PT93410A - Device and process for spray dyeing movable substrates - Google Patents
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Abstract
Description
-2--2-
70 649 1602A70 649 1602A
MEMÓRIA DESCRITIVA 0 presente invento refere-se a um dispositivo e processo para pulverizar líquidos para um substrato móvel. Mais em particular, o invento aqui descrito refere-se a um dispositivo e processo pelos quais um substrato móvel pode ser tingido com um padrão discreto e/ou difuso. É particularmente apropriado para a aplicação de tintas ou outros materiais marcadores em tecidos têxteis móveis, tais como, panos, tapetes ou similares. 0 termo material líquido marcador, no sentido aqui dado, incluirá, para além de tintas, ou similares, materiais que servem para descorar ou de qualquer outra forma modificar um substrato previamente tingido, bem como materiais que, quando aplicados, impedem, retardam ou de outra forma modificam a acção de uma ou mais tintas, aplicadas subsequentemente. É conhecida a aplicação de tintas líquidas a substratos móveis, particularmente tecidos têxteis, a partir de várias correntes que são dirigidas para os materiais e selectivamente controladas para produzirem o padrão desejado. É também conhecido, em ligação com tais processos e dispositivos, o uso de um fluído de controlo, normalmente ar, como meio para controlar o fluxo de tinta líquida. Enquanto várias técnicas e abordagens para tal controlo têm sido usadas, tais processos de controlo de fluido empregam normalmente uma de várias abordagens. Numa primeira abordagem, como revelado, por exemplo, nas patentes americanas N2s. 3 985 006 ou 3 969 779 ou 4 095 444, uma corrente de tinta é dirigida para o substrato desejado e uma corrente transversal de fluído de controlo é usada para desviar a corrente para uma barreira ou para um tanque de recolha ou similar, em resposta a uma informação de padrão fornecida externamente ou inversamente quando não é desejado tingir o substrato. Numa segunda abordagem, como é descrito, por exemplo, nas patentes americanas N2s. 3 443 878 ou 3 570 275, é dirigida uma cortina de tinta numa relação de espaçamento estreito e paralela ao substrato desejado e uma ou mais correntes de fluído são dirigidas através da cortina na direcção do substrato, provocando assim o deslocamento da tinta da cortina para o substrato. Numa -3- 70 649 1602Α terceira abordagem, como estabelecido, por exemplo, na patente americana Nô. 4 501 038, é dirigida uma corrente de fluído de controlo, como por exemplo ar, para uma câmara de mistura na qual é introduzida uma quantidade de tinta de acordo com uma informação de padrão. A câmara pode estar posicionada muito próxima do substrato desejado, e pode ser configurada de modo a, por exemplo, o ar entrar na câmara pelo topo, intersectar um fluxo de tinta que entra na câmara lateralmente e provocar a saída de uma pulverização de tinta e de ar a partir dos limites da câmara, através de uma conduta que se prolonga desde a base da câmara até ao substrato desejado.The present invention relates to a device and process for spraying liquids to a moving substrate. More in particular, the invention described herein relates to a device and method by which a movable substrate may be dyed with a discrete and / or diffuse pattern. It is particularly suitable for the application of paints or other marking materials in movable textile fabrics, such as cloths, rugs or the like. The term liquid marker material, in the sense given herein, will include, in addition to paints or the like, materials which serve to bleach or otherwise modify a previously dyed substrate, as well as materials which, when applied, prevent, retard or otherwise modify the action of one or more paints, subsequently applied. It is known to apply liquid paints to moving substrates, particularly textile fabrics, from various streams which are directed to the materials and selectively controlled to produce the desired pattern. It is also known, in connection with such processes and devices, to use a control fluid, usually air, as a means for controlling the flow of liquid paint. While various techniques and approaches to such control have been used, such fluid control processes normally employ one of several approaches. In a first approach, as disclosed, for example, in U.S. Pat. 3 985 006 or 3 969 779 or 4 095 444, an ink stream is directed to the desired substrate and a transverse control fluid stream is used to divert current to a barrier or collection tank or the like in response to an externally provided pattern information or inversely when it is not desired to dye the substrate. In a second approach, as described, for example, in U.S. Pat. 3 443 878 or 3 570 275, an ink curtain is directed in a narrow spaced relationship parallel to the desired substrate and one or more fluid streams are directed through the curtain towards the substrate, thereby causing the curtain ink to shift from the substrate. In a third approach, as set forth, for example, in U.S. Pat. No. 4,501,038, a stream of control fluid, such as air, is directed to a mixing chamber into which an amount of paint is input according to a pattern information. The chamber may be positioned very close to the desired substrate, and may be configured such that, for example, air enters the chamber from the top, intersects an ink flow entering the chamber laterally and causes an ink spray to escape and of air from the boundaries of the chamber through a conduit extending from the base of the chamber to the desired substrate.
Crê-se que estas primeiras abordagens da arte anterior possuem desvantagens operacionais inerentes que, ou afectam a sua utilidade comercial, ou limitam a sua utilidade geral de tingimento do padrão, ou tornam-se inapropriadas para gerarem produtos com padrões tingidos do tipo dos que são aqui contemplados, como será descrito mais adiante.Such prior art approaches are believed to have inherent operating disadvantages that either impair their commercial utility or limit their general utility of pattern dyeing or become inappropriate to generate dyed pattern products of the type they are contemplated herein, as will be described below.
Estes produtos podem ser divididos em duas categorias básicas. A primeira pode ser chamada de produto de "padrão difuso", na qual o substrato desejado foi tingido com um padrão que exibe contornos de cor suaves e difusos e pode também exibir tons de cores que se sobrepõem e misturam quase imperceptivelmente uns com os outros, podendo o produto exibir literalmente dezenas, ou centenas de cores diferentes, sombras, ou tons em toda a área do padrão. A segunda categoria pode ser chamada de produto de "padrão aleatório", no qual a distribuição de cores dentro de zonas no substrato, ou ao longo de todo o substrato, tem uma aparência aleatória ou pseudo-aleatória. A cor pode estar na forma de pintas ou manchas, ou pode estar na forma de grandes zonas possuindo contornos irregulares de aparência aleatória, Estes produtos podem algumas vezes exibir características que são uma combinação destas duas categorias, onde, por exemplo, fragmentos irregulares de cor exibem contornos difusos e contêm uma multiplicidade de várias sombras ou tons e que, opcionalmente podem conter manchas de cor distribuídas aleatoriamente e/ou sobrepostas em zonas localizadas do -4- 70 649 1602Α substrato.These products can be divided into two basic categories. The former may be referred to as " diffuse pattern product " in which the desired substrate was dyed with a pattern which exhibits soft and diffuse color outlines and may also exhibit color tones that overlap and blend almost imperceptibly with one another , the product can literally display dozens, or hundreds of different colors, shadows, or tones throughout the pattern area. The second category may be referred to as a " random pattern product " in which the color distribution within zones on the substrate, or along the entire substrate, has a random or pseudo-random appearance. The color may be in the form of spots or spots, or may be in the form of large areas having irregular outlines of random appearance. These products may sometimes exhibit features which are a combination of these two categories where, for example, irregular color fragments exhibit fuzzy outlines and contain a multiplicity of various shades or tones and which optionally may contain randomly distributed and / or overlapping color spots in localized portions of the substrate.
Crê-se que nenhuma das abordagens prévias acima descritas, pode, satisfatoriamente, gerar tais substratos padronizados de uma forma controlada e substancialmente reprodutível, particularmente onde, como parte do padrão, zonas relativamente grandes de substrato vão ser tingidas com uma única sombra, ou com uma mistura de sombras, que devem exibir um elevado grau de uniformidade de aparência de produto (e padrão), ou onde se pretende que sejam geradas manchas aleatórias de cor extremamente pequenas de cor com um efeito visual consistente e comercialmente reprodutível. É conhecido, por exemplo, que dirigindo simplesmente uma corrente de tinta para um substrato móvel pode não resultar numa zona tingida uniforme e reprodutível, mas tender a produzir irregularidades nas partes dianteira e traseira das zonas tingidas e que tenderão a mostrar, numa maneira exagerada, os efeitos de quaisquer pequenas variações na velocidade do substrato como uma variação muito visível na largura do tipo da linha. Analogamente, crê-se que alcançando a capacidade para tingir zonas pequenas adjacentes muito próximas com precisão, mesmo se os contornos da zona são para aparecer difusos, não é meramente uma questão de montar os componentes da arte anterior num formato mais compacto. Problemas envolvendo sobreposição e interferência da corrente de tinta e controlo do fluxo de fluído e abastecimento, e velocidade de válvula devem ser ultrapassados. Adicionalmente, qualquer sistema que dependa da rápida interrupção do fluxo de um fluído fingidor tem de poder lidar com os efeitos de "martelo de água", que podem danificar seriamente a execução do padrão s causar estragos às válvulas e condutas do dispositivo, bem como o problema de evitar o contacto da tinta com o substrato durante os intervalos de "não padronização" e de conter tal tinta. 0 presente invento refere-se a um dispositivo e a um processo pelos quais, numa concretização preferida, alguns conjuntos de correntes de líquido de tingir ou tinta, estreitamente espaçadas, estão normalmente dirigidas para calhas -5-It is believed that none of the foregoing prior approaches can satisfactorily generate such standard substrates in a controlled and substantially reproducible manner, particularly where, as part of the pattern, relatively large zones of substrate are to be dyed with a single shade, or a shade blend, which should exhibit a high degree of uniformity of product appearance (and pattern), or where it is desired that extremely small random color stains of color be generated with a consistent and commercially reproducible visual effect. It is known, for example, that simply by directing an ink stream to a moving substrate may not result in a uniform and reproducible dyeing zone, but tends to produce irregularities in the front and back portions of the dyed areas and which will tend to show, in an exaggerated manner, the effects of any slight variations in the speed of the substrate as a very visible variation in the width of the type of the line. Similarly, it is believed that achieving the ability to dye near adjacent small zones accurately, even if the contours of the zone are to appear diffuse, is not merely a matter of assembling the prior art components into a more compact format. Problems involving ink stream overlap and interference and fluid flow control and fill, and valve speed must be exceeded. In addition, any system that depends on the rapid interruption of the flow of a fingering fluid must be able to cope with the effects of " water hammer ", which can seriously damage the execution of the pattern and cause havoc to the valves and conduits of the device, as well as the problem of avoiding contact of the ink with the substrate during non-standardization intervals " and to contain such ink. The present invention relates to a device and method by which, in a preferred embodiment, a few sets of closely spaced dye or ink streams are normally directed to rails 5-
70 649 1602A de recolha correspondentes; numa concretização preferida uma superfície de desvio ou lábio é usado para interceptar as correntes e canalizar a tinta liquida para a respectiva calha de recolha, Cada corrente num dado conjunto está associada com uma fonte de ar pressurizado ou outro fluído que, sob comando, forma e dirige uma corrente atomizada ou jacto de tal fluido num percurso, que põe a corrente de fluído atomizado em contacto com a tinta líquida, enquanto as correntes de tinta são transformadas numa névoa de gotículas divergentes, de vários tamanhos, de tinta que são impelidas, pelo momento combinado das correntes de líquido ou de ar na direcção do substrato a ser marcado, Interrompendo as correntes de fluído atomizado numa forma oscilatória, provocando portanto o contacto do fluido com o líquido em impulsos de duração extremamente pequena, e sobrepondo em tais impulsos oscilatórias instruções de padronização relativamente mais longas, que controlam o número de tais impulsos a serem executadas individualmente por cada corrente de fluido atomizado em cada sequência de oscilações, é possível a reprodução uniforme de padrões de várias cores sólidas ou vários tons. Empregando tais impulsos controladas bem como variando a distância que a pulverização resultante tem de percorrer para alcançar o substrato e/ou ajustando a posição física relativa da superfície de desvio, as fontes de corrente líquida e de corrente de fluído e o substrato, descobriu-se que a distribuição do tamanho de gotículas e o grau de dispersão das gotículas podem ser cuidadosamente controlados, atingindo padrões intrincados possuindo uma grande subtileza, delicadeza e uma variedade que podem ser produzidas com um elevado grau de reprodutibilidade, Proporcionando a actuação não simultânea de correntes adjacentes de fluído atomizado ao longo de um dado conjunto podem ser produzidos uma larga variedade de padrões lado a lado ou de direcção de preenchimento (isto é, através da largura da banda do substrato), Proporcionando uma multiplicidade de conjuntos, podem ser empregues combinações múltiplas de cores, ou, se preferido, podem ser usadas combinações de tinta e descolorador ou materiais resistentes ã tinta ou outras composições de modificação da tinta.70 649 1602A corresponding collection; in a preferred embodiment a bias or lip surface is used to intercept the streams and to channel the liquid ink to the respective collection chute. Each stream in a given set is associated with a source of pressurized air or other fluid which, under command, forms and directs an atomized stream or jet of such fluid in a path which puts the stream of atomized fluid in contact with the liquid ink while the ink streams are transformed into a mist of divergent droplets of various sizes of ink which are impelled by combining the liquid or air currents in the direction of the substrate to be marked, Interrupting the atomized fluid streams in an oscillatory form, thereby causing the fluid to contact the liquid in extremely short duration pulses, and overlapping in such oscillatory pulses instructions standards, which control the number of such pulses to be m performed individually by each stream of atomized fluid in each oscillation sequence, uniform reproduction of patterns of various solid colors or various tones is possible. By employing such controlled pulses as well as by varying the distance the resulting spray has to travel to reach the substrate and / or by adjusting the relative physical position of the bias surface, the sources of liquid stream and stream of fluid and the substrate, that the droplet size distribution and the degree of droplet dispersion can be carefully controlled to meet intricate patterns having a great subtlety, delicacy and variety that can be produced with a high degree of reproducibility, Providing non-simultaneous actuation of adjacent streams of atomized fluid along a given set a wide variety of side-by-side or fill-in (i.e. across the substrate bandwidth) patterns can be produced. By providing a multiplicity of assemblies, multiple combinations of colors, or, if preferred, combinations ink and decolorizing materials or paint-resistant materials or other paint-modifying compositions.
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Como ilustrado nas Figuras, o invento é particularmente bem adaptado para produzir padrões que incorporem o "efeito aleatório" explicado acima. 0 invento e as suas vantagens serão melhor entendidos seguindo a leitura da descrição da concretização preferida apresentada a seguir, quando lida conjuntamente com as Figuras anexas, nas quais; a Figura 1 ilustra esquematicamente urna vista em alçado de um dispositivo concretizando o invento que pode ser usado para padronizar uma banda continua de substrato, a Figura 2 mostra, de uma forma esquemática, um conjunto gerador de pulverização do tipo representado por 100 na Figura 1, e o dispositivo de tratamento da tinta e do ar, associado; a Figura 3 representa, num corte transversal por um plano vertical perpendicular ao eixo longitudinal do conjunto 100 e bissectando o tubo de tinta 130, uma vista lateral do gerador de pulverização da Figura 2; a Figura 4 ilustra uma vista em planta de uma parte do conjunto 100 mostrado na Figura 2, como é visto pela linha IV-IV da Figura 3; a Figura 5 ilustra uma vista em corte de uma parte de um gerador de pulverização, ilustrando uma posição do bico de tinta 132 da Figura 3, como é visto pela linha V-V da Figura 4; a Figura 6 é uma vista semelhante à Figura 5, mostrando o bico 132 numa posição diferente; a Figura 7 ilustra uma parte do conjunto 100 como é visto pelas linhas VII-VII da Figura 5, a Figura 8 é uma vista em corte, pela linha VIII-VIII da Figura 7; a Figura 9 é uma vista em corte pela linha IX-IX da Figura 8, ilustrando os entalhes em forma de "V“ úteis para o alinhamento das correntes de ar e de tinta que se intersectam; as Figuras 10 a 14 são fotomicrografias (0,2X) mostrando a superfície do tecido tricotado tingido com padrão do Exemplo 1; -7-As shown in the Figures, the invention is particularly well adapted to produce patterns incorporating " random effect " explained above. The invention and its advantages will be better understood by reading the description of the preferred embodiment below, when read in conjunction with the accompanying Figures, in which; Figure 1 schematically illustrates an elevational view of a device embodying the invention which may be used to standardize a continuous web of substrate, Figure 2 shows, schematically, a spray generating assembly of the type represented by 100 in Figure 1 , and the associated ink and air treatment device; Figure 3 shows, in cross section through a vertical plane perpendicular to the longitudinal axis of assembly 100 and bisecting ink tube 130, a side view of the spray generator of Figure 2; Figure 4 shows a plan view of a portion of assembly 100 shown in Figure 2, as seen from line IV-IV of Figure 3; Figure 5 shows a cross-sectional view of a portion of a spray generator illustrating a position of the ink nozzle 132 of Figure 3, as seen from line V-V of Figure 4; Figure 6 is a view similar to Figure 5, showing the nozzle 132 in a different position; Figure 7 illustrates a portion of assembly 100 as seen by lines VII-VII of Figure 5, Figure 8 is a cross-sectional view, along line VIII-VIII of Figure 7; Figure 9 is a cross-sectional view along line IX-IX of Figure 8, showing the V-shaped notches useful for aligning the intersecting air and ink streams; Figures 10 to 14 are photomicrographs (0.2X) showing the surface of the pattern-dyed knitted fabric of Example 1; -7-
70 649 1602A a Figura 15 é uma fotomicr©grafia (1,1X) mostrando a superfície do pano tecido do Exemplo 2,70 649 1602A Figure 15 is a photomicrograph (1.1X) showing the surface of the woven cloth of Example 2,
Fazendo referência mais espscificamente às Figuras, a Figura 1 mostra, em diagrama, uma vista em alçado lateral global de um dispositivo apropriado para tingir com padrão uma banda de tecido de substrato móvel, de acordo com os ensinamentos dados aqui. Enquanto qualquer tecido de substrato capaz de ser tingido, ou tingido com padrão pelos procedimentos como os mostrados abaixo pode ser usado um material preferido é um substrato têxtil tal como tecido ou carpete em forma de banda; o termo tecido será usado daqui para a frente sem intenção de limitar desnecessariamente a explicação daqui para baixo. A banda de tecido 10 é fornecida a partir de qualquer fonte apropriada e é conduzida por cima dos rolos 12, 14 e por baixo do alojamento de válvula 200 para o rolo 16, que roda em chumaceiras associadas à plataforma 26. 0 substrato 10 é então dirigido para o interior da estrutura rolante 20, que é suportada nas rodas 22 e que pode ser movida ao longo da pista 24 para ajustar a distância entre a estrutura 20 e o alojamento de válvula 200, e, correspondentemente, entre os conjuntos 100 e a superfície do substrato 10. Isto permite que os efeitos de variação do espaçamento entre os conjuntos 100 e a face do Substrato 10 sejam fácil e imediatamente observados. 0 substrato 10 é dirigido ã volta dos rolos 40, 42 e 44 s através dos rolos de contacto accionados 46, 48 e ê então apresentado, numa concretização preferida, numa orientação substancialmente vertical em relação aos vários conjuntos 100 de geradores de pulverização montados na face do alojamento de válvula 200. Como é mostrado na Figura 1, numa concretização preferida, o substrato 10 pode ser separado de um componente de apoio 50, que pode ser feito de plástico ou de outro material impermeável à tinta, por espaçadores 52, 54, posicionados ao longo das arestas do topo e da base do componente de apoio 50, acima e abaixo do nível do conjunto 100 de geradores de pulverização, assegurando portanto que não haja contacto entre a parte de trás do substrato 10 e o componente de apoio 50. Isto evita o manchar índesejado da parte de trás do tecido e evita a -8- 70 649 1602Α excessiva saturação ou acumulação de tinta visível na face do tecido. Numa concretização particularmente preferida, o espaçador inferior 52 pode ter a forma de um colector tipo calha, que pode servir para recolher o líquido pulverizado, que pode passar através do substrato 10 e ser recolhido no componente de apoio 50, 0 substrato 10 é então dirigido por cima do rolo 60 e por cima do rolo gerador de tensão 62, que pode ter uma superfície coberta com borracha ou similar e que pode ser sobre-accionado, para assegurar que o substrato 10 seja relativamente esticado na região oposta aos conjuntos 100. Como é mostrado, o substrato 10 pode então ser guiado para meios apropriados de fixação de tinta 30 ou para outro processador para além do tratamento.Referring more specifically to the Figures, Figure 1 diagrammatically shows an overall side elevational view of a device suitable for patterning a web of mobile substrate fabric in accordance with the teachings given herein. While any substrate fabric capable of being dyed, or dyed to pattern by procedures such as those shown below may be used a preferred material is a textile substrate such as fabric or carpet in the form of a web; the term fabric will be used hereafter without any intention of unnecessarily limiting the explanation hereinafter. The fabric web 10 is supplied from any suitable source and is led over the rollers 12, 14 and underneath the valve housing 200 to the roller 16, which rotates in bearings associated with the platform 26. The substrate 10 is then directed towards the inside of the rolling structure 20, which is supported on the wheels 22 and which can be moved along the track 24 to adjust the distance between the frame 20 and the valve housing 200, and, accordingly, between the assemblies 100 and surface of the substrate 10. This allows the effects of varying the spacing between the assemblies 100 and the face of Substrate 10 to be easily and immediately observed. The substrate 10 is directed around the rollers 40, 42 and 44 s through the driven contact rollers 46, 48 and is then presented in a preferred embodiment in a substantially vertical orientation relative to the plurality of spray generator sets 100 mounted to the face of the valve housing 200. As shown in Figure 1, in a preferred embodiment, the substrate 10 may be separated from a backing member 50, which may be made of plastic or other paint impermeable material, by spacers 52, 54, positioned along the top and base edges of the backing member 50, above and below the level of the spray generator assembly 100, thereby ensuring that there is no contact between the back of the substrate 10 and the backing member 50. This prevents unwanted smearing from the back of the fabric and prevents excessive saturation or accumulation of visible ink on the fabric face. In a particularly preferred embodiment, the lower spacer 52 may be in the form of a trough-type manifold, which may serve to collect the sprayed liquid, which may pass through the substrate 10 and be collected in the backing member 50, the substrate 10 is then directed above the roller 60 and above the tension generating roller 62, which may have a rubber covered surface or the like and which may be over-driven, to ensure that the substrate 10 is relatively stretched in the region opposite the assemblies 100. As is shown, the substrate 10 may then be guided to appropriate ink fixing means 30 or to another processor in addition to the treatment.
As Figuras 2 e 3 ilustram, com vários graus de detalhe, uma concretização preferida do gerador de pulverização do tipo representado por 100 na Figura 1. A Figura 3 ilustra uma vista em corte transversal parcial ao longo de um plano vertical perpendicular ao eixo longitudinal do conjunto 100 e através do eixo longitudinal do tubo de tinta 130 da Figura 2. 0 conjunto 100 alongado compreende uma pluralidade de geradores de pulverização individuais, compreendendo cada um, um tubo de tinta 130 e um bico 132 através da qual a tinta líquida ou outro material de marcação pode ser bombeado, e uma abertura de dispersão 140 e uma parte circundante associada 142, através da qual um fluído de dispersão com pressão relativamente alta como, por exemplo, ar ou outro gás, pode ser impedido, Os geradores de pulverização individuais são montados em linha, com um espaçamento adjacente apropriado ao grau de definição desejado. Crê-se que podem ser usados espaçamentos laterais adjacentes de entre cerca de 0,508 cm e 2,54 cm, medidos a partir das linhas centrais de aberturas de dispersão 140, adjacentes ao longo do conjunto 100, com bons resultados podem ser usados espaçamentos fora desta gama se, por exemplo, for desejada uma sobreposição mínima entre padrões de pulverização adjacentes no substrato.Figures 2 and 3 illustrate, in varying degrees of detail, a preferred embodiment of the spray generator of the type represented by 100 in Figure 1. Figure 3 shows a partial cross-sectional view along a vertical plane perpendicular to the longitudinal axis of assembly 100 and across the longitudinal axis of the ink tube 130 of Figure 2. The elongated assembly 100 comprises a plurality of individual spray generators, each comprising an ink tube 130 and a spout 132 through which the liquid or other paint marking material may be pumped, and a dispersion aperture 140 and an associated surrounding portion 142, through which a relatively high pressure dispersion fluid such as air or other gas may be prevented. The individual spray generators are mounted in line with an adjacent spacing appropriate to the desired degree of definition. It is believed that adjacent side spacings of between about 0.5 inches and 2.5 inches, measured from the center lines of dispersion apertures 140, may be used adjacent the assembly 100, with good results spacings outside this range if a minimum overlap between adjacent spray patterns on the substrate is desired.
Na explicação que se segue, assumir-se-á a tinta como o material marcador escolhido e o ar como o fluído dispersor -9-In the following discussion ink will be taken as the chosen marking material and air as the dispersing agent fluid,
70 649 1602A escolhido, embora possam ser usados outros materiais marcadores e outros gases ou fluídos, para fins particulares.70 649 1602A, although other marking materials and other gases or fluids may be used for particular purposes.
Como é representado na Figura 2, está também associada com o gerador, uma válvula electronicamente controlada, que está interposta nas linhas de ar pressurizado 202 e 204 e que serve para abastecer a abertura 140 com ar pressurizado, a partir do tubo de comunicação 220, que por sua vez está ligado de modo apropriado, através do regulador 206 e do filtro 208, a uma fonte de ar pressurizado 210. As válvulas 260 são, numa concretização preferida, do tipo eléctrico, actuadas pneumaticamente, tal como as que são distribuídas pela Lee Company de Hestport, Connecticut. Está associada a cada tubo de tinta 130 uma linha de abastecimento de tinta 102 que se prolonga desde o tubo de comunicação 120, que por sua vez é alimentado, através da bomba de pressurização 114, do filtro 112 e das condutas associadas, a partir do reservatório de tinta 110. As condutas de tinta 104 e 106 abastecem o reservatório 110 com um excesso de tinta a partir do tubo de comunicação 120 e com tinta recolhida que é expelida pelo bico 132 para a calha de contenção 162, formando assim, numa concretização preferida, um dispositivo de recirculação de tinta. A estrutura 120 dos conjuntos, alongada e em forma de cunha, como é mostrado nas Figuras 2 e 8, é construída com uma série de entalhes ou ranhuras em forma de "V" 302, 304, espaçadas ao longo do seu comprimento (ver Figura 9) em pares precisamente opostos, ao longo do topo e da base da estrutura 110, em intervalos correspondendo as espaçamento desejado entre os tubos de tinta 130 e as aberturas 140. As condutas de ar 114 podem então ser colocadas dentro das ranhuras em forma de “V" 304 directamente opostas aos tubos de tinta 130 e ligadas ãs respectivas linhas de ar 202. Alinhando as ranhuras 302, com a intenção de acomodar as condutas de ar 114, e as correspondentes ranhuras 304, com a intenção de acomodar as condutas de ar 114, pode controlar-se mais facilmente o alinhamento da intersecção das correspondentes correntes de tinta e de ar, que é necessário para se obter uma fragmentação máxima da corrente de tinta. 0 prato 310 de posicionamento do tubo de tinta e o prato 320 de posicionamento -10- 70 649 1602Α da conduta de ar, são seguros ã estrutura 110 pelos parafusos 342, espaçados lateralmente, mantêm os tubos de tinta 130 e as condutas de ar 114 dentro das respsctivas ranhuras em forma de "V", Devido à natureza centralizadora das ranhuras em forma de "V" 302, 304 (quando comparada com outras possíveis conformações da secção transversal das ranhuras) não é necessário nenhuma técnica adicional desde que as ranhuras 302 e 304 tenham sido posicionadas directamente opostas umas às outras. Podem ser usados pinos de alinhamento 345 para garantirem um alinhamento correcto na montagem do prato de posicionamento com respeito à estrutura 10. 0 conjunto 100, compreendendo a estrutura 110 e as placas de posicionamento 310, 320, é convenientemente ligado, através do membro rigido 290 e dos parafusos de montagem 344, à superfície frontal do alojamento de válvula 200.As shown in Figure 2, there is also associated with the generator an electronically controlled valve which is interposed in the pressurized air lines 202 and 204 and which serves to supply the aperture 140 with pressurized air from the communication tube 220, which in turn is suitably connected through the regulator 206 and the filter 208 to a pressurized air source 210. The valves 260 are, in a preferred embodiment, of the pneumatically actuated electric type, such as those distributed by Lee Company of Hestport, Connecticut. There is associated with each ink tube 130 an ink supply line 102 extending from the communication tube 120, which in turn is fed through the pressurizing pump 114, the filter 112 and the associated conduits, from the ink reservoir 110. The ink conduits 104 and 106 supply the reservoir 110 with an excess of ink from the communication tube 120 and with collected ink that is expelled by the nozzle 132 into the containment channel 162, thus forming, in one embodiment an ink recirculation device. The elongate, wedge-shaped assembly 120 of the assemblies, as shown in Figures 2 and 8, is constructed with a series of "V" -shaped grooves or grooves. 302, 304, spaced along their length (see Figure 9) in precisely opposite pairs along the top and bottom of the frame 110, at intervals corresponding to the desired spacing between the ink tubes 130 and the apertures 140. The conduits of air 114 may then be disposed within the V- 304 directly opposing the ink tubes 130 and connected to respective air lines 202. By aligning the grooves 302 with the intention of accommodating the air ducts 114 and the corresponding grooves 304 in order to accommodate the air ducts 114, the alignment of the intersection of the corresponding ink and air streams which is required to achieve maximum ink stream fragmentation can be more easily controlled. The ink tube positioning plate 310 and the air duct positioning plate 320 are formed to be secured to the frame 110 by the laterally spaced screws 342, which hold the ink tubes 130 and the air ducts 114 within the V-shaped grooves, due to the centralizing nature of the " V " 302, 304 (as compared to other possible conformations of the cross-section of the grooves) no further technique is required since the grooves 302 and 304 have been positioned directly opposite each other. Alignment pins 345 may be used to ensure correct alignment in the positioning plate assembly with respect to the frame 10. The assembly 100, comprising the frame 110 and the positioning plates 310, 320, is conveniently connected through the rigid member 290 and the mounting screws 344, to the front surface of the valve housing 200.
Embora o ângulo mostrado entre os tubos de tinta 130 e as condutas de ar 114 esteja representado como sendo de aproximada-mente trinta graus, isto representa meramente uma concretização preferida. Ângulos menores que e maiores que o mostrado podem ser empregues vantajosamente sob certas condições, desde que a corrente de tinta pressurizada não seja enviada numa trajectória desde o bico 132 que, na ausência de um impulso de interactuação ou de uma corrente de gás, resultaria num contacto contínuo com o substrato. A conduta de ar 114 é af unilada de modo a que o ar a pressões de 413,4 kPa ou ma is possa ser transferido para uma abertura substituível 140 do orificio de descarga, a partir das linhas de abastecimento 202 (das quais duas estão representadas na Figura 3, meramente para indicar uma disposição sugerida para as linhas estreitamente adjacentes 202). A linha de abastecimento 202 está ligada ao colector de ar 220 (Figura 2) através de encaixes 214 na parede frontal 212 de alojamento da válvula 200. Numa concretização, as válvulas de ar 260 estão colocadas muito próximas dos acessórios 214 e podem ser dispostas num quadro de circuito pneumático análogo a uma carta de circuitos electrónicos. Este quadro de circuito pneumático ou "carta de válvulas" pode ser equipado com acessórios conjugados apropriadosAlthough the angle shown between the ink tubes 130 and the air ducts 114 is shown to be about thirty degrees, this is merely a preferred embodiment. Angles smaller than and greater than that shown may be advantageously employed under certain conditions, provided that the pressurized ink stream is not sent in a path from the nozzle 132 which, in the absence of an interaction pulse or a gas stream, would result in a continuous contact with the substrate. The air conduit 114 is flanged so that the air at pressures of 413.4 kPa or more can be transferred to a replaceable opening 140 of the discharge port from the supply lines 202 (two of which are shown in Figure 3, merely to indicate a suggested arrangement for the closely adjacent lines 202). The supply line 202 is connected to the air manifold 220 (Figure 2) through recesses 214 in the housing housing front wall 212 of the valve 200. In one embodiment, the air valves 260 are positioned very close to the fittings 214 and can be disposed in a Pneumatic circuit similar to a circuit board. This pneumatic circuit board or " valve chart " can be equipped with suitable
70 649 1602A -lide modo a que a carta de válvulas, na qual se colocou uma pluralidade de válvulas de ar individuais para controlarem individualmente uma pluralidade de geradores de pulverização individuais, pode ser simplesmente encaixada nos correspondentes acessórios 214, montados na parte interior da parede frontal 212. Em tal concretização, um número apropriado de válvulas 260 como representado na Figura 2 pode ser considerado individualmente montado numa tal carta de válvulas, com múltiplas cartas de válvulas montadas de um modo adjacente para proporcionar um controlo ao longo de todo o conjunto 100.70 649 1602A - so that the valve card, in which a plurality of individual air valves have been placed to individually control a plurality of individual spray generators, can simply be engaged with corresponding fittings 214, mounted on the inner part of the wall In such an embodiment, an appropriate number of valves 260 as shown in Figure 2 may be considered individually mounted on such a valve card with multiple valve charts mounted adjacently to provide control over the entire assembly 100 .
Associado com cada abertura 140 está uma parte envolvente ou circundante 142, através da qual se pode prolongar por meio de uma abertura circundante 144, o bico 132. A parte circundante 142 tende a manter a elevada velocidade do jacto de meio de dispersão, formado pela abertura 140 e para dirigir o jacto na direcção do substrato. A operação sem a parte circundante 142 ou uma parte envolvente similar resultaria num processo que geraria uma nuvem ou névoa indesejada de tinta que seria difícil de controlar em termos de localização, grau de mistura das pulverizações adjacentes, etc„ = O bico 132, alimentado com tinta levemente pressurizada, através da linha de abastecimento 102 e do colector 120 de abastecimento de tinta, está associado ao tubo 130 que se ajusta dentro da ranhura em forma de "V" 302 da cunha 110. A posição relativa do bico dentro da parte circundante 142, pode ser ajustada, como é mostrado nas Figuras 5 e 6, movendo o tubo 130 dentro da ranhura 302 e fixando o tubo 130 na posição desejada por meio de um conjunto de parafusos 340. Verificou-se que este ajustamento altera o carácter da pulverização por alteração da distância radial desde o eixo do jacto de ar que emerge da abertura 140, e portanto alterando o carácter (por exemplo, velocidade, pressão, etc.) da região dentro do jacto de ar na qual a tinta é expelida a partir dos limites protegidos do bico 132. Embora seja possível o posicionamento do bico 132 substancialmente acima do eixo da abertura 140, é preferível que o Pico 132 esteja posicionado dentro da parte circundante 142. Numa -12-Associated with each aperture 140 is a surrounding or surrounding part 142, through which the nozzle 132 extends through a surrounding aperture 144. The surrounding portion 142 tends to maintain the high velocity of the dispersion medium jet formed by the aperture 140 and to direct the jet towards the substrate. Operation without the surrounding portion 142 or a similar surrounding portion would result in a process that would generate an unwanted cloud or mist of paint which would be difficult to control in terms of location, degree of mixing of the adjacent sprays, etc. The nozzle 132, fed with pressurized ink through the supply line 102 and the ink supply manifold 120 is associated with the tube 130 which fits within the " V " 302 of the wedge 110. The relative position of the nozzle within the surrounding portion 142 may be adjusted as shown in Figures 5 and 6 by moving the tube 130 into the groove 302 and securing the tube 130 in the desired position by means of a set It has been found that this adjustment alters the nature of the spray by altering the radial distance from the axis of the air jet emerging from the aperture 140, and thereby altering the character (e.g. speed, pressure, etc.) of the region within the air jet in which the paint is expelled from the protected edges of the nozzle 132. While positioning the nozzle 132 substantially above the axis of the aperture 140 is preferred, it is preferred that the Peak 132 is positioned within the surrounding portion 142 In one embodiment,
70 649 1602A concretizaçao, particularmente preferida, a parte do bico 132 está posicionada a uma distância radial muito curta do eixo da abertura 140, de tal modo que, sempre que a corrente de gás associada com a abertura 140 é activada, o líquido que sai do bico 132 é imediatamente influenciado pelo jacto e não tem a oportunidade de formar uma corrente definida e coerente, excepto durante as interrupções no fluxo de gás da abertura 140.Particularly preferred embodiment, the nozzle part 132 is positioned at a very short radial distance from the axis of the aperture 140, such that, whenever the gas stream associated with the aperture 140 is activated, the liquid leaving of the nozzle 132 is immediately influenced by the jet and does not have the opportunity to form a defined and coherent current, except during interruptions in the gas flow of the aperture 140.
Perpendicular ao eixo longitudinal do bico de tinta 132 e, na concretização mostrada nas Figuras, geralmente situada opostamente à abertura 140 e paralela ao conjunto 100, existe um lábio de desvio ou superfície 160= A superfície 160 é montada de tal modo que a tinta que sai do bico 132 formará, na ausência de uma corrente de a· perturbadora a partir da abertura 140, uma corrente aue percorre uma trajectória que termina na superfície de desvio 160 e Flui para uma calha de contenção associada 162, A tinta pode ser bombeada, a partir da calha 162, através do tanque de tinta 164 e da conduta 106, de volta ao reservatório de tinta 110 para ser usada de novo, ou pode ser bombeada para um reservatório de desperdícios adequado. Ma concretização preferida mostrada, a superfície 160 pode ser montada dentro da calha 162 e prolongar-se para cima a partir daí, e é, de preferência, montada através de meios de ajustamento adequados de desenho convencional de tal modo que o grau a que a superfície 160 se prolonga para, ou além do percurso da corrente de tinta, bem como o espaçamento relativo e o alinhamento da superfície 160 em relação à pluralidade de bicos 132 e de superfícies circundantes 142 no conjunto 100, pode ser ajustado. É possível que a superfície 160 seja relativamente rígida ou pode ser uma lâmina flexível e relativamente fina a que é dada rigidez, apertando cada extremidade de lâmina e aplicando uma tensão apropriada ao longo do comprimento da lâmina.Perpendicular to the longitudinal axis of the ink nozzle 132 and, in the embodiment shown in the Figures, generally located opposite the aperture 140 and parallel to the assembly 100, there is a deflecting lip or surface 160. The surface 160 is mounted in such a way that the ink out of the nozzle 132 will, in the absence of a disturbing current from the aperture 140, form a stream which traverses a path terminating in the bias surface 160 and flows into an associated containment chute 162. The ink may be pumped, from the trough 162, through the ink tank 164 and the conduit 106, back into the ink reservoir 110 for reuse, or may be pumped into a suitable waste reservoir. In the preferred embodiment shown, the surface 160 may be mounted within the chute 162 and extend upwardly therefrom, and is preferably mounted by suitable conventional design adjusting means such that the degree to which the surface surface 160 extends to or beyond the course of the ink stream as well as the relative spacing and alignment of the surface 160 relative to the plurality of nozzles 132 and surrounding surfaces 142 in the assembly 100 can be adjusted. It is possible that the surface 160 is relatively stiff or may be a flexible and relatively thin blade to which stiffness is given by squeezing each blade end and applying appropriate tension along the length of the blade.
Em operação, a corrente contínua de tinta líquida tende a produzir algumas gotículas, que são substancialmente maiores que a névoa fina vulgarmente associada a um processo de atomização como o que é empregue aqui. Para os fins em vista, o termo "fragmentação microscópica" será usado para descrever o processo -13-In operation, the liquid ink continuous stream tends to produce some droplets, which are substantially larger than the fine mist commonly associated with an atomization process such as is employed herein. For the purposes in view, the term " microscopic fragmentation " will be used to describe the process-
70 649 1602A pelo qual a tinta liquida é fragmentada numa névoa relativamente fina, isto é, em que o diâmetro médio da gotícula é geral e substancialmente mais pequeno que 0,1 ou 0,2 milímetros. A expressão "fragmentação macroscópica" será usado para descrever o processo em que a tinta líquida é fragmentada em gotículas possuindo um diâmetro médio na ordem de cerca de 0,1 ou 0,2 milímetros, ou maior.70 649 1602A whereby the liquid ink is fragmented into a relatively fine mist, i.e. wherein the average droplet diameter is generally and substantially smaller than 0.1 or 0.2 millimeters. The " macroscopic fragmentation " will be used to describe the process wherein the liquid paint is fragmented into droplets having an average diameter in the order of about 0.1 or 0.2 millimeters, or greater.
Crê-se que quando uma corrente continua de tinta é interrompida pela corrente de avanço do ar, a corrente de tinta é atomizada na zona de corrente directamente em linha com a frente de onda de avanço do ar pressurizado, resultando na fragmentação microscópica da tinta. A parte da corrente de tinta imediatamente acima ou abaixo desta região em linha permanece coerente, mas tende a ser arrastada na periferia da corrente de ar que passa s tende a ssparar-se em gotículas relativamente grandes e em borrões de tinta de forma irregular (isto é, sofre a fragmentação macroscópica) que são impelidas na dirseção do substrato.It is believed that when a continuous stream of ink is interrupted by the air advance current, the ink stream is atomized in the current zone directly in line with the forward wave front of the pressurized air, resulting in the microscopic fragmentation of the ink. The portion of the ink stream immediately above or below this in-line region remains coherent, but tends to be entrained at the periphery of the air stream passing through it tends to break into relatively large droplets and uneven ink smears is, undergoes macroscopic fragmentation) which are impelled in the substrate die.
Onde a corrente de tinta sofre um impacto perpendicular pela corrente de ar, dá-se a fragmentação microscópica e uma névoa relativamente fina é gerada e impelida na direcção do substrato. Na configuração do dispositivo mostrado nas Figuras, uma parte desta névoa embate usualmente no lábio de desvio 160 e coalesce aí como tinta líquida. Suando a corrente de ar chega á zona do lábio de desvio, uma parte da corrente de ar tende a colidir na parte interior do lábio e tende a empurrar alguma tinta que possa lá estar, quer como resultado da névoa coalescente quer por ter sido o alvo da corrente interrompida de tinta, para longe da zona de colisão. Alguma tinta é impelida para baixo para uma calha de recolha 162, mas alguma é impelida para cima, na direcção da aresta da superfície de desvio 160, e é finalmente impelida por cima da aresta e ê levada pela corrente de ar em direcção ao substrato, na forma de gotículas grandes e de borrões de forma irregular (isto é, produtos da fragmentação macroscópica).Where the paint stream takes a perpendicular impact through the air stream, microscopic fragmentation occurs and a relatively fine mist is generated and propelled towards the substrate. In the configuration of the device shown in the Figures, a part of this mist usually strikes the bias lip 160 and coalesces therein as liquid paint. As the air stream reaches the diverting lip zone, a portion of the air stream tends to collide on the inside of the lip and tends to push some paint that may be there, either as a result of the coalescing mist or because it was the target of the interrupted ink stream, away from the collision zone. Some ink is pushed down to a collection chute 162, but some is pushed upwardly towards the edge of the shifting surface 160, and is finally pushed over the edge and is drawn by the stream of air towards the substrate, in the form of large droplets and irregularly shaped blots (i.e. products of macroscopic fragmentation).
Detalhes do processo e a operação do dispositivo podem ser melhor descritos com referência às Figuras 2 a 7. -14-Details of the process and operation of the device may be better described with reference to Figures 2 to 7.
70 649 1602A70 649 1602A
As válvulas 260 associadas com as linhas de abastecimento de ar 202 evitam que o ar passe através do orifício de descarga 140. Como resultado, a tinta pode fluir a partir do bico 132 para a superfície de desvio 160 sem interrupção, como mostrado nas Figuras 3 e 4, onde é dissipada e recolhida numa calha de contenção 162 e no tanque de gotejamento 164, e finalmente, bombeada de volta para o colector de abastecimento de tinta 120 numa forma pressurizada ou é rejeitada.The valves 260 associated with the air supply lines 202 prevent air from passing through the discharge port 140. As a result, the ink can flow from the nozzle 132 to the bypass surface 160 without interruption as shown in Figures 3 and 4, where it is dissipated and collected in a containment chute 162 and in the drip tank 164, and finally pumped back to the ink supply manifold 120 in a pressurized form or is discarded.
As Figuras 5 e 6 representam o aplicador de tinta em operação em que são alimentados à abertura 140 impulsos de ar, gerados pela rápida actuação e desactuação das válvulas 260. Como representado na Figura 5, o ar pressurizado que entra no furo 114 e passa através da abertura 140, forma um jacto que interactua com a tinta que flui normalmente numa corrente continua e ininterrupta, desde a extremidade do bico 132 para um lado em frente da superfície de desvio 160. Na concretização preferida mostrada, a extremidade do bico 132 é posicionada dentro da zona ocupada pelo jacto, de tal modo que a. tinta é influenciada imediatamente á medida que sai do bico 132. Esta posição tende a suprimir a formação de borrões, manchas e pingos relativamente grandes associados à fragmentação macroscópica, e tende a aumentar a formação da névoa fina associada à fragmentação microscópicaFigures 5 and 6 depict the in-use ink dispenser in which 140 air pulses generated by the rapid actuation and decoupling of valves 260 are fed into the aperture 260. As shown in Figure 5, the pressurized air entering the bore 114 and passes through of the aperture 140 forms a jet that interacts with the ink flowing normally in a continuous and uninterrupted stream from the tip end 132 to one side in front of the bias surface 160. In the preferred embodiment shown, the tip end 132 is positioned within the area occupied by the jet, in such a way that a. ink is influenced immediately as it exits the nozzle 132. This position tends to suppress the formation of relatively large smudges, spots and drips associated with macroscopic fragmentation, and tends to increase the formation of the fine mist associated with microscopic fragmentation
Como resultado da interacção da corrente de tinta de relativa baixa pressão (tipicamente de cerca de 1,38 a cerca de 27,56 kPa) com a corrente ou jacto de ar de relativa alta pressão (tipicamente de cerca de 34,47 a cerca de 413,4 kPa) dentro ou em frente da parte circundante 142, a corrente de tinta é drasticamente separada, e é usualmente transformada num chuveiro de gotícuias divergentes. Numa concretização preferida a razão entre a pressão do material dispersor e a pressão do material marcador, geralmente cairá dentro de uma gama de cerca de 5 a cerca de 60 , mas pode cair fora desta gama sob certas condições. Por exemplo se forem usados materiais marcadores de alta viscosidade, podem ser desejadas pressões de material dispersante mais elevadas do que o habitual, provocando que a -15-As a result of the interaction of the relatively low pressure paint stream (typically about 1.38 to about 27.56 kPa) with the relatively high pressure stream or jet (typically about 34.47 to about 413.4 kPa) in or in front of the surrounding part 142, the ink stream is dramatically separated, and is usually transformed into a shower of divergent droplets. In a preferred embodiment the ratio of the pressure of the dispersing material to the pressure of the marker material will generally fall within the range of about 5 to about 60, but may fall outside this range under certain conditions. For example if high viscosity marker materials are used, higher dispersion pressures than usual may be desired,
70 649 16G2A dita razão excede BQ.70 649 16G2A said ratio exceeds BQ.
Uma variedade de diferentes tamanhos de gotículas são produzidas, que são geralmente impelidas na direcção da superfície da banda de substrato móvel 10, que tipicamente pode estar posicionada de cerca de 2,54 a cerca de 33 cm dos bicos 132, Variando as pressões respectivas das correntes de tinta e de ar, a viscosidade da tinta, o grau a que o bico 132 sobressai através do orifício de descarga circundante 144 ss introduzir na corrente de ar ou no jacto que flui da abertura 140, bem como outros factores (por exemplo, o grau a que o lábio de contenção é feito prolongar-se para a zona na qual a tinta pulverizada é gerada, a distância entre o bico 132 e a superfície de desvio 160, e a distância entre o bico 132 e o substrato 10), pode ser gerada uma grande variedade de produtos comerciais visualmente atractivos de uma forma reprodutível. 0 espaçamento adjacente dos bicos individuais 132 e das aberturas 140, compreendendo uma pluralidade de geradores de pulverização espaçados ao longo do eixo longitudinal do conjunto 100, é geralmente fixado para um dado dispositivo de maneira a manter um alinhamento próprio, Este espaçamento é de preferência tal que, para uma dada distância do bico ao substrato, os padrões de pulverização de geradores de pulverização imediatamente adjacentes tenham trajectórias substancialmente sobrepostas, permitindo a sobreposição e mistura dos padrões de pulverização através de percentagens relativamente grandes do percurso de pulverização entre os bicos 132 e a superfície do substrato 10, como representado na Figura 7. Numa concretização preferida, o ângulo compreendido do padrão de pulverização pode ser da ordem de cerca de 25 a cerca de 50 graus, o espaçamento adjacente pode ser de cerca de 0,762 a cerca de 1,524 cm, e a distância do bico ao substrato pode ser de cerca de 5,09 a cerca de 20,32 cm; sob tais condições, a sobreposição e mistura da pulverização gerada não apenas de bicos 132 imediatamente adjacentes, mas de bicos 132 espaçadas entre si de dois ou mais bicos, tem sido observada. Crê-se que tal mistura e sobreposição substancial dos padrões de pulverização individuais enquanto as goticulas pulverizadas se -16-A variety of different droplet sizes are produced, which are generally impelled towards the surface of the movable substrate web 10, which typically can be positioned from about 2.54 to about 33 cm from the nozzles 132, Varying the respective pressures of the ink and air streams, the viscosity of the ink, the degree to which the nozzle 132 protrudes through the surrounding discharge orifice 144 is introduced into the stream of air or jet flowing from the aperture 140, as well as other factors (e.g., the extent to which the containment lip is extended to the zone in which the spray paint is generated, the distance between the nozzle 132 and the bias surface 160, and the distance between the nozzle 132 and the substrate 10, a wide variety of visually attractive commercial products can be generated in a reproducible manner. The adjacent spacing of the individual nozzles 132 and the apertures 140, comprising a plurality of spray generators spaced along the longitudinal axis of the assembly 100, is generally secured to a given device so as to maintain a proper alignment. Such spacing is preferably such that, for a given distance from the nozzle to the substrate, the spray patterns of immediately adjacent spray generators have substantially overlapping paths, allowing overlapping and mixing of the spray patterns through relatively large percentages of the spray path between the nozzles 132 and surface of the substrate 10 as shown in Figure 7. In a preferred embodiment the included angle of the spray pattern may be in the range of about 25 to about 50 degrees, the adjacent spacing may be from about 0.762 to about 1.524 cm , and the distance from the nozzle to the substrate may be about 5.09 to about 20.32 cm; under such conditions, the overlapping and mixing of the spray generated not only with immediately adjacent nozzles 132 but with nozzles 132 spaced apart from each other by two or more nozzles has been observed. Such mixing and substantial overlapping of the individual spray patterns is believed to be while the spray droplets are dispersed,
70 649 1602A fflovem na direcção do substrato contribui grandemente para a mistura e difusão que caracteriza o produto de "padrão difuso".70 649 1602A fflovem in the direction of the substrate contributes greatly to the mixing and diffusion which characterizes the diffuse pattern product ".
Numa concretização preferida, as válvulas 260 que controlam o fluxo de ar para a abertura 140, são actuadas por meios de controlo por computador, indicados na Figura 2 como 270, que permitem que cada uma das correntes de tinta individuais seja interrompida selectivamente, em resposta ao padrão de dados fornecidos exteriormente, proporcionando por esse meio a capacidade de reproduzir padrões complexos. 0 controlo por computador pode também ser usado para acomodar variações na captação da tinta ou nos requisitos de deposição da tinta, entre diferentes tipos de substratos, bem como variações na velocidade do substrato, à medida que este é arrastado através do dispositivo. Isto pode ser alcançado de uma maneira similar à que foi descrita nas patentes americanas nQs. 3 894 413; 3 969 779; ou 4 033 154.In a preferred embodiment, the air flow control valves 260 for the aperture 140 are actuated by computer control means, indicated in Figure 2 as 270, which allow each of the individual ink streams to be selectively interrupted in response to the externally provided pattern of data, thereby providing the ability to reproduce complex patterns. Computer control may also be used to accommodate variations in ink pickup or ink deposition requirements between different types of substrates as well as variations in the speed of the substrate as it is drawn through the device. This can be achieved in a manner similar to that described in U.S. Pat. 3,844,413; 3,969,769; or 4,033,154.
Como aí estabelecido, um codificador digital de movimento rotativo, não mostrado nessas Figuras, está associado com o movimento do substrato através da estrutura 20. Isto proporciona um sinal correspondente ao percurso linear do substrato 10, que pode então ser usado para medir uma quantidade de tinta predeterminada, num comprimento fixo da zona do substrato, de uma maneira reprodutível.As established therein, a digital rotary motion encoder, not shown in these Figures, is associated with the movement of the substrate through the structure 20. This provides a signal corresponding to the linear path of the substrate 10, which can then be used to measure an amount of predetermined ink, at a fixed length of the substrate region, in a reproducible manner.
Para fins de explicação, pode ser definido um tempo de ciclo T como aquele período de tempo que corresponde ao tempo necessário para o substrato percorrer qualquer pequena distância, representando o limite do detalhe de padrão desejado, na direcção do percurso do substrato, isto é, 0,254 cm. Para uma velocidade do substrato de 1,524 m por minuto, 0,254 cm do percurso do substrato corresponde a 100 milissegundos. Portanto, no caso em que 0,254 cm é escolhido como nível mínimo de detalhe do padrão desejado ao longo do comprimento da banda, e em que a velocidade da banda é de 1,524 m por minuto, o ciclo de tempo T será ajustado a 100 milissegundos. Este ciclo de tempo T não representa apenas o intervalo de tempo necessário para que a banda avance 0,254 cm, mas também representa o intervalo de tempo -17- /.·νFor explanation purposes, a cycle time T may be defined as that period of time which corresponds to the time required for the substrate to travel any short distance, representing the boundary of the desired pattern detail, in the direction of the substrate path, that is, 0.254 cm. For a substrate speed of 1.524 m per minute, 0.254 cm of the substrate path is 100 milliseconds. Therefore, in the case where 0.254 cm is chosen as the minimum level of detail of the desired pattern along the length of the web, and where the web speed is 1.524 m per minute, the time cycle T will be set to 100 milliseconds. This time cycle T does not only represent the time interval necessary for the band to advance 0.254 cm, but also represents the time interval -17- /.·ν
70 649 1602A entre o inicio de ura impulso de ar (e, portanto, da pulverização da tinta) e a iniciação do seguinte impulso de ar. A duração desejada de cada impulso de ar dentro de cada ciclo de 100 milissegundos, e portanto a duração da pulverização dirigida para o substrato, pode ser determinada considerando a quantidade de tinta captada ou os requisitos de depositação de tinta ditados pela natureza da tinta e pelo substrato usado. O papel dos dados de padrão, que podem ser fornecidos por via de um disco magnético ou outros meios, é de especificar, por comando de padrão, o número requerido de ciclos individuais de 100 milissegundos, nos quais o abastecimento de ar para cada um dos geradores de pulverização será actuado, de modo a formar os conjuntos necessários de gotículas de tinta, necessários para gerarem o padrão requerido, ou para cobrirem a zona apropriada do substrato com a quantidade de tinta adequada. 0 efeito global é a geração de uma série de gotículas pulverizadas discretas ou nuvens, emanando de cada gerador de pulverização, onds o tamanho ds nuvem individual e o espaçamento entre grupos de nuvens é determinado pelo padrão de dados, pela natureza da tinta e do substrato, etc., Adaptando esta aproximação de pulverização simples por ciclo/múltiplos ciclos por comando de padrão, as variações na velocidade do substrato podem ser complstamente ignoradas, dado que a tinta está a ser medida no substrato, em resposta ao verdadeiro movimento da banda, e não em resposta a uma velocidade assumida de banda de substrato ou à passagem de um intervalo de tempo arbitrário.70 649 1602A between the initiation of an air pulse (and hence the spray of the ink) and the initiation of the following air pulse. The desired duration of each air pulse within each 100 millisecond cycle, and therefore the duration of spray directed to the substrate, can be determined by considering the amount of ink collected or the ink deposition requirements dictated by the nature of the ink and substrate used. The role of standard data, which can be supplied via a magnetic disk or other means, is to specify, by default command, the required number of individual cycles of 100 milliseconds, in which the supply of air for each of the spray generators will be actuated so as to form the necessary sets of ink droplets necessary to generate the required pattern or to cover the appropriate zone of the substrate with the proper amount of paint. The overall effect is to generate a series of discrete spray droplets or clouds emanating from each spray generator on the individual cloud size and the spacing between cloud groups is determined by the data pattern, by the nature of the ink and the substrate , etc. By adapting this single spray approximation per cycle / multiple cycles per pattern command, variations in substrate speed can be completely ignored, since the ink is being measured in the substrate, in response to the true movement of the web, and not in response to an assumed substrate band speed or at the passage of an arbitrary time interval.
No exemplo atrás mencionado, os requisitos de captação de tinta assumidos, requerem que a tinta seja aplicada durante 20 milissegundos em cada ciclo de 100 milissegundos. Portanto, o abastecimento de ar associado com cada gerador de pulverização ao longo do conjunto 100 necessário para tingir com padrão nesse tempo, pode ser ligado durante 20 milissegundos e desligado durante 80 milissegundos, depois ligado durante 20 milissegundos. etc., formando dese modo impulsos de gotículas pulverizadas de um tamanho uniforme (isto é, o tamanho gerado por um impulso de ar de 20 milissegundos) em intervalos de 100 milissegundos, até que -18- 70 649 1602Α o número de ciclos de ligado /desligado imposto pelo padrão de dados para um gerador de pulverização especifico, tenha ocorrido. Se o substrato for agora abrandado para metade da sua velocidade anterior, o tempo gasto pela banda para avançar 0,254 cm é agora duplo, duplicando portanto o tempo de ciclo T, 0 "tempo de permanência" do substrato em frente dos geradores de pulverização é agora duplo do seu valor anterior. No entanto, a razão à qual a tinta é aplicada pelos geradores individuais de pulverização, quando o abastecimento de ar é ligado, é constante, Se a mesma quantidade de tinta deve ser aplicada dentro de uma extensão de 0,254 cm de substrato como antes, o lapso de tempo durante o qual o abastecimento de ar está ligado permanece no seu nivel previamente determinado, isto é, 20 mi1issegundos; no entanto, o tempo em que está desligado, pode prolongar-se para proporcionar um tempo de ciclo global igual ao novo tempo tomado pelo substrato para avançar 0,254 cm. Neste exemplo, portanto, abrandando a velocidade do substrato para metade do seu valor anterior, provoca que o controlo por computador atrás mencionado gere impulsos de gotículas pulverizadas do mesmo tamanho que anteriormente, mas em intervalos de 200 milissegundos.In the above example, the ink pickup requirements assumed require the ink to be applied for 20 milliseconds in each 100 millisecond cycle. Therefore, the air supply associated with each spray generator over set 100 required to dye to pattern at that time can be turned on for 20 milliseconds and off for 80 milliseconds, then turned on for 20 milliseconds. etc. to form pulses of pulverized droplets of uniform size (i.e., the size generated by an air pulse of 20 milliseconds) at intervals of 100 milliseconds, until the number of cycles of bonding / off imposed by the data standard for a specific spray generator, has occurred. If the substrate is now slowed to half its previous speed, the time spent by the web to advance 0.254 cm is now double, thus doubling the cycle time T, 0 " dwell time " of the substrate in front of the spray generators is now double its previous value. However, the ratio at which the paint is applied by the individual spray generators when the air supply is turned on is constant. If the same amount of paint is to be applied within a 0.254 cm extension of substrate as before, the the time lag during which the air supply is switched on remains at its predetermined level, i.e., 20 milliseconds; however, the time it is off may be extended to provide a global cycle time equal to the new time taken by the substrate to advance 0.254 cm. In this example, therefore, slowing the substrate velocity to half its previous value causes the aforementioned computer control to generate pulses of pulverized droplets of the same size as before, but at intervals of 200 milliseconds.
Monitorizando constantemente as pequenas variações inevitáveis no percurso da banda, e usando tais variações para modificar levemente o tempo em qus está desligado o abastecimento de ar, podem ssr alcançados produtos e uniformidade de padrão de alta qualidade. Devido a certas restrições relacionadas com o tempo de resposta de válvula, etc., ê recomendado que a velocidade da banda não seja aumentada (decrescendo assim também o tempo em que está desligado) até o ponto onde o tempo em que está desligado é tão breve que a válvula que controla o fluxo de ar não pode ser comutada de ligada para desligada e novamente para ligada, dentro do tempo destinado de ciclo, Têm sido usadas tintas ou outros materiais marcadores possuindo uma grande variedade de características de fluxo, em termos gerais, os líquidos de alta viscosidade tendem a aumentar o grau de fragmentação macroscópica que ocorre, enquanto que os líquidos de baixa viscosidade tendem a aumentar o grau de -19-By constantly monitoring the small inevitable variations in the path of the band, and using such variations to slightly modify the time when the air supply is turned off, high quality products and pattern uniformity can be achieved. Due to certain restrictions related to valve response time, etc., it is recommended that the band speed is not increased (thus decreasing the time it is switched off) to the point where the time it is turned off is so short that the valve controlling the air flow can not be switched from on to off and back on to within the intended cycle time. Inks or other marker materials having a wide variety of flow characteristics have been used in general terms, high viscosity liquids tend to increase the degree of macroscopic fragmentation that occurs, whereas low viscosity liquids tend to increase the degree of -19-
70 649 1602 A fragmentação microscópica desejado. Têm sido usados vários espessantes, agentes tixo trópicos, modificadores de tensão superficial e afins, com resultados interessantes. Por exemplo, o uso de agentes tal como goma ds guar, que faz com que a tinta líquida fique "pegajosa", origina que o padrão de tinta resultante no substrato contenha um elemento de padrão aleatório de segmento linear que se parece,em algumas zonas, com uma teia de aranha, e que contém bolhas, ou nódulos de tinta de forma irregular, posicionados com vários intervalos, ao longo do comprimento dos segmentos lineares. O processo e dispositivo aqui descrito tem sido usado para tingir com padrão ou colorir uma variedade de substratos texteis comercialmente disponíveis e tem resultado em muitos efeitos visuais distintos. Os seguintes exemplos ilustrativos pretendem ser apenas representativos, e não pretendem ser de alguma forma limitativos. EXEMPLO 170 649 1602 The desired microscopic fragmentation. Various thickeners, trichotonic agents, surface tension modifiers and the like have been used with interesting results. For example, the use of agents such as guar gum, which makes the liquid paint "sticky", causes the resulting ink pattern in the substrate to contain a random segment element of linear segment which resembles, in some zones with a spider web and containing blisters or irregularly shaped ink nodes positioned at various intervals along the length of the linear segments. The process and device described herein has been used to dye or color a variety of commercially available textile substrates and has resulted in many distinct visual effects. The following illustrative examples are intended to be representative only, and are not intended to be limiting in any way. EXAMPLE 1
Um tecido tricotado de poliéster a 100¾ possuindo 16 cordões por 2,54 e 34 carreiras por 2,54 metros e um peso de aproximada-mente 0,617 quilograma por 1,5 m de largura foi revestido por detrás com um látex adesivo SBR e seco. 0 tecido foi fixado com calor, tingido a jacto e novamente revestido por detrás. A face do tecido foi então escovada. A banda de tecido resultante foi então tratada, usando um dispositivo similar ao representado nas Figuras 1 e 2, a uma velocidade de tecido de 5,49 m por minuto. 0 bico 132 foi ajustado dentro da parte circundante 132 geralmsnte como mostrado na Figura 6. Foram usadas três tintas diferentes durante o tratamento simples. A solução líquida foi feita adicionando goma Kelzan (comercializada pela Kelco Corp, de San Diego, Califórnia) a uma solução líquida contendo a tinta dispersa para ajustar & viscosidade a cerca de 550 centipoise. Adicionou-se ácido acético para se obter um pH de cerca de 4,5, e um agente antiespuma.A 100Âμ polyester knitted fabric having 16 strands per 2.54 and 34 rows per 2.54 meters and a weight of about 0.617 kilograms per 1.5 m wide was coated from behind with an SBR adhesive latex and dried. The fabric was heat-sealed, jet-dyed and again coated from behind. The fabric face was then brushed. The resulting tissue web was then treated using a device similar to that shown in Figures 1 and 2 at a fabric speed of 5.49 m per minute. The nozzle 132 was fitted within the surrounding portion 132 generally as shown in Figure 6. Three different inks were used during the single treatment. The liquid solution was made by adding Kelzan gum (marketed by Kelco Corp, of San Diego, California) to a liquid solution containing the dispersed paint to adjust & viscosity at about 550 centipoise. Acetic acid was added to give a pH of about 4.5, and an antifoaming agent.
Um codificador digital de movimento rotativo, associado com um dos rolos principais de transporte na estrutura 20, produz um -20- 70 649 1602Α sinal para o computador de controlo 270 a cada 1 cm de movimento linear da banda de tecido, 0 caudal de solução liquida para cada um dos bicos 132 foi de cerca de 30 g por minuto; cada bico, lateralmente espaçado ao longo do conjunto a intervalos de 1 cm, tem uma extremidade de diâmetro interior de 0,0508 cm, 0 computador central 270, a cada sinal do codificador, dispara um impulso de ar a 241,15 kPa através de aberturas apropriadas 140 por um período de 10 milissegundos. 0 padrão seleccionado produziu uma série de impressões, formando as linhas em sobreposição um padrão em losango. A estrutura 20 foi movida periodicamente durante a operação para proporcionar um espaçamento entre o conjunto e o tecido que varia, de cerca de 2,54 cm a cerca de 25,4 cm. Os padrões resultantes são mostrados nas Figuras 10 a 14 e resultam de espaçamentos de aproximadamente 2,54 cm, 7,62 cm, 12,7 cm, 17,8 cm e 25,4 cm, respectivamente. 0 tecido padronizado resultante foi fixado com calor para secar e fixar as tintas. Como pode ser visto, o padrão distinto no entanto de certo modo "confuso" da Figura 10 começa a ser progressivamente mais intensamente difuso nas Figuras 11 e 12, até ser mesmo nebuloso na Figura 13 e em grande parte indescernivel na Figura 14. Em cada uma das Figuras, no entanto, são evidentes as pequenas manchas ou pintas resultantes de fragmentação microscópica e vão-se tornando cada vez mais uniformemente distribuídas ã medida que a distância do conjunto ao tecido vai aumentando. EXEMPLO 2A rotary motion digital encoder associated with one of the main transport rollers in the frame 20 produces a signal 70 to the control computer 270 every 1 cm of linear movement of the tissue web, the flow rate of the solution liquid for each of the nozzles 132 was about 30 g per minute; each nozzle, laterally spaced along the assembly at 1 cm intervals, has an inner diameter end of 0.0508 cm, the central computer 270, at each encoder signal, triggers an air pulse at 241.15 kPa through apertures 140 over a period of 10 milliseconds. The selected pattern produced a series of impressions, the lines overlapping a diamond pattern. The structure 20 has been moved periodically during operation to provide a spacing between the assembly and the fabric ranging from about 2.54 cm to about 25.4 cm. The resulting patterns are shown in Figures 10 to 14 and result from spacings of approximately 2.54 cm, 7.62 cm, 12.7 cm, 17.8 cm and 25.4 cm, respectively. The resulting standardized fabric was heat set to dry and set the inks. As can be seen, the distinct pattern however in a certain way " confusing " of Figure 10 begins to be progressively more intensely diffuse in Figures 11 and 12 until it is nebulous in Figure 13 and largely undetectable in Figure 14. In each of the Figures, however, small spots or specks resulting from microscopic fragmentation and will become increasingly evenly distributed as the distance from the assembly to the tissue increases. EXAMPLE 2
Um pano tecido plano 100¾ poliéster possuindo uma construção acabada de 98 urdiduras e 53 fios de encimento e um peso acabado de 0,217 kg foi limpo de óleo, tingido a jacto, como tecido preparado para impressão e fixado com calor. 0 tecido foi tratado como no Exemplo 1, excepto num pormenor, foi usada tinta preta e azul s o espaçamento do conjunto ao tecido foi fixado a 27,9 cm, 0 tecido resultante foi aquecido para secar e fixar a tinta, e é mostrado na fotografia da Figura 15. A corrente de tinta, sujeita a fragmentação macroscópica, produziu no tecido um padrão de aparência aleatória de manchas, pintas ou bolhas, de forma e -21-A 100¾ polyester flat woven cloth having a finished 98 warp and 53 roll yarn construction and a finished weight of 0.217 kg was jet-dye-wiped oil as fabric prepared for printing and heat set. The fabric was treated as in Example 1, except in one detail, black and blue ink was used, the spacing of the assembly to the fabric was fixed at 27.9 cm, the resulting fabric was heated to dry and fix the ink, and is shown in the photograph of Figure 15. The ink stream, subject to macroscopic fragmentation, produced in the fabric a random-appearance pattern of spots, spots or bubbles,
70 649 1602A tamanho irregulares. Ê possível que os processo dos exemplos 1 e 2 sejam realizados usando cores múltiplas, quer durante o processo inicial, quer nas subsequentes repetições do processo usando o mesmo tecido. É ainda possível que outras construções de tecido e de tratamentos da face (isto é, tecidos de felpa, tecidos de veludo, tecidos não tecidos, etc.) podem ssr tratados, vantajosamente, usando este invento.70 649 1602A Irregular size. It is possible that the processes of Examples 1 and 2 are carried out using multiple colors, either during the initial process or in subsequent process repeats using the same fabric. It is still possible that other fabric constructions and face treatments (i.e., plush fabrics, velvet fabrics, nonwoven fabrics, etc.) may advantageously be treated using this invention.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PT9341090A PT93410A (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Device and process for spray dyeing movable substrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PT9341090A PT93410A (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Device and process for spray dyeing movable substrates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PT93410A true PT93410A (en) | 1991-10-31 |
Family
ID=20084686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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PT9341090A PT93410A (en) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | Device and process for spray dyeing movable substrates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PT (1) | PT93410A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109876978A (en) * | 2018-12-29 | 2019-06-14 | 金华八达集团有限公司科技信息分公司 | A kind of anti-block cable spray equipment |
-
1990
- 1990-03-12 PT PT9341090A patent/PT93410A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109876978A (en) * | 2018-12-29 | 2019-06-14 | 金华八达集团有限公司科技信息分公司 | A kind of anti-block cable spray equipment |
CN109876978B (en) * | 2018-12-29 | 2020-10-20 | 金华八达集团有限公司科技信息分公司 | Prevent blockking up cable spraying device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 19910206 |
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FC3A | Refusal |
Effective date: 19960103 |