[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschickung eines Farbkastens an einer
Druckmaschine mit einer Farbe, die aus mehreren, in Behältern aufbewahrten Grundfarben
in jeweils benötigter Menge entnommen, gemischt und in den Farbkasten gegeben wird.
[0002] Bisher werden Druckfarben für Bogen- und Rollendruckmaschinen, sofern sie nicht dem
gewünschten Farbton entsprechend vom Druckfarbenhersteller fertig gemischt angeliefert
werden, vor Druckbeginn außerhalb der Druckmaschine gemischt. Rollendruckmaschinen
sind oft mit Vorratsbehältern ausgestattet, aus denen ggf. automatisch die Druckfarben
in die Farbkästen geleitet werden, damit nicht während des Betriebs das direkte Nachfüllen
der Farbkästen erforderlich ist.
[0003] Bei der Abwicklung von Aufträgen kann die benötigte Farbmenge in aller Regel nur
geschätzt werden. Dadurch ergeben sich oft Überschußmengen oder Fehlmengen, bevor
ein Auftrag beendet ist. Die überschüssige Farbmenge mit dem vorher festgelegten Farbton
kann nicht weiter verwendet werden, so daß sie vernichtet werden muß. Das manuelle
Nachanmischen ist schwierig trotz langer Erfahrung und guten Farbempfindens, so daß
es leicht zu Farbänderungen kommt, die unerwünscht sind. Dessenungeachtet wird durch
das Nachmischen der Betriebsablauf gestört.
[0004] Unabhängig von den Schwierigkeiten bei der richtigen Bevorratung der Druckfarbe muß
am Ende eines Auftrages der gesamte Farbtrakt innerhalb der Druckmaschine rückstandslos
von der Farbe gereinigt werden, damit es bei der Abwicklung des nächsten Auftrages
mit einer anderen Farbe keine Farbverfälschungen gibt. Die Reinigung ist zeitaufwendig
und es werden Kohlenwasserstoffe verwendet, deren Einsatz zunehmend als belastend
angesehen wird. Diese Arbeit ist mit Schmutz und Berührung des Druckers mit den oftmals
nicht völlig unbedenklichen Reinigungsmitteln verbunden.
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Beschickung eines Farbkastens
an einer Druckmaschine vorzuschlagen, bei der die Farbe mit einem annähernd beliebigen
Farbton stets in der erforderlichen Menge kontinuierlich gemischt wird, einschließlich
der Fälle, in denen weniger Farbe oder mehr Farbe als ursprünglich vorgesehen verbraucht
wird, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet sein muß, daß bei kurzer Umrüstzeit
auf eine andere Farbe umgestellt werden kann.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß jedem Behälter 1 mindestens
eine Dosiereinrichtung 2 nachgeordnet ist, daß mindestens zwei Dosiereinrichtungen
2 mit einem Mischer 6 verbunden sind, daß jeder Mischer 6 mit mindestens einem Farbkasten
10 zur Abgabe der gemischten Farbe verbunden ist, und daß die die gemischte Farbe
enthaltenden Bauteile der Vorrichtung demontierbare Austauschartikel sind.
[0007] Die Erfindung wendet sich ab von der Zubereitung der Farbe durch Mischen außerhalb
der Maschinen im Vorstadium der Produktionsvorbereitung und schlägt statt dessen vielmehr
vor, kontinuierlich oder in kleinsten Mengen fortlaufend die Farbe aus den erforderlichen
Grundfarben in der benötigen Menge, dem Verbrauch entsprechend, anzumischen.
[0008] Damit wird ein Problem gelöst, das bei Druckereien immer dann auftaucht, wenn sie
von den Grundfarben abweichende Farben verwenden. Die für einen Auftrag benötigte
Farbmenge kann nie völlig genau eingeschätzt werden. Oft führt die unterschiedliche
Oberfläche des zu bedruckenden Materials zu erheblichen Unterschieden bezüglich der
erforderlichen Farbmenge. Bei der Bestellung gemischter Farbe muß entweder in Kauf
genommen werden, daß große Restmengen übrig bleiben oder es besteht die Gefahr, daß
die bestellte Farbe nicht reicht. Die so entstehende Restfarbe wird gelagert und sehr
oft muß sie weggeworfen werden, weil diese speziell für einen Auftrag gemischte Farbe
nicht mehr verwendet werden kann. Dies ist umweltbelastend und führt zu einem finanziellen
Verlust. Werden für einen Auftrag geringe Mengen einer Sonderfarbe benötigt, so entstehen
ebenfalls Probleme: Geringe Mengen einer solchen Sonderfarbe werden in der Regel von
den Farbproduzenten nicht geliefert und es müssen größere Mengen bestellt werden,
von denen wiederum erhebliche Reste verbleiben.
[0009] Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden diese Probleme gelöst, da die Anmischung
der Sonderfarbe aus Grundfarben relativ kontinuierlich während des Druckvorgangs erfolgt
und dieser Mischvorgang gegen Ende des Auftrags rechtzeitig abgebrochen werden kann,
so daß praktisch keine Restfarbe mehr vorhanden ist. Bei geschicktem Einsatz der Vorrichtung
kann selbst die in den Farbkästen vorhandene Farbmenge äußerst gering gehalten werden
und soweit wie möglich restlos verbraucht werden. Die Menge der gemischten Farbe bewegt
sich je nach Druckformat und Druckvorlage in einer Größenordnung von etwa 0 bis 100
Gramm pro Minute.
[0010] Nach dem Ende eines Auftrages, also nach dem Stillsetzen der Druckmaschine bzw. beim
Vorbereiten der Druckmaschine auf einen anderen Auftrag mit anderen Farben ist der
Reinigungsaufwand minimal. Die mit gemischter Farbe benetzten oder gefüllten Teile
werden ausgewechselt. Sie sind als Austauschartikel ausgebildet, so daß sie weggeworfen,
einem umweltschonenden Abscheide- und Recycling-Prozeß zugeführt oder einem außerhalb
der Maschine stattfindendem Reinigungsprozeß unterzogen werden können, wobei gar keine
oder nur geringste Mengen Reinigungsmittel aufgewendet werden müssen. Das Austauschen
dieser Teile führt außerdem zu einer Verkürzung der Umrüstzeit.
[0011] Durckfarben für Offsetdurck sind bei Raumtemperatur pastenartige Stoffe, deren Fließverhalten
und damit auch deren Mischfähigkeit durch Erwärmen erheblich verbessert wird. Eine
besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht daher eine Anwärmzone vor,
die dem Mischer vorgeschaltet ist. Als Anwärmzone können die Behälter mit den Grundfarben,
die Schläuche, die zum Mischer führen oder der Mischer selbst beheizt werden oder
die gesamte Vorrichtung wird in einem Gehäuse untergebracht, welches als gesamtes
beheizt ist. Dabei bringt eine Anwärmung auf 25° bis 40°C schon ein wesentlich besseres,
bzw. schneller zu erzielendes gutes Mischergebnis. Da das Anwärmen der Farbe unter
Umständen zu Veränderungen der Farbe führen kann, beispielsweise eine Verdunstung
flüchtiger Bestandteile, ist es zweckmäßig, den Anwärm- und Mischvorgang unter Luftabschluß
stattfinden zu lassen. Dazu werden die Bereiche, die angewärmte Farbe enthalten, entweder
völlig von einem Gehäuse umgeben, das keine Luft an die Farbe heranläßt, oder das
Gehäuse, das diese Teile der Vorrichtung umgibt, wird mit Inertgas gefüllt. Durch
eine solche Maßnahme ist es möglich, die Farbe auf 30° bis 50° anzuwärmen und das
Mischergebnis auf diese Weise noch weiter zu verbessern. Da die warme Farbe eine andere
Viskosität aufweist, wie die kalte Farbe, was den Druckvorgang stören kann, ist es
unter Umständen zweckmäßig, zwischen dem Mischer und dem Farbkasten einen Kühler anzuordnen,
der die Farbe wieder auf Raumtemperatur abkühlt.
[0012] Zur Dosierung der Grundfarben werden Dosierkolbenpumpen (z. B. Orlita, Gießen) Schneckendosierpumpen
oder chargenweise arbeitende Kammerdosiereinrichtungen eingesetzt. Eine preisgünstige
Lösung wären manuell oder mit Computersteuerung einstellbare Dosier- und Füllzylinder.
Es handelt sich um Zylinder mit Kolben, die über ein Dreiwegeventil befüllt werden.
Nach dem Umstellen des Dreiwegeventils kann das Füllgut dosiert in Richtung Mischer
ausgestoßen werden. Dabei kann man das Ausstoßen des Füllgutes (Farbe) von allen Zylindern
gleichzeitig erfolgen lassen, wodurch ein besseres Mischen durch den Mischer erzielt
wird. Es ist zweckmäßig, die Farbvorratsbehälter mit Hilfe eines Inertgases leicht
unter Druck zu setzen, damit infolge des Saugeffektes der Dosiereinrichtung keine
ungewollte Verdampfung eintritt. Abweichend davon kann jeder Behälter mit einem nachrückenden,
leicht unter Druck gehaltenen Deckel versehen sein. Das Inertaspolster bzw. der nachrückende
Deckel können auch zur Förderung und Dosierung eingesetzt werden, was weiter unten
im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen noch erläutert wird.
[0013] Als Austauschartikel werden nur die mit auftragsbezogen wechselnden Farben benetzten
Teile wie Mischer, Leitungen und gegebenenfalls Schläuche nach einem Farbwechsel ersetzt,
wobei gegebenenfalls dazu noch einfache Rückschlagventile bzw. Ventile mit minimalem
öffnungsdruck gehören können. Nicht davon betroffen sind die mit ständig derselben
Farbe gefüllt bleibenden Zuleitungen vom Farbvorratsbehälter über die Pumpe bis zum
Mischer. Selbstverständlich können die Austauschartikel sowohl gereinigt als auch
recycelt werden, wenn sie z. B. aus in schwachalkalischem, wasserlöslichen Kunststoff
hergestellt sind, wie er heute auf dem Markt angeboten wird.
[0014] Zweckmäßigerweise wird die Konstruktion des Mischers so gewählt, daß er nach dem
Mischen die Farbe annähernd rückstandsfrei austrägt. Ein derart ausgebildeter Mischer
erleichtert durch die nach dem Gebrauch zurückbleibende geringe Farbmenge sowohl das
Recycling als auch eine Reinigung der Austauschartikel. Entsprechende Konstruktionen
werden im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
noch vorgestellt. Diese sind teilweise für das Recycling, teilweise für eine Reinigung
geeigneter, im Prinzip jedoch für beides einzusetzen.
[0015] Es ist möglich, eine Vielzahl von Vorratsbehältern mit Grundfarben in einer solchen
Weise mit Dosiereinrichtungen, Mischern und Farbkästen zu vernetzen, daß jedes Farbwerk
einer Mehrfarbendruckmaschine mit jeder möglichen Farbmischung versorgt werden kann,
wobei steuerbare Ventile den Farbfluß regeln. Eine solche Steuereinrichtung kann mit
einem Programm gefüttert werden, das die Dosierung und Farbzufuhr derart steuert,
daß die Maschine in der ausreichenden Menge mit den erforderlichen Sonderfarben versorgt
wird. Nach Beendigung des Auftrags müssen lediglich die mit gemischter Farbe verschmutzten
Teile ausgewechselt werden. Danach läßt sich in kürzester Zeit der nächste Auftrag
mit anderen Sonderfarben drucken.
[0016] Es ist auch möglich, jedem Behälter für eine Grundfarbe nur eine Dosiereinrichtung
nachzuordnen und zwischen dieser Dosiereinrichtung und den verschiedenen Mischern,
mit denen diese Dosiereinrichtung verbunden ist, eine Verzweigung einzubauen, die
mit steuerbaren, die Dosierung nicht beeinflussenden Ventilen ausgestattet ist. Auf
diese Weise ist es möglich, mittels einer einzigen Dosiereinrichtung eine Vielzahl
von Mischern zu bedienen. Es kann von einem auf den anderen Mischer umgeschaltet werden,
oder es ist möglich, eine Vielzahl von Mischern abwechslungsweise mit den jeweils
erforderlichen Farbportionen zu versorgen. Die steuerbaren Ventile dürfen die Dosierung
nicht beeinflussen. Dazu eignen sich beispielsweise Kugelhähne. Die Dosiereinrichtungen
können die Farbe volumetrisch oder gravimetrisch dosieren.
[0017] Zur Begünstigung der vollständigen Austragung der Farbe aus dem Mischer ist es zweckmäßig,
wenn der Innenraum des Mischers ein im wesentlichen von dem Wert 0 ausgehendes, variables
Volumen umfaßt. Zum Beispiel kann er als walkbarer Schlauchabschnitt ausgebildet sein,
der aus zwei aufeinandergelegten, rechteckigen, an den Rändern verschweißten Folienbahnen
besteht.
[0018] Der Mischer kann auch als Zylinder mit einem darin dichtend gleitenden Kolben ausgebildet
sein. In jedem Fall befinden sich Anschlußtüllen in der Anzahl der Behälter auf der
einen Seite, während mindestens eine Anschlußtülle zur Verbindung mit einem Mundstück
zur Einspeisung in einen Farbkasten auf der anderen Seite des Mischers angeordnet
ist. In dieser Weise gelingt der Austrag beinahe lückenlos. Im Falle eines zylindrischen
Mischers trägt beispielsweise der Zylinderboden die Anschlußtüllen für die Schlauchleitungen
zu den Behältern, während der Kolben die Anschlußtülle für die Schlauchverbindung
zu dem Mundstück trägt.
[0019] Wenn der Mischer aus einem walkbaren Schlauchabschnitt besteht, wird dieser vorzugsweise
in eine Halterung eingelegt, die so gestaltet ist, daß auf der einen Seite ein Widerlager,
beispielsweise in Form einer Platte, vorhanden ist, während auf der anderen Seite
eine Walkrolle beweglich geführt ist. Die Walkrolle kann motorisch hin und her verschoben
werden, beispielsweise mit Hilfe eines Pneumatikzylinders. Abweichend davon kann das
Widerlager als Kreisabschnitt ausgebildet sein, wobei dann die Walkrolle in einer
pendelnden Kreisbewegung geführt ist.
[0020] Bei einer derartigen Ausführungsform ist besonders leicht die Installation einer
Förderrolle möglich, die nach dem Walken das Austragen der gemischten Farbe aus dem
Mischer in den Farbkasten bewirkt. Sie ist auf demselben Radius wie die Walkrolle
bewegbar, z. B. an einem über den Drehpunkt der Walkrolle nach rückwärts hinaus verlängerten
Rahmen, der dann für die Austragung der Farbe um 180° verschwenkt wird. Die Förderrolle
befindet sich auf einem längeren Radius am Rahmen, oder für die Austragung der Farbe
wird die Schwenkachse des Rahmens für den Eingriff der Förderrolle kurzzeitig näher
an den Mischer herangebracht. Jedenfalls darf die Walkrolle zur Bewirkung einer Durchmischung
den Schlauchabschnitt im Gegensatz zur Förderrolle nicht völlig zusammenpressen.
[0021] Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Walkrolle aus in einem Abstand zueinander
angeordneten Scheiben auszubilden, so daß zwischen den Scheiben Räume entstehen, in
denen die Farbe entgegengesetzt zur Walkrichtung strömen kann.
[0022] Je nach der Konsistenz der zu mischenden Farben und je nach der erforderlichen Menge
kann es zweckmäßig sein, die Walkrolle mit einer schraubenlinienförmigen Rippe zu
versehen, die dafür sorgt, daß neben einer Verdrängung in Drehrichtung zusätzlich
eine seitliche Verdrängung stattfindet. Bei dieser Ausbildung sind der Zulauf (Anschlußtüllen
5) und der Ablauf (Anschlußtülle 7) seitlich versetzt angeordnet. Die Steigung der
Schraubenlinie kann dabei der Länge des Mischers in der Weise angepaßt sein, daß sich
der Rahmen fortlaufend dreht und die Walkrolle den Mischer bei jeder Umdrehung so
erfaßt, daß die Walkrolle das Mischgut sowohl in Rollrichtung der Walkrolle als auch
zur Seite treibt. Das Mischgut wird dadurch kontinuierlich, bzw. bei jedem Walkrolleneingriff
in einer kleinen Portion, vom Zulauf zum Ablauf befördert. Während dieser Förderung
der Farbe wird diese durch intensives Walken gründlich gemischt, wobei die Schraubenlinie
entsprechend der Fördermenge und der erforderlichen Mischintensität abgestimmt sein
muß.
[0023] Unabhängig von der Ausbildung des Mischers bzw. der Walkrolle ist es zweckmäßig,
die Tüllen für die Verbindung mit den Behältern in Walkrichtung mit einem dem Walkbereich
entsprechenden Abstand zu der Tülle für die Verbindung mit dem Mundstück vorzusehen.
In dieser Weise gelingt eine gute Durchmischung, außerdem ist die Entleerung des Mischers
erleichtert. Wenn ein als Schlauchabschnitt ausgebildeter Mischer eingesetzt wird,
befinden sich die Tüllen vorzugsweise unmittelbar an einer Stirnseite im Bereich einer
Seitenfläche, so daß trotz der Tüllen ein völliges Aufeinanderliegen der beiden Seitenwände
mit dem Innenvolumen 0 möglich ist.
[0024] Eine besonders gute Durchmischung der in den Mischer gelangten Farben ist dann möglich,
wenn innerhalb des Mischers ein ferromagnetischer Körper, insbesondere ein Stab berühungslos
mit Hilfe eines Dauermagneten bewegt wird, der auf der Außenseite des Mischers motorisch
gedreht oder bewegt wird. Es kommt dann zu einem kräftigen Walken und Quetschen der
Farben mit einer hervorragenden Durchmischung. Der Stift kann nach Ende des Gebrauchs
sehr leicht aus dem Mischer entfernt werden, beispielsweise durch einfaches Durchstechen
der Mischerhaut. In dieser Weise ist er rückgewinnbar und wiederverwendbar.
[0025] Ein Mischer kann auch aus zwei parallel nebeneinander angeordneten Walzen bestehen.
Diese Walzen berühren sich ganz oder fast, drehen sich gegenläufig, und zwar an der
Oberseite zueinander. Werden an der Oberseite der Walzen, die zu mischenden Farben
aufgebracht, so werden diese in dem durch die Walzen an der Oberseite gebildeten Zwickel
gründlich durchmischt. Die Oberseite der Walzen wird dabei zwar benetzt, durch die
Berührung oder den ganz schmalen Spalt zwischen den Walzen wird ein Hindurchlaufen
der Farbe jedoch verhindert. Die Farbe wird an dem einen Ende des Walzenpaares aufgebracht
und z. B. durch eine Neigung des Walzenpaares zum anderen Ende gefördert, dabei durchmischt
und sie verläßt die Walzen am anderen Ende als gemischte Farbe. Statt einer Neigung
des Walzenpaares können auch schraubenförmige, ineinandergreifende Profile eine Förderung
zur Ablaufseite hervorrufen. Werden solche Walzen nur an einem Ende gelagert und das
Lager so ausgebildet, daß die Walzen leicht herausnehmbar sind, ist ein Auswechseln
der Walzen leicht und ohne weiters möglich. Solche Walzen können nach dem Auswechseln
einer Reinigung unterzogen werden, sie können aus recyclebaren Kunststoff bestehen
oder als Wegwerfartikel ausgebildet sein. Jedenfalls verkürzt auch hier das Auswechseln
die Stillstandzeit der Maschine bei der Umstellung von einer Farbe auf eine andere.
[0026] Die Walzen können auch mit einem auswechselbaren Schlauch überzogen sein. Des weiteren
ist es zweckmäßig, die Walzen mit einem Gehäuse zu umgeben, das entweder so ausgebildet
ist, daß es sich bei Zufuhr von zu mischender Farbe völlig mit Farbe füllt, daher
die Luft aus dem Mischgut ganz verdrängt, oder das Gehäuse wird mit Inertgas gefüllt.
Dieses Gehäuse ist zweckmäßigerweise ebenfalls auswechselbar. Das den Walzen zugeführte
Mischgut kann vorher angewärmt werden oder die Walzen, bzw. das Gehäuse, oder beide
sind beheizbar ausgebildet.
[0027] Die Durchmischung kann unterstützt werden durch Ultraschall, wozu ein Ultraschallkopf
relativ geringer Leistung an den Mischer angesetzt wird. Bei ausreichender Dünnflüssigkeit
der Farben reicht sogar eine Durchmischung ausschließlich mit Hilfe von Ultraschall;
der anzuwendende Temperaturbereich liegt dann z. B. zwischen 30° und 50°C.
[0028] Es ist nicht erforderlich, daß jede Charge erst gemischt und dann in den Farbkasten
entleert wird. Vielmehr erfolgt vorzugsweise eine kontinuierliche Eindosierung der
gemischten Farben, die nur dann aufgegeben wird, wenn gegen Ende eines Druckauftrages
der Mischtrakt so gut es geht vollständig geleert werden soll. Da die Dosiereinheiten
von Hause aus einen gewissen Druck aufbringen, können die Dosiereinheiten auf Dauerbetrieb
gestellt werden, der mit so geringen Mengen gefahren werden kann, daß dem Mischer
die zu mischenden Grundfarben annähernd kontinuierlich zugeführt werden, was zu einem
stetigen oder annähernd stetigen Verlassen von angemischter Farbe aus dem Mischer
führt, so daß aus dem Mundstück stets derselbe Mengenstrom an Farbe austritt.
[0029] Das Mundstück ist zumindest bei großen Maschinen gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
entlang dem Farbkastens verschiebbar. Dadurch kann über die Länge des Farbkastens
annähernd jede gewünschte Farbstärke aufgebracht werden. In dieser Weise werden Verhältnisse
berücksichtigt, bei denen bestimmte Bereiche infolge des Druckbildes mehr Farbe abnehmen
als andere Bereiche.
[0030] Das kontinuierliche Fahren der Vorrichtung ist auch bei einem zylindrischen Mischer
mit einem darin befindlichen Kolben möglich, der dann in einem Abstand zu dem Zylinderboden
gehalten wird und nur gegen Ende des Druckauftrages zur vollständigen Entleerung des
Mischers auf den Zylinderboden zubewegt wird. Ein aus zwei Walzen bestehender Mischer
gleicht eine gewisse Diskontinuität der Eindosierung aus, so daß ein kontinuierlicher
Mengenstrom gemischter Farbe diesen Mischer verläßt.
[0031] Selbstverständlich können für ein Mundstück mehrere Mischer eingesetzt werden oder
mehrere Mischer und mehrere Mundstücke, um einen besonders langen Farbkasten zu versorgen.
Wenn mehrere Mundstücke von einem einzigen Mischer versorgt werden, kann durch eine
einstellbare Dosierung wiederum die Verteilung zu den einzelnen Mundstücken und damit
zu einzelnen Abschnitten des Farbkastens gesteuert werden.
[0032] Zu Beginn eines Druckauftrages liegt für jeden Farbkasten der Farbton der einzufüllenden
Farbe fest. Es wird davon ausgegangen, daß das Mischungsverhältnis zur Erzielung der
gewünschten Farbe aus den jeweiligen Grundfarben beispielsweise mit Hilfe der Spektralfotometrie
oder durch gespeicherte Computerprogramme festliegt. Nach der Kontrolle des Vorhandenseins
der Grundfarben in ausreichender Menge innerhalb der Behälter werden die Dosiereinrichtungen
entsprechend eingestellt, bzw. ein angeschlossener Mikroprozessor steuert die Geschwindigkeit
von üblicherweise verwendeten Antriebsmotoren an diesen Dosiereinrichtungen. Nach
entsprechenden Vorgaben wird die Farbverteilung über der Länge des Farbkastens festgelegt,
so daß damit indirekt die Ansteuerung für die Position des Mundstücks entlang dem
Farbkasten festgelegt ist. Abweichend davon kann der Farbkasten in Abschnitte unterteilt
sein, und in jedem Abschnitt befindet sich ein Minimalniveauanzeiger, dessen Überschreitungssignal
die unverzügliche Auffüllung durch Farbe nach sich zieht.
[0033] Zu Beginn des Auftrags sind ein frischer Mischer und frische Schläuche einzusetzen,
so daß die Anlage betriebsbereit ist. Vor dem Anlaufen der Druckmaschine wird der
Farbkasten in dem erforderlichen Profil vorbefüllt, oder alle Abschnitte werden bis
zur minimalen Höhe mit Druckfarbe versorgt. Anschließend kann die Druckmaschine gestartet
werden. Im laufenden Betrieb wird dann entweder nach Programm Farbe ersetzt, oder
die Minimalniveauschalter fordern Farbe je nach Verbrauch an.
[0034] Am Ende des Auftrages werden die Farbkästen nach Erfahrung leergefahren, bzw. vorher
werden alle Restmengen aus den Mischern ausgetragen. Nach dem Abstellen der Druckmaschine
werden die Farbkästen in üblicher Weise gereinigt, während jeder Mischer und die Schlauchverbindung
zu dem Mundstück entleert und ausgetauscht werden. Gegebenenfalls wird das Mundstück
entleert und ausgetauscht. Diese Teile werden gereinigt, recycled oder verworfen,
wobei ein als Wegwerfartikel ausgebildetes Mundstück zweckmäßigerweise aus einem einfachen
Ventil besteht, das bei einem bestimmten Minimaldruck öffnet.
[0035] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt
sind, näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines modifizierten Mischers,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Walk- und Fördereinrichtung des Ausführungsbeispiels
gemäß der Figur 2,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mischers
gemäß der Erfindung,
Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht einer Dosierkammer zur Dosierung von
Farbe in den Mischer,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Mischers ähnlich dem der Fig. 2,
Fig. 7 einen aus zwei Walzen bestehenden Mischer und
Fig. 8, 8a eine weitere Dosierkammer.
[0036] In der Figur 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
Es versteht sich von selbst, daß entsprechende Halterungen für die einzelnen Bauteile
vorhanden sind, ebenso könne jedoch Anschraubflächen an vorhandenen Druckmaschinen
gewählt werden, so daß sich die Darstellung jeweils auf die der Erfindung eigenen
Bestandteile beschränkt und nicht auf Hilfsteile wie Halterungen, Schlauchklemmen
und dergelich ausgedeht ist.
[0037] An geeigneter Stelle sind Behälter 1 zur Aufnahme von Grundfarben angebracht; in
der Figur 1 sind insgesamt fünf Behälter dargestellt. Unter Grundfarbe ist auch ein
Bindemittel zu verstehen, das mit zur Farbrezeptur gehört und ebenfalls in vorgegebener
Menge eindosiert werden muß. Man kann davon ausgehen, daß 9 Behälter einschließlich
Bindemittel ausreichen, um jeden Farbton mischen zu können. Unmittelbar unterhalb
der Behälter 1 sind Dosiereinrichtungen 2 angebracht, die lediglich schematisch angedeutet
sind. Es kann sich z. B. um Kolben-Dosierpumpen handeln, deren Antriebsmotoren stufenlos
verstellbar sind oder es kann die Anzahl der Hübe vorgegeben werden, um eine bestimmte
Dosierung herbeizuführen. Selbstverständlich gibt es viele Arten von Dosier- und Fördereinrichtungen,
die geeignet sind. Unterhalb der Dosiereinrichtungen 2 befinden sich Hähne oder Ventile
3, die nach Art von Haupthähnen eine Absperrung der Dosiereinrichtungen 2 sowie der
Behälter 1 von der Umgebung gestatten. Die Behälter 1 sind gasdicht verschlossen und
stehen leicht unter Druck, der von einer nicht näher dargestellten Stickstoff- oder
CO₂-Leitung aufgebracht wird, die in jeden Behälter 1 mündet.
[0038] Von jeder Einheit aus Behälter 1, Dosiereinrichtung 2 und Ventil 3 führt ein Schlauch
4 zu einer Anschlußtülle 5 an einem Mischer 6. Durch die Schläuche 4 werden die Grundfarben
(einschließlich Binder) dem Mischer 6 zugeführt, der als walkbarer Schlauchabschnitt
ausgebildet ist. Er besteht hier aus einer unten liegenden Folie und einer darauf
liegenden Folie, die an ihren Rändern miteinander verschweißt sind. An einem Ende
weist der Mischer 6 Anschlußtüllen 5 auß, sie sind mit der unteren Folie verbunden,
weisen also vom Betrachter weg und liegen unterhalb der Bildebene. Dasselbe gilt für
eine Anschlußtülle 7 am anderen Ende des Mischers 6. An dieser ist ein Schlauch 8
zum Weiterleiten der gemischten Farbe zu einem Mundstück 9 angeschlossen, welches
den Farbkasten 10 mit Farbe versorgt.
[0039] Der Mischer 6 liegt auf einem Tisch (nicht dargestellt), der entsprechende Ausschnitte
für die Anschlußtüllen 5 und 7 aufweist. Zur Vermeidung einer Rückströmung von Farbe
aus dem Mischer 6 zurück in die Schläuche 4 sind in den Tüllen 5 nicht dargestellte
Rückschlagventile integriert, die darüberhinaus erst bei einem gewissen minimalen
Druck öffnen. Ein ähnliches Ventil befindet sich im Bereich des Mundstückes 9.
[0040] Nach dem Anmischen der Farbe in dem Mischer 6, was weiter unten noch näher erläutert
wird, und nach dem Austritt der Farbe aus dem Mundstück 9, muß noch die Verteilung
innerhalb eines Farbkastens 10 besorgt werden. Dazu ist ein Schlitten 14 vorgesehen,
der an einer Stangenführung 15 entlang dem Farbkasten 10 verschiebbar angeordnet ist.
Für die Verschiebung kann eine Spindel 16 mit Hilfe eines Getriebmotors 17 verdreht
werden, und diese Verdrehung bewirkt über eine Mutter (nicht dargestellt) innerhalb
des Schlittens 14 die genannte Längsbewegung. Das Anfahren der einzelnen Positionen
des Schlittens 14 wird entweder mit Hilfe eines Programmes gesteuert, oder der Farbkasten
10 ist in Abschnitte eingeteilt, in denen über eine Minimalstandsanzeige bei Bedarf
eine Farbanforderung erkennbar wird. Derartige Minimalstandsanzeigen sind für sich
gesehen bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keiner Erläuterung.
[0041] Die Vorrichtung ist betriebsbereit, wenn die Behälter 1 ausreichend gefüllt, die
Dosiereinrichtungen 2 programmiert, die Ventile 3 für die erforderlichen Farben geöffnet
und die Schläuche 4 bis zu den Anschlußtüllen 5 restlos gefüllt sind. Die weitere
Eindosierung von Grundfarben in den Mischer 6 bewirkt dessen langsame Füllung, wobei
im ersten Augenblick deutliche Farbspuren der verschiedenen Farbem im Bereich der
einzelnen Tüllen 5 vorhanden sind. Mit Hilfe einer Walkrolle 20 wird nun der Mischer
6 im wesentlichen quer zu seiner Durchtrittsrichtung mehrfach verformt, was durch
eine hin- und hergehende Bewegung infolge eines die Walkrolle 20 antreibenden Pneumatikzylinders
21 geschieht. Dabei kommt es zu einer kräftigen, ausreichenden Durchmischung der einzelnen
Grundfarben mit Bildung des anzumischenden Farbtones. Die Walkrolle 20 ist dabei so
eingesellt, daß sie die beiden Folien des Mischers 6 nicht abstandslos zusammenpreßt,
sondern einen gewissen Durchlaß bei der Überrollung freiläßt, so daß die zunächst
in den Mischer 6 eindosierten Grundfarben lediglich gemischt, nicht jedoch aus dem
Mischer 6 ausgetrieben werden.
[0042] Je nach Betriebsweise bzw. je nach gewünschter Betriebsart führen die nach und nach
weiter eindosierten Grundfarben dazu, daß das maximale Blähvolumen des Mischers 6
erreicht wird. Es kommt dann in dem Schlauch 8 zu einem so ausreichenden Überdruck,
daß sich das Ventil an dem Mundstück 9 öffnet. In der Menge der eindosierten Grundfarben
tritt dann an dieser Stelle die gemischte Farbe aus. Abweichend davon kann die Walkrolle
20 nach einem beendeten Mischvorgang abgesenkt werden, so daß sie die beiden Folien
des Mischers 6 abstandslos aufeinanderdrückt. Es kommt dann zu einem annähernd vollständigen
Auspressen der angemischten Farbe aus dem Mischer 6. Während also ohne Absenkung der
Walkrolle 20 ein kontinuierlicher Austritt der angemischten Farbe aus dem Mundstück
9 erfolgt, bewirkt das Absenken der Walkrolle 20 die intermittierende Entleerung.
[0043] Die Anschlußtülle 7 für den Schlauch 8 zu dem Mundstück 9 kann selbstverständlich
links unten in die Ecke des Mischers 6 verlegt werden, um einen möglichst vollständigen
Austrag der angemischten Farbe aus dem Mischer 6 zu erzielen, wobei jedoch zweckmäßigerweise
eine kleine Menge angemischter Farbe zurückbleibt, die verhindert, daß zu Beginn des
Mischvorganges ungemischte Farbanteile direkt in den Schlauch 8 gelangen.
[0044] In den Figurn 2 und 3 wird eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgestellt, bei der die Walkrolle 20 in anderer Weise bewegt wird. Der Mischer 6
in Form des beschriebenen Schlauchabschnittes liegt nicht auf einem ebenen Tisch,
sondern schmiegt sich an ein Widerlager 27 an, das kreisabschnittsförmig ausgebildet
ist. Im Zentrum der Krümmung ist um eine Welle 26 ein Rahmen 25 drehbar gelagert,
an dessen einem Ende sich die Walkrolle 20 befindet.
[0045] Wie deutlich aus der Figur 3 zu erkennen ist, kann die Walkrolle 20 aus einzelnen
Scheiben 28 gebildet werden, zwischen denen Bereiche geringeren Durchmessers beim
Walken Kanäle freilassen, durch die die anzumischende Farbe gegen die Walkrichtung
zurückströmen können. In der Figur 2 ist angedeutet, daß während des Mischens der
Rahmen 25 mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors schwenkend hin
und her bewegt wird, so daß die Walkrolle 20 den Mischer 6 im wesentlichen über seine
ganze Länge abwechselnd überrollt. Dabei kommt es zu einer intensiven Durchmischung
der in dem Mischer 6 enthaltenen Grundfarben.
[0046] In der Figur 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Schläuche 4 und 8 an derjenigen
Folie des aus zwei Folien gebildeten Mischers abgehen, die dem kreisabschnittförmigen
Widerlager 27 zugewandt ist. Für die Tüllen 5,7 und die Schläuche 4,8 sind zur Hindurchführung
durch das Widerlager 27 Bohrungen vorgesehen. Auf diese Weise ist wiederum ein Zusammendrücken
beider Folien aufeinander möglich, so daß der Innenraum ein Volumen mit annähernd
dem Wert 0 einnimmt.
[0047] Für die intermittierende Entleerung des Mischers 6 wird der Rahmen 25 um 180° gemäß
dem gezeichneten Pfeil verschwenkt, so daß eine Förderrolle 24, die sich an dem gegenüberliegenden
Ende des Rahmens 25 befindet, den Mischer 6 von der oberen Kante her nach unten hin
überrollt. Dabei wird die gesamte darin enthaltene, angemischte Farbe dem Schlauch
8 zugeführt und damit über das Mundstück 9 dem Farbkasten 10 (vergl. Figur 1). In
der Regel genügt eine einzige Überrollung, wobei die Förderrolle 24 vorzugsweise aus
einer mittelharten Gummirolle besteht. Anschließend wird für einen neuen Mischvorgang
wieder die Walkrolle 20 gegenüber dem Widerlager 27 eingesetzt, so daß ein neuer Mischvorgang
anlaufen kann. Eine Variante mit einer schraubenlinienförmigen Walkrolle wurde eingangs
bereits erläutert; sie ist nicht bildlich dargestellt.
[0048] Es versteht sich von selbst, daß die beiden Funktionen des Mischens und des Austragens
auch durch eine Vollrolle vorgenommen werden können, deren Abstand zu dem Widerlager
27 veränderbar ist. Bei der Einhaltung eines geringen Abstandes wird der Mischer 6
gewalkt, während bei einer Beseitigung des Abstandes der Austrag erfolgt. Dies Betriebsweise
ist also dem Absenken der Walkrolle 20 bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 vergleichbar.
[0049] In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Mischer gemäß der Erfindung
wiedergegeben. Er besteht aus einem Zylinder 30, in dem ein Kolben 31 dichtend gleitet.
Am Boden des Zyinders sind die Anschlußtüllen 5 für die Schläuche 4 (vergl. Fig. 1)
angebracht, während der Kolben 31 mit einer entsprechenden Anschlußtülle 7 für den
Schlauch 8 versehen ist. Zwischen dem Kolben 31 und dem Zylinderboden befindet sich
eine Mischscheibe 33, deren Führungsstange 36 dichtend durch den Kolben 31 hindurchgeführt
ist. An der Führungsstange 36 ist eine Oszilliereinrichtung, die darüberhinaus indiziert
gedreht werden kann, angebracht, während der Kolben 31 mit Hilfe von Kolbenstangen
32 zwangsbewegt oder gestützt werden kann.
[0050] Zu Beginn einer Farbanmischung steht wiederum an jeder Anschlußtülle 5 unter leichtem
Druck Grundfarbe an. Die Mischscheibe kann abstandslos an der Innenseite des Kolbens
31 anliegen, wobei öffnungen 34 in der Mischscheibe 33 Erhebungen 35 an dem Kolben
31 lückenlos übergreifen. Die aus der Mischscheibe 33 und dem Kolben 31 gebildete
Einheit ist in eine Position verbringbar, bei der sie auf dem Zylinderboden aufliegt.
Infolge der bei Druckbeginn bzw. bei Druckvorbereitung fortlaufend eindosierten Grundfarben
wird diese Einheit abwärts gedrückt, bis beispielsweise die in der Figur 4 wiedergegebene
Position erreicht wird. Nun wird mit Hilfe der Führungsstange 36 die Mischscheibe
33 auf und ab bewegt, wobei sich die in dem Zylinderraum eingeschlossenen Grundfarben
jedesmal durch die öffnungen 34 hindurchzwängen müssen. Dabei erfolgt eine kräftige
Durchmischung. Bei Bedarf kann die Mischscheibe 33 auch gedreht werden, so daß eine
noch intensivere Durchmischung stattfindet, wobei jedoch für eine das gesamte Mischgut
erfassende Durchmischung die Drehung so bemessen sein kann, daß die Erhebungen 35
immer in die öffnungen 34 eingreifen.
[0051] Soll Farbe aus dem Mischer gemäß der Figur 4 ausgetragen werden, so wird der Kolben
31 mit Hilfe der Kolbenstangen 32 gegen den Zylinderboden bewegt, wodurch die angemischte
Farbe aus der Tülle 7 in den Schlauch 8 (vergl. Fig. 1) austritt. Eine Rückströmung
durch die Tüllen 5 ist wiederum ausgeschlossen, weil sich in jeder Tülle 5 ein Rückschlagventil
(nicht dargestellt) befindet. Es ist nun in das Belieben gestellt, ob der Farbraum
vollständig geleert wird oder ein Restgemisch der Farbe in dem Mischer 6 verbleibt.
Falls ein vollständiger Austrag gewünscht wird, muß die Mischscheibe 33 vorher in
die Ausgangslage gebracht werden, bei der sich die öffnungen 34 mit den Erhebungen
35 decken.
[0052] Selbstverständlich kann auch bei diesem Mischer eine kontinuierliche Betriebsweise
gefahren werden, die dadurch ausgezeichnet ist, daß der Kolben 31 über die Kolbenstangen
32 lediglich gestützt ist und nicht bewegt wird. Die Entleerung durch die Anschlußtülle
7 erfolgt dann kontinuierlich durch die nachdrängenden Grundfarben, wobei die Mischscheibe
33 dauernd oder in Abständen hin und her bewegt wird.
[0053] Es ist deutlich zu erkennen, daß gerade der Mischer 6 gemäß der Figur 4 besonders
leicht gereinigt werden kann, da er völlig demontierbar ist, und die demontierten
Einzelteile ohne komplizierte Hohlräume oder Hinterschneidungen sind. Folglich ist
eine Reinigung durch Spülen sehr leicht möglich. Dieser Mischer eignet sich also auch
zur Wiederverwendung, was jedoch die Umrüstzeit nicht zu verlängern braucht, weil
der Mischer ausgetauscht und außerhalb der Maschine gereinigt werden kann.
[0054] Der Mischer 6, der Schlauch 8 und das Mundstück 9 können so ausgestattet sein, daß
sie bei Farbwechsel oder nach dem Gebrauch verworfen werden. Dann sollten sie aus
einem billigen, bei der Vernichtung umweltfreundlichen jedoch farb- und lösungsmittelbeständigen
Kunststoff bestehen, an den sonst keine hohen Anforderungen zu stellen sind. Falls
sich herausstellt, daß im Bereich der Rückschlagventile am Ende der Schläuche 4 Restfarbmengen
aus der vorhergenden Charge zurückbleiben, müssen auch diese Schläuche 4 mit den darin
enthaltenen Rückschlagventilen oder -klappen ausgetauscht werden. Da es sich um äußerst
dünne Schläuche handelt, ist sowohl der Farbverlust als auch der Anfall an Abfall
äußerst gering.
[0055] Falls sich erweist, daß an der Abdichtung zwischen der Führungsstange 36 und dem
Kolben 31 störende Undichtigkeiten infolge eines antrocknenden Farbfilmes auftreten,
kann an dieser Stelle eine Rollmanschette oder Rollsocke eingesetzt werden, bei der
diese Probleme nicht auftauchen. Dasselbe gilt im übrigen für die Abdichtung zwischen
dem Kolben 31 und dem Zylinder 30.
[0056] In der Figur 5 ist eine Dosierkammer 40 wiedergegeben, wie sie beispielsweise als
Dosiereinrichtung 2 (Fig. 1) dienen kann, also in der Anzahl der Behälter 1 vorhanden
ist. Zu ihrer Funktion ist erforderlich, daß die Farben in den Behältern 1 leicht
unter Druck stehen, sei es durch ein Gaspolster eines Inertgases oder sei es durch
einen mechanisch herabgedrückten Deckel mit einer gleitenden Dichtung.
[0057] Die Dosierkammer 40 ist mit Hilfe einer Trennscheibe 41 in zwei Kammerhälften eingeteilt,
von denen die untere Kammerhälfte mit einer Stellschraube 42 versehen ist. Die Stellschraube
42 ist von einem metallischen Balg 43 umgeben, der einerseits an einer an der Stellschraube
42 anliegenden Scheibe 39 und andererseits an der Innenseite der Kammer 40 befestigt
ist und infolge seiner metallischen Konstruktion eine ausreichende Druckstabilität
besitzt.
[0058] Zu jeder Kammerhälfte führen je eine Zuleitung 44, die von einem Kugelhahn 45 mit
L-Durchgang ausgehen. Zu dem Kugelhahn 45 führt eine Speiseleitung 46, die beispielsweise
direkt an einen Behälter 1 (Fig. 1) angeschlossen ist. In derselben Weise ist jede
Kammerhälfte mit je einer Abflußleitung 47 verbunden, die an einen gemeinsamen Kugelhahn
48 angeschlossen sind. Von diesem Kugelhahn 48 aus führt ein Schlauch 4 zum Mischer
6. Auch dieser Kugelhahn 48 hat einen L-Durchgang und ist mit dem eingangs genannten
Kugelhahn 45 zur gemeinsamen Umschaltung mechanisch verbunden, was jedoch in der Fig.
5 nicht angedeutet ist.
[0059] Vor dem Anmischen der Farben werden an der Stellschraube 42 die einzelnen Dosiermengen
eingestellt. Damit wird der freie Weg der Trennscheibe 41 innerhalb der Kammer 40
festgelegt, so daß bei einem einzigen Hub über die verbleibende Länge eine bestimmte
Farbmenge aus der Kammer 40 austritt. Beide Teilkammern der Kammer 40 sind dann so
eingestellt, daß die gewünschte Farbe angemischt wird, wenn jede Teilkammer die Menge
eines Hubes der Trennscheibe 41 abgegeben hat.
[0060] In der Fig. 5 ist das Ende eines Dosierhubes wiedergegeben, bei dem die untere Teilkammer
entleert worden ist, also die aus der Speiseleitung 46 andrängende Farbe in die obere
Teilkammer eingeströmt ist und dabei die Trennscheibe 41 bis zum Anschlag an die Stellschraube
42 voranbewegt worden ist. Die in der unteren Teilkammer befindliche Farbe ist über
den Kugelhahn 48 in den Schlauch 4 und damit zum Mischer 6 gelangt.
[0061] Für den nächsten Dosierhub werden beide Kugelhähne so verstellt, daß die jeweils
andere Leitung 44 bzw. 47 mit der anderen Teilkammer der Kammer 40 verbunden ist.
Es strömt dann Farbe in die untere Teilkammer, während die obere Teilkammer in den
Schlauch 4 über die Ablaufleitung 47 entleert wird. Jede dieser Dosierkammern der
Kammer 40 fördert in einen Mischer annähernd beliebiger Konstruktion hinein, und die
eindosierten Farben werden in der beschriebenen Weise oder in der noch zu beschreibenden
Weise gemischt.
[0062] Anhand der Fig. 6 wird veranschaulicht, wie eine besonders gute Durchmischung mit
Hilfe eines ferromagnetischen Stiftes 50 innerhalb eines Mischers 6 herbeigeführt
werden kann, der mit Hilfe eines Dauermagneten 51 im Inneren des Mischers 6 bewegt
wird. Der Dauermagnet 51 wird um einen Mittelpunkt M, der gleichzeitig der Mittelpunkt
des Kreisabschnittes des Widerlagers 27 ist, hin und her bewegt, ähnlich der Bewegung
des Rahmens 25, der im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und
3 beschrieben worden ist. Der mit Hilfe des Dauermagneten 51 bewegte Stift 50 bewirkt
eine kräftige Durchwalkung, Verquetschung und somit Durchmischung der in dem Mischer
6 eingeschlossenen Farbe, so daß wenige Hin- und Herbewegungen ausreichen, um eine
befriedigende Durchmischung der Farben herbeizuführen.
[0063] In der Fig. 6 ist schematisch angedeutet, wie in den Tüllen 5 und 7 federbelastete
Rückschlagventile untergebracht sind. Im übrigen ähnelt dieses Ausführungsbeispiel
demjenigen, das anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist. Es ist also ein Mischer
6 vorhanden, der aus aufeinandergeschweißten Folien besteht. Entsprechende Nähte sind
in der Fig. 6 angedeutet.
[0064] Die Farbdurchmischung kann unterstützt werden von einem Ultraschallkopf 53, der auf
der Rückseite des Widerlagers befestigt ist. Er versetzt das gesamte Widerlager 27
in Schwingungen, die sich auf die Farben übertragen. Wenn die Farben soweit erwärmt
werden, daß sie stark dünnflüssig sind, genügt sogar eine Durchmischung einzig und
allein mit Hilfe von Ultraschall, so daß der ferromagnetische Stift 50 und der Dauermagnet
51 entbehrlich sind. Es bedarf dann lediglich einer Förderrolle 24 (Fig. 2 und 3),
um den Mischer nach dem Mischen zu entleeren.
[0065] Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 6 kann selbstverständlich die Farbe
im wesentlichen quer zur Mischbewegung gefördert werden, was dadurch geschieht, daß
die Farben an dem einen Seitenrad des Widerlagers 27 eingegeben werden und die gemischte
Farbe an dem anderen Seitenrand abgegeben wird. Die Farbe bewegt sich dann auf den
Betrachter zu bzw. von ihm weg.
[0066] Figur 7 zeigt einen aus zwei Walzen 60 und 61 bestehenden Mischer 6. Diese Walzen
60,61 sind parallel nebeneinander angeordnet, wobei sie sich berühren oder fast berühren.
Die Walzen 60,61 drehen sich gegenläufig, wobei die Drehung an der Oberseite zueinander
gerichtet ist. Die Walzen 60,61 sind durch Aufnahmen 65,66 derart mit dem Antrieb
verbunden, daß sie sich ohne weiteres zum Auswechseln entnehmen lassen. Eine horizontale
Neigung um den Winkel sorgt dafür, daß die an einem Walzenende im Bereich 62 aufgebrachten
Farben langsam in Richtung des Pfeils 63 zum anderen Walzenende hinfließen, sich dabei
vermischen und in Richtung des Pfeils 64 die Mischeinrichtung verlassen. Anfasungen
oder Absätze an diesem Ende der Walzen 60,61 definieren diesen Farbabfluß und verhindern
eine Beschmutzung der Stirnseite der Walzen mit Farbe. Durch die Drehbewegung der
Walzen wird die im Bereich 62 aufgebrachte Farbe, bestehend aus mindestens zwei Grundfarben
zwischen diesen Walzen intensiv geknetet, wobei zwar die Oberfläche der Walzen benetzt
wird, der Abstand der Walzen an ihrer Berührungslinie 68 jedoch Null oder so gering
ist, daß keine Farbe hindurchtropfen kann. Die Neigung der Walzen durch den Winkel
bestimmt zusammen mit der Vikosität der Farbe die Fördergeschwindigkeit und auf diese
Weise läßt sich bei entsprechender Walzenlänge ein optimales Mischergebnis ermitteln.
Die Walzen können beim Farbwechsel ausgewechselt und gegebenenfalls gereinigt werden
oder sie können mit einem auswechselbaren Überzug bedeckt sein, welcher nach einem
Farbwechsel erneuert wird.
[0067] Zweckmäßigerweise werden die Walzen 60,61 von einem nicht dargestellten Gehäuse umgeben.
Dieses Gehäuse sollte ebenfalls auswechselbar sein. Zur Erzielung eines besseren Mischergebnisses
können die Walzen oder das Gehäuse oder beide beheizbar sein. Es ist auch möglich,
die Walzen horizontal zu lagern und mit einem in der Berührungslinie ineinandergreifenden
schraubenförmigen Profil zu versehen, das eine Förderung der Farbe zur Ablaufseite
bewirkt (nicht dargestellt).
[0068] Die Figuren 8 und 8a zeigen eine Dosiereinrichtung zum Dosieren der aus einem Behälter
entnommenen und den Mischern zuzuführenden Grundfarben. Diese Dosiereinrichtung besteht
aus einem Zylinder 70 mit einem in diesem Zylinder laufenden, dicht geführten Kolben
71. Der Kolben 71 wird über eine in den Zylinder 70 hineinführende Stange 72 angetrieben.
Am anderen Ende des Zylinders 70 führt eine Verbindung 77 zu einem Dreiwegeventil
76, das mit seinen beiden anderen Ausgängen mit einem Behälter 1 (Leitung 74) und
mit dem Mischer 6 (Leitung 75) verbunden ist.
[0069] Die Figur 8a zeigt die Position des Dreiwegeventils in einer Stellung, in der die
Grundfarbe über die Leitungen 74 und 77 vom Kolben 71 angesaugt wird, bis der Kolben
71 eine definierte Endstellung erreicht, danach schaltet das Dreiwegeventil um und
führt die Farbe in dieser Stellung, wie sie in Figur 8 gezeichnet ist, über die die
Leitung 75 dem Mischer zu. Durch den Hub und die Geschwindigkeit des Kolbens läßt
sich die Fördermenge einstellen.
[0070] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders dann rationell einsetzbar, wenn alle
Stellbewegungen und Betätigungen bzw. alle Bewegungsabläufe, wie beispielsweise das
Verschwenken des Armes 25, der Einsatz der Förderrolle 24 oder der Einsatz der Walkrolle
20 in ihrer Wiederholbarkeit erfaßt sind. Dann sind alle Bewegungen z. B. durch Stellmotoren
mit einstellbaren Endabschaltungen zum Zurücklegen definierter Wege jederzeit betätigbar.
Auf diese Weise ist eine vollautomaitsche Betriebsweise möglich, die nach einem vorgegebenen
Programm oder nach einem empirisch aufgenommenen Programm beispielsweise für Folgeaufträge
beliebig oft reproduzierbar ist. In einem solchen Fall ist z.B. die Stellschraube
42 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 5 motorisch und kontrollierbar verstellbar
und auch die Hähne in der Fig. 1 sind als Magnetventile o. dgl. ausgebildet, so daß
auch die Auswahl der Farben nach Programm getroffen werden kann. Die Programmierbarkeit
der Dosiereinheiten 2 ist im vorangehenden Text bereits erwähnt worden. Für den Fachmann
bereitet es keine Schwierigkeiten, entsprechende Stellmotoren oder zeitlich sehr genaue
steuerbare Ventile vorzusehen, die bei gleichbleibendem Druck auch eine Dosierung
zulassen. Derartige Dosiervorrichtung sind z.B. an Einspritzanlagen an Kraftfahrzeugmotoren
gang und gäbe.
[0071] Bevor eine Druckmaschine mit der vollen Geschwindigkeit gefahren werden kann, sind
Zuführvorrichtungen und ggf. Verkettungen beispielsweise von bedruckten Kartonbögen
einzustellen und einzurichten. Dabei können durchaus verwertbare Exemplare in relativ
großer Stückzahl gefahren werden, die zwar noch aus dem Einrichtbetrieb stammen, jedoch
den Qualitätsanforderungen durchaus genügen. In diesem Stadium wird wegen des langsameren
Laufes der Maschine wesentlich weniger Druckfarbe pro Zeiteinheit gebraucht als später
im Vollastbetrieb. Entsprechend unterschiedlich muß auch die Eindosierung erfolgen.
Es ist deshalb zweckmäßig, in diesen besonderen Fällen die Geschwindigkeit der Farbmischung
der Geschwindigkeit der Druckmaschine anpassen zu können. Das ist besonders einfach,
wenn die Dosiereinrichtungen, Kolbenpumpen oder Schneckenförderer sind, deren Hubanzahl
bzw. Grundgeschwindigkeit die Dosierung bestimmt. Diese können der Geschwindigkeit
der Maschine angepaßt werden, während ein proportionaler Schnellauf die Geschwindigkeitsanpassung
des Mischens besorgt.
1. Vorrichtung zur Beschickung eines Farbkastens an einer Druckmaschine mit einer
Farbe, die aus mehreren, in Behältern aufbewahrten Grundfarben in jeweils vorgegebener
Menge entnommen, gemischt und in den Farbkasten gegeben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Behälter (1) mindestens eine Dosiereinrichtung (2) nachgeordnet ist, daß
mindestens zwei Dosiereinrichtungen (2) mit einem Mischer (6) verbunden sind, daß
jeder Mischer (6) mit mindestens einem Farbkasten (10) zur Abgabe der gemischten Farbe
verbunden ist, und daß die die gemischte Farbe enthaltenden Bauteile der Vorrichtung
demontierbare Austauschartikel sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Mischer eine Anwärmzone vorgeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
gennzeichnet durch,
eine Anwärmung auf 25 bis 40° C.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß Anwärmzone und Mischer von einem Gehäuse umgeben sind, das die Farbe unter Luftabschluß
hält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse mit Innertgas gefüllt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 mit 4 oder 5,
gekennzeichnet durch,
eine Anwärmung auf 30 bis 50° C.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Mischer (6) und Farbkasten (10) ein Kühler angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet,
daß die demontierbaren Austauschartikel ganz oder teilweise aus recyclebarem Kunststoff
bestehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der recyclebare Kunststoff in wässriger, schwach alkalischer Lösung lösbar ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die demontierbaren Austauschartikel ganz oder teilweise Wegwerfartikel sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einfüllung der Farbe in einem Farbkasten (10) jeweils ein Mundstück (9) vorgesehen
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mundstück (9) entlang dem Farbkasten (10) beweglich geführt ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungen von Behältern (1), Dosiereinrichtungen (2), Mischern (6) und
Farbkästen (10) derart vernetzt sind, daß jedes Farbwerk einer Mehrfarbendruckmaschine
mit jeder möglichen Farbmischung versorgt werden kann, wobei steuerbare Ventile den
Farbfluß regeln.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Behälter (1) nur eine Dosiereinrichtung (2) nachgeordnet ist, und daß zwischen
der Dosiereinrichtung (2) und jeweils einem Mischer (6) eine Verzweigung der Farbleitung
mit steuerbaren, die Dosierung nicht beeinflussenden Ventilen angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die steuerbaren Ventile Kugelhähne sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosiereinrichtung volumetrisch dosiert.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosiereinrichtung gravimetrisch dosiert.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer (6) auf der einen Seite Anschlußtüllen (5) in der Anzahl der Behälter
(1) und auf der anderen Seite eine Anschlußtülle (7) zur Verbindung mit dem Mundstück
(9) trägt.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer (6) aus einem walkbaren Schlauchabschnitt besteht.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlauchabschnitt in einer Halterung einsetzbar ist, auf deren einen Seite
ein Widerlager und auf deren anderen Seite eine motorisch bewegbare Walkrolle (20)
angebracht ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Walkrolle (20) auf einer kreisabschnittförmigen Bahn bewegt, und daß
das Widerlager als kreisabschnittförmige Platte (27) ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Bewegungsrichtung der Walkrolle (20) die Anschlußtüllen (5) zur Verbindung
mit den Behältern (1) in einem dem Walkbereich entsprechenden Abstand zu der Anschlußtülle
(7), die zum Farbkasten (10) führt, liegen.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walkrolle (20) aus Scheiben (28) besteht, die zueinander einen Abstand aufweisen.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walkrolle mit einer schraubenlinienförmigen Rippe versehen ist und daß der
Farbzulauf des Mischers (6) zum Ablauf seitlich versetzt angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steigung der Schraubenlinie auf die Länge des Mischers derart abgestimmt ist,
daß die Walkrolle das Mischgut kontinuierlich in Rollrichtung der Walkrolle sowie
seitlich von Zulauf zum Ablauf fördert.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu der Walkrolle (20) eine Förderrolle (24) vorgesehen ist, die wahlweise
anstelle der Walkrolle (20) zur Entleerung des Mischers bewegbar ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer aus einem Zylinder (30) mit einem darin dichtend gleitenden Kolben
(31) besteht und daß die Anschlußtüllen (5,7) jweils an dem Zylinderboden bzw. an
dem Kolben (31) angebracht sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Zylinderboden und dem Kolben (31) eine Mischscheibe (33) bewegbar
geführt ist, deren Betätigungsstange (36) oder -stangen dichtend durch den Kolben
(31) oder den Zylinderboden hindurchgeführt sind.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Entleerung des Mischers der Kolben (31) motorisch in den Zylinder (30) hinein
beweglich antreibbar ist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Mischer (6) ein ferromagnetischer Körper, insbesondere ein Stab (50) enthalten
ist, der mit Hilfe eines außerhalb des Mischers (6) befindlichen Dauermagnetes (51)
oder Elektromagnetes bewegbar ist.
31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenraum des Mischers (6) ein im wesentlichen vom Wert 0 ausgehendes variables
Volumen umfaßt.
32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 25,27,28,30 oder 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Farbe zum Farbkasten (10) nicht durch eine Volumenverminderung des Mischers
(6), sondern infolge des aus den Dosiereinrichtungen in den Mischer geförderten Volumenstromes
strömt.
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar vor dem Mischer (6) in jeder Zuleitung von der zugeordneten Dosiereinrichtung
(2) ein Rückschlagventil bzw. ein sich bei einem vorgegebenen Minimaldurck öffnendes
Ventil angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach einem der vorhergenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß unmittelbar vor dem Mundstück (9) ein sich bei einem vorgegebenen Minimaldruck
öffnendes Ventil angeordnet ist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer (6) aus zwei parallel nebeneinander angeordneten und sich ganz oder
fast berührenden, sich gegenläufig an der Oberseite zueinander drehenden Walzen (60,61)
besteht, da die Grundfarben im Bereich eines Endes des Walzenpaares von oben im Berührungsbereich
(62) der Walzen (61,62) aufgebracht, unter Durchwalken zum anderen Walzenende gefördert
(63) und dort als Mischfarbe das Walzenpaar (60,61) verläßt (64).
36. Vorrichtung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (60,61) zur Förderung des Mischgutes zur Ablaufseite um einen Winkel
geneigt sind, welcher eine Fördergeschwindigkeit hervorruft, die ein optimales Mischergebnis
zuläßt.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (60,61) zur Förderung des Mischgutes in der Berührungslinie ineinandergreifende
schraubenförmige Profile aufweisen, die eine Förderung zur Ablaufseite hervorrufen.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (60,61) nur an einem Ende gelagert sind, wobei diese Lager (65,66)
so ausgebildet sind, daß die Walzen (60,61) zum Auswechseln leicht entnehmbar sind.
39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 38,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (60,61) mit einem auswechselbaren Überzug bedeckt sind.
40. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 39
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (60,61) von einem Gehäuse umgeben sind.
41. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse auswechselbar ist.
42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35 bis 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (60,61) beheizbar sind.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuleitungen zum Mischer (6) beheizbar sind.
44. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosiereinrichtung aus einer Kammer (40) mit einer darin beweglichen, in der
Bewegungslänge einstellbaren Trennscheibe (41) besteht, deren beiden durch die Trennscheibe
(41) getrennten Teilkammern jeweils mit einer Farbzuleitung (44) und einer Abflußleitung
(47) versehen sind.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Begrenzung des Verschiebeweges der Trennscheibe (41) eine Stellschraube (42)
vorgesehen ist.
46. Vorrichtung nach Anpruch 45,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellschraube (42) mit Hilfe eines Balges (43) von der Farbe getrennt ist.
47. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer (6) im Einflußbereich eines Ultraschallerzeugers angebracht ist.
48. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mischer (6) gesondert auf eine erhöhte Temperatur erwärmbar ist.
49. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Justierwerte der Dosiereinrichtungen und gegebenenfalls auch die jeweiligen
Mundstückpositionen und alle übrigen Einstellungen und Bewegunsgabläufe für eine Wiederholung
eines Auftrags abspeicherbar und abrufbar sind.
50. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischgeschwindigkeit und alle übrigen Bewegungen im Verhältnis zur Geschwindigkeit
der Druckmaschine einstellbar sind.
51. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 44 oder 47 bis 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosiereinrichtung aus einem Zylinder (70) mit Kolben (71) und einem Dreiwegeventil
(76) besteht, daß das Dreiwegeventil (76) mit dem Zylinder (70), einem Behälter (1)
und einem Mischer (6) verbunden ist, daß das Dreiwegeventil (76) zum Ansaugen des
Kolbens (71) die Leitung zum Behälter (1) öffnet und danach schließt und daß die Dosiermenge
durch Hub und Geschwindigkeit des Kolbens (71) einstellbar ist.