Verfahren zum gleichmässigen Beschichten von textilen Bändern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleich mässigen Beschichtung von textilen Bändern durch Auftragen eines filmbildenden oder nicht filmbilden den Stoffes auf das bzw. die zu beschichtenden Bän der.
Zur Herstellung solcher Schichten in genau gleich bleibender Stärke und allgemein von physikalisch einwandfreier Beschaffenheit wird bisher das Giess verfahren angewendet. Es wird dabei der geschmol zene oder in einem Lösungsmittel aufgelöste, die Folie bildende Werkstoff oder ein Stoffgemisch in geringer vorgeschriebener Schichtstärke auf eine in genau horizontaler Lage laufende Trägerfolie in stetem Strom aufgetragen. Das beschichtete Band durchläuft dann zur Härtung eine Kühl- bzw. Trockeneinrich tung.
Dieses Giessverfahren benötigt zum Auftragen der Schicht ausserordentlich exakt arbeitende Aufgabe- oder Aufstreichvorrichtungen, um eine gleichmässige Schicht zu gewährleisten.
Es ist in anderem Zusammenhang bekannt, Flüs sigkeiten zu zerstäuben. Es werden z. B. rotierende Vorrichtungen verwendet, um Lacke zu zerstäuben und die entstandenen Lacktröpfchen elektrostatisch mit guter Ausbeute auf dem zu lackierenden Gegen stand niederzuschlagen. Die Zerstäubung und an schliessende elektrostatische Niederschlagung einer filmbildenden Flüssigkeit auf eine ebene bandförmige Folie, an die hinsichtlich der Stärke und der physika lischen Eigenschaften hohe Anforderungen gestellt werden, führt jedoch bei Anwendung der bisher übli chen Anordnungen nicht zu dem gewünschten Erfolg.
Die Ursache hierfür ist vor allem in einem unregel mässigen Verlauf der Feldlinien des elektrischen Fel des zwischen der Zerstäubungsvorrichtung und dem zu beschichtenden Gegenstand zu sehen. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, textile Bänder in gleichmässiger Stärke und mit über die Bandbreite und Bandlänge gleichbleibenden physi kalischen Eigenschaften zu beschichten.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man das bzw. die zu beschichtenden textilen Bänder so über eine Führung leitet, dass sie einen geschlos senen zylindrischen Mantel bilden.
Bei diesem Verfahren können die Bänder sowohl durch eine Fliehkraft- bzw. Druckzerstäubung des Stoffes als auch durch eine elektrostatische Nieder schlagung der zerstäubten Stoffteilchen oder eine andere beliebige Vorrichtung gleichmässig beschichtet werden. Sie können auch mehrere Beschichtungen er halten.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann derart durchgeführt werden, dass man die den Mantel bilden den Bänder an der Innen- oder Aussenfläche eines mit den Bändern eine Rinne bildenden, ausserhalb bzw. innerhalb des Mantels liegenden Verteilungsringes vorbeiführt.
Anhand der Zeichnungen seien die Merkmale des Verfahrens näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. Aus einem oder mehreren zu beschichtenden Bändern 1, die über Walzen 2 und ringförmige Führungen 3 laufen, wird unter weitgehen der Ausnutzung der elastischen Verformbarkeit der Bänder ein zylindrischer Mantel 4 gebildet. Im Innern des zylindrischen Mantels befindet sich koaxial ange ordnet eine Sprüh- oder Zerstäubungsvorrichtung 5, die in gleicher Winkelverteilung den auf die Bänder 1 aufzubringenden Stoff zerstäubt.
Die Sprühvorrich tung 5 kann mit einem rotierenden Sprühkopf ver sehen sein, so dass die Auftragung der Flüssigkeits teilchen auf das Band durch Zentrifugalkräfte unter- stützt wird. Falls der Stoff elektrostatisch zerstäubt und./oder niedergeschlagen werden soll, kann man die Sprühvorrichtung z. B. über das elektrisch leitende Zuführungsrohr 6 mit dem einen Pol einer Gleich stromquelle hoher Spannung 7 verbinden. Der andere Pol dieser Stromquelle liegt dann an einer den Mantel 4 ringförmig umgebenden Gegenelektrode B.
Der versprühte Stoff hat das Bestreben, den radial gerich teten Kraftlinien des elektrischen Feldes zu folgen und wird somit auf der von den Bändern gebildeten Innenseite des Zylinders niedergeschlagen. An jedem Ort gleicher. Abstandes von der Zylinderachse ist die gleiche elektrische Feldstärke gegeben. Es ergibt sich daher ein Niederschlag mit einer über den ganzen Zylinderumfang gleichmässigen Schichtstärke.
Wenn die Bänder 1 den Mantel 4 mit gleichbleibender Ge schwindigkeit senkrecht durchlaufen, ist auch ein gleichmässiger ununterbrochener Beschichtungsablauf gegeben. Es ist zweckmässig, die Bänder an ihren Berührungsstellen zu überlappen, um eine noch weiter verbesserte Dichtung des zylindrischen Mantels 4 zu erreichen. An den Berührungsstellen kann dann weder versprühter Stoff noch verdampftes Lösungsmittel aus treten.
Die Fig. 2 zeigt weitergehende Einzelheiten einer Vorrichtung, die zur Ausführung des Verfahrens ge eignet ist. In diesem Beispiel bilden vier Bänder 1, die über die Walzen 2 und die Führungen 3 geleitet wer den, den zylindrischen Mantel 4. Die Bänder laufen von unten nach oben. Man kann die gleiche Anord nung indes auch mit entgegengesetztem Bandlauf ver wenden. Dem Zerstäuber 5 wird durch die Leitung 6 die zu zerstäubende Flüssigkeit zugeführt. Die Fig. 2a zeigt die gleiche Anordnung in der Draufsicht.
Etwa in der Höhe des Zerstäuberrandes ist der Mantel 4 von der ringförmigen Gegenelektrode 8 umgeben. Jedes Band 1 wird von einer Vorratsrolle 9 abge wickelt und nach der Beschichtung auf die Rolle 10 aufgespult. Die Führungen 3, an die sich die Bänder 1 satt anlegen und den zylindrischen Mantel formen, sind in diesem Fall flache ringförmige Kammern, die nach innen offen sind und durch die sich an legenden Bänder geschlossen werden. Diese Kammern sind durch die Leitung 11 untereinander und ferner über die Leitung 12 mit einer Vakuumpumpe ver bunden. Die Bänder 1 werden dann bei Aufrecht erhalten eines gewissen Unterdruckes am inneren Rand dieser Kammern festgesaugt.
Sie lassen sich den noch in Richtung der Zylinderachse, also in ihrer Bewegungsrichtung, leicht verschieben. Durch diese Massnahme bleibt trotz der Bewegung der Bänder der Mantel 4 stets geschlossen. Die Bänder 1 durch laufen nach der Beschichtung in Höhe der Elektrode 8 eine Trocknungs- bzw. Kühlstrecke 19 längs des in den Mantel 4 eingelagerten Zylinders 13, der gleich zeitig als Verdränger dient. Zwischen diesem Zylinder 13 und dem Mantel kann zur Trocknung bzw. Küh lung der aufgebrachten Schicht z. B. ein Gas im Gegenstrom von oben nach unten geführt werden.
Der Mantel ist unten und oben durch die beiden Scheiben 14 und 15 verschlossen. Diese besitzen am Rand gegenüber den Bändern 1 eine Labyrinthdich- tung und lassen dort für den Durchlauf der Bänder nur einen geringen Spalt frei. Der Rand der Scheiben 14 bzw. 15 kann zur Abdichtung gegenüber den Bän dern 1 auch mit einem Streifen elastischen undurch lässigen Schaumstoffs belegt sein. Das die Trocknung fördernde Gas wird durch die Leitung 16, die Ring- kammer 17 und den Ringspalt 18 dem durch die Ein lagerung des Zylinders 13 gebildeten Ringraum 19 zugeleitet, und strömt durch das Rohr 20 ab.
In ähnlicher Weise kann man von unten über die Leitung 21 ein Gas in den Mantel 4 eintreten lassen. Es kann im Falle der Trocknung der aufgesprühten Schicht durch die für den Durchtritt der Bänder 1 freigelas senen Spalte dort nur von Lösungsmittel freies Gas austreten, so dass bei der Rückgewinnung des Lösungs mittels keine Verluste und für die Umgebung keine Belästigungen entstehen. Der Zylinder 13 kann ferner entweder mittels Heizflüssigkeit oder auf induktivem Wege beheizt werden, so dass er bei der Trocknung der aufgebrachten Schicht als Infrarotstrahler wirkt. Ein weiterer Infrarotstrahler lässt sich auch ausserhalb der Bänder 1 um den Mantel anordnen.
Die beschrie bene Anordnung ist ferner mit einer dielektrischen Trocknung der aufgebrachten Schicht ausführbar. Es würde dann der Zylinder 13 die eine Elektrode bilden, während die zweite Elektrode ringförmig um den Mantel liegt. Bei elektrisch leitenden textilen Träger bändern 1 sind schliesslich diese Bänder selbst als zweite Elektrode geeignet oder auch als Kurzschluss- windung bei induktiver Heizung.
Das Verfahren erweist seine Vorteile auch beim Herstellen von Schichtstärken, die mit einmaligem Aufsprühen nicht zu erreichen sind, da die je Flächen einheit in einem Arbeitsgang auftragbare Stoffmenge wegen des Abfliessens begrenzt ist. Es ist in diesem Fall zunächst möglich, die Fliessfähigkeit des aufzu sprühenden Stoffes durch Verminderung der Lösungs- mittelmenge zu senken. Reicht diese Massnahme nicht aus, so kann die Beschichtung beliebig oft wiederholt werden.
Die Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, die zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist, in der die Bänder 1 mehrere Sprüh- und Trocknungs- bzw. Kühlstufen durchlaufen, die im Mantel 4 übereinander angeordnet sind. Hierbei sind vier Zerstäuber 5 und vier Trockner 13 abwechselnd an einem gemeinsamen Rohr 22 befestigt. Durch dieses Rohr führen alle Stoff- und Gasleitungen. Mittels den Zerstäubern 5 lassen sich im Bedarfsfall auf die Bänder 1 auch übereinanderliegende Schichten unterschiedlicher stofflicher oder physikalischer Eigenschaften auftra gen, indem man in den einzelnen Stufen unterschied liche Stoffe versprüht.
Will man ein textiles Band mehrfach beschichten, kann man es mehrfach so über eine Führung 3 leiten, dass nebeneinanderliegende Züge des Bandes den Mantel 4 bilden, wobei das Band seine Beschichtung in mehrfach aufeinanderfolgendem Niederschlag er hält. Fig. 4a gibt die Abwicklung eines solchen Band- laufs in die Ebene wieder. Fig.4 zeigt eine Anord nung, bei der über Walzen 2 mehrere senkrecht ab wärtslaufende Züge c:, <I>b</I> und c eines Bandes 1 den Mantel bilden, in räumlicher Sicht.
Die dazwischen liegenden Bandzüge laufen jeweils hinter den Füh rungen 3 schräge aufwärts und nehmen auf diesem Weg an der Beschichtung nicht teil. Die Heiz-, Kühl- oder Trockenstrecken können in dieser Anordnung aussen vorgesehen werden und sind dann einer Kon trolle und Wartung besser zugänglich. Man erhält auf diese Weise ebenfalls eine mehrfache Beschichtung des fortlaufenden Bandes bis zur gewünschten Schicht stärke mit oder ohne Zwischenschaltung von Kühl- oder Trockenzonen.
Die Fig. 5 zeigt schematisch eine Ausführungs form des Beschichtungsverfahrens mit innerhalb des zylindrischen Mantels angeordneter Rinne zum Auf tragen der Beschichtung. In dem aus den Bändern 1 mittels Führungen 3 gebildeten Zylinder 4 befindet sich der im Aussendurchmesser gleich grosse Vertei lungsring 25. Er besitzt an seinem Umfang einen Ringspalt 26, der über die Leitung 27 mit einer Va kuumpumpe verbunden ist. Durch den im Ringspalt 26 herrschenden Unterdruck gegenüber der Umge bung werden die Bänder angesaugt, so dass sie dicht an dem Verteilungsring 25 anliegen. Der Verteilungs ring kann somit auch als untere Führung für die Bänder dienen, die in diesem Fall von unten nach oben bewegt werden.
Der Ring 25 ist oben konisch; dadurch bildet er mit dem von den Bändern gebildeten Zylinder eine kreisförmige Rinne 28. Diese wird über die Leitung 29 mit dem flüssigen Beschichtungsstoff gefüllt.
Die Bänder werden bei der Bewegung nach oben fortlaufend mit dem Beschichtungsstoff in dünner Schicht belegt. Diese Schicht wird mit den zuvor beschriebenen Mitteln getrocknet bzw. gehärtet. Die Dicke der Schicht kann durch Änderung der Zähigkeit des flüssigen Beschichtungsstoffes eingestellt werden.
Fig. 5 zeigt auch eine andere Ausführung des Ver teilungsringes 25, mit einem wesentlich veränderten Längen/Durchmesser-Verhältnis. Dabei sind in der Mantelfläche des Verteilungsringes 25 ausser der Rinne 28 für den Beschichtungsstoff noch mehrere weitere kreisringförmige Hohlräume 35, 36, 37 vorgesehen. Ein grösserer Ringraum 35 oberhalb der Rinne 28 kann als Dampfsperre zwischen einer weiter oberhalb angeord neten Labyrinthdichtung 36 und einer unterhalb der Rinne 28 vorgesehenen Labyrinthdichtung 37 verwen det werden.
In diesem Falle weist der Ringraum 35 eine etwa zur Achse hin gerichtete Bohrung auf, an die die Leitung 38 zur Abführung von Lösungsmitteldämpfen herangeführt ist. Bei der gleichen Ausbildung des Ver teilerringes 25 kann für irgendein anderes Beschich- tungsverfahren über die Leitung 38 z. B. auch ein Inertgas in den Ringraum 35 eingeführt werden. Die Labyrinthdichtungen 36 und 37 sind durch Einste chen von kreisringförmigen Nuten in die Mantelfläche des Verteilerringes 25 gebildet.
Wie die Fig. 6 zeigt, kann die Beschichtung aus einer den flüssigen Stoff aufnehmenden Rinne auch am äusseren Umfang des von den Bändern 1 erzeugten Mantels 4 ausgeführt werden. Hierzu werden die Bänder 1 durch den Ringspalt 30 gegen einen aussen liegenden Verteilungsring 31 gesaugt. Das mit Hilfe einer im oder um den Zylinder 4 angeordneten Trock- nungseinrichtung aus der aufgebrachten Schicht ver dampfte Lösungsmittel kann durch eine um den Man tel 4 gelegte Kammer 32 durch die Leitung 33 abge saugt werden.
Die Wand der Kammer 32 ist unten zweckmässig mit dem Verteilungsring 31 verbunden. Die Kammer 32 ist im oberen Ende durch eine weitere Dichtung 34, beispielsweise durch einen elastischen Dichtungsring aus Schaumstoff, gegen die den Mantel 4 bildenden Bänder 1 abgedichtet. Die Anordnung einer zylindrischen Heizfläche 13 innerhalb und/oder ausserhalb des Mantels 4 ist ebenso ausführbar wie bei der Beschichtung der Bänder 1 durch Zerstäuben des flüssigen Stoffes im Innern des Mantels 4.
Der Ver teilungsring 31 weist an seiner Innenfläche eine Ab schrägung auf, so dass mit dem von den Bändern ge bildeten Zylinder zusammen eine Rinne 28 gebildet wird, die über die Leitung 29 mit dem flüssigen Be- schichtungsstoff gefüllt wird.
Eine ungleichmässige Flüssigkeitsabgabe aus der Rinne 28 an die zu beschichtenden Bänder 1 lässt sich durch einen - nicht gezeichneten - in die Rinne eintauchenden, in steter Bewegung rotierenden Zylin der vermeiden.
Die anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Vor richtungen können vielfältig anders gestaltet werden. Eine Abdichtung der in der Rinne 28 befindlichen Flüssigkeit gegenüber den Bändern 1 kann z. B. statt durch Ansaugen mittels eines Vakuums auch dadurch erreicht werden, dass die Bänder von der anderen Bandseite her mit Druckluft an die abzudichtende Umfangsfläche angedrückt werden.