WO1991016204A1 - Flüssigkeits-auftragsanlage - Google Patents

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WO1991016204A1
WO1991016204A1 PCT/EP1991/000806 EP9100806W WO9116204A1 WO 1991016204 A1 WO1991016204 A1 WO 1991016204A1 EP 9100806 W EP9100806 W EP 9100806W WO 9116204 A1 WO9116204 A1 WO 9116204A1
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WO
WIPO (PCT)
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liquid
pump
viscosity
paint
measuring
Prior art date
Application number
PCT/EP1991/000806
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter +Di Clauditz
Original Assignee
Baldwin-Gegenheimer Gmbh
Clauditz, Elfriede +Lf
Clauditz, Regina +Lf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baldwin-Gegenheimer Gmbh, Clauditz, Elfriede +Lf, Clauditz, Regina +Lf filed Critical Baldwin-Gegenheimer Gmbh
Priority to DE59103797T priority Critical patent/DE59103797D1/de
Priority to EP91908234A priority patent/EP0482151B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/08—Print finishing devices, e.g. for glossing prints

Definitions

  • the invention relates to a liquid application system, in particular a coating unit for a printing press, according to the preamble of claim 1.
  • Such a coating unit can be found in DE 36 41 213 AI.
  • An arranged coating unit or a coating unit integrated in a printing unit makes it possible to refine the printing material inline by giving the printing further optical properties that cannot be achieved in individual color printing or overprinting.
  • the varnished lacquer layer provides abrasion resistance, prevents blocking in the stack and immediate further processing possibility.
  • the coating unit demands reliability and processing quality at least at the level of the other process steps of the printing press. This requirement means uniform processing properties for the paint used.
  • the theological sizes of the lacquer must be constant and adjusted to the specific application.
  • the paint has different evaporating proportions. Accordingly, it is necessary to control and intervene in the flow properties of the paint if the viscosity changes due to e.g. Drying changes disturbing. As a result, the film transfer of the lacquer with the aid of the application roller can deteriorate, the conveying behavior of the lacquer also changes, so that the equipment of the coating unit can be impaired.
  • the supply system of the lacquer is to be regarded as open from the side of the lacquer supply to the lacquer box in which the scoop roller rotates. In addition to drying out due to the side effects of evaporation or evaporation, contamination that changes the viscosity can also get into the paint system.
  • the paint circulating to the paint cousin is located in a thermostatted vessel which is provided with a viscometer which acts on a valve regulating the thinner supply. If thickened consistency of the lacquer is found, dilution liquid flows in, which is in the tank with the ready paint is mixed. The viscosity-adjusted paint is then pumped into the paint tray. A return line from the paint tray and a planned, excess paint returning the boiler back into the boiler.
  • the viscometer is shown as a single measuring device immersed in the boiler from above. Accordingly, it obviously works according to a measuring principle that is customary in laboratory devices, such as realized in the case of a spherical falconimeter or a rotary viscometer.
  • the disadvantage here is that the measurement of the viscosity of the lacquer relates only to the lacquer located at a certain boiler point. If defective viscosity is reported from this point, which is not in a homogeneous connection to other points comprising paint, the viscosity setting will fail.
  • the task therefore is to arrange a viscometer on the apparatus that receives the lacquer, which is insensitive and representative of the total amount of lacquer used.
  • the viscosity measuring part can be both permanently integrated and can be adapted as an additional part, because it can be connected both actively in the line or conveyor system in series and as a passive component.
  • a passive component it functions like a sampling apparatus from which small quantities sufficient for measuring purposes can be returned or removed.
  • the viscosity of the paint is usually based on empirical values that come from the practical use of the measuring cup.
  • the outlet side is determined and conclusions are drawn as to whether it should be thinned or thickened.
  • the measured values coming from the viscometric measuring device in the coating unit are related to the measuring cup run-down times, so that orientation is made easier for the operating personnel.
  • the measured and display values are consequently not absolute values with regard to the dynamic or kinematic viscosity, but consist of relative values that enable the viscosity control.
  • the measured variable exists as a reference or replacement variable for the viscosity.
  • the viscosity is adjusted by means of predetermined supply quantities of lacquer as a high-viscosity component and of thinner as a low-viscosity component.
  • the respective supply quantity results from the volume or the filling quantity of the metering pumps used, on the one hand lacquer pump and on the other hand thinner pump.
  • the dosing volume is preferably uniform from feed step to feed step, but it can just as well refer to amounts that change from time to time.
  • the dosing volumes are matched to the total amount of paint in the coating unit system, so that there is enough scope to regulate the. Viscosity exists. The most favorable design results from the fact that metering quantities that are too small make the setting process long, whereas excessively large metering quantities can immediately lead to an irreversible incorrect setting.
  • the viscometric measuring device consists of a measuring pump with which the coating liquid to be checked is pumped into or through a defined flow element.
  • a measuring pump with which the coating liquid to be checked is pumped into or through a defined flow element.
  • du * with a constant or variable force applied piston of a piston pump moves in a certain distance-time relationship, while the paint is pushed as a measuring liquid through the pump outlet.
  • the pump outlet can be represented as a capillary tube.
  • the piston of the piston pump can be seen here as a forced delivery element.
  • the forced delivery element can also be the blade of one or the blade of a rotary pump or the membrane of a diaphragm pump.
  • the measuring pump can run both continuously with the acquisition of continuous measurement values and discontinuously with the acquisition of measurement values obtained individually at time intervals.
  • the measuring pump works in a secondary branch, switched into a line in the line system, the measuring pump works directly in the flow, which is set up between the inlet to the lacquer pan and the outlet from the lacquer pan is
  • the desired viscosity can also be achieved via a reusable valve, the amounts of paint or thinner supplied being determined by the angular position of the reusable mixer.
  • Fig. 1 shows schematically a liquid application system, e.g. a coating unit, according to the invention
  • Fig. 2 shows schematically a further embodiment of the liquid application system according to the invention.
  • liquid application device A with its fluidic devices for applying liquid to a printing material which is coated or printed by the liquid, and a supply part B for providing the liquid to be processed, e.g. paint.
  • the liquid, eg paint is stored in a boiler 1. There is also a thinner container 2.
  • the paint liquid to be used is in the mixing container 3.
  • Phase 1 relates to filling the mixing container 3.
  • paint is conveyed from the coating tank 1 into the mixing container 3 by means of a pump 4.
  • a stirrer 5 is arranged which rotates inside the mixing container 3 due to the recoil when the paint flows in.
  • a level control 6 is arranged on the mixing container 3. In the phase of filling the mixing container 3, the lower level is activated. As a result, there is still reserve for later quantity supply, which serves to adjust the viscosity. '
  • the phase 2 follows for the purpose of mixing of the paint liquid in the mixing vessel 3.
  • the paint liquid flows via a coaxially arranged to the axis of the mixing container 3
  • Suction nozzle 7 to the suction side of the pump 4, which presses the circulated amount of paint liquid back into the mixing container 3 via an inlet connection 8.
  • the inlet connection 8, which is also used for filling, is arranged coaxially to the axis of the mixing container 3, as is the suction connection 7.
  • Stirrer 5, suction nozzle 7 and inlet nozzle 8 have an axis in a compact design.
  • Phase 3 relates to the operating state in which paint liquid can be supplied from supply part B to application device A.
  • This operating condition requires the correct setting of the viscosity or the flow behavior of the coating liquid.
  • the correct viscosity is created depending on whether thinner is supplied from thinner container 2 or, if the paint liquid is already too thin, by adding paint from the paint tank 1.
  • Piston pumps are provided for the thinner or paint, see that from a line from lacquer kettle 1 to a collector 9 feeding lacquer pump 10 and from the thinner container 2 to the collector 9 feeding thinner pump I.
  • the supply of thinner or lacquer is decided on the basis of the viscosity measurement carried out with the measuring device 12 ' .
  • the measuring pump 13 draws up paint liquid from the collector 9 and presses it back into the collector 9 through a capillary part 14.
  • the measurement signal is formed with the help of the time interval that the piston needs to cover a distance between two way marks.
  • This time interval represents the reference value for a certain viscosity. If the coating liquid is thinner, the ejection process is shortened and thus the time interval; if the paint liquid is thicker, the time interval is extended accordingly.
  • the piston movement is generated, for example, by a servo motor subjected to constant pressure.
  • the path and time system can be freely adapted to the accuracy requirements.
  • the internal pressure in the measuring pump 13 is measured and evaluated when a constant speed is forced on the piston of the measuring pump 13.
  • the stirrer 5 is operated fluidically as described, which eliminates explosion protection.
  • the pump 4 is designed as a two-chamber diaphragm pump.
  • the mixing container 3 is provided with a lid, which is additionally provided with a collar to form a good labyrinth seal. So there is only a very thin annular gap between the lid and the wall of the mixing container 3.
  • the supply of the paint liquid from the supply part B to the application device A takes place on the pressure side, that is to say after the pump 4, by branching from the collector 9 or branching directly on the pressure side of the pump 4 (see dashed line).
  • Inlet and return from the application device A to the supply part B can each be closed by valves which are preferably designed as ball valves.
  • application device A is assigned its own pumping station. This is preferably designed as a double-stage diaphragm pump with one stage for the supply and one stage for the removal of the lacquer from the lacquer pan.
  • a filter 15 is located in the return from the application device A to the supply part B.
  • the membrane pumps, on the coating unit side, and pump 4 are pneumatically operated, for which purpose a compressed air connection with oil and water separator is installed.
  • Paint, thinner, measuring pump 10, 11, 12 are of course valve-controlled.
  • the clocking of the pumps 10, 11, 12 required for control is carried out by a processor, which also has the other control functions such as the level control 6 are activated.
  • Corresponding switching, display and control elements are attached to a console for operation and control.
  • a display conveys, as a guide value for the viscosity control that can be carried out with the Viskomat, the run-down time based on the known MfißhechRr.
  • the supply device A for liquid for example lacquer or glue
  • the supply part B with its fluidic equipment for providing the liquid, which serves for coating or printing on the printing material.
  • the paint or glue can be given to the supply part B in finished consistency.
  • the consistency viscosity is measured and adjusted during printing; or b) the lacquer or the glue can be provided as concentrate 1.
  • the lacquer or glue is mixed together in the correct consistency in a mixing container 3 from concentrate 1 ' and thinner 2.
  • the thinner is stored in a level-controlled container 16 in the supply part B.
  • This thinner container 16 can also be arranged outside (thinner is not water; if water is used, a water connection is sufficient).
  • Phase 1 + 2 mixing in the so-called mixing container 3 or mixing the paint from concentrate
  • Phase 3 varnishing or gluing during production printing Pha e 4 • emptying and cleaning of application device A and supply part B after varnishing.
  • Phase 1 the existing paint or glue is mixed in the mixing container 3 by simply pumping around in order to achieve thorough mixing of the paint or glue before the start of printing.
  • phase 2 of the container 3 e.g. a canister with the finished varnish must be presented, which must also be mixed before printing begins.
  • phase 1 when working with the concentrate must be in
  • Mixing container 3 must first be mixed with the ready-to-print varnish.
  • the supply part B switches automatically and / or in a controlled manner to the paint or. Glue supply to the lacquer or glue unit.
  • Phase 3 During painting or gluing, paint or glue is conveyed to application device A.
  • the medium is sucked off from the application device A and conveyed back to the mixing container 3.
  • the medium In the line from the mixing container 3, the medium is sucked in by a measuring pump 13 and then expelled again at the same point via a forced flow path 14.
  • the measuring pump 13 conveys the liquid and generates a signal, the value of which is a measure of the viscosity of the liquid. Due to the permanent pumping over, the current viscosity of the paint or glue is always determined - 10 -
  • Application device A is promoted.
  • the paint is thinned in metered amounts in the return line 9 from the application device A in order to achieve homogeneous mixing in the line.
  • the thinner is sucked out of the rinsing container 16.
  • the rinsing / thinning liquid is thus reused.
  • the levels in the mixing tank 3 and rinsing tank 16 are controlled by a level controller 6.
  • Application device A and the supply part B are emptied and then rinsed with thinner liquid.
  • the diluent liquid is then pumped back to the rinsing container 16, so that the next time painting, the supply part B and the application device A are ready for operation again.
  • the correct viscosity depends on the addition of thinner from the thinner container 2 or, if the paint liquid is already too thin, by the addition of paint from the paint tank 1.
  • Pumps are provided for the supply of thinner or paint from lacquer tank 1 to a collector 9 feeding lacquer pump 10 and from the thinner container 2 to the collector 9 feeding thinner pump 11.
  • the supply of thinner or lacquer is decided on the basis of the viscosity measurement carried out with the measuring device 12 and the predetermined viscosity value (target / actual comparison).
  • the measurement signal is formed with the aid of the time interval which a conveying member of the measurement pump 13 needs with constant supply to cover a distance between two waymarks. This time interval represents the reference value for a certain viscosity. If the coating liquid is thinner, the ejection process is shortened and thus the time interval. If the paint liquid is thicker, the time interval increases accordingly.
  • the movement of the conveying member eg piston or membrane
  • the path and time system can be freely adapted to the accuracy requirements.
  • the mixing container 3 is to be provided with a lid.
  • the pump can be designed as a two-chamber diaphragm pump.
  • the diaphragm pump is pneumatically operated, for which a compressed air connection with an oil and water separator is used.
  • Paint pump 10, thinner pump 11 and measuring pump 13 are of course valve-controlled.
  • the clocking of the pumps 10, 11, 13 required for control is carried out by a processor to which the other control functions, such as the level control 6, are also activated.
  • Corresponding switching, display and control elements are provided on a console for operation and control.
  • a measurement value, not shown, as a guide value for those with the Varnish control that can be carried out in the coating unit is converted to the known measuring cup-related run-down time.
  • VI, V, V3 and V4 are connections for hydraulic lines.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Flüssigkeits-Auftragsanlage, insbesondere ein Lackierwerk für eine Druckmaschine mit einer Auftragsvorrichtung (A) zum Auftragen von Flüssigkeit (Farbe, Lack, Leim oder Druckflüssigkeit) aus einem Versorgungsteil (B) mit einer Einrichtung zur Einstellung der Viskosität, mit einem Meßteil und mit einem Zuführteil für Verdünner. Der Meßteil (12, 13, 14) ist durch eine, in ein Behälter-, Leitungs- und Fördersystem (1, 2, 3, 4) des Versorgungsteils (B) integrierte Zwangsströmungsstrecke (13, 14) gebildet, durch die jeweils eine zur Prozeß-Gesamtflüssigkeitsmenge gehörende, aus Zu-, Ab- oder Umlauf kommende Teilmenge zwangsförderbar ist, wobei eine auf die Zwangsförderung innerhalb der Zwangsströmungsstrecke zurückgehende Größe (z.B. ein sich ergebendes Zeitintervall für ein festes Wegintervall ein sich ergebender Kolbenweg für ein festes Zeitintervall, ein Innendruckwert für eine mit Konstantgeschwindigkeit beaufschlagte Kolbenbewegung) direkt oder übertragen meß- und auswertbar ist).

Description

Flüssigkeits-Auftragsanlage
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeits-Auftragsanlage , insbesondere ein Lackierwerk für eine Druckmaschine, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein solches Lackierwerk findet sich in der DE 36 41 213 AI wiedergegeben. Ein angeordnetes Lackierwerk oder ein in ein Druckwerk integriertes Lackierwerk ermöglicht es, den Bedruckstoff inline zu veredeln, indem der Bedrückung weitere, im Einzelfar- bendruck oder Übereinanderdruck nicht erzielbare optische Eigenschaften verliehen werden. Zusätzlich bewirkt die lackierte Lackschicht Scheuerfestigkeit, Verhindern ό<zs Verblockens im Stapel und sofortige Weiterverarbeitungsmöglichkeit.
Als Teil der hohe Druckqualität liefernden Druckmaschine wird vom Lackierwerk Zuverlässigkeit und Verarbeitungsgüte zumindest auf der Stufe der anderen Prozeßschritte der Druckmaschine verlangt. Für den eingesetzten Lack bedeutet diese Forderung gleichmäßige Verarbeitungseigenschaften. Die Theologischen Größen des Lacks müssen konstant und auf den bestimmten Verarbeitungsfall eingestellt sein.
Als Gemisch bestimmter Komponenten weist der Lack unterschiedlich verdampfende Anteile auf. Demnach ist es erforderlich, die Fließeigenschaften des Lacks zu kontrollieren und einzugreifen, wenn sich die Viskosität durch z.B. Eintrocknen störend verändert. Dadurch kann sich die Filmübertragung des Lacks mit Hilfe der Auftragswalze verschlechtern, weiterhin verändert sich dabei das Förderverhalten des Lacks, so daß die apparativen Einrichtungen des Lackierwerks beeinträchtigt werden können.
Das Versorgungssystem des Lacks ist schon von der Seite der Lackzufuhr zum Lackkasten, in dem die Schöpfwalze umläuft, als offen zu betrachten. Neben dem Eintrocknen durch die Begleiterscheinung des Verdampfens bzw. Verdunstens können auch viskositätsver- ändernde Verschmutzungen in das Lacksystem gelangen.
Bei dem Lackierweik nach der DE 3ό 41 213 Ai befindet sich der zum Lackkusien zirkulierende Lack in einem thermostatisierten Kessel, der mit einem Viskosimeter versehen ist, das auf ein Verdünnerzufuhr regelndes Ventil wirkt. Im Falle des Feststellens eingedickter Konsistenz des Lacks fließt Verdünnungsflüssigkeit zu, die im Kessel mit dem bereitstehenden Lack vermischt wird. Daraufhin wird der in der Viskosität eingestellte Lack über eine Pumpe in die Lackwanne gefördert. Ein Rücklauf aus der Lackwanne und ein vorgesehener, überschüssigen Lack zum Kessel zurückbefördernder Kreislauf münden im Kessel.
Das Viskosimeter ist als einzelnes, in den Kessel von oben eintauchendes Meßgerät dargestellt. Demnach arbeitet es offensichtlich nach einem bei Laborgeräten üblichem Meßprinzip, wie beim Kugelfaliviskosimeter oder Rotationsviskosimeter verwirklicht.
Nachteilig ist dabei, daß sich die Messung der Viskosität des Lacks nur auf den an einer bestimmten Kesselstelle befindlichen Lack bezieht. Falls von dieser Stelle, die nicht in homogener Verbindung zu anderen, Lack umfassenden Stellen steht, mangelhafte Viskosität gemeldet wird, wird die Viskositätseinstellung fehllaufen. Als Aufgabe stellt sich deshalb, an der den Lack aufnehmenden Apparatur ein Viskosimeter anzuordnen, das unempfindlich und repräsentativ für die gesamte Einsatzmenge an Lack arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch Anwendung der im Schutzanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Mit der Lösung wird die Viskositätsmessung im geschlossenen System verwirklicht, so daß freie Lackoberflächen vermieden sind und davon ausgehende Meßfehler nicht auftreten können. Das geschlossene System bietet aufgrund der kompakten Bauweise günstige Temperaturverteilung, weil durch Luftströmung und Luftwärmeübertragung verursachte Temperaturgefälle wegfallen. Apparativ gesehen ist das Viskositätsmeßteil sowohl fest integrierbar, als auch als zusätzliches Teil adaptierbar, weil es sowohl aktiv in das Leitungs¬ oder Fördersystem in Reihe als auch als passives Bauteil geschaltet werden kann. Als passives Bauteil fungiert es wie eine Probennahmeappara'.ur, von der auch für Meßzwecke ausreichende kleine Mengen zurückgeführt oder abgeführt werden können.
Die Viskosität des Lackes richtet sich in der Regel nach Erfahrungswerten, die vom praktischen Einsatz des Meßbechers stammen. Bei der manuellen Methode mit Meßbecher wird die Auslaufeeit festgestellt und daraus Rückschlüsse gezogen, ob zu verdünnen oder zu verdicken ist. In Anlehnung an die praxiseingeführte Methode mit Meßbecher werden die von der viskosimetrischen Meßeinrichtung im Lackierwerk kommenden Meßwerte zu den Meßbecher-Auslaufzeiten in Relation gesetzt, damit dem Bedienungspersonal die Orientierung erleichtert wird. Die Meß- und Anzeigewerte sind folglich keine Absolutwerte bezüglich der dynamischen oder kinematischen Viskosität, sondern bestehen aus die Viskositätskontrolle ermöglichenden Relativwerten. Die Meßgröße besteht als Bezugs¬ oder Ersatzgröße für die Viskosität.
Die Vi∑kositätseinstellung erfolgt über vorbestimmte Zufuhrmengen an Lack als hochviskoser Komponente und an Verdünner als niedrigviskoser Komponente. Die jeweilige Zufuhrmenge resultiert vom Volumen bzw. der Füllmenge der eingesetzten Dosierpumpen, einerseits Lackpumpe, andererseits Verdünnerpumpe.
Das Dosiervolumen ist bevorzugt einheitlich von Zuführschritt zu Zuführschritt, es kann sich jedoch genauso gut auf von Mal zu Mal veränderliche Mengen beziehen. Die Dosiervolumina sind abgestimmt auf die Gesamtmenge an Lack im Lackierwerksystem, damit genügend Spielraum zum Ausregeln der. Viskosität besteht. Die günstigste Auslegung ergibt sich daraus, daß zu kleine Zudosiermengen den Einstellvorgang lang gestalten, wohingegen zu hohe Zudosiermengen sofort zu einer nicht rückgängig zu machenden Fehleinstellung führen können.
Die viskosimetrische Meßeinrichtung besteht aus einer Meßpumpe, mit der die zu kontrollierende Lackflüssigkeit in ein bzw. durch ein definiertes Strömungselement gepumpt wird. Beispielsweise verschiebt sich du* mit einer konstanten oder veränderlichen Kraft beaufschlagte Kolben einer Kolbenpumpe in bestimmter Weg-Zeit-Beziehung, während der Lack als MeßΩüssigkeit durch den Pumpenaustritt geschoben wird. Der Pumpenaustritt ist als Kapillarrohr darstellbar. Der Kolben der Kolbenpumpe ist hierbei als Zwangsförderglied zu sehen. Das Zwangsförderglied kann ebenso die Schaufel einer oder das Blatt einer Rotationspumpe oder die Membran einer Membranpumpe sein.
Die Meßpumpe kann sowohl kontinuierlich mit Gewinnung fortlaufender Meßwerte als auch diskontinuierlich mit Gewinnung mit in Zeitintervallen einzeln gewonnenen Meßwerten laufen. Im Bypass-System arbeitet die Meßpumpe in einem Nebenzweig, eingeschaltet in eine Leitung des Leitungssystems arbeitet die Meßpumpe direkt in der Strömung, die zwischen Zulauf zur Lackwanne und Ablauf von der Lackwanne eingerichtet ist
Das Zustandekommen der gewünschten Viskosität ist auch über ein Mehrwegventil erzielbar, wobei die zugeführten Mengen an Lack oder Verdünner durch die Winkelstellung des Mehrwegmischers bestimmt sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig schematisch eine Flüssigkeits-Auftrags- anlage, z.B. ein Lackierwerk, nach der Erfindung und
Fig. 2 schematisch eine weitere Ausführungsform der Flüssigkeits-Auftragsanlage nach der Erfindung.
Die Flüssigkeits-Auftragsanlage nach Fig. 1, die ein Lackierwerk sein kann, besteht aus einer Flüssigkeits- Auftragsvorrichtung A mit seinen strömungstechnischen Einrichtungen zum Auftragen von Flüssigkeit auf einen Bedruckstoff, der durch die Flüssigkeit beschichtet oder bedruckt wird, und aus einem Versorgungsteil B zur Bereitstellung der zu verarbeitenden Flüssigkeit, z.B. Lack. Die Flüssigkeit, z.B. Lack, befindet sich bevorratet in einem Kessel 1. Daneben besteht ein Verdünnerbehältnis 2. Die zu verbrauchende Lackflüssigkeit befindet sich im Mischbehälter 3.
Entsprechend dem Betrieb der Druckmaschine mit Lackierbeginn und Lackierende beim Auflagendruck ist ein bestimmter Funktionεablauf beim Versorgungsteil B eingerichtet, der sich in drei Phasen gliedert. Die Phase 1 betrifft das Füllen des Mischbehälters 3. Hierzu wird Lack aus dem Lackkessel 1 mittels einer Pumpe 4 in den Mischbehälter 3 gefördert. Nachdem im Mischbehälter 3 bestmöglich gemischt werden soll, ist ein Rührer 5 angeordnet, der sich aufgrund des Rückstosses beim Einströmen des Lacks im Innern des Mischbehälters 3 dreht. Am Mischbehälter 3 ist eine Niveauregelung 6 angeordnet. Bei der Phase des Füllens des Mischbehälters 3 wird das untere Niveau angesteuert. Dadurch besteht für spätere Mengenzufuhr, die der Einstellung der Viskosität dient, noch Reserve. '
Nach der Phase 1 des Zulaufs von Lack aus dem Lackkessel 1 in 'den Mischbehälter 3 folgt die Phase 2 zum Zwecke der Mischung der Lackflüssigkeit im Mischbehälter 3. Hierzu strömt die Lackflüssigkeit über einen koaxial zur Achse des Mischbehälters 3 angeordneten Saugstutzen 7 zur Saugseite der Pumpe 4, die die umgewälzte Menge an Lackflüssigkeit über einen Zulaufstutzen 8 zurück in den Mischbehälter 3 drückt. Der auch zum Füllen benutzte Zulaufstutzen 8 ist ebenso wie der Saugstutzen 7 koaxial zur Achse des Mischbehälters 3 angeordnet. Rührer 5, Saugstutzen 7 und Zulaufstutzen 8 besitzen in kompakter Bauweise eine Achse.
Die Phase 3 betrifft denjenigen Betriebszustand, mit dem Lackflüssigkeit aus dem Versorguηgsteil B an die Auftragsvorrichtung A zuleitbar ist. Dieser Betriebszustand bedingt die richtige Einstellung der Viskosität bzw. des Fließverhaltens der Lackflüssigkeit. Die richtige Viskosität entsteht je nachdem durch Zufuhr von Verdünner aus den Verdünnerbehältnis 2 oder, wenn die Lackflüssigkeit schon zu dünn ist, durch Zufuhr von Lack aus den Lackkessel 1. Für die Zufuhr von Verdünner oder Lack sind jeweils Kolbenpumpen vorgesehen, siehe die aus einer Leitung von Lackkessel 1 auf einen Sammler 9 speisende Lackpumpe 10 und die aus dem Verdünnerbehältnis 2 auf den Sammler 9 speisende Verdünnerpumpe I I.
Die Zufuhr von Verdünner oder Lack entscheidet sich anhand der mit der Meßeinrichtung 12' vorgenommenen Viskositätsmessung.
Hierbei wird mit der Meßpumpe 13 Lackflüssigkeit aus dem Sammler 9 aufgezogen und durch ein Kapillarteil 14 wieder in den Sammler 9 zurückgedrückt. Das Meßsignal wird gebildet mit Hilfe des Zeitintervalls, daß der Kolben zum Zurücklegen eines Wegs zwischen zwei Wegmarken braucht. Dieses Zeitintervall stellt den Bezugswert für eine bestimmte Viskosität dar. Ist die Lackflüssigkeit dünner, verkürzt sich der Ausstoßvorgang und damit das Zeitintervall; ist die Lackflüssigkeit dicker, verlängert sich entsprechend das Zeitintervall. Die Kolbenbewegung wird beispielsweise durch einen mit Konstantdruck beaufschlagten Servomotor erzeugt. Die Weg- und Zeit-Systematik ist beliebig auf die Genauigkeitsansprüche anpassbar.
In analoger Weise kann auch z.B. der Innendruck in der Meßpumpe 13 gemessen und ausgewertet werden, wenn dem Kolben der Meßpumpe 13 eine Konstantgeschwindigkeit aufgezwungen wird.
Der Rührer 5 wird wie beschrieben fluidisch betrieben, womit Explosionsschutz entfällt. Die Pumpe 4 ist als zweikammerige Membranpumpe ausgelegt. Zur Vermeidung von mit der Luft in Berührung stehenden Oberflächen ist der Mischbehälter 3 mit einem Deckel versehen, der zur Bildung einer guten Labyrinthdichtung zusätzlich mit einem Bund versehen ist. So ist nur ein ganz dünner Ringspalt zwischen Deckel und Wandung des Mischbehälters 3 vorhanden. Die Zuleitung der Lackflüssigkeit vom Versorgungsteil B zur AuftragsVorrichtung A erfolgt druckseitig, also nach der Pumpe 4 mittels Verzweigung aus dem Sammler 9 oder Verzweigung unmittelbar an der Druckseite der Pumpe 4 (siehe gestrichelte Linie).
Zulauf und Rücklauf von der Auftragsvorrichtung A zum Versorgungsteil B sind jeweils durch vorzugsweise als Kugelhähne ausgebildete Ventile verschließbar. Zur Überwindung von Strömungswiderständen ist der Auftragsvorrichtung A eine eigene Pumpstation zugeordnet. Diese ist vorzugsweise als doppelstufige Membranpumpe mit einer Stufe für die Zufuhr und einer Stufe für die Wegförderung des Lacks aus der Lackwanne ausgelegt. Im Rücklauf von der Auftragsvorrichtung A zum Versorgungsteil B befindet sich ein Filter 15.
Die Membranpumpen, lackierwerkseitig , und Pumpe 4, sind pneumatisch betrieben, wozu ein Druckluftαnschluß mit Öl- und Wasserabscheider verlegt ist.
Lack-, Verdünner-, Meßpumpe 10, 11, 12 sind selbstverständlich ventilgesteuert. Das zum Regeln nötige Takten der Pumpen 10, 11, 12, übernimmt ein Prozessor, dem auch die anderen Steuerfunktionen wie z.B. die Niveauregelung 6 aufgeschaltet sind. Zur Bedienung und Kontrolle sind an einer Konsole entsprechende Schalt-, Anzeige- und Kontrollelemente angebracht.
Eine nicht gezeigte Anzeige vermittelt als Führungswert für die mit dem Viskomat durchführbare Viskositätsregelung die auf den bekannten MfißhechRr bezogene Auslaufzeit. Bei Fig. 2 ist der Auftragsvorrichtung A für Flüssigkeit, z.B. Lack oder Leim, mit ihren strömungstechnischen Einrichtungen ein Versorgungsteil B zur Bereitstellung der Flüssigkeit zugeordnet, die zum Beschichten oder Bedrucken des Bedruckstoffes dient.
Es kann a) der Lack bzw. Leim in fertiger Konsistenz dem Versorgungsteil B vorgegeben werden. Es wird dabei während des Druckes die Konsistenz- Viskosität gemessen und eingestellt; oder es kann b) der Lack bzw. der Leim als Konzentrat 1 bereitgestellt werden. Es wird dabei aus Konzentrat l'und Verdünner 2 der Lack bzw. Leim in richtiger Konsistenz in einem Misch¬ behälter 3 zusammengemischt.
Der Verdünner wird in einem niveaugesteuerten Behälter 16 im Versorgungsteil B bevorratet. Dieser Verdünnerbehälter 16 kann auch außerhalb angeordnet sein (Verdünner ist nicht Wasser; falls Wasser benutzt wird, genügt ein Wasseranschluß) .
Entsprechend dem Betrieb der Druckmaschine mit Lackierbeginn, Lackieren und Lackierende beim Au lagendruck ist ein bestimmter Funktionsablauf im Versorgungsteil B eingerichtet, der sich in vier Phasen gliedert:
Phase 1 + 2: das Mischen im sogenannten Mischbehälter 3 bzw. das Anmischen des Lackes aus Konzentrat
Phase 3 : das Lackieren bzw. Leimen beim Auflagendruck Pha e 4• das Entleeren und Reinigen der Auftragsvor¬ richtung A und des Versorgungsteils B nach dem Lackieren. Phase 1 dabei wird der vorhandene Lack oder Leim im Mischbehälter 3 durch einfaches Umpumpen gemischt, um eine gute Durchmischung des Lackes bzw. Leimes vor dem Druckbeginn zu erreichen.
Bei Erst-Inbetriebnahme kann
- bei a) Phase 2 der Behälter 3, z.B. ein Kanister mit dem fertigen Lack vorgelegt werden, der vor dem Druckbeginn auch zu durchmischen ist.
- bei b) Phase 1 beim Arbeiten mit dem Konzentrat muß im
Mischbehälter 3 erst noch der druckfertige Lack angemischt werden.
Nach dem Ablauf der einstellbaren Mischzeit und Erreichen der eingestellten Viskosität schaltet der Versorgungsteil B automatisch und/oder gesteuert auf die Lack-bzw. Leimversorgung des Lack- bzw. Leimwerkes um.
Phase 3: Beim Lackieren bzw. Leimen wird Lack bzw. Leim zur Auftragsvorrichtung A gefördert. Von der Auftragsvorrichtung A wird das Medium abgesaugt und zum Mischbehälter 3 zurückgefördert. In der Leitung vom Mischbehälter 3 wird das Medium von einer Meßpumpe 13 angesaugt und anschließend über eine Zwangsströmungsstrecke 14 an derselben Stelle wieder ausgestoßen. Die Meßpumpe 13 fördert die Flüssigkeit und erzeugt ein Signal, dessen Wert ein Maß für die Viskosität der Flüssigkeit ist. Durch das permanente Umpumpen wird somit immer die aktuelle Viskosität des Lackes bzw. Leimes festgestellt, die zur - 10 -
Auftragsvorrichtung A gefördert wird. Die Ver¬ dünnung des Lackes erfolgt dosiert im Rücklauf 9 von der Auftragsvorrichtung A, um eine homo¬ gene Einmischung in der Leitung zu erreichen. Der Verdünner wird aus dem Spülbehälter 16 angesaugt. Damit wird die Spül-/Verdünner¬ flüssigkeit wieder verwendet. Die Niveaus im Mischbehälter 3 und Spülbehälter 16 werden durch einen Niveauregler 6 geregelt.
Phase 4: Nach dem Ende des Lackierens werden die
Auftragsvorrichtung A und der Versorgungsteil B entleert und anschließend mit Verdünnerflüssig¬ keit gespült. Darauf wird auch die Verdünner¬ flüssigkeit zum Spülbehälter 16 zurückgepumpt, so daß beim nächsten Lackieren der Versorgungs¬ teil B und die Auftragsvorrichtung A wieder betriebsbereit sind.
Die richtige Viskosität entsteht je nachdem durch Zufuhr von Verdünner aus dem Verdünnerbehältnis 2 oder, wenn die Lackflüssigkeit schon zu dünn ist, durch Zufuhr von Lack aus dem Lackkessel 1. Für die Zufuhr von Verdünner oder Lack sind jeweils Pumpen vorgesehen*, die aus einer Leitung von Lackkessel 1 auf einen Sammler 9 speisende Lackpumpe 10 und die aus dem Verdünnerbehältnis 2 auf den Sammler 9 speisende Verdünnerpumpe 11.
Die Zufuhr von Verdünner oder Lack entscheidet sich anhand der mit der Meßeinrichtung 12 vorgenommenen Viskositäts¬ messung und dem vorgegebenen Viskositätswert (Soll-Ist- Vergleich) . Das Meßsignal wird gebildet mit Hilfe des Zeitintervalls, welches ein Förderglied der Meßpumpe 13 bei konstanter Versorgung zum Zurücklegen eines Wegs zwischen zwei Wegmarken braucht. Dieses Zeitintervall stellt den Bezugswert für eine bestimmte Viskosität dar. Ist die Lackflüssigkeit dünner, verkürzt sich der AusstoßVorgang und damit das Zeitintervall. Ist die Lackflüssigkeit dicker, verlängert sich entsprechend das Zeitintervall. Die Bewegung des Fördergliedes (z.B. Kolben oder Membran) wird beispielsweise durch einen mit Konstantdruck beaufschlagten Servomotor erzeugt. Die Weg- und Zeit-Systematik ist beliebig auf die Genauigkeitsansprüche anpaßbar.
In analoger Weise kann auch' z.B. der Innendruck in der Meßpumpe 13 gemessen und ausgewertet werden, wenn dem Kolben der Meßpumpe 13 eine Konstantgeschwindigkeit aufgezwungen wird.
Zur Vermeidung von mit der Luft in Berührung stehenden Oberflächen ist der Mischbehälter 3 mit einem Deckel zu versehen. Die Pumpe kann als zweikammerige Membranpumpe ausgelegt sein. Die Membranpumpe is pneumatisch betrieben, wozu ein Druckluftanschluß mit Öl- und Wasserabscheider verwendet wird.
Lackpumpe 10, Verdünnerpumpe 11 und Meßpumpe 13 sind selbstverständlich ventilgesteuert. Das zum Regeln nötige Takten der Pumpen 10, 11, 13 übernimmt ein Prozessor, dem auch die anderen Steuerfunktioneπ , wie z.B. die Niveauregelung 6 aufgeschaltet sind. Zur Bedienung und Kontrolle sind an einer Konsole entsprechende Schalt-, Anzeige- und Koπtroi lele ente angeb acht. Ein nicht gezeigter Meßwert als Führungswert für die mit dem Lackierwerk durchführbare Viskositätsregelung wird auf den bekannten Meßbecher bezogene Auslaufzeit umgerechnet.
VI, V , V3 und V4 sind Anschlüsse für Hydraulikleitungen.

Claims

Ansprüche
Flüssigkeits-Auftragsanlage, insbesondere ein Lackierwerk für eine Druckmaschine, mit einer Auftragsvorrichtung (A). zum Auftragen von Flüssigkeit (Farbe, Lack, Leim oder Druckflüssigkeit) aus einem Versorgungsteil (B) mit einer Einrichtung zur Einstellung der Viskosität, mit einem Meßteil und mit einem Zuführteil für Verdünner, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Meßteil (12, 13, 14) durch eine, in ein Behälter-, Leitungs- und Fördersystem (1, 2, 3, 4) des Versorgungsteils (B) integrierte, Zwangsströmungsstrecke (13, 14) gebildet ist, durch die jeweils eine zur Prozeß-Gesamtflüssigkeitsmenge gehörende, aus Zu-, Ab- oder Umlauf kommende Teilmenge zwangsförderbar ist, wobei eine auf die Zwangsförderung innerhalb der Zwangsströmungsstrecke zurückgehende Größe (z.B. ein sich ergebendes Zeitintervall für ein festes Wegintervall ein sich ergebender Kolbenweg für ein festes Zeitiπtervall , ein Innendruckwert für eine mit Konstantgeschwindigkeit beaufschlagte Kolbenbewegung) direkt oder übertragen meß- und auswertbar ist.
Flüssigkeits-Auftragsanlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Behälter-, Leitungs- und Fördersystem (A. B; 1,
2, 3, 4) einen Mischbehälter (3) aufweist, der zur Füllung mit der Flüssigkeit aus einem Kessel (1) mittels Pumpe (4) betreibbar ist, daß der Mischbehälter (3) ferner zur Umwälzung der Flüssigkeit über einen Saugstutzen (7) und Zulaufstutzen (8) mittels der Pumpe (4) betreibbar ist, daß ein Strömungszweig zwischen Saugstutzen (7) und Zulaufstutzen (8) einen Sammler (9) aufweist, dem der Verdünner aus einem Verdünnerbehältnis (2) sowie der Flüssigkeit aus dem Kessel (1) zuführbar ist und daß dem Strömungszweig oder dem Sammler (9) die Meßeinrichtung (12) mit Meßpumpe (13) zur Messung der Viskosität der Flüssigkeit zuordenbar ist.
3. Flüssigkeits-Auftragsanlage nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit der Messung der Viskosität eine
Temperaturmessung verbunden ist und daß der
Mischbehälter (3) und/oder der Sammler (9) thermostatisierbar sind.
4. Flüssigkeits-Auftragsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß durch die Meßpumpe (13) , die zum Zwecke der Messung der durch einen Saughub aufgenommenen Teilmenge bei einem anschließenden Förderhub der Meßpumpe (13) durch einen Kapillarteil (14) oder eine Strömungsblende wieder ausschiebbar ist, wobei die Teilmenge in den Sammler (9) zurückleitbar oder innerhalb des sich zwischen Saugstutzen (7) und Zulaufstutzen (8) erstreckenden Strömungszweiges weiter förderbar ist. Flüssigkeits-Auftragsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß automatisch gestartet oder durch manuelles Starten die Vorgänge "Durchmischen der Flüssigkeit" vor dem
Auftragen, das "Pumpen der Flüssigkeit" mit der zu regelnden Viskosität und das "Entleeren und Spülen" der Auftragsvorrichtung (A) und des Versorgungsteils
(B) automatisch ausgeführt werden.
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