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Vorrichtung zum Bedrucken textiler Bahnen und Stücke Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken textiler Bahnen und Stücke, insbesondere
synthetische Fasern enthaltender Maschenware, bei der das zu bedruckende Gut mit
einer die Farbstoffe tragenden Druckfolie unter gleichzeitiger Einwirkung von Wärme
zwischen Flächen, die miteinander unter Anpreßdruck stehen, in enge 3erUirung kommt,
wobei die eine Fläche durch ein flexibles, hitzebeständiges Transportband und die
andere Fläche durch einen Zylinder gebildet ist.
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Bei bekannten Vorrichtungen vorgenannter Bauart wird die zum Bedrucken
erforderliche Wärme entweder als Kontaktwärme oder als Strahlungswärme der aus textiler
Bahn und Druckfolie bestehenden Druckeinheit zugeführt.
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Vorrichtungen, die mittels Kontaktwärme arbeiten, z.B. die in den
Offenlegungsschriften 1 961 444 und 2 046 184 beschriebenen, haben einen Zylinder,
dessen Mantel entweder mittels Dampf, einer Ölbadbeheizung, eines elektrischen Widerstandes
oder Gas beheizt wird (06 1 961 444) oder
einer HeißUlumlaufheizung
(OS 1 961 444 und OS 2 046 184).
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Ein Nachteil dieser Vorrichtungen ist, daß sie aufgrund ihrer Heizeinrichtungen,
teilweise aber auch/oder aufgrund ihrer sonstigen Gestaltung, z.B. der Ausbildung
des Mantels des Zylinders, eine große Heizungsträgheit haben, was zur Folge hat,
daß die Drucktemperatur - Temperatur im Druckbereich, d.h. in dem Bereich, in dem
der Zylinder und das flexible, hitzebeständige Transportband miteinander unter Anpreßdruck
umlaufen - nur sehr langsam verändert werden kann. Dies, nämlich die Xöglichkeit,die
Drucktemperatur nur sehr langsam ändern zu können, hat zur Folge, daß diese Vorrichtungen
nicht Zul gnibedrucken textiler Bahnen, auch Trockenfärben genannt, in Nuancen der
auf der Druckfolie befindlichen Unifarbe verwendet werden können, und zwar deshalb
nicht, weil bei diesem Druck- bzw. Färbeverfahren die Druck- bzw. Färbetemperatur
und die Druck- bzw. Färbe -(Arbeit-) Geschwindigkeit schnell, meistens während des
Druck- bzw. Färbevorganges, veränderbar sein muß.
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Binde weitere Folge der großen Heizungsträgheit ist, daß diese Vorrichtungen
teilweise verhältnismäßig große Aufheizzeiten haben, so haben z.B. Vorrichtungen
mit einer Heißölumlaufheizung eine Aufheizzeit von etwa zwei Stunden.
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Eine Vorrichtung, die mittels Strahlungsnärme arbeitet, ist in der
Offenlegungsschrift Nr. 2 oo5 186 der Anmelderin beschrieben. Diese mit minimalster
Heizungsträgheit arbeitende Vorrichtung ist besonders gut für das bereit gegenannte
Unibedrucken
bzw. Unifärben geeignet, sie hat jedoch verhältnismäßig hohe Herstellkosten und
ist - wenigstens zur Zeit - aus fertigungstechnischen Gründen nicht für große Leistungen
herstellbar.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorriehtung der eingangs genannten
Bauart vorzuschlagen, die mit einer verhältnismaßig geringen Heizungsträgheit arbeitet,
zumindest in bezug auf den Aufheizvorgang und mit geringen Kosten sowie für große
Leistungen herstellbar ist, wobei auch Mittel für die Konstanthaltung eingestellter
Drucktemperaturen sowie zur Energiekosteneinsparung vorgesehen sein sollen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Innenseite des Mantels des Zylinders geschwärzt und im Abstand von dieser Wärmestrahler,
vorzugsweise Infrarotstrahler, angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet aufgrund der Kombination
geschwärzte Zylinder - Mantel - Innenseite / Wärmestrahler mit einer verhältnismäßig
geringen Heizungsträgheit, zumindest in bezug auf den Aufheizvorgang.
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Versuche haben ergeben: Versuch I Mantel des Zylinders bzw.Versuchselement
= 15 mm dickes Alu miniumbl e ch: Blechzustand Aufheizzeit DemBeratur in Minuten
in ¢ unbehandelt 30 75 gesandstrahlt 30 125 gesandstrahlt u.geschwärzt 30 180
Versuch
II Mantel des Zylinders bzw. Versuchs element = 3 mm dickes Niro-Srahlblech: Aufheizzeit
Aufheizzeit Temperatur Blechzustand in Minuten in ob unbehandelt 30 184 gesandstrahlt
50 195 gesandstrahlt u.geschwärzt 10 240 Im Rahmen weiterer Versuche wurden auch
die Aufheizwerte von normalem Stahlblech ermittelt. Hierbei zeigte sich, daß die
Aufheizwerte von gesandstrahltem und geschwärztem Stahlblech nur verhältnismäßig
geringfugig günstiger sind als die von unbehandeltem, jedoch wesentlich günstiger
als die von gesandetrahltem Stahlblech. Nachteilig ist Jedoch, daß ein aus normalem
Stahlblech gefertigter Zylindermantel Maßnahmen erfordert, die eine Rostbildung
verhindern, zumindest auf der Außenseite des Zylindermantele.
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Vorteilhaft ist, zur Steuerung der Wärmestrahler eine elektrische
Steuereinrichtung mit einem kontinuierlich arbeitendem Temperaturregler, vorzugsweise
einem proportionalintregal wirkenden Temperaturregler mit Vorhalt sowie einem Leistungssteller,
vorzugsweise einem riac-Leist1xngssteller, anzuordnen. Vorteilhaft insbesondere
deshalb, weil dadurch die Drucktemperatur besonders gut konstant gehalten werden
kann.
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Vorteilhaft ist auch, der vorerwähnten elektrischen Steuereinrichtung
ein Temperaturmeßgerät zur Messung der Temperatur der auf der Außenseite des Mantels
des Zylinders herrschenden Wärmestrahlung zuzuordnen. Vorteilhaft insbesondere deshalb,
weil dadurch die Drùcktemperatur zuverlässig überwacht werden kann und in Verbindung
mit der vorerwähnten elektrischen Steuereinrichtung ein Optimum an Konstanthaltung
derselben erreicht wird, nämlich eine Konstanthaltung innerhalb sehr enger Grenzen.
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Vorteilhaft ist auch, wenn der Mantel des Zylinders aus einem nichtrostenden
Material, vorzugsweise einem Wärme gut weiterleitenden Material, hergestellt ist
und eine Dicke von etwa 3 bis 4 mm hat. Vorteilhaft insbesondere im Hinblick auf
die Heizungsträgheit der Vorrichtung, was sich übrigens auch schon aus den vorgenannten
Versuchsergebnissen ergibt.
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Vorteilhaft ist ferner, wenn auf der Außenseite des Mantels des Zylinders
und in geringem Abstand zu dieser eine Isolierung angeordnet ist, vorzugsweise eine
solche., die auf ihrer der Außenseite des Mantels des Zylinders zugewandten Seite
eine Wärme reflektierende Schicht hat, z.B. eine Aluminiumfolie. Vorteilhaft deshalb,
weil dadurch nicht nur ein hoher Wärmeverlust vermieden wird sondern - bei Anordnung
einer Wärme reflektierenden Schicht -auch die von den unter Anpreßdruck stehenden
Flächen (Zylinder/flexibles, hitzebeständiges Tränsportband) ausgehende Wärmestrahlung
reflektiert wird, was eine Energiekosteneinsparung
zur Folge hat
und sich auch gunstig auf den Druckvorgang auswirkt.
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Nachfolgend werden weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen
Vorrichtung an Hand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
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Es zeigen: Pig. 1 = einen Längsschnitt durch die Vorrichtung Fig.
3 = ein Blockschaltbild für einen Teil der elektrischen Steuereinrichtung der Wärmestrahler
Die Bezugszeichen in den Zeichnungen bedeuten: 10 = textile Bahn 11 = Druckfolie
(in Bahnenform) 12 = Zylinder 13 = Mantel von Pos. 12 14 = flexibles, hitzebeständiges
Transportband 15 = Wärmestrahler 16 = Welle (mit aufgerollter, nicht benutzter Druckfolie
11) 17 = Welle (zum Aufrollen benutzter Druckfolie 11) 18 = Welle (mit aufgerollter,
zu bedruckender textiler Bahn 10) 19 = Welle (zum Aufrollen bedruckter,textiler
Bahnen 10) 20 = Rolle 21 = Pfeil 22 = Einlaufspalt 23 = elektrische Steuereinrichtung
24 = Temperaturmeßgerät 25 = Temperaturregler 26 = Leistungssteller X
27
= Optik von Pos. 24 28 = Fühler von Pos. 24 29 = Pfeil 30 = Pfeil 31 = Isolierung
32 = Isolierung 33 = Gestell Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Bedrucken textiler Bahnen 10 mittels der Druckfolien 11 besteht im wesentlichen
aus dem Zylinder 12 mit dem Mantel 13 und den im Abstand zur Innenseite desselben
verstellbar angeordneten Wärmestrahlern 15; der am Gestell 33 befestigten elektrischen
Steuereinrichtuhg 23 für die Wärmestrahler 15 mit dem Temperaturregler 25 und dem
Leistungssteller 26 dem Temperaturmeßgerät 24;.
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den Isolierungen 31, 32g dem flexiblen, hitzebeständigen Transportband
14 sowie dan Wellen 16, 17, 18, 19 zur Lagerung und Führung der textilen Bahn 10
und der Druckfolie 11.
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Das flexible, hitzebeständige Transportband 14 wird mittels der Rollen
20 geführt sowie kontinuierlich in Richtung Pfeil 21 angetrieben und treibt seinerseits
den Zylinder 12 an.
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Die zum Antrieb der Rollen 20 und zur Spannung des flexiblen, hitzebeständigen
Transportbandes 14 erforderlichen Teile und Einrichtungen sind an sich bekannt und
in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Die Wärmestrahler 15 sind röhrenförmige, dunkelwellige Infrarotstrahler,
welche sich einzeln und/oder gruppenweise ein- und ausschalten lassen.
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Die Innenseite des Mantels 13 des Zylinders 12 ist mattschwarz geschwärzt
und hat folglich eine Schicht, die besonders gut die von den Wärmestrahlern 15 ausgehende
Wärmestrahlung absorbiert.
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Das Temperaturmeßgerät 24 besteht im wesentlichen aus der Optik 27
und dem Fühler 28 (Fig. 2).
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Anfangskante der
textilen Bahn 10 und die Anfangskante der Druckfolie 11 werden vom Bedienungspersonal
der Vorrichtung aufeinandergelegt und sodann in den Einlaufspalt 22 des Druckbereiches
- Bereich, in dem der Zylinder 12 und das flexible, hitzebeständige Transportband
14 miteinander unter Anpreßdruck umlaufen - eingeführt.
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Nach dem Verlassen des Druckbereiches werden die Anfangskanten von
textiler Bahn 10 und Druckfolie 11 wieder voneinander getrennt und auf den Wellen
19 (textile Bahn), 17 (Druckfolie) vom Bedienungspersonal der Vorrichtung befestigt.
Ist dies geschehen, dann kann das Bedrucken der auf der Welle 18 aufgerollten, textilen
Bahn 10 in an sich bekannter Weise erfolgen.
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Wird die textile Bahn 10 nur einfarbig, also unibedruckt und ist die
gewünschte Unifarbe der textilen Bahn 10 eine Nuance der auf der Druckfolie 11 befindlichen
Unifarbe, dann ist aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung der Vorrichtung, insbesondere
der Kombination geschwärzte Zylinder -Mantel - Innenseite / Wärmestrahler eine verhältnismäßig
schnelle Anpassung der vorhandenen Drucktemperatur - Temperatur im Druckbereich
- an die zur Erzielung der gewünschten Unifarbe erforderliche Drucktemperatur möglich,
wobei auch von Vorteil ist, daß die Wärmestrahler 15 einzeln und/oder gruppenweise
ein- und ausschaltbar sind.
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Die Arbeitsweise des in Pig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Teils
der elektrischen Steuereinrichtung 23 ist folgende: Die von der Außenseite des Mantels
13 des Zylinders 12 ausgehende Wärmestrahlung (Pfeil 29) wird von der Optik 27 des
Temperaturmeßgerätes 24 an den Fühler 28 desselben weitergeleitet (Pfeil 30) und
von diesem in ein der Wärmestrahlung entsprechendes, elektrisches Signal in der
Größe von O - 10 m V (Millivolt) umgesetzt. Das Signal wird an den Temperaturregler
25, vorzugsweise einen proportionalintegral wirkenden Temperaturregler mit Vorhalt,
weitergegeben und in demselben mit einem Sollwert bzw. der eingestellten Drucktemperatur
verglichen. Ist eine Abweichung vorhanden, dann erzeugt der Temperaturregler 25
eine Stellgröße und gibt diese an den Leistunssteller 26, vorzugsweise einen Triac-Seis-tungssteller,
weiter. Der Beistungssteller 26 erzeugt - entsprechend -der Sollwert-Abweichung
-eine
Stellgröße zwischen 0 und 20 m A (Milliampere) und vergleicht
diese in einem Komparator mit dem von einem Zeitbasisgenerator erzeugten Rampensignal.
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Über einen dem Komparator nachgeschalteten Regler wird ein Zündimpulsgenerator
angesteuert, wodurch der Leistungssteller 26 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Der Leistungssteller
26 legt, wenn er eingeschaltet wird, so lange Spannung an die Wärmestrahler 15,
wie das Rampensignal kleiner ist als die vom Temperaturregler 25 abgegebene Stellgröße.
Aufgrund dieser Arbeitsweise und daß alle genannten Vorgänge kontinuierlich durchgeführt
werden, insbesondere ständig die lEärmestrahlung auf der Außenseite des Mantels
13 des Zylinders 12 gemessen und mit dem eingestellten Sollwert verglichen wird,
ist sicherhestellt, daß die Drucktemperatur innerhalb sehr enger Grenzen konstantgehalten
wird.
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Während des gesamten Heizvorganges wird die von dem Matel 13 des Zylinders
12 ausgehende Wärmestrahlung,im Druckbereich die des dort befindlichen Teils des
flexiblen, hitzebeständigen Transportbandes 141 von der reflektierenden Schicht
der Isolierungen 31, 32 reflektiert, wodurch u.a. der Druckvorgang und der Aufheizvorgang
vorteilhaft beeinflußt werden Die an Hand der Zeichnungen erläuterte Vorrichtung
ist aufgrund ihrer Merkmale eine Vorrichtung, die zwar nicht so gut wie die in der
Offenlegungsschrift Nr. 2 005 186 beschriebene Vorrichtung der Anmelderin zum normalen
Be-
Bedrucken und zum Unibedrucken textiler Bahnen geeignet ist,
die aber preisgünstiger als diese Vorrichtung und in größeren Abmessungen herstellbar
ist, ferner gegenüber den übrigen bekannten Vorrichtungen mit konventioneller Heizeinrichtung,
z.B. den nach den Offenlegungsschriften Nr. 1 961 444 und Nr. 2 046 184, den Vorteil
der geringen ileizungsträgheit hat und damit vorteilhafter als diese ist.
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- Ansprüche -