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Verfahren und Vorrichtung zum Waschen und Trocknen einer Bürstenwalze
Die Erfindung betrifft eineVerfahrenund eine Vorrichtung zum Waschen und Trocknen
einer Bürstenwalze, Ein spezielles Anwendungsgebiet für di.Erfindung ist dort gegeben,
wo ino Bürstenwalze, welche z.B. beim Stoffdrucksverfahren als Farbübertragungswalzedient,
mit Reinigungsflüssigkeit unter inem Druck von twa 32,5 kg/cm² besprüht wird>
wobei di. Strahlen gegen die Nanteifläche
der drehbar gelagerten
3tirstenwalze gerichtet sind, um diene zu reinigen. Hierbei ist es notwendig, die
nicht produktive Zeitspanne für das Reinigen so kurz wie möglich zu halten, wobei
sich ergeben hat, dass -sich das Einrichten der Flüssigkeitsstrahlen aus Reinigungsflüssigkeit
unter hohem Druck gegen die Burstenwalze zwecks Rotierens derselben unter sehr hohen
Drehzahlen insofern vorteilhaft auswirkt, als das Reinigen derselben in einer bemerkenswert
kurzen Zeit durchgeführt wird. Die Strahlen sind dabei fächerförmig, wobei jeder
Flächer gleichmässig zur Achse der 3ürstenwalze geneigt ist. Die Strahlen treffen
dabei gegen die angrenzenden Mantelflächen der Bürstenoberfläche und bedecken die
gesamte Oberfläche der Bürstenwalze, wenn diese rotiert, Zu jeder Zeit des Bestehens
der Strahlen wird ein Teil derselben radial gegen den Bürstenwalzenzylinder, gegen
die davon abragenden Gruppen von Borsten, in die Abstände zwischen diesen gerichtet,
während ein Teil des Strahls in einem Winkel gegen die Borsten und tangential zum
Bürsteawalzenzylinder auf dieser auftritt und die Bärstenwalze zum Rotieren bringt.
Wenn dabei eine hohe Drehgeschwindigkeit erreicht ist, verursacht die Zentrifugalkraft
ein sofortiges Absohleudern der Farbe und der Reinigungsflüssigkeit.
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Um die nicht produktive Zeit weiter zu reduzieren, ist, es von gleicher
Wichtigknit, die BUrstenwalse so schnell wie möglich zu trocknen wie das Reinigen
derselben, so dass diese für einen nachfolgenden Druckvergang ver;-wendet werden
kann. Es wurde gefunden, dass eine Bürstenwalze, welche durch Reinigungsflüssigkeits-2
strahlen mit einem Druck von etwa 32,3 kg/cm angesprüht
wird, eine
sehr hohe Drehgeschwindigkeit erreicht und dass, wenn die Reinigungsflüssigkeit
augenblicklich ohne eine wesentliche Reduzierung der Drehgeschwindigkeit abgesperrt
werden kann, die Bürstenwalze infolge der hohen Drehzahl während der Reinigungsphase
fast augenblicklich von selbst trocknet In der Praxis ist das augenblickliche Unterbrechen
der Strahlen von Reinigungsflüssigkeit sehr schwierig. Sofern diese Unterbrechung
der Zufuhrung der unter hohem Druck stehenden Flüssigkeit mittels -Ventile erfolgt,
tritt ein erheblicher Wasserschlag auf, der in der Lage ist, die Ventile zu zerstören,
wogegen ein langsames Schliessen der Ventile die Kraft der Strahlen soweit reduziert,
dass die Drehzahl der Bürstenwalze, vor dem Erreichen der Trocknungsphase, so weit
herabgesetzt wird, dass die nicht produktive Zeit für das Trocknen der Burstenwalze
noch erhöht wird.
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Der.Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
für das augenblickliche Unterbrechen der Zuführung von unter hohem Druck stehender
Flüssigkeit vorzusehen, wobei Absperrventile nicht verwendet werden sollen. Dabei
soll die Zuführung eines bestimmten Volumens von Flüssigkeit unter konstantem hohem
Druck innerhalb einer vorgesehenen Zeitperiode erfolgen und die Unterbrechung der
Zuführung augenblloklich geschehen, ohne dass dadurch ein Druckabfall am Ende der
Zuführungsperiode erfolgt.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass Reinigungsflüssigkeit
in Form von Strahlen tangential und die Bürstenwalze durchdringend gegen dieselbe
gerichtet ist, wobei die Strahlen einen konstanten hohen Druck aufweisen, der der
Stärke der Bürstenwalze angemessen ist und der eine Rotation der Bürstenwalze mit
hoher Drehzahl zwecks gleichzeitigen Rotierens und Waschens bewirkt, und dass die
Zuführung der Reinigungsflüssigkeit schlagartig so unterbrochen wird, dass die Bürstenwalze
unbehindert weiterläuft und dabei trocknet.
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Bei einer Bürstenwalze, welche eine Farbübertragungswalze einer Stoffdruckvorrichtung
ist, hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Druck der Strahlen von 2 Reinigungsflüssigkeit
etwa 35 kg/cm beträgt.
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In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich
als vorteilhaft erwiesen, dass ein Vorrat von Reinigungsflüssigkeit gebildet und
dieser in seiner Gesamtheit mit einem konstanten hohen Druck beaufschlagt wird und
während der Beaufschlagung eine vorbestimmte Menge in Form von Strahlen davon abgeleitet
wird.
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Verfahrens gemäss wird die augenblickliche Unterbrechung der Strahlen
bei einem. erfindungsgemässen AusfUhrungsbeispiel dadurch erreicht, dass die schlagartige
Unterbrechung der Strahlen durch abruptes Entlasten der Reinigungsflüssigkeit erfolgt.
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Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens besteht aus der Kombination
einer Lagereinrichtung für das
Rotieren der Bürstenwalze, eines
Verteilers mit einer Anzahl von Düsen, welche auf die Bürstenwalze gerichtet sind,
Flüssigkeitsbehälter und Hochdruckleitungen für die Bildung und Förderung eines
Reinigungsflüssigkeitsvorrats zum Verteiler und einer Einrichtung zum schlagartigen
Unterbrechen der Weiterleitung der Reinigungsflüssigkeit zum Verteiler, Bei einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemässe Vorrichtung ist vorgesehen,
dass die Plüssigkeitsbehälter ein erster und ein zweiter Druckbehälter mit darin
bewegbaren, mit Kolbenstangen versehene Druckkolben sind, dass im zweiten Flüssigkeitsbehälter
eine Flüss.igkeitszu und -ableitung an einer Seite des zugehörigen Druckkolbens
und. an je einer Seite des Druckkolbens im ersten Zylinder eine Flüssigkeitsleitung
mit Ventilen für die Umsteuerung der Bewegung des- Kolbens im ersten Flüssigkeitsbehälter
angeordnet sind und dass die Kolbenstangen der beiden Kolben, zwecks gleichzeitiger
Bewegung derselben, durch ein Kupplungselement miteinander verbunden sind.
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Eine geeignete räumliche Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung
sieht vor, dass die beiden Flüssigkeitsbehälter in einem Abstand zueinander angeordnet
sind Ed die Verbindung der beiden Kolben durch ein Kupplungselement erfolgt, wobei
die Kolbenstangen den Abstand zwischen den Flüssigkeitsbehälternüberbrücken und
dass die Flüssigkeitsbehälter gleich lang sind und.
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der Abstand zwischen beiden der Länge eines Flüssig- -keitsbehälters
zuzüglich der Länge des Kupplungselements entspricht und dass ein Anschlagorgan
an der Kolbenstange
bewegbar mit diesem angebracht und diesem ein
Schalter eines elektrischen Steuerkreises zum Steuern von Ventilen zwecks Steuerung
der Bewegung der Kolben zugeordnet ist.
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In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungse-.
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spiel für eine Vorrichtung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt,
welches anhand der nachstehenden Beschreibung im einzelnen erläutert wird. Aus der
Zeichnung und der Beschreibung ergeben sich dabei weitere Vorteile der erfindungsgemässen
Vorrichtung sowie des erfindungsgemässen Verfahrens.
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Die Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens gemäss- der.
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Erfindung sieht einen in einem ersten Zylinder 10 bewegbaren Kolben
22 vor, wobei dem Zylinder Flüssigkeit, im nachstehenden mit Öl bezeichnet,- unter-
Druck zugeführt wird, welches als Arbeitsmittel dient*-Die-Bewegungskraft des ersten
Kolbens 22 wird für die Bewegung eines zweiten Kolbens 42 in einem zweiten Zylinder
12-verwendet, indem ebenfalls Flüssigkeit eingeführt wird. Ölzuführungs- und -ableitungsleitungen
sind an den sich gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 22 im ersten Zylinder 10
angeordnet, um ein Umsteuern des Kolbens und damit auch das Zurückziehen des zweiten
Kolbens 42 im Zylinder 12 zu bewirken, wobei der Rücklauf dieses Kolbens 42 ein
Einsaugen der Flüssigkeit in den Zylinder 12 bewirkt, die aus einem Vorrat 54 zugeführt
wird, während die Vorwärtsbewegung des Kolbena 42 die Flüssigkeit aus dem Zylinder
12 hinausdrückt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird als Flüssigkeit
für den Zylinder 12
eine Reinigungsflüssigkeit verwendet, welche
aus dem Zylinder 12 in einen Verteiler 56 mit einer Anzahl von Düsen 68 gedrückt
wird, wobei diese Düsen die Reinigungsflüssigkeit strahlenartig gegen die drehbar
in Lagern 78 und auf einer Welle 74 gelagerte Bürstenwalze 72 richten. Durch eine
Drucksteuerung zwecks Beaufschlagung des Zylinders 12 sowie durch eine genau berechnete
Anzahl und Grösse der Düsenöffnungen und damit des Gesamtdurchsatzes des Verteilers
kann eine vorbestimmte Menge von Reinigungsflü-ssigkeit innerhalb einer vorbestimmten
Zeitperiode und unter ausreichendem Druck gegen die Bürstenwalze geführt werden,
um diese in Umdrehungen mit hoher Drehzahl zu versetzen, wodurch eine Zentrifugalkraft
zum Abschleudern von Farbstoffen und Reinigungsflüssigkeit von der Bürstenwalze
und den Bürsten erzeugt wird, wodurch ein Reinigen der Bürstenwalze und durch die
erfindungsgemässen Einrichtungen zum augenblicklichen Unterbrechen der Zuführung
von Reinigungsflüssigkeit behält die Bürstönwalze ihre Drehzahl bei, ohne dass ihre
Geschwindigkeit infolge eines Abdrosselns der Strahlen verringert wird.
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Die der Blirstenwalze während der Reinigungsperiode verliehene hohe
Drehgeschwindigkeit wird dadurch im wesentlichen lange genug beibehalten, um die
Bürstenwalze zu Trocknen.
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Bei Verwendung eines ersten und eines zweiten Zylinders gleicher Länge,
wobei der erste Zylinder 10 einen kleineren Durchmesser als der zweite Zylinder-12
aufweist, ist eine relativ kleine Ölpumpe in der Lage, den Ausstoss eines grossen
Volumens von Reinigungsflüssigkeit aus dem zweiten Zylinder 12 innerhalb einer kurzen
Zeitperiode
zu bewirken. Der Druck pro Quadratzentimeter, welcher
den ersten Zylinder 10 beaufschlagt, steht im umgekehrten Verhältnis zu der Querschnittsfläche
des Kolbens 22 und des Kolbens 42, um den im Zylinder 12 erforderlichen Druck zu
erzeugens Da der Zylinder 12 nur mit einer Öffnung 52 versehen ist, kann die Länge
der Bewegung des Kolbens 42 im Zylinder~12 variiert werden, auch wenn am Ende der
Ausstossbewegung noch Flüssigkeit im Zylinder 12 zwischem dem Kolben 42 und der
Öffnung 52 verbleibt, da atmosphärischer Druck den Austritt von Flüssigkeit aus
dem Zylinder 12 nach dem Bewegen des Kolbens 42 innerhalb des Zylinders 12 verhindert.
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Eine Pumpe 14 mit einem Motor 16 ist zwischen einem Ölvorratsbehälter
18 und dem Zylinder 10 angeordnet.
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Zwischen der Pumpe 14 und dem Zylinder 10 ist eine Ölsammelkammer
20 vorgesehen, welche so ausgelegt ist, dass jederzeit ausreichende ölmengen für
die Bewegung des Kolbens 22 innerhalb des Zylinders 10 ueber die volle Länge desselben
zur Verfügung stehen.
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Eine Ölleitung 2 ist zwischen dem Ölvorratsbehälter 18 undder Pumpe
14 und eine weitere Ölleitung 26 zwischen der Pumpe 14 und der Ölsammelkammer 20
angeordnet. Zwischen der Ölsammelkammer 20 und dem Zylinder 10 stellt eine Ölleitung
28 mit einer kurzen und einer langen Abzweigung 28a und 28b die Verbindung her,
welche in die durch den Kolben 22 unterteilten Teile des Zylinders 10 fffhren. DleAbzweigung
28a wird durch ein Magnetventil 30 und die Abweigung 28b durch ein Magnetventil
32 geregelt.
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Leitungen 34 und 36 führen von den sich gegenüberliegen~ den Enden
des ersten Zylinders 10 zum Ölvorratsbehälter 18 und dienen, wenn der Kolben 22
innerhalb d:es ersten Zylinders 10 zurückgezogen wird, zum Zurückführen des Öls
in den Ölvorratsbehälter 18 aus dem Teil des Zylinders 10, in welches sich der Kolben
22 bewegt. Die Leitung 34 wird durch ein Ventil 38 und die Leitung 36 durch ein
Ventil 40 geregelt.
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Die Kolben 22und 42 sind durch ihre Kolbenstangen 23 und 43 mittels
eines Kupplungsglied.es 44 miteinander verbunden, wobei sich die Kolbenstangen an
den einander zugekehrten Enden der im Abstand zueinander angeordneten Zylinder 10
und 12 zueinander erstrecken.
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Obwohl der Zylinder 12 grösser dargestellt ist als der Zylinder 10,
hat dieser jedoch die gleiche Länge wie der erste Zylinder 10 und. beide Zylinder
10 und 12 sind in einem Abstand zueinander angeordnet, welcher gleich der Länge
eines der Zylinder 10 und. 12 zuzüglich der Länge des Kupplungsglieds 44 ist0 Dadurch
wird die Einstellung der Hublänge der Kolben 22 und 42 über eine Anzahl von Einstellungen
von Null bis zu einer Längetgleich der Länge eines der Zylinder 10 oder 12 möglich,
und zwar durch einen Anschlag 46, der nach unten vom Kupplungsglied 44 abragt, so
dass er gegen einen Schaltkopf 48 eines normalerweise geschlossenen Schalters SO
anschlägt und diesen öffnet, wenn die Kolben in der entsprechenden Richtung bewegt
werden.
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Der Schalter 50 kann in Richtung auf den und vom Ansohlag 46 hinweg
verstellt werden, um die Hublänge der Kolben 22 und 42 vorzugeben. Es ist zu bemerken,
dass der Zylinder 12 nur eine Öffnung 52 für die Zuführung der Flüssigkeit beim
Abziehen des Kolbens 42 von dieser Öffnung 52 und für den Ausstoss der Flüssigkeit
beim
Bewegen des Kolbens 42 in Richtung auf die Öffnung 52 aufweist.
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Die Öffnung 52 führt zum Verteiler 56, der in einem Gehäuse 58 angeordnet
ist0 Zwischen der Öffnung 52 und dem Verteiler 56 ist zu diesem Zweck eine Zuleitung
60 mit einem normalerweise geschlossenen Ventil 65 angeordnet. Die Flüssigkeitszuleitung
60a -der Zuleitung 60 ist flexibel. Eine Rücklaufleitung 64, mit einem RUckschlagventil
66, führt aus den Reinigungsflüssigkeitsbehälter54 zur Zuleitung 60, und zwar zwischen
der Öffnung 52 und dem Magnetventil 62 in der Zuleitung 60.
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Der Verteiler 56 ist mit einer Anzahl von Düsen 68 versehen und innerhalb
des Gehäuses 58 angeordnet, welches mit einem Abfluss 70 versehen ist. Die Düsen
68 sind in Richtung auf die Bürstenwalze 72 gerichtet, deren Wellen 74 sich durch
die Enden eines umgestülpten Farbbehälters 76 erstrecken und in Lagern 78 für die
Rotation gelagert sind0 Sofern diese Erfindung für Vorrichtungen zum Bedrucken von
Stoffen verwendet wird, kann der Farbbehälter 76 und das Gehäuse 58 durch manuelles
Aufeinanderlegen geschlossen und danach wider aus.inandergenommen werden.
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Dis Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zum Zuführen
von unter Druck stehender Flüssigkeit und augenblicklich.r Unterbrechung der Zuführung
und die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zum Reini gen und Trocknen
der Bürstenwalze 72 ist ine Darstellung praktischer und zweckmässiger Anwendung
derselben.
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Die Zufuhrung von etwa 55 1 Reinigungsflüssigkeit in den Zylinder
12 innerhalb von fünf Sekunden und das Umwandeln der Menge in Strahlen aus den Düsen
68 gegen die Bürstenwalze 72, welche drehbar gelagert und etwa 1350 mm lang und
150 mm stark ist und vollständig mit einer der beim Farbdruck verwendeten Farbe
durchtränkt ist, versetzt die Bürstenwalze in so starke Rotation, dass diese sich
selbst innerhalb von etwa fünf Sekunden reinigt und innerhalb von etwa zwei Sekunden
trocknet, nach die Zuführung von Reinigungsflüssigkeit abgesperrt ist, vorausgesetzt,
dass die Kraft der Strahlen und demzufolge die Rotationsgeschwindigkeit der Bürstenwalze
72 nicht vor dem vollständigen Unterbrechen der Zuführung durch stufenweises Reduzieren
des Druckes der Flüssigkeit im Verteiler 56 herabgesetzt ist.
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Ein elektrischer Steuerschaltkreis dient zum Steuern der Zuführung
von Öl zum Zylinder 10 in einer Richtung, dass dieser den Kolben 42 im Zylinder
12 zwecks Ausstossens von Reinigüngsflüssigkeit in die Leitung 60 und den Verteiler
56 bewegt. Diese Steuerung stzt sofort ein-, wenn dor Farbbehälter 76' auf dem Gehäuse
58 aufgesetzt ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, schlägt ein Anschlag 80 an
einem Ende des Farbbehälters 76 gegen einen normalerweise offenen Schalter 82, wodurch
ein Stromkreis für eine geeignete elektrische Stromversorgung der Wicklungen der
normalerweise geschlossenen Magnetventile 30 und 40 geschlossen wird, wodurch diese
Ventile öffnen und die Ventile 32 und 38 geschlossen werden und ebenfalls das Ventil
62 geöffnet wird, um durch die vorher in Betrieb gesetzte
Pumpe
14 Öl unter Druck aus den Ölvorratsbehälter 18 in den Zylinder 10 durch die kurze
Leitung 28a zu führen, wodurch der Ausstosshub der Kolben 22 und 42 eingeleitet
wird0 Wenn die KOlben 22 und 42 das Ende ihrer Bewegung erreicht haben und das gewünschte
Volumen von Flüssigkeit aus dem Zylinder 12 ausgestossen worden ist, schlägt der
Anschlag 46 des Kupplungsgliedes 44 gegen den normalerweise geschlossenen Schalter
50 an und öffnet diesen, wobei die Stellung desselben zwischen dem ersten und zweiten
Zylinder 10 und 12 nach Wunsch eingestellt werden kann, wodurch die Ventile 32 und
38 wieder in ihre normale offene Stellung umschalten und das Ventil 62 in seine
normalerweise geschlossene Stellung zurückgeht sowie zur gleichen Zeit die Absperrventile
30 und 40 geschlossen werden, wobei Öl aus dem Ölvorratsbehälter 18 zum anderen
Ende des Zylinders 10 durch die lange Ableitung 28b geführt wird und die Kolben
22 und 42 in einer entgegengesetzten Richtung, von der Öffnung 52 des Zylinders
12 hinweg, bewegt werden0 Wenn der Anschlag 46 den normalerweise geschlossenen Schalter
50 berührt und dabei öffnet, wird der bewegbare Schaltknopf 82 in seine offene Stellung
zurückgeschaltet, bevor der Anschlag 46 vom Schalter 50 abhebt und während derselbe
durch den Anschlag 46 in einer geeigneten Weise offengehalten wird. Beim Einsetzen
der Rückbewegung des Kolbens 42 schliesst das Ventil 46 und der im Zylinder 12 entstehende
Unterdruck, verursacht durch den Rücklauf des Kolbens 42, erlaubt das Einströmen
von Reinigungsflüssigkeit aus dem Reinigungsflüssigkeitsbehälter 54 zum Nachfüllen
des Zylinders 12.