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Aufnahmebehälter für verschäumte Flotten, der zwischen
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einem Schaumgenerator und einer Auftragsvorrichtung angeordnet ist
Die Erfindung betrifft einen Aufnahmebehälter entsprechend dem Gattungsbegriff des
Anspruches 1. Es ist bereits ein Aufnahmebehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1 bekannt (US-PS 4 193 762). Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht jedoch nicht,
zwischen der Abnahmemenge im Auftragselement und der Zuflußmenge aus dem Schaumgenerator
oder von einer Pumpe her kommend, einen Ausgleich zu schaffen, um einen gleichmäßigen
Schaumauftrag auf einer Ware, vorzugsweise einer durchlaufenden Warenbahn zu erzielen.
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Dabei muß berücksichtigt werden, daß Schaum leicht altert. Bleibt
Schaum irgendwo stehen, so zerplatzen die Schaumbläschen, geben die Flotte ab und
es entstehen Flüssigkeitsansammlungen, über denen dann Altschaum stehen bleibt.
Diese Flüssigkeitsansammlungen und der Altschaum sind für den Auftrag auf eine Warenbahn
ungeeignet. Sie bilden Flecke und verungleichmäßigen den Druck oder die Färbung.
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Insbesondere wenn im Siebdruckverfahren gearbeitet wird, insbesondere
beim Einsatz von gemusterten Schablonen zum Drucken, ist die Abnahme des Schaumes
in der Auftragsvorrichtung nicht immer gleichmäßig. Es ist somit ein ungleichmäßiger
Auftrag je nach Durchlässigkeit der Schablone über der Gesamtarbeitsbreite festzustellen.
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Wesentlicher ist aber im vorliegenden Zusammenhang die Arbeitsgeschwindigkeit
der Schablone, sei sie nun bemustert oder unbemustert. Wird die Ware langsam transportiert,
so-wird relativ wenig Schaum abgenommen, denn der Auftrag. erfolgt ja in einem bestimmten
Verhältnis zu der Fläche der Warenbahn und natürlich auch zur Saugfähigkeit derselben.
Wird sehr schnell gefahren, wird sehr viel Schaum benötigt, der im Bereich der Schablone
oder des Siebes Flotte freisetzt, um dann die Warenbahn zu tränken.
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Der Schaumgenerator arbeitet aber im allgemeinen gleichmäßig und der
Zufluß der Flotte erfolgt somit ebenfalls gleichmäßig. Wird von der Auftragsvorrichtung
nur wenig Schaum verbraucht, so entsteht ein Stau.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Diskrepanz zwischen
der Menge des Schaumverbrauches und der Menge der Schaumherstellung und seiner Zuführung
zu beseitigen, um einen möglichst gleichmäßigen Zufluß des zur Auftragsvorrichtung
zu gewährleisten und damit einen gleichmäßigen Auftrag der Flotte auf die Ware,
unter gleichmäßigem Druck.
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Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
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Mit dem Aufnahmebehälter nach der Erfindung ist es nun möglich, einen
Ausgleich zu schaffen zwischen dem Schaumgenerator bzw. der Schaumpumpe und der
Auftragsvorrichtung, so daß ein gleichmäßiger Zufluß einer verschäumten Flotte zu
einer Auftragsvorrichtung gewährleistet ist, wobei der Schaum unter gleichmäßigem
Druck steht.
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Zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind
in den Unteranspriichen beschriebe ç Bei Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch
3 wird erreicht, daß der Stand der Kolbenstange und damit der Stand des Kolbens
selber im Inneren des Aufnahmebehälters, der als Ausgleichs- und Vorratsbehälter
ausgebildet ist, ein Kriterium dafür darstellt, wieviel Schaum dem Aufnahmebehälter
zugeführt werden kann. Dabei muß berücksichtigt werden, daß ein 'a enerator nicht
ohne weiteres abstellbar ist. Man kann sein Abgabevolumen drosseln, beispielsweise
auch dadurch, daß über eine Bypass-Leitung überflüssig hergestellter Schaum abgeführt
wird. Man kann auch das Herstellungsquantum des Schaumes drosseln, wobei aber das
Flottenluftverhältnis konstant gehalten werden muß. Befindet sich zwischen dem Schaumgenerator
und der Auftragsvorrichtung bzw. dem Aufnahmebehälter noch eine Schaumförderpumpe,
so kann diese langsamer laufen und in ihrem Fördervolumen heruntergeregelt werden.
Im Extremfall, bei Stillstand der Auftragsvorrichtung und vollständiger Füllung
des Aufnahmebehälters muß der gesamte weiter produzierte Schaum abgeführt werden.
Er wird erst dann wieder zugeführt werden, wenn der Aufnahmebehälter wenigstens
zu einem Teil wieder geleert ist.
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Als Auftragsmedium kann eine beliebige verschäumte Flotte Verwendung
finden, vorzugsweise eine Farbflotte. Es können aber auch Veredlungsmittel, insbesondere
für Textilien aufgeschäumt werden. Als Auftragsmittel lassen sich somit die unterschiedlichsten
Chemikalien denken. Z.B.
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kann auch eine Ware durch verschäumtes Wasser gereinigt werden. Es
kann aber auch ein Schaum als Auftrag, und zwar als Schichtauftrag auf eine Ware
aufgebracht werden.
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Auch das Ausätzen eines Substrates mittels einer verschäumten Flotte
ist denkbar und möglich. Somit lassen sich die verschiedensten Arbeitsschritte vornehmen,
Drucken, Färben, Beschichten und Behandeln.
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Als Substrat kommen im wesentlichen Warenbahnen mit faseriger Struktur
in Betracht, wie Textilien aller Art, darunter auch Teppiche, Florware, wie Samte,
ferner Vliese, aber auch Filze, Non-wovens und Papier. Auch können Folien und Kunststoffe
mit einer solchen Auftragsvorrichtung behandeln, beschichtet, bedruckt oder gefärbt
werden.
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Auch die Auftragsvorrichtung kann sehr unterschiedlich ausgebildet
sein als Schlitzrakel, Rollrakel, Streichrakel u.dgl., wobei diese Rakeln vorzugsweise
in Siebdruckmaschinen eingesetzt sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den
Schaum ggf. über eine Schablone oder direkt auf die Ware auf aufzutropfen, aufzuspritzen,
aufzulegen.
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Der Begriff "Siebdruckmaschine"ist nicht einschränkend zu verstehen.
Es braucht sich nicht um Schablonen im eigentlichen Sinne zu handeln, es kann sich
auch um einfache Siebzylinder handeln. Die Schablonen oder Siebzylinder können bemustert
oder unbemustert sein. Es kann sich auch um Bandschablonen handeln oder um Siebbänder.
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Außerdem kann der Schaum auch direkt auf die Ware aufgebracht werden.
Derartige Maschinen mit Siebschablonen sind beispielsweise in der DE-PS 20 26 492
dargestellt und beschrieben, sowie auch in der DE-OS 20 35 220.
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Maschinen mit Siebbändern oder Schablonenbändern sind beschrieben
in der DE-PS 22 58 892.
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Ein verwendbarer Schaumgenerator ist dargestellt in der DE-OS 25 23
062.
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Bei Anordnung einer Schlitzrakel im Inneren einer Schablone besteht
diese aus einem allseitig geschlossenen Rakelgehäuse, innerhalb der das verschäumte
Medium unter atmosphärischem Druck oder einem höheren als atmosphärischem Druck
steht und die Auftragsvorrichtung einen
spaltförmigen, gegen die
Warenbahn bzw. die Schablone gerichteten Austrittsbereich aufweist zum Auftrag des
Mediums auf ebene Warenbahnen, vorzugsweise mit den erwähnten Siebdruckmaschinen.
Dabei ist das Rakelgehäuse mit Zuführungsrohren od.dgl. für das Medium versehen.
Die Schlitzrakel kann außerhalb der Schablone in Rakelhaltern einstellbar gelagert
sein.
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Weitere Kennzeichen und Merkmale ergeben sich aus den nachfolgend
beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur erläutert,
und zwar zeigt diese die Vorrichtung im schematischen Querschnitt.
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Der erfindungsgemäße Aufnahmebehälter 1, der als Ausgleichs- und Vorratsbehälter
ausgebildet ist, liegt in der Zulaufleitung 2, wobei ein Zulaufleitungsabschnitt
2a in den Innenraum 10 des Aufnahmebehälters 1 bis zur Unterseite eines verschiebbar
angeordneten, unter regelbarem Druck stehenden Druckkolbens 3 geführt ist. Der Aufnahmebehälter
1 ist als Zylinder ausgebildet und der Druckkolben 3 ist entsprechend eines Pneumatikkolbens
dichtend ausgebildet, da er ein oberes Druckpolster von dem unteren Schaumraum trennen
muß. Die Kolbenstange 32 des Druckkolbens 3 ist Teil der Zulaufleitung 2, wobei
die Ausflußöffnung 30 unterhalb des Druckkolbens 3 mündet.
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Die verschäumte Flotte wird in einem statischen oder auch dynamischen
Schaumgenerator 4 erzeugt, dem über eine Flottenleitung 40 und ein Regelglied 41
Flotte zugeführt wird, beispielsweise aus einem Vorratsbehälter 42. Weiterhin ist
der Schaumgenerator mit einer Druckluftleitung 43 verbunden, die aus einer Druckluftquelle
44 gespeist wird, wobei in der Druckluftleitung 43 wieder ein einstellbares Ventil
oder eine andere Regelvorrichtung eingesetzt ist. Somit wird dem Schaumgenerator
4 genau
einstellbar Flotte und Druckluft zugeführt, wobei das Luft-Flotten-Gemisch
beliebig einstellbar ist.
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Es besteht die Möglichkeit, in den Zulaufleitungsabschnitt 2c der
Zulaufleitung 2 entweder einen Bypass einzulegen oder eine Überlaufleitung 2d, um
zu verhindern, daß zuviel produzierter Schaum in den Zulaufleitungsabschnitt 2a
gelangt. Ein umschaltbares Dreiwegeventil 20 kann im Zulaufleitungsabschnitt 2c
liegen und den Anschluß zum Zulaufleitungsabschnitt 2d geben.
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Es kann auch noch eine Pumpe 5 vorgesehen sein, die gegebenenfalls
entsprechend regelbar ist.
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Der Aufnahmebehälter 1, der als Ausgleichs- und Vorratsbehälter dient,
weist einen Druckkolben 3 auf, der unter regelbarem Druck steht. Dies ist angedeutet
durch die Druckluftleitung 6 mit einstellbarem Regelventil 60 zwischen der Druckluftquelle
61 und der Mündung im Innenraum 10 des Aufnahmebehälters 1 oberhalb des Druckkolbens
3.
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Der Stand der Kolbenstange 32, der zum Abschnitt 2a der Zulaufleitung
2 gehört, ist abtastbar. Dies ist in einem Beispiel in der dargestellten Figur gezeigt.
Die Abtastung gehört zu einer Regelvorrichtung, wobei diese Regelvorrichtung für
die Bemessung der Menge der Schaumzuführung angeordnet ist.
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Um die Regelvorrichtung wirksam werden zu lassen, ist beim dargestellten
Ausführungsbeispiel an der Kolbenstange 32 ein Zugseil 8 befestigt, das über ein
Zahnrad 70 geführt ist. Dieses Zahnrad 70 dient als Regelglied und ist verbunden
mit einem Geber 71, der wiederum elektrisch über eine Leitung 72 entweder mit der
Pumpe 5 verbunden ist oder mit dem Schaumgenerator 4, wenn dieser dynamisch arbeitet
oder mit dem umschaltbaren Dreiwegeventil 20 od.dgl.
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Dargestellt ist die Verbindung zur Pumpe 5 in strichpunktierter Linie
und als Alternative die Verbindung zum Schaumgenerator 4 in strich-punkt-punktierter
Linie.
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Die Einflußnahme auf die Mengenabgabe kann auf beliebige Art und Weise
erfolgen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Beispiel.
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Das Zugseil 8 arbeitet mit dem Gegengewicht 80 zusammen, das gegen
die Wirkung des Innendruckes im Innenraum 10 arbeitet. Dieser Innendruck kann beispielsweise
auf ein bar eingestellt werden.
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In der Figur ist noch eine Auftragsvorrichtung 9 dargestellt, die
beispielsweise am Ende des Zulaufabschnittes 2b liegt und als Schlitzrakel ausgebildet
sein kann. Diese Auftragsvorrichtung 9 liegt in einer rotierend angetriebenen Schablone
90, deren Ausbildung und Lagerung beispielsweise in der DE-PS 20 26 492 dargestellt
und beschrieben ist. Diese rotierende Schablone, der Siebzylinder oder auch ein
Schablonenband liegt auf der Ware 91, die ihrerseits beispielsweise auf einem Drucktuch
92 angeordnet ist, das förderbandartig ausgebildet ist und die Warenbahn 91 auf
ihrem oberen Trum durch die Siebdruckschablone hindurchträgt. Wie bereits erwähnt,
kann die Auftragsvorrichtung 9 auch anders als dargestellt ausgebildet sein, beispielsweise
mit Spritzdüsen arbeiten u.dgl.
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Der Innenraum 10 des Aufnahmebehälters 1 teil sich in zwei Teilabschnitte
10a und 10b, wobei diese Teile je nach Stellung des Kolbens 3 unterschiedlich groß
sind.
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Der Teil 10a ist mit Druckluft gefüllt und der Teil 10b mit verschäumter
Flotte, wobei sich die Cäsur durch den Kolben 3 ergibt, der dichtend an der Innenmantelfläche
des Aufnahmebehälters 1 anliegt.
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Durch die Kolbenstange 32 wird der Schaum in den Teilabschnitt 10b
eingefördert, wobei unterhalb des Kolbens 3 mit Abstand zur Ausflunmundung 30 der
als Zulaufleitung dienenden Kolbenstange 32 eine Verteilerscheibe 33 angeordnet
ist, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einen Kegel 133 mündet. Die
Kegelspitze weist auf das obere Ende des Zulaufleitungsabschnittes 2b und kann evtl.diese
Öffnung verschließen.
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Die Verteilerscheibe 33 steht im Abstand zur Ausflußöffnung 30, und
zwar sind Distanzstücke oder Bolzen 34 zwischen diesen Bereichen vorgesehen, so
daß sich der durch die Ausflußöffnung 5 drückende Schaum zur Seite hin verteilen
muß, um den unteren Teilabschnitt 10b des Aufnahmebehälters 1 voll zu füllen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Durch den Schaumgenerator
4, sei er nun dynamisch oder.
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statisch arbEtend ausgebildet, wird der Schaum durch die Zulaufleitung
2 bzw. den Zulaufleitungsabschnitt 2c dem Aufnahmebehälter, der als Ausgleichs-
und Vorratsbehälter dient, zugeführt, ggf. unter Zwischenschaltung einer Pumpe 5.
Der Schaum durchquert den Zulaufleitungsabschnitt 2a und gelangt durch die Kolbenstæ
ge ge 32 in das Innere des Aufnahmebehälters 1, und zwar in den Teilabschnitt lOb.
Gegen den Druck in dem Teil 10a des Innenraumes 10 des Aufnahmebehälters 1 bewegt
sich der Kolben 3 nach oben, so bald der Zulaufleitungsabschnitt 2b und auch die
Auftragsvorrichtung 9 gefüllt ist. Da die Auftragsquerschnitte im allgemeinen kleiner
sind als der Zulauf vom Schaumgenerator 4 her kommend, vergrößert sich die Menge
im Teilabschnitt 10b entgegen der Wirkung des Druckpolsters. Diese Auffahrbewegung
der Kolbenstange 32 wird ein wenig unterstützt durch das Gegengewicht 80, wodurch
die Regelvorrichtung 7 betätigt wird und nach Er-
reichen eines
einstellbaren Wegabschnittes der Kolbenstange 32 wird über den Geber eine Herunterregelung
der produzierten Schaummenge oder der geförderten Schaummenge vorgenommen. Eine
stufenlose Anpassung ist auch möglich dadurch daß z.B. eine regelbare Pumpe eingesetzt
wird.
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Wird der Verbrauch fortgesetzt, wirkt das Druckpolster im Teilabschnitt
10a, der Kolben senkt sich wieder mit der verbrauchten Schaummenge, so daß ein gleichmäßiger
Druck im unteren Bereich der Gesamteinrichtung bleibt.
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Auch hier wirkt beim Überschreiten gewisser Grenzen wieder die Regelvorrichtung
7, der Schaumgenerator 4 produziert mehr Schaum bzw. die Pumpe 5 fördert mehr Schaum
oder das Dreiwegeventil 20 wird entsprechend umgestellt, so daß mehr Schaum durch
die Kolbenstange 32 zufließt und der Kolben 3 bewegt sich wieder nach oben.
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Die Gesamtvorrichtung läßt sich auch, was nicht näher dargestellt
ist, von Hand betätigen, um zu erreichen, daß z.B.zu Beginn der Arbeit im Aufnahmebehälter,
der eben auch als Vorratsbehälter dient, genügend Schaum für den Schaumauftrag zur
Verfügung steht.
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Der Schaumauftrag kann durch eine Schablone hindurch erfolgen, vorzugsweise
durch eine rotierende Siebschablone.
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Selbstverständlich ist der Gedanke der Erfindung nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann statt eines Kegels 133 ein anderer Verdrängungskörper
vorgesehen sein zur Bildung von Zuflußkanälen zu zur Auftragsvorrichtung weiterführenden
Zuleitungen.
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Daher kann der untere Wandbereich 11 des Aufnahmebehälters 1 der Form
des Verdrängungskörpers angepaßt sein, wie es dargestellt ist, so daß in einer unteren
Stellung zwischen dem Verdrängungskörper, der eben als Kegel ausgebildet sein kann,und-der
Innenmantelfläche des unteren Wandungsbereiches 11 ein hohlkegeliger Zuflußkanal
liegt.
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Die Formgestaltung des Verdrängungskörpers ist somit variierbar.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kolbenstange, die als
Teil der Zulaufleitung dient, an ihrem freien Ende mit einem Zuflußschlauch verbunden,
der den größten Teil des Zulaufleitungsabschnittes 2a bildet.
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Werden in das Innere der Auftragsvorrichtung 9 mehrere Zulaufleitungen2
geführt, so kann in jeder Zulaufleitung ein erfindungsgemäßer Aufnahmebehälter 1
als Ausgleichs-und Vorratsbehälter angeordnet sein. Der Weg vom Schaumgenerator
4 bzw. von einer nachgeschalteten Pumpe 5 bis zur Ausflußmündung in der Auftragsvorrichtung
9 sollte für sämtliche Leitungen gleich sein. Es können mehrere Leitungen 2b aus
dem Behälter zur Auftragsvorrichtung 9 führen.
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Wesentlich ist, daß bei der Vorrichtung die Größe des aufgenommenen
Schaumvolumens veränderbar ist, da die Größe des Aufnahmeraumes veränderbar ist-durch
die Verschiebbarkeit des Druckkolbens. Der Druckkolben arbeitet gegen sein über
ihm liegendes Druckpolster, wodurch im Bereich zu der Auftragsvorrichtung 9 ein
gleichmäßiger Auftrags druck im Schaum vorhanden ist' der bis zur Auftragsebene
wirken kann. Das Druckpolster wirkt dabei als Feder.
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Die offenbarten Merkmale, einzeln und in Kombination werden, soweit
sie gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich angesehen.