DE2660302C2 - Einrichtung zum Aufbringen von Mustern auf eine Ware, vorzugsweise eine Warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufbringen von Mustern auf eine Ware, verzugsweise eine Warenbahn, bei der der Ware eine Spritzeinrichtung mit einer oder mehreren Spritzdüsen für die das Muster bildende Farbflüssigkeit, die in einem oder mehreren gesteuerten Farbflüssigkeitsstrahlen abgegeben wird, gegenüberliegt, wobei die Spritzdüsen unmittelbar der zu bemusternden Warenoberfläche gegenüberliegen und gegenüber jeder Spritzdüse bzw. Reihe von Spritzdüsen eine Unterstützung vorgesehen ist, welche die Ware bzw. ein die Ware tragendes Transportband im Bereich der Spritzdüsen unterstützt.

Bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen wird das Muster auf die Warenbahnen im wesentlichen mit Schablonen aufgebracht. In jüngster Zeit sind allerdings auch Möglichkeiten bekanntgeworden, Warenbahnen mit Hilfe von gesteuerten Flüssigkeitsstrahllen ohne Verwendung einer Siebdruckschablone mit einem Musteraufdruck zu versehen. Diese bekannten Spritzdruckeinrichtungen haben den großen Nachteil, daß mit ihnen nur eine nur sehr geringe Konturenschärfe zu erreichen war. Die Ursachen hierfür lagen daran, daß man einerseits mit Spritzdüsen arbeiten mußte, um die erforderlichen Farbmengen aufzubringen, und auf der anderen Seite aber bei jedem Abriß des aus der Düse austretenden Farbstrahles bei Unterbrechung der Farbaufbringung aufgrund der dann in Erscheinung tretenden Effekte nur einen sehr unsauberen Abriß des Strömungsfadens erhalten konnte.

lede Düse weist bekanntlich ein Schließgesetz auf, d.h., daß die Drosselung der Strömung von 100% Durchtritt auf 0% Durchtritt nicht in einer unendlich kurzen Zeit vor sich geht, sondern, daß die Düse hierzu eine endlose Zeit benötigt. Während dieser Zeit wird das Ende des abreißenden Flüssigkeitsstrahles immer dünner, da der Rest der Flüssigkeit aus viskoelastischen Gründen meist an der Düse zu verbleiben trachtet. Darüber hinaus wird die Austrittsgeschwindigkeit infolge des Schließgesetzes stark reduziert, und die Flüssigkeitspartikelchen im Strahlende haben von Anfang an kein Bestreben, die Düsenöffnung zu verlassen. Ist nun die Düse in einem sehr weiten Abstand von der Warenbahn angeordnet, so werden die von Haus aus langsameren Flüssigkeitspartikelchen im letzten Strahlende eine wesentlich längere Zeit für das Durcheilen des Abstandes zwischen Düsenöffnung und Warenbahn benötigen als jene Flüssigkeitspartikel, die noch mit der vollen Strahlgeschwindigkeit aus der Düse ausgetreten sind. Daraus ergibt sich eine starke Verlängerung des Spritzendes, wenn die Düse weit von der Warenbahn entfernt angeordnet ist. Die Viskoelastizität hat ihrerseits zur Folge, daß die große Strahlmasse zwischen Düsen und Warenbahn auch noch eine lange Strahldehnung gestattet, wodurch das Spritzende zusätzlich gedehnt wird, und als unscharfe Endkontur auf der Warenbahn in Erscheinung tritt. Es ist hier gleichgültig, ob der Abriß des Strahles infolge einer schließenden Düse oder beispielsweise infolge eines quer zur ursprünglichen Strahlrichtung geblasenen sekundären Luftstrahles erzwungen wird.

Aus der US-PS 37 85 179 ist bereits ein Verfahren zum Einfärben von Garnen bekanntgeworden, bei dem die Farbstoffe aus den Spritzdüsen unter verschiedenen Winkeln austreten, dispergiert und feinst verteilt werden, bevor sie auf das Material auftrefftn, wobei die Aufbringung auf dem Textilmaterial eine Funktion der Höhe der Spritzdüse über dem Material ist. Hier ist jedoch nicht an eine konturenscharfe Bemusterung gedacht, sondern es ergibt sich nur, daß, je höher die Spritzdüse sich über dem Material befindet deno größer die P.asisfläche des Sprühkegels und damit der eingefärbte Bereich wird. Aus der DE-OS 20 20 445 ist bereits bekannt, daß die Höhe mehrerer an einem Rohr befestigter Düsen gleichzeitig verändert werden kann. Die Spritzdüsen bleiben jedoch hier relativ weit von der Warenbahn entfernt, denn sie sollen innerhalb eines gewissen Bereiches verschwenkbar sein. Auch hier kann nicht konturenscharf gedruckt werden.

iis ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, mit der die obe./erwähnten Probleme gelöst und die genannten Nachteile beseitigt werden. So soll es insbesondere möglich sein, eine konturenscharfe Bemusterung von Warenbahnen, und zwar auch von Warenbahnen aus Kunststoffolien, zu erreichen. Erfindungsgemäß wird jetzt bei der eingangs erwähnten Einrichtung vorgeschlagen, daß die Spritzdüsen senkrecht zur Unterstützung bis zum Aufliegen auf der Ware verstellbar sind. Durch die erfinderische Maßnahme werden insbesondere die Probleme hinsichtlich des Abrisses des Flüssigkeitsstrahles beseitigt, wodurch die Konturenschärfe stark erhöht wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung; die

F i g. 2 und 3 zeigen Details zur F i g. 1;

Fig.4 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung dar;

F i g. 5 und 6 zeigen im Grund- und Aufriß eine abgeänderte Einrichtung;

F i g. 7 zeigt im Grundriß den vorderen Teil einer weiteren Ausführungsform;

F i g. 8 zeigt ein Detail einer Druckanlage.

Gemäß Fig. 1 wird eine Warenbahn 1 mittels eines siebförmig ausgebildeten Transportbandes 2 an Spritzdüsen 8 oder an zu Blöcken 3 zusammengefaßten Spritzdüsen vorbeigeführt. Das Transportband 2 kann beispielsweise aus einem endlos gewebten Drahtgeflecht bestehen, d kann aber ebensogut ein vulkanisiertes Gummitransportband verwendet werden, das mit einer Perforation versehen ist. Es versteht sich von selbst, daß anstelle eines Gummitransportbandes auch ein Kunststofftransportband Verwendung finden kann, sofern dieses Transportband keine übergroße Dehnbarkeit aufweist. Die Warenbahn wird bei 4 iuf das Transportband 2 aufgelegt und gelangt nun unter den ersten der beiden Blöcke 3. Unterhalb des Transportbandes 2 befindet sich ein Saugkasten 5, in welchem über eine Absaugleitung 6 und einem nicht mehr dargestellten Absaugventilator ein Unterdruck von einigen 10 bis 100 mbar aufrechterhalten wird. Dadurch wird das Transportband 2 einschließlich der daraufgelegten Warenbahn 1 gegen Stützrollen 7 gepreßt und in einer genau definierten Lage gegenüber den einzelnen Spritzdüsen 8 festgehalten. Man erkennt, daß die Stützrollen 7 vorzugsweise genau gegenüber den Spritzdüsen 8 vorgesehen sind. Bei der Bearbeitung von Warenbahnbreiten, die gegenüber der Transportbanabreite stark schwanken, ist es entweder möglich, das siebförmige Transportband 2 neben der Warenbahn 1 durch luftundurchlässige Abdeckstreifen 9 zu verschließen (siehe Fig. 2) oder den Saugkasten 5 mit einer verstellbaren Schottwand 10 auszustatten und diese Schottwand 10 auf die Breite der Warenbahn einzustellen (siehe Fig. 3). Mit Hilfe einer Spindel 11a kann diese Schottwand 10 in Richtung quer zur Warenbahn verstellt werden und der Raum 11, ir welchem ein

iü Unterdruck aufrechterhalten werden soll, wird auf diese Weise der Breite der Warenbahn 1 angepaßt werden.

Das Transportband 2 in F i g. 1 läuft nach Verlassen des letzten Düsenblockes 3 über eine hintere Umlenkrolle 12, passiert dann ein Waschwerk 13, das im wesentlichen aus Spritzrohren 14 oberhalb des Transportbandes 2 und einem Behälter 15 unterhalb der beiden Spritzrohre besteht. Eine Absaugeinrichtung für die Trocknung des Transportbandes 2 kann selbstverständlich noch nachgeschaltet werden, ist aber in der F i g. 1 nicht dargestellt. Das Fixieren der Warenbahn 1 auf dem Transportband 2 erfolgt ebenfalls durch den im Bereich der Saugkästen 5 herrschenden Unterdruck. Zufolge der exakten Festhaltung bzw. Anpressung der Warenbahn 1 gegen die Stützrollen 7 ist es möglich, die Düsenblöcke 3 auf eine exakte Distanz von Null bis einige wenige Millimeter gegenüber der Warenbahn einzustellen.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß die von den Düsenblöcken aufgebrachte Farbe durch den Unterdruck innerhalb der Saugkasten in die Tiefe befördert werden kann. Dies ist jedoch ein an sich bekannter Vorteil der Wirkung eines Unterdruckes unter der Warenbahn bzw. unterhalb des Transportbandes.

F i g. 4 zeigt einen prinzipiell etwas anders gearteten Aufbau einer Spritzdruckmaschine. Bestimmte Warenarten haben eine sehr poröse Grundwebe, durch welche eine Anpressung der Warenbahn über ein Unterdrucksystem nur bei äußerst hohen Saugleistungen möglich

-to ist. Bei solchen Warenbahnen ist es zweckmäßiger, die Anpressurs: der Warenbahn 1 gegen Stützrollen bzw. ein Transportband dadurch vorzunehmen, daß man diese Warenbahn 1 unter einem Umschlingungswinkel über die jeweilige Transportrolle führt. Die Warenbahn 1 wird hier nach der Ablenkrolle 16 auf das Transportband 2 aufgelegt. Schon bei der ersten Umlenkrolle 17, wo das Transportband abgewinkelt wird, wird die Warenbahn 1 fest gegen das Transportband 2 gepreßt. Bei der nächsten Umlenkrolle 18 wird die Warenbahn 1 und das Transportband 2 wiederum um einen kleinen Winkel 19 abgewinkelt und zufolge der Eigenspannung in der Warenbahn 1 gegen die Umlenkrolle 18 gepreßt. Wesentlich ist, daß die Warenbahn 1 schon vor der Umlenkrolle 17 unter einer bestimmten Eigenspannung steht, die durch das Spannaggregat 20 erzeugt wird. Bei allen fortfolgenden Umlenkrollen 21, 22 und 23 findet der gleiche Vorgang statt. Damit die Warenbahn sich auf dem Transportband 2 nicht entspannen kann, ist hinter der letzten Umlenkrolle 23 ein kleiner Saugkasten 5 angeordnet, der die Warenbahn gegen das Transportband 2 gepreßt hält. Dieser Saugkasten 5 kann unter Umständen entfallen, wenn das Transportband 2 in an sich bekannter Weise benadelt ist und das Gewicht der

fe5 Warenbahn ausreichend groß ist, so daß die Warenbahn zufolge des Eigengewichtes gegen das benadelte Transportband gepreßt wird und zufolge der Benadelung des Transportbandes auf diesen selbst bei geringen

Anpreßdrucken nicht verrutschen und sich somit auch nicht entspannen kann.

Um Warenbahnen mit gesteuerten Spritzdüsen zu bedrucken, kann man e^;nen Düsenbalken starr oberhalb der zu bedruckenden Warenbahn unterhalb der Spritzdüsen vorbeibewegen. Für eine entsprechend feine Auflösung des Druckmusters in Einzellinien ist eine sehr hohe Anzahl von Spritzdüsen erforderlich, so daß die Anordnungen beträchtlich groß sind; der Kosten- sowie auch der Bauaufwand sind daher nur noch schwer zu bewältigen. Insbesondere dann, wenn man anstelle der üblichen Spritzdüsen relativ rasch arbeitende Spritzdüsen, wie sie z. B. im Vorhergehenden beschrieben sind, verwendet, so ist es zweckmäßig, diesen Düsen selbst eine Bewegung zu erteilen und nicht die Warenbahn unterhalb der Düsen vorbeizuführen. Eine derartige Anordnung benötigt eine wesentlich geringere Zahl von Spritzdüsen und versieht bei einer entsprechend geringen Zahl von Übertragungseinrichtungen, d. h. Lesestellen, Vorverstärkern und Leistungsverstärkern, eine Warenbahn mit Mustern höchster Auflösung. Die F i g. 5 bis 7 zeigen eine Möglichkeit für eine derartige Einrichtung.

Gemäß Fig.5 wird die Warenbahn 1 von einem endlosen Transportband oder einer endlosen Druckdekke 2 an Düsenblöcken 3 'Orbeigeführt und von diesen bemustert. Die Druckdecke 2 wird über zwei Umlenkrollen 12 geführt, welche an einem Maschinenrahmen 95 angeordnet sind. Nach der Bemusterung wird die Warenbahn 1 von der Druckdecke 2 abgehoben und in einen Trockner 96 eingebracht.

Die Druckdecke kann wieder aus einem Drahtgeflecht bestehen und die Warenbahn kann mittels unter der Druckdecke befindlichen Saugkästen an die Druckdecke gepreßt werden.

Es sind hier quer zur Bewegungsrichtung 101 der Warenbahn 1 Schienen 99 vorgesehen, auf denen Laufrollen 97 aufruhen, die mit den Düsenblöcken 3 verbunden sind. Mit Hilfe der Rollen 97 können sich die Düsenblöcke 3 in Richtung des Pfeiles 98, d. h. also quer zur Bewegungsrichtung 101 bewegen. Die Schienen 99 reichen auch über die zu beiden Seiten der Warenbahn 1 liegenden Seitenbereiche 100, die als Farbauffangbekken ausgeführt sind, d. h. also Behälter, in die bei der Reinigung und bei Farbwechsel die Farbe bzw. das Waschwasser abgeführt werden kann.

Um eine Bemusterung einer Ware durchzuführen, werden die Düsenblöcke 3 aus der in F i g. 6 gezeigten Anfangslage in Richtung des Pfeils 98 quer über die Warenbahn 1 geführt, wobei die Düsen entsprechend eines Programmes das Bemusterungsmaterial auf die Warenbahn aufspritzen. Haben die Düsenblöcke 3 die Warenbahn 1 vollkommen überquert, so bewegt sich die Warenbahn intermittierend um einen bestimmten Betrag in Richtung der Bewegungsrichtung 101. Dieser Betrag ist beliebig einstellbar und richtet sich einerseits nach den baulichen Anordnungen der Düsen und andererseits nach der gewünschten Feinheit des Musters. Anschließend kehren die Düsenbiöcke 3 wieder in ihre Ausgangslage zurück und bemustern während dieses Rücklaufes wiederum die Warenbahn, wobei die Steuerung der Düsen über nicht dargesteli.e Daten- bzw. Steuerleitungen erfolgt. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin, daß für das Bemustern großer Warenbreiten nur eine geringe Anzahl von Düsen erforderlich ist. Die Druckgeschwindigkeiten, die im vorliegenden Fall erzielt werden können, liegen im Bereich der Druckgeschwindigkeiten der üblichen Teppichdruckmaschinen, also im Bereich von 3 bis 10 m/min, allerdings ist im vorliegenden Fall der erforderliche Investitionsaufwand relativ gering.

Gemäß Fig. 7 wird die Warenbahn 1 von Düsenbalken 103 überbrückt, die jeweils in Richtung des Pfeiles 102 intermittierend quer zur Warenbahn 1 verschoben werden können. Jeder Balken kann selbstverständlich mehrere Reihen von Düsen tragen; zur besseren Übersicht ist in der Zeichnung jedoch nur eine Düsenreihe gezeigt. Es ist wesentlich, daß jeweils zwei Balken 103, 106 mittels Lenker 104 zu einem Gelenkviereck verbunden sind, d. h., wenn sich der Balken 103 in die eine Richtung bewegt, so wird sich der Balken 106 in die andere Richtung verschieben. Dadurch ist es möglich, die auf das Maschinenfundament ausgeübten Kräfte äußerst gering zu halten, da der Schwerpunkt des Gelenkviereckes nicht verändert wird. Jede Düse auf dem Balken 103 bzw. 106 legt nur einen Bruchteil der Druckbreite 105 bei ihrer Verschiebung zurück. Dieser Weg kann beispielsweise 2,5 cm betragen, d. h. es bewegen sich auch die Anlenkpunkte 107, 108 der beiden Balken 103, 106 nur jeweils um 2,5 cm quer zur Warenbahn, wodurch der Platzbedarf äußerst gering gehalten ist. Die Verschwenkung der Lenker 104 erfolgt im vorliegenden Fall über eine gemeinsame Schubstange 110 und einen Hydraulikkolben 111. Jedesmal wenn ein Kurzhub der Balken 103, 106 beendet ist, wird die Druckdecke 2 zusammen mit der Warenbahn 1 intermittierend in Richtung des Pfeiles 109 weiterbewegt.

In Fig.8 ist eine Anordnung zur Reinigung der Düsen vorgesehen. Auch hier wird der Düsenblock 3 über Rollen 97 auf Schienen 99 angeordnet, die in einer Verankerung 113 zu beiden Seiten der Druckanlage verankert werden. Die Warenbahn 1 wird entweder, wie bereits beschrieben, von einem Transportband bewegt, sie kann auch, wie in der vorliegenden Figur gezeigt, auf einen Drucktisch 118 aufliegen. An einer oder an beiden Seiten befindet sich neben dem Drucktisch 118 eine Ausnehmung oder ein Schacht, in dem eine Reinigungswalze 115 drehbar gelagert ist. Die Oberfläche dieser Walze 115 kann mit einem Schaumstoffbelag versehen sein. Bei der Bewegung des Düsenblockes 3 streifen die Enden der Düsen an der Reinigungswalze 115 an, und etwaige Verunreinigungen oder Farbtröpfchen werden von der Oberfläche der Reinigungswalze 115 abgenommen. Um die Verunreinigungen und Farbreste von der Reinigungswalze 115 wieder zu entfernen, sind Wasserdüsen 116 und Quetschwalzen 117 vorgesehen. Die Quetschwalzen 117 können mittels eines Gestänges 119 an die Reinigungswalze 115 angepreßt werden. Die Betätigung der Wasserdüsen 116 und das Anlegen der Quetschwalzen kann von der Bewegung des Düsenbiokkes 3 automatisch gesteuert werden. Die Bewegung des Düsenblockes 3 erfolgt bis zu einem Kanal 114, über dem sich die Düsenblöcke 3 auch in Ruhestellung befinden. Durch den oder die Kanäle 114 ist es möglich, einen Austausch der Düsen oder auch kleinere Reparaturen vorzunehmen.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Es ist gerade mit den Spritzdruckdüsen nicht nur möglich, ebene Warenbahnen zu bedrucken, sondern es kann mit Spritzdüsen auch ein beliebig geformter Hohlkörper oder ein beliebig geformter Körper überhaupt mit einer Bemusterung versehen werden. Der Vorteil ist, daß sich hier nicht Druckschablonen auf Oberflächen vorgegebener Form abwälzen müssen, sondern daß man mit den

Spritzdüsen die Oberflächen überhaupt nicht berühren muß. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mit den Spritzdruckdüsen Warenbahnen zu bearbeiten, die gegen das Berühren besonders empfindlich sind. Es fallen hierunter insbesondere Plastikfolien, die durch jede nachfolgende Siebdruckschablone eine Verquetschung der vorher aufgedruckten Farben erleiden. Darüber hinaus ist daran gedacht, durch diese Düsen gasförmige Medien bzw. feinpulverisierte Medien im gasförmigen Trägermedium auf eine Oberfläche eines Körpers oder einer Warenbahn aufzubringen oder auch feste Medien in feinpulverisierter Form.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Aufbringen von Mustern auf eine Ware, vorzugsweise eine Warenbahn, bei der der Ware eine Spritzeinrichtung mit einer oder mehreren Spritzdüsen für die das Muster bildende Farbflüssigkeit, die in einem oder mehreren gesteuerten Farbflüssigkeitsstrahlen abgegeben wird, gegenüberliegt, wobei die Spritzdüsen unmittelbar der zu bemusternden Warenoberfläche gegenüberliegen und gegenüber jeder Spritzdüse bzw. Reihe von Spritzdüsen eine Unterstützung vorgesehen ist, welche die Ware bzw. ein die Ware tragendes Transportband im Bereich der Spritzdü- is sen unterstützt, dadurch gekennzeichnet, da3 die Spritzdüsen (8) senkrecht zur Un'erstützung bis zum Aufliegen auf der Ware verstellbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützung von Stützrollen (7, 17,18,21,22,23) gebildet ist, und daß die Stützrollen (7) innerhalb von Saugkasten (5) angeordnet sind, die den Spritzdüsen (8) gegenüberliegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein gasdurchlässiges, vorzugsweise siebförmiges Transportband (2) aufweist, und daß die von der Warenbahn (1) nicht abgedeckten Teile des Transportbandes durch einen gasundurchlässigen Abdeckstreifen (9) verschlossen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Saugkasten (5) je eine verstellbare Schottwand (10) vorgesehen ist, die auf die Breite der Warenbahn einstellbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Stützrollen (17, 18, 21, 22, 23) längs einer Kurve angeordnet sind, und daß die Warenbahn (1) bzw. das Transportband (2) sich jeweils an einem Winkelbereich der Stützrollen abstützt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der ersten Stützrolle (17) ein Spannaggregat (20) für die Warenbahn (1) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Düsen zu einem Block (3) zusammengefaßt ist, der mittels Rollen (97) auf quer zur Bewegungsrichtung (101) der Warenbahn (1) vorgesehenen Schienen (99) beweglich gelagert ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (8) an Balken (103, 106) angeordnet sind, und jeweils zwei Balken (103, 106) über Lenker (104) zu einem Gelenkviereck verbunden sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oder beiden Endbereichen der Schienen (99) Reinigungseinrichtungen (113) für die Düsen (8) vorgesehen sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtungen durch in der Bewegungsbahn der Düsenaustritte liegende, mit einer weichen Oberfläche versehene Walzen (115) gebildet sind.