JP3224550B2

JP3224550B2 - 液状媒体用バルブ

Info

Publication number: JP3224550B2
Application number: JP53522398A
Authority: JP
Inventors: アーバイラー、カール・ハインツ
Original assignee: エデュアルド・キュスターズ・マシーネンファブリーク・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JP2001506356A; DE19705259C1; EP0960230A1; EP0960230B1; AU6494298A; WO1998036122A1; US6230744B1; DE59805607D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は請求項１の前提部分に対応するタイプの液状
媒体用のバルブに関する。

このタイプのバルブはUS−Ａ−2,558,260から公知で
ある。弁体の入口は、回転軸線に対し垂直方向の面にお
いて90度で互いにずれて設けられている３つの供給流路
のうちの１個と選択的に合致される。その間、他の供給
流路は閉じられている。供給流路のポンプは停止される
か、あるいは、かなりの静圧に抗して作動しなくてはな
らない。双方の場合に供給流路に圧力差があって、圧力
差は、特に一方の供給流路から他方の供給流路への切換
の際に、出口における望ましくない圧力変化をもたら
す。

このような圧力変化が最小限になっている前提部分に
記載のバルブを製造するという課題が、本発明の基礎に
なっている。

この課題は請求項１に記載の本発明によって解決され
る。

本発明に係わる構成によって、１つの供給流路から入
口に模様付け剤を供給するが、他方、１つの他方の供給
流路又は複数の他方の供給流路が夫々の戻り管に接続さ
れているという可能性が生じる。複数の供給流路に関連
して設けられたポンプは、流れを止めるような圧力変化
なしに、作動し続けることができる。これによって、入
口に連通されていない供給管の液状媒体は出口に達せ
ず、循環するのである。

請求項２に記載の好ましい構成形態では、バルブは、
入口及び出口が形成されている球状の中心部分を有す
る。

請求項３に記載のように、バルブは、入口が一方又は
他方の供給流路に連通しているかあるいは閉じられてい
るときの少なくとも３つの作動位置を有する。

バルブの回転駆動装置は、請求項４に示した方法で、
実現化されることができる。

本発明の好ましい適用例は、繊維製品の染色から模様
付け又は着色への処理である。実施の形態に基づいてこ
れから記述するように、本発明は、或る実施の形態で、
すべてのバルブ用の、ビーム状の共通のバルブハウジン
グを有することができる。これらのバルブはビームに沿
って並べられており、バルブの複数の放出流路は、ビー
ムに沿って延びる放出スリットの形をした共通の放出区
域に通じている。放出スリットから、染液が、即座に、
放出スリットのそばを通過した繊維製ウェブ、例えば絨
毯ウェブへ移行する。個々のバルブから放出スリットの
放出箇所まで、短い区間を進むだけでよい。個々のバル
ブによって放出される染液量は、ウェブに対し直角方向
の実質的に自らの箇所に、留まっており、すなわち、染
液量は混合されないままである。

本発明の他の適用例は染液の調合である。複数のバル
ブは基礎成分のリザーバに接続されている。所定の染液
の調製に必要な成分に対応するバルブが開かれる。この
場合、個々の成分は当然ながら混ざらないままである訳
ではなく、混ぜ合わされて完成の染液になるべきであ
る。しかし、その前に、成分は分離されたままであり、
正確に定められた割合で、圧力変化によるエラーなし
に、放出される。

ウェブに対し直角方向における複数のバルブの幅、従
ってまた、放出区域の、或るバルブから模様付け剤が供
給される領域の、幅は、20乃至60mmであることができ
る。考慮されるべき間隔は特に25乃至50mmである。間隔
の細かさは装置によって形成されるウェブへの模様付け
の細かさを規定している。

図面には、いわゆる塗布ビームを含む絨毯ウェブの模
様付け装置の形態をなす本発明の、１つの実施の形態が
略示されている。

図１は塗布ビームを有する装置の側面図である。

図２は図１の線II−IIに沿った図である。

図３は図１の線III−IIIに沿った図である。

図４は塗布ビームの横断面図である。

図５は図４で参照符号Ｖが付された領域の拡大図であ
る。

図６は模様発生の様を示した略図である。

図7,8及び９は制作可能な模様の例の図である。

図1,3及び４に全体として参照符号100が付された装置
は機台１を有する。この機台１は横方向の間隔をあけて
互いに向かい合っている２つの矩形の直立した側方の機
台プレート２を有し、機台プレート２は上方領域で上下
に設けられた２つのクロスビーム3,4によって互いに結
合されている。クロスビーム3,4はＩビームとして形成
されており、Ｉビームのウェブは、同一の、垂直方向の
かつ機台プレート2,2に対し直角方向の平面に、設けら
れている。上方のクロスビーム３は、このクロスビーム
の下方に設けられておりかつ機台プレート2,2の間を延
びている膨張可能なチューブ状の圧力クッション５のた
めの、支持ビームを形成している。この圧力クッション
５の下方に摺動フィルム６が緊張されており、図１及び
３に示すように、圧力クッション５が上から摺動フィル
ム６に接触している。圧力クッション５は、側方の間隔
をあけて、下方が開いたＵ字形材５′の脚部の間に設け
られており、圧力クッション５に対し平行な管23,24は
外側から脚部に接触している。管23,24及びＵ字形材
５′は共に摺動フィルム６によって抱擁されており、摺
動フィルム６の縁部は参照符号25の所でクロスビーム３
の側方に取着されている。かくして、圧力クッション５
及び摺動フィルム６の、ウェブ10の走行方向における揺
れが防がれる。

機台プレート2,2の間には、第１の転向ローラ７が垂
直方向の縁部の付近で、クロスビーム３の高さに設けら
れており、転向ローラ７の下方には、２つの他の転向ロ
ーラ8,9が、向かい合っている垂直方向の縁部に、上下
に設けられている。２つの転向ローラのうちの転向ロー
ラ８の上面はほぼ圧力クッション５の下面の高さにあ
る。ウェブ10は、図１に示すように、下方から転向ロー
ラ９の回りを回って上方に案内され、転向ローラ８を回
り、次に、パイルを下に向けつつ、実質的に水平方向に
摺動フィルム６の下を通って転向ローラ７の回りを案内
され、続いて、図１の右側へ装置100から導き出され
る。

クロスビーム３の下方に間隔をあけて設けられたクロ
スビーム４は、クロスビーム４の上に設けられた塗布ビ
ーム20のための支持ビームとして用いられる。塗布ビー
ム20は、機台プレート2,2の間で、機台プレートに対し
直角に、機台プレートのほぼ全間隔に亘って延びてお
り、多数の，例えば100又は200の個々のバルブ50用の共
通のバルブハウジングを形成している。

図４及び５を参照して塗布ビーム20を詳述する。塗布
ビーム20は、図１で上が開いておりかつウェブ10の幅に
亘って延びている放出区域11を有する。この放出区域11
からは、模様付け剤、例えば染液が、図１に示すよう
に、上へウェブ10のパイル10′に放出する。ウェブ10
は、参照符号10′の所に示したパイルによって示唆する
ように、この実施の形態では絨毯ウェブとして形成され
ている。ウェブ10は、パイル10′と共に、放出区域11を
通過して下方に走行する。

ウェブ10は塗布ビーム20の上面を覆うようにして放出
区域に沿って摺動し、そこでは、液状媒体を形成する模
様付け剤が、この実施の形態では、染液がウェブ10のパ
イル10′に押し込まれる。ウェブ10の裏面は、放出区域
11に向かい合う側で、圧力クッション５によって弾性的
に後方支持された摺動フィルム６に沿って摺動する。放
出区域11の放出領域はウェブ10自体によって側方におい
てシールされる。何故ならば、ウェブ10は、一定の圧力
で、放出区域11の境界部へ押圧されるからである。

この実施の形態では２つの模様付け剤が対応の分配器
12,13から塗布ビーム20に供給される。分配器12,13は、
接続部14,15において、導管74,75を介して、対応のリザ
ーバ70,71と連通している。模様付け剤は、リザーバ70,
71からポンプによって圧力下で導かれる（図６）。模様
付け剤は分配器12,13において、夫々、多数の個々の導
管16及び17に分配され、これらの導管は作業幅に亘って
分配された箇所において塗布ビーム20に通じている。

参照符号18及び19は収集ヘッドである。図４及び５と
の関連で記載した戻り管59は収集ヘッドに通じており、
塗布されなかった模様付け剤は収集ヘッドから導管78,7
9を通ってリザーバ70,71に戻されるか、あるいは流路に
導き出される。この機構全体はクロスビーム４の下方
の、水平方向の横プレート21に取着されている。

図４から明らかなように、塗布ビーム20は実質的に矩
形の直立した横断面を有する。塗布ビームは同様に矩形
横断面を有しかつ上下に設けられた複数の部分により構
成される。下部22は駆動部である。その上にはバルブ部
分26が取着されており、このバルブ部分26は、ウェブ10
に対し垂直方向な、互いに平行な、作業幅に対し直角方
向に整列された多数のシリンダ状のバルブチャンバ27を
有する。これらのバルブチャンバ27の軸線Ａは、全体と
して、放出面に、すなわち、塗布ビーム20の及び特にス
リット状の放出区域11の、ウェブ10に対し垂直方向の縦
中心面に、位置している。

バルブ部分26には出口部分30が複数の締付部材31によ
って取着されている。放出部分30は、作業幅に亘って貫
通しておりかつウェブ10の方に開いている放出区域11
と、各バルブチャンバ27の箇所には、バルブチャンバに
対し同軸であってかつ孔によって形成された中間流路32
とを有する。

放出部分30の上面は摺動シュー34によって覆われてお
り、この摺動シュー34は摺動面35を形成し、この摺動面
35上に沿って、パイル10′を有するウェブ10が摺動す
る。摺動シュー34は、図４から明らかなように、分かれ
ており、放出区域11の流出口の手前で穴あきプレート36
を固定している。この穴あきプレート36は、放出区域の
横断面領域において、密に相並んだ均等に分配された多
数の細い貫通孔37を有し、放出区域11に供給されている
模様付け剤は貫通孔37を通って均等に分布された状態で
ウェブ10に入り込む。

各バルブチャンバ27には弁体40が回転自在に設けられ
ており、この弁体40は、球状の中心部分41と、この中心
部分41の両側で、僅かな軸方向間隔をあけて、ディスク
状の密閉突条部42,43とを有する。密閉突条部42,43はバ
ルブチャンバ27の内周面を密閉する周辺パッキング44,4
5を有する。球状の中心部分41の直径はほぼバルブチャ
ンバ27の直径に対応する。

球状の中心部分41と密閉突条部42,43との間には環状
空間46,47が形成されている。環状空間46,47は密閉突条
部42,43によって軸方向外側へ密閉されている。

弁体40の、球状の中心部分41は、互いに向かい合って
いる接続箇所48,49を有する。球状の密閉面を有する密
閉ブシュ38,39は、外から球面に沿って、接続箇所48,49
の縁部に接触している。密閉ブシュ38,39は、球状の中
心部分の、直径上に互いに向かい合っている側で、バル
ブ部分26に取着されかつ供給流路68,69を形成している
スリーブ51内に設けられている。スリーブ51はバルブ部
分26を通って外側まで延びていて、バルブ部分26の、２
つの互いに向かい合った側に取着されている接続部28,2
9と結合している。

図示した実施の形態は、２つの供給流路68,69におい
て２つの模様付け剤が各バルブ50に供給されてなる例
に、該当する。このことは実際に最重要な例であるが、
たとえ構造的にはより難しくとも、各バルブ50に２つ以
上の模様付け剤を供給することも、原理的には可能であ
ろう。

球心Ｍに対し半径方向の孔によって形成された入口52
は、入口箇所49（図５）から球部分の中心まで延び、そ
こで、弁体40の軸方向に延びる放出流路54に移行する。
この放出流路54は、短管状の連結部55の中を、密閉突条
部43の外側端面を越えて延び、放出部分30内で、そこの
中間流路32と整列している。中間流路32の直径は放出流
路54よりも幾らか大きい。

斜め流路53は、向かい合いの入口箇所48から、球心Ｍ
に対して放出流路54と向かい合っている環状空間46へ通
じている。この環状空間46自体は、破線で示した流路56
を通って、接続部28及び戻り管59に連通している。

図４及び５に示された作動段階では、第１の模様付け
剤は、リザーバ70,71のうちの１つから、分配器12,13の
うちの１つを通り、供給管57を伝って接続部29に供給さ
れ、スリーブ51に形成された供給流路69と、入口52と、
放出流路54と、中間流路32と、放出区域11とを通って、
ウェブ10に伝達される。２つの模様付け剤のポンプ72,7
3は常に作動している。従って、供給管57を通ってのウ
ェブ10への供給中に、他方の模様付け剤が供給管58を通
っても供給される。しかし乍ら、この模様付け剤は、供
給流路68、入口箇所48及び斜め流路53を通って環状空間
46に達し、そこから、流路56を通って即座に再度戻り管
59に達し、すなわち、ラインシステム内で循環するか、
あるいは導き出される。かくて、ポンプ72,73は、模様
付け剤にウォーターハンマーが生じることなしに、連続
的に作動することができる。

他の模様付け剤をウェブ10に達しさせようとすると
き、弁体40はバルブチャンバ27内で180度回転される。
それ故に、接続箇所49は今や供給管58と連通されてお
り、供給管57に供給された模様付け剤は戻り管59に達す
る。

この切換回転運動の際の駆動は、弁体40の軸線に設け
られかつ駆動部22に突入している同軸の駆動ジャーナル
60によってなされる。この駆動ジャーナル60は端部にピ
ニオン61を有し、ピニオン61は側方において駆動部22に
係合する駆動部材62によって任意に作動可能である。本
発明にとっては、ピニオン61の回転を生じさせる方法は
これ以上重要でない。駆動部材62はラック状の構造を有
し、縦方向行程を行なうことができる。しかし、駆動部
材62が回転し、ピニオン61と共にウォーム駆動を形成す
ることも可能である。

弁体40の閉鎖箇所63から、放出区域11の、ウェブ10に
接触する放出箇所64までの、矢印65によって示した区間
が、構造的に実現できる程度に、短いことが、重要であ
る。この区間は、この実施の形態では、約6cmである。
区間65は、弁体40のサイズ及び出口部分30のサイズによ
って定められている。出口部分において、放出区域11
は、圧力調整と、模様付け剤の、横流になり難い均等な
分布との故に、一定の横断面従ってまた一定の深さを有
する必要がある。

図６には、矩形の模様領域を有する模様付けがウェブ
10上に生じる操作例が示されている。８個の、相応に番
号を付された８個の第１のバルブ50を有する塗布ビーム
20一端が示されている。図６の上方に示された最も外側
のバルブ１は90度の位置を占めており、すなわち、閉じ
られている。この領域では、模様付け剤は、図６の右側
に示されたウェブ10に放出されない。このことは、ウェ
ブ10の、不均等に輪郭を描く縁部に模様付け剤がないま
まであるべきであること、従って、ウェブ10の縁部の外
側には模様付け剤が放出されるべきでないこと、の点に
ある。

図６の左部分には、ウェブ10の部分ａにおける塗布に
対応する操作段階が示されている。この場合、バルブ2,
4,6,8は分配器13から模様付け剤を受けて、そしてウェ
ブ10に移す。このことは疎らな点で示されている。これ
に対し、バルブ3,5及び７は分配器12からの模様付け剤
を含んでいた。このことは密な点によって示されてい
る。

箇所66において切換がなされた。これまで分配器13か
ら模様付け剤が供給されていたバルブ2,4,6,8が、今
や、部分ｂの通過中に、分配器12から模様付け剤を受け
た。このことは密な点によって示されている。その間に
あるバルブ3,5,7は分配器13から模様付け剤を受けた。
箇所67では新たな切換がなされたので、部分ｃでは、部
分ａにおいてのように、領域の分割が再度あった。すべ
てのバルブ50は個々に作動可能であって、すなわち、バ
ルブの弁体40は夫々に対応の駆動装置60,61,62によっ
て、他のバルブ50に依存せずに、回転されることができ
る。多数のバルブにおける制御移行が適当なプログラム
制御によってなされることは適切である。

装置によって単色で染色がなされるとき、すべてのバ
ルブ50は同一の模様付け剤すなわち同一の染液を受け
る。バルブ50の切換は単色染色の際にはなされない。他
方の色に移行しようとするときのみ、すべてのバルブは
同時に新たな染液に切り換えられる。

模様付けは図６の均等な市松模様のようになされる必
要はない。バルブ50の適切な制御によって、ウェブ10の
面に亘って分布された個々の模様が例えば図７に示すよ
うに生じることができる。

実際また、装置100はウェブ10の走行方向に梯形に順
番に並べられかつ次々に模様付け剤をウェブに放出する
複数の塗布ビーム20を有することができる。このような
配置によって、２つ以上の異なった模様付け剤が処理さ
れることができる。制御が個々の塗布ビーム20の間の適
切な循環に注意を向けねばならないことは自明である。
かくして、例えば図８に示すような模様が生じることが
できる。このことは、例えば、図９から明らかなよう
に、絨毯上に縮小形で見られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−1781（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開2900712（ＤＥ, Ａ１) 仏国特許出願公開2539204（ＦＲ，Ａ１) 米国特許2558260（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 11/00 D06B 1/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブハウジング（20）と、この中に形成
されたシリンダ状のバルブチャンバ（27）と、このバル
ブチャンバ（27）において種々の作動位置の間で回転可
能な弁体（40）とを具備し、この弁体（40）は、回転軸
線（Ａ）に位置している放出流路（54）と、この放出流
路（54）に連通されている少なくとも１つの側方の入口
（52）と、を有し、互いに向かい合っている両側から前
記バルブチャンバ（27）へ、このバルブチャンバ（27）
の同一の軸方向位置で、通じている少なくとも２つの供
給流路（68,69）は、前記弁体（40）に関連して設けら
れており、この弁体（40）の回転によって、選択的に前
記入口（52）と液体連通可能であってなる、液状媒体用
バルブにおいて、前記弁体（40）は、前記回転軸線（Ａ）に対し垂直方向
の中心面においてこの回転軸線（Ａ）を回りに配設され
た接続箇所（48,49）を有する球状の中心部分（41）を
具備し、前記接続箇所（48,49）は、前記球状の中心部
分（41）内で、夫々前記入口（52）及び少なくとも１つ
の斜め流路（53）に連通しており、前記接続箇所（48,4
9）は、前記弁体（40）の回転によって、すべての接続
箇所（48,49）が夫々の供給流路（68,69）に向かい合っ
ているように、一方又は他方の供給流路（68,69）と合
致可能であること、前記球状の中心部分（41）には、前
記弁体（40）の軸方向に見て各側において、前記シリン
ダ状のバルブチャンバに、協働し合う密閉突条部（42,4
3）が設けられており、これらの密閉突条部（42,43）
は、夫々、前記弁体（40）の横断面狭隘部によって、前
記弁体（40）の前記球状の中心部分（41）から離れてい
ること、前記斜め流路（53）は横断面狭隘部のうちの１
つ（46）に通じていること、及びこの横断面狭隘部（4
6）の領域において前記バルブチャンバ（27）から戻り
管（59）が出ていること、を特徴とするバルブ。
【請求項２】前記弁体（40）の前記中心部分（41）は球
状であること、を特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】前記バルブ（50）は、前記入口（52）が一
方又は他方の供給流路（68,69）に連通しているかある
いは閉じられているときの少なくとも３つの作動位置を
有すること、を特徴とする請求項１又は２に記載のバル
ブ。
【請求項４】各バルブ（50）の前記弁体（40）は、前記
放出流路（54）の流出口から離隔した側で、前記弁体
（40）の軸線（Ａ）に対し同軸に駆動ジャーナル（60）
を有すること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれか
１に記載のバルブ。