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Dokumentenidentifikation DE69302465T2 12.09.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0607574
Titel Farbkasten
Anmelder Fit Group, Inc., Quakertown, Pa., US
Erfinder DeNicola, Christain, Hampton, New Jersey 08827, US;
Martino, Alesandro, Roselle Park N.J. 07204, US
Vertreter Raffay & Fleck, Patentanwälte, 20249 Hamburg
DE-Aktenzeichen 69302465
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.12.1993
EP-Aktenzeichen 931201842
EP-Offenlegungsdatum 27.07.1994
EP date of grant 01.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.09.1996
IPC-Hauptklasse B41F 31/02

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprühvorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen eines flussigen Stoffgemisches, wie z.B. Tinte, auf die Mantelfläche einer sich drehenden Farbhebewalze, z.B. in einer Flexodruckvorrichtung.

Solch eine Sprühvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der Lehre der EP-A-0 499 382 bekannt geworden.

Die EP-A-0 499 382 zeigt eine Abstreichmesseranordnung, die beim Flexodruck verwendet wird, bei der sich die Anordnung auf einem Stützrahmen schwenkt, indem ein Luftrohr 68 aufgeblasen wird. Allerdings zeigt sie keine der oben beschriebenen Merkmale. Es gibt keinen Kunststoffgrundkörper mit abstützender Verstrebung, keine Luftzylinder und kein inneres Abwaschsystem. Es gibt dort Enddichtungen, jedoch sind diese nicht aus einem dreischichtigen Verbundmaterial zusammengesetzt. Diese Dichtungen besitzen ein Fettschmiermittel. Es gibt keine getrennten Mittel, um das Schmiermittel zu den Dichtungen zu bringen.

Es ist im Stand der Technik gut bekannt, eine flüssige Substanz auf eine sich bewegende Materialbahn aufzutragen. Insbesondere muß bei der Drucktechnik Tinte aus einem Lagerbehälter zu einer Reihe von Farbhebewalzen mittels eines Farbkastens bewegt werden. Bei der Verfahrensweise des Flexodrucks ist es bekannt, farbige Tinten oder Druckerschwärzen auf eine Bahn eines sich bewegenden Substrats, wie z.B. Papier, mit sich drehender überführungs- oder Aniloxwalzen aufzutragen und die Tinte oder Druckerschwärze einheitlich und in einer abgemessenen Menge auf eine solche Rolle mittels einer Farbsprühvorrichtung aufzutragen. Von der Walze wird die Farbe auf einen Plattenzylinder übertragen und danach auf das zu bedruckende Material. Sprühvorrichtungen umfassen generell einen Kanal, der sich über die Länge der Hebe- bzw. Transferwalze erstreckt und in Kontakt mit ihrer Mantelfläche ist. Eine abgestimmte Menge an Farbe wird kontinuierlich zum Farbkasten geliefert und danach vom Farbkasten auf die Walze, wobei überschüssige Farbe vom Farbkasten zu einem Lagerbehälter für die Farbe zurückgeführt wird. Ein Abstreichmesserpaar erstreckt sich in Langsrichtung auf jeder Seite des Kanals. Die Abstreichmesser sind in Richtung zur Hebewalzenfläche gewinkelt und dienen beide dazu, den Kanal gegenüber der Walze abzudichten und einen einheitlichen Film der Überzugsflüssigkeit auf der Hebewalzenfläche auszubilden. Während sich die Walze im Hinblick auf den Farbkasten dreht, werden mikroskopische Zellen, die auf der Walze eingraviert sind, mit Farbe gefüllt. Die Abstreichmesser streichen überschüssige Farbe von der Walze und lassen einen einheitlichen Farbfilm quer über die Walze zurück. Die Messer wirken dann als Farbdichtung zwischen dem Grundkörper und der Walze. Die Anordnung besitzt ebenfalls einige Mittel, um den Kanal an seinen Enden abzudichten, so daß die Farbe nicht aus den Seiten der Sprühvorrichtung austritt. Diese Art des Überzugssystems wird insbesondere beim flexografischen und Gravierdruck, sowie Überzugsaufbringvorrichtungen bei unterschiedlichen Industrieverfahren verwendet.

Sprühvorrichtungen sind ihrer Art nach im Stand der Technik bekannt. Die US-Patente 4,026,210 und 5,027,513 offenbaren eine Druckvorrichtung, die ein Abstreichmesser besitzt, das aus Stahl und Teflonpolymer besteht. Die US-Patente 4,821,672, 5,125,341 und 4,590,855 offenbaren die verschiedenen Arten der Enddichtungen, die bei Sprühvorrichtungen nützlich sind. Das US-Patent 5,003,877 offenbart einen Farbschreiber, der Dämme besitzt, die die Farbe auf einen besonderen Bereich der Walzen beschränken, wobei Wasser als schmierendes Strömungsmittel eingesetzt wird. Das US-Patent 3,186,339 zeigt eine Vorrichtung, wo unter Druck stehendes Strömungsmittel eingesetzt wird, um eine Anzahl von Kolben zu bewegen, damit ein Abstreichmesser gegen eine Walze gedrückt wird. Das US-Patent 4,463,675 zeigt eine weitere Vorrichtung, die einen Strömungsmitteldruck einsetzt, der auf eine Anzahl von Zylindern ausgeübt wird, um ein Messer gegen eine Walze zu drücken. Die US-Patente 4,906,335 und 4,789,432 lehren ein Auftragsmittel für Strömungsmitteldruck, das betätigt wird, um ein Messer gegen eine Walze zu drücken, wobei mit Flüssigkeit gefüllte Rohre eingesetzt werden, um eine winkelmäßige Einstellung zu erzielen. Das US-Patent 4,461,211 zeigt Fluiddruckmittel, um eine Farbschreibanordnung einschließlich Messern gegen eine Walze zu drücken. Das US-Patent 5,003,877 offenbart eine Pumpfarbzufuhr und eine Wasserwäsche, die den Farbschreiber säubert. Die Waschflüssigkeit wird eher durch die Farbzufuhrleitungen als durch die Düsen in der Abstreichmesseranordnung geführt. Die US-Patente 5,085,144 und 5,058,502 zeigen, wie Farbe zu den Sprühvorrichtungen geliefert wird. Das US-Patent 4,040,457 offenbart Sprühdüsenanordnungen mit Druckanfeuchtem, die während des Offsetdrucks verwendet werden, die jedoch nicht verwendet werden, um die Sprühanordnungen zu säubern. Das US-Patent 4,796,528 zeigt eine Farbsprühvorrichtung mit Bereichstrennern, damit gleichzeitig unterschiedliche Farben eingesetzt werden können.

Ein wichtiger Faktor für den wirksamen Abstrich ist die Aufrechterhaltung der Steuerung der Abstrichmesser. Dabei müssen die Messer in einem einheitlichen Messerwinkel und Druck über ihre gesamte Länge an einer Kontaktlinie gehalten werden, wobei sich die Übertragungszylinder drehen. Wenn der Messerwinkel inkorrekt wird, wird die Abstreichwirkung und auf diese Weise auch der Druck, schlecht. Übermäßiger Messerbelastungsdruck beschleunigt ferner die Abnutzung sowohl des Messers als auch der Walzenfläche und steigert die Reibung, was zu einer vorzeitigen Walzenabnutzung führt. Ein Grund für die Schwierigkeit mit der Steuerung der Abstrichmesser liegt darin, daß die Sprühvorrichtung eine beträchtliche Masse besitzt, da sie aus einem Metallblock hergestellt ist, üblicherweise aus Aluminium gegossen, mit einem stromlos aufgetragenen Nickelüberzug als Korrosionswiderstand. Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem gelöst durch eine Sprühvorrichtung, die aus leichtgewichtigen, polymeren Kunststoffmaterialien zusammengesetzt ist, die leichter zu steuern sind als feste Metallzusammenbauten. Das Gewicht einer erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung besitzt typischerweise lediglich ein Drittel des Gewichts der Sprühvorrichtungen des Standes der Technik. Die Leichtigkeit des Gewichts des Zusammenbaumaterials besitzt jedoch den Nachteil der Verringerung der Steifheit der Messeranordnung. Dieses führt zu einem Verbiegen der Sprühvorrichtung, wodurch die Messer die Tendenz besitzen, quer über die Länge der Walzenfläche ungleichmäßig zu sein. Dieses Flexibilitätsproblem wird gelöst, ohne die Leichtigkeit des Gewichts zu opfern, indem eine Sprühvorrichtung mit einem starren Metallrückgrat vorgesehen sind. Ein wichtiges, zusätzliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Sprühanordnung manuell eingestellt werden kann, ohne daß separate Werkzeuge verwendet werden müssen. Die vorbekannten Sprühvorrichtungen sind kompliziert einzustellen und deshalb neigen industrielle Unternehmen dazu, Ersatzsprühvorrichtungen zur Hand zu haben, um sie auf den Überzugsmaschinen zu ersetzen. Tatsächlich sind die Ersatzsprühvorrichtungen unabhängig von der Beschichtungsmaschine eingestellt und werden anschliessend am Beschichter befestigt. Dieser Ersatz führt zu einer erheblichen Ausfallzeit sowie zu hohen Kosten hinsichtlich der Extrasprühvorrichtungen. Zusätzlich gehen lose Werkzeuge leicht verloren. Im Gegensatz dazu sind die werkzeuglosen Sprühvorrichtungen dieser Erfindung mit der Hand ohne separate Werkzeuge einstellbar. Dieses ermöglicht eine schnelle Bereitstellung der Sprühvorrichtung durch eine einfache Einstellung, während sie noch an der Beschichtungsmaschine befestigt ist. Produktionszeitausfälle werden so minimiert. Die entstandene Sprühvorrichtung ist leichtgewichtig, starr, korrosionswiderstandsfähig und läßt sich leicht säubern und warten, ohne daß Werkzeuge verwendet werden. Die Erfindung liefert eine verbesserte Sprühvorrichtung, deren zusätzliche Verbesserungsmerkmale im folgenden diskutiert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung und zeigt ihre Verwendung mit einer Aniloxwalze.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Sprühvorrichtung.

Fig. 2A zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der in Fig. 2 gezeigten Sprühvorrichtung.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Sprühvorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine Rückansicht der Sprühvorrichtung, die das Sprühvorrichtungsgestell und die Verstrebungen aufreißt.

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 2 gezeigten Sprühvorrichtung entlang der Linie B-B.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht der Sprühvorrichtung der Fig. 2 entlang der Linie A-A.

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht der Sprühvorrichtung der Fig. 2 entlang der Linie D-D.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht der Sprühvorrichtung der Fig. 2 entlang der Linie C-C.

Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Erfindung und zeigt eine Querschnittsansicht der Luftzylinder, die in der Sprühvorrichtung verwendet werden.

Fig. 9a zeigt einen vergrößerten Teil der Ansicht der Fig. 9.

Fig. 10 ist eine Seitenansicht der Sprühvorrichtung der Erfindung und zeigt das Endabdichtungsschmiersystem.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf eine radiale Verbundflächendichtung in schematischer Form.

Die Erfindung sieht ferner eine Sprühvorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen eines flüssigen Stoffgemisches auf die Mantelfläche einer sich drehenden Übertragungs- oder Farbhebewalze vor, umfassend: einen länglichen Grundkörper mit einem konkaven Kanal, der an einer Seite des Grundkörpers entlang der Längsseite desselben verläuft, und ein Paar Abstreichmesser, die durch Klemmvorrichtungen abnehmbar an den gegenüberliegenden Seiten des besagten Kanals befestigt sind und die den Kanal verlängern. Die Messer können so angebracht werden, daß sie die Manteloberfläche der Farbhebewalze berühren. Ein Paar radialer Dichtungen sind am Grundkörper an den gegenüberliegenden Enden des Hohlraums so befestigt, wobei die radialen Dichtungen so positioniert sind, daß sie eine elastische Trennwand zu den Enden der Abstreifmesser bilden. Die radialen Dichtungen besitzen eine abgerundete Kantenfläche, die so geformt ist, daß sie komplementär mit der Manteloberfläche der Farbhebewalze einen Dichtungseinsatz bildet. Die radialen Dichtungen, die Abstreichmesser und der konkave Kanal bilden eine abgeschlossene Kammer, wenn sie gegen die Farbhebewalze anliegen. Eine Vielzahl von Waschdüsen ist entlang des Kanals angeordnet, die eine Waschlösung in den Kanal hineinsprühen können. Innere Verteiler, die zum Grundkörper führen, um die Waschmittellösung zu den Düsen zu führen, gemeinsam mit Mitteln zur Abgabe einer gesteuerten Menge der Waschlösung unter Druck über den Verteiler und durch die Düsen. Eine schwenkbare Stützvorrichtung, die die Sprühvorrichtung lagert, ist vorgesehen und dazu in der Lage, den Grundkörper an die Farbhebewalze anzudrücken und von ihr wegzudrükken. Mittel sind vorgesehen, den Kanal mit dem flüssigen Stoffgemisch zu versorgen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung und demonstriert ihren Einsatz mit einer sich drehenden Farbhebe- bzw. Übertragungswalze, wie z.B. eine Aniloxwalze, die üblicherweise im Flexodruck verwendet wird. Die Vorrichtung oder der Zusammenbau wird gezeigt, wie sie einen länglichen Grundkörper oder Gestell 2 umfaßt, das aus einem leichtgewichtigen, im wesentlichen inerten, nachgiebigen Polymerkunststoffmaterial, wie z.B. hochdichtes Polyethylen, zusammengesetzt ist. Mit inert ist ein Material gemeint, das korrosionswiderstandsfähig ist durch die Bestandteile der Stoffe, die auf die Farbhebewalze aufgetragen werden, wie z.B. flexographische Farben, sowie Waschstoffe. Ein leichtgewichtiger Grundkörper besitzt die Tendenz, sich unter Belastung zu verbiegen, weshalb die Rückseite des Grundkörpers oder Gestells über ihre Gesamtlänge von einer starren Verstärkungsstrebe 4 getragen wird, die vorteilhafterweise aus Stahl besteht, um zusätzliche Festigkeit vorzusehen. Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist die Verstärkungsstrebe am Kunststoffgestell über ihre Gesamtlänge durch eine Reihe von Bolzen 5 fixiert. Die Vorderseite des Gestells besitzt einen konkaven Kanal 6, der über seine Gesamtlänge ausgebildet ist. Die Auftragszusammensetzung, wie z.B. die Flexofarbe, wird zur Sprühvorrichtung in diesem Kanal geliefert. An jeder Seite des Kanals ist ein Abstreichmesser 8. Die Abstreichmesser sind so ausgestaltet, daß sie gegen eine sich drehende Aniloxrolle 10 derart anliegen, daß, wenn die Farbe in den Kanal 6 geführt wird, sie auf die Fläche der Walze 10 aufgetragen und die überschüssige Farbe durch die Abstreichmesser 8 abgestrichen und zum Kanal zurückgeführt wird. Die Abstreichmesser sind durch Klemmstangen 12 an Ort und Stelle fixiert, die sich über die Gesamtlänge des Grundkörpers erstrecken. Die Klemmstangen sind über ihre Gesamtlänge durch eine Reihe von Handknöpfen 14 befestigt. Wie am besten aus Fig. 1, 3 und 4 ersichtlich, sind diese Knöpfe 14 handdrehbare, mit Gewinde versehene Schäfte, die durch den Grundkörper bzw. das Gestell 2 hindurchverlaufen und an den- bzw. dasselbe angrenzen, mit den Klemmstangen 12 derart in Eingriff stehen, daß, wenn die Knöpfe festgezogen werden, sie die Klemmstangen gegen die Abstreichmesser ziehen und die Messer an Ort und Stelle halten. Dieses ist eine wichtige Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, da diese Anordnung einen schnellen Ersatz der Abstreichmesser ohne Werkzeuge erlaubt. Wie am besten aus Fig. 9 ersichtlich, ist jedes Abstreichmesser 8 über seine gesamte Länge an einer kontinuierlichen Stufe an der Stelle 17 angeordnet. Dieses ist eine bedeutende Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, da diese Anordnung eine schnelle, positive Positionierung des Abstreichmessers gestattet. An der Basis jedes Abstreichmessers ist ein verzichtbarer Abnutzungsstreifen 16 vorgesehen, der dazu beiträgt, Schaden am Kunststoffgrundkörper zu verhinderen, wenn Metallabstreichmesser eingesetzt werden. Der Abnutzungsstreifen kann aus einem nachgiebigen Kunststoffmaterial, wie z.B. einem Polyethylenstreifen, bestehen, der in einer Nut über die Länge des Gestells an den Grundflächen der Abstreichmesser angeordnet ist. Ein Dichtungspaar 20, das vorteilhafterweise aus einem Elastomer hergestellt worden ist, wird ebenfalls in Nuten entlang der Länge des Gestells angeordnet, wobei die Dichtungen gegen jede Seite der Abstreichmesser anliegen. Diese Dichtungen verhindern, daß Farbe nach unten hinter die Grundfläche der Abstreichmesser durchsikkert. Wie es am besten in den Fig. 1 und 7 gezeigt wird, müssen die Enden des Farbkanals 6 an ihren Enden abgedekkelt sein, um zu verhindern, daß Farbe aus seinen Seiten hinausläuft. In dieser Hinsicht grenzt an jedes Ende des Kanals eine radiale Dichtung 22 an, die mit einem Enddichtungshalter 24 an Ort und Stelle gehalten wird, der am Gestell an jedem Ende des Kanals befestigt ist. Die Enddichtungshalter besitzen einen geschlitzten Schnitt, die eine Passung zwischen der Dichtung und dem Halter aufrechterhalten, wodurch die Dichtung an Ort und Stelle gehalten wird. Die Radialdichtungen können einfach ersetzt werden, indem sie aus dem Halter herausgezogen werden, ohne daß irgendwelche Werkzeuge benötigt werden. Die Enddichtung ist im Aufbau radial, d.h. sie besitzt eine abgerundete Vorderkante, die im wesentlichen den gleichen Radius wie die Aniloxwalze besitzt, so daß sie im Gebrauch an die Walze angrenzt. Dieses ist am besten aus Fig. 1 ersichtlich. In einer Ausführungsform ist diese Radialdichtung ein kostengünstiges, geschlossenzelliges Polyethylenschaummaterial, das so geschnitten wird, daß es dem Profil der Aniloxwalze und der Kontur des Grundkörpers und den Abstreichmessern paßt. In der bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 11 gezeigt wird, ist die Radialdichtung 22 ein dreigliedriger Verbund eines geschlossenzelligen, nicht absorbierenden Schaumelastomers 21, wie z.B. Polyethylenschaum, auf jeder Seite eines Filzpolsters 23. So ein Material sieht eine exzellente Dichtung zwischen der Walze, der Grundkörperkammer und den Abstreichmessern aufgrund seiner Nachgiebigkeit vor. Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird die Radialdichtung 22 gezeigt, wie sie mit dem Enddichtungshalter 24 an Ort und Stelle gehalten wird. Der Enddichtungshalter ist am Gestell 2 mittels Schrauben 25 befestigt. Die Radialdichtungen werden mit Schmierwasser oder dem Lösungsmittelgemisch beliefert, das unter Druck kontinuierlich oder in regelmäßig pulsierenden Intervallen aus einem Schmiermittelnachschubkanal 19 geliefert wird, der ein Verteiler innerhalb des Gestells 2 ist. Der Schmiermittelnachschub wird zum Schmiermittelbehälter 29 geführt und tritt durch die Radialdichtung im Sinne der Dochtschmierung hindurch. Eine Leckage zwischen der Schmiermittelbeschichtung und der Enddichtung wird durch eine geeignete Dichtung zwischen den beiden verhindert. Das Schmiermittel wird zur radialen Verbunddichtung geführt, mit dem Ergebnis, daß die Reibung zwischen der Dichtung und der Farbhebewalze wesentlich verringert wird. Dieses stellt eine wirksame Dichtung zwischen der Farbsprühvorrichtungskammer, den Abstreichmessern und der Aniloxwalze dar und sieht eine preiswerte, austauschbare Dichtung, mit einer sehr viel größeren Lebenserwartung als bei den gegenwärtig verwendeten Dichtungen vor. In der bevorzugten Ausführungsform sieht ein zyklisierter Impuls des unter Druck stehenden Schmiermittels eine ausreichende Schmierung vor. Ein derart geschmiertes System verringert die Abriebeigenschaften von Farben an den Enddichtungen und verringert die Abnutzungseigenschaft der Farben auf der Aniloxrolle an der Enddichtung. Die auf die Radialdichtungen aufgetragene Schmierung unterbricht jeglichen Farbstau an der Dichtung selbst. Dieses ist wichtig, da die trockenen Flexofarben sehr abschleifend wirken. Solch eine geschmierte Radialdichtung bleibt im wesentlichen unbeeinträchtigt durch die Rotation oder Geschwindigkeit der Walze. Ein unter Druck stehender Schmiermittelzyklus minimiert die Schmiermittelmenge, welche erforderlich ist, um die Dichtung ausreichend zu schmieren, so daß die gewünchte Lebenserwartung der Dichtung erhalten wird. Durch Verringerung der Schmiermittelmenge werden ebenfalls jegliche Verdünnungseffekte minimiert, die die Schmierung auf die Viskosität der Farben hat. Zusätzlich wird der Ersatz oder Austausch der Abstreichmesser erleichtert, da die bisherigen Enddichtungen erfordern, daß der Betreiber die Abschleifmesser auf ihre exakte Längen zuschneidet, damit die Dichtungen wirksam sind. Dieser Aufbau beinhaltet die Abstreichmesserkonfiguration in der Dichtung, so daß deshalb keine genauen Toleranzen erforderlich sind.

Im Stand der Technik war es problematisch, Abstreichmesser unterschiedlicher Dicke zu verwenden, so daß separate Abstreichmesserhalter erforderlich waren. Diese Erfindung sieht im wesentlichen einen universellen Abstreichmesserhalter vor. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird, wenn eine Seite der Klemmstangen 12 gegen die Abstreichmesserenden drücken, ein Spalt zwischen dem Grundkörper 2 und dem anderen Ende der Klemmstangen gebildet. Um zu verhindern, daß die Klemmstangen verkantet werden, wird ein Abstandsstreifen 26 zwischen dem Grundkörper und den Klemmstangen vorgesehen. Wie in Fig. 7 gezeigt wird, stellt der Teil 27 einen Anordnungsstift für das Abstandsstück dar. Der Grundkörper und die Klemmstange zusammen mit den Abstandsstreifen sind dazu in der Lage, unterschiedliche Dicken der Abstreifmesser aufzunehmen. Eine unterschiedliche Dicke der Abstreifmesser kann eingesetzt werden, indem einfach die Abstandsstreifen im Zusammenbau verändert werden. Die Abstandsstreifen können aus den gleichen Materialien zusammengesetzt sein, wie sie für die Abstreifmesser geeignet sind.

Bezugnehmend auf Fig. 1 wird der Sprühvorrichtungsgrundkörper durch den Gesamtauftrags- oder Druckapparat mittels einer feststehenden Drehachse 28 gelagert. Die Drehachse 28 erstreckt sich parallel zum Grundkörper über seine Länge. Die Drehachse trägt das Gewicht der Sprühvorrichtung und schwenkt den Zusammenbau alternativ auf die Farbhebelwalze zu und von ihr weg. Eine Verbesserung, die die vorliegende Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besitzt, liegt darin, daß die Sprühvorrichtung auf der Drehachse mittels einer Anordnung von Luftzylindern gelagert ist, die zwischen dem Grundkörper und der Drehachse positioniert sind. Im Stand der Technik haben die Betreiber eine Sprühvorrichtung positioniert, indem sie sie auf einer Drehachse schwenken, bis die Messer die Aniloxwalze berühren. Dieses ist nachteilig, da die exakte Positionierung der Messer schwierig ist und die Blätter dazu neigen, sich ungleichmäßig abzunutzen. Dies trifft insbesondere auf sämtliche schwerwiegenden Metallsprühvorrichtungen zu. Die vorliegende Erfindung lagert die Sprühvorrichtung auf der Drehachse durch dazwischenliegende Luftzylinder 30. Diese Zylinder poitionieren die Messer unabhangig in unbegrenzt variablen Positionen entlang der Länge des Grundkörpers. Wie es am besten in den Fig. 9 und 9a zu sehen ist, umfassen die Luftzylinder 30 eine Kolbenanordnung 32, die durch gesteuerte Luftzufuhr 31 beschickt wird. Die Kolbenanordnung 32 drückt den Grundkörper der Sprühvorrichtung oder zieht ihn zurück, wodurch die Abstreichmesser mit der Aniloxwalze in Berührung treten. Dieses schafft eine selbstkompensierende Abnutzung der Abstreichmesserspitze und Herstellungstoleranzen, da der Druck variabel auf die oberen und unteren Abstreichmesser unabhängig ausgeübt wird. Das Ergebnis ist eine längere Lebensdauer des Messers. Dieses System ermöglicht den Betreibern, die genauen Einstellungen des Grundkörpers zu wiederholen. Die Luft von der Luftzufuhr 31 drückt das sphärische Lagerstangenende 33 gegen den Grundkörper 2, wenn sie aktiviert wird. Das sphärische Lagerstangenende 33 ist an einem sphärischen Lager 35 befestigt. Durch das sphärische Lager 35 wird ein Sechskantbolzen 37 befestigt, der mit seinem anderen Ende mit einer Laufbuchse 39 verbunden ist, die in einer Bohrung innerhalb des Lagerblocks 41 gleitet. Wenn Luft aus der Luftzufuhr 31 das sphärische Lagerstangenende 33 drückt, ist das sphärische Lagerstangenende frei, sich in linearer Weise hin zum Grundkörper 2 oder von ihm weg zu bewegen, innerhalb des Freiheitsausmaßes, daß durch die Zylinderbohrungsendkappen vorgegeben wird. Das Ausmaß solcher Bewegung kann sich verändern, während die Laufbuchse 39 innerhalb ihrer Bohrung sich verschiebt. Fig. 9 zeigt eine Querschnittsansicht von einem Luftzylinder, jedoch ist ein weiterer, angreznzend positioniert und noch zwei weitere sind weiter unten entlang der Strebe angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform sind vier Luftzylinder zwischen der Drehachse und der Strebe befestigt, und schaffen eine Sprühvorrichtung, die im wesentlichen frei gegen die Farbhebewalze schwebt. In der bevorzugten Ausführungsform der vier Luftzylinder sehen diese eine pneumatische Schubbelastungsanordnung an vier Eckpunkten vor. Diese Anordnung ist am besten aus Fig. 4 ersichtlich. Die Stangenenden und sphärischen Lager, die im Zusammenhang dieser Erfindung nützlich sind, umfassen solche, die von der Heim Division of Incom International, Inc., aus Fairfield/ Connecticut kommerziell erhältlich sind.

Luftregulatoren an sowohl den oberen und unteren Sets der Luftzylinder verleihen dem Betreiber die Fähigkeit, den Abstreichrnesserandruck genau zu steuern. Die Strebe 4 dient als Befestigungsfläche für die Luftzylinder 30. Durch diese Anordnung der Luftzylinderbefestigung, liegt der Grundkörper mit Spiel gegen die Farbhebewalze an und ist deshalb im wesentlichen selbsteinstellend.

Bezugnehmend auf Fig. 6 wird Farbe oder ein anderer Beschichtungsstoff zum Kanal 6 des Grundkörpers über innere Farbnachschuböffnungen 36 geliefert. Überschüssige Farbe oder Beschichtungsstoff kehrt zu einem Beschickungsbehälter durch Überflußkanäle 38 zurück, die ebenfalls im inneren des Grundkörpers vorliegen. Farbe kann aus dem Grundkörper über Kanäle 43 mittels zugespitzter Farbabzugsleitungen 40 abgelassen werden, wie es in Fig. 2A ersichtlich ist. Dieses verhindert, daß stillstehende Farbe zurückbleibt. Dieses führt ferner zu einem automatischen Farbrückkehrsystern, das sicherstellt, daß der Sprühkanal immer mit Farbe gefüllt ist. Falls es gewünscht wird, kann ein durchsichtiges Fenster an der Überflußöffnungsstelle vorgesehen werden, so daß der Betreiber bestätigen kann, daß die Sprühkammer mit Farbe gefüllt ist. Pneumatisch betätigte Farbentleerungsventile 39, wie sie im weggebrochenen Abschnitt der Fig. 6 gezeigt werden, werden an jedem Ende der Sprühvorrichtung angeordnet, um ein schnelles und wirksames Mittel zur Steuerung der Rückkehr der Farbe aus der Farbkammer zum Lagerbehälter über Farbrückkehr- und Farbentleerungen vorzusehen. Die Farbentleerungsventile 39 werden durch eine Luftzufuhr angetrieben, die durch den Kanal 34 vorgesehen ist.

Ein zusätzliches Problem im Stand der Technik beim Auftragen der Stoffe auf die Aniloxwalzen war die Schwierigkeit der Säuberung der Sprühvorrichtung. Gegenwärtig erfordert die Säuberung ein erhebliches Ausmaß an Betriebszeit und Reinigungsstoffe und häufig den Abbau der Sprühvorrichtung aus ihren Lagern. Die vorliegende Erfindung verbessert dieses Erfordernis durch Vorsehen eines Mittels zum schnellen, wirksamen und automatischen Ab- und Auswaschen der Sprühvorrichtung. Der Grundkörper ist mit einem inneren Waschsystem versehen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besitzt die Basis des Kanals 6 eine Reihe innerer Sprühdüsen 42. Mittels dieser Düsen wird der Nachschub einer Waschlösung automatisch zur Sprühvorrichtung geführt. Die Düsen 42 vernebeln und sprühen eine abgemessene Menge an Waschflüssigkeit unter Druck über sämtliche Teile der Vorrichtung bzw. des Zusammenbaus. Es hat sich als äußerst vorteilhaft herausgestellt, daß die Düsen 42 in mindestens zwei Reihen über die Gesamtlänge des Kanals angeordnet und beabstandet sind, so daß die Düsen in einer Reihe versetzt oder gestaffelt sind, eher als daß sie direkt den Düsen in der nächsten Reihe gegenüberliegen, wie es in Fig. 2 gezeigt wird. Dieses bewirkt ein sich überkreuzendes Sprühmuster, das die Sprühvorrichtung wirksam säubert. Es hat sich herausgestellt, daß, wenn die Düsen direkt einander gegenüberliegen, ihre Sprühmuster sich gegenseitig stören und die Säuberung nicht effektiv ist. Die vorliegende Methode ist besonders effektiv für die Säuberung der Unterseite der Abstreichmesser. Bisher ist es notwendig gewesen, die Messer vom Grundkörper zu entfernen, um die Unterseite der Messer zu säubern. Wie es am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, werden die inneren Düsen 42 mit Wasser oder einer Reinigungslösung über innere Verteiler 44 beschickt. In der bevorzugten Ausführungsform sind Verteilerdichtungen 46 an den Stellen angeordnet, wo der äußere Wassernachschub in den Verteiler eintritt. Die Reinigungslösung wird von einer äußeren, unter Druck stehenden Quelle, über die Nachschuböffnungen 48 zum Verteiler geführt. Durch Verwendung des vorliegenden Auswaschsystems kann eine 65 inch (165,1 cm)- Sprühvorrichtung automatisch und wirksam mit etwa 1,5 Gallonen (6,82 Liter) Wasser in etwa drei Minuten gereinigt werden. Ein elektronisch-, analog- oder digital-logikgesteuerter Waschzyklus gestattet die automatische Steuerung der Waschzyklen. Dieses umfaßt die automatische Betätigung der Entleerungsventile in der Sprühvorrichtung, damit Farbe zu den Vorratsbehältern zurückkehrt, die automatische Ventilsteuerung des Abwassers zu den Lagertanks und die Kalkulierung unter Druck stehender Wassereinspritzungen in besonderen Intervallen, um die Verwendung des Wassers während des gesamten Zyklusses zu minimieren. Am Ende des Zyklus können sämtliche Ventileinstellungen in ihren Ursprungszustand zurückkehren. Die abgeschrägt verlaufenden Farbentleerungen dienen ferner dazu, Abwasser während des Waschzyklusses zu entfernen.


Anspruch[de]

1. Sprühvorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen eines flüssigen Stoffgemisches auf die Mantelfläche einer sich drehenden Farbhebewalze, umfassend:

(a) einen länglichen Grundkörper mit einem konkaven Kanal, der an einer Seite des Grundkörpers entlang der Längsseite desselben verläuft;

(b) ein Paar Abstreichmesser, die durch Klemmvorrichtungen abnehmbar an den gegenüberliegenden Seiten des besagten Kanals befestigt sind und die den besagten Kanal verlängern, wobei die besagten Messer so angebracht werden können, daß sie die Manteloberfläche der Farbhebewalze berühren; und

(c) ein Paar radialer Dichtungen, die am besagten Grundkörper an den gegenüberliegenden Seiten des besagten Hohlraums so befestigt sind, daß sie eine elastische Trennwand zu den Enden der besagten Abstreichmesser bilden, wobei die besagten radialen Dichtungen eine abgerundete Kantenfläche haben, die so geformt ist, daß sie komplementär mit der Manteloberfläche der Farbhebewalze einen Dichtungseinsatz bildet; und

(d) radiale Dichtungen, Abstreichmesser und konkaven Kanal dergestalt, daß sie bei der Positionierung an die Farbhebewalze eine abgeschlosssene Kammer bilden; und

(e) schwenkbare Stützvorrichtungen, die den Grundkörper tragen und die besagten Abstreichmesser wechselweise auf die Farbhebewalze zu- oder von dieser wegschwenken können; und

(f) eine Vorrichtung, die dazu dient, den Kanal mit dem flüssigen Stoffgemisch zu versorgen,

gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Waschdüsen, die entlang des besagten Kanals angeordnet sind und Waschlösung in den Kanal hineinsprühen können; einen eingebauten, zum Grundkörper führenden Verteiler, durch den eine Waschmittellösung zu den Düsen geführt wird und Mittel zur Abgabe einer gesteuerten Menge der Waschlösung unter Druck über den Verteiler und durch die Düsen.

2. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl Waschdüsen entlang des Kanals in vielen Reihen angeordnet ist, wobei die Reihen beabstandet sind, um ein sich überkreuzendes Sprühmuster der Waschlösung von den Düsen zum Kanal hin vorzusehen.

3. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper ein im wesentlichen nachgiebiges, leichtgewichtiges, polymeres Kunststoffmaterial und eine starre Verstärkungsstrebe umfaßt, die entlang der gesamten Länge des besagten Grundkörpers an einer seiner Außenseiten gegenüber dem besagten Kanal befestigt ist.

4. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Bildung eines flüssigen Schmierverschlusses zwischen den besagten radialen Dichtungen und der besagten Farbhebewalze an der Manteloberfläche der Farbhebewalze.

5. Sprühvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bildung eines flüssigen Schmierverschlusses eine Vorrichtung darstellt, die dazu dient, besagte Flüssigkeit unter Druck und in pulsierenden Intervallen auf die radialen Dichtungen aufzutragen.

6. Sprühvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Luftzylinder ausgestattet ist, der zwischen besagter Stützvorrichtung und besagtem Grundkörper montiert ist, wobei mittels besagtem Luftzylinder die Position des besagten Grundkörpers verändert werden kann, indem der Grundkörper an die Farbhebewalze an- oder von ihr weggedrückt wird.

7. Sprühvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur automatischen Positionierung der besagten Luftzylinder, um mit ihnen die Abnutzung der Abstreichmesser kompensieren zu können.

8. Sprühvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzylinder aus mehreren Luftzylindem besteht, die zwischen den besagten schwenkbaren Stützvorrichtungen und dem besagten Grundkörper montiert werden können.

9. Sprühvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzylinder mit einem Kolben ausgestattet ist, der über eine Lagerstange mit sphärischem Ende verfügt, die gleitbar in einem Bohrloch positioniert ist und auf den Luftstrom anspricht, der auf besagten Kolben einwirkt und durch den das sphärische Ende der besagten Lagerstange an den besagten Grundkörper heranoder von ihm weggedrückt wird, wobei das besagte sphärische Ende der Lagerstange durch ein sphärisches Lager erweitert ist, wobei besagtes sphärisches Lager an einer Bolzenwelle befestigt ist, wobei die Bolzenwelle an einer gleitenden Stütze befestigt ist, wobei besagtes sphärisches Lager so angebracht ist, daß sie die besagte Bolzenwelle schwenken kann und ermöglicht, daß die besagte Bolzenwelle in einer Richtung gleiten kann, die als im wesentlichen senkrecht zu besagter Lagerstange mit sphärischem Ende bezeichnet werden kann.

10. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Vorrichtung zum Einbringen eines flussigen Stoffgemischs in besagten Kanal weiterhin eine Reguliervorrichtung für den Flüssigkeitsstand enthält.

11. Sprühvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Reguliervorrichtung für den Flüssigkeitsstand über mindestens einen kegelförmigen Abfluß verfügt, der mindestens einen Überlaufkanal hat, durch den Flüssigkeit aus besagtem Kanal in einen Sammelbehälter geleitet werden kann.

12. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung aus einem Paar Klemmen besteht, von denen eine entlang der Längsseite eines jeden der besagten Abstreichmesser verläuft, wobei die Klemmen besagte Abstreichmesser in besagtem Grundkörper halten.

13. Sprühvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtungen aus mehreren manuell bewegbaren Drehknöpfen bestehen, die jede der besagten Klemmen und der besagten Abstreichmesser gegen den besagten Grundkörper drücken.

14. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Klemmvorichtungen die besagten radialen Dichtungen an besagtem Grundkörper halten.

15. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar Verschleißstreifen, die jeweils zwischen dem besagten Abstreichmesser und dem besagten Grundkörper entlang der Gesamtlänge der besagten Messer angebracht sind.

16. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Flüssigkeitsversorgung, die mit einem eingebauten, zum Grundkörper führenden Verteiler ausgestattet ist, durch den ein flüssiges Schmiermittel zu besagten radialen Dichtungen führt; und eine Vorrichtung zum Auftragen einer solchen Menge eines flüssigen Schmiermittels auf besagten Verteiler, die ausreicht, um die besagten radialen Dichtungen feucht zu halten.

17. Sprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Dichtungen eine Schicht eines absorbierenden Materials und eine Schicht eines nicht absorbierenden Schaumpolymers mit geschlossener Zellstruktur umfassen, wobei das Polymer auf alle Gegenseiten des absorbierenden Materials aufgetragen wird.

18. Sprühvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte radiale Dichtung eine Schicht eines absorbierenden Materials und eine Schicht eines nicht absorbierenden Schaumpolymers mit geschlossener Zellstruktur umfaßt, wobei das Polymer auf alle Gegenseiten des besagten absorbierenden Materials aufgetragen wird, um somit zu einem Verbundwerkstoff zu werden; besagter Verbundwerkstoff hat eine äußere Kantenfläche, die bei Positionierung in besagter Sprühvorrichtung eine elastische Schließverbindung mit den Enden des Abstreichmesser-Paares, des Grundkörpers und der Manteloberfläche einer Farbhebewalze bildet.

19. Radiale Dichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierende Material aus Filz und das Schaumpolymer aus Polyethylen besteht.







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