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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bedrucken von Gewebe auf einer
Webmaschine.
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Das
Bedrucken von Gewebe ist großenteils bis heute ein Vorgang
mit großem Zeit- und Energiebedarf. Doch sowohl Zeit als
auch Energie sind unter den heutigen Wirtschaftsbedingungen kritische
Größen geworden. Insbesondere im Bekleidungssektor verlangt
die Kurzlebigkeit von Trends ein ausgeprägtes Time-To-Market-Denken,
also ein schnelles Reagieren auf Kundenwünsche bis hinunter
zum individuellen Kundenwunsch. Daß vor dem Hintergrund sich
verknappender Rohstoffe und des Klimawandels ein effizienterer Umgang
mit Energie eine der drängensten Forderungen ist, steht
mittlerweile außer Frage.
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Überlegungen,
das Bedrucken von Gewebe zeit- und kostengünstiger durchzuführen,
führten dazu, diese Vorgänge bereits auf Webmaschinen
abzuwickeln. Dies spart vor allem Transportkosten von der Weberei
zur Druckerei respektive Färberei und damit auch Zeit und
Energie. Die meisten der auf die Webmaschinen verlegten Verfahren
haben dabei das Bedrucken der einzelnen Kett- und auch Schussfäden
zur Grundlage. So bedruckt
EP
461048 B1 die Kette mittels eines Transferpapiers, welches
ein Motiv aus Farbstoffen trägt. Durch Drücken
des Transferpapiers auf die Kette und zusätzlich durch
Einwirkung trockener Hitze, z. B. bereitgestellt durch eine Heizplatte,
wird die Farbe auf die Kettfäden übertragen. Nach
diesem Prinzip arbeitet auch der Loomprinter aus Melliand-Textilberichte,
Band 74 (1993), Heft 4 (Dokumentennr.: T93040107171). Der Nachteil
besteht darin, dass bei der Erzeugung nicht unifarbener Drucke eine
Unsicherheit für das entstehende Bild dahingehend besteht,
dass die Kett- und Schußfäden vor allem infolge
der sogenannten Einarbeitung etwas anders im fertigen Gewebe positioniert
sind, als das im Sinne des gewünschten Bildes bzw. Musters
notwendig wäre, d. h. das Bild bzw. Muster erscheint verzerrt.
EP 0942084 B1 schlägt
zur Vermeidung dieses Effektes eine Überwachung vor um
dann vorzugsweise durch Variation der Schussdichte den Effekt auszugleichen.
Damit aber wird auf die Qualität des Gewebes nachteilig
Einfluß genommen. Ein weiterer mit den vorgenannten Verfahren des
Kettfaden-Bedruckens verbundener Nachteil ist, dass das Reiben von
Kettfäden aneinander bzw. am Webblatt bei noch nicht hinreichend
getrockneter Farbe zu Farbverschmierungen führen kann.
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DE 20 2007 001 247
U1 offenbart das Bedrucken des bereits fertigen Gewebes.
Hierzu werden Farbdüse und -Vorratsbehälter mittels
eines Linearmotor-Läufers bewegt; s. a. Abschnitt [0029]
und Figur 4 dort. Der Ständer dieses Linearmotors wird durch
ein Bahnsystem gebildet, dass auch Läufer nutzen, die den
Schussfadeneintrag vornehmen. D. h. die dortige Lösung
zum Bedrucken des Gewebes hat den Nachteil, dass sie an das dort
verwendete besondere Schusseintragsystem gebunden ist.
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Ziel
der Erfindung ist es – unter Beibehaltung der positiven
betriebswirtschaftlichen Effekte des Druckens gleich auf der Webmaschine – die
vorgenannten Nachteile zu beseitigen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass das Bedrucken des bereits fertigen Gewebes
erfolgt, wobei die hierfür eingesetzten Komponenten so
gewählt und angeordnet sind, dass zum Einen die Bewegungsbahnen
getrennt von den ggf. vorhandenen des Schusseintragssystems sind
und dass zum Anderen dass durch die Bedruckung aufgewertete Gewebe, wie
von anderen Geweben gewohnt, nach seiner Entstehung direkt von der
Webmaschine weg zu einem sogenannten Warenbaum aufgewickelt werden kann.
Die vorgenannten Komponenten agieren also so schnell, dass der Webprozeß in
vertretbarer Geschwindigkeit abläuft, also die eingangs
genannten Einspareffekte an Zeit, Energie und allgemeinen Kosten
voll wirksam werden.
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Nachstehend
wird die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen näher
erläutert. 1 zeigt eine Anordnung zum Bedrucken
des Gewebes mit sogenannten UV-Farben (UV steht hierbei für
Ultra-Violett). Das sind Farben, die unter Einwirkung einer UV-Quelle
praktisch blitzartig (in wenigen ms) trocken. Nachdem das Gewebe 1.2 auf
der Webmaschine fertiggestellt ist (das Webblatt 1.1 symbolisiert
das Weben), läuft es über ein System von Walzen
oder Rollen (1.10 bis 1.13), welches auf modernen
Webmaschinen praktisch immer schon vorhanden ist, denn hiermit wird
das Gewebe (bzw. die Kette) gespannt, transportiert und es wird über
Hinterlicht (= Warenbeleuchtung) oft eine Vorab-Warenschau, z. B. zur
Erkennung von Anlaufstellen, vorgenommen. Im Bereich dieser Warenbeleuchtung
ist ein Körper 1.6 mit einer dem Gewebe zugewandten
ebenen Fläche (z. B. eine Platte) so angeordnet, dass das
Gewebe plan über diese Fläche läuft.
Der Körper 1.6 ist entweder neben der Warenbeleuchtung
angeordnet oder er impliziert oder ersetzt diese. Der benannten ebenen
Fläche von 1.6 steht die Druckeinrichtung, bestehend
aus der Düse 1.3 zum Auftragen oder Aufsprühen
der Farbe, dem Farbvorratsbhälter 1.4 und der
Grundplatte 1.5, gegenüber. Dabei können 1.3 + 1.4 auf
der Grundplatte 1.5 zumindest in Schuß- vorzugsweise
aber auch in Kettrichtung hin- und herbewegt werden. Geeignete Komponenten
zur Ausführung dieser Bewegungen sind aus dem Stand der Technik
bekannt, z. B. Linearmotoren, die auf ihrem Läufer 1.3 + 1.4 tragen;
im Besonderen seien hier die sogenannten XY-Tische genannt, bei
denen sich der Läufer, zumeist auch gleichzeitig, in zwei
Richtungen bewegen kann. Reicht die Bewegung nur in Schussrichtung
aus, kann auch auf Antriebssysteme, wie sie in handelsüblichen
Tintenstrahldruckern Verwendung finden, zurückgegriffen
werden. Das bedruckte bzw. gefärbte Gewebe 1.7 läuft
dann an einer UV-Quelle 1.8 vorbei, die für das
oben erwähnte sehr schnelle Austrocknen der Farben sorgt;
das so behandelte Gewebe 1.9 kann nunmehr wie gewohnt auf einen
Warenbaum aufgewickelt werden; der Webprozeß kann ebenso
schnell ablaufen, als wenn nicht zusätzlich gedruckt bzw.
gefärbt würde. Sofern das Schusseintragssystem über
eigene bewegliche Komponenten, wie z. B. Stangen- oder Bandgreifer
verfügt, so bewegen sich diese auf von 1.3 + 1.4 getrennten
Bahnen, wobei die Ausführung dieser Bahnen aus dem Stand
der Technik bekannt ist. Der Grundsatz der Bahntrennung gilt auch
für die übrigen Figuren.
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2 nutzt
ebenfalls UV-Farben, unterscheidet sich jedoch von 1 durch
Anwendung des Siebdruck-Verfahrens. Dazu läuft das fertiggestellte
Gewebe 2.2 auch hier über ein System von Walzen
oder Rollen (2.6 und 2.12 bis 2.14),
welches auf modernen Webmaschinen praktisch immer schon vorhanden
ist. Dabei wird jedoch die eine Walze bzw. Rolle 2.6 der
Webmaschine als Gegendruckzylinder für den Rakel (2.3 + 2.4)
verwendet. Zwischen Rakel und Gegendruckzylinder befinden sich,
wie beim Siebdruck üblich, Sieb und Schablone 2.5;
die Schablone definiert das zu druckende Muster. Sieb und Schablone
werden zum Vollzug des Siebdruckes in Arbeitsrichtung 2.7 bewegt.
Die Gegenrichtung 2.8, um Sieb und Schablone in ihre Ausgangsposition
zurückzuholen, kann in bevorzugter Ausführung
ebenso aktiv für den Druckvorgang bzw. Färbevorgang genutzt
werden, wenn der Rakel entsprechend schwenkbar ausgeführt
ist. Die UV-Quelle 2.10 sorgt für das sehr schnelle
Austrocknen der Farbe; der weitere Vorgang entspricht 1.
Das Webblatt ist mit 2.1, das fertig bedruckte Gewebe mit 2.11 bezeichnet.
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3 zeigt
eine Lösung, die im grundsätzlichen Aufbau 1 entspricht.
Nur werden hier anstelle der UV-Farben schnell trocknende Tintenfarben
verwendet, so dass die UV-Quelle entfallen kann. Das Webblatt 3.1 symbolisiert
den Webprozeß, das fertig gestellte Gewebe 3.2 läuft
plan über einen Körper 3.6 mit einer
dem Gewebe zugewandten ebenen Fläche (z. B. eine Platte).
Der Körper 3.6 ist entweder neben der Warenbeleuchtung
angeordnet oder er impliziert oder ersetzt diese. Der benannten ebenen
Fläche von 3.6 steht die Druckeinrichtung, bestehend
aus der Düse 3.3 zum Auftragen oder Aufsprühen
der Farbe, dem Farbvorratsbhälter 3.4 und der
Grundplatte 3.5, gegenüber. Dabei können 3.3 + 3.4 auf
der Grundplatte 3.5 zumindest in Schuß- vorzugsweise
aber auch in Kettrichtung hin- und herbewegt werden. Das fertig
bedruckte Gewebe ist mit 3.7 bezeichnet; 3.8 bis 3.11 bezeichnet
ein System aus Walzen oder Rollen, über die das Gewebe
läuft.
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4 setzt
in Erweiterung zu 3 einen Trockner 4.8,
z. B. ausgeführt als Heißluft-Gebläse, ein,
für Tintenfarben, die ansonsten nicht hinreichend schnell
austrocknen würden.
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Es
sei an dieser Stelle darauf verwiesen, dass erfindungsgemäß bei
Verwendung des Siebdruck-Verfahrens (s. 2) statt
der UV-Farben auch andere Farben, zum Einsatz kommen können. Trocknen
diese von sich aus nicht hinreichend schnell aus, kann ein Trockner
wie 4.8 vorgesehen werden, der dann z. B. an den Platz
von 2.10 rückt.
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In 5 wird
ein Mehrfach-Tintenstrahldrucker 5.3 in zylindrischer Bauform
verwendet. Er hat also die Form einer Welle bzw. Walze und rotiert
mit einer auf die Geschwindigkeit des Warenabzuges so angepassten
Drehzahl, dass das gewünschte Druckbild bzw. die gewünschte
Färbung entsteht. Diesem Drucker gegenüber ist
ein Körper 5.4 mit einer dem Gewebe zugewandten
ebenen Fläche (z. B. eine Platte) so angeordnet, dass das
Gewebe plan über diese Fläche läuft.
Weiteres zur Unterbringung von Körper 5.4 s. in
der Beschreibung zum Körper 1.6. Zwischen Drucker 5.3 und
Platte 5.4 läuft also das Gewebe. In dem zylindrischen
Körper des Druckers sind mehrere Düsen 5.3.1 samt
des jeweils mit ihnen bewegten Vorratsbehälters 5.3.2 eingesetzt;
s. hierzu auch 6. Die Hin- und Herbewegung
von 5.3.1 + 5.3.2 erfolgt dabei in Schussrichtung.
Geeignete Komponenten zur Ausführung dieser Bewegungen sind
aus dem Stand der Technik bekannt, z. B. Linearmotoren, die auf
ihrem Läufer 5.3.1 + 5.3.2 tragen oder
Antriebssysteme, wie sie in handelsüblichen Tintenstrahldruckern
Verwendung finden. Für Tintenfarben, die ansonsten nicht
hinreichend schnell austrocknen würden, kann bei 5 wiederum
ein Trockner, wie als 4.8 unter 4 beschrieben,
eingesetzt werden. Erfindungsgemäß können
statt Tintenfarben auch UV-Farben zur Anwendung kommen, die UV-Quelle
kann wie 1.8 in 1 angeordnet werden.
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Generell
ist zu sagen, dass die Erfindung auch die Verwendung anderer schnell
trocknender Farben umfasst.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sind
die Druckinformationen, d. h. welche Farbe an welcher Stelle des
Gewebes aufzubringen ist, an die elektronischen Artikeldaten gekoppelt. Artikeldaten
umfassen das Webmuster, Schusseintrags- und Maschineneinstellungen
sowie mitunter weitere Informationen. Die Ankopplung an die Artikeldaten
kann so ausgeführt sein, dass je einzutragendem Schuß in
mm Gewebebreite, von der Schusseintragsseite ausgesehen, Angaben
für Beginn und Ende einer aufzutragenden Farbe elektronisch
hinterlegt sind.
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Beispiel:
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Schuß 1
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- Blau von 0 bis 10,2 mm
- Rot von 10,2 bis 36,1 mm
- Blau von 36,1 bis 277,0 mm
- Gelb von 277,0 bis 1151,4 mm
- Blau von 1151,4 mm bis 1158,6 mm
- Rot von 1158,6 mm bis 1800,0 mm (= Ende)
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Schuß 2
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- Blau von 0 bis 10,3 mm
- Rot von 10,3 bis 35,9 mm
- Blau von 35,9 bis 277,1 mm
- Gelb von 277,1 bis 1151,7 mm
- Blau von 1151,7 mm bis 1158,5 mm
- Rot von 1158,5 mm bis 1800,0 mm (= Ende)
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Schuß 3 ...
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Viele
Gewebe zeigen ein sogenanntes Einspringen. D. h. während
die Breite der Kette noch durch das Webblatt fixiert ist, zieht
sich das fertig gestellte Gewebe demgegenüber zusammen.
Hier wird für einen positionsgenauen Druck- bzw. Färbevorgang,
ausgenommen der Siebdruck, der Einsatz wenigstens einer Kamera vorgeschlagen,
welche sich vorzugsweise synchronisiert zu einer Düse (z.
B. 1.3) bewegt oder über geeignete Komponenten
in fester Verbindung zu dieser steht. Gleichzeitig ist das Gewebe
als Gesamtmuster einerseits über die Rapportlänge
und andererseits über alle Kettfäden elektronisch
hinterlegt, wobei, auf dieses Muster abgebildet, das beabsichtigte
Druck- bzw. Färbemotiv mit hinterlegt ist. Beispiel: Bei
Schuß 16 des Rapportes und Kettfaden 2341 (von der Schußeintragsseite
aus gesehen): Grüner Farbpunkt.
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Die
von der Kamera beim Verfahren o. g. Düse gelieferten Bilder
werden mit dem o. g. Gesamtmuster verglichen; so kann die richtige
Position für den jeweiligen Farbauftrag (z. B. für
den o. g. grünen Farbpunkt) gefunden werden. Man arbeitet
also de facto mit einem Navigationssystem zur Lenkung des Druck-
bzw. Färbevorganges.
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Besonders
vorteilhaft ist es, diese Kamera zugleich zur Analyse und vorzugsweise
zur automatischen Behebung von Webfehlern, wie Anlaufstellen oder
Schwebungen im Gewebebild zu verwenden.
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Eine
noch kostengünstigere Möglichkeit, auch bei einspringendem
Gewebe positionsgenau zu drucken, besteht darin, an festegelegten
Stellen Kettfäden mit farblicher oder einer sonstigen sensorisch erfassbaren
Besonderheit zu verwenden. So wird das Gewebe über seine
Breite, also in Schussrichtung, durch diese Kettfäden in
fiktive, möglichst gleich breite Segmente unterteilt. Geeignete
Sensoren, z. B. Farbsensoren, erfassen diese Kettfäden und
damit die Segmentgrenzen kurz vor bzw. bei Eintritt des Gewebes
in die Druckeinrichtung.
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Durch
die Segmentgrenzen werden Bezugslinien bzw. -punkte für
die richtige Positionierung der Druckdüse(n) geschaffen;
damit ist der Positionierfehler nur relativ zu Segmentbreite möglich
und hiermit in seiner auftretbaren Größe deutlich
reduziert.
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Allgemein
sei noch gesagt, dass, wenn in dieser Erfindung vom Bedrucken des
Gewebes gesprochen wird, immer auch das Färben im Sinne
des großflächigen Bedruckens mit nur einer Farbe, selbstverständlich
mit umfasst ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1.1
- Webblatt
- 1.2
- fertig
gestelltes Gewebe
- 1.3
- Düse
zum Auftragen oder Aufsprühen der UV-Farbe
- 1.4
- Vorratsbehälter
für die UV-Farbe; gemeinsam mit 1.3 auf 1.5 zumindest
in Schussrichtung beweglich
- 1.5
- Grundplatte
- 1.6
- Körper
mit einer dem Gewebe zugewandten ebenen Fläche zum Erzielen
einer ebenen Gewebefläche für den Druck
- 1.7
- Gewebe
mit noch feuchtem Aufdruck
- 1.8
- UV-Quelle
zum Trocknen der Farbe
- 1.9
- Gewebe
mit nutzfertigem Aufdruck
- 1.10
- Walze
oder Rolle
- 1.11
- Walze
oder Rolle
- 1.12
- Walze
oder Rolle
- 1.13
- Walze
oder Rolle
- 2.1
- Webblatt
- 2.2
- fertig
gestelltes Gewebe
- 2.3
- Rakel:
Einsatz (z. B. Gummi)
- 2.4
- Rakel:
Grundkörper zur Aufnahme von 2.3
- 2.5
- Sieb
+ Schablone
- 2.6
- Walze
oder Rolle der Webmaschine, verwendet als Gegendruckzylinder für
den Rakel
- 2.7
- Arbeitsrichtung
von 2.5
- 2.8
- Gegenrichtung
zu 2.7 = mögliche zweite Arbeitsrichtung bei verschwenkbarem
Rakel
- 2.9
- Gewebe
mit noch feuchtem Aufdruck
- 2.10
- UV-Quelle
zum Trocknen der Farbe
- 2.11
- Gewebe
mit nutzfertigem Aufdruck
- 2.12
- Walze
oder Rolle
- 2.13
- Walze
oder Rolle
- 2.14
- Walze
oder Rolle
- 3.1
- Webblatt
- 3.2
- fertig
gestelltes Gewebe
- 3.3
- Düse
zum Auftragen der Tintenfarbe
- 3.4
- Vorratsbehälter
für die Tintenfarbe; gemeinsam mit 3.3 auf 3.5 zumindest
in Schussrichtung beweglich
- 3.5
- konstruktiver
Grundkörper
- 3.6
- Körper
mit einer dem Gewebe zugewandten ebenen Fläche zum Erzielen
einer ebenen Gewebefläche für den Druck
- 3.7
- Gewebe
mit nutzfertigem Aufdruck
- 3.8
- Walze
oder Rolle
- 3.9
- Walze
oder Rolle
- 3.10
- Walze
oder Rolle
- 3.11
- Walze
oder Rolle
- 4.1
- Webblatt
- 4.2
- fertig
gestelltes Gewebe
- 4.3
- Düse
zum Auftragen der Tintenfarbe
- 4.4
- Vorratsbehälter
für die Tintenfarbe; gemeinsam mit 4.3 auf 4.5 zumindest
in Schussrichtung beweglich
- 4.5
- konstruktiver
Grundkörper
- 4.6
- Flachkörper
zum Erzielen einer ebenen Gewebefläche für den
Druck
- 4.7
- Gewebe
mit noch feuchtem Aufdruck
- 4.8
- Trockner
- 4.9
- Gewebe
mit nutzfertigem Aufdruck
- 4.10
- Walze
oder Rolle
- 4.11
- Walze
oder Rolle
- 4.12
- Walze
oder Rolle
- 4.13
- Walze
oder Rolle
- 5.1
- Webblatt
- 5.2
- fertig
gestelltes Gewebe
- 5.3
- Mehrfachdüsen-Tintenstrahldrucker
in zylindrischer Bauform; rotierend
- 5.3.1
- Düse
zum Auftragen der Tintenfarbe
- 5.3.2
- Vorratsbehälter
für die Tintenfarbe; gemeinsam mit 5.3.1 zumindest
in Schussrichtung beweglich
- 5.4
- Körper
mit einer dem Gewebe zugewandten ebenen Fläche zum Erzielen
einer ebenen Gewebefläche für den Druck
- 5.5
- Gewebe
mit nutzfertigem Aufdruck
- 5.6
- Walze
oder Rolle
- 5.7
- Walze
oder Rolle
- 5.8
- Walze
oder Rolle
- 5.9
- Walze
oder Rolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 461048
B1 [0003]
- - EP 0942084 B1 [0003]
- - DE 202007001247 U1 [0004]