EP0052779B1 - Apparatus for applying chemicals in foam form - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen verschäumter Flotte auf eine Warenbahn durch einen vierseitig begrenzten Behälter hindurch.The invention relates to a device for applying foamed liquor to a web through a four-sided container.
Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt. So ist eine solche Vorrichtung in der DE-A-25 23 062 dargestellt und beschrieben. In dieser Offenlegungsschrift ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmässigen Auftragen von flüssigen Behandlungsflotten auf textile Flächengebilde gezeigt, wobei die Zuführung der Flotte zur Vorrichtung in verschäumter Form derselben erfolgt. Dies geschieht mit einer Vorrichtung zum Verschäumen der Flotte unter Druck, die aus einer als Schaumerzeuger ausgebildeten Mischkammer mit separaten Zuführungen für Druckluft und der aus einem Vorratsbehälter gespeisten Flotte zusammengesetzt sind. In den beiden Zuführungen zu der Mischkammer sind jeweils Geräte zur Mengenmessung für das betreffende Medium sowie diesbezügliche Steuerventile vorgesehen und der erzeugte Schaum wird mittels Rohrleitungen zur Auftragsvorrichtung transportiert. Auch sind Vorrichtungen vorhanden für den Transport der Warenbahn.Such devices are known per se. Such a device is shown and described in DE-A-25 23 062. This laid-open specification shows a method and a device for uniformly applying liquid treatment liquors to textile fabrics, the liquor being fed to the device in a foamed form. This is done with a device for foaming the liquor under pressure, which is composed of a mixing chamber designed as a foam generator with separate feeds for compressed air and the liquor fed from a storage container. In the two feeds to the mixing chamber, devices for quantity measurement for the medium in question as well as related control valves are provided, and the foam produced is transported to the application device by means of pipes. Devices are also available for the transport of the material web.
Die Aufbringung von verschäumter Flotte, insbesondere auf eine Siebschablone, bringt Schwierigkeiten mit sich dadurch, dass die Schablone geschlossene und geöffnete, also flottendurchlässige Flächen hat, wobei über die Gesamtarbeitsbreite gesehen Bereiche vorhanden sind, die einen starken Flottenverbrauch haben und Bereiche vorhanden sind, die kaum Flotte aufnehmen. Dabei muss berücksichtigt werden, dass oberhalb der Siebschablone die Schaumbläschen zerplatzen und dann ein Flüssigkeitsrespektive Flottenanfall auf der Schablone bzw. auf dem Sieb steht. In der textilen Ausrüstung dürfen Flottenaufträge höchstens 1 bis 5% von der aufzutragenden Flottenmenge pro Flächeneinheit abweichen. Dieses Resultat, das normalerweise durch Auftragen von verschäumter Flotte auf ein Sieb bzw. auf eine Schablone erreicht wird, kann verfälscht werden, wenn Schablonenbereiche vorhanden sind, auf denen der Schaum alt wird und die Farbe sich ändert. Der alte Schaum wird weniger Farbflotte mitbringen als neuer, zugeführter Schaum. Demzufolge ist es notwendig, den der Vorrichtung zugebrachten Schaum einem konstanten Verbrauch zuzuführen. Auch beim Auftrag direkt auf die Ware kann diese den Schaum unterschiedlich aufnehmen, z.B. bei unterschiedlichen Materialien auf unterschiedlichen Flächen.The application of foamed liquor, in particular to a sieve stencil, presents difficulties due to the fact that the stencil has closed and open, that is to say, areas permeable to the float, with areas which have a high liquor consumption and areas which are scarcely present, seen over the total working width Take up fleet. It must be taken into account that the foam bubbles burst above the sieve stencil and then a liquid or liquor accumulation is on the stencil or on the sieve. In the textile finishing, fleet orders may deviate by a maximum of 1 to 5% from the fleet quantity to be applied per unit area. This result, which is normally achieved by applying foamed liquor to a sieve or stencil, can be falsified if there are stencil areas on which the foam gets old and the color changes. The old foam will bring less paint liquor than new foam added. As a result, it is necessary to supply the foam supplied to the device with a constant consumption. Even when placing an order directly on the goods, the foam can absorb them differently, e.g. with different materials on different surfaces.
Die Erfindung besteht darin, dass in dem Behälter vorzugsweise oberhalb eines Siebes oder einer Siebschablone im Bereich einer Auftragsvorrichtung oder einer Rakel eine Verschiebevorrichtung vorgesehen ist, die den zugeführten, aufzutragenden Schaum versetzt bzw. umsetzt.The invention consists in that a displacement device is provided in the container, preferably above a sieve or a sieve stencil in the area of an application device or a doctor blade, which displaces or converts the supplied foam to be applied.
Damit ist erzielt, dass sich praktisch kein alter Schaum bilden kann, weil durch die Versetzung oder Umsetzung des Schaumes dieser den Bereichen zugeführt wird, die einen stärkeren Verbrauch haben.This means that practically no old foam can form because the foam is moved or transferred to the areas that have a higher consumption.
Eine Weiterentwicklung der Vorrichtung besteht darin, dass oberhalb des Siebes oder der Siebschablone oder der Ware quer über die Arbeitsbreite gehend eine mit Abschottungen und einem Oszillations- bzw. Drehantrieb versehene Vorrichtung vorgesehen ist, die den zugeführten Schaum in seiner Lage versetzt.A further development of the device is that above the screen or the screen template or the goods, across the working width, a device is provided with partitions and an oscillation or rotary drive, which displaces the foam supplied in its position.
Die Abschottungen können einfache, gerade Bleche sein, die auf einer Stange od. dgl. angeordnet sind. Sie können schräggestellt sein und einen Drehantrieb aufweisen, wobei die Abschottungen in ihrer Bewegung die gesamte bzw. in etwa die gesamte offene Bodenfläche des Behälters erfassen.The partitions can be simple, straight sheets which are arranged on a rod or the like. They can be inclined and have a rotary drive, the partitions covering the movement of the entire or approximately the entire open bottom surface of the container.
Der Oszillationsantrieb ist vorzugsweise veränderbar ausgebildet, so dass die Grösse der Oszillationsbewegung einstellbar ist.The oscillation drive is preferably designed to be changeable, so that the size of the oscillation movement can be set.
Der Oszillationsantrieb bzw. der Drehantrieb kann einstellbar ausgebildet sein, wodurch die Geschwindigkeit der Oszillations- oder Drehbewegung veränderbar ist.The oscillation drive or the rotary drive can be designed to be adjustable, as a result of which the speed of the oscillation or rotary movement can be changed.
Die Abschottungen können aus im Abstand voneinander stehenden Blechen bestehen, die der Siebdruckschablone im unteren Bereich angepasst sind und sich bis zur Rakel erstrecken, wobei die Abschottungen in Warenlaufrichtung vor der Rakel, vorzugsweise einer Rollrakel, stehend angeordnet sind und sich dieser in ihrer Formgebung anpassen.The partitions can consist of spaced-apart sheets which are adapted to the screen printing stencil in the lower region and which extend to the doctor blade, the partitions being arranged upright in front of the doctor blade, preferably a roller doctor blade, and adapting to their shape.
Alle diese Vorrichtungen sind dazu geeignet, den Schaum zu versetzen. Schaum bleibt liegen dort, wo man ihn hinlegt und er verfliesst nicht, wie beispielsweise eine normale Auftragsflotte, beispielsweise Farbe.All of these devices are suitable for displacing the foam. Foam remains where you put it and it does not flow away, like a normal order fleet, for example paint.
Es können die verschiedensten Vorrichtungen, die den Schaum bewegen und seinem jeweiligen Verbrauch anpassen, Verwendung finden, um einen konstanten Verbrauch der aufgeschäumten Flotte zu erzielen, auch wenn die offenen Musterflächen in der Siebdruckschablone nur partiell einen Verbrauch aufweisen.A wide variety of devices which move the foam and adapt it to its respective consumption can be used in order to achieve constant consumption of the foamed liquor, even if the open sample areas in the screen printing stencil have only a partial consumption.
Vorteilhaft ist es, dass die Vorrichtung über die Gesamtarbeitsbreite den Schaum in Bewegung setzt.It is advantageous that the device sets the foam in motion over the entire working width.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. eine Vorrichtung in Seitenansicht,
- Fig. 2 eine Vorrichtung ähnlich gemäss Fig. 1 in Draufsicht,
- Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel,
- Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel, Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Auftragen verschäumter Flotte auf eine Warenbahn kann ähnlich ausgebildet sein wie eine Siebdruckmaschine, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Derartige über Rollen laufende Siebdruckschablonen 1, die auch als Siebdruckschablonenbänder bezeichnet werden, sind an sich bekannt. Es können auch andere Siebe oder Siebschablonen Verwendung finden. Gerade aber bei einer Bandschablone spielt die Problematik eine erhebliche Rolle.
- 1 shows a device in side view,
- 2 shows a device similar to FIG. 1 in plan view,
- 3 shows a further exemplary embodiment,
- 4 shows a further exemplary embodiment, the device according to the invention for applying foamed liquor to a web of material can be designed similarly to a screen printing machine, as shown in FIG. 1. Such screen printing stencils 1 running over rollers, which are also referred to as screen printing stencil tapes, are known per se. Other screens or screen templates can also be used. But the problem plays a significant role, especially with a tape template.
Innerhalb der Siebdruckschablone ist ein Behälter 2 angeordnet, über dem eine Zuführungsvorrichtung 3 für den verschäumten Schaum angeordnet ist, vorzugsweise mit einer Anzahl von Auslaufstutzen 30.A
In diesen Behälter wird die verschäumte Farbflotte oder eine beliebige andere Textilveredelungsflotte eingebracht. Vor dem Behälter liegt eine Rollrakel 4 und im Inneren des Behälters ist eine Verschiebevorrichtung 5 angeordnet. Diese soll den zugeführten Schaum auf der Siebdruckschablone versetzen bzw. umsetzen. Diese Verschiebevorrichtung 5 besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Abschottungen 50, die auf einer Stange 51 in Abständen voneinander angeordnet sind. Die Abschottungen 50 können einfache Bleche sein, deren Unterkante in etwa den Abstand zwischen einer Wand 20 des Behälters 2, die auf der Zulaufseite der Siebdruckschablone liegt, und der Rakel 4 überbrückt. Es kann auch eine andere Rakel als eine Rollrakel Verwendung finden, beispielsweise eine Streichrakel od. dgl. Der Behälter 2 kann auch als Schlitzrakel ausgebildet sein, d.h., dass seine Rakelwand 21 bis zur Siebdruckschablone hinuntergeführt ist und an ihrer Unterkante eine Rakelkante aufweist. Die Rollrakel hat den Vorteil, den Schaum besser in die Warenbahn 6 einzudrücken. Die Warenbahn 6 liegt auf einem luftdurchlässigen Drucktuch 60. Unter dem Behälter 2 kann eine Saugvorrichtung 7 angeordnet sein, beispielsweise ein mit Schlitz 70 versehener Saugkasten, angeschlossen an eine Saugpumpe 71. Die Stellung der Saugvorrichtung kann veränderbar sein. Wesentlich ist im vorliegenden Zusammenhang, dass die Verschiebevorrichtung 5 den Raum zwischen der Zulaufwand 20 und der Rakelwand bzw. der Rakel 4 ausfüllt. Vorteilhaft ist es, wenn die Abschottungen 50 die Wandung der Rakel 4 nicht berühren. Sie können in der Formgebung angepasst sein, aber empfindliche Rakelwandung nicht selbst angreifen.The foamed dye liquor or any other textile finishing liquor is introduced into this container. In front of the container there is a doctor blade 4 and a
In Fig. 2 ist die Vorrichtung gezeigt in Draufsicht. Dabei ist der Behälter 2 geschnitten. Hier ist ersichtlich, dass das Druckwerk 10 aus Seitenlagerköpfen 11 und 12 besteht, die in an sich bekannter Weise eine Anzahl von Walzen 13 tragen, von denen eine oder mehrere angetrieben sein können und um die das Siebdruckschablonenband 1 geführt ist. Derartige Druckwerke sind an sich bekannt. Im Inneren jedes Druckwerkes ist der Behälter 2 angeordnet, in dem die Verschiebevorrichtung 5 liegt. Die Abschottungen 50 und die Stange 51 sind gut in Fig. 2 ersichtlich. Ein Oszillationsantrieb 8, der verschwenkt dargestellt ist, greift die Stange 51 gelenkig an. Der Oszillationsantrieb kann in an sich bekannter Weise aus Motor und Getriebe bestehen mit Kurbel oder Pleuel bzw. Schwinge, je nachdem wie es vom Benutzer gewünscht wird. Wesentlich ist, dass der Oszillationshub einstellbar ist und die Geschwindigkeit einstellbar ist. Vorteilhaft ist es, den Lauf der Siebdruckschablone mit der Geschwindigkeit des Antriebes gemeinsam zu regeln.In Fig. 2 the device is shown in plan view. The
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt mit schräg liegenden Abschottungen 50, wobei kein Oszillationsantrieb, sondern ein Drehantrieb 80 vorgesehen ist. Durch Drehung der stangenartigen Welle 51 bewegen sich die in diesem Fall vorzugsweise runden Abschottungen 50 derart, dass sie den Schaum hin und her versetzen. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass nicht eine Fläche angegriffen wird, sondern die scheibenartig rund ausgebildeten Abschottungen 50 nur linear das Siebdruckschablonenband 1 berühren.3 shows an exemplary embodiment with
Es besteht auch die Möglichkeit, im Inneren des Behälters 2 eine Schnecke anzuordnen, die beispielsweise mit einem hin- und hergehenden Zahnstangenantrieb versehen ist, so dass sie sich einmal nach rechts herumdreht und einmal nach links herumdreht, so dass die einzelnen Schnekkenwindungen den Schaum nicht nur immer nach einer Seite hin transportieren, sondern ihn auch wieder zurückbefördern.There is also the possibility of arranging a screw inside the
Weiterhin ist es möglich, statt der in den Abschottungen 50 mittig liegenden Stange 51 an der Oberkante der Abschottungen 50 eine durchgehende Halterung für die Abschottungen vorzusehen; die dann kammartig an dieser Halterung angeordnet sind und den Schaum ebenfalls versetzen können.Furthermore, it is possible to provide a continuous holder for the partitions instead of the
Alle diese Vorrichtungen bewirken den Versatz des Schaumes bzw. das Umsetzen des Schaumes, ggf. auch in gewissen Graden eine Neuaufschäumung, was verhindert, dass alter Schaum bzw. altgewordener Schaum aufgetragen wird.All of these devices cause the foam to be displaced or the foam to be transferred, possibly also to a certain extent to re-foaming, which prevents old foam or foam that has become old from being applied.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist es auch möglich, die Abschottungen 50 lösbar an der Stange 51 zu befestigen und durch Muttern oder dgl. in beliebig gewähltem Abstand im Verhältnis zueinander festzulegen. Damit kann die Vorrichtung auch den jeweiligen Verbrauchssituationen angepasst werden. Die Abschottungen weisen bei diesem Beispiel U-förmige Ausnehmungen 150 auf zum leichteren Versatz und auch zur Auswechslung einzelner Abschottungen 50, falls die eine oder andere entzwei gegangen ist.As can be seen from FIG. 4, it is also possible to releasably fasten the
Der Schaumauftrag kann, wie bereits erwähnt, durch ein Sieb oder durch eine Schablone hindurch vorgenommen werden. Im allgemeinen wird die Vorrichtung wohl nur Verwendung finden, wenn ein Sieb oder eine Schablone vorhanden ist, jedoch ist es auch möglich, den Schaum direkt auf das Substrat zu bringen. In diesem Fall muss entweder die Vorrichtung etwas oberhalb des Substrates arbeiten oder das Substrat muss eine verhältnismässig glatte Oberfläche haben.As already mentioned, the foam application can be carried out through a sieve or through a template. In general, the device will only be used if a screen or stencil is present, but it is also possible to apply the foam directly to the substrate. In this case, the device must either work slightly above the substrate or the substrate must have a relatively smooth surface.
Die Siebe oder Schablonen können gemustert oder ungemustert sein. Bei Siebdruckmaschinen bzw. «Siebdruck» ähnlichen Maschinen ist es besonders wichtig, die Verschiebevorrichtung für den Schaum einzusetzen, damit der unterschiedliche Verbrauch ausgeglichen wird und sich kein alter Schaum auf dem Sieb bildet, der durch den natürlichen Verfall der Bläschen eine andere Konsistenz hat als neu zugeführter Schaum oberhalb der Flächen, die mehr Schaum verbrauchen.The screens or stencils can be patterned or unpatterned. In the case of screen printing machines or machines similar to "screen printing", it is particularly important to use the sliding device for the foam so that the different consumption levels are balanced out and no old foam forms on the screen, which has a different consistency than new due to the natural decay of the bubbles supplied foam above the areas that consume more foam.
Als verschäumtes Auftragsmittel lassen sich die unterschiedlichsten Chemikalien denken, zunächst ist an den Auftrag von Farbe gedacht bzw. Farbflotte oder an verschäumte Farbstoffe. Dies kann mustergemäss erfolgen oder zum Färben des Substrates.A wide variety of chemicals can be thought of as a foamed application medium. The first step is to apply paint, or to liquor or foamed dyes. This can be done according to the pattern or for coloring the substrate.
Es kann aber auch z.B Latexschaum aufgetragen werden als Schicht. Die Warenbahn kann auch durch den Schaum «behandelt» werden, z.B. durch verschäumte Ausrüstungschemikalien oder auch gewaschen werden.However, latex foam can also be applied as a layer. The material web can also be "treated" by the foam, e.g. can be washed by foamed equipment chemicals or also.
Als Substrat kommen insbesondere Warenbahnen mit faseriger Struktur in Betracht, wie Textilien aller Art, darunter z.B. auch Teppiche, Florware, Samte, ferner Vliese, aber auch Filze. Der Übergang von Non-woven bis Papier ist möglich, ggf. aber auch Kunststoffe und andere feste, flächige Waren, die «beschichtet» werden sollen.In particular, webs with a fibrous structure, such as textiles of all kinds, including e.g. also carpets, pile goods, velvet, also fleeces, but also felt. The transition from non-woven to paper is possible, but possibly also plastics and other solid, flat goods that are to be “coated”.
Je nach zu erzielendem Ergebnis oder je nach vorzunehmendem Arbeitsschritt wird die erfindungsgemässe Vorrichtung etwas tiefer oder höher eingestellt. Sie liegt also entweder auf der Ware, auf dem Sieb oder der Schablone auf, oder arbeitet etwas im Abstand zum Sieb oder der Schablone bzw. der Ware, also mehr im Inneren des Bereiches im Inneren des Behälters.Depending on the result to be achieved or the work step to be carried out, the device according to the invention is set somewhat lower or higher. So it either lies on the goods, on the sieve or the template, or works somewhat at a distance from the sieve or the template or the goods, that is, more inside the area inside the container.
Die Vorrichtung kann vor jeder beliebigen Auftragsvorrichtung oder Rakel 4 liegen und der Begriff «Rakel» ist in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Die Vorrichtung kann auch in eine Auftragsvorrichtung oder Rakel integriert sein, beispielsweise wenn eine der Behälterwände gleichzeitig als Rakel dient. Als Auftragsvorrichtung kann auch allein der Saugkasten dienen, wobei dann eine der Zulaufwand 20 gegenüberliegende Wand des Behälters als Rakelwand dient, um den Schaum oberhalb der Saugvorrichtung festzuhalten.The device can lie in front of any application device or doctor blade 4 and the term "doctor blade" is not to be understood in any way restrictive. The device can also be integrated in an application device or doctor blade, for example if one of the container walls also serves as a doctor blade. The suction box alone can also serve as the application device, in which case a wall of the container opposite the
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