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Vorrichtung zum mehrfarbigen Färben einer Warenbahn, insbesondere
Filz- und/oder Tufting-Teppiche" Zusatz zu Patentanmeldung P 20 o9 257.3 Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum mehrfarbigen Färben einer Warenbahn, insbesondere
Filz- und/oder Tufting-Teppiche, indem in Abständen Farbtupfer auf die Sichtfläche
der Warenbahn gespritzt werden, die aus einer Vielzahl von über die Breite der Warenbahn
getrennt voneinander an einem unter Überdruck stehenden Rohr angeordneten, auf die
Warenbahn gerichteten Spritzaggregaten besteht, deren öffnungsrhythmus durch elektronische
Ventile steuerbar St und in die jeweils ein unter Luftdruck stehendes Rohr zur Förderung
der Farbflüssigkeit mittels der Luft nach dem Strahlpumpenprinzip einmündet, nach
Patentanmeldung P 20 o9 257,3, Der Erfindung nach der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit Hilfe derer jedes beliebige Farbmuster,
insbesondere der bekannte Space-Dye-Effekt, mit einer steuerbaren Präzision gefärbt
werden kann.
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Es sind mehrere Färbevorrichtungen zur Einfärbung einer Warenbahn
mit einem rapportloseii Muster bekannt, jedoch weisen alle den Nachteil auf, daß
die erreichten Muster nicht reproduzierbar und auch nicht in ihrer Feinheit im Erscheinungsbild
exakt gesteuert werden können. Das Farbeergebnis ist stets mehr oder weniger dem
Zufall überlassen, wodurch notgedrungen öfters Ausschußware produziert wird.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung nach der Hauptanmeldung
vor, die Warenbahn gesteuert direkt mit der Farbe zu bespritzen, wozu auf die Warenbahn
zu gerichtete, sich intermittierend öffnende Düsen vorgesehen sind, Der öffnungsrhythmus
der Düsen wird durch eine elektronische, nach dem LocHkartenprinzipt mittels Magnetbänder
oder dergleichen Hilfsmittel gesteuerte Anlage unter Zuhilfenahme von Magnetventilen
bestimmt, so daß je nach dem öffnungszeitraum der einzelnen Ventile und der zeitlichen
Taktfolge jedes beliebige Muster gezielt programmiert erzeugt werden kann.
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Zur Förderung der Färbeflüssigkeit kann ein hydraulischer Druck oder
ein pneumatischer Druck dienen. Versuche mannigfacher Art haben ergeben, daß die
pneumatisch verursachte Flottenförderung von ganz besonderem Interesse ist ,wenn
- wie die Hauptanmeldung vorschlägt - in jede der einzelnen Düsen ein unter Luftdruck
stehendes Rohr mündet und die Farbauftragsvorrichtung bzw, deren Farbflottenförderung
auf die Warenbahn nach dem Strahlpumpenprinzip arbeitet.
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Ausgehend Von der Vorrichtung anfangs genannter Art ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, diesen Grundgedanken der Hauptanmeldung weiter auszubauen
und die Vorrichtung zur Produktionsreife zu entwickeln.
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Zunächst erscheint es wesentlich, daß nicht die Farbflottenmenge durch
die Magnetventile direkt, sondern indirekt mit Hilfe der Förderluft gesteuert wird,
Dies wird erreicht, indem die aus den Spritzaggregaten austretende Luftmenge und
damit die geförderte Farbflottenmenge durch den öffnungsrhythmus der Ventile gesteuert
ist. Mit Vorteil kann auf diese Weise die Farbflotten-menge drucklos in einem größeren
Behalter, der die Vielzahl der Spritzaggregate aufnirat, eingefüllt sein, von wo
die in der Menge genau bestimmte Druckluft Bestandteile der Farbflotte entnimmt
und aus den Düsen der Spritzaggregat auf die Warenbahn schleudert.
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Zweckmäßigerweise sind die Spritzaggregat im Boden des die
Farbflotte
aufnehmenden, über die Breite der Warenbahn sich erstreckenden Behälters angeordnet
und jeweils zentrisch bis in Höhe deren Mündung von dem unter Luftdruck stehenden
Rohr durchdrungen. Je nach der Art des zu erzielenden t1usterst sei es, daß lediglich
der Space-Dye-Effekt imitiert oder sei es, daß ein fest umrandetes Muster mit vorbestimmten
Formen gefärbt werden soll, ist jedem einzelnen dieser Rohre oder auch mehreren
gemeinsam ein die durch die Düse hindurchtretende Luftmenge steuerndes Magnetventil
oder dergleichen zugeordnet.
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Beispielsweise ist-es möglich, bei einer Zweirei-henanordnung von
Spritzaggregaten, bei denen jede einzelne Düse versetzt zu den beiden benachbarten
Düsen der anderen Reihe angeordnet ist, die Düsen folglich auf Lücke stehen, möglich,
jeweils eine Dreiergruppe von jeweils zwei Düsen der einen Reihe und einer Düse
der anderen Reihe mit einem Magnetventil oder dergleichen zu versehen, womit bei
einer geringen Anzahl von Ventilen eine möglichst genau steuerbare Verteilung der
Farbtupfer auf die Warenbahn möglich gemacht ist.
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Die in dem Behälter aufgenommene Farbflotte muß auf irgendeine Weise
von der in ihrer Menge dosierten Druckluft erreicht werden, damit die der Luftmenge
entsprechende Flottenmenge auf die Warenbahn gefördert werden kann. In einfacher
Weise kann dies dadurch möglich gemacht sein, daß die Spritzaggregate unmittelbar
oberhalb des Bodens des Behälters eine für den Zufluß der Farbflotte dienende Querbohrung
aufweisen. Diese Querbohrung kann einseitig, zweckmäßigerweise jedoch beidseitig
oder auch von mehr als zwei Seiten in dem Spritzaggregat vorgesehen sein.
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um je nach Wunsch der zu fördernden Farbflottenmenge eine bessere
Zugänglichkeit zum Düsenquerschnitt zu ermöglichen.
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In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung soll
die geförderte Farbflottenmenge nicht nur durch die öffnungszeit der einzelnen Ventile
bestimmt sein, sondern auch durch den Durchflußquerschnitt für die Flottenmenge,
indem jedes der Luftrohre an deren freiem Ende einen Außenkegel aufweist, der in
einen diesem angepaßten Innenkegel indem Mündungsstück des Spritzaggregates formschlüssig
einmündet. Dieser Innenkegel schließt zweckadRi.gerweise unmittelbar unterhalb
der
Querbohrung mit seinem größten Durchmesser ab, so daß alle in dem Flottenaufnahmebehälter
enthaltene Farbflotte bis auf den letzten Rest durch die Düse des Spritzaggregates
hinausbefördert werden kann.
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Die mit einem Luftstoß geförderte Flottenmenge ist von dem freien
Durchtrittsraum zwischen dem Innenkegel der Düse und dem Außenkegel des Luftrohres
abhängig. Für die Häufigkeit der einzelnen Farbtupfer auf der Warenbahn kann es
erforderlich sein, diesen Durchtrittsraum veränderlich zu gestalten, Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß das Luftrohr.. jedes der Spritzaggregate relativ
zur Lage des Innenkegels in der Höhe verstellbar und damit der freie Durchtrittsraum
für die Farbflotte bestimmbar ist.
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Je nach der Viskosität der Farbflotte besteht bei stets angehobenem
Luftrohr auch bei nicht in Tätigkeit befindlicher Vorrichtung die Gefahr.eines ungewollten
Herabtropfens von einzelnen Farbpartikeln aus den Düsen der Spritzaggregate. Auch
ist es wünschenswert, sämtliche Luftrohre aller Spritzaggregate gemeinsam beim Beginn
des Färbevorganges aus ihrer Schließstellung in die gewünschte Höhe anzuheben, so
daß mit Anlaufen der Vorrichtung und Förderung der Warenbahn sofort das gewünschte
Muster auf der Warenbahn erzeugt werden kann. Dazu sind in weiterer Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung sämtliche Luftrohre der Vielzahl der Spritzaggregate
an einem oberhalb der Niveauhöhe der Farbflotte vorgesehenen Tragblech befestigt,
welches in der EIöhe verstellbar ist. Zur Einjustierung der Luftrohre relativ zum
Tragblech kann weiterhln jedes der Luft rohre in seinem Abstand zum Innenkegel des
Spritzaggregates am Tragblech justiert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Verstellen des Tragblechs pneumatisch
arbeitende Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen sind, von denen der Verschiebekolben
jeweils einer an den Längsenden des Tragbleches angreift und der Zylinder an der
Behälterwandung befestigt ist. Ist nunmehr, wie die Erfindung weiterhin vorsieht,
die Ilöhenverschieblichkeit des Tragbleches
durch einen an der
Innenseite der Behälterwandung befestigten Widerstand, der vorzugsweise von außen
verstellbar ist, beschränkt, so kann mit dem Tätigwerden der Kolben-Zylinder-Einheiten
und damit dem Freigeben des freien Durchtrittsraumes für die Farbflüssigkeit durch
die Düsen der Spritzaggregate gleichzeitig auch die Druckluft für die Betätigung
der Spritzaggregate freigegeben werden. Dazu ist sowohl die Druckluft für die Betätigung
der Spritzaggregate als auch die für die Betätigung der genannten Einheiten zentral
ein- und ausschaltbar ausgebildet.
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In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung mit weiteren
vorteilhaften Einzelheiten beispielhaft dargestellt.
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Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt quer durch die Vorrichtung mit einem
Spritzaggregat ebenfalls im Schnitt und Figur 2 einen Schnitt längs durch die Vorrichtung
mit den Spritzaggregaten in der Ansicht.
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Die Farbauftragsvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse
1 und einer Vielzahl von insgesamt mit 2 bezeichneten Spritzaggregaten, die im Boden
3 des Gehäuses 1 befestigt und auf die darunter befindliche Warenbahn 4 zu gerichtet
sind.
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Die Ausrichtung der Auftragsvorrichtung auf die Warenbahn 4 muß nicht
lotrecht sein, sie kann auch unter einen Winkel geneigt zur Warenbahn ausgerichtet
sein.
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Die Spritzaggregate 2 bestehen aus einem Düsenmundstück 5, das gegenüber
dem Gehäuseboden 3 abdichtend eingeschraubt ist, Innerhalb des Gehäuses erstreckt
sich der Düsenkörper 6 über eine gewisse Länge und nimmt zentrisch mit Spiel ein
Rohr 7 auf, das an seinem freien Ende formschlüssig in das Düsenmundstück 5 eingreift.
Dazu weist das Düsenmundstück 5 einen Innenkegel 8 auf, zu dem der Außenkegel des
Luftrohres 7 angepaßt ist, Mit. der Bodenfläche der Bodenwandung 3 schlüssig schließt
eine
in dem Düsenkörper 6 vorgesehene Querbohrung 9 ab, durch die
die Farbflotte lo zum Düsenmundstück 5 gelangt, Die Farbflotte lo wird durch das
Rohr 11 über die ganze Länge der Vorrichtung gleichmäßig verteilt, wozu in dem am
Boden des Gehäuses angeordneten Speiserohr 12 mehrere Ausflußbohrungen 13, die mit
Vorteil im Durchmesser abgestuft sein können, vorgesehenn Falls die Farbflotte sehr
zähflüssig sein sollte, ist es weiterhin zweckmäßig, die Farbflotte nicht nur von
der einen Stirnseite der Vorrichtung einzufüllen, sondern von beiden Stirnseiten,
was in Figur 2 durch die Pfeile 14 und 15 angedeutet ist.
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Das zentrisch in dem Düsenkörper 6 angeordnete Rohr 7 steht über das
Verbindungsrohrstück 16, der Verstelleinrichtung 17, dem ortsfesten Rohrstück 18
und dem elastischen Schlauch 19 mit einem Luftdruckrohr 20 bzw. 21 in Verbindung,
Über diese zentral die Druckluft auf alle Spritzaggregate verteilenden Druckluftrohre
gelangt je nach der Stellung des Ventils im Magnetventil 22, oder dem dahinter angeordneten
Ventil 23 Druckluft in das Rohr 7 und damit in das Düsenmundstück 5. Je nach dem
Abstand des Außenkegels am freien Ende des Rohres 7 und des Innenkegels 8 am Düsenmundstück
5, d, h. je nach der Höhe des Rohres 7 in bezug auf das Düsenmundstück 5, wird durch
die aus dem Luftrohr ausströmende Druckluft eine in dem Gehäuse angeordnete bestimmte
Flottenmenge mitgerissen und außerhalb der Düse 5 zerstäubt. Das nach dem Strahlpumpenprinzip
arbeitende Spritzaggregat 2 fördert also je nach dem freien Durchtrittsraum zwischen
dem freien Ende des Rohres 7 und dem Düsenmundstück 5 und der ausströmenden Luftmenge
mehr oder weniger Flottenmenge auf die Warenbahn 4.
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Zur Verstellung des freien Durchtrittsraumes für die Farbflotte weist
die Vorrichtung eine Tragplatte 24 auf, die sich über die ganze Länge der Vorrichtung
erstreckt. An der sind sämtliche Luftrohre 7 über jeweils ein Verbindungsrohrstück
16 und eine Verstellvorrichtung 17 befestigt. Mit den beiden Teilen 16 und 17 kann
die höhe des Rohres 7 relativ zum Düsenmundstück 5 und zur Tragplatte 24 genau justiert
werden,
Die Tragplatte 24 selbst ist nicht ortsfest im Gehäuse 1
angeordnet, sondern mit Hilfe von pneumatisch betätigten Solben-Zylinder-Einheiten
25 und 26, deren Kolben jeweils an der Tragplatte 24 und deren Zylinder jeweils
an der Gehäusewandung angreifen, gehalten. Den Einheiten 25 und 26 nach Figur 1
entsprechen zwei weitere auf der gegenüberliegenden Stirnseite der Vorrichtung,
womit die Tragplatte 24 parallel zum Boden 3 des Gehäuses 1 gehalten ist. Strömt
unter die Kolben der Einheiten 25, 26 Druckluft über die Leitungen 27 und 28 ein,
so hebt sich die Tragplatte 24 insgesamt mit sämtlichen Luftrohren 7, bis zu einem
Widerstand 29, der in der Zeichnung in Form eines Winkeleisens dargestellt ist.
Das Winkeleisen ist.in der Höhe an der Gehäusewandung verstellbar durch die Schrauben
30 31 arretiert, Die lotrechte Verschieblichkeit der Schrauben 30, 31 in der Gehäusewandung
ist durch eine Längsnut 32 ermöglicht.
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Der Abstand des Widerstandes 29 von der Tragplatte 24 kann durch Distanzstücke
bestimmt werden, die nach der Justierung aus der öffnung 33 in der Gehäusewandung
entfernt werden können.
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Die Bestimmung der Anhebbarkeit des Tragbieches 24 kann auch durch
andere Justiereinrichtungen durchgeführt werden. Beispielsweise ist die Einstellung
mit Hilfe der schie£en Ebene oder dergleichen denkbar.
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Die Vorrichtung ist in den Figuren im Ruhezustand dargestellt.
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Soll sie in Tätigkeit treten, so strömt nach öffnen eines Ventils
an einer zentralen, nicht dargestellten Stelle Druckluft sowohl in die Kolben-Zylinder-Einheiten
25, 26 als auch durch das Verteilerrohr 20 in die einzelnen Rohrstücke 18 der jeweiligen
Spritzaggregate 2. Gleichzeitig wird die Elektronik für die Magnetventile 22, 23
eingeschaltet, womit die Vorrichtung betriebsfertig ist, da die öffnung für den
Durchfluß der Farbflotte durch das Düsenmundstück 5 hergestellt ist, die Förderdruckluft
in Abhängigkeit des öffnungsrhythmus der Ventile strömen kann und die-Warenbahn
4 sich unterhalb der Vorrichtung fortbewegt.
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Das gleiche gilt für den Abschaltevorgang der Vorrichtung. Wird der
Zufluß von Druckluft durch Schließen eines Ventils abgeschaltet,
so
sinkt automatisch die Tragplatte 24 abwärts, bis alle Aggregate durch das freie
Ende des Rohres 7 im Düsenmundstück 5 verschlossen sind. Ein Herabtropfen von Farbteilchen
nach Abschalten der Vorrichtung ist somit nicht möglich. Da mit dem Abschalten der
Druckluft auch gleichzeitig die Elektronik für die Magnetventile außer Tätigkeit
gesetzt ist, besteht keine Gefahr der Produktion von Ausschußware.
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Die Anordnung der Spritzaggregate im Gehäuse ist beliebig.
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Jedem der Aggregate kann ein Magnetventil 22, 23 zugeordnet sein,
es ist jedoch auch denkbar, mehrere Aggregate durch ein Ventil steuern zu lassen.
Im Ausführungsbeispiel sind jeweils drei Düsen mit einem Ventil verbunden.
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Der die Farbflotte aufnehmende Behälter 1 erstreckt sich über die
ganze Breite der Warenbahn. Zur Erzeugung eines bestimmten Farbmusters ist es denkbar,
mehrere dieser Vorrichtungen hintereinander anzuordnen und gegebenenfalls auch die
einzelnen Behälter innen durch Trennwände zu unterteilen und jeweils unterschiedliche
Farben in die einzelnen Abschnitte einzugeben, Je nach Steuerung der Ventile mit
Hilfe des in die elektronische Einheit eingegehenen Programms kann somit jedes beliebige
Muster auf die Warenbahn gespritzt werden.