Vorrichtung zur Behandlung platten- und bahnenförmigen Materials mittels Flüssigkeiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung platten- und bahnenförmigen Materials mit Flüssigkeiten, mit einem Flüssigkeitszuströmrohr und einer der Bildung eines Flüssigkeitsvorhanges dienenden, mit einer geradlinigen Abreisskante versehenen Ablauffläche.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art, welche beispielsweise zum einseitigen Färben von Lederbahnen verwendbar ist, wird der zum Färben des Leders dienende Lack kurz vor dem Passieren der Ablauffläche bis zu einem gewissen Niveau aufgestaut. Diese Vorrichtungen, bei welchen die Ablauffläche nach dem Überlaufverfahren beschickt wird, reagieren, wie die Erfahrung gezeigt hat, sehr empfindlich auf Vibrationen der angrenzenden Maschinen bzw. Gebäudeteile, was sich sehr ungünstig auf die Kontinuität und Gleichmässigkeit des gewünschten Lackvorhanges auswirkt. Ausserdem sind diese Vorrichtungen relativ teuer.
Es ist ferner versucht worden, die Flüssigkeit aus einem langgestreckten Behälter nach unten, durch eine im Behälterboden angeordnete Schlitzdüse austreten zu lassen. Diese Vorrichtungen haben sich aber ebenfalls als sehr störanfällig erwiesen, da sich in der Düsenöffnung erfahrungsgemäss leicht Schmutzpartikeln festsetzen und ein Reissen des Flüssigkeitsfilms bewirken.
Dank der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch behoben, dass die Ablauffläche in unmittelbarer Nähe, jedoch im wesentlichen unterhalb des Zuströmrohres angeordnet ist und das parallel zur Ablauffläche angeordnete Zuströmrohr auf seiner der Ablauffläche zugewandten Seite, jedoch oberhalb des Abschnittes geringsten gegenseitigen Abstandes zwischen Ablauffläche und Zuströmrohr, einen zur Rohrachse parallelen Austrittsschlitz aufweist und die dem zu behandelnden Material zugewandte Kante der Ablauffläche selbst als Abreisskante ausgebildet ist, derart, dass die aus dem Schlitz des Zuströmrohres stetig austretende Flüssigkeit vom Austritt aus dem genannten Schlitz bis zum Passieren der Abreisskante in ständiger Berührung mit der Ablauffläche, und zum Teil auch mit dem Umfang des Zuströmrohres, ist.
Bei einer speziellen Ausführungsform ist ein Teil der Ablauffläche im Abstand um einen Teil des Zuströmrohr-Umfanges herumgeführt und der Abschnitt des gegenseitigen geringsten Abstandes zwischen Zuströmrohr und Ablauffläche erstreckt sich über etwa 90". Zweckmässigerweise ist innerhalb des Zuströmrohres ein konzentrisches, mit Austrittsöffnungen versehenes, an eine Flüssigkeitsquelle angeschlossenes Speiserohr angeordnet.
Das genannte Speiserohr weist vorzugsweise auf seiner dem Ausströmschlitz des Zuströmrohres abgewandten Seite eine Reihe im gegenseitigen Abstand angeordneter Durchgangsbohrungen auf, deren Durchmesser in der Zuströmrichtung der Flüssigkeit ständig zunehmen.
Das Speiserohr kann in bezug auf das Zuströmrohr um seine eigene Achse drehbar ausgebildet sein. Auch ist es zweckmässig, die Ablauffläche um die Achse des Zuströmrohres oder eine zu dieser parallele Achse schwenkbar auszubilden.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine vereinfachte und teilweise aufgeschnittene Perspektivdarstellung einer Vorrichtung, die sich beispielsweise zum kontinuierlichen Färben von Lederbahnen verwenden lässt, und
Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung dieser Vorrichtung.
Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Vorrichtung, welche in der Branche auch als Giesskopf bekannt ist, weist ein Flüssigkeitszuströmrohr 2 auf, innerhalb welchem ein konzentrisches Speiserohr 3 angeordnet ist. Das Zuströmrohr 2 ist mit seinen stirnseitigen Endabschnitten jeweils in einer Halteplatte 4 drehstarr verankert, während das Speiserohr 3 innerhalb des Zuströmrohres 2 so gelagert ist, dass es in bezug auf das Zuströmrohr um seine eigene Längsachse gedreht werden kann.
An den Innenflächen der beiden Halteplatten 4, von welchen die dem Betrachter zugewandte der Deutlichkeit halber weggelassen ist, ist eine Giesskopfschale 6 befestigt, welche als Hohlkörper ausgebildet und mit einem Giessharz 5, beispielsweise Araldito, ausgegossen ist. Die dem Flüssigkeitszuströmrohr 2 zugewandte Oberfläche der Giesskopfschale 6 bildet eine Ablauffläche 7, welche gewünschtenfalls mit einem nicht dargestellten Gewebe bedeckt sein kann. Der die Giess kopfschale 6 bildende Hohlkörper besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahlblech, dessen nach unten weisende, d.h. der zu färbenden Lederbahn zugewandte geradlinige Kante 8 mit einer Schräge 9 versehen und somit als Abreisskante für die Bildung des gewünschten Flüssigkeitsvorhanges ausgebildet ist.
Die Ablauffläche 7 ist in einem bestimmten Bereich, der sich im vorliegenden Fall über einen Winkel a von etwa 90" erstreckt, um das Zuströmrohr 2 herumgeführt. In diesem Bereich hat der gegenseitige Abstand zwischen dem Zuströmrohr 2 und der Ablauffläche 7, welcher in Fig. 1 mit a bezeichnet ist, seinen geringsten Wert. Direkt oberhalb des genannten Bereiches ist das Zuströmrohr 2 mit einem Längsschlitz 10 versehen, der sich über die ganze Länge des Zuströmrohres erstreckt. Das Speiserohr 3 ist innerhalb des Zuströmrohres 2 so angeordnet, dass zwischen der Aussenwand des Speiserohres 3 und der Innenwand des Zuströmrohres 2 noch ein Zwischenraum von ringförmigem Querschnitt frei bleibt. Dieser Zwischenraum steht mit dem Inneren des an eine Flüssigkeitsquelle, beispielsweise einen Lackbehälter angeschlossenen Speiserohres 3 über Löcher 11 in Verbindung.
Die Löcher 11 sind in der Wandung des Speiserohres 3 so angeordnet, dass diese praktisch auf einer Achsparallelen des Speiserohres 3 liegen und dass der Durchmesser der Löcher in Richtung der zuströmenden Flüssigkeit ständig zunimmt.
Da die Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles 12 in das Speiserohr 3 einströmt, ist somit das äusserste, nichtsichtbare, am rechten Endabschnitt des Rohres 3 benachbarte Loch 11 das kleinste.
Bei einer speziellen Ausführungsform kann das Zuströmrohr 2 beispielsweise einen Innendurchmesser von 20 mm aufweisen. Der Abstand zwischen der Innenwandung des Zuströmrohres 2 und der Aussenwandung des Speiserohres 3 beträgt dabei etwa 1 mm, und die Durchmesser der im Speiserohr 3 angebrachten Löcher können zwischen 4 und 7 mm abgestuft sein.
Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung strömt die Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise ein Lack, über eine Pumpe oder unter Schwerkraftwirkung in Richtung des Pfeiles 12 in das Speiserohr 3 ein und tritt aus den Löchern 11 in Richtung der Pfeile 13 nach unten aus. Nach dem Durchströmen des Zwischenraumes zwischen dem Speiserohr 3 und dem Zuströmrohr 2 gelangt die Flüssigkeit sodann durch den Austrittsspalt 10 auf die Ablauffläche 7. Hier strömt die Flüssigkeit nun unter Schwerkraftwirkung nach unten, wobei sie zunächst sowohl mit der Ablauffläche 7 als auch mit der Aussenfläche des Zuströmrohres 2 in Verbindung ist und anschliessend den vorderen Teil der Ablauffläche 7 in Form eines Films gleichmässiger Dicke überflutet.
An der Abreisskante 8 löst sich die Flüssigkeit von der Ablauffläche 7 und bildet einen dünnen, ununterbrochenen Flüssigkeitsvorhang, welcher auf das zu behandelnde Material, beispielsweise eine kontinuierlich bewegte Lederbahn, auftrifft.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Konstruktionen solcher Giessköpfe ist die aus dem Spalt 10 des Zuströmrohres 2 stetig austretende Flüssigkeit somit vom Austritt aus dem genannten Spalt bis zum Passieren der Abreisskante 8 in ständiger Berührung mit der Ablauffläche 7 und im Bereich des Winkels a auch mit dem Umfang des Zuströmrohres 2.
Dadurch wird eine gleichmässige Verteilung und ein störungsfreies Abströmen des Flüssigkeitsfilms gewährleistet. Die Flüssigkeit ist dank ihrer ständigen Verbindung mit der Ablauffläche 7 von den Vibrationen der angrenzenden Maschinen und Gebäudeteile relativ unabhängig. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Giessköpfen lässt sich diese Vorrichtung schon mit einer Mindestmenge von etwa 10 Liter Flüssigkeit in Betrieb setzen und kann dank ihrer einfachen Konstruktion in kürzester Frist gereinigt bzw. revidiert werden.
Die gewünschte Dicke des Flüssigkeitsvorhanges lässt sich über die Fördermenge der Flüssigkeitspumpe regulieren. Weitere Möglichkeiten der Regulierung liegen in der Verdrehbarkeit des Speiserohres 3 in bezug auf das Zuströmrohr 2; auch wird die Giesskopfschale 6 zweckmässigerweise innerhalb der Halteplatten 4 so angeordnet, dass sich diese um die Achse des Zuströmrohres 2 oder eine zugehörige Parallele verschwenken lässt. Hierdurch lässt sich das Gefälle der Ablauffläche 7 nach Belieben verstellen, so dass der Viskosität der jeweils verwendeten Flüssigkeit Rechnung getragen werden kann.
Die beiden Rohre 2 und 3 sowie die Wandung der Giesskopfschale 6 bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, doch lassen sich hierfür auch andere Metalle, sowie Kunststoffe, Glas oder Keramik verwenden.
Eine Möglichkeit der Montage der beiden Rohre 2 und 3 an den seitlichen Halteplatten 4 ergibt sich aus der Schnittdarstellung gemäss Fig. 2. Die Rohre sind an ihrem einen Endabschnitt mit Flanschen 14 bzw. 15 versehen und werden unter Zwischenlegung von Dichtungen 16 bzw. 17 mittels Schrauben 18 an der Halteplatte 4 gesichert. Das aussenliegende Zuströmrohr 2 ist auf der gegenüberliegenden Seite am Umfang eines Bundes 19 drehstarr befestigt. Das innenliegende Speiserohr 3 ist mit seinem Endabschnitt dagegen am Umfang eines frei drehbaren zylindrischen Teiles 20 befestigt, der mittels einer Schraube 21 befestigt ist. An den Durchtrittsstellen der Schrauben 18 ist der zum Speiserohr 3 gehörige Flansch 14 selbstverständlich mit bogenförmigen Schlitzen versehen, welche die gewünschte Verdrehung des Speiserohres 3 gestatten.
Auch das Zuströmrohr 2 kann um seine eigene Längsachse schwenkbar ausgebildet sein. Die Verdrehung der beiden Rohre 2 und 3 erfolgt in einfachster Weise von Hand nach dem Lösen der Schrauben 18.