DE2921554A1

DE2921554A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufbringen von fluessigkeit auf eine sich fortbewegende gutbahn

Info

Publication number: DE2921554A1
Application number: DE19792921554
Authority: DE
Inventors: Arthur David Barron; Ian Gordon Bartlett; Donald Adrian Lymer; George Alfred Reddi Mckendrick
Original assignee: Tybar Engineering Pty Ltd
Current assignee: Tybar Engineering Pty Ltd
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1979-05-28
Publication date: 1979-12-13
Also published as: DK218579A; IT1121068B; PL215944A1; CA1122755A; BR7903323A; BE876619A; SE7904691L; IL57427A; GB2022017B; US4254644A; IL57427A0; GB2022017A; ZA792528B; NL7904219A; IT7923114A0; ES481463A1; FR2427139A1; NZ190520A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung sowie auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf eine sich fortbewegende G-utbahn und betrifft insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Färben einer Teppichbahn oder einer ähnlichen Florware. Eine solche Ware kann in Form einer fortlaufenden Gutbahn behandelt werden oder auch in einzelnen Stücken, wie dies etwa bei Teppichfliesen der Fall ist.

In jüngerer Zeit wurden verschiedene Verfahren zum Färben oder Bedrucken von Teppichware entwickelt, welche darauf beruhen, daß eine Vielzahl von Einzelströmen einer Färbeflotte selektiv auf eine sich fortbewegende Gutbahn aufgebracht wird, so daß ein scharf definiertes Muster mit einer zuverlässig gleichmäßigen Farbverteilung entsteht. Das Aufbringen der zur Erzeugung des gewünschten Musters notwendigen Flüssigkeitsströme kann mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung steuerbar sein.

Die AU-PS 488 714 gehört zu einer Folge von Patentschriften, in denen ein Verfahren der vorstehend genannten Art beschrieben ist, bei welchem kontinuierliche austretende Flüssigkeitsströme mittels Druckluftstrahlen in einen nahe daneben angeordneten Trog ablenkbar und erneut in Umlauf versetzbar sind. Damit die einzelnen Ströme der Färbeflotte auf der darunter liegenden Gutbahn auftreffen können, werden die ihnen zugeordneten Druckluftstrahlen durch Betätigung einzelner Absperreinrichtungen unterbrochen, so daß die betreffenden Ströme ohne Ablenkung auf die Gutbahn gelangen. Bei diesem Verfahren ist die zurückgewonnene und erneut in Umlauf versetzte Färberflotte in einem hohen Maße mit

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Luft angereichert, welche sich im Auffangtrog oder einem Sammelbehälter nicht vollständig ausscheiden läßt und unkontrollierbare Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit hervorrufen kann.

Die GB-PS 1 202 34-5 beschreibt ein anderes Verfahren zum Bedrucken von Teppichware, bei welchem die einzelnen Ströme der Färbeflotte normalerweise abgelenkt und zum Auftreffen auf der Teppichx^are freigegeben werden. Die einzelnen, kontinuierlich austretenden Ströme werden jeweils durch einen ihnen zugeordneten Pinger mechanisch in einen Trog gelenkt. Der Pinger ist nach Bedarf verbiegbar, um dem betreffenden Einzelstrom den Weg auf die sich fortbewegenden Teppichware freizugeben.

Die US-PS 3 393 4-11 beschreibt eine Anordnung, in welcher die Steuerung der einzelnen Ströme einer Pärbeflotte mittels in zu den einzelnen Mundstücken oder Auslassen angeordneter Magnetventile oder Abquetschventile bewerkstelligt ist. Ein schnelles Ansprechen der Mundstücke ist dadurch erzielt, daß die Flüssigkeit bei geschlossenem Ventil durch Kapillarwirkung in dem vom Ventil zum Mundstück führenden Leitungsteil gehalten wird. In diesem Zusammenhang, sowie im Zusammenhang der folgenden Beschreibung, bezeichnet der Ausdruck "Mundstück" jedwede Auslaßanordnung an einer Zufuhrleitung.

Die direkte Zufuhr von Färbeflotten aus Zufuhrleitungen auf eine sich darunter hinweg bewegende Gutbahn ist auch in der US-PS 2 218 811 im Zusammenhang mit dem Färben von Stoffen beschrieben. Eine Reihe von Mundstücken ist hier von einer Anzahl von Vorratsbehältern aus über einfache, von Hand betätigbare Ventile und den einzelnen Behältern zugeordnete Verteilerleitungen gespeist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Verteiler in vorteilhafter Weise in Verbindung mit fernsteuerbaren

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Ventilen, wie sie bei dem vorstehend genannten, mit Ablenkung durch Luftstrahlen arbeitenden "Verfahren verwendet werden, verwendbar sind, und schafft für derartige Zwecke besonders geeignete Verteiler bzw. Strömungsteiler.

In einer Ausführungsform schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf eine sich fortbewegende Gutbahn, mit einer Transporteinrichtung zum Bewegen der Gutbahn an einer Auftragsstation vorüber, einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, einer Vielzahl von an der Auftragsstation oberhalb der Transporteinrichtung und quer dazu angeordneten Auslassen, und mit in Leitungen zwischen dem Vorratsbehälter und den Auslassen angeordneten, fernsteuerbaren Absperreinrichtungen, welche für das Aufbringen von aus dem Vorratsbehälter zugeführten Flüssigkeitsströmen an der Auftragsstation aus den Auslassen auf die Gutbahn entsprechend einem vorbestimmten Muster mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung selektiv betätigbar sind, wobei gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß in den Leitungen zwischen den Absperreinrichtungen und den jeweiligen Auslassen Strömungsteiler angeordnet sind, so daß jede Absperreinrichtung den Austritt der Flüssigkeit aus einer Gruppe von Auslässen steuert, welche in bezug auf andere Gruppen von Auslassen so angeordnet sind, daß sich ein Muster einmal oder mehrmals über die Breite der Gutbahn wiederholt, und daß die die Auslässe einer Gruppe mit dem zugeordneten Strömungsteiler verbindenden Leitungen im wesentlichen gleich lang sind.

Bei einem Verfahren zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf eine sich fortbewegende Gutbahn, bei welchem die Gutbahn an einer Auftragsstation vorübergeführt und die Flüssigkeit in Form einer Vielzahl von einzelnen Strömen auf die Gutbahn aufgebracht wird, indem die Abgabe der

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einzelnen Ströme zur Erzeugung eines Musters auf der Gutbann mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung selektiv gesteuert wird, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die gemeinsame Zufuhr der Flüssigkeit zu über die Breite der Gutbahn verteilten Gruppen von Strömen vor der Aufteilung in einzelne Ströme gesteuert wird, wobei die !Truppen der Ströme relativ zueinander so angeordnet sind, daß sich das Muster einmal oder mehrmals über die Breite der Gutbahn wiederholt.

In einer bevorzugten Anordnung wird die Flüssigkeit mittels einzelner flexibler Schläuche von den Strömungsteilern zu den die Form von Mundstücken aufweisenden Auslassen geleitet, wobei die jeweils einem Strömungsteiler zugeordneten Schläuche gleich lang sind. Die von. einem einzelnen Strömungsteiler ausgehenden Strömungswege sollen im wesentlichen gleich lang sein, so daß die jeweiligen Strömungsmengen untereinander gleich sind, wodurch dann die sich wiederholenden Muster die gleiche Tönung erhalten.

Die Leitungen bzw. Schläuche sind in bezug auf die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit vorzugsweise so bemessen, daß der Austritt der Flüssigkeit aus den Auslassen bzw. Mundstücken beim Schließen der geweiligen Absperreinrichtung sofort unterbrochen wird und die Flüssigkeit durch Kapillarwirkung in Form eines geschlossenen Strangs zwischen der Absperreinrichtung und den zugeordneten Auslassen gehalten wird. Auf diese Weise ist unabhängig von der relativ großen Entfernung zwischen den Absperreinrichtungen und den Auslassen ein schnelles Ansprechen der Letzteren auf die Betätigung der Absperreinrichtungen erzielbar. In der Durchführung der Erfindung, bei welcher es auf große Gleichmäßigkeit

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der Zufuhrströme ankommt, darf in den Strömungsteilern möglichst keine Luft zurückbleiben, wenn das Leitungssystem eingangs mit der Flüssigkeit gefüllt wird. Lufteinschlüsse könnten nämlich die Kapillarwirkung aufheben und dadurch zu unzeitgemäßer Abgabe der Flüssigkeit führen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Strömungsteilers für durchgehend luftfreie Strömungskreise.

Bei einem solchen Strömungsteiler mit einem zu einer inneren Kammer führenden Einlaß und einer Anzahl von der Kammer ausgehender Auslässe ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Auslässe dem Einlaß im wesentlichen gegenüber in wenigstens einem in bezug auf die Kammer konkaven Wandungsteil derselben geformt sind.

Die Kammer ist vorzugsweise zum Teil durch eine zylindrische Wand begrenzt, und die Auslässe sind in gegenseitigen Abständen in einer ringförmigen Sinne geformt, welche eine Verlängerung der Kammer darstellt und durch eine in ihrer Querrichtung glatt durchgehend gekrümmte Wandfläche begrenzt ist.

In noch einer Ausführungsform schafft die Erfindung einen Strömungsteiler mit einem Gehäuse, einem zu einer Kammer fahrenden Einlaß, einer Anzahl von der Kammer ausgehender Auslässe und wenigstens einem zum Absperren wenigstens eines Auslasses betätigbaren Kolben, welcher in einen das Gehäuse durchsetzenden Steuerdurchlaß hineinragt und durch einen vorbestimmten Druck eines darin enthaltenen Druckmittels betätigbar ist.

Die Erfindung schafft ferner eine Anordnung derartiger Strömungsteiler, in welcher deren Steuerdurchlässe in Reihe miteinander verbunden sind= Dabei sind die Gehäuse

der Strömungsteiler vorzugsweise aneinanderstoßend in einer geraden Reihe angeordnet, so daß der Steueräurchlaß jedes Gehäuses direkt mit dem Steuerdurchlaß wenigstens eines benachbarten Gehäuses strömungsverbunden ist.

Eine solche Anordnung ermöglicht die schnelle und im wesentlichen gleichzeitige Betätigung der Kolben einer sehr großen Anzahl von Strömungsteilern. In einer typischen Vorrichtung zum Färben von breitgewebten Teppichbahnen sind beispielsweise 1000 Auslässe oder Mundstücke vorhanden, für welche gemäß der Erfindung beispielsweise 250 Strömungsteiler vorgesehen sein können. Die Strömungsteiler sind vorzugsweise so angeordnet, daß sich die zahlreichen Leitungen, welche sie mit den ihnen jeweils zugeordneten Auslässen verbinden, möglichst günstig verlegen lassen, so daß sie irgendwelche Wartungsarbeit en nicht behindern, wobei außerdem gewährleistet sein muß, daß die Leitungen im wesentlichen die gleiche Lange aufweisen., damit die jeweiligen Auslässe gleichmäßig ansprechen, um ein gleichmäßiges Muster zu erzielen. Aus diesem Grunde sind die zahlreichen Strömungsteiler vorzugsweise entlang gestaffelten Kreisbögen angeordnet, deren Radix etwa entsprechend dem relativen Versatz der den Strömungsteilern zugeordneten Auslässe zunehmen.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedrucken einer breitgewebten Teppichbahn,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. Λ in der Betriebsstellung,

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Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Seitenansicht der Vorrichtung in der Bereitschaftsstellung,

Pig. 4- eine schematisierte Darstellung eines Strömungskreises der Vorrich ung nach Pig. 1 bis 3 niit einem Verteiler und diesem zugeordneten Auslassen,

Pig. 5 und 6 eine Axial-schnittansicht bzw. eine Stirnansicht eines Strömungsteilers in einer einfachen Ausführung der Erfindung,

Pig. 7 eine schematisierte Darstellung einer Anordnung von Strömungsteilern in einer Vorrichtung nach Pig. 1 bis 4-,

Pig. 8 eine Ansicht von drei nebeneinander angeordneten Strömungsteilern,

Pig. 9 eine Draufsicht auf den mittleren Strömungsteiler in Pig. 8,

Pig. TO und 1*1 zwei Ansichten des Strömungsteilers im. Schnitt entlang den Linien 10-10 bzw. 11-11 in Pig. 9 und

Pig. 12 eine Axial-Schnittansicht eines in der Vorrichtung nach Pig. 1 bis 4 verwendeten Mundstücks.

Die dargestellte Vorrichtung gehört zu einer Reihe von im wesentlichen gleichen Vorrichtungen, welche entlang dem Vorschubweg einer Teppichbahn angeordnet sind und zum Aufbringen jeweils einer bestimmten Parbe auf die Teppichbahn dienen. Eine derartige Anlage dient zum. Bedrucken von breitgewebten Teppichbahnen, welche in Längen von beispielsweise einigen hundert Metern ent-

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lang einem Vorschubweg befördert werden. Die Anlage ist für die Bearbeitung von etwa 3166 in breiten Teppichbahnen eingerichtet, weist jedoch im folgenden erläuterte Einrichtungen zum Verändern der Arbeitsbreite auf.

Vor dem Einlauf in die aus den aufeinander folgenden Vorrichtungen gebildete Anlage durchläuft die Teppichbahn vorzugsweise eine Absaugeinrichtung, in welcher lose Fasern und dergl. abgesaugt werden. Ferner kann die Teppichbahn im Vorhinein mit einer Grundfarbe versehen oder mit einer anderen Flüssigkeit vorbehandelt werden. Nach dem Aufbringen der verschiedenen Farben für das gewünschte Muster wird die Teppichbahn einer anschließenden Behandlung zum Fixieren der Farben unterworfen. Dies geschieht beispielsweise in einer Dampfkammer, worauf die Teppichbahn anschließend gewaschen wird, um durch die Dampfbehandlung nicht fixiertes Material, z.B. Reste von Farbstoffen und andere Bestandteile der Färbeflotten, zu entfernen. Die aufgesprühte Waschflüssigkeit und die von ihr aufgenommenen Stoffe können dann durch Absaugen entfernt werden.

Die in Fig. 1 und 2 dargestell e Farbauftragsvorrichtung 10 hat aufrecht stehende Seitenwände 12, 13» welche über eine vordere Querwand 14- und gegebenenfalls andere Querträger miteinander verbunden sind. Die genannten Teile bilden zusammen ein Gestell, welches auf einer Standfläche 15 steht und eine Transporteinrichtung überbrückt, auf welcher eine Teppichbahn 18 in waagerechter Richtung fortbewegt wird. Gegebenenfalls kann die Teppichbahn jedoch auch in einer gegenüber der Waagerechten geneigten Richtung fortbewegt werden.

Die Vorrichtung weist eine bewegliche Mundstückhalterung und einen beweglichen Auffangtrog 22 auf. Durch ent-

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sprechende Bewegungen dieser beiden Baugruppen läßt sich, die Vorrichtung in eine Betriebsstellung und eine Bereitschaftsstellung bringen.

Die Mundstückhalterung 20 hat ein nach vorne offenes Rinnenprofil und trägt eine Vielzahl von Mundstücken 24-, welche zueinander versetzt in zwei Reihen angeordnet sind und der Abgabe von Strömen einer Färbeflotte in Abständen von ca. 3 mm über die Breite der Teppichbahn dienen. Bei einer Breite der Teppichbahn von 3,66 m sind somit ca. Λ 152 Mundstücke vorhanden. Der Auffangtrog 22 ist in Querrichtung langer als die Mundstückhalterung und hat ein offenes Ende 23, aus welchem die aufgefangene Flüssigkeit in einen seitliche der Vorrichtung angeordneten Behälter 30 fließen kann. Der Boden des Trogs verläuft über die Breite der Vorrichtung leicht geneigt, so daß die aufgefangene Flüssigkeit gleichmäßig zum offenen Ende 23 fließen kann.

Die Mundstückhalterung 20 ist mittels eines Paares hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 34- senkrecht auf und ab bewegbar, während der Trog 22 mittels wenigstens eines entsprechenden Zylinders 36 waagerecht hin und her bewegbar ist. In der in Fig. 2 gezeigten. Betriebsstellung ist der Trog zurückgezogen und die Mundstückhalterung abgesenkt, so daß sich die Mundstücke nahe über dem Flor der darunter hinweg bewegten Teppichbahn befinden. In der in Fig. 3 gezeigten Bereitschaftsstellung ist die Mundstückhalterung 20 angehoben und der Trog vorwärts geschoben, so daß er die aus dem Mundstücken austretenden Ströme 9 auffängt und in den Behälter leitet. Um die Schaumbildung der Flüssigkeit möglichst gering zu halten, verläuft die vordere Innenwand des Trogs schräg abwärts geneigt, so daß die Ströme der Flüssigkeit ohne Spritzen darauf auftreffen.

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Zum Bewegen der Mundstückhalterung und des Trogs können auch andere Einrichtungen verwendet werden. Das Heben und Senken der Mundstiickhalterung kann beispielsweise mittels eines waagerecht angeordneten Zylinders erfolgen, welcher über eine Gestängeanordnung auf eine die Mundstückhalterung tragende senkrechte Zahnstange wirkt.

Die den Mundstücken zuzuführende Färbeflotte ist in einem waagerecht angeordneten Behälter 38 enthalten, welcher ein geschlossenes Ende 39 aufweist und am anderen Ende in einen senkrechten Schacht 40 übergeht. Dieser erhebt sich um ein beträchtliches Stück über die Vorrichtung und dient dazu, den notwendigen Druck der Flüssigkeit im Behälter 38 aufrechtzuerhalten bzw. zu bestimmen. Auf ihrer Oberseite trägt die Vorrichtung eine Anordnung 42 von Strömungsteilern 44 und beiderseits derselben Jeweils eine Anordnung 46 von magnetisch betätigten Absperreinrichtungen oder Magnetventilen 48. Die genannten Anordnungen sind jeweils auf einer Tragplatte od. dergl. untergebracht, welche vom oberen Rand der Vorderwand 14 rückwärts absteht.

Die Speisung der Ventile 48 mit der Färbeflotte erfolgt über jeweils einen flexiblen Schlauch 50, dessen offenes Ende 52 innerhalb des Behälters 38 liegt. Bei geöffnetem Ventil strömt die Flüssigkeit über einen weiteren Schlauch 54- zum jeweils zugeordneten Strömungsteiler 44, von wo aus sie über vier im wesentlichen gleich lange Schläuche 56 in gleichmäßiger Verteilung vier jeweils an der gleichen Stelle in einer Anordnung der Mundstücke angeordneten Mundstücken 24 zufließt, so daß sich also das zu druckende Muster viermal über die Breite der Teppichbahn wiederholt bzw. viermal vorhanden ist. Bei der vorstehend genannten Anzahl von 1 152 Mundstücken weist somit jede Anordnung oder Gruppe derselben 288 Mundstücke auf. Ein erster Strömungsteiler beschickt nun beispielsweise das etwa von links aus erste Mundstück in jeder

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Anordnung derselben, d.h. also die Mundstücke Nr. T, 289, 577 und 865, der zweite Strömungsteiler die Mundstücke Nr. 2, 290, 578 und 866 und so fort.

Die flexiblen Schläuche 50, 5^ und 56, von denen in Fig. Λ jeweils nur einige dargestellt sind, sind in bezug auf die physikalischen Eigenschaften der Färbeflotte so bemessen, daß die Strömung der Flotte beim Schließen des jeweiligen Ventils sofort unterbrochen wird und die Flüssigkeit durch Kapillarwirkung in Form eines durchgehenden Strangs zwischen dem Ventil und den zugeordneten Mundstücken gehalten wird. Auf diese Weise ist trotz des relativ großen Abstandes zwischen den Ventilen und den Mundstücken ein schnelles Ansprechen der Letzteren auf die Betätigung der Ventile erzielt.

Zum Bedrucken einer durch die Vorrichtung geführten Teppichbahn werden die Magnetventile 48 von einer elektronischen Steuereinrichtung 45 aus in Abhängigkeit von einem in dieser eingespeicherten Programm für die Erzeugung eines gewünschten Musters öffnend und schließend betätigt (Fig. 4). Die Art und Weise, in welcher ein solches Programm zusammengestellt und zur Anwendung gebracht wird, ist allgemein bekannt und braucht deshalb nicht erläutert zu werden. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Muster zu einem gegebenen Zeitpunkt erzeugt wird, ist abhängig von der jeweiligen Vor— Schubgeschwindigkeit der Teppichbahn. Der zeitliche Ablauf des Steuerprogramms für die Magnetventile wird deshalb vorzugsweise durch die Fortbewegung der Teppichbahn gesteuert. Sofern mehrere Farbauftragsvorrichtungen für den Auftrag von verschiedenen Farben hintereinander ge schalt et sind, müssen die Steuerdaten für bestimmte Teile des Musters den einzelnen Vorrichtungen mit einer deren gegenseitigem Abstand entsprechenden Verzögerung zugeführt werden. Diese Verzögerung ist

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innerhalb gewisser Grenzen einstellbar, um die verschiedenen Farben des Küsters relativ zueinander auszurichten.

Fig. 4 zeigt ein Fließschema für ein Magnetventil und den dazugehörigen Strömungsteiler in der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 3· In den Zeiträumen zwischen dem Bedrucken von Teppichbahnen wird die Färbeflotte vorzugsweise fortlaufend umgewälzt, um die Bildung von Lufteinschlüssen zu vermeiden und damit ein sicheres Ansprechen auf die Betätigung des Ventils 48 zu gexvährleisten, da ein solches bei der Programmierung der Steuereinrichtung für die Ventilevorauszusetzen ist. In der Bereitschaftsstellung der Vorrichtung ist die Mundstückhalterung, wie bereits angedeutet, angehoben und der Trog in die in Fig. 3 gezeigte Stellung vorgeschoben, so daß er die fortlaufend aus den Mundstücken austretende Färbeflotte auffängt. Die aufgefangene Flüssigkeit fließt in den seitlichen Behälter 30 und gelangt von diesem aus über ein Filter 60 und eine Pumpe 62 zurück in den Vorratsbehälter 38. In diesem Betriebszustand werden die Ventile 48 gruppenweise geöffnet und geschlossen, so daß die Färbeflotte kontinuierlich vom Vorratsbehälter 33 aus über die Mundstücke 24 und zurück zum Behälter in Umlauf gehalten wird.

Der Druckschacht 40 weist einen druckgesteuerten Lufteinlaß 64 und ein auf einen vorbestimmten Druck eingestelltes Entlastungsventil 66 auf. Ein auf den Druck der Flüssigkeit im Druckschacht 40 ansprechender Vorratsmesser 68 steuert über eine entsprechende Schaltungsanordnung die Drehzahl eines Motors 70 für den Antrieb der Pumpe 62. Zum vollständigen und gründlichen Reinigen des Strömungskreises, etwa zur Vorbereitung auf einen Wechsel der Farbe, wird die Färbeflotte aus dem Vorratsbehälter und den Mundstücken abgelassen und

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der Vorratsbehälter mittels einer über ein entlang seiner Achse verlaufendes Sprührohr 72 zugeführten Waschflüssigkeit ausgespült. Zur Vorbereitung auf einen weiteren Arbeitsgang werden die Magnetventile vorzugsweise anhand eines besonderen Programms einzeln nacheinander angesteuert, bis sämtliche Leitungen wieder mit Flüssigkeit gefüllt sind. Dieses Programm kann auch zwischenzeitlich angewendet werden, um zu prüfen, ob sämtliche Leitungen offen und frei von Lufteinschlussen sind.

Der Druck der Färbeflotte im Druckschacht 40 wird in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Färbeflotte, von der Länge der Leitungen 50, 54 und 56 und von den öffnungen der Mundstücke so eingestellt, daß sich eine für die Erzeugung des gewünschten Musters richtige Strömungsgeschwindigkeit ergibt, ohne daß die Teppichbahn übermäßig stark durchtränkt wird und die Farben ineinanderfließen.

Durch die Verwendung der genannten Strömungsteiler läßt sich die Anzahl der programmgesteuerten Magnetventile wesentlich verringern, wobei gleichwohl sehr gleichmäßige Muster erzielbar sind. Darüber hinaus sind die Stillstandszeiten der Maschine erheblich verkürzt. Ein optimaler Betrieb der dargestellten Vorrichtung, insbesondere im Hinblick auf genaue Einhaltung des Musters, ist unter anderem durch sorgfältige Ausgestaltung der Strömungsteiler 44 und Mundstücks 24 erzielbar. Insbesondere die Strömungsteiler müssen so ausgeführt sein, daß beim Füllen des Leitungssystems mit einer Flüssigkeit keine Luft darin zurückgehalten wird. Lufteinschlüsse würden nämlich die erforderliche Kapillarwirkung stören, so daß ein fehlerhafter Farbauftrag zustande käme. Fig. 5 und 6 zeigen eine einfache Ausführungsform eines Strömungsteilers 144 für die bevorzugte Verwendung in solchen Fällen, in denen eine Änderung der Arbeitsbreite nicht in Frage kommt.

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Der Strömungsteiler 144 ist zweiteilig ausgeführt und bestellt aus einem becherförmigen Oberteil 80 und einem Boden 82. Das Oberteil.80 hat eine relativ dünne zylindrische Wand 84, Vielehe eine innere Kammer 86 umgibt. Seine Stirnwand 88 bildet in der lütte eine axialsyminetrische Erhebung 90, welche von einer ringförmigen Rinne 92 mit gleichförmig konkavem Querschnitt umgeben ist. Am äußeren Rand geht die konkav gewölbte Innenfläche der Rinne 92 glatt in die Innenfläche der zylindrischen Wand 84 über.

Die Auslässe 94 des Strömungsteilers gehen in gleichmäßigen Umfangsabständen von der Rinne 92 aus. In Fig. und 6 sind jeweils vier Auslässe 94- dargestellt. Diese Anzahl dient jedoch lediglich als Beispiel für die Verwendung des Strömungsteilers in der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4.

Der Boden 82 hat entlang seinem Umfang einen vertieften Sitz für das Oberteil 80 und ist in der Mitte von einem in der Kammer 86 ausmündenden Einlaß 96 durchsetzt.

Ein wichtiger Vorteil der Verwendung von Verteilern in Verbindung mit programmgesteuerten Absperreinrichtungen zum Erzeugen eines sich ganzzahlig über die Breite einer Teppichbahn wiederholenden Musters besteht darin, daß sie das Bedrucken von Teppichen von verschiedenen genormten Breiten ohne Schwierigkeit ermöglicht. Bei Verwendung von Strömungsteilern, bei denen bestimmte Auslässe wahlweise verschließbar sind, läßt sich die Arbeitsbreite mühelos von beispielsweise 3₅66 m auf etwa 2,7^ m verringern. Eine Anordnung von derartigen Strömungsteilern ist in Fig. 7 bis 11 dargestellt.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung 100 von Strömungsteilern, welche etwa der Anordnung 42 auf der

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Oberseite der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4- entspricht. Die Anordnung wird von einer waagerechten Tragplatte getragen und besteht im dargestellten Beispiel aus 336 Strömungsteilern 112, welche jeweils einen Einlaß und höchstens fünf aktive Auslässe haben.

Die Strömungsteiler haben quadratische Grundrißform und sind aneinanderstoßend in Reihen angeordnet. Jede Reihe besteht aus einer Anzahl von miteinander verbundenen Strömungsteilern und ist mittels Spannbacken 118, 119 auf einer Tragschiene 116 festgespannt. Die Spannbacke ist starr auf der Tragschiene 116 befestigt, etwa angeschweißt. Die andere Spannbacke 119 ist dagegen mittels einer Schraub-Spanneinrichtung 120 verstellbar und läßt sich so weit zurückziehen, daß der Anschluß wenigstens eines Strömungsteilers gelöst werden kann.

Jeder Strömungsteiler 112 der Anordnung 100 weist zwei Hauptteile auf, nämlich einen eine quadratische Grundfläche und ebene Seiten aufweisenden Sockel 122 und einen darauf sitzenden Deckel 124 von im wesentlichen kreisförmiger Grundfläche. Die beiden Teile können aus einem Kunststoff, etwa Polyvinylchlorid, geformt und mittels eines Klebers stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Der unten offene Deckel 124- hat einen kreisförmigen Rand 128 und ist mit diesem in einen an der Oberseite des Sockels 122 hervorstehenden ringförmigen Rand 126 eingepaßt. Die Ausrichtung der Teile relativ zueinander ist durch den Eingriff eines Zapfens 130 am Rand 128 des Deckels mit einer Bohrung nahe dem Rand 126 des Sockels gewährleistet.

Zwischen der Oberseite des Sockels 122 und dem Deckel ist eine Kammer 132 gebildet. Der Sockel 122 hat an der Unterseite einen Anschluß 136, von welchem aus ein Einlaß 134- zur Mitte der Kammer 132 führt. Am Abschluß

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ist ein Schlauch, für die Zufuhr der Färbeflotte vom zugeordneten Ventil anschließbar.

Der Strömungsteiler 112 hat fünf Auslässe 138, 138a, welche in gleichmäßigen Umfangsabständen von einer im oberen Teil des Deckels 124- durch eine mittlere Erhebung 142 begrenzten, flachen Rinne 140 ausgehen. Die Auslässe 138, 138a führen jeweils zu einem äußeren Anschluß 144 mit einem etwa trichterförmigen Stutzen 146, an welchem jeweils ein Schlauch für die Zufuhr der Färbeflotte zum jeweiligen Mundstück anschließbar ist.

Drei Auslässe 138 sind zur Kammer 132 hin dauernd offen, während die beiden anderen Anschlüsse 138a mittels einer nachstehend anhand von Fig. 10 beschriebenen Einrich-. tung einzeln verschließbar sind. Die beiden verschließbaren Auslässe 138a sind in gleichem Abstand zu einer zu zwei Seiten des Sockels parallelen Mittelebene desselben angeordnet. Unterhalb jedes Auslasses 138a ist ein massiver Kolben I50 in einer mit dem jeweiligen Auslaß fluchtenden Bohrung 152 des Sockels geführt. Die Bohrung 152 schneidet eine den Sockel 122 parallel zu seiner Mittelebene durchsetzende waagerecht verlaufende Bohrung 154 und ist am unteren Ende durch einen Stopfen 156 verschlossen.

Eine sich auf einer Scheibe 160 am unteren Ende des Kolbens I50 und an einer Stufe 162 innerhalb der Bohrung 152 abstützende Schraubenfeder I58 belastet den Kolben 156 in Richtung auf den Stopfen 156, d.h. in die geöffnete Stellung. In dieser Stellung stützt sich die Endscheibe 160 auf einem in der Mitte des Stopfens 156 hervorstehenden Stift 164 ab. Sie hat innerhalb des erweiterten unteren Teils 162 der Bohrung 152 genügend Spiel, daß ein Druckmittel um ihren Rand herum in den Hohlraum 163 zwischen ihr und dem Stopfen 156 strömen

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kann. Bei Erzeugung eines genügend hohen Drucks in der Bohrung 154- überwindet die auf die Unterseite der Endscheibe 160 ausgeübte Kraft die von der Feder 158 ausgeübte Belastung, so.daß der Kolben 150 aufwärts verschoben und in Anlage an einem den jeweiligen Auslaß 138a umgebenden Sitz 166 gebracht wird. Um einen dichten Abschluß zu gewährleisten, trägt der Kolben. 150 am oberen Ende einen elastischen Einsatz 168. Das Eindringen des Druckmittels aus der Bohrung 154- in die Kammer 132 ist durch einen den Kolben 150 umgebenden Dichtring 178 • verhindert.

Die beiden Bohrungen 154- sind an einer Seite des Sockels in einen von einem Dichtring 174- umgebenen Anschlußzapfen 172 hinein verlängert. An der anderen Seite des Sockels haben die Bohrungen 154- jeweils eine Erweiterung 176, in welche der Anschlußzapfen 172 eines benachbarten'Strömungsteilers abdichtend einführbar ist. In den in Fig. 7 und 8 dargestellten Reihen 114- sind die Strömungsteiler in der Weise miteinander verbunden, daß

die Anschlußzapfen 172 jeweils eines Strömungsteilers " in die erweiterten Bohrungen 176 des nächsten Strömungsteilers eingeführt sind. Auf diese Weise besteht nicht nur eine mechanische Verbindung zwischen den auf einer Tragschiene 116 angeordneten Strömungsteilern, sondern auch eine durchgehende Strömungsverbindung über die gesamte Reihe. An einem Ende der Reihe sind die die Strömungsverbindung darstellenden Bohrungen über die Klemmbacke 118 durchsetzende Öffnungen und Leitungen mit jeweils einer Verteilerleitung 182 verbunden, welche an einem Ventil 184- angeschlossen ist»

Die beiden Ventile 184- sind einzeln betätigbar, um der Unterseite der Endscheiben 160 über die Verteilerleitungen 182, die Anschlußleitungen 180 und die Bohrungen 154- ein Druckmittel unter einem vorbestimmten Druck zuzuführen, so daß sämtliche in die betreffenden

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Bohrungen 154 hineinragenden Kolben 150 schnell und sicher aufwärts bewegt werden, um die entsprechenden Auslässe 138a der Strömungsteiler zu verschließen. Bei einer Einteilung der Mundstückhalterung einer Auftragsvorrichtung in fünf fluchtend aneinanderschließende Abschnitte, deren Mundstücke mit den Abschnitten entsprechenden Auslassen der Strömungsteiler verbunden sind, ermöglicht die beschriebene Anordnung ein schnelles und sicheres Einstellen der jeweils in Betrieb zu nehmenden Abschnitte. Beträgt die größtmögliche Arbeitsbreite beispielsweise 450 cm, so läßt sich die Arbeitsbreite ohne Schwierigkeit auf 360 und 270 cm verringern, indem die steuerbaren Auslässe 138a mit den Mundstücken der beiden äußeren Abschnitte verbunden werden.

Ein anderes Verfahren, die Breite des Farbauftrags zu verändern, besteht darin, die aus den Mundstücken eines äußeren Abschnitts oder eines Teils desselben austretende Färbeflotte mittels von der Seite her einführbarer Auffangtröge aufzufangen, bevor sie auf di Teppichbahn gelangt. Da jedoch die Auslässe der Mundstücke möglichst nahe über der zu bedruckenden Teppichbahn angeordnet sein sollen, bietet diese Lösung ziemliche Schwierigkeiten. Es kann daher zweckmäßiger sein, Teile der Mundstückhalterung lösbar zu befestigen, so daß sie seitlich über einen zusätzlichen Auffangtrog verfahrbar sind. Eine weitere Lösungsmöglichkeit besteht darin, in den zu den Mundstücken eines bestimmten Abschnitts fahrenden Leitungen jeweils einen Dreiwegehahn anzuordnen, welcher die Umleitung der Flüssigkeit in einen Auffang£rog ermöglicht.

Die Zuverlässigkeit einer Farbauftragsvorrichtung der beschriebenen Art insbesondere im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit eines in mehreren aufeinander folgenden Färb-

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auftragen mittels gruppenweise über einzelne Strömungsteiler gespeister Mundstücke kann erheblich durch Tropfenbildung an den für den Farbauftrag verwendeten Mundstücken beeinträchtigt werden. Bei herkömmlichen Mundstücken können sich sehr große Tropfen bilden, was dann zu einem übermäßigen Farbauftrag an einzelnen Stellen des Musters führen kann. Diese Schwierigkeiten sind bei einem Mundstück 24 der in Fig. 12 dargestellten Form weitgehend beseitigt. Das dargestellte Mundstück ist axialsymmetrisch und hat einen zylindrischen Körper, 200. Eine Bohrung 212 erstreckt sich von einem trichterförmig erweiterten Einlaß 124 an einem Ende des.Mundstücks bis nahe an dessen anderes Ende 216, welches von einer von der Bohrung 212 ausgehenden Austrittsöffnung 218 durchsetzt ist. Die Austrittsöffnung 218 hat einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 212 und ist mit dieser über eine abgeschrägte Stufe 220 verbunden. Der äußere Rand 218 a der Auslaßöffnung 218 ist abgeschrägt und von einer ebenen, ringförmigen Endfläche 222 des Körpers 200 umgeben. Die Endfläche 222 verläuft in einer rechtwinklig zur Achse des Körpers 200 verlaufenden Ebene und hat im Vergleich zum Durchmesser der Auslaßöffnung eine beträchtliche radiale Ausdehnung.

Das Vorhandensein der die Auslaßöffnung ringförmig umgebenden, ebenen Endfläche und der sich über den größten Teil der Länge des Mundstückkörpers erstreckenden Zufuhrbohrung, in bezug auf welche die Auslaßöffnung einen Drosseldurchlaß bildet, trägt in wesentlichem Maße dazu bei, eine Meniskus- oder Tropfenbildung an der äußeren Mündung der Auslaßöffnung zu verringern bzw. zu verhindern. Dabei scheinen die Länge des Mundstücks und die der zur Auslaßöffnung fahrenden Bohrung einen größeren Einfluß auf die Tropfenbildung auszuüben als das Volumen der im Mundstück vorhandenen Flüssigkeit.

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Die optimalen relativen und absoluten Abmessungen eines erfindungsgemäßen Mundstücks sind offensichtlich abhängig von den physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Viskosität, einer mittels des Mundstücks abzugebenden Flüssigkeit. Bei Verwendung derartiger Mundstücke in dem vorstehend beschriebenen Verfahren für das Bedrucken von Teppichbahnen hat ein für einen Zeilenabstand des Musters von ca. 3,18 mm geeignetes Mundstück beispielsweise einen Außendurchmesser von 4,75 mm und eine Länge von 15,89 mm. Die Bohrung 212 hat einen Durchmesser von-.1,59 mm und reicht bis auf 1,59 mm an die Endfläche 222 heran. Der Durchmesser der Auslaßöffnung 218 beträgt dann vorzugsweise 1,02 mm. Im allgemeinen beträgt der Durchmesser der Auslaßöffnung vorzugsweise zwei Drittel des Durchmessers der Bohrung, und die Länge der Bohrung beträgt das acht- bis zehnfache ihres Durchmessers.

In der in Fig. 7 bis 11 gezeigten Ausführungsform wird die Eückholung des Kolbens 150 durch die Feder 158 bewerkstelligt. Stattdessen kann unterhalb der Bohrung 154 eine dieser ähnliche zweite Bohrung vorhanden sein, welche dann dazu dienen kann, den Kolben pneumatisch zurückzuholen. Die zweiten Bohrungen einander benachbarter Strömungsteiler können dann in gleicher Weise miteinander verbunden sein wie die Bohrungen 154.

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Claims

PATEMTA^1WaL TH P 15 914- A. GRUNECKER DIPL. INa H. KINKELDEY GR-INCl W. STOCKMAIR OR-ING. ■ AeE (CALTECH) K. SCHUMANN DFt RER NAT - D(PL-PHVS P. H. JAKOB G.BEZOLD Dd RER.NAT- DCPU-CHEM. 8 MÜNCHEN 22 MAXIMILIANSTRASSS 43 28- Mai 1979 TYBAR ENGINEERING PTY. LIMITED Hampton Street, Newton, State of Victoria, Australien Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen von Flüssigkeit auf eine sich fortbewegende Gutbahn P_a_t_e_n_t_a_n_s_p_r_ü_c^h_e

1. ) Vorrichtung zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf

ine sich fortbewegende Gutbahn, mit einer Transporteinrichtung zum Bewegen der Gutbahn an einer Auftragsstation vorüber, einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, einer Vielzahl von nahe der Auftragsstation

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TELEFON (Ο3Θ) 22 28 62

TELEX O5-QS38O

TELEGRAMME MONAPAT

TELEKOPIERER

oberhalb der Transporteinrichtung und quer dazu angeordneten Auslässen und mit in Leitungen zwischen dem Vorratsbehälter und den Auslassen angeordneten, fernsteuerbaren Absperreinrichtungen, welche für das Aufbringen von aus dem Vorratsbehälter zugeführten Flüssigkeitsströmen aus den Auslassen an der Auftragsstation auf die Gutbahn entsprechend einem vorbestimmten Muster mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung selektiv betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungen (52) zwischen den Absperreinrichtungen (48) und den geweiligen Auslassen (24-) Strömungsteiler (44) angeordnet sind, so daß jede Absperreinrichtung den Austritt der Flüssigkeit aus einer Gruppe von Auslässen steuert, welche in bezug auf andere Gruppen von Auslässen so angeordnet sind, daß sich ein Muster einmal oder mehrmals über die Breite der Gutbahn (18) wiederholt, und daß die die Auslässe einer Gruppe mit dem zugeordneten Strömungsteiler verbindenden Leitungen (56) im wesentlichen gleich lang sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß jeder Strömungsteile (48) einen in einer Kammer (86) ausmündenden Einlaß (96) sowie eine Anzahl von von der Kammes? ausgehenden Auslässen (94) aufweist, und daß die Auslässe im wesentlichen dem Einlaß gegenüber in einem in bezug auf die Kammer konkaven Wandungsteil (92) derselben geformt sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Kammer (86) zum Teil durch eine zylindrische Wand (84) begrenzt ist, und daß die Auslässe (94) in gegenseitigen Abständen in einer ringförmigen Rinne (92) geformt sind, welche eine Verlängerung der Kammer bildet und durch eine in Querrichtung glatt durchgehend gekrümmte Wandfläche begrenzt ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Strömungsteiler (12) ferner ein Gehäuse (122), einen in einer Kammer (132) im Gehäuse ausmündenden Einlaß (134) und eine Anzahl von der Kammer ausgehender Auslässe (144) sowie wenigstens einen zum Absperren wenigstens eines Auslasses betätigbaren Kolben (150) aufweist, wobei der Kolben in einen das Gehäuse durchsetzenden Steuerdurchlaß (154) hineinragt und durch einen vorbestimmten Druck eines darin enthaltenen Druckmittels betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse (122) der Strömungsteiler (12) in wenigstens einer Reihe angeordnet sind, so daß der Steuerdurchlaß (154) o^e<3-es Gehäuses mit dem wenigstens eines benachbarten Gehäuses unmittelbar strömungsverbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jeder Auslaß die Form eines länglichen Mundstücks (2Ü0) hat, welches eine sich von einem Ende bis nahe an das andere Ende heran erstreckende glatte Bohrung (212), einen von der Bohrung aus durch das andere Ende hindurch ausmündenden Durchlaß (218) kleineren Durchmessers und eine diesen umgebende, ringförmige Stirnfläche (222) aufweist, welche in einer zur Längsausdehnung des Mundstücks rechtwinklig angeordneten Ebene verläuft und eine in bezug auf den Durchmesser des Durchlasses beträchtliche radiale Ausdehnung hat.

7· Verfahren zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf eine sich fortbewegende Gutbahn, bei welchem die Gutbann an einer Auftragsstation vorübergeführt wird und die Flüssigkeit in Form einer Vielzahl von einzelnen Strömen auf die Gutbahn aufgebracht wird, indem die Abgabe der einzelnen Ströme zur Erzeugung eines Musters auf der

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Gutbahn mittels einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung selektiv gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Zufuhr der Flüssigkeit su über die Breite der Gutbahn verteilte Gruppen von Strömen vor der Aufteilung in einzelne Ströme gesteuert wird, wobei die Gruppen der Ströme relativ zueinander so angeordnet sind, daß sich das Muster über die Breite der Gutbahn einmal oder mehrmals wiederholt.

8. Strömungsteiler mit einem zu einer inneren Kammer führenden Einlaß und einer Anzahl von der Kammer ausgehender Auslässe, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (9^) dem Einlaß (96) im wesentlichen gegenüber in wenigstens einem in bezug auf die Kammer (86) konkaven Wandungsteil (92) derselben geformt sind.

9. Strömungsteiler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (86) zum Teil durch eine zylindrische Wand' (84) begrenzt ist und ■ daß die Auslässe (9^) in gegenseitigen Abständen in einer ringförmigen Einne geformt sind, welche eine Verlängerung der Kammer darstellt und durch eine in ihrer Querrichtung glatt durchgehend gekrümmte Wandfläche (92) begrenzt ist.

10. Strömungsteiler, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (122), durch einen zu einer Kammer (132) im Gehäuse führenden Einlaß (13^), durch eine Anzahl von der Kammer ausgehender Auslässe (138) und durch wenigstens einen zum Absperren wenigstens eines Auslasses betätigbaren Kolben (150), welcher in einen das Gehäuse durchsetzenden Steuerdurchlaß (15*0 hineinragt und durch einen vorbestimmten Druck eines darin enthaltenen Druckmittels betätigbar ist.

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