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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Beschichten von Bedruckstoffen in einer Druckmaschine, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 197 57 094 A1 ist eine Einrichtung zum Beschichten von Bedruckstoffen in einer Druckmaschine bekannt, die ein Dosiersystem aufweist, das mit Hilfe eines Umlaufleitungssystems mit einem in einem Behälter befindlichen flüssigen Beschichtungsmedium, beispielsweise Lack, versorgbar ist. Das Umlaufleitungssystem umfasst eine Zuführungspumpe zum Zuführen des Beschichtungsmediums zum Dosiersystem und zwei Saugpumpen, mittels derer das Beschichtungsmedium aus dem Dosiersystem in den Behälter zurückgeführt wird. Um eine der Zuführungspumpe nachgeordnete, zum Dosiersystem führende Zuführleitung, das Dosiersystem sowie vom Dosiersystem zum Behälter führende Rücklaufleitungen zu reinigen, müssen diese zunächst entleert werden. Zur Entleerung der Zuführleitung ist eine zusätzliche, nur zum Entleeren der Zuführleitung eingesetzte dritte Saugpumpe vorgesehen, deren Saugseite über einen Bypass mit der Zuführleitung und deren Druckseite über eine Fluidverbindung mit dem Behälter verbunden sind. Die Kosten und der Raumbedarf für diese Einrichtung sind aufgrund der vielen Pumpen entsprechend hoch. Bei einer zweiten Ausführungsvariante erfolgt das Absaugen der Zuführleitung ausschließlich mittels der umschaltbar ausgebildeten Zuführungspumpe, deren Saug- und Druckbereich miteinander vertauscht werden können, so dass die Zuführleitung wahlweise entweder mit der Druckseite oder der Saugseite der Zuführungspumpe verbunden ist.
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Aus der
US 2 545 445 A geht eine Einrichtung mit einem Dosiersystem hervor, dem ein Umlaufleitungssystem zugeordnet ist, das eine Zuführungspumpe und eine Rückführungspumpe umfasst, die miteinander gekoppelt sind und mittels eines Motors angetrieben werden. Um den über eine Zuführleitung zum Dosiersystem geführten Fluidstrom aufzuteilen, ist eine zwischen der Zuführleitung und dem Saugbereich der Rückführungspumpe angeordnete Fluidverbindung vorgesehen, die mittels einer Ventileinrichtung absperrbar ist. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, dass ein automatisches oder automatisiertes Entleeren der Zuführleitung nicht möglich ist.
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In
US 5 367 982 A ist ein automatisches Beschichtungs-Zirkulationssystem für Druckmaschinen beschrieben, bei dem eine Zuführungspumpe über eine Zuführleitung mit einer Rakeleinrichtung verbunden ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art und ein damit realisierbares Verfahren zu schaffen, bei denen ein automatisches Entleeren von zumindest der Zuführleitung erreicht werden kann.
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Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Diese zeichnet sich dadurch aus, dass in einer ersten Funktionsstellung der Ventilanordnung eine Mediumverbindung zwischen der Saugseite der Zuführungspumpe und dem Behälter abgesperrt und die Zuführungspumpe saugseitig mit einem, wenigstens ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Umgebungsluft, aufweisenden Raum verbunden ist. Dadurch wird ermöglicht, dass während des Entleerungsvorgangs beide Pumpen, also sowohl die Zuführungs- als auch die Rückführungspumpe in Betrieb sind, wobei die Zuführungspumpe kein neues flüssiges Medium aus dem Behälter ansaugt, sondern ein gasförmiges Medium, das zumindest in der Anfangsphase des Entleerungsvorgangs in die Zuführleitung gepumpt wird. Besonders vorteilhaft ist, dass mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung eine automatische Entleerung zumindest der Zuführleitung und gegebenenfalls des gesamten Umlaufleitungssystems sowie des Dosiersystems realisiert werden kann, wobei hierzu vorzugsweise nur die Zuführungspumpe und die Rückführungspumpe erforderlich sind, die während des Entleerungsvorgangs gleichzeitig in Betrieb sein können, so dass die beiden Pumpen miteinander gekoppelt und mittels lediglich eines Antriebs beziehungsweise Motors angetrieben werden können. Zum Entleeren von zumindest der Zuführleitung müssen die Zuführungspumpe und die Rückführungspumpe nicht reversierbar ausgebildet sein, da eine Änderung der Förderrichtung dieser Pumpen zum Zwecke des Entleerens der Zuführleitung beziehungsweise des gesamten Umlaufleitungssystems und des Dosiersystems nicht erforderlich ist. Die Einrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus und kann im Vergleich zu bekannten Einrichtungen eine verringerte Anzahl von Einzelkomponenten aufweisen.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Einrichtung ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Einrichtung umfasst ein Umlaufleitungssystem für mindestens ein, in wenigstens einem Behälter aufgenommenes, flüssiges Medium, das einem Dosiersystem für ein flüssiges Beschichtungsmedium zugeordnet ist. Die Einrichtung umfasst eine Pumpeneinrichtung mit zumindest einer Zuführungspumpe zum Zuführen des flüssigen Mediums vom Behälter in das Dosiersystem und wenigstens einer Rückführungspumpe zum Rückführen des flüssigen Mediums vom Dosiersystem in den Behälter. Zwischen dem Dosiersystem und der Zuführungspumpe ist eine Zuführleitung angeordnet. Um zumindest die Zuführleitung zu entleeren, was beispielsweise zum Reinigen des Dosiersystems beziehungsweise des Umlaufleitungssystems erforderlich ist oder bei einem Wechsel des Beschichtungsmediums erforderlich sein kann, wird zumindest eine Mediumverbindung zwischen Behälter und Zuführungspumpe abgesperrt, so dass die Zuführungspumpe kein neues Medium aus dem Behälter ansaugen beziehungsweise den Leitungen des. Umlaufleitungssystems zuführen kann. Weiterhin wird die Saugseite der Zuführungspumpe mit einem Raum verbunden, in dem sich ein gasförmiges Medium befindet, so dass das gasförmige Medium von der Zuführungspumpe angesaugt und – in Förderrichtung der Zuführungspumpe gesehen – in die Zuführleitung gepumpt wird. Die Zuführpumpe ist also während des Entleerens zumindest der Zuführleitung in Betrieb und pumpt das angesaugte gasförmige Medium, vorzugsweise Umgebungsluft, in die Zuführleitung, wodurch das sich dort befindliche flüssige Medium verdrängt wird und beispielsweise über das offene, dem Dosiersystem zugeordnete Ende der Zuführleitung aus derselben entweicht. Es wird deutlich, dass zum Entleeren der Zuführleitung es nicht erforderlich ist, die Saugseite und die Druckseite der Zuführpumpe zu vertauschen. Vielmehr fördert die Zuführpumpe sowohl während des Entleerens von zumindest der Zuführleitung als auch während der Versorgung des Dosiersystems mit einem flüssigen Medium immer in die gleiche Richtung. Es ist daher nicht erforderlich, eine reversierbare Zuführpumpe, die relativ teuer ist, oder eine zusätzliche Pumpe einzusetzen. Es ist daher ein kostengünstiger Aufbau der Einrichtung realisierbar.
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In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass das von der Zuführungspumpe angesaugte gasförmige Medium Umgebungsluft ist, das heißt, der saugseitig mit der Zuführungspumpe verbundene Raum ist kein Behälter oder dergleichen, sondern die Umgebung, in der sich die Einrichtung befindet.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann mit einem Betriebsverfahren betrieben werden.
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Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, die vorsieht, dass. während des Entleerungsvorgangs das sich in einem zwischen der Zuführleitung und der Saugseite der Rückführungspumpe angeordneten Bypass und in der Zuführleitung befindliche Medium durch die Rückführungspumpe angesaugt und in den Behälter zurückgeführt wird. Zur Entleerung der Zuführleitung wird also die ohnehin vorhandene Rückführungspumpe eingesetzt, die das in der Zuführleitung befindliche flüssige Medium ansaugt und in den Behälter zurückpumpt. Dabei wird über das offene, in das Dosiersystem mündende Ende der Zuführleitung Umgebungsluft nachgesaugt, die bei entleerter Zuführleitung und entleertem Bypass bis an die Rückführungspumpe gelangt. In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Rückführungspumpe sowohl flüssige als auch gasförmige Medien gefördert werden können. Daher ist es möglich, dass die Rückführungspumpe die über den Bypass und die Zuführleitung eingesaugte Umgebungsluft in die zwischen der Rückführungspumpe und dem Behälter angeordnete Mediumverbindung pumpt, wodurch das darin befindliche flüssige Medium in den Behälter gedrückt wird, so dass diese Mediumverbindung ebenfalls vollständig entleert ist.
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Weiterhin wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Dosiersystem während des Entleerungsvorgangs über eine zwischen dem Dosiersystem und der Saugseite der sich in Betrieb befindlichen Rückführungspumpe angeordnete Mediumverbindung entleert wird. Über diese Mediumverbindung wird also das sich im Dosiersystem befindliche flüssige Medium, was ein Beschichtungsmedium, beispielsweise Lack, oder eine Reinigungsflüssigkeit sein kann, vorzugsweise vollständig abgesaugt. Dabei ist vorgesehen, dass bei entleertem Dosiersystem über diese Mediumverbindung Umgebungsluft angesaugt wird, so dass auch die zwischen dem Dosiersystem und der Rückführungspumpe angeordnete Mediumverbindung vollständig entleert werden kann.
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Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, bei der während des Entleerens von zumindest der Zuführleitung sowohl die Zuführungspumpe als auch die Rückführungspumpe in Betrieb sind, wobei sowohl mittels der Zuführungspumpe ein gasförmiges Medium, beispielsweise Umgebungsluft, als auch mittels der Rückführungspumpe bei entleertem Dosiersystem Umgebungsluft angesaugt und in das Umlaufleitungssystem zum Zwecke des Entleerens desselben eingebracht wird. Aufgrund dieser Maßnahme ist es ohne weiteres möglich, die Zuführungspumpe und die Rückführungspumpe so miteinander zu koppeln, so dass sie nur gemeinsam betrieben werden können. Zum Betreiben dieser Pumpen wäre dann auch lediglich ein Antrieb, das heißt ein Motor erforderlich.
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Bevorzugt wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens, die vorsieht, dass die Förderrichtung der Zuführungspumpe und/oder die der Rückführungspumpe sowohl während des Zuführens eines flüssigen Beschichtungsmediums oder einer Reinigungsflüssigkeit an das Dosiersystem als auch während eines Entleerungsvorgangs gleich ist. Auf den Einsatz von reversierbaren Pumpen, deren Druck- und Saugseite miteinander vertauscht werden können, kann daher verzichtet werden, so dass ein kostengünstiger Aufbau der Einrichtung realisierbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird zu Beginn des Entleerungsvorgangs der Bypass, also die Verbindung der Zuführleitung mit der Saugseite der Rückführungspumpe vollständig abgesperrt, so dass das mittels der Zuführungspumpe angesaugte gasförmige Medium zunächst nur der Zuführungsleitung zugeführt wird und nicht über den Bypass zur Rückführungspumpe gelangt. Gleichzeitig erfolgt die Entleerung des Dosiersystems mittels der Rückführungspumpe. Zu Beginn des Entleerungsvorgangs wird also zunächst die Mediumverbindung zwischen der Zuführpumpe und dem das gasförmige Medium aufweisenden Raum entleert. Sobald das gasförmige Medium in die Zuführleitung gelangt, verdrängt es dort das flüssige Medium, das über das offene Ende der Zuführleitung in das Dosiersystem gelangt. In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass in einem nächsten Schritt eine zwischen der Druckseite der Zuführungspumpe und der Zuführleitung angeordnete Mediumverbindung abgesperrt und der Bypass freigegeben wird, was dazu führt, dass das sich noch in der Zuführleitung befindliche flüssige Medium mittels der Rückführungspumpe über den Bypass in den Behälter zurückgepumpt wird.
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Weiterhin wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Zuführungspumpe auch bei blockierter, zwischen ihrer Druckseite und der Zuführleitung angeordnete Mediumverbindung weiter im Betrieb ist. Das von der Zuführungspumpe angesaugte gasförmige Medium wird während dieser Phase des Entleerungsvorgangs also nicht mehr in die Zuführleitung gepumpt, sondern in dieser Mediumverbindung komprimiert, wobei vorzugsweise bei Überschreiten eines bestimmten Drucks in diesem Leitungsabschnitt ein Abblasen des gasförmigen Mediums erfolgt.
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Die Erfindung wird im Folgenden in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels einer ein Dosiersystem und ein Umlaufleitungssystem umfassenden Einrichtung, wobei sich das Umlaufleitungssystem in einem ersten Zustand befindet,
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2 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels des Dosiersystems,
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3 eine Prinzipskizze der Einrichtung gemäß 1, wobei sich das Umlaufleitungssystem in einem zweiten Zustand befindet,
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4 eine Prinzipskizze der Einrichtung gemäß 1, wobei sich das Umlaufleitungssystem in einem dritten Zustand befindet,
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5 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels der Einrichtung und
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5 einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der Einrichtung.
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Die im Folgenden anhand der Figuren beschriebene Einrichtung 1 dient zum Beschichten von Bedruckstoffen in einer nicht näher dargestellten Druckmaschine. Die Bedruckstoffe können beispielsweise aus Papier oder Karton bestehende Bögen oder eine kontinuierliche Bahn oder beispielsweise aus Blech bestehende Tafeln sein. Die Einrichtung 1 umfasst ein Dosiersystem 3 für ein auf die Bedruckstoffe aufzubringendes, flüssiges Beschichtungsmedium, beispielsweise Lack. Dem Dosiersystem 3 ist ein hier schematisch dargestelltes Umlaufleitungssystem 5 für das mindestens eine, in einem Behälter 7 bereitgestellte flüssige Beschichtungsmedium zugeordnet.
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Das in den 1, 3 und 4 dargestellte Dosiersystem 3 ist hier als Walzensystem ausgebildet, das eine Walze 9 und eine das flüssige Beschichtungsmedium aufweisende Wanne 11 umfasst, die mittels des Umlaufleitungssystems 5 befüllbar und entleerbar ist. Dass flüssige Beschichtungsmedium, beispielsweise Lack, wird über die Walze 9 aus der Wanne 11 geschöpft und an einer nicht dargestellten zweiten Walze durch Abquetschen dosiert. Je nach Anordnung und Drehrichtung der Walzen können auch mehr zwei Walzen erforderlich sein.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Dosiersystems 3 gezeigt, das hier als Kammerrakelsystem ausgebildet ist, bei dem das Beschichtungsmedium mit Hilfe einer Kammerrakel 13 auf eine Walze 9', insbesondere Rasterwalze aufgebracht und dosiert wird. In einer unterhalb des Dosiersystems 3 angeordneten Auffangwanne 15 wird überschüssiges Beschichtungsmedium gesammelt und in das Umlaufleitungssystem 5 zurückgeführt.
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Der Aufbau eines im Zusammenhang mit der Einrichtung 1 verwendeten Dosiersystems 3 kann sich grundsätzlich auch von den oben beschriebenen Dosiersystemen unterscheiden, wobei das im Folgenden beschriebene Umlaufleitungssystem 5 praktisch für alle Ausführungsvarianten des Dosiersystems 3 gleich sein kann.
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Das Umlaufleitungssystem 5 umfasst eine Pumpeneinrichtung 17 mit einer Zuführungspumpe 19 und einer Rückführungspumpe 21, die miteinander gekoppelt sind und mittels einer, lediglich einen Motor 23 aufweisenden Antriebseinrichtung 25 betätigbar sind. Die Kopplung der Pumpen 19, 21 ist derart, dass diese nur gemeinsam in Betrieb genommen beziehungsweise abgeschaltet werden können. Die Zuführungs- und die Rückführungspumpe sind hier so ausgebildet, dass sie nur in eine Richtung pumpen können, das heißt, der Druck- und der Saugbereich der jeweiligen Pumpe können nicht miteinander vertauscht werden. Die Zuführungspumpe und die Rückführungspumpe können beispielsweise von einer Doppelmembranpumpe gebildet sein, wobei außer Membranpumpen auch Verdrängerpumpen oder Schlauchpumpen, auch reversierbare Schlauchpumpen, einsetzbar sind.
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Das Umlaufleitungssystem 5 umfasst eine Zuführleitung 27 für die Versorgung der Wanne 11 des Dosiersystems 3 mit dem flüssigen Beschichtungsmedium. An die Zuführleitung 27 ist ein Pulsationsdämpfer 28 angeschlossen, der bei der Verwendung von beispielsweise einer Membranpumpe als Zuführungspumpe die dabei auftretenden Pulsationen dämpft. Zwischen dem Druckbereich der Zuführungspumpe 19 und der Zuführleitung 27 besteht eine hier von einer Vorlaufleitung 29 gebildete Mediumverbindung, die mittels einer ersten Ventileinrichtung 31 absperrbar und freigebbar ist. Die erste Ventileinrichtung 31 ist Teil einer Ventilanordnung 32 zur Beeinflussung des Mediumstroms im Umlaufleitungssystem 5. Die Ventilanordnung 32 weist mehrere Ventileinrichtungen auf, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird. Eine weitere Mediumverbindung besteht zwischen der Saugseite der Zuführungspumpe 19 und dem das flüssige Beschichtungsmedium aufweisenden Behälter 7, die von Vorlaufleitungen 33 und 35 gebildet ist. Die Verbindung zwischen den Vorlaufleitungen 33, 35 erfolgt über eine zweite Ventileinrichtung 37, mittels derer diese Mediumverbindung absperrbar ist und freigegeben werden kann. In der Vorlaufleitung 35 befindet sich ein Filter 39.
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An die Wanne 11 ist eine mit der Saugseite der Rückführungspumpe 21 verbundene Rücklaufleitung 41 gekoppelt, in der sich ein Filter 43 befindet. Zwischen der Druckseite der Rückführungspumpe 21 und dem Behälter 7 besteht eine Mediumverbindung, die durch über eine dritte Ventileinrichtung 45 miteinander verbundene Rücklaufleitungen 46A und 46B gebildet ist. Diese Mediumverbindung kann mit Hilfe der dritten Ventileinrichtung 45 abgesperrt und freigegeben werden.
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In 1 sind die Mediumverbindungen beziehungsweise -leitungen des Umlaufleitungssystems 5 mit dicker Linie hervorgehoben, die bei der Zuführung des Beschichtungsmediums aus dem Behälter 7 an das Dosiersystem 3 und an der Rückführung von überschüssigem Beschichtungsmedium vom Dosiersystem 3 in den Behälter 7 aktiv sind. In diesem Zustand des Umlaufleitungssystems 5 sind also beide Pumpen 19, 21 in Betrieb und die Ventileinrichtungen 31, 37 und 45 so geschalten, dass die Zuführungspumpe 19 das Beschichtungsmedium aus dem Behälter 7 ansaugt und über die Zuführleitung 27 an das Dosiersystem 3 pumpt. Gleichzeitig wird mittels der Rückführungspumpe 21 in der Wanne 11 befindliches Beschichtungsmedium über die Rücklaufleitung 41 angesaugt und in den Behälter 7 zurückgeführt.
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Das Umlaufleitungssystem 5 weist zum Zwecke des vorzugsweise vollständigen Entleeren von zumindest der Zuführleitung 27 einen Bypass 47 auf, mittels dessen eine Mediumverbindung zwischen der Zuführleitung 27 und der Saugseite der Rückführungspumpe 21 herstellbar ist. Da der Bypass 47 bei der Versorgung des Dosiersystems 3 mit dem Beschichtungsmedium nicht gebraucht wird, ist dieser vorzugsweise vollständig absperrbar und kann bei Bedarf freigegeben werden, was bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Umlaufleitungssystems 5 vorteilhafterweise mittels der ersten Ventileinrichtung 31 erfolgt.
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Im Folgenden wird anhand der 3 näher erläutert, wie zumindest die Zuführleitung 27 und das Dosiersystem 3 automatisch entleert werden können, beispielsweise zu Reinigungszwecken. In 3 sind die Mediumverbindungen beziehungsweise Leitungen des Umlaufleitungssystems 5 mit dicker Linie hervorgehoben, die während des Entleerens des Umlaufleitungssystems 5 und des Dosiersystems 3 aktiv sind, also mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium beaufschlagt sind, wobei nicht zu jedem Zeitpunkt des Entleerungsvorgangs jede der Leitungen aktiv ist, was nachfolgend noch näher beschrieben wird. Während des Entleerungsvorgangs sind die Zuführungs- und die Rückführungspumpen 19, 21 in Betrieb. Ausgehend von der anhand der 1 beschriebenen Funktionsstellung der Ventilanordnung 32 beziehungsweise deren Ventilleinrichtungen 31, 37, 45, 49 wird zunächst die zweite Ventileinrichtung 37 so geschalten, dass die Mediumverbindung zwischen den Vorlaufleitungen 33 und 35 unterbrochen ist, so dass die Zuführungspumpe 19 kein weiteres Beschichtungsmedium aus dem Behälter 7 mehr ansaugen kann. Des Weiteren wird eine Mediumverbindung zwischen der Saugseite der Zuführungspumpe 19 und einem ein gasförmiges Medium aufweisenden Raum 48 hergestellt. Der Raum 48 ist hier von der Umgebung gebildet, das heißt, das Gas ist die Umgebungsluft. Die Mediumverbindung zwischen der Zuführungspumpe 19 und dem Raum 48 ist hier von der Vorlaufleitung 35 und einer an ihrem einen Ende mit der zweiten Ventileinrichtung 37 und an ihrem anderen Ende mit einer vierten Ventileinrichtung 49 gekoppelten Verbindungsleitung 51 gebildet. In dieser Funktionsstellung der Ventilanordnung 32 saugt die Zuführungspumpe 19 Umgebungsluft an, wie mit einem Pfeil X angedeutet. Dadurch wird zunächst noch das in der Vorlaufleitung 35 befindliche Beschichtungsmedium in die Zuführleitung 27 gepumpt, so dass also die Vorlaufleitung 35 entleert wird. Das sich in der Vorlaufleitung 33 befindliche Beschichtungsmedium fließt vorzugsweise selbstständig in den Behälter 7 zurück, so dass auch diese Leitung entleert wird. Währenddessen saugt die Rückführungspumpe 27 das sich im Dosiersystem 3 befindliche Beschichtungsmedium über die Rücklaufleitung 41 ab und pumpt es durch die Rücklaufleitungen 46A, 46B in den Behälter 7 zurück.
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Nachdem das sich in der Vorlaufleitung 35 und gegebenenfalls das in der Vorlaufleitung 29 befindliche Beschichtungsmedium vorzugsweise vollständig in die Zuführleitung 27 gepumpt worden ist, so dass sich in den vorstehend genannten Leitungen zumindest im Wesentlichen nur noch Umgebungsluft befindet, wird in einem nächsten Schritt mittels der ersten Ventileinrichtung 31 der Bypass 47 freigegeben. Dabei wird gleichzeitig auch die Mediumverbindung zwischen der Vorlaufleitung 29 und der Zuführleitung 27 abgesperrt, während die Pumpen 19, 21 weiterhin in Betrieb sind. Da sich in den Vorlaufleitungen 35 und 29 zumindest im Wesentlichen nur Umgebungsluft befindet, wird diese allenfalls in der Vorlaufleitung 29 komprimiert, so dass eine Beschädigung des Umlaufleitungssystems 5 ausgeschlossen werden kann, was nicht der Fall wäre, wenn sich in den Vorlaufleitungen 35, 29 eine Flüssigkeit befinden würde. In dieser Funktionsstellung der Ventilanordnung 32 wird das in der Zuführleitung 27 befindliche Beschichtungsmedium von der Rückführungspumpe 21 über den Bypass 47 abgesaugt und in den Behälter 7 zurückgeführt. Durch das Absaugen des Beschichtungsmediums aus der Zuführleitung 27 mittels der Rückführungspumpe 21 strömt nun auch über das offene Ende der Zuführleitung 27 im Bereich des Dosiersystems 3 Umgebungsluft nach beziehungsweise wird angesaugt, so dass die Zuführleitung 27 und der Bypass 47 vollständig entleert werden können. Sobald die Zuführleitung 27, der Bypass 47 und die Rücklaufleitung 41 vollständig entleert sind, wird mittels der Rückführungspumpe 21 die angesaugte Luft in die Rücklaufleitungen 45A, 46B gedrückt, wodurch das darin befindliche flüssige Beschichtungsmedium in den Behälter 7 verdrängt wird.
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Es wird deutlich, dass durch das vorstehend beschriebene Verfahren zum zumindest teilweisen Entleeren des Umlaufleitungssystems 5 zumindest die Zuführleitung 27, das Dosiersystem 3, insbesondere die Wanne 11, und vorzugsweise zumindest im Wesentlichen die Rücklaufleitung 41 entleert werden können. Bei entsprechender Anordnung der übrigen Leitungen des Umlaufleitungssystems in vertikaler Richtung oberhalb des Behälters 7 kann gegebenenfalls sichergestellt werden, dass diese nach Abschaltung der Pumpeneinrichtung 17 sich selbstständig entleeren, indem das darin befindliche Beschichtungsmedium selbstständig in den Behälter 7 zurückläuft. Aufgrund der Ausgestaltung des anhand der 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsbeispiels der Einrichtung 1 kann sowohl das Dosiersystem 3 und das Umlaufleitungssystem 5 vollständig geleert werden, indem die Pumpen 19, 21 nur ausreichend lange in Betrieb sind, wenn die Ventilanordnung 32 sich in ihrer vorstehend beschriebenen Funktionsstellung „Entleerung„ befindet. Auf ein selbstständiges Zurückfließen des flüssigen Beschichtungsmediums in den Behälter 7 ist man hier nicht angewiesen, um bis auf die Vorlaufleitung 33 das gesamte Umlaufleitungssystem 5 und das Dosiersystem 3 vollständig zu entleeren.
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Die bisher anhand der 1 und 3 beschriebene Einrichtung 1 umfasst ferner einen Behälter 53 für ein flüssiges Reinigungsmedium, das in das Umlaufleitungssystem 5 einbringbar ist, was im Folgenden anhand der 4 näher beschrieben wird.
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4 zeigt die anhand der 1 und 3 beschriebene Einrichtung 1, wobei sich das Umlaufleitungssystem 5 in einem Zustand befindet, in der der das Beschichtungsmedium aufweisende Behälter 7 vom Umlaufleitungssystem 5 entkoppelt und der die Reinigungsflüssigkeit aufweisende Behälter 53 an das Umlaufleitungssystem 5 angeschlossen ist. Die während des Reinigungsvorgangs aktiven Leitungen des Umlaufleitungssystems 5 sind in 4 mit dicker Linie hervorgehoben. In der in 4 dargestellten Funktionsstellung der Ventilanordnung 32 besteht zwischen der Saugseite der Zuführungspumpe 19 und dem Behälter 53 eine Mediumverbindung, die über die Vorlaufleitung 35, die erste Ventileinrichtung 37, die Verbindungsleitung 51, die vierte Ventileinrichtung 49 und eine Vorlaufleitung 55 herstellbar ist. Es ist ersichtlich, dass die Mediumverbindungen zwischen dem Umlaufleitungssystem 5 und dem Behälter 7 gesperrt sind, was mittels der Ventileinrichtungen 37 und 45 erfolgt. Die mittels der Zuführungspumpe 19 geförderte Reinigungsflüssigkeit gelangt über die Vorlaufleitung 29 in die Zuführleitung 27 und von dort an das Dosiersystem 3. Mit Hilfe der Rückführungspumpe 21 wird die sich im Dosiersystem 3 befindliche Reinigungsflüssigkeit abgesaugt und über eine Mediumverbindung zwischen der Rückführungspumpe 21 und dem Behälter 53 in diesen zurückgeführt. Diese Mediumverbindung ist hier durch die Rücklaufleitung 46A, die dritte Ventileinrichtung 45 und eine Rücklaufleitung 57 gebildet.
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Um die Reinigungsflüssigkeit wieder aus dem Umlaufleitungssystem 5 zu entfernen, wird ausgehend von der anhand der 4 beschriebenen Funktionsstellung der Ventilanordnung 32 folgendermaßen vorgegangen: Zunächst wird die vierte Ventileinrichtung 49 so geschalten, dass die Mediumverbindung zwischen der Saugseite der Zuführungspumpe 19 und dem Behälter 53 unterbrochen ist und über die vierte Ventileinrichtung 49 Umgebungsluft (Pfeil X) von der Zuführungspumpe 19 angesaugt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die in der Verbindungsleitung 51 und den Vorlaufleitungen 35 und 29 befindliche Reinigungsflüssigkeit vorzugsweise vollständig in die Zuführleitung 27 gepumpt wird. Währenddessen saugt die Rückführungspumpe 21 die Reinigungsflüssigkeit über die Rücklaufleitung 41 aus dem Dosiersystem 3 ab und führt sie in den Behälter 53 zurück. Nachdem die Mediumverbindung zwischen der Saugseite der Zuführungspumpe 19 und der vierten Ventileinrichtung 49 zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig flüssigkeitsfrei ist, wird die erste Ventileinrichtung 31 derart geschalten, dass die Mediumverbindung zwischen der Zuführleitung 27 und der Vorlaufleitung 29 abgesperrt und gleichzeitig der Bypass 47 freigegeben wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die noch in der Zuführleitung 27 befindliche Reinigungsflüssigkeit von der Rückführungspumpe 21 über den Bypass 47 abgesaugt und in den Behälter 53 zurückgeführt werden kann.
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Aus den vorstehenden Ausführungen wird ohne weiteres deutlich, dass mittels der Einrichtung 1 eine automatische Entleerung zumindest des Dosiersystems 3 und der Zuführleitung 27 ohne weiteres möglich ist, wobei hierzu lediglich zwei Pumpen, nämlich die Zuführungspumpe 19 und die Rückführungspumpe 21 erforderlich sind. Diese sind bei der anhand der 1 bis 4 beschriebenen Einrichtung 1 sowohl während des Normalbetriebs als auch bei einem Entleerungs- oder Reinigungsvorgang im Betrieb und können daher ohne weiteres – wie beschrieben – mittels eines einzigen Motors gemeinsam angetrieben werden.
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In bevorzugter Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtungen 31, 37, 45 und 49 von jeweils einem Kugelhahn, insbesondere 3-Wege-Kugelhahn gebildet sind. Dieser ermöglicht eine sehr schnelle Freigabe beziehungsweise Absperrung des jeweiligen Mediumpfades. Den Ventileinrichtungen 31, 37, 45, 49 ist jeweils eine Stelleinrichtung 59 zugeordnet, die mittels einer Steuereinheit 61 betätigbar ist. Mit der Steuereinheit 61 ist ferner ein Sensor 63 verbunden, mittels dem die Füllstandshöhe in der Wanne 11 des Dosiersystems 3 überwacht werden kann. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung der Einrichtung 1 ist eine automatische Entleerung des Dosiersystems 3 und zumindest der Zuführleitung 27 des Umlaufleitungssystems 5 möglich, ohne dass hierzu manuell von einem Bediener eingegriffen werden muss.
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Die Stelleinrichtungen 59 können elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar sein.
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5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die Beschreibung zu den 1 bis 4 verwiesen wird. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede näher eingegangen. Die Ventileinrichtung 32 weist nur die Ventileinrichtungen 37, 45 und 49 auf. Die Zuführleitung 27 ist direkt an die Druckseite der Zuführungspumpe 19 angeschlossen. Der zwischen der Zuführleitung 27 und der Rücklaufleitung 41 angeordnete Bypass 47 ist hier von einer mit durchgezogener Linie dargestellten Leitung gebildet, die einen definierten Leitungsquerschnitt aufweist. Der Bypass 47 ist nicht absperrbar, so dass während der Zuführung des flüssigen Beschichtungsmediums beziehungsweise der Reinigungsflüssigkeit an das Dosiersystem 3 eine bestimmte Menge des flüssigen Mediums an dem Dosiersystem 3 vorbeigeführt und in den entsprechenden Behälter 7 beziehungsweise 53 gepumpt wird. Der Bypass 47 ist bei diesem Ausführungsbeispiel außerhalb der mit strichpunktierter Linie 65 dargestellten Systemgrenze des Beschichtungsmedium-Versorgungsgeräts angeordnet. Selbstverständlich ist es ohne weiteres auch möglich, den Bypass 47 innerhalb des Umlaufleitungssystems 5, das hier mit gestrichelter Linie umrahmt ist, anzuordnen, wie mit gestrichelter Linie angedeutet. Wichtig ist, das mittels des Bypass 47 eine Mediumverbindung zwischen der Zuführleitung 27 und der Saugseite der Rückführungspumpe 21 besteht beziehungsweise freigegeben werden kann.
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Im Folgenden wird die Funktion der in 5 dargestellten Einrichtung 1 näher erläutert:
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Betriebsmodus ”Beschichtungsmedium umwälzen”:
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Mittels der Zuführungspumpe 19 wird über die zweite Ventileinrichtung 37 das Beschichtungsmedium aus dem Behälter 7 angesaugt und zum Dosiersystem 3 gefördert. Der Pulsationsdämpfer 28 minimiert dabei das typische Pulsen der hier von einer Membranpumpe gebildeten Zuführungspumpe 19. Die Rückführungspumpe 21 saugt das überschüssige flüssige Beschichtungsmedium aus dem Dosiersystem 3. Dabei passiert das Beschichtungsmedium den Filter 43. Die Rückführungspumpe 21 fordert das flüssige Beschichtungsmedium über die dritte Ventileinrichtung 45 zurück in den Behälter 7. In dieser Betriebsweise der Einrichtung 1 wird das Beschichtungsmedium im Kreis gefördert und unterliegt einer ständigen Durchmischung. Das Dosiersystem 3, von dem in 5 lediglich die Wanne 11 dargestellt ist, entnimmt sich das benötigte Beschichtungsmedium aus diesem Kreislauf. Während des Betriebsmodus ”Beschichtungsmedium umwälzen” dient der Bypass 47 dazu, eine geringe Menge des flüssigen Beschichtungsmediums vor dem Dosiersystem 3 abzuzweigen, damit dieses nicht in das Dosiersystem 3 gelangt. Das über den Bypass 47 am Dosiersystem 3 vorbeigeführte Beschichtungsmedium gelangt von der Zuführleitung 27 direkt in die Rücklaufleitung 41, die mit der Saugseite der Rückführungspumpe 21 verbunden ist.
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Betriebsmodus ”Umlaufleitungssystem entleeren”:
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In diesem Betriebsmodus saugt die Zuführungspumpe 19 anstatt dem Beschichtungsmedium über die Ventileinrichtungen 37, 49 nun Umgebungsluft an. Die Ventileinrichtungen 37, 49 werden für diesen Betriebszustand entsprechend geschaltet. Dabei werden die Reste des Beschichtungsmediums in der obenstehenden Weise aus der Zuführleitung 27 ausgebracht. Die Rückführungspumpe 21 saugt das Beschichtungsmedium aus dem Dosiersystem 3 ab und fördert es in den Behälter 7 zurück. Die Rückführungspumpe 21 unterstützt nun über den Bypass 47 die Entleerung der Zuführleitung 27. Nach dem Entleerungsvorgang kann beispielsweise ein Reinigungsvorgang initiiert werden, was im Folgenden beschrieben wird.
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Betriebsmodus ”Reinigen”:
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In diesem Betriebszustand wird über eine entsprechende Stellung der Ventileinrichtungen 49 und 37 das Reinigungsmittel mittels der Zuführungspumpe 19 aus dem Behälter 53 angesaugt und durch das Umlaufleitungssystem 5 zum Dosiersystem 3 gefördert. Die Rückführungspumpe 21 saugt das Reinigungsmittel aus dem Dosiersystem 3 ab und fördert es über die Ventileinrichtung 45 zurück in den Behälter 53. Auch hier wird eine geringe Menge des Reinigungsmittels direkt über den Bypass 47 durch die Rückführungspumpe 21 in den Behälter 53 zurückgeführt, also vorbei am Dosiersystem 3.
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Betriebsmodus ”Reinigungsmittel entfernen”:
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Die Zuführungspumpe 19 saugt nun anstelle des Reinigungsmittels, ähnlich wie beim Betriebsmodus ”Umlaufleitungssystem entleeren” wieder Umgebungsluft an. Dabei wird das Reinigungsmittel aus der Zuführleitung 27 in das Dosiersystem 3 gedrückt. Die Rückführungspumpe 21 unterstützt über den Bypass 47 diesen Entleerungsvorgang.
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In 6 ist ein Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Einrichtung 1 gezeigt, das sich von dem anhand der 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch unterscheidet, dass im Bypass 47 eine Drossel 67 angeordnet ist, die vorzugsweise mittels der nicht dargestellten Steuereinheit 61 betätigbar ist. Mittels der vorzugsweise automatisch gesteuerten Drossel 67 kann in Abhängigkeit der Viskosität des Beschichtungsmediums die den Bypass 47 durchströmende Menge des flüssigen Mediums angepasst werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Drossel 67 an der tiefsten Stelle des Umlaufleitungssystems 5 anzuordnen.
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Bei den anhand der 5 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispielen der Einrichtung 1 sind die Stellantriebe 59 pneumatisch betätigbar und zwar über jeweils ein 5/2-Wege-Pneumatik-Ventil, welches wiederum elektro-magnetisch betätigbar ist. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen des Stellantriebs 59 zur Betätigung der jeweils zugeordneten Ventileinrichtung ohne weiteres einsetzbar. Die Ventileinrichtungen 37, 45, 49 sind hier jeweils von einem 3-Wege-Kugelhahn gebildet, der mittels des zugeordneten Stellantriebs 59 in entsprechender Weise geschaltet werden kann. Die Zuführungspumpe 19 und die Rückführungspumpe 21 sind hier miteinander gekoppelt und werden von dem gemeinsamen Motor 23 angetrieben. Der Zuführungspumpe 19 ist ferner ein Stellmotor 69 zugeordnet, der zur Regulierung des Fördervolumens der Zuführungspumpe 19 dient.
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Allen Ausführungsbeispielen der Einrichtung 1 ist gemeinsam, dass eine automatische Entleerung von zumindest der Zuführleitung 27 ohne weiteres realisierbar ist. Bei entsprechender Ausgestaltung des Umlaufleitungssystems 5, beispielsweise wie es anhand der 1 bis 6 beschrieben ist, ist ein vollständiges Entleeren des Umlaufleitungssystems 5 und des Dosiersystems 3 realisierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Einrichtung
- 3
- Dosiersystem
- 5
- Umlaufleitungssystem
- 7
- Behälter
- 9
- Walze
- 11
- Wanne
- 13
- Kammerrakel
- 15
- Auffangwanne
- 17
- Pumpeneinrichtung
- 19
- Zuführungspumpe
- 21
- Rückführungspumpe
- 23
- Motor
- 25
- Antriebseinrichtung
- 27
- Zuführleitung
- 28
- Pulsationsdämpfer
- 29
- Vorlaufleitung
- 31
- erste Ventileinrichtung
- 32
- Ventilanordnung
- 33
- Vorlaufleitung
- 35
- Vorlaufleitung
- 37
- zweite Ventileinrichtung
- 39
- Filter
- 41
- Rücklaufleitung
- 43
- Filter
- 45
- dritte Ventileinrichtung
- 46A
- Rücklaufleitung
- 46B
- Rücklaufleitung
- 47
- Bypass
- 48
- Raum
- 49
- vierte Ventileinrichtung
- 51
- Verbindungsleitung
- 53
- Behälter
- 55
- Vorlaufleitung
- 57
- Rücklaufleitung
- 59
- Stelleinrichtung
- 61
- Steuereinheit
- 63
- Sensor
- 65
- Linie
- 67
- Drossel
- 69
- Stellmotor
- X
- Pfeil
