischer Schrittmotor ausgebildet, kann aber auch in anderer Weise gestaltet sein. Der Rechner (18) besitzt einen Mikroprozessor und ist in die Steuerung der Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2) integriert. Er weist außerdem eine Schnittstelle (43) zur Rotationsdruckmaschine auf, an der Betriebsdaten der Rotationsdruckmaschine, insbesondere die Geschwindigkeit der Papierbahnen (41) abgefragt werden können. Der Rechner (18) verfügt über einen internen elektronischen Speicher, in dem die zu den verschiedenen Bahngeschwindigkeiten gehörigen Sollwerte für den Volumenstrom zu den Auftragsdüsen (3) festgelegt sind. Die Sollwerte können auch über ein Programm im Betrieb errechnet werden.
  • Eine Zwischenlösung zwischen Fig. 1 und 2 sieht die Anordnung eines Stellmotors (20) ohne den Regelkreis (15) vor. Dies ermöglicht eine vom Bediener vorzunehmende Ferneinstellung der Dosierventile (8), die dann entsprechend weit von den Auftragsdüsen (3) entfernt sitzen können. Bei dieser Ausführungsform kann auch das Durchflußmeßgerät (16) mit einer entsprechenden Anzeige für den Bediener vorhanden sein.
  • Fig. 3 zeigt das Dosierventil (8) im Längsschnitt. Das Sitz- und Schiebeventil (10,9) sind in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (31) untergebracht, das an beiden Seiten durch Ventildeckel (32,33) abgeschlossen ist. Alternativ können das Sitzventil (10) und das Schiebeventil (9) auch in getrennten Gehäusen untergebracht und ferner auch über größere Strecken voneinander distanziert sein.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel tritt am Einlaß (22) der Volumenstrom in das Sitzventil (10) ein und gelangt bei geöffneter Sperrkugel (24) über einen abwärtsgerichteten Durchflußkanal (28) in das Schiebeventil (9), an dessen Auslaß (23) er wieder austritt. Das Sitzventil (10) besteht aus einer über einen Druckluftanschluß (27) mit Preßluft beaufschlagbaren Membran (26), an deren Vorderseite ein längsgeführter Druckstift (25) befestigt ist. Zum Öffnen des Ventiles drückt der Druckstift (25) auf die Sperrkugel (24) und hebt diese gegen die Rückstellkraft der rückwärtigen Druckfeder vom Ventilsitz ab. Die aus mehreren Lagen bestehende Membran (26) schließt die Druckluftkammer gegen den Volumenstrom ab.
  • Das Schiebeventil (9) besitzt eine Schlitzhülse (29), in der der Dosierdorn (36) mit seinem zylinderförmigen Schaft unter dichter Anlage längsgeführt ist. Die Schlitzhülse (29) besitzt zwei einander diametral gegenüberliegende Mantelöffnungen (30) und ist quer zum Durchflußkanal (28) im Ventilgehäuse (31) montiert. Die Mantelöffnungen (30) münden auf diese Weise in den Durchflußkanal (28) und lassen den Volumenstrom zum Dosierdorn (36) gelangen.
  • Der Dosierdorn (36) weist an seinem rückwärtigen Ende eine Stellschraube (34) auf, die mit einem Gegengewinde im Ventilgehäuse (31) im Eingriff steht. Anschließend sind ein Anschlag (35) und das hier als Drehgriff ausgebildete Stellorgan (21) angeordnet. Durch Drehen des Stellorgans (21) kann der Dosierdorn (36) vor- und zurückbewegt werden, wobei seine Hubbewegungen durch den mit den Gehäusewänden in Kontakt kommenden Anschlag (35) begrenzt sind.
  • Der Schaft des Dosierdornes (36) geht auf der anderen Seite nach einer Steuerkante (38) in einen Kalibrierkegel (37) über. Gegen das vordere Dornende drückt eine Feder (39), die sich in einer Bohrung des Gehäusedeckels (32) abstützt und ebenfalls in die Schlitzhülse (29) eintaucht.
  • In der gezeigten Stellung befindet sich der Schaft des Dosierdornes (36) im Durchlaßbereich zwischen den beiden Mantelöffnungen (30) und sperrt den Durchfluß. Wird der Dosierdorn (36) zurückgedreht, gibt die Steuerkarte (38) und der nachfolgende Kalibrierkegel (37) die Durchflußöffnung frei. Die Öffnungsweite steigt, je weiter der Dosierdorn (36) zurückgedreht wird.
  • Die Durchflußmenge ist im wesentlichen von der Gestalt und Größe der Mantelöffnungen (30), der Gestalt des Kalibrierkegels (37) und der Hubstellung des Dosierdornes (36) abhängig. Darüber hinaus geht auch der Förderdruck des eingespeisten Volumenstroms ein. Die Mantelöffnungen (30) können dreieckig, kreisrund, oval, schlitzförmig oder auf andere Weise gestaltet sein. Statt der Kegelform kann das sich verjüngende Ende des Dosierdorns (36) ebenfalls eine andere Gestalt, beispielsweise eine abfallende und dabei ballige Kontur haben. Die Weitergestaltung der Mantelöffnungen (30) und des sich verjüngenden Endes (37) hängt von der Viskosität des zu fördernden Materials, der gewünschten Kennlinie, dem Druckbereich und anderen Faktoren ab. In der gezeigten Ausführungsform mit kreisrunder Mantelöffnung (30) und einem Kalibrierkegel (37) lassen sich bei einem Dornhub von ca. 6mm Durchflußmengen von 0 bis 120g pro Minute Softening einstellen, wobei die Versorgungsdrücke 3 bar nicht übersteigen.
  • Die Schlitzhülse (29) ist in das Ventilgehäuse (31) eingepreßt und wird in ihrer Lage durch den Gehäusedeckel (32) gehalten. Sie kann nach Entfernen des Deckels mit einem geeigneten Werkzeug ausgestoßen und gegen eine andere Schlitzhülse (29) getauscht werden. Auch der Dosierdorn (36) kann entfernt und ausgetauscht werden.
  • Das gezeigte Materialversorgungssystem (1) und das Dosierventil (8) sind für Softening vorgesehen und ausgelegt. Mit entsprechender Anpassung an das andere Material sind beide auch für den Leimauftrag oder andere flüssige oder pastöse Massen in einer Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2) einsetzbar. Eine Falzklebe- und Befeuchtungsanlage (2) kann mehrere getrennte Materialversorgungssysteme (1) oder ein kombiniertes System für den Auftrag verschiedener Massen aufweisen.
    • STÜCKLISTE
    • 1 Materialversorgungssystem
    • 2 Falzklebe- und Befeuchtungsanlage
    • 3 Auftragsdüse
    • 4 Leitung
    • 5 Vorrats- und Fördereinrichtung
    • 6 Drucktank
    • 7 Druckversorgung
    • 8 Dosierventil
    • 9 Schiebeventil
    • 10 Sitzventil
    • 11 Filter
    • 12 Sperrventil
    • 13 Steuerventil
    • 14 Steuerleitung
    • 15 Regelkreis
    • 16 Durchflußmeßgerät
    • 17 Signalleitung
    • 18 Rechner
    • 19 Verstärker
    • 20 Stellmotor
    • 21 Stellorgan
    • 22 Einlaß
    • 23 Auslaß
    • 24 Sperrkugel
    • 25 Druckstift
    • 26 Membran
    • 27 Druckluftanschluß
    • 28 Durchflußkanal
    • 29 Schlitzhülse
    • 30 Mantelöffnung, Schlitz
    • 31 Ventilgehäuse
    • 32 Gehäusedeckel
    • 33 Gehäusedeckel
    • 34 Stellschraube
    • 35 Anschlag
    • 36 Dosierdorn
    • 37 verjüngtes Ende, Kalibrierkegel
    • 38 Steuerkante
    • 39 Feder, Druckfeder
    • 40 Dichtung
    • 41 Papierbahn
    • 42 Auftragstreifen
    • 43 Schnittstelle

Claims (15)

1.) Vorrichtung zur Materialversorgung von Falzklebe- und Befeuchtungsanlagen an Rotationsdruckmaschinen mit einer Vorrats- und Fördereinrichtung für flüssige oder pastöse Massen, die über ein Leitungssystem mit mindestens einer Auftragsdüse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (4) vor der Auftragsdüse (3) ein Dosierventil (8) angeordnet ist.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auftragsdüse (3) ein Dosierventil (8) vorgeschaltet ist.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (8) regelbar ist, wobei dem Dosierventil (8) ein Durchflußmeßgerät (16) mit einem Regelkreis (15) nachgeschaltet ist.
4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Regelkreis (15) ein Rechner (18) integriert ist, der eine Schnittstelle (43) zur Rotationsdruckmaschine für die Eingabe von Maschinenparametern aufweist.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (8) mechanisch, elektrisch und/oder pneumatisch gesteuert ist.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (8) ein Schiebeventil (9) mit einer Schlitzhülse (29) aufweist, in der ein Dosierdorn (36) mit einem verjüngten Ende (37) und einer Steuerkante (38) längenverstellbar geführt ist.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzhülse (29) quer zum Durchflußkanal (28) angeordnet ist und zwei einander gegenüberliegende Mantelöffnungen (30) aufweist.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzhülse (29) lösbar im Ventilgehäuse (31) befestigt ist.
9.) Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verjüngte Ende (37) des Dosierdorns (36) als Kalibrierkegel ausgebildet ist.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zuflußseitige Mantelöffnung (30) und der Kalibrierkegel (37) zur Bildung unterschiedlicher Durchflußkennlinien aufeinander abgestimmt sind.
11.) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierdorn (36) am einen Ende eine Stellschraube (34) und ein Stellorgan (21) aufweist, wobei am anderen Ende eine Feder (39) angreift.
12.) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzhülse (29) innenseitig eine Dichtung (40) für den Schaft des Dosierdorns (36) aufweist.
13.) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schiebeventil (9) ein den Durchfluß sperrendes gesteuertes Sitzventil (10) angeordnet ist.
14.) Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzventil (10) und das Schiebeventil (9) in einem gemeinsamen Gehäuse (31) angeordnet sind.
15.) Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzventil (10) eine pneumatisch gesteuerte Membran (26) mit einem Druckstift (25) aufweist, der auf eine federbelastete Sperrkugel (24) einwirkt.
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