Die Erfindung betrifft einen Teil einer Druckmaschine, der eine Flüssigkeits-Sprühvorrichtung aufweist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine solche Flüssigkeits-Sprühvorrichtung für Druckmaschinen ist aus der DE-OS 28 26 135 bekannt und dient dort als Gummituchwaschvorrichtung. Kolbenpumpen saugen aus einem Flüssigkeitsbehälter eine bestimmte Dosiermenge an Flüssigkeit während eines Saughubes an und drücken sie anschließend während des Druckhubes in einen Speicher eines Düsenbalkens, aus welchem die Flüssigkeit anschließend durch einen Druckluftstoß über Düsenöffnungen des Düsenbalkens ausgestoßen und dabei auf einen zu waschenden Gummituchzylinder einer Druckmaschine gesprüht wird.
Statt durch Druckluft ist es gemäß einer anderen bekannten Sprühvorrichtung auch möglich, die Flüssigkeit durch den Druck der Kolbenpumpe aus den Düsenöffnungen einer Düsenvorrichtung zu drücken und dabei durch den Druck der Kolbenpumpe zu versprühen.
In der US-A-4 991 747 und in der US-A-5 192 006 sind handbetätigte Sprühvorrichtungen offenbart, welche Sprühflüssigkeit mit Hilfe einer Kolbenpumpe versprühen.
Die Flüssigkeits-Sprühvorrichtung nach der Erfindung eignet sich für beide Sprühtechniken. In bevorzugter Ausführungsform wird mit ihr die Flüssigkeit durch den Druck der Kolbenpumpe aus Düsenöffnungen der Düsenvorrichtung herausgedrückt und dabei durch den Druck der Kolbenpumpe versprüht.
Die Flüssigkeits-Sprühvorrichtung nach der Erfindung eignet sich zur Zufuhr von Wasser, flüssigem Waschmittel, Lösungsmittel oder einer Mischung davon oder von Druckprozeßflüssigkeit auf beliebige Teile in einer Druckmaschine, wie beispielsweise auf einen Gummituchzylinder, Druckplattenzylinder, Druckzylinder, auf Farbwerkswalzen, Feuchtwerkswalzen oder ein Waschtuch zum Waschen dieser Zylinder oder Walzen oder den Bedruckstoff. Der grundsätzliche Aufbau einer Druckmaschine ist beispielsweise aus der DE-OS 40 13 465 A1 bekannt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Nachtropfen und ein Verformen des Sprühstrahles zu einem in sich geschlossenen massiven Flüssigkeitsstrahl und dadurch erzeugte Feuchtigkeitsflecken und Flüssigkeitsstreifen auf einem mit der Flüssigkeit besprühten Objekt am Ende eines Druckhubes der Kolbenpumpe zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
Die in den Zeichnungen dargestellte Flüssigkeits-Sprühvorrichtung für Druckmaschinen enthält eine Kolbenpumpe 2; einen Flüssigkeitsbehälter 4 mit Flüssigkeit 6; eine Düsenvorrichtung 8; eine den Flüssigkeitsbehälter 4 mit einem Saugeinlaß 10 der Kolbenpumpe 2 strömungsmäßig verbindende Saugleitung 12; ein im Strömungsweg der Saugleitung 12 angeordnetes Pumpen-Einlaßventil 14 in Form eines in Strömungsrichtung zur Kolbenpumpe 2 hin öffnenden Rückschlagventils mit einer das Ventil in entgegengesetzter Strömungsrichtung in Schließstellung drängenden Druckfeder 16; eine einen Druckauslaß 18 der Kolbenpumpe 2 mit der Düsenvorrichtung 8 strömungsmäßig verbindende Druckleitung 20; ein im Strömungsweg der Druckleitung 20 angeordnetes Pumpen-Auslaßventil 22, welches in Strömungsrichtung von der Kolbenpumpe 2 zur Düsenvorrichtung 8 hin öffnet und in entgegengesetzter Schließrichtung von einer Druckfeder 24 in Schließstellung gedrängt wird.
Das Pumpen-Einlaßventil 14 kann entsprechend den Zeichnungen in der Saugleitung 12 oder am Pumpengehäuse 26 angeordnet sein. Das Pumpen-Auslaßventil 22 kann in der Druckleitung 20 oder am Pumpengehäuse 26 angeordnet sein. Das Pumpen-Einlaßventil 14 und das Pumpen-Aulaßventil 22 können in das Gehäuse 26 oder in einen Gehäusedeckel integriert sein, wie dies aus der DE-OS 41 36 265 A1 bekannt ist.
Die Düsenvorrichtung 8 enthält ein in Druckrichtung der Kolbenpumpe 2 öffnendes Rückschlagventil 28 mit einer das Rückschlagventil 28 in entgegengesetzte Richtung in Schließstellung drängenden Feder 30 und mindestens eine Düsenöffnung 32, welche sich über die Länge eines mit der Flüssigkeit zu befeuchtenden Druckmaschinenzylinders 34 erstreckt, oder eine Vielzahl von Düsenöffnungen 32, welche über die Länge des zu befeuchtenden Druckmaschinenzylinders 34 verteilt angeordnet sind.
Dem Pumpen-Auslaßventil 22 ist, in Richtung von der Kolbenpumpe 2 zum Pumpen-Auslaßventil gesehen, ein Zusatz-Ventil 36, 40 vorgeschaltet, welches schlagartig schnell schließt, wenn der Pumpenkolben 38 beim Druckhub seine Druckhub-Endstellung erreicht, welche in Fig. 1 dargestellt ist, und welches schlagartig schnell öffnet, wenn der Pumpenkolben 38 aus dieser Druckhub-Endstellung eine Saughubbewegung beginnt. Das Zusatz-Ventil 36, 40 besteht aus einem im Pumpengehäuse 26 den Druckauslaß 18 ringförmig umgebenden Ventilsitz 36 und einer ihm gegenüberliegenden Stirnfläche 40 des Pumpenkolbens 38 als ein Ventilteller, welcher den Ventilsitz 36 am Ende des Druckhubes des Pumpenkolbens 38 verschließt. Der Druckauslaß 18 und der Saugeinlaß 10 befinden sich nebeneinander in der gleichen Stirnwand 42 des Pumpengehäuses 26. Sie könnten auch anders angeordnet sein. Der Ventilsitz 36 bildet einen Anschlag, an welchem der Pumpenkolben 38 am Ende seiner Druckhubstrecke anliegt und welcher dadurch die Druckhubstrecke begrenzt.
Eine Steuereinrichtung 44, welche eine Mikroprozessorgesteuerte elektronische Steuereinrichtung sein kann, steuert den Pumpenkolben 38 derart, daß er beim Erreichen des Ventilsitzes 36 am Ende eines Druckhubes schlagartig schnell vom Ventilsitz 36 weg in entgegengesetzter Saughubrichtung bewegt wird. Ferner kann mit der Steuereinrichtung 44 die Saughubstrecke des Pumpenkolbens 38 und damit die Flüssigkeitsmenge eingestellt oder dosiert werden, welche der Pumpenkolben 38 bei einem anschließenden Druckhub durch die Düsenvorrichtung 8 über ihre Düsenöffnungen 32 auf den Zylinder 34 sprüht. Damit die während eines Förderhubes geförderte Flüssigkeitsmenge identisch ist mit der durch die Düsenöffnungen 32 versprühten Flüssigkeitsmenge ist es selbstverständlich erforderlich, daß die Druckleitung 20 durch einen oder mehrere vorangegangene Förderhübe des Pumpenkolbens 38 mit Flüssigkeit gefüllt wurde.
Fig. 1 zeigt die Flüssigkeits-Sprühvorrichtung, wenn der Pumpenkolben 38 in Richtung eines Pfeiles 46 eine Saughubbewegung ausführt. Durch diese Saughubbewegung des Pumpenkolbens 38 werden das Pumpen-Auslaßventil 22 und das Rückschlagventil 28 der Düsenvorrichtung 8 entlastet und sowohl durch die Saugwirkung des Pumpenkolbens 38 als auch durch ihre Druckfedern 24 und 30 geschlossen. In Schließstellung dieser Ventile überwiegt die Saugkraft des Pumpenkolbens 38 die Schließkraft der Feder 16 des Pumpen-Einlaßventils 14, so daß das Pumpen-Einlaßventil 14 geöffnet und Flüssigkeit 6 aus dem Flüssigkeitsbehälter 4 durch die Saugleitung 12 in das Pumpengehäuse 26 gesaugt wird.
Am Ende der vorbestimmten Saughubstrecke, welche ein Maß für die Flüssigkeits-Dosiermenge ist, wird die Kolbenbewegung umgekehrt und der Pumpenkolben 38 führt entsprechend einem Pfeil 48 einen Druckhub aus, bis er an dem im Pumpengehäuse 26 gebildeten Ventilsitz 36 des Zusatz-Ventils anliegt und ihn verschließt, wie dies Fig. 2 zeigt. Während des Druckhubes wird die zuvor angesaugte Flüssigkeit durch den Pumpendruck von der Düsenvorrichtung 8 in Form eines Sprühstrahles 50 auf den Druckmaschinenzylinder 34 gesprüht. Durch die Druckhubbewegung des Pumpenkolbens 38 wird das Pumpen-Einlaßventil 14 geschlossen und das Pumpen-Auslaßventil 22 und das Rückschlagventil 28 der Düsenvorrichtung 8 werden entgegen der Kraft ihrer Federn 24 und 30 geöffnet.
Der Ventilkörper 52 des Pumpen-Auslaßventils 22 ist mit einem Ventilstößel 54 versehen, welcher durch den im Pumpengehäuse 26 gebildeten Ventilsitz 36 hindurch eine Strecke 56 über diesen Ventilsitz 36 hinaus in das Pumpengehäuse 26 in Richtung zum Pumpenkolben 38 hin hinausragt, wenn der Ventilkörper 52 des Pumpen-Auslaßventils 22 sich in der in den Figuren 1 und 3 dargestellten Schließstellung befindet. Die über den Ventilsitz 36 hinausragende Stößelstrecke 56 kann gleich groß, kleiner oder größer sein als die Strecke, um welche der Ventilkörper 52 durch den vom Pumpenkolben 38 erzeugten Flüssigkeitsdruck während der Druckhubbewegung in Öffnungsrichtung bewegt wird.
Während der Druckhubbewegung des Pumpenkolbens 38, deren Ende in Fig. 2 dargestellt ist, dehnt sich die Druckleitung 20 aufgrund der Elastizität ihres Materials geringfügig aus. Diese Ausdehnung geht zurück und das Leitungsvolumen schrumpft entsprechend, wenn der Flüssigkeitsdruck am Ende des Druckhubes wegen der aus den Düsenöffnungen 32 entweichenden Flüssigkeit abfällt. Dies kann ein Nachtropfen von Flüssigkeit an den Düsenöffnungen 32 zur Folge haben, wenn keine besonderen Gegenmaßnahmen getroffen sind. Im vorliegenden Fall bestehen die Gegenmaßnahmen in dem Ventilstößel 54 und in dem Zusatz-Ventil mit dem Ventilsitz 36, welche je für sich ein solches Nachtropfen verhindern.
Der Ventilsitz 36 am, bezüglich des Druckhubes stromaufwärtigen Anfang des Druckauslasses 18 bewirkt, daß bei Erreichen des Druckhubendes der Pumpenkolben 38 schlagartig keinen Druck mehr auf die Flüssigkeit in der Druckleitung 20 ausüben kann. Sobald der Pumpenkolben 38 das in Fig. 2 dargestellte Druckhubende erreicht hat, wird er von der Steuereinrichtung 44 schlagartig schnell wieder vom Ventilsitz 36 weg in Saughubrichtung 46 bewegt, so daß sich in der Druckleitung 20 und in der Düsenvorrichtung 8 schlagartig schnell eine Druckentlastung einstellt und Flüssigkeit aus der Druckleitung 20 und der Düsenvorrichtung 8 durch das mittels des Stößels 54 offengehaltene Pumpen-Auslaßventil 22 hindurch in das Pumpengehäuse 26 zurückgesaugt wird. Dadurch kann auch bei einer dabei infolge der Druckentlastung entstehenden Kontraktion der Druckleitung 20 infolge der Druckentlastung keine Flüssigkeit aus den Düsenöffnungen 32 der Düsenvorrichtung 8 mehr ausgedrückt werden. Damit bei der anfänglichen Bewegung des Pumpenkolbens 38 in Saughubrichtung 46 das Pumpen-Auslaßventil 22 nicht schneller schließen kann als die Druckleitung 20 in das Pumpengehäuse 26 zurück entlastet werden kann, ist der Ventilstößel 54 vorgesehen, welcher bei einer Schließbewegung des Ventilkörpers 52 des Pumpen-Auslaßventils 22 am Pumpenkolben 38 solange anliegt und ein vollständiges Schließen des Pumpen-Auslaßventils 22 verhindert, bis der Pumpenkolben 38 die Saughub-Anfangsstrecke 56 entsprechend Fig. 3 zurückgelegt hat, welche gleich der Strecke 56 ist, um welche der Ventilstößel 34 bei geschlossenem Auslaßventil 22 über den Ventilsitz 36 des Zusatz-Ventils in das Pumpengehäuse 26 hineinragt. Dadurch hat die Druckleitung 20 während dieser Saughub-Anfangsstrecke 56 ausreichend Zeit, in ihr vorhandenen Flüssigkeitsdruck und Flüssigkeit in solcher Menge und Geschwindigkeit in das Pumpengehäuse 26 zurück abzubauen, daß eine Tropffreiheit an den Düsenöffnungen 32 sichergestellt ist. Die Schließkraft der Feder 16 des Pumpen-Einlaßventils 14 ist auf einen solchen Schließkraft-Schwellwert eingestellt, daß der vom Pumpenkolben 38 während der Saughub-Anfangsstrecke 56 erzeugte Unterdruck nicht ausreicht, das Pumpen-Einlaßventil 14 zu öffnen. Dieser Schließdruck-Schwellwert des Einlaßventils 14 kann im Bereich zwischen 0,3 und 1 bar liegen. Er liegt vorzugsweise bei 0,6 bar. Erst, wenn am Ende der Saughub-Anfangsstrecke 56 das Pumpen-Auslaßventil 22 schließt, wird die vom Pumpenkolben 38 durch seine Saughubbewegung erzeugte Saugkraft größer als die Schließkraft der Feder 16 des Pumpen-Einlaßventils 14, so daß dann dieses Pumpen-Einlaßventil 14 entgegen dem Druck seiner Feder 16 geöffnet wird und Flüssigkeit 6 aus dem Flüssigkeitsbehälter 4 in das Pumpengehäuse 26 gesaugt werden kann. Die Saughub-Anfangsstrecke 56, während welcher der Pumpenkolben 38 das Pumpen-Auslaßventil 22 durch den Ventilstößel 54 in Offen-Stellung hält, kann sehr klein sein. Die von der Kolbenpumpe 2 während eines Saughubes angesaugte Flüssigkeitsmenge ist um eine der Saughub-Anfangsstrecke 56 entsprechende Teilmenge kleiner als das vom Pumpenkolben 38 während eines vom inneren Ventilsitz 30 ausgehenden Saughubes im Pumpengehäuse 26 freigegebene Pumpenvolumen.
Der Ventilsitz 36 des Zusatz-Ventils steht über das Pumpengehäuse 26 in den Gehäuseinnenraum vor. Der Saugeinlaß 10 bleibt zum Gehäuseinnenraum hin auch dann offen, wenn der Pumpenkolben 38 am Ventilsitz 36 des Zusatz-Ventils anliegt, wie dies Fig. 2 zeigt.