Vorrichtung zum Transport von Druckfarbe in einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport von Druckfarbe in einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine gemäß dem Anspruch 1.

Die in einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine verwendeten Druckfarben enthalten zumeist Lösemittel, z. B. Ethanol, die einen besonderen Explosionsschutz nach den sogenannten ATEX-Richtlinien der Europäischen Union erforderlich machen (ATEX ist eine Abkürzung der beiden französischen Begriffe ATmospheres Explosibles). Aus diesem Grund wurden daher für eine Zuführung von Druckfarbe zu einem Farbwerk einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine und/oder zur Abführung überschüssiger Druckfarbe von einem Farbwerk einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine bisher üblicherweise keine elektromotorisch angetriebenen Pumpen, sondern i. d. R. luftdruckbetriebene Pumpen eingesetzt, und zwar vorzugsweise Schlauchpumpen oder Membranpumpen, insbesondere Doppelmembranpumpen.

So ist durch die DE 102 25681 B4 ein Verfahren zum Zu- und Abführen von Druckfarbe zu und von einer Rakelvorrichtung eines Farbwerks einer Rotationsdruckmaschine bekannt, wobei die Rakelvorrichtung aus einem mit einer längs verlaufenden Rinne versehenen Rakelmesserträger mit an eine Farbauftrags- oder Rasterwalze anstellbaren Rakelmessern, die zusammen mit der Farbauftragswalze und der Rinne eine Farbkammer begrenzen, und aus Leitungen und von motorbetriebenen Pumpeinrichtungen zum Zu- und Abführen von Farbe in die Farbkammer und aus ihr heraus besteht, wobei eine der Pumpeinrichtungen zum Zuführen von Farbe in die Farbkammer und eine der Pumpeinrichtungen zum Abführen von Farbe aus ihr heraus dient, wobei in ihren Parametern voreingestellte Pumpeinrichtungen eingesetzt werden, welche mit einem festen Leistungsverhältnis betrieben werden, und wobei vom von der Rakelvorrichtung abgeführten Farbstrom ein Teil der Farbe über mindestens eine Leitung, die von der Druckseite der Absaugpumpe zur druckseitigen Zuführleitung der zuführenden Pumpeinrichtung führt, der Rakelvorrichtung wieder zugeführt wird, wobei die beiden Pumpeinrichtungen aus zwei Kammern einer Doppelmembranpumpe mit nur einer einzigen Antriebswelle bestehen.

Durch die DE 100 05 876 A1 ist eine Farbpumpe für ein Pumpfarbwerk einer Rotationsdruckmaschine bekannt, mit einer oder mehreren auswechselbaren, zumindest jeweils einen Vorratsraum aufweisenden Farbabgabeeinheiten, welche auf einer zwischen den Seitengestellen befindlichen Traverse angeordnet sind, wobei die Traverse einen Pumpenantrieb und ein mit dem Pumpenantrieb verbundenes erstes Kupplungsteil aufnimmt und jede Farbabgabeeinheit eine Farbpumpe und ein mit der Farbpumpe verbundenes zweites Kupplungsteil aufweist, wobei die Kupplung als Magnetkupplung ausgebildet ist, wobei jedes Kupplungsteil vorzugsweise einen Dauermagneten aufweist und wobei die Farbpumpe als Membranpumpe ausgebildet ist.

Durch die DE 102008 022 988 A1 ist eine Fluidzuführ-Anordnung für eine als Bogendruckmaschine und damit nicht als Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine ausgebildete Druckmaschine bekannt, aufweisend ein Fluidreservoir zum Speichern von der Druckmaschine zuzuführendem Fluid, eine Fluidzuführeinrichtung mit einer Fluidkammer und einem mit der Fluidkammer zusammenwirkenden Auftragelement zum Aufträgen des Fluids aus der Fluidkammer auf einen Arbeitszylinder der Druckmaschine, einen eine Zuführleitung und eine Rückführleitung aufweisenden Leitungskreislauf, der das Fluidreservoir mit der Fluidkammer verbindet, zum Transportieren des Fluids zwischen Fluidreservoir und Fluidkammer, als eine erste Fluidpumpe und als eine zweite Fluidpumpe ausgebildete Fördermittel, die im Leitungskreislauf zwischen Fluidreservoir und Fluidkammer angeordnet sind, zum Fördern des Fluids, und Drucksteuermittel zum Steuern des Fluiddrucks in der Fluidkammer, so dass ein vorbestimmter Unterdrück- Grenzwert oder Überdruck-Grenzwert in der Fluidkammer nicht überschritten wird, wobei die Drucksteuermittel eine Steuervorrichtung aufweisen, die mit der ersten und der zweiten Fluidpumpe verbunden ist und in die ein elektrischer Umrichter integriert ist zum Steuern der Drehzahl jeweiliger elektrischer Antriebsmotoren der ersten und der zweiten Fluidpumpe zum Steuern einer jeweiligen Förderrate dieser.

Durch die WO 2017/025578 A1 ist ein Farbkreislauf eines Farbwerks einer Flexo- oder Tiefdruckmaschine bekannt, wobei das Farbwerk einen Farbzulauf zur Bereitstellung druckfertiger Farbe und einen Farbablauf zum Abtransport überschüssiger Farbe aufweist, und wobei der Farbzulauf von einer Zulaufpumpe und der Farbablauf von einer Ablaufpumpe betrieben wird, wobei die Ablaufpumpe eine von einem Asynchronmotor angetriebene Ringkolbenpumpe ist, und wobei der Asynchronmotor mit einer feldorientieren Regelung betrieben wird, bei der anhand des Betrags und der Phasenlage des Momentanstroms zur Spannung die Motorzustände Drehzahl, Schlupf und Drehmoment ermittelt werden.

Durch die DE 60022 983 T2 ist eine Magnetpumpe mit Selbstausrichtung in zwei axialen Richtungen bekannt, umfassend eine vorzugsweise zylindrische innere Kammer, welche mit einer Saugleitung, welche sich axial erstreckt, und einer Lieferleitung, welche sich entlang des Umfangs erstreckt, versehen ist; ein Pumpenrad, welches in dem Inneren der Kammer angeordnet ist und einen auf die Saugleitung weisenden vorderen Abschnitt, einen in die entgegen gesetzte Richtung weisenden hinteren Abschnitt, und einen mittleren Stützabschnitt aufweist; einen becherförmigen Antriebsrotor, welcher außerhalb der Kammer angeordnet ist und zumindest einen Antriebsmagnet aufweist; einen Antriebsmagnet, welcher in dem Pumpenrad eingebaut ist und welcher auf den Antriebsmagnet weist und mit diesem eine magnetische Kopplung ausbildet; eine Tragspindel, welche sich axial in die Kammer erstreckt und welche das Pumpenrad in drehbarer und axial beweglicher Weise trägt; und gegebenenfalls vordere und hintere Schub aufnehmende Lagerbüchsen, welche auf der Spindel in Übereinstimmung mit dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt des Pumpenrades angeordnet sind, wobei das Pumpenrad in stabilem Gleichgewicht gehalten wird und seine axiale Position in beiden Richtungen mittels einer linearen magnetischen Kopplung zwischen dem Pumpenrad und der Kammer, in welcher das Pumpenrad angeordnet ist, kontrolliert und selbstausgerichtet gehalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transport von Druckfarbe in einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Vorrichtung zum Transport von Druckfarbe in einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine die Explosionsschutzvorschriften gemäß den ATEX-Richtlinien der Europäischen Union erfüllt und zumindest dem ATEX Zone 2 Standard (Serie II 3/3GD HB T 135°c) entspricht und damit für eine Verwendung in einer Flexodruckmaschine oder Tiefdruckmaschine zugelassen ist. Die Erfüllung der Explosionsschutzvorschriften ergibt sich vorteilhafterweise dadurch, dass für den Transport der Druckfarbe erforderliche elektrische Komponenten wie z. B. ein Motor und weitere Antriebsmittel von der zu transportierenden Druckfarbe durch konstruktive Maßnahmen abgeschirmt sind. Weitere Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch beispielhaft und stark vereinfacht eine Vorrichtung zum Transport von Druckfarbe in einer eine Materialbahn bedruckenden Flexodruckmaschine, wobei diese Vorrichtung eine in der Flexodruckmaschine angeordnete Farbkammer 01 mit einem Farbzulauf 02 und einem Farbablauf 03 aufweist. Diese Farbkammer 01 ist vorzugsweise in oder an einem Farbwerk der Flexodruckmaschine angeordnet. Eine Flexodruckmaschine weist i. d. R. mehrere derartige Farbwerke auf. Der jeweilige Farbzulauf 02 und der jeweilige Farbablauf 03 für jedes dieser Farbwerke, d. h. für deren jeweilige Farbkammer 01 , sind jeweils durch ein entsprechendes z. B. mit einem Farbtank verbundenes z. B. durch Rohre oder Schläuche ausgebildetes Leitungssystem ausgebildet, durch welches die Druckfarbe geführt wird. Die jeweilige Farbkammer 01 wirkt beim Aufträgen der Druckfarbe auf einen insbesondere als eine Mate rial bahn ausgebildeten Bedruckstoff vorzugsweise mit einer Rakel zusammen, die an einen rotierenden Zylinder der Flexodruckmaschine angestellt oder zumindest anstellbar ist.

Zum zuführenden Transport von Druckfarbe zur Farbkammer 01 ist im Farbzulauf 02 eine Zulaufpumpe 04 angeordnet, wobei die Zulaufpumpe 04 ein um eine erste Achse 26 rotierendes oder zumindest rotierbares von einem vorzugsweise elektrischen ersten Motor 06 angetriebenes Flügelrad 07 aufweist. Zum Abtransport von überschüssiger Druckfarbe aus der Farbkammer 01 ist im Farbablauf 03 eine Ablaufpumpe 08 angeordnet, wobei die Ablaufpumpe 08 ein um eine zweite Achse 27 rotierendes oder zumindest rotierbares von einem vorzugsweise elektrischen zweiten Motor 09 angetriebenes Flügelrad 11 aufweist. Die jeweilige Achse 26; 27 ist somit im Gegensatz zu einer Welle jeweils stillstehend angeordnet und überträgt kein Drehmoment auf das jeweilige Flügelrad 07; 11. Der Farbzulauf 02 zu dem vom Motor 06 angetriebenen um die erste Achse 26 rotierenden oder zumindest rotierbaren Flügelrad 07 und/oder der Farbablauf 03 von dem vom Motor 09 angetriebenen um die zweite Achse 27 rotierenden oder zumindest rotierbaren Flügelrad 11 sind mit Bezug auf die jeweilige Achse 26; 27 jeweils vorzugsweise radial oder in einem von Null verschiedenen Versatz achsparallel angeordnet. Bei achsparalleler Anordnung des Farbzulaufs 02 und/oder des Farbablaufs 03 liegt dieser Versatz ausgehend vom Mittelpunkt der betreffenden Achse 26; 27 z. B. im Bereich zwischen 50% und 100% vom Radius des betreffenden i. d. R. kreisrunden Flügelrades 07; 11. Der Motor 06 der Zulaufpumpe 04 und der Motor 09 der Ablaufpumpe 08 weisen jeweils vorzugsweise einen eigenen Antriebsregler 22; 23 auf, wobei im Fall je eines Antriebsreglers 22; 23 für die Zulaufpumpe 04 und die Ablaufpumpe 08 diese Antriebsregler 22; 23 ihrerseits vorteilhafterweise von einer gemeinsamen Steuereinheit 24 gesteuert sind. Diese Steuereinheit 24 ist z. B. als ein zur Flexodruckmaschine gehörender Leitstand oder als ein zur Flexodruckmaschine gehörendes Steuerpult ausgebildet. Die Zulaufpumpe 04 und/oder die Ablaufpumpe 08 sind somit fernbetätigt oder zumindest fernbetätigbar. Mittels der Antriebsregler 22; 23 ist bzw. wird jeweils der Volumenstrom an zu transportierender Druckfarbe geregelt. Diese Regelung bewirkt vorzugsweise, dass in Verbindung mit dem Transport von Druckfarbe in der Farbkammer 01 kein Druckaufbau erfolgt. Gemäß der hier vorgeschlagenen Lösung arbeitet die Farbkammer 01 im Unterschied zur Verwendung von Schlauchpumpen oder Membranpumpen drucklos.

Das jeweilige Flügelrad 07; 11 ist vorteilhafterweise von seinem jeweiligen Motor 06; 09 jeweils über eine berührungslose Magnetkupplung 12; 13 rotativ angetrieben, wobei diese Magnetkupplung 12; 13 jeweils einen motorseitigen Magneten 17; 18 und einen am jeweiligen Flügelrad 07; 11 angeordneten Mitnehmermagneten 19; 21 aufweist. Der jeweilige Mitnehmermagnet 19; 21 ist mit dem jeweiligen Flügelrad 07; 11 jeweils fest verbunden. Das jeweilige Flügelrad 07; 11 ist vorzugsweise jeweils in einer es unmittelbar umgebenden Einhausung 14; 16 angeordnet. Damit der motorseitiger Magnet 17; 18 der jeweiligen Magnetkupplung 12; 13 jeweils ungestört auf den am jeweiligen Flügelrad 07; 11 angeordneten Mitnehmermagneten 19; 21 kraftschlüssig einwirken kann, ist in der Zulaufpumpe 04 oder in der Ablaufpumpe 08 die das jeweilige Flügelrad 07; 11 jeweils unmittelbar umgebende Einhausung 14; 16 jeweils aus einem nicht magnetischen, d. h. unpolaren Werkstoff, z. B. aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet. Damit ist der jeweilige am jeweiligen Flügelrad 07; 11 angeordnete Mitnehmermagnet 19; 21 jeweils innerhalb der jeweiligen Einhausung 14; 16 angeordnet, wohingegen der motorseitige Magnet 17; 18 der jeweiligen Magnetkupplung 12; 13 jeweils außerhalb der jeweiligen Einhausung 14; 16 angeordnet ist. Die das jeweilige Flügelrad 07; 11 jeweils unmittelbar umgebende Einhausung 14; 16 ist somit aufgrund ihres Werkstoffes derart ausgebildet, dass sie ein zwischen dem motorseitigen Magneten 17; 18 der jeweiligen Magnetkupplung 12; 13 und dem am jeweiligen Flügelrad 07; 11 angeordneten Mitnehmermagneten 19; 21 ausgebildetes Magnetfeld nicht beeinträchtigt. Die das jeweilige Flügelrad 07; 11 jeweils unmittelbar umgebende Einhausung 14; 16 ist z. B. als ein Teil des jeweiligen Pumpengehäuses ausgebildet. Die berührungslose magnetische Kraftübertragung der jeweiligen Magnetkupplung 12; 13 erfolgt durch die jeweilige Einhausung 14; 16 hindurch. Der motorseitige Magnet 17; 18 der jeweiligen Magnetkupplung 12; 13 und der am jeweiligen Flügelrad 07; 11 angeordnete Mitnehmermagnet 19; 21 sind vorzugsweise jeweils als ein Dauermagnet ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der motorseitige Magnet 17; 18 der jeweiligen Magnetkupplung 12; 13 jeweils als ein insbesondere schaltbarer Elektromagnet ausgebildet ist.

Das jeweilige Flügelrad 07; 11 ist jeweils um seine jeweilige Achse 26; 27 drehbar gelagert, wobei die Lagerstellen der jeweiligen Achse 26; 27 jeweils ausschließlich im Inneren der jeweiligen Einhausung 14; 16 angeordnet sind. Die jeweilige Einhausung 14; 16 der jeweiligen Pumpe 04; 08 weist somit keine Durchbrüche für die jeweilige Achse 26; 27 auf, sondern bildet für die zu fördernde Druckfarbe - von den notwendigen Öffnungen für den jeweiligen Zulauf und Ablauf von Druckfarbe abgesehen - gegenüber der Umwelt jeweils ein hermetisch geschlossenes System, da innerhalb der Vorrichtung zum Transport von Druckfarbe in der betreffenden Flexodruckmaschine durch deren beschriebene Bauart keinerlei Kontakt von der Druckfarbe zur Umwelt besteht.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Einhausung 14; 16 des jeweiligen Flügelrades 07; 11 und/oder eine zur Druckfarbe bestehende Kontaktfläche der Zulaufpumpe 04 und/oder der Ablaufpumpe 08 jeweils durch den Kunststoff PP (Polypropylen) oder durch den Kunststoff ECTFE (Ethylen Chlor Tri Fluor Ethylen) ausgebildet ist. ECTFE ist ein thermoplastisches Fluorpolymer und ist z. B. unter dem Handelsnamen Halar® bekannt. Zur Druckfarbe bestehende Kontaktflächen der

Zulaufpumpe 04 und/oder der Ablaufpumpe 08 sind jeweils z. B. durch Innenwandungen von Teilen des jeweiligen Pumpengehäuses und/oder durch Innenwandungen von Druckfarbe führenden Leitungen und/oder Rohren oder Schläuche gegeben.

Der Kunststoff ECTFE kann sehr gut für Beschichtungen z. B. in Behältern, Tanks, in Leitungen oder Rohren verwendet werden, welche zum Transport von Druckfarbe in einer Flexodruckmaschine angeordnet sind und/oder dort verwendet werden. ECTFE- Beschichtungen erfüllen höchste Anforderungen an die chemische Beständigkeit, auch bei erhöhter Einsatztemperatur. Denn ECTFE ist temperaturbeständig bis 150°C und ein Produkt mit hoher Reinheit. Durch eine geringe Rautiefe ist eine ECTFE-Oberfläche relativ glatt mit einer guten Antihaftfunktion. Die z. B. durch eine Beschichtung hergestellte ECTFE-Oberfläche weist zusätzlich eine hohe Abriebfestigkeit auf und kann bei einer Beschichtung mit einer Schichtdicke von bis zu 1 mm appliziert werden, wodurch eine hohe Barriereeigenschaft erreicht wird.

Die Zulaufpumpe 04 und/oder die Ablaufpumpe 08 sind jeweils selbstansaugend ausgebildet. Eine jeweils selbstansaugende Ausbildung der Zulaufpumpe 04 und/oder der Ablaufpumpe 08 bedeutet, dass in der Zulaufpumpe 04 und/oder der Ablaufpumpe 08 in ihrer jeweiligen Anlaufphase zunächst eine kleine Menge an Druckfarbe durch Ansaugen von Luft bewegt wird, wobei Luft von der Ansaugseite zur Druckseite der jeweiligen Pumpe 04; 08 bewegt wird. Beim nächsten Start der Zulaufpumpe 04 und/oder der Ablaufpumpe 08 wird die Luft wieder an die Atmosphäre abgegeben. Nachdem die an der Ansaugseite der jeweiligen Pumpe 04; 08 gesammelte Luft entfernt ist, wird die Ansaugseite der jeweiligen Pumpe 04; 08 allein mit Druckfarbe geflutet und ihre jeweilige eigentliche Pumpphase beginnt. In einer bevorzugten Ausführung arbeiten die Zulaufpumpe 04 und/oder die Ablaufpumpe 08 jeweils mit einer hohen Ansauglänge und kurzen Ansaugzeiten.

Die zuvor beispielhaft anhand einer Flexodruckmaschine beschriebene Ausführung der Erfindung gilt für eine Tiefdruckmaschine entsprechend.

Bezugszeichenliste

01 Farbkammer

02 Farbzulauf

03 Farbablauf

04 Zulaufpumpe

05 -

06 Motor

07 Flügelrad

08 Ablaufpumpe

09 Motor

10 -

11 Flügelrad

12 Magnetkupplung

13 Magnetkupplung

14 Einhausung

15 -

16 Einhausung

17 motorseitiger Magnet

18 motorseitiger Magnet

19 Mitnehmermagnet

20 -

21 Mitnehmermagnet

22 Antriebsregler

23 Antriebsregler

24 Steuereinheit

25 -

26 Achse

27 Achse