DE3716414C2 - Farben-Dosier- und Auftragungs-Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Farben-Dosier- und Auftragungs-Maschine zum Auftragen von Farbzeichen.

Es ist bekannt, Farbzeichen mithilfe von Spritz- oder Sprayvorrichtungen auf eine Unterlage aufzubringen. Diese bekannten Spritz- oder Sprayvorrichtungen erzeugen ein Farbzeichen aus flüssigem Farbstoff, der in der Regel durch einen Pumpmechanismus ausgespritzt oder gesprüht wird.

Mit diesen Vorrichtungen ist es daher nicht möglich, ein Farbzeichen mit Farbstoff aus einem festen Farbstoffstab zu erzeugen. Zudem ist bei den bekannten Farben- Auftragungsvorrichtungen das Dosieren und Mischen von Farben schwierig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Farben-Dosier- und Auftragungs- Maschine anzugeben, die das Auftragen eines Farbzeichens mit Farbstoff eines festen Farbstoffstabs ermöglicht.

Insbesondere soll die Farben-Dosier- und Auftragungs-Maschine auch zum Dosieren und Mischen verschiedener Farbstoffe in der Lage sein.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegeben Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird eine Farben-Dosier- und Auftragungs-Maschine vorgeschlagen, die den Auftrag von Farbzeichen mit von einem festem Farbstoffstab gewonnenen Farbstoffen ermöglicht. Die Maschine ist mithilfe eines Computers programmierbar und besitzt die Eigenschaft, daß die Farben sofort gewechselt werden können und sämtliche Farben oder nur einige dieser Farben gemischt werden können. Abhängig von dem Typ der verwendeten Farbstoffe kann es notwendig sein, die Farbzeichen gleichzeitig mit ihrem Auftrag mittels eines chemischen Fixativs wie Lack oder einem anderen analoger Eigenschaften zu fixieren. Es sei darauf hingewiesen, daß sowohl das Farbzeichen als auch das Fixativ in Pulverform auftritt, wobei Luft als Transportmittel dient.

Durch Einführen von - vorzugsweise zylinderförmigen - gesinterten Farbstoffstäben mit einem bestimmten Bindemitteltyp, welche um einen Stirnfräser verteilt sind, kann durch Drehen des Fräsers ein Ansaugen des pulverisierten Farbstoffs zur Mitte des Fräsers hin hervorgerufen werden. Der Stirnfräser pulverisiert die Stäbe und erzeugt aufgrund des ansaugenden Luftstroms und der mechanischen Einwirkung der Schneidemesser des Fräsers einen Luft- und Farbstoffstrahl, der ausgehend von der Mitte des Stirnfräsers nach außen gerichtet ist. Der Fräser ist innerhalb eines Gehäuses angeordnet, das in seiner Mitte eine Austrittsöffnung oder Düse aufweist, durch welche der Luft- und Farbstoffstrahl unter Druck entweichen kann.

In der Maschine können so viele Farbstoffstäbe eingelegt werden wie der Fräser an seiner Stirnseite aufnehmen kann. Die drei primären Farben sowie zusätzlich weiß und schwarz reichen jedoch aus, um die gestellte Aufgabe zu lösen. Die Farbstäbe werden durch das Drehen des Stirnfräsers pulverisiert und das Pulver wird nach innen weiter geführt. Die Farbstäbe werden durch Motoren, beispielsweise durch Schrittmotoren, mittels Drehzahlverminderungsgetriebe fortbewegt, wobei die Drehgeschwindigkeit dieser Motoren durch einen Computer mit einer Schnittstelle ("Interface") gesteuert wird, so daß das Computerprogramm die Farbstoffdosierung steuert. Abhängig von der Geschwindigkeit eines jeden Motors tritt eine bestimmte Menge der entsprechenden primären Farbe zuzüglich der weißen und schwarzen Farbe als Mischfarbe aus.

Wird zusätzlich die Düse, durch die die Farbenmischung austritt, dreidimensional bewegt und diese Bewegung durch drei Schrittmotoren gesteuert, so kann mithilfe des Computerprogramms eine vorprogrammierte Farbe und Bewegung des Farbstrahls erzeugt werden. Das heißt, es kann ein Bild geschaffen werden, das in einem beliebigen Speichertyp eines Computers, z. B. auf einem Kassettenband, aufgenommen worden ist und jederzeit wiedergegeben werden kann, wenn der Strahl auf eine feste Unterlage beliebigen Typs trifft.

Infolgedessen kann ein Farbzeichen aufgetragen werden und gleichzeitig mit einem chemischen Produkt oder auf andere Weise fixiert werden. Die Verbindung der Farbe mit dem Fixativ kann auf vielerlei Arten geschehen, die grob in zwei Kategorien aufgeteilt werden können, nämlich einer inneren und äußeren Verbindung.

Bei der ersten Verbindungsform tritt die Luft aus einer feinen Düse aus, durch die ein Absaugen oder ein negativer Druck hervorgerufen wird, wobei intern die Fixier- oder Bindeflüssigkeit und extern die pulverisierte Farbe vom Fräser her angesaugt werden.

Zusätzlich ist eine interne Flüssigkeitsdosiernadel vorhanden. Bei der äußeren Verbindungsart werden die Flüssigkeit und das Farbpulver mit zwei getrennten durch das Absaugen hervorgerufenen Luftstrahlen zusammengebracht, wobei die beiden Bestandteile, nämlich der Farbstoff und das Fixativ, vermischt und pulverisiert werden. Mithilfe einer hin- und herbewegbaren Nadel kann die Zufuhr des Fixativs gesteuert werden, so daß die Flüssigkeitsmenge nach Belieben dosierbar ist.

Unabhängig davon kann auch das Farbpulver alleine verwendet und durch ein anderes Verfahren fixiert werden. So können beispielsweise ausreichend fettartige Farbstoffe verwendet werden, um ein Fixieren des Farbpulvers durch sich selbst zu erreichen, oder das Papier kann längs der Strecke, auf welcher nachfolgend der Farbstoff gespritzt wird, angefeuchtet werden und hinter dem Papier ein Sog hervorgerufen werden, so daß das Papier als Filter fungiert, in dem man auf lauwarmes Wachs spritzt. Ebenso kann eine positive elektrische Entladung beim Austritt des Strahls durchgeführt werden, wobei das zu besprühende Medium geerdet ist, so daß sich jedes positiv geladene Farbstoffteilchen mit dem negativ geladenen Medium (Kathode) verbinden will.

Mithilfe dieser Maschine kann die Farbe bemessen und der Farbweg gesteuert werden, so daß auf präzise Art und Weise sämtliche algebraischen Operationsarten durchgeführt werden können, wobei die entsprechenden Ergebnisse in Farbe dargestellt werden, d. h. jeder Zahl ist eine bestimmte Farbe zugeordnet. Ebenso werden die verschiedenen Funktionen in Farbe dargestellt.

Die Farb-Dosier- und Auftragungs-Maschine weist vielseitige Anwendungsmöglichkeiten auf industrieller Basis auf und ist insbesondere für die Keramikindustrie bei der Dekoration von Kacheln und Fliesen, in der Arzneimittel- und Chemie-Industrie, bei der Reproduktion von Gemälden, für verschiedene künstlerische Darstellungen sowie weitere Anwendungen von besonderem Interesse.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der von einem Computer gesteuerten Farben- Dosier- und Auftragungs-Maschine nach der Erfindung;

Fig. 2 die Stirnseite des Fräsers der Maschine;

Fig. 3 die hintere Stirnseite des Fräsers;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Fräsers und dessen Antriebsritzels;

Fig. 5 einen Farbstoffstab in Seitenansicht; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Farbstoffstabes.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung Einzelheiten sowie die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Maschine beschrieben.

Ein Stirnfräser 1 wirkt direkt auf Farbstoffstäbe 2 ein, die irgendeine Farbe, einschließlich weiß und schwarz, darstellen können. Sämtliche Farbstoffstäbe 2 sind gegenüber der Stirnfläche des Fräsers 1 äquidistant um den Fräser 1 angeordnet. Die Farbstoffstäbe 2 werden jeweils durch entsprechende Schrittmotoren 3 vorgeschoben, die in entsprechenden Getriebeboxen angeordnet sind. In der Mitte des Fräsers 1 ist eine Nadel 12 angeordnet, welche als Flüssigkeitsdosierelement abhängig von einem Einstellmotor 4 wirkt, um die bei 5 eintretende Flüssigkeitsmenge zu regulieren. Druckluft eines Kompressors tritt bei 6 ein, während der Fräser 1 durch eine Riemenscheibe 7 rotiert wird. Der Fräser 1 kann auch durch eine von dem Kompressor angetriebene Luftturbine oder durch ein Zahnrad 7′ mit einem entsprechendem Getriebe angetrieben werden.

Sämtliche mechanischen Elemente, die die erfindungsgemäße Farben-Dosier- und Auftragungs-Maschine bilden, werden durch einen Computer 9 gesteuert, der mit einer Schnittstelle ("Interface") 8 verbunden ist, und verschiedene andere Elemente, wie beispielsweise einen Bildmonitor 10, ein Kassettenaufnahmegerät 11, eine Steuerung 13 für das künstliche Bild, eine Datenleitung 14, mit deren Hilfe Daten an den Computer 9 geliefert werden können, aufweist. Der Computer 9 steuert seinerseits sämtliche Motoren und Maschinenelemente.

Die Farbstoffstäbe 2 führen eine Dreh- und Vorschubbewegung mittels eines Getriebes 15 aus, wobei sie gegen Schneiden 16 des leicht geneigten Fräsers 1 gedrückt werden, so daß eine von der Stabmitte zum Stabumfang hin in etwa dreieckförmige Schicht 17 von dem Stabmaterial abgefräst wird (vgl. Fig. 6). Dadurch nehmen die Enden der Farbstäbe 2 eine weitwinklige konische Form 18 an, um zu vermeiden, daß die Schneiden 16 des Fräsers 1 die Farbstäbe 2 frontal angreifen, so daß sich das Material weder verhärtet noch zusammenpreßt (vgl. Fig. 5).

Die Stirnfläche des Fräsers 1 weist eine Mehrzahl von gekrümmten Schneiden 19 auf, die auf die zentrale Öffnung 20 (Düse) treffen, damit das von den Farbstoffstäben 2 in Pulver verwandelte abgelöste Material entlang den peripheren Kanälen 21 und 19 mithilfe von Druckluft und -flüssigkeit zu der zentralen Öffnung 20 geführt wird. Das abgelöste Material wird zur Farbgebung ausgestoßen, wobei die einzelnen Farben dosiert werden.

Claims (9)

1. Farben-Dosier- und Auftragungs-Maschine, gekennzeichnet durch einen Stirnfräser (1), eine Antriebsvorrichtung (7) des Fräsers (1), eine Vorschubvorrichtung zum Bewegen mindestens eines Farbstoffstabs (2) gegen die Stirnfläche des Fräsers (1), und durch die Schneiden (16) des Fräsers (1) gebildete Führungskanäle (19, 21), entlang denen die abgefrästen pulverisierten Teile zu einer zentralen Austrittsöffnung (20) des Fräsers (1) gelangen, durch die die pulverisierten Teile herausgesprüht werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (20) mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft und/oder Druckflüssigkeit verbunden ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgefrästen pulverisierten Teile mit der Druckluft und/oder der Druckflüssigkeit vor dem Aussprühen vermischt werden.

4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Austrittsöffnung (20) veränderbar ist.

5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (20) eine Düse aufweist.

6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Austrittsöffnung (20) veränderbar ist, um das Aussprühen der pulverisierten Teile zu richten.

7. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (7) und/oder die Vorschubvorrichtung (3) und/oder die Austrittsöffnung (20) und/oder die Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluft und/oder Druckflüssigkeit durch einen Computer (9) steuerbar ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer (9) mit einer Datenspeichervorrichtung (11) und/oder einer visuellen Anzeigenvorrichtung (10) über Datenleitungen (14) verbunden ist.

9. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Fixativ ist.