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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Applizieren eines Pulvers, insbesondere eines Klebers, auf ein flächenförmiges Trägermaterial, aufweisend:
- - ein Gehäuse mit einer Grundfläche,
- - einen Pulver-Vorratsbehälter,
- - eine Trägermaterial-Auflagefläche,
- - eine Fördereinrichtung, die das Trägermaterial bewegt und
- - eine Auffangvorrichtung für überschüssiges Pulver gemäß Patentanspruch 1.
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Bei dem Verfahren des Textiltransfers wird im Siebdruck das benötigte Motiv seitenverkehrt auf ein Trägermaterial gedruckt und mit Heißschmelzkleber versehen. Dieser Kleber sorgt später dafür, dass sich das Motiv unter Hitze und Druck auf ein Textil dauerhaft übertragen lässt. Der Kleber, in Pulverform vorliegend, wird üblicherweise in die noch nasse Druckfarbe gestreut und danach mit der Farbe auf dem Trägermaterial getrocknet. Dabei erfolgt das Aufbringen oder Einstreuen des Klebers zum größten Teil mit der Hand oder industriell mit großen, sehr teuren und reinigungsintensiven Maschinen.
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So zeigt beispielsweise die Druckschrift
DE 24 53 746 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Fasermaterialien, wobei der Farbstoff auf die Warenbahn gebracht und mittels Rütteltisch, der die Warenbahn in Schwingung versetzt, eine gleichmäßige Verteilung des Farbstoffes ermöglicht wird. Überschüssiges Pulver wird von der Warenbahn mittels Klopfen und/oder Saugen entfernt.
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Aus der Druckschrift
DE 101 01 664 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung flexibler Flächengebilde mit rasterförmiger Schmelzkleberbeschichtung bekannt. Auf die rasterförmige Schmelzkleberbeschichtung wird Schmelzkleberpulver gestreut. Im Anschluss daran wird das an dem Pastendruck nicht haftende Pulver wieder entfernt. Der nicht haftende Pulverüberschuss wird abgesaugt und wiederverwendet.
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Eine Pulverabsaugeinrichtung an Druckmaschinen, wobei die Sammelvorrichtung trichterförmig ist, geht aus der
DE 10 2007 020 621 A1 hervor.
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Die
EP 0 347 544 A2 zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen eines pulver- oder flockenförmigen Materials auf ein Substrat, wobei das Pulver aus einem Vorratsbehälter entnommen und überschüssiges Pulver über eine Austragsöffnung gezielt abgeführt wird.
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Auch die
EP 1 297 957 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Zuführen eines Pulvers auf ein Substrat, wobei eine Absaugvorrichtung vorgesehen ist, die überschüssiges Pulver entfernt.
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Die
DE 196 48 227 A1 betrifft ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Bestäuben von Produkten, insbesondere Druckprodukten. Diesbezüglich ist dort eine Pudergas-Abgabedüsenanordnung in einem Transportgasstrom befindlich, der eine der Fördereinrichtung der zu bestäubenden Produkte entgegengesetzte Geschwindigkeitskomponente aufweist.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Maschinen sind jedoch nur für sehr hohe Bearbeitungsstückzahlen ausgelegt und nehmen enorm viel Platz in Anspruch.
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Auch das Verhältnis Energieverbrauch, Lärm, Anschaffungskosten und Nutzen steht bei den aus dem Stand der Technik bekannten Maschinen in einem ungünstigen Verhältnis zum Nutzen und der Funktionalität.
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Ein weiteres Problem der bekannten Maschinen ergibt sich beim Pulverwechsel. Pulverwechsel sind notwendig, um verschiedene Waschbeständigkeiten der Textile zu erreichen, dies lässt sich jedoch mit den bekannten Maschinen nur mit viel Aufwand realisieren.
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Auch findet zunehmend Folie, aufgrund der guten Stabilität, als Trägermaterial Einsatz. Dies führt jedoch verstärkt zu statischen Aufladungen des Trägermaterials, so dass das Entfernen von Pulverüberschüssen vom Trägermaterial erschwert bzw. unmöglich wird. Zu viel oder zu wenig Kleber auf dem Trägermaterial hat jedoch negative Auswirkungen auf das Transferergebnis.
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Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die genannten Nachteile des Standes der Technik minimiert.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Vorrichtung nach der Lehre des Patentanspruches 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
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Es wird demgemäß von einer Vorrichtung zum Applizieren eines Pulvers, insbesondere eines Klebers, auf ein Trägermaterial ausgegangen, aufweisend:
- - ein Gehäuse mit einer Grundfläche,
- - einen Pulver-Vorratsbehälter,
- - eine Trägermaterial-Auflagefläche,
- - eine Fördereinrichtung, die das Trägermaterial bewegt
und
- - eine Auffangvorrichtung für überschüssiges Pulver ausgegangen.
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Erfindungsgemäß wird die Trägermaterial-Auflagefläche in einem Winkel α zur horizontalen Grundfläche der Vorrichtung angeordnet, wobei für α gilt: 90° > α > 10°. Zudem ist der Pulvervorratsbehälter am oberen Ende der Trägermaterial-Auflagefläche angeordnet.
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Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Pulvervorratsbehälter nahezu mittig oberhalb der Trägermaterial-Auflagefläche angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Trägermaterial-Auflagefläche in einem Winkel α zwischen 35° und 45° zur horizontalen Grundfläche der Vorrichtung angeordnet.
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Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß mit einem Ionenstab zu versehen. Dies dient der Entladung des Trägermaterials. Dabei ist auch die Anordnung des Ionenstabs zum Applikationsbehälter des Pulvers wesentlich. Idealerweise ist der Abstand des Ionenstabes zum Applikationsbehälter sehr gering gewählt, so dass direkt nach der Entionisierung die Bepulverung erfolgt und ein erneutes Aufladen des Trägermaterials verhindert werden kann.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung einen Rüttler oder Abklopfer für überschüssiges Pulver auf. Bei dem Abklopfer handelt es sich um eine Stange bzw. Welle, die an einem Motor, welcher sich im Gehäuse der Vorrichtung befindet, angeordnet ist. Zwischen der Stange und dem Motor ist eine Rutschkupplung vorgesehen, so dass beispielsweise ein versehentlicher Kontakt eines Benutzers mit dem Abklopfer zu einem sofortigen Stoppen des Abklopfers führt. An der Stange des Abklopfers befindet sich mindestens ein Abklopfelement, welches bei Rotation der Abklopferstange mit dem Trägermaterial in Berührung kommt, so dass eine abklopfähnliche Bewegung des Trägermaterials erfolgt und überschüssiges Pulver entfernt wird.
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Auch ist die Position des Abklopfers für das Endergebnis entscheidend. Wird der Abklopfer in Bewegungsrichtung des Trägermaterials direkt nach der Pulverapplikation angeordnet, kann überschüssiges Pulver umgehend entfernt und ein Verkleben der Pulverpartikel miteinander, insbesondere auf der noch feuchten Farbe, minimiert werden.
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Da das überschüssige Pulver schnell beseitigt bzw. vom Trägermaterial weg geführt werden muss, bietet es sich an, die Trägermaterial-Auflagefläche gitterförmig auszugestalten. Überschüssiges Pulver kann so durch die Öffnungen des Gitters direkt in einen Auffangbehälter, der sich im Inneren der Vorrichtung befindet, abgeführt werden. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, sind natürlich auch andere Ausgestaltungen der Trägermaterial-Auflagefläche möglich. Beispielsweise kann die Auflagefläche ähnlich der eines Siebes geformt sein, wobei die Öffnungen des Siebes jede mögliche Form annehmen können.
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Erfindungsgemäß ist am unteren Ende der Trägermaterial-Auflagefläche zusätzliche eine Vibrationsschiene vorgesehen, welche das Entfernen überschüssigen Pulvers weiter verbessert. Weiterhin kann die Vibrationsschiene eine Führung oder Anschlag aufweisen, so dass das Trägermaterial beim Applizieren des Pulvers nicht verrutscht. Durch die Führung an der Vibrationsschiene, in welche das untere Ende des Trägermaterials eingreift, wird eine optimale Positionierung desselben ermöglicht.
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Weiterhin weist die Vibrationsschiene in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung spezielle Ausformungen auf. Diese führen dazu, dass das Trägermaterial mit seiner unteren Kante nicht vollflächig an der Vibrationsschiene anliegt. Vielmehr sind Öffnungen vorgesehen, die den, entsprechend der Schwerkraft, nach unten rieselnden, überschüssigen Kleber, durch diese Öffnungen direkt in einen Auffangbehälter führt.
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Des Weiteren ist die Trägermaterial-Auflagefläche mit einer Fördereinrichtung versehen. Diese ermöglicht ein gleichmäßiges Bewegen des Trägermaterials während der Pulverapplikation.
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Vorteilhafterweise ist die Bewegung bzw. die Fördergeschwindigkeit des Trägermaterials einstellbar.
Die Fördereinrichtung ist in Form eines Riemens ausgestaltet, welcher an der Auflagefläche angreift.
Da der Riemen in festgelegten Abständen mit Nocken bzw. Abstandshaltern versehen ist, kann ein klar vorgegebener Abstand zwischen mehreren Trägermaterialien gewährleistet werden.
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Erfindungsgemäß ist für das überschüssige Pulver eine Auffangvorrichtung vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen abnehmbaren Behälter handeln.
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Selbstverständlich kann überschüssiges Pulver auch mittels der Auffangvorrichtung aufgefangen und im Anschluss daran über eine Transporteinrichtung zurück zum Applikationsbehälter befördert werden.
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Dabei kann es sich bei der Fördereinrichtung um ein geschlossenes Schlauchsystem handeln. Mittels Pumpe kann dann das aufgefangene Pulver über Schläuche zurück zum Ausgangspunkt transportiert werden.
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Die kleine und kompakte Bauweise, die kurzen Wegstrecken vom Druck, der Entionisierung, der Bepulverung und dem Abklopfen bzw. der Vibrationseinheit führen zu einem besonders guten Ergebnis. Um eine gute Haftung des Pulvers zu erzielen, muss die Druckfarbe auf dem Trägermaterial noch feucht sein. Sind die Wege zwischen dem Druck und der Pulverapplikation zu lang, führt dies nicht selten zu teilweisem Antrocknen der Farbe auf dem Trägermaterial, so dass eine lückenlose Haftung des Klebers nicht gewährleistet werden kann.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Warnvorrichtung versehen, welche ein Signal ab gibt, wenn der Pulver-Applikationsbehälter einen zu niedrigen Befüllstand aufweist. Dies ermöglicht ein umgehendes Nachfüllen des Kleber-Pulverbehälters, um Einbußen bei der Kleber-Applikation auf dem Trägermaterial zu verhindern.
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Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, die Warnvorrichtung in einer Höhe anzubringen, die im unmittelbaren Blickfeld des Maschinenbedieners liegt, um im Signalfall sofortige Aufmerksamkeit zu erzielen. Die Kopplung mit einem akkustischen Signal erhöht die Aufmerksamkeit zusätzlich.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, unter Zuhilfenahme von Figuren, näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
- 1: 3D-Darstellung der Kleber-Pulver-Applikationsvorrichtung
- 2: Detail Trägermaterial-Auflagefläche mit Pulver-Applikator
- 3: Detail der Vibrationsschiene (Draufsicht)
- 4: Detail der Vibrationsschiene (Querschnitt)
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.
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Es handelt sich hierbei um eine Vorrichtung 1 mit einem Gehäuse 2, einer Boden- bzw. Grundplatte 5, zwei Seitenwänden 4 sowie einer Rückwand 3. Auch weist die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 Standfüße 6 auf.
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Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, muss es sich bei dem Gehäuse 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nicht zwangsläufig um ein geschlossenes Gehäuse 2 handeln, vielmehr ist es auch denkbar, dass die Vorrichtung 1 lediglich einen Grundrahmen aufweist. Auch sind die in 1 dargestellten Standfüße 6 fakultativ. Es ist durchaus auch denkbar, dass die Vorrichtung 1 direkt auf einem Rahmen aufsteht.
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Des Weiteren ist am oberen Ende 7 der Vorrichtung 1 ein trichterförmiger Pulver-Applikations-Behälter 10 vorgesehen. Dieser ist bei der in 1 dargestellten Vorrichtung 1 direkt an der Rückwand 3 des Gehäuses 2 befestigt und mittig angeordnet. Selbstverständlich kann der Pulver-Applikationsbehälter 10 auch eine andere Form aufweisen, wobei zur einfachen Reinigung möglichst auf unnötige Ecken und Kanten verzichtet werden sollte. Auch ist es denkbar, den Pulver-Applikationsbehälter 10 oberhalb der Maschine 1 im Raum aufzuhängen, ohne dass dieser eine direkte Verbindung mit der Vorrichtung 1 aufweist.
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Weiterhin ist in 1 der Auffangbehälter 11 gut zu erkennen, welcher im unteren Teil der Vorrichtung 1 im Gehäuse 2 integriert ist. Zur besseren Führung des überschüssigen Pulvers ist oberhalb des Auffangbehälters 11 ein Profilblech 12 angeordnet, welches das überschüssige Pulver direkt in den Auffangbehälter 11 leitet.
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In 1 ist auch dargestellt, dass die Trägermaterial-Auflagefläche 13 in einem Winkel o zur Grundfläche 5 der Vorrichtung 1 angeordnet ist, wobei für α gilt: 90° >α>10°.
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1 zeigt als Ausführungsbeispiel die Trägermaterial-Auflagefläche 13 in einem Winkel α zur Grundfläche 5 der Vorrichtung 1 angeordnet, wobei für α gilt: α=40°. Durch die schräge Anordnung der Trägermaterial-Auflagefläche 13 wird die Schwerkraft des Pulvers bei der Applikation genutzt. In Kombination mit Vibration wird überschüssiges Pulver direkt und rückstandsfrei vom Trägermaterial 20 entfernt, so dass ein optimales Auftragen des Klebers gewährleistet wird.
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Über einen An-/Aus-Schalter 14 ist die Maschine 1 betätigbar. Über den Geschwindigkeitsschalter 15 sind verschiedene Geschwindigkeitsstufen, mit welchen das Trägermaterial 20 bzw. der Transferbogen 20 über die Trägermaterial-Auflagefläche 13 geführt wird aber auch die Aktivität des Klopfers wählbar.
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Zur Führung des Trägermaterials 20 ist eine Führungsschiene vorgesehen, die in Form eines Riemens 21 die Trägermaterial-Auflagefläche 13 umläuft. Dieser wird mittels Motor angetrieben, wobei die Geschwindigkeit über den Schalter 15 einstellbar ist. Zudem sind auf dem Riemen 21 in 1 beispielhaft zwei Nocken 22 dargestellt, die den Abstand zum nächsten Trägermaterial 20 festlegen. Hierzu wird das Trägermaterial 20 direkt hinter oder vor der entsprechenden Nocke 22 angeordnet, wobei die Nocken 22 als Begrenzung dienen. Die beiden in 1 dargestellten Nocken 22 sind nur beispielhaft gewählt, selbstverständlich sind auch mehr als zwei Nocken 22 möglich, zudem ist der Abstand der Nocken 22 zueinander variierbar und dem jeweiligen Einsatzgebiet anpassbar.
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Weiterhin ist bildseitig rechts vom Pulver-Applikationsbehälter 10, etwas beabstandet, eine Welle bzw. Stange 25 erkennbar, welche über einen Motor 30 angetrieben wird. Auf dieser Welle bzw. Stange 25 sind in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, gemäß 1 bzw. 2, zwei Abklopfelemente 31,32 angeordnet, welche für das gezielte Abklopfen des Trägermaterials 20 von überschüssigem Pulver Sorge tragen. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können auch mehr oder weniger Abklopfelemente 31,32 an der Welle/Stange 25 befestigt sein, auch ist der Abstand der Abklopfelemente 31,32 variierbar. Zudem kann der Abstand der Abklopfelemente zueinander, beim Einsatz von mehr als zwei Abklopfelementen 31,32, unterschiedlich gewählt werden.
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Aus Sicherheitsgründen ist die Welle 25 mit dem Motor 30 über eine Rutschkopplung verbunden, so dass der Motor 30 sofort angehalten wird, wenn Fremdkörper zwischen bzw. in die Welle/Stange 25 geraten.
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Bildseitig links vom Pulver-Applikationsbehälter 10 beabstandet befindet sich ein Ionenstab 24, welcher zur Entladung des Trägermaterials 20 dient. Durch die räumliche Nähe zwischen Ionenstab 24, Pulver-Applikationsbehälter 10 und Abklopfer 31,32 kann ein optimales Auftragen des Klebers auf das Trägermaterial 20 erzielt werden. Die kurze Wegstrecke vom Aufbringen des Trägermaterials 20 auf die Trägermaterial-Auflagefläche 13 bis zur Kleber-Pulver-Applikation verhindert ein vorzeitiges Eintrocknen der Druckfarbe, so dass das Pulver auf die noch feuchte Farbe aufgebracht werden kann und ein optimales und sehr gleichmäßiges Bepulvern erzielt wird. Es wird also direkt, nachdem das Trägermaterial 20 den Ionenstab 24 unter- bzw. durchfahren hat, das Pulver appliziert, so dass ein erneutes Aufladen des Trägermaterials 20 verhindert wird. Durch die Schräglage des Trägermaterials 20 in Verbindung mit der Abklopfeinrichtung 25,31,32 kann eine rückstandsfreie Applikation des Kleberpulvers erfolgen.
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Zudem ist am unteren Ende des Trägermaterials 20 bzw. der Trägermaterial-Auflagefläche 13 zusätzlich eine Vibrationsschiene 23 vorgesehen, so dass das Trägermaterial 20, während des Pulver-Applikationsprozesses stets gleichmäßig in Schwingung versetzt wird. Diese Schwingungen bewirken auch die Abführung überschüssigen Pulvers vom Trägermaterial 20.
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In 2 sind die Trägermaterial-Auftragsfläche 13 sowie der Pulver-Applikationsbehälter 10 detailliert dargestellt. So ist beispielsweise die gitterförmige Trägermaterial-Auftragsfläche 13 mit ihren Querstreben 33, auf welche das Trägermaterial 20 aufgelegt wird, gut zu erkennen. Auch sind die Hohlräume 34 zwischen den Querverstrebungen 33 erkennbar, diese dienen zum „Abfließen“ des überschüssigen Pulvers ohne nochmals in Kontakt mit dem Trägermaterial 20 zu geraten.
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Aus 3 ist die Vibrationsschiene 23 im Detail ersichtlich. Es handelt sich hierbei um eine Draufsicht, wobei sowohl die Blattführung 40 für das Trägermaterial 20 als auch die Ausformungen 41 gut erkennbar sind. Die Blattführung 40 verhindert ein nach vorne Herausrutschen oder Verschieben des Trägermaterials 20 während der Pulverapplikation und während des Transports über die Auflagefläche 13.
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Die Ausformungen 41 an der Vibrationsschiene 23 sind derart gestaltet, dass zwischen diesen ein ausreichender Abstand vorgesehen ist, so dass verhindert wird, dass sich überschüssiges Pulver am unteren Ende des Trägermaterials 20 anstaut. Vielmehr kann es durch die Hohlräume 42 zwischen den Ausformungen 41 abgeführt werden.
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Ein Profilblech 12, wie in 1 dargestellt, gewährleistet eine direkte Führung des überschüssigen Pulvers in den Auffangbehälter 11. Des Weiteren muss der Abstand der Ausformungen 41 sowie deren Durchmesser bzw. Höhe derart gewählt werden, dass ein Verkippen des Trägermaterials 20 nach links oder rechts ausgeschlossen werden kann.
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Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, kann der Auffangbehälter 11 auch an ein System angeschlossen werden, welches das überschüssige Pulver direkt in den Pulver-Applikationsbehälter 10 zurückführt. Auch ist es denkbar, das Pulver ohne Zwischenbehälter 11 direkt in der Applikationsvorrichtung 1 zurück zum Pulver-Applikationsbehälter 10 oder einen Sammelbehälter zurück zu führen.
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4 zeigt die Vibrationsschiene 23 im Schnitt. Dabei ist die Blattführung 40 zu erkennen. Auch die Ausformungen 41, auf welchen das Trägermaterial 20 zu liegen kommen, ist in 4 erkennbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Rückwand des Gehäuses
- 4
- Seitenwand des Gehäuses
- 5
- Boden- bzw. Grundplatte des Gehäuses / Grundfläche des Gehäuses
- 6
- Füße der Vorrichtung
- 7
- oberes Ende der Vorrichtung
- 8
- unteres Ende der Vorrichtung
- 9
- Winkel α
- 10
- Pulver-Applikationsbehälter / Pulver-Vorratsbehälter
- 11
- Auffangbehälter / Auffangvorrichtung
- 12
- Profilblech
- 13
- Trägermaterial-Auflagefläche
- 14
- An-/Aus-Schalter
- 15
- Geschwindigkeitsschalter
- 20
- Trägermaterial / Transferbogen
- 21
- Fördereinrichtung/Riemen
- 22
- Nocken
- 23
- Vibrationsschiene
- 24
- Ionenstab
- 25
- Welle des Abklopfers
- 30
- Motor des Abklopfers
- 31
- Abklopfer a
- 32
- Abklopfer b
- 33
- Querverstrebung der Trägermaterial-Auflagefläche
- 34
- Hohlraum der Trägermaterial-Auflagefläche
- 40
- Blattführung
- 41
- Ausformung
- 42
- Hohlraum
