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PATENTANSPRÜCHE
1. Farbwerk zum Einfärben des Wertstempel-Rotors (11) einer Frankiermaschine, mit einem Vorratsbehälter (18) zur Aufnahme flüssiger Stempelfarbe (19) und mit wenigstens einer saugfähigen Walze (13, 14) als Zwischenträger der Farbe (19), von denen eine (13) ständig in Rollkontakt mit dem Wertstempel-Rotor (11) steht, dadurch gekennzeichnet, - dass eine (14) der saugfähigen Walzen hohl ist, derart, dass ein zylindrischer, saugfähiger Aussenbereich (15) einen im wesentlichen ebenfalls zylindrischen Hohlraum (16) umgibt, - dass der Hohlraum (16) direkten Kontakt mit dem Aussenbereich (15) besitzt, - dass eine Farbzufuhrleitung (17, 87) durch eine der Stirnflächen (75,96) der hohlen Walze (14) in deren Hohlraum (16) führt,
und - dass eine Förder- und Dosiervorrichtung vorgesehen ist zur dosierten Förderung der Farbe (19) aus dem Vorratsbehälter (18) über die Farbzufuhrleitung (17, 87) in den Hohlraum (16), wobei die geförderte Farbmenge proportional zur Zahl der Wertstempel-Abdrucke ist.
2. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder- und Dosiervorrichtung eine Kolbenpumpe (20) umfasst, deren Kolben (23) mit einem linear hin- und herbewegbaren, federbelasteten Gestänge (26) verbunden ist, welches mittels eines Klinken- und Nockenscheiben-Mechanismusses (31, 37, 38, 45, 47, 55) durch den Antrieb des Wertstempel-Rotors (11) proportional zur Zahl seiner Umdrehungen antreibbar ist.
3. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förder- und Dosiervorrichtung eine elektromagnetisch betriebene Pumpe und einen einstellbaren Zähler umfasst, der derart ausgebildet ist, dass er bei jeder Umdrehung des Wertstempel-Rotors einen Zählimpuls empfängt und beim Erreichen der jeweils vorgewählten Zahl die Betätigung der Pumpe auslöst und sich selbst in seine Ausgangsposition rückstellt.
4. Farbwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub des Kolbens (23) durch einen auf das Gestänge (26) einwirkenden, einstellbaren Anschlag (60) vanierbar ist.
5. Farbwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (23) durch Fingerdruck auf das Gestänge (26) manuell betätigbar ist.
6. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die hohle Walze (14) einen tragenden Zylinder (65, 92) umfasst, - dass die Zylinderfläche (66) des Zylinders (65, 92) mit durchgehenden Öffnungen (67,93) versehen ist, und - dass die Zylinderfläche (66) den saugfähigen Aussenbereich (15) trägt.
7. Farbwerk nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, - dass die eine Stirnfläche (69) des Zylinders (65) geschlossen und als Lagerzapfen (70) ausgebildet ist, - dass die andere Stirnfläche (75) des Zylinders (65) offen und zur Aufnahme eines zweiten Lagerzapfens (80) ausgebildetist, - dass der zweite Lagerzapfen (80) eine Dichtung (82) aufweist, die den Hohlraum (16) nach aussen abdichtet, - und dass im zweiten Lagerzapfen (30) ein zentrisches Rohr (85, 87) enthalten ist, das aussen in einen Anschlusszapfen (86) und innen etwa im Zentrum des Hohlraums (16) endet (Fig. 2).
8. Farbwerk nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, - dass die hohle Walze (14) einseitig gelagert ist, - dass die nichtgelagerte Stirnfläche (96) der Walze (14) eine zentrische Öffnung aufweist, - und dass die Farbzufuhrleitung (17) durch diese zentri sche Öffnung etwa ins Zentrum des Hohlraums (16) führt (Fig. 3).
9. Farbwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbzufuhrleitung (17) einen Schlauch umfasst.
Die Erfindung betrifft ein Farbwerk zum Einfärben des
Wertstempel-Rotors einer Frankiermaschine, mit einem Vor ratsbehälter zur Aufnahme flüssiger Stempelfarbe und mit wenigstens einer saugfähigen Walze als Zwischenträger der
Farbe, von denen eine ständig in Rollkontakt mit dem Wert stempel-Rotor steht.
Es sind Wertstempelmaschinen bekannt, bei denen die flüssige Stempelfarbe in einem oben offenen Vorratsbehälter enthalten ist. Die Farbe wird aus dem Behälter durch eine
Walze entnommen, die von oben teilweise in den Farbvorrat eintaucht und dabei Farbe aufnimmt. Die Walze steht indi rekt über mehrere saugfähige Walzen mit dem rotierenden
Wertstempel der Maschine in Rollkontakt. Die saugfähigen
Walzen dienen als Zwischenspeicher für die Stempelfarbe und geben bei Bedarf mehr oder weniger Farbe an den Wertstem pel ab. Die Anordnung ist einfach, erlaubt jedoch keine ge naue Dosierung der pro Stempelabdruck abgegebenen Farbe, woraus ungleichmässig eingefärbte Drucke resultieren, was unerwünscht ist.
Aus der schweizerischen Patentschrift 393 375 ist eine wei tere Einfärbvorrichtung für eine Stempelmaschine bekannt.
Diese Einfärbvorrichtung verwendet eine Farbpatrone, die ei nen inneren, mit Öffnungen versehenen Hohlzylinder auf weist, der aussen mit einem porösen Überzug versehen ist.
Dieser Überzug saugt sich mit der im Inneren der Farbpa trone enthaltenen Farbe voll und gibt diese über eine schwach saugfähige Zwischen- oder Einfärbwalze bei Bedarf an den
Wertstempel-Rotor ab. Die Anordnung arbeitet zufrieden stellend, erfordert jedoch eine sehr genaue Abstimmung der
Eigenschaften von Farbe und porösem Überzug der Farbpa trone. Ausserdem sind derartige Farbpatronen relativ teuer und erfordern eine visuelle Überwachung ihres Farbfüllungs grades.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Farbwerk für eine Wertstempel- oder Frankiermaschine anzugeben, das bezüglich der Eigenschaften der Stempelfarbe und der saugfä higen Walzen unkritisch ist und das eine gute Dosierung der pro Stempelabdruck abzugebenden Farbe ermöglicht, und zwar unabhängig vom Benutzungsgrad und den Stillstandzei ten der Maschine.
Diese Aufgabe wird durch ein Farbwerk gelöst, wie es in
Anspruch 1 definiert ist. Die weiteren Ansprüche geben Aus gestaltungen des derart definierten Farbwerkes an.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von 3 Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Schematische Zusammenstellung eines Farbwerkes
Fig. 2 Längsschnitt durch eine zweiseitig gelagerte, hohle, saugfähige Walze
Fig. 3 Längsschnitt durch eine einseitig gelagerte, hohle, saugfähige Walze.
Fig. 1 zeigt eine schematische Zusammenstellung eines
Farbwerkes für eine Wertstempelmaschine, beispielsweise eine Frankiermaschine. 11 bezeichnet den Wertstempel-Ro tor, auf dessen Zylinderfläche ein einstellbarer Wertstempel und wahlweise ein Datums- und/oder ein Reklamestempel angebracht sind. 12 ist die Achse des Rotors 11. Der Rotor vollführt für jeden Wertstempelabdruckjeweils eine vollstän dige Umdrehung. Mit dem Rotor 11 in Rollkontakt steht eine
Einfärb- oder Zwischenwalze 13 aus schwach saugfähigem Material, die die Wertstempel beim Drehen des Rotors 11 in bekannter Weise einfärbt. Die Farbe stammt aus einem gut saugfähigen Aussenbereich (15) einer hohlen Vorratswalze 14, in welchem Aussenbereich stets ein gewisser Farbvorrat gespeichert ist und welcher die Farbe beim Drehen der Vorratswalze 14 in bekannter Weise an die Einfärbwalze 13 abgibt.
Die hohle Vorratswalze 14 erhält in noch zu nennenden Abständen über eine Farbzufuhrleitung, beispielsweise einen
Schlauch 17, tropfenweise in ihr Inneres Stempelfarbe zuge führt. Der Vorrat 19 der Stempelfarbe ist in einem Vorratsbehälter 18 enthalten und wird mittels einer Kolbenpumpe 20 dosiert in den Schlauch 17 gepumpt. Der Pumpenkolben 23 vollführt hierzu jeweils eine lineare Hin- und Herbewegung, die durch ein mit dem Kolben gekoppeltes Gestänge 26 erzwungen wird. Die notwendigen Ventile sind durch die Zeichen X angedeutet und beispielsweise als Rückschlag-Kugelventile ausgebildet.
Das Gestänge 26 wird durch zwei Führungen 27 und 28 geführt. Weiter ist es beweglich mit dem Ende 29 eines Antriebshebels 31 gekoppelt. Dieser Antriebshebel 31 ist drehbar um eine Achse 32 gelagert und gleitet mit einer Nase 33 auf einer Exzenterscheibe 34. Diese Exzenterscheibe 34 dreht sich zusammen mit einem Klinkenrad 37, mit dem es starr verbunden ist, um eine Achse 35. Im Eingriff mit dem Klinkenrad 37 steht eine Klinke 38, die um eine Achse 39 drehbar gelagert ist und durch eine Feder 40 ständig im Eingriff mit den Zähnen des Klinkenrades 37 gehalten wird. Die Achse 39 und die Klinke 38 sind wiederum auf einem Hebel 45 montiert, der um die Achse 35 drehbar gelagert ist.
Dieser Hebel 45 gleitet mit einer Nase 46 auf einer zweiten Exzenterscheibe 47, die auf der Achse 12 des Rotors 11 befestigt ist. 49 ist eine Feder, die den Hebel 45 gegen die Exzenterscheibe 47 drückt. 50 ist eine weitere Feder, die das Gestänge 26 nach oben und gleichzeitig den Antriebshebel 31 gegen die erste Exzenterscheibe 34 drückt.
55 ist schliesslich eine Sperrklinke, die um die Achse 32 drehbar gelagert ist und die durch eine weitere Feder 56 ständig im Eingriff mit den Zähnen des Klinkenrades 37 gehalten wird.
Die Anordnung bildet einen Klinken- und Nockenscheiben-Mechanismus, der durch den Antrieb des Rotors 11 angetrieben wird. So bewegt bei jeder Umdrehung des Rotors 11 die Exzenterscheibe 47 den Hebel 46 einmal hin und her und die Klinke 38 das Klinkenrad 37 um einen Zahn weiter. Während einer durch die Anzahl Zähne des Klinkenrades 37 gegebenen Zahl von Rotorumdrehungen wird damit, gesteuert durch die mit dem Klinkenrad 37 gekoppelte Exzenterscheibe 34, das Gestänge 26 und damit der Pumpenkolben 23 einmal auf und ab bewegt. Die hierbei geförderte Farbmenge ist damit proportional zur Zahl der Umdrehungen des Rotors 11 bzw. zur Zahl der Wertstempel-Abdrucke.
Der Hub des Kolbens 23 lässt sich regulieren durch einen Anschlag, dem beispielsweise ein mehr oder weniger weit eingeschobener Keil 60 (in Figur 1 im Schnitt gezeigt) zugeordnet ist. Diese Kombination bewirkt, dass die Nase 33 des Antriebshebels 31 auf einstellbare Weise nicht ständig an der Exzenterscheibe 34 anliegt und somit der maximal mögliche Hub variierbar nur bis zum gewünschten Prozentsatz ausgenützt wird.
Soll kurzfristig mehr Farbe in die Vorratswalze 14 gebracht werden, so ist dies manuell möglich, indem das Gestänge 26 durch Fingerdruck in Richtung des Pfeiles 61 nach unten gedrückt und durch die Feder 50 wieder nach oben bewegt wird. Diese manuelle Pumpbewegung ist allerdings nur dann möglich, wenn sich die Nase 33 des Antriebshebels 31 im Bereich minimaler Auslenkung befindet (so wie in Fig. 1 gezeigt).
Die beschriebene Pumpe bildet zusammen mit ihrem
Klinken- und Nockenscheiben-Antrieb eine rein mechanische
Dosiervorrichtung zur Farbabgabe aus dem Vorratsbehälter
18 über eine Farbzufuhrleitung bzw. einen Schlauch 17 in das
Innere der Vorratswalze 14. In anderer Ausgestaltung der Er findung wird eine entsprechende elektromechanische Dosier vorrichtung gebildet aus einer elektromagnetisch betriebenen
Pumpe, die durch einen elektrischen Zähler beim Erreichen einer vorwählbaren Zahl jeweils kurz eingeschaltet wird. Der
Zähler selbst wird bei jeder Umdrehung des Rotors 11 weiter gestellt, beispielsweise durch das Auslösesignal für den Ro tor-Antrieb. Hierdurch ist eine Farbabgabe proportional zur Zahl der Wertstempel-Abdrucke gewährleistet. Eine Varia tion der Farbdosierung kann durch Veränderung der am Zähler einstellbaren Zahl vorgenommen werden.
Kurzfri stige, verstärkte Farbzufuhr wird schliesslich dadurch ermöglicht, dass die Pumpe über einen Schaltknopf manuell betätigbar ist.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh rungsform der hohlen Vorratswalze 14. 15 ist der saugfähige
Aussenbereich, der zylinderförmig einen tragenden Zylinder
65 umgibt. Dieser Zylinder 65 ist beispielsweise als Kunst stoff-Spritzgussteil ausgebildet und besitzt auf seiner Zylin derfläche 66 durchgehende Öffnungen 67, durch die die Stem pelfarbe aus dem Innern bzw. dem Hohlraum 16 der Walze 14 in deren Aussenbereich 15 gelangen kann. Diese Öffnungen
67 sind so angeordnet, dass eine gleichmässige Durchträn kung des Aussenbereichs 15 erfolgt.
Die eine Stirnfläche 69 des Zylinders 65 ist geschlossen und zu einem Lagerzapfen 70 ausgeformt, welcher in einem
Lager 71 drehbar gelagert ist.
Die andere Stirnfläche 75 des Zylinders 65 ist offen. In diese Öffnung ist ein rohrförmiges Einsatzstück 77 eingepresst, in welchem wiederum ein zweiter Lagerzapfen 80 dreh bar gelagert ist. Dieser Lagerzapfen 80 ist starr mit einem Ge stänge 81 verbunden, welches zusammen mit dem Lager 71 die Halterung für die Vorratswalze 14 bildet. Der zweite Lagerzapfen 80 weist weiter eine kreisförmige Dichtungslippe 82 auf die federnd an der Innenwand des Einsatzstückes 77 anliegt und den Hohlraum 16 gegen aussen abdichtet. Der Lagerzapfen 80 besitzt schliesslich noch eine zentrale Bohrung 85, die nach aussen in einem Anschlusszapfen 86 und nach innen in ein etwa im Zentrum der Vorratswalze 14 endendes Rohr 87 ausläuft. An den Anschlusszpafen 86 ist die Farbzufuhrleitung bzw. der Schlauch 17 (Fig. 1) anschliessbar.
Die beschriebene Vorratswalze 14 besitzt damit einen im wesentlichen zylindrischen Hohlraum 16, der über die Öffnungen 67 direkten Kontakt mit dem saugfähigen Aussenbereich 15 der Walze besitzt. Der Hohlraum 16 ist dabei im wesentlichen nach aussen abgedichtet.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Vorratswalze
14. Diese Walze ist über einen Achszapfen 90 einseitig in einem Lager 91 gelagert. Der Hohlraum 16 wird umschlossen von einem tragenden Zylinder 92, in dessen Zylinderfläche durchgehende Öffnungen 93 eine direkte Verbindung des Hohlraums 16 mit dem saugfähigen Aussenbereich 15 herstellen. Die dem Achszapfen 90 zugeordnete Stirnfläche 95 ist geschlossen, während die andere Stirnfläche 96 zum mindesten in ihrem zentralen Bereich offen ist. Durch diese Öffnung ragt die Farbzufuhrleitung bzw. der Schlauch 17 bis etwa ins Zentrum des Hohlraums 16. Es besteht die wahlweise Möglichkeit, die Öffnung mittels einer Lippendichtung 98 gegen die Farbzufuhrleitung 17 abzudichten.
Die anhand der Fig. 2 und 3 geschilderten Vorratswalzen 14 besitzen tragende Zylinder 65 bzw.92, auf deren durchbrochenen Zylinderflächen der saugfähige Aussenbereich 15, zum Beispiel bestehend aus Filz, aufgebracht ist. Durch geeignete Wahl des saugfähigen Materials oder durch Einfügen von Stützmaterial ist es möglich, den Aussenbereich 15 selbsttragend zu machen. In diesem Fall kann auf die tragenden Zylinder verzichtet werden und steht der Hohlraum 16 überseine gesamte Zylinderfläche in direktem Kontakt mit dem Aussenbereich 15.
Der Vorteil der geschilderten Farbwerke besteht darin, dass unabhängig vom Benutzungsgrad der Frankiermaschine und unabhängig von der Länge der Stillstandszeiten stets ein im wesentlichen einheitlich eingefärbter Wertstempelabdruck entsteht. Dies resultiert zum einen aus der gesteuerten Farbzufuhr, die proportional zur Anzahl der Wertstempelabdrucke ist. Zum anderen resultiert es aus der Verwendung einer hohlen Walze 14, durch die die portionenweise ins Innere zugeführte Farbe von innen nach aussen verteilt und gleichmässig abgegeben wird. Die Farbwerke sind unkritisch im Gebrauch. Die als Verbrauchsmaterial benötigte Stempelfarbe kann einfach auf Lager gehalten und bei Bedarf in den Vorratsbehälter 18 nachgefüllt werden.
Weiter sind die Eigenschaften von Farbe und saugfähigem Aussenbereich 15 der Vorratswalze 14 relativ unkritisch und bedingen nur eine leicht herstellbare gegenseitige Abstimmung.