RU2030494C1

RU2030494C1 - Method of applying the liquid medium on sheet material in dozed amounts and a device for its realization

Info

Publication number: RU2030494C1
Application number: SU925052104A
Authority: RU
Inventors: Лесли Досан Тимоти; Эллис Генри
Original assignee: Бритиш Текстайл Текнолоджи Груп
Priority date: 1989-11-18
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1995-03-10
Also published as: NO921927L; NO921927D0

Abstract

FIELD: textile industry. SUBSTANCE: dozed amounts of a liquid medium, for example dyestuff, are fed in the form of sequences consisting of discrete small amounts of the liquid through the capillaries in the plates which can be located at an angle to the moving cloth for obtaining a smaller step. Across its way the cloth passes a number of such plates. According to the instruction from the computer the dyestuff is ejected out of the capillaries for obtaining any desired drawing. Each row of the plates can replace the typical stenciled net in the multicolored machine. The method is used for the jet printing on the textile cloth. EFFECT: facilitated manufacture. 27 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам для подачи текучей среды на листовой материал в дозированных количествах. The invention relates to methods and devices for supplying fluid to a sheet material in metered amounts.

Известны способ и устройство для подачи жидкой среды к тканевому или листовому материалу, в частности для нанесения рисунка на ткань или стеганый материал типа ковровых тканей или плиток. Устройство содержит расположенные в ряд сопла, каждое из которых управляется электромеханическим клапаном. На материал, движущийся под соплами, выбрасываются капельки жидкости, причем открывание и закрывание сопл осуществляется под управлением от компьютера. Для нанесения красок нескольких цветов предусматривается несколько таких рядов. A known method and device for supplying a liquid medium to a fabric or sheet material, in particular for applying a pattern to a fabric or quilted material such as carpet fabrics or tiles. The device comprises nozzles arranged in a row, each of which is controlled by an electromechanical valve. Liquid droplets are ejected onto the material moving under the nozzles, the opening and closing of the nozzles being controlled by a computer. For applying paints of several colors, several such series are provided.

Сопло состоит из пустотелой иглы или капиллярной трубки с диаметром внутреннего канала 0,2-2 мм, откуда импульсами длительностью 0,5-15 миллисекунд выстреливается жидкость, длительность импульсов варьируется в зависимости от таких параметров, как давление жидкости и ее вязкость, скорость продвижения материала и размер площади, которую надо закрыть каждым импульсом. The nozzle consists of a hollow needle or a capillary tube with an internal channel diameter of 0.2-2 mm, from where liquid is shot in pulses of 0.5-15 milliseconds, the pulse duration varies depending on parameters such as the liquid pressure and its viscosity, the speed of the material and the size of the area to be covered by each pulse.

Хотя устройство в полной степени подходит для нанесения рисунков, обычно имеющихся на коврах и ковровых плитках, делая это с приемлемой скоростью в сравнении с иными типовыми способами нанесения рисунков на подобные изделия, его весьма трудно применить, когда надо наносить мелкие детали, которые должны присутствовать на одежных тканях, а также на некоторых видах бытовых тканей, применяемых для изготовления занавесей, обивок и т. д. кроме того, известное устройство не может работать со скоростями, соизмеримыми с типовыми скоростями окрашивания подобных тканей. Although the device is fully suitable for applying patterns usually found on carpets and carpet tiles, doing this at an acceptable speed compared to other typical methods of applying patterns to similar products, it is very difficult to apply when you need to apply small details that should be present on clothing fabrics, as well as on some types of household fabrics used for the manufacture of curtains, upholstery, etc. In addition, the known device cannot work at speeds comparable with typical dye speeds Ania these tissues.

В изобретение входит способ подачи жидкости в дозированных количествах, при котором подводят сжатую текучую среду к клапану с капиллярным выпуском, содержащему клапанный конец и подающий конец и управляют открыванием и закрыванием клапана для допуска к клапанному концу последовательности из дискретных количеств текучей среды, за счет чего из подающего конца клапана выбрасывается подобная последовательность, причем клапан открывается лишь на продолжении интервала времени, лежащего в пределах диапазона временных интервалов, при которых количество текучей среды, допускаемое в клапан, и количество, выбрасываемое из капиллярного выпуска, линейно зависит от интервала времени. The invention includes a method of supplying liquid in metered amounts, wherein compressed fluid is supplied to a capillary valve containing a valve end and a supply end, and the valve is opened and closed to allow a sequence of discrete quantities of fluid to be admitted to the valve end. a similar sequence is thrown out of the supply end of the valve, and the valve opens only at the continuation of the time interval lying within the range of time intervals at which The quantity of fluid allowed into the valve and the quantity ejected from the capillary outlet linearly depend on the time interval.

Кроме того, в изобретение входит способ подачи текучей среды в дозированных количествах из множества капиллярных выпусков, которые могут иметь различные характеристики. Согласно способу подводят сжатую текучую среду к клапанам для капиллярных выпусков, причем у каждого из них имеется клапанный конец и подающий конец, и управляют открыванием и закрыванием клапанов для допуска к клапанным концам последовательностей из дискретных количеств текучей среды, за счет чего из подающих концов клапанов выбрасываются подобные последовательности, причем клапаны открываются лишь на интервалах времени, на которых количество текучей среды, поступающей в клапаны и соответственно выбрасываемой из капиллярных выпусков, не зависит от характеристик капиллярных выпусков. In addition, the invention includes a method of supplying fluid in metered quantities from a variety of capillary outlets, which may have different characteristics. According to the method, compressed fluid is supplied to the valves for capillary outlets, each of which has a valve end and a supply end, and the opening and closing of the valves is controlled to allow sequences of discrete quantities of fluid to be accessed to the valve ends, due to which the valves are ejected from the supply ends similar sequences, with the valves opening only at time intervals, at which the amount of fluid entering the valves and correspondingly ejected from the capillary outlet in, it does not depend on capillary releases characteristics.

Объем упомянутых дискретных количеств может составлять 0,01-0,05 микролитра. The volume of these discrete quantities may be from 0.01 to 0.05 microliters.

Далее в изобретение входит способ нанесения текучей среды, например красителя, на тканое полотно, при котором дозированные количества текучей среды выбрасываются через множество клапанных капиллярных выпусков рассмотренным выше путем. Упомянутые выпуски могут быть разнесены друг от друга с тем, чтобы наносить текучую среду на полотно линиями, разнесенными по 30 на см. Выпуски могут размещаться ступенчато относительно движущегося полотна с тем, чтобы разнос между линиями нанесения текучей среды на полотно был плотнее, чем расстояние между смежными выпусками. The invention further encompasses a method of applying a fluid, for example a dye, to a woven fabric, in which metered quantities of fluid are ejected through a plurality of valve capillary outlets as described above. Said outlets can be spaced apart from one another in order to apply fluid to the web with lines spaced 30 cm apart. Outlets can be placed stepwise relative to the moving web so that the spacing between the lines of applying the fluid to the web is denser than the distance between related issues.

В изобретение также входит способ нанесения текучей среды, например, на текстильное полотно, при котором краситель наносят избирательно из выпусков в виде капелек объемом 0,01-0,05 микролитра, причем размещение и управление выпусками производят так, чтобы капельки поступали при плотности 1 000 000 капелек на 1 м².The invention also includes a method of applying a fluid, for example, to a textile web, in which the dye is applied selectively from the outlets in the form of droplets with a volume of 0.01-0.05 microliters, the placement and control of the outlets being made so that the droplets arrive at a density of 1,000 000 drops per 1 m ² .

Скорость поступления дискретных количеств может составлять 2500-4000 м в 1 с. Текучая среда может содержать жидкость малой вязкости. The rate of arrival of discrete quantities can be 2500-4000 m in 1 s. The fluid may contain a low viscosity liquid.

Устройство для нанесения текучей среды на полотно содержит подвод сжатой жидкости к множеству клапанов с капиллярными выпусками, образующими ряд и средство для относительного перемещения полотна и упомянутого ряда выпусков, размещенного под углом к направлению относительного движения с тем, чтобы наносить текучую среду на полотно плотней в сравнении с расстоянием между соседними выпусками. A device for applying a fluid to a web comprises a compressed fluid supply to a plurality of valves with capillary outlets forming a row and means for relative movement of the web and said series of outlets placed at an angle to the direction of relative motion so as to apply the fluid to the web denser in comparison with the distance between adjacent issues.

Согласно с другим аспектом изобретения устройство для нанесения жидкости на полотно содержит плату с капиллярными выпусками, размещенными по одной ее кромке и соединенными со впуском через клапаны, установленные на этой плате. Плата может иметь слоистую конструкцию, причем капиллярные выпуски образуются канавками между обращенными друг к другу элементами платы. Конструкция может быть в основном симметричной относительно центральной плоскости, обеспечивая на одной упомянутой кромке два ряда из выпусков. Клапаны могут электрически управляться и устанавливаться на печатной плате. В состав клапанов могут входить поршни или мембраны. According to another aspect of the invention, a device for applying liquid to a web comprises a circuit board with capillary outlets disposed along one of its edges and connected to the inlet through valves installed on the circuit board. The board may have a layered structure, with the capillary outlets being formed by grooves between the board elements facing each other. The design may be substantially symmetrical with respect to the central plane, providing two rows of outlets on one said edge. Valves can be electrically controlled and mounted on a printed circuit board. Valves may include pistons or diaphragms.

Плату можно установить с возможностью быстрого снятия и замены на основании, предназначенном для монтажа платы близ относительно движущейся ткани. The board can be installed with the possibility of quick removal and replacement on the basis intended for mounting the board near a relatively moving fabric.

У платы может иметься впускной коллектор для текучей среды, а между коллектором и выпусками могут монтироваться клапаны. Клапаны могут размещаться группами на ответвлениях коллектора, причем они могут размещаться группами по четыре, когда каждая группа имеет квадратную конфигурацию, а клапаны удерживаются на плате с помощью торцевой крышки, закрывающей эту группу, и крепятся к плате центральной крепежной деталью. Сама плата может быть двусторонней, тогда впускной коллектор является центральным, а клапаны размещаются по противоположным поверхностям. The board may have an inlet manifold for the fluid, and valves may be mounted between the manifold and the outlets. The valves can be placed in groups on the branches of the manifold, and they can be placed in groups of four, when each group has a square configuration, and the valves are held on the board by means of an end cap covering this group and are attached to the board by a central fastener. The board itself can be double-sided, then the intake manifold is central, and the valves are placed on opposite surfaces.

В устройстве может содержаться средство управления, управляющее работой клапанов, причем у каждого клапана может иметься привод с двумя логическими состояниями "0" и "1", клапанное селекторное средство, приписывающее приводам соответствующие логические состояния, и пусковое средство, одновременно передающее пусковой сигнал на все клапаны платы, тогда в действие вступают лишь клапаны, приводы которых находятся в логическом состоянии "1", а клапаны, приводы которых находятся в логическом состоянии "0" не срабатывают по поступлении этого сигнала. The device may contain control means that control the operation of the valves, each valve may have a drive with two logical states “0” and “1”, a valve selector means that assigns the corresponding logical states to the drives, and a trigger means that simultaneously transmits a trigger signal to all valves of the board, then only valves whose actuators are in the logical state "1" come into effect, and valves whose actuators are in the logical state "0" do not work upon receipt of this signal la.

Для соединения клапанных приводов с клапанным селекторным средством могут применяться оптоизоляторы. Opto-isolators can be used to connect valve actuators to valve selector means.

В устройстве для каждого ряда капиллярных выпусков может содержаться плата, где находится упомянутый ряд капиллярных выпусков и клапанов, и клапанное приводное средство для них, а также блок обработки для упомянутой платы, содержащей клапанное селекторное средство. В состав блока обработки может входить транспьютор. The device for each row of capillary outlets may contain a circuit board where the aforementioned series of capillary outlets and valves are located, and valve actuating means for them, as well as a processing unit for said circuit comprising valve selector means. The processing unit may include a transporter.

В состав первичной системы, осуществляющей охват любой полезной ширины, входят несколько подобных плат, она также содержит управляющий компьютер, подающий команды на формирование рисунка к блокам обработки соответствующих плат. The composition of the primary system, which covers any useful width, includes several similar boards, it also contains a control computer that commands the formation of a pattern to the processing units of the corresponding boards.

На фиг. 1 изображена вертикальная проекция с частичным разрезом одного из вариантов реализации устройства; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - вид по линии Б-Б на фиг.1 (в более крупном масштабе); на фиг.4 - разрез, аналогичный виду на фиг.3, где показаны отличия клапана другого типа; на фиг.5 - мембрана клапана по фиг.4, вид спереди; на фиг.6 - горизонтальная проекция установки для нанесения рисунка на ткань; на фиг.7 - принципиальная схема управляющей установки; на фиг.8 - схема соединений с платами. In FIG. 1 shows a vertical projection with a partial section of one embodiment of a device; figure 2 is a view along arrow a in figure 1; figure 3 is a view along the line BB in figure 1 (on a larger scale); figure 4 is a section similar to the view of figure 3, which shows the differences of the valve of another type; figure 5 - valve membrane of figure 4, front view; figure 6 is a horizontal projection of the installation for applying a pattern to the fabric; Fig.7 is a schematic diagram of a control unit; on Fig is a diagram of the connections with the boards.

В состав устройства, изображенного на фиг.1-6, входит подвод 11 для сжатой жидкости, по которому она поступает к множеству клапанов 12 с капиллярными выпусками 13, заканчивающимися в одном ряду, и средство 14 (фиг.6) для продвижения полотна 15 под упомянутым рядом из выпусков 13. Ряд из выпусков 13 размещается под углом к направлению движения ткани с тем, чтобы наносить жидкость на полотно плотней, чем расстояние S между смежными выпусками 13 (фиг.1). Выпуски 13 размещаются по одной кромке 16 платы 17. Клапаны 12 установлены на плате 17, выполненной в виде слоистой конструкции, при этом капиллярные выпуски 13 образованы канавками между обращенными друг к другу элементами. Конструкция платы симметрична относительно центральной плоскости 18 (фиг.2-4), и на кромке 16 предусмотрено два ряда выпусков 13. Клапаны 12 управляются электрически, стоят на печатных платах 19, образующих внешние слои ламината, где также проходят печатные проводники, соединяющие клапаны 12 с разъемами 21 на кромке 22 противоположной кромке 16. В варианте реализации по фиг.1-2 печатные платы 19 лежат на пластинах 23 из синтетического материала, на которых имеются выемки 23 а, куда винтами 24 крепятся клапаны 12, причем винты размещаются по центру крышек 25 и каждая крышка 25 закрывает группу из четырех клапанов. С каждой стороны платы 17 размещается шестьдесят четыре клапана 12. В качестве разъемов 21 применены разъемы на 65 контактов, при этом 64 из них заняты под линии управления и один является общим. Клапаны 12 посажены во вкладыши 26, выполненные, например, из эластомера. У них имеются впускное 27 и выпускное 28 отверстия соответственно, при этом отверстие 27 соединяется с каналом 29, образованным неглубокой канавкой 31 в пластине 23, лежащей против центральной алюминиевой пластины 32 ламината. Канал 29 соединяется с подводом 11 по впускному коллектору 33 на кромке 22 платы 17. The structure of the device depicted in figures 1-6, includes a supply 11 for compressed fluid, through which it enters a plurality of valves 12 with capillary outlets 13 ending in one row, and means 14 (Fig. 6) for promoting the web 15 under the aforementioned series of outlets 13. A number of outlets 13 are placed at an angle to the direction of movement of the fabric so as to apply liquid to the web more densely than the distance S between adjacent outlets 13 (FIG. 1). The outlets 13 are placed along one edge 16 of the board 17. The valves 12 are mounted on the board 17, made in the form of a layered structure, while the capillary outlets 13 are formed by grooves between the elements facing each other. The design of the board is symmetrical with respect to the central plane 18 (FIGS. 2-4), and two rows of outlets 13 are provided at the edge 16. The valves 12 are electrically controlled, stand on the printed circuit boards 19 forming the outer layers of the laminate, where the printed conductors connecting the valves 12 also pass with connectors 21 on the edge 22 of the opposite edge 16. In the embodiment of FIGS. 1-2, the printed circuit boards 19 lie on plates 23 of synthetic material, on which there are recesses 23 a, where the valves 12 are fastened with screws 24, and the screws are located in the center of the covers 25 and each cap 25 covers a group of four valves. Sixty-four valves 12 are located on each side of the board 17. As connectors 21, 65-pin connectors are used, of which 64 are occupied by control lines and one is common. Valves 12 are planted in liners 26 made, for example, of elastomer. They have an inlet 27 and an outlet 28 openings, respectively, wherein the opening 27 is connected to a channel 29 formed by a shallow groove 31 in the plate 23 lying against the central aluminum plate 32 of the laminate. Channel 29 is connected to the inlet 11 through the intake manifold 33 at the edge 22 of the board 17.

В нормальном состоянии выпускное отверстие 28, расположенное по центру вкладыша 26, закрыто поршнем 34 клапана 12, оно открывается в капиллярный канал 35, образованный канавкой 36 у центральной пластины 32. Сменное эластомерное седло клапана 12 на вкладыше 26 выполнено таким, что там остается кольцевое пространство 37, оно в случае подъема поршня 34 с седла на выпускном отверстии 28 соединяет оба отверстия, и подвод сжатой жидкости соединяется с капиллярным выпуском. In the normal state, the outlet 28 located in the center of the insert 26 is closed by the piston 34 of the valve 12, it opens into the capillary channel 35 formed by a groove 36 at the central plate 32. The replaceable elastomeric seat of the valve 12 on the insert 26 is made so that there remains an annular space 37, in the case of lifting the piston 34 from the seat at the outlet 28, connects both holes, and the supply of compressed fluid is connected to the capillary outlet.

На фиг.4 и 5 изображена конструкция, где использован мембранный клапан, причем мембрана 41 представляет собой диск с пазами 42, благодаря которым центральный участок 43 соединяется с внешним кольцевым участком 44 упругими перемычками 45. В нормальном состоянии центральный участок 43 закрывает отверстие 28 в выемке 46 в алюминиевой пластине 47, куда садится клапан, и поднимается оттуда под действием стального поршня 48 при возбуждении соленоида 49. По другую сторону от клапана у алюминиевой пластины 47 имеется плоская поверхность, напротив которой лежит вытравленная никелевая пластинка 50, находящаяся по центру ламинированной сборки и каналами 51 представляющая капиллярные выпуски. Figures 4 and 5 show a construction where a membrane valve is used, the membrane 41 being a disk with grooves 42, due to which the central section 43 is connected to the outer annular section 44 by elastic jumpers 45. In the normal state, the central section 43 closes the hole 28 in the recess 46 in the aluminum plate 47, where the valve sits, and rises from there under the action of the steel piston 48 when the solenoid 49 is excited. On the other side of the valve, the aluminum plate 47 has a flat surface opposite which lies m etched nickel plate 50, located at the center of the laminated assembly and the capillary channels 51 is releases.

Клапаны любого из рассмотренных типов могут работать на очень больших скоростях, вплоть, например, до 6000 Гц, обладая значительной долговечностью, обеспечивающей один миллиард циклов в неделю при использовании на продолжении 2-3 лет. Например, суммарный изгиб центральной части 43 мембраны 41 может составлять 0,12 мм. Обычно капиллярные выпуски, образованные каналами 35 и 51, имеют поперечное сечение приблизительно 0,1 мм² или сходятся на конус, заканчиваясь пустотелой игольной вставкой со значительно меньшим внутренним поперечным сечением. Если капилляры сходятся на конус с меньшим поперечным сечением, то можно обойтись без игольной вставки. Применение столь узких проходов приводит к получению значительного сопротивления течению жидкости, в особенности жидкостями, обычно применяемым в текстильной промышленности для нанесения рисунка. В их состав могут входить пигментные пасты и они обладают значительной вязкостью при сильном трении со стенками проходов. Подобная конструкция означает, что проходы будут иметь различную длину и, следовательно, различную степень сопротивления течению.Valves of any of the types considered can operate at very high speeds, up to, for example, up to 6000 Hz, having significant durability, providing one billion cycles per week when used for 2-3 years. For example, the total bend of the central portion 43 of the membrane 41 may be 0.12 mm. Typically, the capillary outlets formed by channels 35 and 51 have a cross section of approximately 0.1 mm ² or converge to a cone, ending with a hollow needle insert with a significantly smaller internal cross section. If the capillaries converge on a cone with a smaller cross section, then you can do without a needle insert. The use of such narrow passages leads to significant resistance to fluid flow, in particular fluids commonly used in the textile industry for patterning. Their composition may include pigment pastes and they have significant viscosity with strong friction with the walls of the aisles. A similar design means that the passages will have a different length and, therefore, a different degree of resistance to flow.

Если прежде на движущейся ткани надо было проводить две сплошные линии, то в два капиллярных выпуска непрерывно подают жидкость за счет открывания соответствующих клапанов и если один из выпусков оказывался существенно длинней другого, то в результате он давал более слабую линию, поскольку увеличенное сопротивление приводило к ослаблению потока. Однако обнаружено, что при данном давлении в подводе, данной конфигурации капиллярных выпусков и данных свойствах жидкости существует некоторый диапазон продолжительности открывания клапана, на котором подача жидкости из капиллярного выпуска линейна по отношению к продолжительности открывания клапана, не зависит от длины клапанного выпуска. Следовательно, когда клапаны работают короткими импульсами, подавая сжатую жидкость к капиллярным выпускам лишь на протяжении коротких отрезков времени, то каждый клапан подает точно одинаковое количество жидкости за один импульс вне зависимости от протяженности выпуска от клапанного конца до выпускного. Поэтому подобная конструкция с высокочастотными клапанами обеспечивает не только высокое разрешение вдоль и поперек движущейся ткани, но и обеспечивает очень равномерную по-дачу жидкости вне зависимости от положения выпускного конца капилляра относительно клапана. Если продолжительность каждого импульса находится в пределах диапазона, где обеспечивается линейная подача жидкости, то можно осуществлять управление подачей, меняя длительность импульсов. Однако с точки зрения управления проще устроить так, чтобы импульсы имели одинаковую длительность, а для управления подачей жидкости регулировать их частоту. Расстояние между импульсами должно быть настолько близким, чтобы последовательные импульсы не оставляли пробелов между капельками жидкости при нанесении на поверхность ткани, либо наоборот, чтобы при выбранной максимальной частоте импульсов капельки воздействовали на смежные участки ткани. If before, two continuous lines had to be drawn on the moving fabric, then two capillary outlets are continuously supplied with fluid by opening the corresponding valves and if one of the outlets turns out to be significantly longer than the other, then as a result it gives a weaker line, since the increased resistance led to weakening flow. However, it was found that at a given inlet pressure, a given configuration of capillary outlets, and given liquid properties, there is a certain range of valve opening durations in which the liquid supply from the capillary outlet is linear with respect to the valve opening duration, independent of the length of the valve outlet. Therefore, when the valves operate in short pulses, supplying compressed fluid to the capillary outlets only for short periods of time, then each valve delivers exactly the same amount of fluid per pulse, regardless of the length of the outlet from the valve end to the outlet. Therefore, such a design with high-frequency valves provides not only a high resolution along and across the moving fabric, but also provides a very uniform flow of fluid regardless of the position of the outlet end of the capillary relative to the valve. If the duration of each pulse is within the range where the linear flow of fluid is provided, then it is possible to control the flow by changing the duration of the pulses. However, from the point of view of control, it is easier to arrange so that the pulses have the same duration, and to control the flow of fluid to regulate their frequency. The distance between the pulses should be so close that successive pulses do not leave gaps between liquid droplets when applied to the surface of the fabric, or vice versa, so that at the selected maximum pulse frequency, the droplets act on adjacent sections of the fabric.

Рассматриваемые конструкции позволяют разместить траектории капелек настолько близко друг к другу, что при нанесении жидкости на ткань не остается пробелов, при этом ступенчатое размещение наряду с максимально возможной частотой импульсов обеспечивают настолько высокое разрешение, что могут соперничать с трафаретной печатью с сеткой 80 меш по тонкости деталей. Ступенчатое размещение повышает точность расстояния между траекториями капелек, и любые конструктивные погрешности уменьшаются в значительной степени благодаря расположению плат под углом, в особенности под очень острыми углами между кромками плат и направлением движения ткани. Например, на двусторонней плате длиной 269 мм и шириной 40 мм (по крышкам на клапанах) можно в два ряда разместить 128 капиллярных выпусков. Если семьдесят пять подобных плат разместить бок о бок, когда каждая плата сориентирована под углом 8^о 50' к направлению движения ткани (фиг.6), то можно охватить ткань шириной в 3 м 9600 выпускными отверстиями.The structures under consideration make it possible to place the droplet paths so close to each other that there are no gaps when applying liquid to the fabric, while the stepwise placement along with the maximum possible pulse frequency provide such a high resolution that they can compete with screen printing with a mesh of 80 mesh in the finer details . Stepwise placement increases the accuracy of the distance between the droplet paths, and any design errors are reduced to a large extent due to the location of the boards at an angle, especially at very sharp angles between the edges of the boards and the direction of movement of the fabric. For example, on a double-sided board 269 mm long and 40 mm wide (on the covers on the valves), 128 capillary outlets can be placed in two rows. If seventy-five such boards are placed side by side, when each board is oriented at an angle of 8 ^about 50 'to the direction of movement of the fabric (Fig.6), then you can cover the fabric with a width of 3 m 9600 outlet openings.

Подобная конструкция эквивалентна одной трафаретной сетке и занимает приблизительно столько же места, сколько вращающаяся сетка, благодаря чему такую конструкцию можно встроить в имеющуюся машину трафаретной печати вместо сетки. В печатной машине может иметься столько таких конструкций, сколько цветов должно быть впечатано. Such a design is equivalent to one screen mesh and takes approximately the same amount of space as a rotating screen, so that such a design can be integrated into an existing screen printing machine instead of a screen. There can be as many such designs in a press as there are colors to be imprinted.

В обычном рисунке из повторяющихся узоров содержится 4-5 миллионов точек, распределенных по различным цветам (2-24), при этом частота получения точек составляет 4000 точек в 1 с. Отсюда вытекает необходимость в сверхбыстрой параллельной подаче команд на клапаны от управляющего устройства. In a regular pattern of repeating patterns, 4-5 million dots are distributed in different colors (2-24), while the frequency of obtaining dots is 4000 dots in 1 s. This implies the need for ultra-fast parallel commands to the valves from the control device.

В состав управляющего устройства для каждой платы (фиг.7) входит одноплатный блок центрального процессора 71 (СРU), плата со схемами фиксации на транзисторно-транзисторной логике 72 (ТТЛ) и плата клапанных приводов 73. The control device for each board (Fig. 7) includes a single-board central processor unit 71 (CPU), a board with fixing circuits on transistor-transistor logic 72 (TTL) and a valve actuator board 73.

Центральный процессор 71 содержит одноплатный компьютер на транспьютере с постоянной и оперативной памятью, снабжен адресной шиной 74 с адресными регистр-фиксаторами 75а, информационной шиной 76 и трактами ввода и вывода сигналов управления 75в и 75с. Центральный процессор 71 предназначен для управления синхронизацией и последовательностью срабатывания клапанов одной цветности. Рисунок загружается из стандартного компьютера вместе с такими командами, как старт, стоп, и т.д. Для получения шага в 80 меш в продольном направлении временной интервал между срабатыванием клапанов делают зависимым от скорости движения ткани. Одним из методов управления синхронизацией является подача сигнала от тахометра (кругового датчика положения вала), скрепленного с приводным ремнем. The central processor 71 contains a single-board computer on a transputer with constant and random access memory, is equipped with an address bus 74 with address register-latches 75a, an information bus 76 and input and output paths of control signals 75v and 75c. The Central processor 71 is designed to control the timing and sequence of operation of valves of the same color. The drawing is downloaded from a standard computer along with commands such as start, stop, etc. To obtain a step of 80 mesh in the longitudinal direction, the time interval between valve actuation is made dependent on the speed of the tissue. One of the methods for controlling synchronization is to feed a signal from a tachometer (circular shaft position sensor) fastened to a drive belt.

После загрузки рисунка он хранится в оперативной памяти центрального процессора, а при необходимости - в блоках расширения памяти (не показаны). After loading the picture, it is stored in the RAM of the central processor, and, if necessary, in memory expansion units (not shown).

На каждой плате со схемами фиксации ТТЛ 72 имеется микросхема адресного дешифратора 77. Эта плата соединяется с центральным процессором объединительной платой 78 (фиг.8) и разъемами объединительной платы 79 с адресной шиной 74 на 32 разряда с информационной шиной 76 на 32 разряда и с шиной сигналов управления 76а. Каждая плата 72 соединяется с платой клапанных приводов 73 пятью 34-проводными кабелями 80, по каждому из которых поступает 32 информационных разряда и две силовые линии. Each board with TTL 72 fixing circuits has an address decoder chip 77. This board is connected to the central processor by the backplane 78 (Fig. 8) and backplane connectors 79 with an address bus 74 by 32 bits with an information bus 76 by 32 bits and with a bus control signals 76a. Each board 72 is connected to the valve actuator board 73 with five 34-wire cables 80, each of which receives 32 information bits and two power lines.

На каждой плате клапанных приводов 73 имеются оптоизолятор 81, формирователь по схеме Дарлингтона 82 и обмотка 83 для каждого клапана на плате 17. Each valve actuator circuit pack 73 has an optical isolator 81, a Darlington shaper 82, and a coil 83 for each valve on the circuit pack 17.

Клапан переходит во включенное или выключенное состояние по подаче сигнала с ТТЛ-уровнем на базу формирователя 82, собранного с открытым коллектором по схеме Дарлингтона, он может коммутировать напряжение в 80В при токе 0,3 А в обмотке клапана 83. При ширине ткани в 2 м и расширении 80 меш применяется 6300 клапанов. Размерность информационной шины 76 транспьютера 75 составляет 32 бита и потому при необходимости одновременного срабатывания всех клапанов информации по срабатыванию одного клапана (1 бит) мультиплексируется пакетами по 32 за 1 раз. По приходе информация фиксируется, дальнейшее ее прохождение блокируется до тех пор, пока не будет зафиксирована информация у всех клапанов и не наступит точный момент срабатывания. В этот момент на все фиксаторы 84 поступает сигнал разрешения и каждый формирователь по схеме Дарлингтона 82 в зависимости от логического уровня на выходе фиксатора 84 либо сработает и по обмотке 83 потечет ток, либо останется в прежнем состоянии. На фиксатор 84 и предшествующие ему схемы с одной стороны и формирователь Дарлингтона 82 с другой стороны поступает питание от разных источников. При одновременном срабатывании всех клапанов из катушки 83 потребляют приблизительно 2000 А при напряжении 80 В и частоте более 1,5 кГц. Поэтому применяется отдельная микросхема регистр-фиксатора 84, выходной сигнал которой поступает на микросхему оптической развязки 81, откуда он уже идет на формирователь Дарлингтона 82. На каждой плате содержится шестнадцать микросхем регистр-фиксаторов, обеспечивающих управление 128 формирователями. На каждой плате клапанных приводов 73 содержится 32 счетверенных микросхемы формирователей Дарлингтона 82 и 32 счетверенных микросхемы оптоизоляторов 81. Нанесение рисунка на ткань при шаге 80 меш производится открыванием и закрыванием клапанов, меняющихся по мере продвижения ткани. The valve goes on or off by supplying a signal with a TTL level to the base of the former 82, assembled with an open collector according to the Darlington circuit, it can switch voltage of 80 V at a current of 0.3 A in the valve winding 83. With a fabric width of 2 m and with an expansion of 80 mesh, 6300 valves are used. The dimension of the information bus 76 of the transputer 75 is 32 bits, and therefore, if it is necessary to simultaneously activate all the valves, the information on the operation of one valve (1 bit) is multiplexed in packets of 32 at a time. Upon arrival, information is recorded, its further passage is blocked until all the valves have information and the exact moment of operation has come. At this moment, an enable signal is applied to all latches 84 and each driver according to Darlington circuit 82, depending on the logic level at the output of the latcher 84, will either operate and current will flow through the winding 83, or it will remain in the same state. The latch 84 and the preceding circuits on the one hand and the Darlington shaper 82 on the other hand receive power from various sources. With the simultaneous actuation of all valves from the coil 83 consume approximately 2000 A at a voltage of 80 V and a frequency of more than 1.5 kHz. Therefore, a separate register-latch chip 84 is used, the output signal of which goes to the optical isolation chip 81, from where it already goes to Darlington shaper 82. Each board contains sixteen register-latch chips that control 128 shapers. Each valve actuator circuit pack 73 contains 32 four-chip Darlington shapers 82 and 32 four-chip optocouplers 81. A pattern is applied to the fabric at 80 mesh by opening and closing the valves, which change as the fabric advances.

Нанесение рисунка регулируется главным компьютером, а также отдельными контроллерами для каждого цветового тракта. Главный компьютер предназначен для подачи команд и загрузки рисунков в контроллер каждого цветового тракта. В качестве программного обеспечения на главном компьютере применяется программа организации сопряжения человек-машина и программы трансляции рисунка. Программа организации сопряжения позволяет операторам загружать рисунки, запускать, останавливать и прекращать печать и т.д. В программах трансляции рисунка учитывается построение рисунка, содержащееся либо в составном файле, либо в отдельных цветовых файлах и транслируется в файл битовой комбинации для каждого цветового тракта. На первой части процесса трансляции рисунок разделяется на пространственный битовый рисунок для каждого цвета. На второй части процесса этот рисунок преобразуется в последовательность срабатывания клапанов с учетом того, что клапаны размещаются не по прямой вдоль ткани. Если протокол обмена известен, то первая часть программного обеспечения трансляции может работать от любого источника данных, например цветовой сканер может осуществлять сканирование и ввод фотографии, картины, документа и т.д. Главный компьютер также может применяться для регистрации ошибок и диагностики неисправностей. Раздельные пространственные битовые рисунки каждого цвета также могут использоваться в сравнительно простой системе анализа изображений при сравнении готовой окрашенной ткани с исходным рисунком как средство контроля качества и для выявления дефектных клапанов. Drawing drawing is regulated by the main computer, and also separate controllers for each color path. The host computer is designed to send commands and download drawings to the controller of each color path. As the software on the host computer, a man-machine interface organization program and drawing translation programs are used. The pairing program allows operators to download patterns, start, stop, and stop printing, etc. Drawing translation programs take into account drawing construction, which is contained either in a composite file or in separate color files and is translated into a bit combination file for each color path. In the first part of the translation process, the picture is divided into a spatial bitmap for each color. In the second part of the process, this pattern is converted into a sequence of valve actuation, given that the valves are not placed in a straight line along the fabric. If the exchange protocol is known, then the first part of the translation software can work from any data source, for example, a color scanner can scan and enter a photo, picture, document, etc. The host computer can also be used for error reporting and troubleshooting. Separate spatial bitmaps of each color can also be used in a relatively simple image analysis system when comparing finished dyed fabric with the original pattern as a means of quality control and to identify defective valves.

Основное преимущество предлагаемой системы в сравнении с типовой трафаретной и ротационной печатью о том, что рисунки и цвета можно менять за счет изменения программного обеспечения, не останавливая машины, благодаря чему происходит значительное увеличение эффективности работы машин (30-50% у типовых машин до ≈95% по изобретению), поскольку имеется средство для проведения коротких прогонов, не мешающее долгосрочному производственному процессу. The main advantage of the proposed system in comparison with standard screen and rotary printing is that patterns and colors can be changed by changing the software without stopping the machine, due to which there is a significant increase in machine efficiency (30-50% for typical machines up to ≈95 % according to the invention), since there is a means for conducting short runs that does not interfere with the long-term production process.

Поскольку запас жидкости в системе очень мал, то смену цвета можно легко и быстро осуществлять с использованием малых количеств промывной воды при очень малых отходах и стоках. Since the liquid supply in the system is very small, the color change can be easily and quickly carried out using small amounts of washing water with very small waste and effluent.

Claims

METHOD FOR APPLYING A FLUID IN A DOSED QUANTITY ON A SHEET MATERIAL AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION.

1. A method of applying fluid in metered quantities to a sheet material by supplying compressed fluid to a valve with a capillary outlet having valve and supply ends, and controlling the opening and closing of the valve for sequential admission to the valve end of discrete quantities of fluid and ejecting them from the supply end, characterized in that the valve is opened only for a period of time at which the amount of fluid allowed in the valve and the quantity ejected from the capillary outlet, ineyno depends on the time interval.

2. A method of applying fluid in metered quantities to a sheet of material from a plurality of capillary outlets having different characteristics by supplying compressed fluid to valves for capillary outlets, each of which has valve and supply ends, and controlling the opening and closing of valves for sequential tolerance discrete quantities of fluid to the valve ends, followed by the ejection of similar discrete quantities of fluid from the supply ends, characterized in that the valves open for intervals of time at which the amount of fluid allowed into the valve and the amount ejected from the capillary outlet does not depend on the characteristics of the capillary outlets.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the volume of discrete quantities of fluid is 0.01 - 0.05 μl.

4. The method according to claims 1 to 3, applying a fluid, for example a dye, to a sheet material, characterized in that the dosage amounts of the fluid are supplied through a plurality of valve capillary outlets.

5. The method according to claim 1, characterized in that the outlets are placed from each other with the possibility of applying fluid to the material with lines spaced 30 cm apart

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the outlets are placed stepwise with respect to the moving material to place the lines for applying fluid to the material closer than the distance between adjacent outlets.

7. A method of applying a fluid, for example a dye, to a sheet material, characterized in that the fluid is applied in the form of droplets with a volume of 0.01 - 0.05 μl selectively from the outlets placed and controlled for applying droplets at a possible density of 1,000,000 droplets / m ² .

8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that discrete quantities of fluid arrive sequentially at a speed of 2500 - 4000 m / s.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that the fluid medium contains a liquid of low viscosity.

10. A device for applying fluid in metered quantities to a sheet material, comprising a supply of compressed fluid to a plurality of valves with capillary outlets ending in one row, and means for moving material relative to a number of outlets, characterized in that a number of outlets for applying a fluid the material is placed at an angle relative to the movement of the material and set denser than the distance between adjacent outlets.

11. A device for applying liquid in metered amounts to a sheet material containing a plate with capillary outlets arranged along one edge and connected to the inlet through valves, characterized in that the valves are mounted on the board.

12. The device according to claim 11, characterized in that the board has a layered structure, while grooves forming capillary outlets are made on board elements facing each other.

13. The device according to p. 12, characterized in that the circuit board is located symmetrically with respect to the Central plane to ensure on the same edge of two rows of releases.

14. The device according to PP.10 - 13, characterized in that the valves are electrically controlled and mounted on a printed circuit board.

15. The device according to paragraphs. 10 to 14, characterized in that the valves contain pistons.

16. The device according to paragraphs. 10 to 15, characterized in that the valves contain membranes.

17. The device according to PP.11 - 16, characterized in that it contains a board with capillary outlets, installed with the possibility of quick removal and replacement on the basis for its installation near moving material.

18. The device according to PP.10-17, characterized in that it comprises a board with an inlet manifold for the fluid and for mounting valves between the manifold and the outlets.

19. The device according to p, characterized in that the valves are placed in groups on the branches of the manifold.

20. The device according to claim 19, characterized in that the valves are arranged in groups of four, each group having a square configuration, and the valves are held on the board by means of a cover that covers the group and fastened to the board by a central fastener.

21. The device according to claims 18 to 20, characterized in that the board is double-sided, the intake manifold is central, and the valves are located on opposite surfaces of the board.

22. The device according to paragraphs. 10 to 21, characterized in that it contains means for controlling the operation of the valves.

23. The device according to p. 22, characterized in that it contains an actuator for each valve with logical states "0" and "1", valve selector means for assigning logical states to the actuators and trigger means for simultaneously transmitting a trigger signal to all valves of the board, moreover, upon the arrival of the start signal, valves are activated whose actuator is in the logical state "1", and valves whose actuator is in the logical state "0" do not come into effect.

24. The device according to item 23, wherein the valve actuators are connected to the valve selector means by means of optoisolators.

25. The device according to paragraphs. 22 - 24, characterized in that it contains for each row of capillary outlets a circuit board having a series of outlets, a valve and valve actuating means for it, and a processing unit for the circuit board containing valve selector means.

26. The device according A.25, characterized in that the processing unit contains a transputer.

27. The device according to claim 25 or 26, characterized in that it comprises several boards and a control computer for generating a drawing command for processing units.