DE3005385C2 - Verfahren zum Abschalten einer mit Tropfenstrahlen arbeitenden Beschichtungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abschalten einer mit Tropfenstrahlen arbeitenden Beschichtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der US-PS 4042 937 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird unmittelbar mit dem Abschaltvorgang in der Beschickungsvorrichtung ein Unterdruck erzeugt, wobei dieser Unterdruck so stark ist, daß Luftblasen durch die öffnungen in die Beschichtungsvorrichtung eingesaugt werden. Mit den Luftblasen können auch Verunreinigungen in den Beschichtungskopf gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zum sauberen Abschalten einer mit Tropfenstrahlen arbeitenden Beschichtungsvorrichtung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Anwendung eines relativ niedrigenUnterdrucks beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ermöglicht, weil der Unterdruck nicht unmittelbar beim Abschaltvorgang an die Beschichtungsvorrichtung angelegt wird, sondern erst dann, wenn der Druck im Beschichtungskopf abgesunken ist. Die Verwendung des relativ geringen Unterdrucks verhindert, daß Luft und damit auch gegebenenfalls in der Luft enthaltene Verunreinigungen in die öffnungen des Beschichtungskopfs eingesaugt werden. Dadurch ist es beim erneuten Inbetriebsetzen der Beschichtungsvorrichtung nicht notwendig, zuerst einen Reinigungsvorgang durchzuführen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung bei

spielshalber erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer typischen, mit Tropfenstrahlen arbeitenden Beschichtungsvorrichtung mit der Steuereinheit und mit Einlaß- und Auslaßventilen und

F i g. 2a und 2b Diagramme, in denen der Druckabfall

im Anschlußverteiler der Tropfenstrahl-Beschichtungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Zeitangegeben ist Wie in F i g. 1 dargestellt ist, wird einem Beschichtungskopf 16 mittels einer Pumpe 11 ein flüssiges Beschichtungsmaterial, beispielsweise Tinte, aus einem Vorratsbehälter 10 über eine Leitung 12 und ein Einlaßventil 14 zugeführt. Der Beschichtungskopf 16, der zum leichteren Verständnis nur schematisch dargestellt ist,

ir ist vorzugsweise in Schichten aufgebaut, wie in der US-PS 35 86 907 angegeben ist; er erzeugt eine Gruppe von Strahlen, die in Längsrichtung im Abstand voneinander liegen. Falls es erwünscht ist, kann der Beschichtungskopf eine Gruppe von Strahlen bilden, die in zwei parallelen Reihen verlaufen, wie in der US-PS 37 01 998 beschrieben ist Typischerweise haben die öffnungen 18 im Beschichtungskopf 16 einen Durchmesser von etwa 0,02 mm bis 0,05 mm, und ihr Mittenabstand beträgt etwa 0,5 mm oder weniger.

Die Hauptelemente des Beschichtungskopfs 16 sind ein Anschlußverteiler 20 für die Beschichtungsflüssigkeit, eine Lochplatte 22, eine Laderingplatte 24, Ablenkelektroden 26 und eine Fangvorrichtung 28. Die Tinte im Anschlußverteiler 20 fließt unter dem von der Pumpe 11 erzeugten Druck durch die öffnungen 18, so daß eine Reihe von Tropfenströmen 30 entsteht Die nicht abgelenkten Tropfen werden dann in einem menschenlesbaren Muster auf eine Bahn 32 gedruckt Damit die Tinte durch die öffnungen 18 ausströmt, muß im Anschlußverteiler 20 ein Überdruck herrschen.

Ein Auslaßventil 34 verbindet den Ausgang des Anschlußverteilers 20 mit einer Unterdruckquelle 36. Das Auslaßventil 34 und das Einlaßventil 14 sind vorzugsweise elektromagnetbetätigte Vect'le, die von elektrisehen Signalen aus der Steuereinheit 38 betätigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist an den Anschlußverteiler 20 auch ein Druckfühlcr 40 angeschlossen, der Druckänderungen im Anschlußverteiler feststellt. Der Druckfühler 40 steht auch mit der Steuereinheit 38 elektrisch in Verbindung.

Während des Normalbetriebs des Aufzeichnungsgeräts wird das Beschichtungsmaterial, beispielsweise Tinte, dem Anschlußverteiler 20 bei einem Druck von etwa 2,1 Bar über dem Atmosphärendruck zugeführt. (Alle Druckwerte sind hier auf den Atmosphärendruck bezogen.) Dieser normale Betriebsdruck kann sich abhängig von der Viskosität des speziellen verwendeten Beschichtungsmaterials und abhängig vom Durchmesser und der Anordnung der öffnungen in der Lochplatte ein wenig ändern. Für typische Strahldrucktinten auf Wasserbasis mit einer Viskosität von 1 bis 3 Centi-Poise und bei öffnungen mit einem Durchmesser von 21 bis 50 μπι ergeben Betriebsdrücke von 0,82 bis 2,1 bar eine zufriedenstellende Geradlinigkeit der Tintenstrahlen.

Zur Einleitung des Abschaltens der Beschichtungsvorrichtung gibt die Steuereinheit 38 ein elektrisches Signal ab, das das Schließen des Einlaßventils 14 bewirkt. Gerade Tintentropfenströme werden weiterhin von den öffnungen ausgestoßen, wenn der Druck im Anschlußverteiler 20 fällt. Wie in F i g. 2a dargestellt ist, sinkt der Druck im Anschlußverteiler beim Schließen des Einlaßventils im Verlauf einer Zeitperiode von mehreren Sekunden ab bis er im wesentlichen den atmo-

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sphärischen Druck erreicht An einem gewissen Punkt im Verlauf des Abschaltvorgangs sinkt der Druck im Anschlußverteiler jedoch unter den Minimaldruck, der zur Aufrechterhaltung gerader Strahlen notwendig ist. Bei einer typischen Strahldrucktinte auf Wasserbasis liegt dieser Druck bei etwa 0,55 bis 0,68 Bar. Wenn beim Absinken des Drucks im Anschlußverteiler unter diesem Minimalwert weiter nichts unternommen wird, werden die Tintenstrah'en unregelmäßig und verspritzen Tinte auf die Bauteile der Beschichtungsvorrichtung.

Dieses Problem des Verspritzens von Tinte wird jedoch gelöst, wenn die Steuereinheit 38 das Auslaßventil 34 zur Unterdruckquelle 36 bis oder geringfügig über diesem minimalen Betriebsdruck öffnet Wie in F i g. 2b dargestellt ist, führt das Verbinden des Anschlußverteilers mit einer Unterdruckquelle im wesentlichen augenblicklich zu einer Absenkung des in ihm herrschenden Drucks auf den Atmosphärendruck. Wegen der Oberflächenspannung des Beschichtungsmaterials und des kleinen Querschnitts der öffnungen wird das Ausströmen von Tinte aus den Öffnungen sofort beendet, was zu einem sauberen Abschalten führt

Es wurde festgestellt, daß zur Erzielung dieses Ergebnisses nur ein geringer Unterdruck erzeugt werden muß. Für typische Strahldrucktinten auf Wasserbasis führt ein Unterdruck von nur 0,014 bis 0,055 Bar unter dem Atmosphärendruck zu ausgezeichneten Ergebnissen. Wenn ein stärkerer Unterdruck erzeugt wird, können Luft oder andere Verunreinigungen in den An-Schlußverteiler gesaugt werden, während die Anwendung eines leichteren Unterdrucks zu einem geringen Ausfließen von Material aus den öffnungen führen kann. Die Viskosität des Beschichtungsmaterials und die Größen der angewendeten Öffnungen beeinflussen natürlich den Optimalwert des erforderlichen Unterdrucks.

Die Steuereinheit kann mit einem einfachen Zehsieucrmechanismus ausgestattet sein, der das öffnen des Auslaßventils 34 um eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Schließen des Einlaßventils 14 hervorruft Der Zeitsteuermechanismus kann abhängig von dem bestimmten verwendeten Beschichtungsmaterial eingestellt sein. Die zur Reduzierung des Minimaldrucks für die Aufrechterhaltung gerader Strahlen notwendige Zeitdauer ist veränderlich; sie hängt von den Eigenschaften ties Beschichtungsmaterii^s und der Ventile sowie vom Volumen des Anschlußverteilers ab. Ein kleiner Anschlußverteiler reduziert die Zeitdauer ebenso wie die Verwendung von Elektromagnetventilen mit Tauchkern. Die gesamte Zeitdauer kann von 2,5 Sekunden gemäß F i g. 2b bis herab zu 0,05 Sekunden reichen. In einer bevorzugten Aurführungsform stellt jedoch ein Druckfühler 40 den Druck im Anschlußverteiler 20 fest, und er ermöglicht der Steuereinheit 38, das öffnen des Auslaßventils 34 hervorzurufen, wenn der Druck im Anschlußverteiler den zur Aufrechterhaltung gerader Strahlen erforderlichen Minimaldruck erreicht hat oder geringfügig über diesem Druck liegt. Auch hier kann die Steuereinheit im Hinblick auf das verwendete spezielle Beschichtungsmaterial und die Größe der öffnungen in der Beschichtungsvorrichtung eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abschalten einer mit Tropfenstrahlen arbeitenden Beschickungsvorrichtung mit einem Beschichtungskopf, in dem mehreren Öffnungen eine Beschiehtungsflüssigkeit zugeführt wird mit einem normalen Betriebsdruck, der wesentlich über einem minimalen Betriebsdruck von 0,55 bis 0,68 bar über dem Umgebungsdruck zum Aufrechterhalten gerader, glatt fließender Strahlen liegt, wobei die Zufuhr der Beschichtungsflüssigkeit zu den öffnungen beim Abschalten unterbrochen und der Beschichtungskopf an eine Unterdruckquelle angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Unterdruckquelle ein Druck zwischen etwa 0,014 bis 0,55 bar unter dem Umgebungsluftdruck erzeugt wird und daß die Verbindung mit der Unterdruckquelle hergestellt wird, nachdem der Druck ic- dem Beschichtungskopf von dem normalen Betriebsarack auf einen Wert geringfügig über dem minimalen Betriebsdruck abgesunken ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck im Beschichtungskopf gemessen und die Verbindung mit der Unterdruckquelle in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messung hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit der Unterdruckquelle nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Unterbrechung der Zufuhr der Beschichtungsrlüssigkeit hergestellt wird.