Abbildung 1:
Zentrifugalpumpeneinheit aus der AkeBoose „EPZ“ Reihe
(Quelle: AkeBoose)
Um eine konsistente Druckqualität im Flexodruck zu erzielen, ist ein optimaler Farbfluss (Flow) im Farbkreislauf sicherzustellen, damit immer frische Farbe im Umlauf ist, keine Farbablagerungen entstehen und Luft aus dem Kammerrakel entweichen kann, so dass die Näpfchen der Rasterwalze gleichmäßig mit Farbe gefüllt werden.
Was macht eigentlich einen guten Flow aus?
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Entscheidend ist, dass die Kammerrakel der Anwendung entsprechen ausreichend mit Farbe gefüllt ist. Bei einer geringen Farbabnahme durch das Substrat wird ein niedrigerer Flow benötigt als bei einer hohen Farbabnahme, wie dass beim Lackieren oder Bedrucken großer Flächen der Fall ist. Der Regulierung des Farbflusses kommt daher zentrale Bedeutung zu, wobei ein stimmiges Verhältnis von Farbzufuhr in die Kammer und Farbablauf aus der Kammer anzustreben ist.
Was den Farbrücklauf betrifft, so sollte dieser möglichst per Gravitation erfolgen. Diese Art der Rückführung ist die einfachste Möglichkeit, die Farbe zu entgasen und Schaumbildung entgegenzuwirken. Häufig lässt sich ein Gravitationsrücklauf jedoch konstruktions- oder installationsbedingt in der Praxis nicht umsetzen. Dann wird es erforderlich, den Farbrückfluss mithilfe einer Pumpe zu steuern. Hierbei gilt: die Rücklaufpumpe muss der Förderpumpe, angepasst an das Kammerrakelsystem, folgen.
Das Farbpumpensystem muss gewährleisten, dass einerseits die Rücklaufpumpe einen höheren Volumenstrom erzeugt als die Förderpumpe, damit kein Überdruck und andererseits kein Vakuum im Kammersystem entsteht
Für die Farbzufuhr ist ein pulsfreier Farbstrom ideal. Dies lässt sich nicht mit allen Pumpentypen bewerkstelligen, daher kommen in vielen Fällen Pumpen mit Pulsationsdämpfer zum Einsatz. In der Druckindustrie werden üblicherweise drei Pumpentypen verbaut:
Die Ausführung der Pulsationsdämpfer ist von Hersteller zur Hersteller unterschiedlich. AkeBoose hat eine besondere Form des Pulsationsdämpfers entwickelt, dessen Innenraum eine sehr glatte Oberfläche und fließende Konturen aufweist. Dadurch ist der Dämpfer leicht selbstreinigend, es können sich keine Farbablagerungen ansammeln. Bei der Reinigung des Farbkreislaufes wird der Pulsationsdämpfer automatisch mit durchgespült.
Welcher Pumpentyp eignet sich für welche Anwendung?
Zur Bewertung der Eignung ist es sinnvoll, die Eigenschaften, Vorteile und Einschränkungen des jeweiligen Pumpentyps heranzuziehen.
1. Zentrifugalpumpen
garantieren eine pulsfreie Farbzufuhr
eignen sich vorrangig für Anwendungen mit wenig Farbwechseln, da die Reinigung der Pumpe manuell erfolgen muss und relativ zeitintensiv ist
können ausschließlich in Kombination mit Gravitationsrücklauf eingesetzt werden, da sich die Pumpenbauart nicht eignet, um als Rücklaufpumpe verwendet zu werden
bieten sich somit sehr gut für sensible Farben an, die zum Schäumen neigen, da über die lange Strecke des Gravitationsrückflusses Luft aus der Farbe entweichen kann
können alle Farbsysteme mit Viskositäten bis 150 Centipoise (entspricht 40 Sekunden im DIN4-Auslaufbecher) fördern
sind kostengünstig in der Anschaffung
sind nicht selbstansaugend, müssen daher zwangsläufig im Behälter installiert werden
Die Zentrifugalpumpen-Serie „EPZ“ aus dem Hause AkeBoose verfügt über einen integrierten Bypass, der eine stufenlose Flow-Regulierung von 1 bis 25 l/min ermöglicht. Die Pumpeneinheit umfasst auch einen Farbbehälter mit einem Fassungsvolumen von 25 bis 55 Liter. Der Schrägboden im Behälter gewährleistet optimale Farbansaugung selbst bei niedrigem Füllstand (Abbildung 1).
2. Membranpumpen
eignen sich auch für Anwendungen mit häufigen Farbwechseln, weil sie sich einfach und schnell reinigen lassen
benötigen einen Pulsationsdämpfer für eine pulsationsarme Farbzufuhr
eignen sich für alle Farbsysteme und alle Viskositäten
ermöglichen die einfache Flow-Regulierung über eine Druckluftdrossel, welche allerdings sensibel auf Viskositätsänderungen im Druckprozess reagiert – es empfiehlt sich daher eine regelmäßige Überprüfung der Viskosität
haben ein mittleres Preisniveau in der Anschaffung
sind nahezu wartungsfrei und kostengünstig im Unterhalt
haben wegen des Einsatzes von Druckluft eine mäßige Energiebilanz
sind selbstansaugend
lassen sich gut in die Maschinensteuerung integrieren
Mit der Serie „EPQ“ bietet AkeBoose ein kompaktes Pumpensystem mit zwei geregelten Membranpumpen für einen gleichmäßigen Farbfluss im Zu- und Rücklauf des Kammerrakelsystems. Die integrierte Farbumkehrung unterstützt eine zügige und unkomplizierte Reinigung des Systems beim Farbwechsel. Pumpeneinheiten für bis zu vier Druckwerke können platzsparend in einem Schaltschrank integriert werden.
Abbildung 2: Sondermaschinenbauprojekt Doppellackversorgung mit Konditionierung und Temperierung (Quelle: AkeBoose)
3. Schlauchpumpen (elektrisch)
eignen sehr gut sich für Anwendungen mit häufigen Farbwechseln, da sie sich äußerst leicht reinigen lassen
ermöglichen durch Verwendung verschiedener Schläuche eine vollständige Medientrennung und können zudem auch steril betrieben werden, z.B. beim Einsatz für die Bedruckung von Pharmaerzeugnissen
eignen sich für alle Farbsysteme
benötigen einen Pulsationsdämpfer für eine pulsationsarme Farbzufuhr
bieten eine sehr verlässliche Flow-Regulierung über Frequenzregler
verfügen über eine gute Energiebilanz
haben höhere Anschaffungskosten als die übrigen Pumpentypen, welche durch einfache Handhabung und niedrigen Energiebedarf aber teilweise wieder relativiert werden
erfordern regelmäßigen Austausch der Schläuche, die typische Lebensdauer des Schlauchs liegt zwischen 3 – 12 Monaten (je nach geförderter Flüssigkeit)
bieten sehr gute Integrationsmöglichkeiten in die Maschinensteuerung, z.B. um den
Farbfluss oder die Temperatur des Mediums zentral zu überwachen.
Die AkeBoose GmbH entwickelt und liefert projektbezogen maßgeschneiderte Pumpenlösungen. Abbildung 2 zeigt eine Doppellackversorgung mit Konditionierung für UV-Lacke inklusive Temperierung. Für dieses System wurden Schlauchpumpen mit stufenloser Farbflussregelung und Strömungsumrichter für die einfache Entleerung des Kammerrakelsystems verwendet.
