DE19650125A1 - Verfahren und Anlage zur Bereitstellung von Druckpaste oder dergleichen, insbesondere zum Bedrucken von textilen Warenbahnen wie Teppichbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einer Anlage gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3.

Damit die zu druckende Farbe auf dem textilen Materi­ al "steht" und nicht ausfließt, was ein unscharfes Druck­ bild zur Folge hätte, muß sie verdickt werden. Der Ver­ dickung kommt beim Drucken und Dämpfen eine große Bedeu­ tung zu. Sie muß sowohl dem Gewebe, den Farbstoffen, der Drucktechnik als auch dem Fixierverfahren angepaßt sein. Die richtige Auswahl der Verdickung ist somit für den Druckausfall ausschlaggebend. Die Menge an Verdickung in einer Druckpaste beträgt gewichtsmäßig ein Mehrfaches der Menge an Farbstoffen. Es gibt eine Vielzahl von natürli­ chen und synthetischen Verdickungsmitteln, wozu auf das Buch von M. Peter und H. K. Rouette "Grundlagen der Textil­ veredlung" 13. Auflage (1989) Deutscher Fachverlag GmbH, Frankfurt am Main, Seiten 620 bis 623 verwiesen wird.

Es muß nicht nur aus Kostengründen, sondern besonders aus Umweltgründen vermieden werden, daß größere Mengen Verdickung in dem Kanal gelangen. Besonders in Mischung mit Farbstoffen ist Verdickung ein schwer handhabbarer, umweltschädlicher Stoff.

Beim Teppichdruck, der ein bevorzugtes Anwendungs­ gebiet der Erfindung darstellt, sind große Mengen an Druckpaste erforderlich. Auch Anlagen, auf denen 5 m brei­ te Teppichbahnen kontinuierlich bedruckt werden, wird Druckpaste in einer Menge von bis zu 5.000 Liter pro Stun­ de verbraucht. Aus Gründen der Farbkonstanz wird häufig ein relativ großer Ansatz an Druckpaste, der für mehrere Betriebsstunden der Druckvorrichtung ausreicht, fertigge­ stellt und bereitgehalten. Im allgemeinen wird die vorab herzustellende Menge zwar in Abhängigkeit von der Ober­ fläche der auszurüstenden Teppichbahn vorherberechnet, doch läßt es sich im praktischen Betrieb nicht vermeiden, daß gewisse Mengen an vorbereiteter Druckpaste immer wie­ der übrigbleiben, die dann schwierig und aufwendig zu entsorgen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Verfahren und eine solche Anlage so auszu­ gestalten, daß die Menge an zurückbleibender Verdickung minimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiederge­ gebene Verfahren und die entsprechende, in Anspruch 3 wiedergegebene Anlage gelöst.

Beim Stand der Technik wurde eine große Menge Druck­ paste im voraus hergestellt. Dabei wurden die Verdickung und die Farbansätze schon vor dem Beginn des Druckvorgangs in ihrer Gesamtmenge vermischt.

Bei der Erfindung hingegen werden Verdickungsansatz und Farbansatz getrennt gehalten und nur nach Maßgabe des Verbrauchs an Druckpaste vermischt, so daß also nicht ein zuvor fertiggestellter, die Gesamtmenge umfassender Druck­ pastenansatz existiert, sondern fortlaufend während des Druckvorgangs die Druckpaste nach Maßgabe des Verbrauchs hergestellt wird. Bei Beendigung des Druckvorgangs zu einem beliebigen Zeitpunkt, und sei es unmittelbar nach dem Beginn, bleibt nicht eine entsprechende große Restmen­ ge an Druckpaste übrig, sondern allenfalls die in den Arbeitsbehältern und Rohrleitungen verbleibende Menge an gerade zusammengemischter Druckpaste.

Ein bestimmter Verdickungsansatz ist bei einem Mu­ sterwechsel nicht verloren, sondern kann mit anderen Farb­ ansätzen weiterverwendet werden. Es wird ja eben nicht die Gesamtmenge vor dem Druckvorgang hergestellt, sondern fortlaufend die für den Druckvorgang im Augenblick benö­ tigte Menge.

Der Ausdruck "Verdickungsansatz" soll eine auf eine bestimmte Viskosität unter einem bestimmten pH-Wert einge­ stellte wäßrige Verdickungslösung bedeuten. Der Ausdruck "Farbansatz" steht für eine wäßrige Farbflotte mit allen Hilfsmitteln und Chemikalien. Er kann aus mehreren Farb­ lösungen zusammengemischt sein.

Die beiden Ansätze werden dosiert vermischt, d. h. das Mengenverhältnis von Verdickungsansatz und Farbansatz bzw. Farbansätzen wird auf einen vorgegebenen Wert geregelt.

Eine Weiterentwicklung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2, der aussagt, daß nicht nur die Mengen­ verhältnisse auf einen bestimmten Wert einstellbar sind, sondern daß auch die Gesamtmenge der erzeugten Druckpaste abhängig vom Verbrauch, d. h. von der Vorlaufgeschwindig­ keit der zu bedruckenden Warenbahn selbsttätig geregelt wird. Läuft die Warenbahn schneller, wird mehr Druckpaste zusammengemischt, läuft sie langsamer, wird die Produktion verringert.

Anspruch 3 gibt den apparativen Aspekt der Erfindung wieder.

Die Anlage kann gemäß Anspruch 4 eine Regeleinrich­ tung zur Regelung der Menge der erzeugten Druckpaste in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Warenbahn umfas­ sen.

Um Dosierfehler während Anlauf- und Stillsetzphasen zu vermeiden empfiehlt sich, daß den Vorratseinrichtungen für den Verdickungsansatz und den Farbansatz jeweils ein Zirkulationskreislauf mit einem Umschaltventil zugeordnet sind. Die in dem Zirkulationskreislauf angeordnete Umwälz­ einrichtung in Gestalt einer Pumpe mit Dosiereinrichtung kann dadurch stetig weiterlaufen. Bei Bedarf wird an dem Umschaltventil Verdickungsansatz bzw. Farbansatz entnommen oder nach Umschalten des Umschaltventils in die Vorrats­ einrichtung zurückgeleitet. Schwankungen, die sonst durch den Anlauf und das Abbremsen der Pumpe zustandekommen könnten, bleiben hierbei aus.

Gemäß Anspruch 6 kann die jeweilige Vorratseinrich­ tung einen eigentlichen Vorratsbehälter und einen nach­ geschalteten Zwischenbehälter geringeren Inhalts umfassen, dessen Füllung aus dem zugehörigen Vorratsbehälter mittels in dem betreffenden Zwischenbehälter angebrachter Füll­ standssensoren steuerbar ist.

Der Zweck der Zwischenbehälter besteht darin, die im augenblicklichen Zeitpunkt für die Herstellung der Druck­ paste zu handhabenden Mengen an Verdickungsansatz und Farbansätzen, die im Falle eines Musterwechsels zu ver­ werfen sind, möglichst gering zu halten.

Aus diesem Grund sollte der Inhalt der Zwischenbehäl­ ter weniger als 200 Liter betragen (Anspruch 7).

Der Zirkulationskreislauf sollte an dem jeweiligen Zwischenbehälter ausgebildet sein (Anspruch 8).

Im Einzelnen kann die Ausbildung der Zirkulationsein­ richtung nach Anspruch 9 gestaltet sein.

Es ist zwar grundsätzlich möglich, daß der Mischer unmittelbar mit der Druckvorrichtung verbunden ist. Zur Bildung eines gewissen Puffervolumens kann es aber zweck­ mäßig sein, daß die Druckvorrichtung einen Verbrauchsbe­ hälter mit mindestens zwei übereinander angeordneten Füll­ standssensoren umfaßt (Anspruch 10).

Die Füllstandssensoren können in der in Anspruch 11 wiedergegebenen Weise mit den Zirkulationseinrichtungen an Zwischenbehältern zusammenwirken. Bei Erreichen des unte­ ren Füllstandssensors des Verbrauchsbehälters werden also die Umschaltventile sowohl des Verdickeransatzes als auch des oder der Farbansätze auf Förderung nach außen umge­ schaltet, so daß der Verbrauchsbehälter wieder aufgefüllt wird. Bei Erreichen des oberen Füllstandssensors erfolgt ein erneutes Umschalten der Umschaltventile auf Zirkula­ tion.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Gestalt eines Schaltbildes dargestellt.

Die Vorratseinrichtung für den Verdickeransatz ist mit 10 bezeichnet und mit kurzen Strichen umrandet, die Vorratseinrichtung für den Farbansatz ist mit 20 bezeich­ net und mit längeren Strichen umrandet.

Die Vorratseinrichtung 10 umfaßt einen Vorratsbehäl­ ter 1 zur Aufnahme eines Verdickeransatzes 2, der in einer separaten nicht dargestellten Verdickerlösestation herge­ stellt und dem Vorratsbehälter 1 über eine Leitung 3 zu­ geführt worden ist. Der Verdickeransatz weist z. B. eine Viskosität von 40.000 cps und einen geeignet gewählten pH-Wert auf. Über eine übliche Ventilanordnung 4 am Boden des Vorratsbehälters 1 und eine Pumpe 5 wird Verdickeransatz über die Leitung 6 einem Zwischenbehälter 7 zugeführt, wobei die Zufuhr über Füllstandssensoren 8 so gesteuert wird, daß der Zwischenbehälter 7, der ein wesentlich ge­ ringeres Volumen hat als der Vorratsbehälter 1 und bei­ spielsweise 150 Liter Verdickeransatz enthält, stets ge­ füllt bleibt.

Die Vorratseinrichtung 20 weist zwei Vorratsbehälter 11 und 11' mit Farblösungen 12, 12' und allen benötigten Hilfsmitteln und Chemikalien auf, die durch Leitungen 13 von einer separaten nicht dargestellten Farblösestation herangeführt worden sind. Statt der zwei Vorratsbehälter 11 und 11' kann auch nur ein Vorratsbehälter oder können auch mehr als zwei Vorratsbehälter vorhanden sein. Die Farblösungen 12, 12' gelangen in eine gemeinsame Leitung 19. Bei einem Farbwechsel kann diese mit Wasser aus einem Wasseranschluß 21 gespült werden. Eine in der Leitung 19 angeordnete Pumpe 15 fördert die wäßrige Farblösung über eine Leitung 16 in einen Zwischenbehälter 17, in dem sich etwa 75 Liter eines aus den Farblösungen 12, 12' gemischter wäßriger Farbansatzes 13 befinden.

Jedem der Zwischenbehälter 7, 17 ist eine als Ganzes mit 22 bezeichnete Zirkulationseinrichtung zugeordnet, die eine an den jeweiligen Zwischenbehälter 7 bzw. 17 ange­ schlossene Pumpe 23, eine dieser nachgeschaltete volume­ trische Durchschlußmeßeinrichtung 24 und ein dieser nach­ geschaltetes Umschaltventil 25 umfaßt, welches den Förder­ strom der Pumpe 23 wahlweise in eine in den Zwischenbehäl­ ter 7 bzw. 17 zurückführende Zirkulationsleitung 26 oder in eine in einen Mischer 30 führende Förderleitung 27 lenkt. Die Förderleitungen 27 sind also gemeinsam an den Mischer 30 angeschlossen, wobei von einem Wasseranschluß 28 bedarfsweise noch Wasser hinzugegeben werden kann. Der Mischer 30 kann ein statischer Mischer mit inneren Leit­ flächen sein, bei dem die Mischung der Komponenten während der Durchströmung stattfindet. Die am Ausgang des Mischers 30 austretende, die fertige Druckpaste 33 darstellende Mi­ schung wird über die Leitung 29 dem Verbrauchsbehälter 31 zugeführt, der der nicht dargestellten Druckvorrichtung unmittelbar vorgeschaltet ist und aus dem diese über eine Pumpe 32 beschickt wird.

Der Verbrauchsbehälter 31 dient als Pufferbehälter zwischen der Druckvorrichtung und den vorgeschalteten Anlagenteilen zur Bereitstellung der Druckpaste. Es wird der Füllstand der Druckpaste 33 in dem Verbrauchsbehälter 31 mittels Füllstandssensoren 38 über eine Steuereinrich­ tung 34 gesteuert, die über Leitungen 35, 36 mit den beiden Umschaltventilen 25 der Zirkulationskreisläufe in Verbin­ dung steht. Erreicht der Füllstand, bedingt durch den Verbrauch der Druckvorrichtung, einen unteren Füllstands­ sensor 38' werden die Umschaltventile 25 umgeschaltet und lenken die von den Pumpen 23 ständig und gleichmäßig ge­ förderte Mengen an Verdickeransatz 2 bzw. Farbansatz 13 in die Leitungen 27, die zum Mischer 30 führen. Der Ver­ brauchsbehälter 31 wird dadurch mit Druckpaste 33 aufge­ füllt bis der obere Füllstandssensor 38'' erreicht ist. Dadurch werden die Umschaltventile 25 erneut umgeschaltet und lenken nunmehr den Förderstrom der Pumpen 23 über die Zirkulationsleitungen 26 in die Zwischenbehälter 7 bzw. 17 zurück. Der Verbrauchsbehälter 31 bleibt auf diese Weise ständig zu einem gewissen Grad gefüllt. Diese Steuerung ist in ähnlicher Weise an den Zwischenbehältern 7 bzw. 17 durch die dortigen Füllstandssensoren 8 bzw. 18 verwirk­ licht.

Die Druckpaste 33 muß in einem bestimmten Fall bei allen Gesamt-Fördermengen Verdickungsansatz 2 und Farb­ ansatz 13 in einem bestimmten konstanten Verhältnis ent­ halten. Aus diesem Grund werden die Fördermengen der Pum­ pen 23 mit Hilfe der Volumendurchflußmesser 24 geregelt. Die Signale der Volumendurchflußmesser 24 gelangen in eine Regeleinrichtung 40, die ihrerseits die Pumpen 23 beauf­ schlagt. Die momentan erforderliche Gesamtfördermenge, d. h. die Produktion an Druckpaste 33, kann an der Regel­ einrichtung 44 bei einigermaßen konstantem Bedarf von Hand eingestellt werden. Es ist aber auch möglich, die den Bedarf bestimmende Laufgeschwindigkeit der Warenbahn zu messen und die Förderleistung der Pumpen 23 selbsttätig zu regeln, was durch den Eingang 41, an dem das Signal der Geschwindigkeitsmessung ansteht, angedeutet sein soll.

Wesentlich ist, daß der Verdickungsansatz 2 und der Farbansatz 13 bis zum Mischer 30 voneinander getrennt bleiben. Die Druckpaste 33 wird erst im Mischer 30 herge­ stellt. Bei einem Musterwechsel der Druckvorrichtung braucht also über die Ventilanordnung 37 nur die kleine Menge an Druckpaste in den Auffangbehälter 39 (Kanal) entsorgt zu werden, die sich im Mischer und in der Leitung 29 befindet. Hinzu kommen gegebenenfalls die relativ ge­ ringen Mengen an in dem Zwischenbehälter 17 verbliebenem Farbansatz 13. Die Hauptmengen - Verdickeransatz verblei­ ben jedoch im Zwischenbehälter 7 und Vorratsbehälter 1 und sind von einem Wechsel nicht betroffen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Bereitstellung von Druckpaste oder dergleichen, insbesondere zum Bedrucken von textilen Wa­ renbahnen wie Teppichbahnen, bei welchem mindestens ein wäßriger Farbansatz zur Bildung einer einer Druckvorrich­ tung zuzuleitenden Druckpaste dosiert mit einem Verdic­ kungsansatz vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdickungsansatz (2) und der Farbansatz (13, 14) ge­ trennt gehalten und nur nach Maßgabe des Verbrauchs an Druckpaste (33) dosiert vermischt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen des Verdickungsansatzes (2) und des Farb­ ansatzes (13, 14) und damit die Menge der bereitgestellten Druckpaste (33) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Warenbahn geregelt werden.

3. Anlage zur Bereitstellung von Druckpaste und der­ gleichen, insbesondere zum Bedrucken von textilen Waren­ bahnen wie Teppichbahnen, mit mindestens einer Vorratseinrichtung (20) für einen Farbansatz (13, 14) und mit einem Mischer (30) zur Vermischung des Farb­ ansatzes (13, 14) mit Verdickung, dadurch gekennzeichnet, daß eine separate Vorratseinrichtung (10) für einen Verdickungsansatz (2) vorgesehen ist und daß Mittel zur kontinuierlichen Förderung in ihrem Verhältnis dosierter Mengen des Farbansatzes (13, 14) und des Verdickungsansatzes (2) in den Mischer (30) vor­ gesehen sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Menge der erzeugten Druckpaste (33) in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Warenbahn regelbar ist.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den Vorratseinrichtungen (10, 20) für den Verdickungsansatz (2) und den Farbansatz (13, 14) je ein Zirkulationskreislauf (22) mit einem Umschaltventil (25) zugeordnet ist, mittels dessen aus der Vorratseinrichtung (10, 20) entnommener Verdickungsansatz (2) bzw. Farbansatz (13, 14) wahlweise in die jeweilige Vorratseinrichtung (10, 20) zurückgeleitet bzw. dem Mischer (30) zugeleitet werden kann.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Vorratseinrichtung (10; 20) einen Vorratsbehälter (1; 11, 12) und einen nach­ geschalteten Zwischenbehälter (7; 17) geringeren Inhalts umfaßt, dessen Füllung aus dem zugehörigen Vorratsbehälter (1; 11, 12) mittels Füllstandssensoren (8; 18) in dem be­ treffenden Zwischenbehälter (7; 17) steuerbar ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt der Zwischenbehälter (7, 17) weniger als 200 Liter beträgt.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zirkulationskreislauf (22) an dem jeweiligen Zwischenbehälter (7, 17) ausgebildet ist.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur kontinuierlichen Förde­ rung in ihrem Verhältnis dosierter Mengen an Verdickungs­ ansatz (2) und Farbansatz (13, 14) jeweils eine mit der betreffenden Vorratseinrichtung in Verbindung stehende Pumpe (23), einer an deren Ausgang angeschlossene Meßein­ richtung (24) für das Durchflußvolumen und eine Regelein­ richtung (40) umfaßt, mittels derer bei allen geförderten Gesamtmengen ein vorgegebenes Fördermengenverhältnis der Pumpen (23) aufrechterhaltbar ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung einen Verbrauchs­ behälter (31) mit mindestens zwei übereinander angeord­ neten Füllstandssensoren (38', 38'') umfaßt.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (34) vorgesehen ist, mittels derer beim Ansprechen des unteren Füllstandssensors (38') ein Umschalten der Umschaltventile (25) an den Vorrats­ einrichtungen (10, 20) für den Verdickungsansatz (2) und den Farbansatz (13, 14) von Zirkulation auf Förderung in die zu dem Mischer (30) führenden Leitungen (27) und beim Ansprechen des oberen Füllstandssensors (38'') ein Umschal­ ten von dieser Förderung auf die Zirkulationsleitungen (26) stattfinden.