EP0108887B1 - Vorrichtung zum gleichmässigen Auftragen von fliessfähigen Medien - Google Patents
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B1/00—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
- D06B1/08—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating from outlets being in, or almost in, contact with the textile material
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D06B11/00—Treatment of selected parts of textile materials, e.g. partial dyeing
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- B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
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- B05C1/10—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the liquid or other fluent material being supplied from inside the roller
Definitions
- the invention relates to a device for the uniform application of flowable media, possibly via a template, to a carrier or to a web, the displacement channel for the medium being preceded by a positive displacement pump arrangement with number rollers
- the object of the present invention is to find an improved device for the uniform application of flowable media.
- the positive-displacement pump arrangement has two toothed rollers floating in a housing and that the toothed rollers are movable until they come into contact with the inner wall.
- the invention makes it possible to supply a flowable medium completely uniformly over very large working widths to the outlet channel for the medium.
- the toothed rollers can be arranged very close to the outlet channel - and the ink residues at the end, e.g. of a printing process, are relatively small and are hardly significant.
- the device is very simple, very reliable and not prone to failure.
- Fig. 1 shows the device according to the invention in the idle state
- Fig. 2 shows the device according to the invention in operation
- Fig. 3 is a training form of the outlet channel as well.
- Fig. 4 shows a detail of Fig. 4 in a section along the line AB, but only a part is shown
- FIGS. 6 to 8 show different embodiments of the trailing edges of the outlet nozzle.
- the device according to the invention consists of a housing 1, in which there is a recess 2. Two toothed rollers 3, 4 are arranged in this recess 2. These toothed rollers 3, 4 are in engagement with one another.
- the two toothed rollers 3, 4 are arranged floating or flying in the recess 2, i.e. they can move in the radial direction within the housing. At least one of the toothed rollers 3 and 4 is connected at least at one end to a drive system (not shown) with axial play. In the idle state, the two toothed rollers 3, 4 lie on the lower part of the inner surface of the recess 2 at points 5 and 6 due to their gravity, as can be seen in FIG. 1.
- the device according to the invention is put into operation, i.e. at least one of the toothed rollers 3 or 4 is driven and the housing is filled with the flowable medium 7, e.g. a printing ink
- the two toothed rollers 3, 4 convey the filled medium into the space 9, which is delimited by the lower part 10 of the inner wall 2 and the two toothed rollers 3, 4, upon rotation in the direction of the arrows 8.
- a pressure is now built up in this space 9.
- the lowermost part of the housing 1 is designed as a slot nozzle 19 which has an outlet channel 20 and an outlet opening 21.
- the pressure building up in space 9 also acts in the outlet channel 20; this is symbolized by the arrow 14 and the flowable medium located in the outlet channel 20 is pressed out completely uniformly through the outlet opening 21.
- the flowable medium is completely even in the pressure chamber conveyed so that there is a constant pressure in this room, which is passed on to the escaping medium over the entire working width.
- the flowable medium is introduced into a web 23 via a template 22, the web 23 running over a counter pressure roller 24.
- the template can also be omitted and that the flowable material can be applied directly to a web or else to another carrier, e.g. a plate, a profile body or the like., Can be applied.
- the housing 1 itself displaceably and, if necessary, also adjustable in height. This is symbolized by the double arrow 25.
- the inner surfaces of the housing 1 each surround part of the toothed rollers 3, 4 with play. It is advantageous if these surrounding inner surfaces of the housing are provided in the shape of a circular cylinder and their diameter is only slightly larger than the diameter of the respective toothed roller 3 or 4.
- the flowable medium is formed by a foam, it is advantageous to divide the pressure space formed by the space 9 and the outlet channel 20 into chambers, as is shown in FIGS. 3 and 4.
- Many types of foam require very gentle treatment, otherwise they will collapse or be changed in their structure and then no longer meet the requirements.
- the outlet channel 20 is provided with a chamber 26 in the form of a circular cylinder.
- This chamber 26 also completely compensates for the smallest pressure differences, so that no problems or irregularities occur when the foam exits into a web or onto a carrier.
- the chamber 26 shown in FIGS. 3 and 4 has a circular cylindrical cross section. However, it is possible to design this cross-section differently and it is also possible to provide several, possibly smaller, chambers in succession.
- the chambers 26 can be accessible from one or both ends in order to introduce a cleaning device which at the same time also cleans the connection between the chamber 26 and the space 9 or between the chamber 26 and the outlet by means of extensions.
- the outlet opening 21 specifically, e.g. as shown in FIG. 5.
- one of the side walls 27 or both is provided with grooves 28, so that a sequence of individual channels with a very small cross section is formed in the outlet opening 21.
- By attaching the grooves it is possible to make all of these channels completely identical and to provide them at a precisely prescribed distance.
- Another possibility is to insert a film with creases into the outlet opening 21, the channels just described also being formed.
- Measures can be taken to close part of the channels and thus adapt the working width of the device according to the requirements.
- a slide can be inserted into chamber 26.
- This slide is designed in FIG. 4 as a tube 29 which has openings 30 so that an excess flowable medium can enter the interior of the tube 29 via these openings.
- This tube is closed on one side and connected to a connection on the other side. This makes it possible to discharge excess, liquid medium on the device, which is particularly important at those points where the outlet channels are blocked. If the excess flowable medium were not removed, there is a risk of a very rapid build-up of pressure, which is noticeably noticeable at the open exit points and in other ways.
- FIG. 6 shows different embodiments of the outlet edges of the outlet nozzle.
- the rear boundary wall of the outlet opening 21 in the direction of movement of the web is at a certain distance from the web, whereas the other boundary wall is elongated, is spherical and extends close to the surface of the web.
- the rear boundary wall of the outlet gap is provided with a lip 31 and in Fig. 8 an elastic lip 32 is attached to the rear boundary wall.
- the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. So it is possible to provide the container for the flowable medium 7 outside the housing 1, the two toothed rollers do not necessarily have the same diameter. Depending on the desired output that is to be delivered by the two toothed rollers, the teeth of these rollers can be selected. A relatively coarse but also a very fine tooth pitch can be used in the device according to the invention.
- the invention of the earth can be used in connection with stencils, both with flat stencils and with round stencils, and it can be used to treat carriers and material webs of any kind with any flowable medium;
- the device according to the invention can be used in textile printing, but also for applying colorations, for applying adhesives, impregnations, patterns and the like.
- the device according to the invention can be used in any spatial position or in any application direction. Especially with one Application from bottom to top, it is often favorable to apply the principle of the communicating vessels, the medium to be applied being pressed against the toothed rollers 3 by adjusting a vessel located outside the device.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen von fließfähigen Medien, gegebenenfalls über eine Schablone, auf einen Träger bzw. auf eine Warenbahn, wobei dem Austrittskanal für das Medium eine Verdrängerpumpenanordnung mit Zahlwalzen vorgeschaltet ist
- Bei Textildruckmaschinen, und hier insbesondere bei Schablonendruckmaschinen, bei Maschinen zum Aufbringen von Imprägnierungen, zum Einfärben, zum Auftragen eines Klebstoffes usw., stellt das Aufbringen von fließfähigen Medien auf einen Träger, insbesondere auf eine Warenbahn, ein besonderes Problem dar. Einerseits muß der Druck auf das augzubringende Medium während des gesamten Arbeitsvorganges konstant gehalten werden, andererseits haben die Maschinen meist eine große Arbeitsbreite, bis zu 5 m und mehr, und man möchte mit möglichst hoher Arbeitsgeschwindigkeit die fließfähigen Medium aufbringen. D.h., man muß auch darauf achten, daß der Druck auf das Medium über die gesamte Arbeitsbreite gleiche ist und daß stets die gewünschte Menge an fließfähigem Medium abgegeben wird.
- Bei Rakelanordnungen für Schablonendruckmaschinen, bei denen ein Rakelgehäuse eine spaltförmige Öffnung in Richtung zur Schabloneninnenseite bzw. zur Warenbahn hin aufweist, hat man bereits vorgeschlagen, die Farbe dem Inneren des Rakelgehäuses über eine Pumpe zuzuführen. Derartige Pumpen haben jedoch unvermeidliche Druckschwankungen, welche während des Druckvorganges Marken auf der Warenbahnoberfläche hinterlasse. Eine andere Möglichkeit, die Farbe der Rakel zuzuführen, ist die Verwendung eines hochgestellten Farbbehälters, wobei dann der Druck der Farbe in der Rakel von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Hochbehälter abhängt. Hier treten durch die Strömung jedoch Verluste auf und die in der Rakel und den Zuleitungen verbleibenden Farbreste bei Beendigung des Druckvorganges oder beim Umrüsten sind ziemlich groß. Dies bedingt insbesondere bei kurzen Druckvorgängen beträchtliche Kosten.
- Aus der WO-A-800 2399 und der US-A-24 74 254 ist es bereits bekannt, zum Zuführen von Medien zu einer Austrittsöffnung Verdrängerpumpenanordnungen einzusetzen. In beiden Fällen sind die verwendeten Zahnwalzen an einer Welle befestigt, wobei im Falle der US-A-24 74 254 die Zahnwalzen noch durch Lager abgestützt sind, so daß die Zahnwalzen stets in ihrer Lage gehalten werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, es, eine verbesserte Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen von fließfähigen Medien zu finden.
- Erfindungsgemäß wird nun bei der eingangs genannten Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Verdrängerpumpenanordnung zwei Zahnwalzen schwimmend in einem Gehäuse aufweist und daß die Zahnwalzen bis zur Berührung mit der Innenwand beweglich sind.
- Durch die Erfindung ist es möglich, ein fließfähiges Medium vollkommen gleichmäßig über sehr große Arbeitsbreiten dem Austrittskanal für das Medium zuzuführen. Die Zahnwalzen können ganz nahe dem Austrittskanal angeordnet werden - und die Farbreste bei Beendigung, z.B. eines Druckvorganges, sind relativ klein und fallen kaum ins Gewicht. Die Vorrichtung ist sehr einfach aufgebaut, sehr verläßlich und nicht störungsanfällig.
- Die Erfindung sei nun anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Ruhezustand, Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Betrieb, Fig. 3 ist eine Ausbildungs form des Austrittskanales ebenso Fig. 4, Fig. 5 zeigt ein Detail der Fig. 4 in einem Schnitt entlang der Linie A-B, wobei jedoch nur ein Teil dargestellt ist, die Fig. 6 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Ablaufkanten der Austrittsdüse. Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Gehäuse 1, iri dem sich eine Ausnehmung 2 befindet. In dieser Ausnehmung 2 sind zwei Zahnwalzen 3,4 angeordnet. Diese Zahnwalzen 3,4 stehen miteinander in Eingriff. Die beiden Zahnwalzen 3, 4 sind in der Ausnehmung 2 schwimmend oder fliegend angeordnet, d.h., sie können sich innerhalb des Gehäuses in radialer Richtung verschieben. Mindestens eine der Zahnwalzen 3 bzw. 4 ist an mindestens einem Ende mit axialem Spiel mit einem Antriebssystem (nicht dargestellt) verbunden. Im Ruhezustand liegen die beiden Zahnwalzen 3, 4, wie man der Fig. 1 entnehmen kann, aufgrund ihrer Schwerkraft auf dem unteren Teil der Innenfläche der Ausnehmung 2 an den Punkten 5 und 6 auf.
- Wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in Betrieb gesetzt, d.h., wird mindestens eine der Zahnwalzen 3 oder 4 angetrieben und wird das Gehäuse mit dem fließfähigen Medium 7, z.B. einer Druckfarbe, gefüllt, so fördern die beiden Zahnwalzen 3, 4 bei einer Drehung in Richtung der Pfeile 8 das eingefüllte Medium in den Raum 9, der durch den unteren Teil 10 der Innenwand 2 und die beiden Zahnwalzen 3, 4 begrenzt wird. In diesem Raum 9 wird nun ein Druck aufgebaut.
- Dies ist durch den Punkt 11 und die Pfeile 12, 13 und 14 angedeutet. Die Kräfte in Richtung der Pfeile 12 und 13 wirken auf die Zahnwalzen 3 und 4 ein und verschieben diese, bis sie im oberen Bereich der Innenwand der Ausnehmung 2 an den Punkten 15 und 16 anliegen. Die Anpreßkräfte sind durch die Pfeile 17 und 18 symbolisiert.
- Der unterste Teil des Gehäuses 1 ist als Schlitzdüse 19 ausgebildet, die einen Austrittskanal 20 und eine Austrittsöffnung 21 aufweist. Der im Raum 9 sich aufbauende Druck wirkt auch in dem Austrittskanal 20; dies ist durch den Pfeil 14 symbolisiert und das sich im Austrittskanal 20 befindliche, fließfähige Medium wird vollkommen gleichmäßig durch die Austrittsöffnung 21 hinausgedrückt.
- Durch die schwimmend oder fliegend gelagerten Zahnwalzen wird das fließfähige Medium vollkommen gleichmäßig in den Druckraum befördert, so daß in diesem raum ein konstanter Druch herrscht, der auf das austretende Medium über die gesamte Arbeitsbreite weitergegeben wird. Durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit der beiden Zahnwalzen 3, 4 kann der Druck und somit die Menge des austretenden fließfähigen Mediums leicht eingestellt werden.
- In den Fig. 1 und 2 ist angedeutet, daß das fließfähige Medium über eine Schablone 22 hindurch in eine Warenbahn 23 eingebracht wird, wobei die Warenbahn 23 über eine Gegendruckwalze 24 läuft. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Schablone auch weggelassen werden kann und daß das fließfähige Material direkt auf eine Warenbahn oder aber auch auf einen anderen Träger, so z.B. eine Platte, einen Profilkörper oder dgl., aufgetragen werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, das Gehäuse 1 selbst verschieblich und gegenbenenfalls auch höhenverstellbar vorzusehen. Dies ist durch den Doppelpfeil 25 symbolisiert.
- Von Bedeutung bei der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Innenflächen des Gehäuses 1 jeweils einen Teil der Zahnwalzen 3, 4 mit Spiel umgeben. Es ist günstig, wenn diese umgebenden Innenflächen des Gehäuses kreiszylinderförmig vorgesehen sind und ihr Durchmesser nur geringfügig größer ist als der Durchmesser der jeweiligen Zahnwalze 3 bzw. 4.
- Dann, wenn das fließfähige Medium durch einen Schaum gebildet wird, ist es günstig, den durch den Raum 9 und den Austrittskanal 20 gebildeten Druckraum in Kammern zu unterteilen, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Viele Schaumarten erfordern eine sehr schonende Behandlung, da sie sonst zusammenfallen, oder in ihrem Aufbau geändert werden und dann nicht mehr den Erfordernissen entsprechen. In den Fig. 3 und 4 ist der Austrittskanal 20 mit einer kreiszylinderdeförmigen Kammer 26 versehen. Durch diese Kammer 26 werden auch die minimalsten Druckunterschiede völlig ausgeglichen, so daß auch beim Austritt vom Schaum in eine Warenbahn oder auf einen Träger keinerlei Probleme oder Unregelmäßigkeiten auftreten. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Kammer 26 hat einen kreiszylinderförmigen Querschnitt. Es ist jedoch möglich, diesen Querschnitt auch anders auszubilden und es ist auch möglich, hintereinander mehrere, gegebenenfalls kleinere Kammern vorzusehen. Die Kammern 26 können von einem oder beiden Enden zugänglich sein, um eine Reinigungsvorrichtung einzubringen, die mittels Fortsätzen gleichzeitig auch die Verbindung zwischen der Kammer 26 und dem Raum 9 bzw. zwischen der kammer 26 und dem Austritt reinigt.
- In manchen Fällen ist es günstig, die Austrittsöffnung 21 noch speziell auszubilden, z.B. so wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Hier ist eine der Seitenwände 27 oder aber beide mit Rillen 28 versehen, so daß in der Austrittsöffnung 21 eine Folge von einzelnen Kanälen mit ganz geringem Querschnitt gebildet ist. Durch das Anbringen der Rillen ist es möglich, alle diese Kanäle vollkommen gleich zu gestalten und in genau vorgeschriebenem Abstand vorzusehen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in die Austrittsöffnung 21 eine Folie mit Rillungen einzulegen, wobei ebenfalls die soeben beschriebenen Kanäle gebildet werden.
- Es können Maßnahmen getroffen werden, um einen Teil der Kanäle zu verschließen und so die Arbeitsbreite der Vorrichtung entsprechend den Forderungen anzupassen. Zum Verschließen der Kanäle kann man, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, in die Kammer 26 einen Schieber einsetzen. Dieser Schieber ist in Fig. 4 als Rohr 29 ausgebildet, das Öffnungen 30 besitzt, so daß ein überschüssiges fließfähiges Medium über diese Öffnungen in den Innenraum des Rohres 29 eintreten kann. Diese Rohr ist an einer Seite verschlossen und auf der anderen Seite mit einem Anschluß verbunden. Dadurch ist es möglich, überschüssiges, flüssiges Medium auf der Vorrichtung abzuführen, was insbesondere an jenen Stellen von großer Wichtigkeit ist, an denen die Austrittskanäle gesperrt sind. Würde man das überschüssige fließfähige Medium nicht abführen, so besteht die Gefahr eines sehr raschen Druckaufbaues, der -sich an den offenen Austrittsstellen und auch auf andere Weise unangenehm bemerkbar macht.
- Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Ablaufkanten der Austrittsdüse. Gemäß Fig. 6 ist die in Bewegungsrichtung der Warenbahn hintere Begrenzungswand der Austrittsöffnung 21 in einem bestimmten Abstand zur Warenbahn, wohingegen die andere Begrenzungswand verlängert ist, ballig ausgeführt ist und bis nahe zur Oberfläche der Warenbahn reicht. Bei Fig. 7 ist die hinere Begrenzungswand des Austrittsspaltes mit einer Lippe 31 versehen und bei Fig. 8 ist eine elastische Lippe 32 an der hinteren Begrenzungswand befestigt. Mit Hilfe der Ausführungsformen gemäß Fig. 6 kann man insbesondere eine Oberflächenschicht auftragen.
- Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. So ist es möglich, den Behälter für das fließfähige Medium 7 auch außerhalb des Gehäuses 1 vorzusehen, die beiden Zahnwalzen müssen nicht unbedingt gleichen Durchmesser haben. Je nach der gewünschten Leistung, die durch die beiden Zahnwalzen abgegeben werden soll, kann man die Zahnungen dieser Walzen wählen. Es läßt sich eine verhältnismäßig grobe aber auch eine sehr feine Zahnteilung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einsetzen. Wie bereits erwähnt, kann die Erdfindung in Zusammenhang mit Schablonen, sowohl mit Flachschablonen als auch mit Rundschablonen, verwendet werden, und es lassen sich damit Träger und Warenbahnen jeglicher Art mit beliebigen, flißgähigen Medium behandeln; insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Textildruck eingesetzt werden, aber auch zum Aufbringen von Einfärbungen, zum Aufbringen von Klebstoffen, Imprägnierungen, Mustern und dgl.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in jeder räumlichen Lage bzw. in jeder Auftragsrichtung eingesetzt werden. Insbesondere bei einer Auftragung von unten nach oben ist es häufig günstig, das Prinzip der kommunizierenden Gefäße anzuwenden, wobei durch Verstellung eines außerhalb der Vorrichtung befindlichen Gefäßes das aufzutragende Medium gegen die Zahnwalzen 3 gedrückt wird.
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