VON PANDER, Evert (Prenzlauer Weg 8, Weiterstadt, 64331, DE)
| Ansprüche 1. Vorrichtung zum Einfärben von Warenbahnen, bestehend aus einer oberhalb der Warenbahn angeordneten Auftragvorrichtung, welche über eine Pumpe von einem Farbvorrat mit Farbe versorgt wird, gekennzeichnet durch, der Auftragvorrichtung (A) sind wenigstens zwei Farbkanäle (FK1 , FK2) mit je einem Farbvorrat (F1 , F2), je einem Leitungszweig (L1 , L2) und je einer Pumpe (P1 , P2) zugeordnet, je ein Leitungszweig (L1 , L2) eines Farbkanals (FK1 , FK2) verbindet die jeweilige Pumpe (P1 , P2) mit einem gemeinsamen Farbsammler (S), in jedem Leitungszweig (L1 , L2) ist ein schaltbares Ablassventil (A1 , A2) dem Farbsammler (S) vorgeordnet, und jeder Leitungszweig (L1 , L2) weist dem Ablassventil (A1 , A2) in Farbstromrichtung vorgeordnet einen Abzweig (Z 1 , Z2) mit Ventil (W1 , W2) in Richtung Auftragvorrichtung (A) auf. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch, jeder Leitungszweig (L1 , L2) eines Farbkanals (FK1, FK2) weist einen Verteiler auf, durch welchen der Farbstrom in eine Anzahl Förderleitungen (L1 , L2) aufgeteilt wird. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch, die Förderleitungen (L1 , L2) je eines Farbkanals (FK1 , FK2) münden in eine Sammelleitung (S1 , S2), welche das Ablassventil (A1 , A2) aufweisen. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch, die Förderleitungen (L1 , L2) sind paar- bzw. gruppenweise über jeweils einen Abzweig (Z1 , Z2) und je ein nachgeordnetes Schaltventil (W1 , W2) mit der Auftragvorrichtung (A) verbunden. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch, den Schaltventilen (W1 , W2) eines Paares bzw. einer Gruppe ist eine Zufuhrleitung (L) nachgeordnet. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch, die Schaltventile (W1 , W2) eines Paares bzw. einer Gruppe sind in einem Ventilgehäuse (1) integriert. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, die Schaltventile (W1 , W2) sind pneumatisch betätigbar. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, der Pumpe (P1 , P2) eines Farbkanals (FK1 , FK2) ist ein schaltbares Absperrventil (V1 , V2) nachgeordnet. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch, die Pumpen (P1 , P2), die Absperrventile (V1 , V2), die Ablass- und die Schaltventile (A1 , A2, W1 , W2) sind mit einer Steuerung verbunden. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfärben von Warenbah- nen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 40 26 198 A1 ist eine Auftragvorrichtung zum Einfärben einer Warenbahn textilen Materials, beispielsweise eines Teppichs bekannt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet nach dem Aufgießprinzip und besteht aus einer sich über die Warenbahn erstreckenden Leitfläche für die aufzutragende Flüssigkeit (Farbe). Die Warenbahn wird in geringem Abstand unterhalb der unteren Kante der Leitfläche hindurchgeführt und liegt auf einer sie tragenden Walze auf.
Oberhalb der in einem Winkel abwärts gegen die Warenbahn geneigten Leitfläche befindet sich ein als Spalt ausgebildetes Überlaufwehr, aus welchem die aufzutragende Flüssigkeit austritt. Die Leitfläche verteilt die aus dem Spalt austretende Flüssigkeit zu einem über die Breite der Warenbahn gleichmäßig dünnen Film. Die Gleißmäßigkeit des Flüssigkeitsfilms über die Breite der Warenbahn ist entscheidend für die Qualität der Einfärbung.
Im Inneren der als Balken ausgebildeten Auftragvorrichtung sind in einer Reihe nebeneinander liegend Flüssigkeitsverteileinrichtungen angeordnet, welche durch an der dem Spalt gegenüberliegenden Rückseite der Auftragvorrichtung angebrachte mehrere Zufuhrleitungen mit Flüssigkeit beaufschlagt werden. Die Zufuhrleitungen (gleiche Länge) werden über einen Verteiler und einer Pumpe mit Flüssigkeit versorgt. Soll während der Produktion von einer Farbe auf eine andere Farbe umgestellt werden, so ergibt sich bei weiterlaufender Warenbahn ein nicht verwendbarer Übergangsbereich. Die DE 10 2004 035 624 A1 schlägt zur Minimierung dieses Übergangsbereiches vor, zwei Auf- tragvorrichtungen hintereinander anzuordnen. Mit dem Abschalten der bis dahin aktiven Auftragvorrichtung die nachfolgende Auftragvorrichtung aktiviert. Der Abstand der beiden Auftragvorrichtungen sowie die Fördergeschwindigkeit der Warenbahn werden berücksichtigt.
Um den Auftrag der einen Farbe zu unterbrechen sowie der zweiten Farbe zuzuschalten ist unterhalb der Kante der Leitfläche jeder Auftragvorrichtung eine schaltbare Auffangvorrichtung angeordnet. Durch diese Auffangvorrichtungen wird der Farbfilm über die gesamte Arbeitsbreite zum Auftrag auf die Warenbahn freigegeben bzw. der Auf- trag wird unterbrochen. Nachteilig ist hier jedoch der vorzusehende Bauteilaufwand durch die weitere Auftragvorrichtung sowie die schaltbaren Auffangvorrichtungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gat- tungsgemäßen Art zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Auftrag Vorrichtung wenigstens zwei Farbkanäle mit je einem Farbvorrat und je einer Pumpe zugeordnet sind, je ein Leitungszweig eines Farbkanals verbindet die jeweilige Pumpe mit einem gemeinsamen Farbsammler, in jedem Leitungszweig ist ein schaltbares Ablassventil dem Farbsammler vorgeordnet, und jeder Leitungszweig weist dem Ablassventil in Farbstromrichtung vorgeordnet einen Abzweig mit Schaltventil in Richtung Auftragvorrichtung auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese- hen, dass jeder Leitungszweig eines Farbkanals einen Verteiler aufweist, durch welchen der Farbstrom in eine Anzahl Förderleitungen aufgeteilt wird.
Vorzugsweise münden die Förderleitungen je eines Farbkanals in eine Sammelleitung, welche das Ablassventil aufweisen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen de Erfindungen ergeben sich, wenn folgende Maßnahmen einzeln oder in Kombination vorgenommen werden:
- die Förderleitungen sind über jeweils einen Abzweig und ein nachgeordnetes Schaltventil mit der Auftragvorrichtung verbunden,
- dem Schaltventil ist eine Zufuhrleitung nachgeordnet
- bei mehreren Farbvorräten sind die mehreren Schaltventile über eine gemeinsame Zufuhrleitung mit der Auftragvorrichtung verbunden,
- die Schaltventile einer gemeinsamen Zufuhrleitung sind in einem Gehäuse integriert,
- die Schaltventile sind pneumatisch betätigbar,
- der Pumpe eines Farbkanals ist ein schaltbares Absperrventil nachgeordnet, - die Pumpen, die Absperrventile, die Ablass- und die Schaltventile sind mit einer Steuerung verbunden.
Des Weiteren erfolgt die Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnungen.
Figur 1 zeigt Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Schaltung. Eine Warenbahn W läuft um eine Umlenkwalze U. Die Laufrichtung ist mit dem Pfeil angegeben. Im Bereich der Umlenkwalze U ist ober- halb der Warenbahn W eine als Balken ausgebildete, sich über die Breite der Warenbahn W erstreckende Auftragvorrichtung A angeordnet. Durch diese wird die Warenbahn W mit einem dünnen Farbfilm versorgt. Die Zufuhr von Farbe in Richtung Auftragvorrichtung A erfolgt über eine Leitung L.
Der Auftragvorrichtung A sind zwei Farbkanäle FK1 und FK2 zugeordnet, so dass die Warenbahn W wahlweise mit der Farbe des Farbvorrates F1 bzw. des Farbvorrates F2 gefärbt werden kann. Dazu ist in jedem Farbkanal FK1 , FK2 dem jeweiligen Farbvorrat F1 bzw. F2 eine steuerbare Pumpe P1 bzw. P2 mit schaltbarem Absperrventil V1 , V2 nachgeordnet. Über die Pumpe P1 , P2 kann bei geöffnetem Absperrventil V1 , V2 Farbe vom Farbvorrat F1 , F2 in den zugehörigen Leitungszweig L1 , L2 gefördert werden. Der jeweilige Leitungszweig L1 , L2 weist je ein schaltbares, als Sperrventil ausgebildetes Ablass- ventil A1 , A2 auf. Bei geschalteter Pumpe P1 sowie geöffneten Ventilen V1 , A1 kann so im Farbkanal FK1 Farbe vom Farbvorrat F1 in einen als Wanne ausgebildeten Sammler S gefördert werden. Der Sammler S dient ebenfalls der Aufnahme von Farbe, welche bspw. von der Warenbahn W abtropft.
In den beiden Farbkanälen FK1 , FK2 ist im jeweiligem Leitungszweig L1 , L2 zwischen Pumpe P1 , P2 bzw. nachgeschalteten Ventil V1 , V1 und dem Ablassventil A1 , A2 je eine T-förmige Abzweigung Z1 , Z2 geschaltet. Den Abzweigungungen Z1 , Z2 nachgeschaltet ist jeweils ein schaltbares Sperrventil W1 , W2, deren Ausgänge in die Leitung L münden. Die aufgezählten Pumpen P1 , P2 sowie die Ventile V1 , V2, A1 , A2, W1 , W2 sind mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden, durch welche diese Teile gleichzeitig bzw. mit vorgebbaren Zeitverzögerungen geschaltet werden.
Des Weiteren wird ein Umschaltvorgang von Farbe 1 (Farbvorrat F1) auf Farbe 2 (Farbvorrat F2) beschrieben. Die Pumpe P1 fördert durch das geöffnete Ventil V1 Farbe aus dem Farbvorrat F1 über den Leitungszweig L1 und die Verzweigung Z1 sowie das geöffnete Ventil W1 in die Leitung L. Das Ablassventil A1 ist gesperrt. Die Pumpe P2 ist während des Betriebes mit Farbe 1 abgeschaltet, das Ventil V2 sperrt. Weiterhin sind während des Betriebes mit Farbe 1 die Ventile W2 und A2 gesperrt.
Zum Umschalten auf Farbe 2 wird nun die Pumpe P2 gestartet und nach öffnen von Ventil V2 und A2 Farbe vom Farbvorrat F2 in den Sammler S gefördert. Durch diesen Vorlauf ergibt sich ein stationärer Zustand (Druck, Fördergeschwindigkeit) in dem Leitungszweig L2. Wird nun das Ventil W1 geschlossen, Ventil A1 geöffnet sowie Ventil A2 geschlossen und Ventil W2 geöffnet, so strömt nun die Farbe vom Farbvorrat F2 über die Leitung L in die Auftragvorrichtung A. Die Pumpe P1 kann nun abgeschaltet werden, das Ventil V1 wird geschlossen.
In dem Leitungszweig L2 hat sich vor dem öffnen des Ventils W2 ein stabiler Zustand einstellen können, so dass die Farbströmung von Farbe 2 in Richtung Auftrag Vorrichtung A nach öffnen von Ventil W2 und Schließen von W1 sowie Ventil A1 die Farbe 2 ohne störende, längere Druckänderung in die Leitung L umgelenkt wird. Die noch in der Leitung L sowie der Auftragvorrichtung A befindliche Farbe 1 aus Farbvorrat 1 wird nun durch die Farbe 2 aus dem Farbvorrat 2 über die Warenbahn W herausgefördert. Auf der Warenbahn W ergibt sich ein relativ geringer Übergangsbereich, in welchem sich die beiden Farben 1 und 2 mischen.
Dadurch, dass die Farbe 2 direkt mit dem für die Produktion vorgesehenen Förderdruck (Pumpe P2 befindet sich durch den Vorlauf im stationären Zustand) die Farbe 1 aus der Leitung L und der Auftrag- Vorrichtung A spült, kann sich der für die Färbung der Warenbahn W vorgesehene Farbfilm an der Auftragvorrichtung schnellst möglich einstellen. Gerade dadurch ergibt sich eine deutliche Minimierung des bei einem Farbwechsel unvermeidbar anfallenden und Ausschuss darstellenden Übergangsbereiches auf der Warenbahn W.
Gemäß der Erfindung und wie im erläuterten Ausführungsbeispiel auch wiedergegeben sind die Ventile W1 , W2 und A1 und A2 unabhängig voneinander schaltbar. Dazu sind diese mit einer Steuerung verbunden und werden durch diese in vorgebbarer Weise zum öffnen / schließen aktiviert. Hierbei kann vorgesehen sein, dass beim Umschalten von Farbe 1 auf Farbe 2 das Ventil A2 einen vorgegebenen Zeitraum vor dem Öffnen von W2 geschlossen wird. Dadurch wird in der Leitung L2 für einen kurzen Zeitraum ein Druck aufgebaut, der darauf hin - nach öffnen von W2 und Schließen von W1 - die Farbe 1 beschleunigt durch die Leitung L treibt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass durch die Steuerung die Ventile W1 und W2 nicht gleichzeitig sondern um ein vorgegebenes Zeitintervall versetzt geöffnet / geschlossen werden. So kann - bei geeigne- ter Zeitvorgabe - die im Leitungsraum befindliche Farbmenge der Farbe 1 durch die neu zuströmende Farbe 2 etwas zurückgedrückt werden. Ventil V1 ist hierbei geschlossen, Ventil A1 im Farbkanal 1 geöffnet.
Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde von Farbe 1 auf Farbe 2 umgeschaltet. Bei einem Umschaltvorgang von Farbe 2 auf Farbe 1 wird entsprechend vorgegangen. Weiterhin kann zusätzlich vorgesehen sein, dass bei Umschaltvorgängen zwischen unterschiedlich viskosen Farben die vorstehend erläuterten Zeitintervalle zum verzögerten Schalten der Ventile V1 , V2, W1 , W2, A1 , A2 unter- schiedlich gewählt werden. So kann das durch die unterschiedlichen Viskositäten bedingte unterschiedliche Fließverhalten der Farben sowie ein durch die Pumpen bewirktes unterschiedliches Förderatenverhalten berücksichtigt und kompensiert werden.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 zeigt in den beiden Farbkanälen 1 , 2 jeweils einen Verteiler VT1 , VT2. Der Farbkanal FK1 , FK2 wird so in mehrere Leitungszweige L1 , L2 aufgeteilt, wobei die Anzahl der Leitungen in diesen Zweigen gleich ist. Die Enden der Leitungszweige L1 , L2 sind in jedem der Kanäle FK1 , FK2 an eine Sammellei- tung S1 , S2 geschaltet, die Endseitig mit den Ventilen A1 , A2 abgeschlossen sind. Das öffnen der Ventile A1 , A2 bewirkt, dass die Farbe 1 bzw. 2 in den Sammler S abgelassen wird.
Analog zur prinzipiellen Darstellung nach Figur 1 ist jeweils ein Paar Leitungszweige L1 , L2 zusammengefasst und über Verzweigungen und zwei Ventile W1 , W2 an eine Leitung L in Richtung Auftragvor- richtung geschaltet. Die Zahl der Leitungen L entspricht der Zahl der Leitungszweigpaare L1 , L2. Bei mehr als zwei Farbkanälen werden dann entsprechend mehrere Ventile vorgesehen und die entspre- chende Anzahl einer so gebildeten Gruppe speist über eine Leitung die Auftragvorrichtung. Durch gleichlange Leitungen L sowie Leitungszweige L1 , L2 ist gewährleistet, dass der Auftragvorrichtung A über die Formatbreite gleichmäßig Farbe zugeführt wird. Innerhalb der Auftragvorrichtung A wird zur Erzielung eines über die Breite gleichmäßig dünnen Farbfil- mes jeder der durch die Leitungen L eingebrachte Farbstrom durch an sich bekannte und nicht dargestellte Mittel fächerförmig aufgeteilt.
Werden bei der Ausführung nach Figur 2 beide Ventile W1 , W2 geschlossen, so wird der jeweilige Abschnitt der Auftragvorrichtung A nicht mit Farbe (weder mit Farbe 1 noch mit Farbe 2) versorgt. Auf diese Weise ermöglicht es die Erfindung gerade im Randbereich der Auftragvorrichtung den Farbauftrag zu unterbinden. Eine Anpassung an die Formatbreite der Warenbahn W ist so auf einfache Weise möglich.
Figur 3 zeigt eine Ausführung der Ventile W1 , W2 in kompakter Bauform. In einem Ventilgehäuse 1 sind mehrere Bohrungen 2.1 , 2.2, 4.1 , 4.2, 5, 6.1 , 6.2 eingebracht. Zwei horizontal verlaufende Bohrungen nehmen die beweglich eingelassenen Ventilkörper (Absperrkörper) 2.1 , 2.2 auf und weisen einen größeren Durchmesser als diese auf. Die Enden der Ventilkörper 2.1 , 2.2 sind als Ventilteller ausgebildet und mit je einem entsprechendem Dichtelement ausgerüstet.
Die rückseitigen Enden der Ventilkörper 2.1 , 2.2 sind mit Kolben 3.1 , 3.2 gekoppelt, welche beweglich in pneumatischen Arbeitszylindern eingelassen sind. Die Kolben 3.1 , 3.2 sind mit Federelementen vorgespannt, durch welche die zugehörigen Ventilkörper 2.1 , 2.2 von den Ventilsitzflächen gelöst werden. Druckluftbeaufschlagung des jeweiligen Arbeitszylinders bewirkt ein Anpressen des Ventilkörpers 2.1 , 2.2 gegen den zugehörigen Ventilsitz. In die Oberseite des Ventilgehäuses 1 sind drei Bohrungen 4.1 , 4.2, 5 eingebracht, welche die zustromseitigen Enden der Leitungszweige L1 , L2 sowie als Abfluss die Leitung L gemäß Figur 1 aufnehmen. Die Unterseite des Ventilgehäuses 1 weist zwei Bohrungen 6.1 , 6.2 auf, die in jeweils eine Bohrung eines Ventilkörpers 2.1 , 2.2 münden. Diese Bohrungen 6.1 , 6.2 nehmen die Enden der Leitungszweige L1 , L2 auf, welche mit den Ventilen A1 , bzw. A2 abgeschlossen sind.
Im gezeigten Beispiel nach Figur 3 bildet das Ventilgehäuse 1 mit den Bohrungen 2.1 , 2.2, 4.1 , 4.2, 5, 6.1 , 6.2 die Abzweige Z1 , Z2 sowie die Ventile W1 , W2 gemäß Figur 1. In Figur 1 ist der Bereich der Ausführung nach Figur 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet. Figur 3 zeigt eine Schaltsituation, bei der das Ventil W1 geöffnet und das Ventil W2 geschlossen ist, also Farbe über die Bohrung 4.1 in die Bohrung 5 strömen kann. Das Ventil W2 ist geschlossen, der Farb- fluss von Bohrung 4.2 in Richtung Bohrung 5 ist geschlossen.
Bezugszeichenliste:
A Auftragvorrichtung
W Warenbahn
U Umlenkwalze
L Leitung
F1 Farbvorrat Farbe 1
F2 Farbvorrat Farbe 2
FK1 Farbkanal 1
FK2 Farbkanal 2
P1 Pumpe Farbe 1
P2 Pumpe Farbe 2
V1 Ventil Farbe 1
V2 Ventil Farbe 2
W1 Ventil Farbe 1
W2 Ventil Farbe 2
L1 Leitungszweig (Förderleitung) Farbe 1
L2 Leitungszweig (Förderleitung) Farbe 2
Z1 Verzweigung
Z2 Verzweigung
A1 Ablassventil Farbe 1
A2 Ablassventil Farbe 2
S Sammler
S1 Sammelleitung Farbe 1
S2 Sammelleitung Farbe 2
1 Ventilgehäuse
2.1 , 2.2 Ventilkörper
3.1 , 3. 2 Kolben
4.1 , 4. 2; 5 Bohrung (Leitungszweig Farbe 1 , 2; Leitung L)
6.1 , 6. .2 (Leitungszweig Farbe 1 , 2)