Mit dem passenden Pumpensystem zum optimalen Farbfluss
Anwendungsbereiche und Eigenschaften verschiedener Farbpumpensystem in der Druckindustrie
Um eine konsistente Druckqualität im Flexodruck zu erzielen, ist ein systematisches Farbmanagement unabdingbar. Ein wichtiger Bestandteil dessen ist, einen optimalen Farbfluss (Flow) im Farbkreislauf sicherzustellen, damit immer frische Farbe im Umlauf ist, keine Ablagerungen entstehen und damit Luft aus dem Kammerrakel entweichen kann, sodass die Näpfchen der Rasterwalze gleichmäßig mit Farbe gefüllt werden.
Was macht eigentlich einen guten Flow aus?
Entscheidend ist, dass das Kammerrakel der Anwendung entsprechend mit genügend Farbe gefüllt ist. Bei einer geringen Farbabnahme durch das Substrat wird ein niedrigerer Flow benötigt als bei einer hohen Farbabnahme wie z.B. beim Einfärben, Lackieren oder Bedrucken großer Flächen. Der Regulierung des Farbflusses je nach Beschaffenheit des Druckauftrages 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 in der Kammer entsteht
- andererseits kein Vakuum im Kammerrakelsystem 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:
Pulsfreie Pumpen
Zentrifugalpumpen
Pumpen mit Puls, ergänzt um Pulsationsdämpfer
(Druckluft-)Membranpumpen
(elektrische) Schlauchpumpen
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.
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 Sek im DIN4 Auslaufbecher) fördern
- sind kostengünstig in der Anschaffung
- sind nicht selbstansaugend, müssen daher zwangsläufig im Behälter installiert werden
Zentrifugalpumpen-Serie EPZ
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 Fassungsvolumen von 25 bis 55 Liter. Der Schrägboden im Behälter gewährleistet optimale Farbansaugung selbst bei niedrigem Füllstand.
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
Membranpumpen-Serie EPQ
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.
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.
Maßgeschneiderte Pumpenlösungen
Die AkeBoose GmbH entwickelt und liefert projektbezogen individuelle Pumpenlösungen. Das nebenstehende Foto 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.
