CH283453A - Verfahren und Vorrichtung zum gleichmässigen Auftragen von Flüssigkeiten auf Gegenstände. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zum gleichmässigen Auftragen von Flüssigkeiten  auf Gegenstände.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und  eine Vorrichtung zum gleichmässigen Auf  tragen von Flüssigkeiten, wie z. B. Druck  farben,     Feiachtflüssigkeiten    oder dergleichen,  auf Gegenstände, z. B. solche aus Papier, Glas,  Holz oder dergleichen.

   Das erfindungsgemässe  Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die  aufzutragende Flüssigkeit aus einem Vorrats  behälter einem     Kapillarspalt    zugeführt und  aus diesem durch eine mit im Bereich der die  Flüssigkeit abgebenden Oberfläche gleich  mässig verteilten Kapillaren versehene Wand  hindurch unter     Herbeiführung    eines Druck  ausgleiches zwischen Innendruck des Behäl  ters und Aussendruck an die Oberfläche der  Wand diffundiert und von dort auf die mit  der Flüssigkeit zu versehenden Gegenstände  aufgetragen wird, wobei im     Ruhezustande    der       Kapillarspalt    zusammen mit den Kapillaren  der Wand eine Flüssigkeitssperre bildet.  



  Verfahren und Vorrichtungen zum Auf  tragen von Flüssigkeiten auf Gegenstände der  verschiedensten Art sind bekannt. Besonders  in der Vervielfältigungstechnik und der  Drucktechnik müssen Farben oder     Feucht-          fIüssigkeiten    völlig gleichmässig und in genau  regelbarer Menge auf Gegenstände aus Papier,  Karton, Glas usw. aufgetragen werden.

   Gerade  das völlig gleichmässige Auftragen in genau  regelbarer Menge konnte aber bisher nicht er  reicht. werden, da die meisten Anordnun  gen sich zum Verteilen eines Filzmantels,         Schwammgummimantels    oder einer andern aus  Filz, Schwammgummi oder ähnlichem Mate  rial bestehenden,     dochtartig    wirkenden Ver  teilungsvorrichtung bedienten, wobei die Flüs  sigkeit dort, wo sie bereits gleichmässig ver  teilt sein müsste, nur gross verteilt zugeführt  wurde. Die Filzmäntel oder dergleichen sind  aber nicht in der Lage, eine derart gleich  mässige Verteilung noch vorzunehmen, wie  sie erforderlich ist.

   Selbst die Wahl eines per  forierten Zylindermantels mit saugfähigem  Belag aus Filz oder dergleichen führt nicht  zu dem gewünschten Ergebnis, da die Ver  teilung durch den perforierten Zylindermantel  noch viel zu grob war. Ferner musste meistens  noch auf mechanischem Wege, z. B. durch  die Anwendung von Druckkolben, Walzen  oder     Rollkörpern,    der gewünschte Durchtritt  der Flüssigkeit durch den perforierten Zylin  dermantel und den Mantelbelag zu dessen  Oberfläche erzwungen werden.  



  Die Erfindung geht nun von der Erkennt  nis aus, dass ein einwandfreies Ergebnis nur  dann zu erzielen ist, wenn die Zuführung der  Flüssigkeit     zu    der die Flüssigkeit abgebenden  Oberfläche von vornherein über die die Flüs  sigkeit abgebende Oberfläche gleichmässig ver  teilt erfolgt. Im Zuge dieser Erkenntnis wurde  festgestellt, dass die Lösung dieses Problems  ohne weiteres möglich ist, wenn man die Flüs  sigkeit durch einen     Kapillarspalt    und eine  über den Bereich der die Flüssigkeit abgeben-      den Oberfläche mit gleichmässig verteilten  Kapillaren versehene Wand hindurch im  Wege einer Diffusion der die Flüssigkeit ab  gebenden Oberfläche zuführt.

   Diese Art der  Flüssigkeitszufuhr hat zunächst den grossen  Vorteil, dass der     Kapillarspalt    zusammen mit  den Kapillaren gleichzeitig als Flüssigkeits  sperre wirken, also bei Nichtbenutzung der  Vorrichtung ein unbeabsichtigtes Heraustre  ten der Flüssigkeit verhindern, weil durch  die Füllung des     Kapillarspaltes    und der Kapil  laren mit Flüssigkeit im Innern des Flüssig  keitsvorratsbehälters ein gewisser     Unterdruck     entsteht, der ein weiteres Nachdrücken der  Flüssigkeit verhindert.

   Diese Wirkung bietet  gleichzeitig die Möglichkeit, die Regelung der  austretenden Flüssigkeitsmenge in einer voll  befriedigenden Weise vorzunehmen, da man  zur Ermöglichung des Flüssigkeitsaustrittes  einen Ausgleich des Druckunterschiedes zwi  schen Innen- und Aussendruck vornehmen  muss, der durch Luftzufuhr zum Innern des  Flüssigkeitsbehälters erfolgt. Die Grösse der  Luftzufuhr bestimmt aber die Schnelligkeit  des Druckausgleiches, so dass durch Regelung  der Luftzufuhr in relativ einfacher Weise  die austretende Flüssigkeitsmenge genau ge  regelt werden kann.  



  Die Vorrichtung zur     Ausführung    des Ver  fahrens ist gekennzeichnet durch einen all  seitig geschlossenen Aussenbehälter, dessen  Wandungen im Bereich der die Flüssigkeit  abgebenden Oberfläche gleichmässig verteilte       Kapillarkanäle    aufweisen, und einen in dem  Aussenbehälter angeordneten, als     Flüssigkeits-          v        orratsbehälter    dienenden Innenbehälter, des  sen Querschnitt nur um so viel kleiner ist  als der des Aussenbehälters, dass nur ein den       Kapillarspalt    bildender Ringspalt zwischen       Innenmantel    des äussern und Aussenmantel  des innern Behälters verbleibt,

   und der nur  mit einer in der Längsrichtung verlaufenden  Lochreihe mit dem Innern des Aussenbehälters  in Verbindung steht.  



  In der Zeichnung sind mehrere Ausfüh  rungsbeispiele einer Vorrichtung zur Ausfüh  rung des     erfindungsgemässen    Verfahrens dar  gestellt; es zeigen:         Fig.    1 einen Längsschnitt durch     einen     Zylinder aus keramischem Material     nit     darin angeordnetem Innenzylinder,       Fig.2    einen Querschnitt durch die Vor  richtung nach     Fig.1    mit direkter     Auftra-          gung    der Flüssigkeit,       Fig.    3 einen     1,ängssehnitt    durch einen  Zylinder aus einem Träger, Drahtgaze und  einer     Decldolie,

            Fig.    4 einen Querschnitt durch die Vor  richtung nach     Fig.        33    mit indirekter     Auftra-          gung    der Flüssigkeit.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.l    und 2  besteht der Zylinder aus einem Zylinder  mantel     a    aus keramischem Material mit den  erforderlichen, im Bereich der die Flüssig  keit abgebenden Oberfläche gleichmässig ver  teilten Kapillaren. Der Zylinder ist an den  Stirnseiten durch Scheiben b verschlossen,  die gleichzeitig die Lagerzapfen c zur dreh  baren Lagerung des Zylinders tragen. In  dein so entstandenen, geschlossenen Zylinder  ist ein zweiter Zylindermantel     d    angeordnet,  der an den Stirnseiten gleichfalls durch die  Scheiben     b    abgeschlossen ist.

   Der Durch  messer dieses Mantels     d    ist, wie aus     Fim_.2     klar ersichtlich ist,     tim    so viel kleiner als  derjenige des     Mantels        a,    dass ringsherum  und auf die ganze Länge ein den Kapillar  spalt bildender Ringspalt (übertrieben gross  gezeichnet)     e_    entsteht, der gerade so gross  ist, dass er eine schnelle und gleichmässige  Verteilung der aus dem Mantel d austreten  den Flüssigkeit gewährleistet. Der Austritt  der Flüssigkeit aus dem Innenzylinder in  den Aussenzylinder erfolgt durch eine in     rler     Längsrichtung des Mantels d verlaufende  Reihe von Löchern f.

   Diese Anordnung be  wirkt, dass der     h'lüssigl#:eitszul:ritt    zu dem  Aussenzylinder bei     Nichtbenutzung    dadurch  abgestellt werden kann, dass man den Man  tel d so dreht, dass die Lochreihe oben liegt.  Der     Kapillarspalt    bildet dann zusammen mit  den Kapillaren der Wand eine     Flüssigkeh        s-          sperre.    Sind Mantel     a    und Mantel<I>d</I> gemein  sam drehbar, so tritt bei Benutzung der Vor  richtung bei jeder Umdrehung einmal die  Flüssigkeit vom Innenzylinder in den Zy-           lindertpalt        e    über.

   Der Mantel d könnte auch       feststehend    und der äussere     uni    ihn drehbar  sein, wobei dann während des Gebrauches  eine gleichmässige dauernde Entnahme von  Flüssigkeit aus dem Innenzylinder erfolgen  würde, und zwar entsprechend dem jewei  ligen Flüssigkeitsverbrauch.  



  Zur     Herbeiführung    und Regelung des       Druekaitsgleiches    ist in der einen Stirn  scheibe b ein einfaches     Lufteinlassventil    g  vorgesehen, während in der andern Stirn  scheibe b (es könnte auch die gleiche sein)  eine verschliessbare     Einfüllöffnung    h vor  gesehen ist. Das     Luftsteuerventil    könnte  auch auf dem Zylindermantel ausserhalb der  Porenfläche angeordnet sein, und es kann  von Hand oder maschinell gesteuert werden  und in letzterem Falle automatisch arbeiten.  



  Bei der Anordnung nach     Fig.2    ist eine  direkte     Auftragung    der Flüssigkeit auf den  mit Flüssigkeit zu versehenden Gegenstand,  z. B. einem     Papierpogen    i, vorgesehen, wo  bei in     bekannter    Weise zum Transport des  Bogens<I>i</I> eine Transportwalze<I>k</I> angeord  net ist.  



  Bei dem Beispiel nach     Fig.    1 und 2 kann  der Mantel des Behälters aus keramischem  oder metallkeramischem     (pulvermeta,llui,gi-          schem)    Filtermaterial hergestellt sein, wel  ches die notwendigen Kapillaren enthält.  Dabei hat man es in der Hand,     jeweils    die  der in Anwendung kommenden Flüssigkeit  entsprechende Porengrösse zu wählen. Zu be  achten ist aber bei der Wahl des keramischen  Materials der     Imstand,    dass die Wandstärke       verhältnismässig    gross sein muss, so dass die  in dem     Mantel    befindliche Flüssigkeitsmenge  im Verhältnis zum     Behälteriphalt    ziemlich  gross ist.

   Handelt es sieh um eine leicht     ver-          dun,stende    oder sich leicht verflüchtigende  Flüssigkeit, so     kann    bei seltenem Gebrauch  der Vorrichtung der Flüssigkeitsverlust sehr  erheblich sein.  



  Diesen Nachteil     kann    man vermeiden,  wenn man nach     Fig.3    und 4 den mit den  Kapillaren versehenen Behältermantel aus  einem als grobes Sieb ausgebildeten Träger m  herstellt, auf dem eine oder mehrere Sehich-         ten    Drahtgaze,     Glasfasergaze,    Seidengaze oder  dergleichen n und als Deckschicht eine mit  einer grossen Zahl von gleichmässig verteil  ten Löchern versehene Metallfolie o anordnet.

    Dabei     übernimmt    dann die Gaze die Arbeit  der gleichmässigen Verteilung der Flüssig  keit und übt gleichzeitig die Funktion der  Flüssigkeitssperre aus, während die     De & i-          folie    mit ihren gleichmässig verteilten fein  sten Öffnungen die einwandfrei gleichmässige       Abgahe    der Flüssigkeit gewährleistet, gleich  zeitig aber das Mass der Verdunstung oder  Verflüchtigung auf einen kaum noch     mess-          baren    Wert herabdrückt.

   Als Deckschicht  kann beispielsweise eine     sui-'        galvanoplasti-          schein    Wege erzeugte Metallfolie verwendet  werden, die bis zu 50000 Löcher pro     em2    ent  halten kann. Es ist also ersichtlich, dass die  Feinheit der Verteilung allen Forderungen  und allen zu verwendenden Flüssigkeiten an  gepasst werden kann, da praktisch jede ge  wünschte Zahl der Löcher pro Flächeneinheit  und jede gewünschte Lochgrösse gewählt wer  den kann.  



  Im übrigen sind bei der in     Fig.    3 und 4  dargestellten Vorrichtung die Teile     b-h    die  gleichen wie in     Fig.    1 und 2.  



  Die Übertragung der Flüssigkeit auf den  Gegenstand, z. B. den Papierbogen i,     geschieht     gemäss     Fig.4    auf indirektem.     Wege.    Zu die  sem Zwecke ist unter der die Flüssigkeit ent  haltenden Zylinderwalze eine Walze p aus  saugfähigem Material, z. B.     Crumini,    vor  gesehen, die die aus der Zylinderwalze aus  tretende Flüssigkeit absaugt und auf den  Bogen i überträgt. In üblicher Weise wird  dabei der Bogen i von der als Gegenwalze  arbeitenden Transportwalze k bewegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum gleichmässigen Auftra gen von Flüssigkeiten auf Gegenstände, da durch gekennzeichnet, dass die aufzutragende Flüssigkeit, aus einem Vorratsbehälter einem Kapillarspalt zugeführt und aus diesem durch eine mit im Bereich der die Flüssig keit abgebenden Oberfläche gleichmässig ver teilten Kapillaren versehene Wand hindurch unter Herbeiführung eines Druckausgleiches zwischen Innendruck des Behälters und Aussendruck an die Oberfläche der Wand diffundiert und von dort auf die mit der Flüssigkeit zu versehenden Gegenstände auf getragen wird,

   wobei im Ruhezustande der Kapillarspalt zusammen mit den Kapillaren der Wand eine Flüssigkeitssperre bildet. II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens gemäss Patentanspruch I, gelzemi- zeichnet durch einen allseitig geschlossenen Aussenbehälter, dessen Wandungen im Be reich der die Flüssigkeit abgebenden Ober fläche gleichmässig verteilte Kapillarkanä.le aufweisen und einen in dem Aussenbehälter angeordneten, als Flüssigkeitsvorratsbehälter dienenden Innenbehälter, dessen Querschnitt nur um so viel kleiner ist als der des Aussen behälters,

   dass nur ein den Kapillarspalt bil dender Ringspalt zwischen Innenmantel des äussern und Aussenmantel des innern Behäl ters verbleibt, und der nur mit einer in der Längsrichtung verlaufenden Loehr eihe finit dem Innern des Aussenbehälters in Verbin dung steht. . UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum gleichmässigen Auftra gen von Flüssigkeiten nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet., dass die Menge der zu diffundierenden Flüssigkeit durch Steue rung der Druckausgleichzeit geregelt wird. 2.

   Vorrichtung nach Patezitansprueh TI, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussen- Behälter als drehbare @Valze ausgebildet ist, in deren Stirnseiten ein Luftsteuerventil und eine ,'infüllöffnung zum Einfüllen der Flüs sigkeit vorgesehen sind. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Kapillarkanälen versehenen Wandungen aus keramischem Material bestehen. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Kapillarkanälen versehenen Wandungen aus metallkeramischem Material bestehen. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch IT, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Kapillarkanälen versehenen NNTandungen aus einem als Sieb ausgebildeten Träger bestehen, auf dem Schichten Gaze und als Deeksehieht eine mit gleichmässig verteilten Löchern ver sehene Metallfolie angeordnet sind. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deeksehieht aus einer auf galvanoplastisehem Wege er zeugten Metallfolie mit bis zu 50 000 Löchern pro cm besteht. 7. Vorrichtung nach Pätentansprueh <B>11,</B> dadurch gekennzeichnet, da13 der innere Be hälter feststehend und der äussere um den innern drehbar ist. B.

   Vorrichtung nach Patentansprueli II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Walze aus saugfähigem Material vorgesehen ist zum Zwecke, die austretende Flüssigkeit absaugen Lind ihrerseits auf den mit Flüssigkeit zu versehenden Gegenstand auftragen zu lassen.