DE3413807A1

DE3413807A1 - Verfahren und vorrichtung zum auftragen eines fliessfaehigen mittels auf ein bahnfoermig gefuehrtes substrat

Info

Publication number: DE3413807A1
Application number: DE19843413807
Authority: DE
Inventors: Gerhard 5100 Aachen Voswinckel
Original assignee: Sucker & Franz Mueller GmbH
Current assignee: Sucker & Franz Mueller GmbH
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3413807C2; US4762727A; FR2562817A1; JPS618165A; FR2562817B1; GB2159734B; GB2159734A; ES8606795A1; IT8520320A0; IT1184434B; ES542172A0

Description

Gebrüder Sucher + Fnr»·! »r 3413807 2189

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BiumorL'^ü- :«/i-;s 11.4.1984

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Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mittels auf ein bahnförmig geführtes Substrat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen Mittels in Form eines Schaumes oder einer hochviskosen Flotte aus einem Vorratsbehälter auf ein bahnförmig geführtes Substrat mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung, die in einer quer zur Bahnrichtung des Substrats verlaufenden Linie mindestens eine gegen das Substrat gerichtete Austrittsöffnung aufweist.

Als Substrate werden zum Beispiel Fadenscharen, als fließfähige Mittel Appreturen, Färbeflotten, Schlichten, hochviskose Lösungen, Dispersionen oder Schäume verwendet.

Es ist bekannt, ein Substrat in der Weise zu beschichten oder zu imprägnieren, daß das Substrat in einer Kontaktstrecke mit dem fließfähigen Mittel in Kontakt gebracht wird. Durch eine bestimmte Verweilzeit soll das Eindringen des fließfähigen Mittels in das Substrat erreicht werden. Die Menge des fließfähigen Mittels pro Längeneinheit des Substrates wird anschließend durch Quetschwalzen bestimmt. Es ist außerdem bekannt, hierbei die Menge des fließfähigen Mittels pro Längeneinheit des Substrates durch eine exakte Dosierung der Viskosität einzustellen, ohne Quetschwalzen zu verwenden. Es wurde auch schon vorgeschlagen, das fließfähige Mittel unmittelbar vor oder in den Walzenspalt eines Quetschwalzenpaares einzubringen und auf diese Weise zu dosieren.

Mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch kein ausreichend kontrolliert und steuerbares Beschichten oder Imprägnieren zu erreichen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen weitgehend gleichmäßigen und definierten Auftrag eines fließfähigen Mittels in Form eines Schaumes oder einer hochviskosen Flotte auf ein bahnförmig geführtes Substrat zu erreichen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst.

Die Auftragsvorrichtung wird laufend über ihre ganze Länge durchströmt. Konzentrationsänderungen, "tote Zonen", Änderungen der Flottenzusammensetzung oder der Schaumblasengröße können sich nicht mehr ausbilden, so daß über die ganze Auftragsbreite ein recht gleichmäßiger Auftrag ermöglicht wird. Die Dosierung ist einzustellen, weil die Differenz der Durchflußmenge pro Zeiteinheit laufend gemessen und entsprechend der rückgeführte Teilstrom so dosiert wird, daß die Differenz vorgegebenen Sollwerten folgt. Es ist zu jedem Zeitpunkt feststellbar, wie groß der Auftrag gerade ist, so daß auch durch eine Prozeßüberwachung festgestellt werden kann, an welchen Stellen das Substrat einen dem Sollwert entsprechenden Auftrag erhalten hat, und an welchen Stellen nicht.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der in die Auftragsvorrichtung eingeleitete Strom und/oder der aus der Auftragsvorrichtung ausgeleitete Teilstrom so dosiert wird, daß die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit einen vorgegebenen, dem gewünschten Auftrag entsprechenden Wert hat.

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Die Konstantregel ting der Auftragsmenge wird also demgemäß entweder durch Dosierung des ausgeleiteten Teilstroms oder durch gleichzeitige oder ausschließliche Dosierung des eingeleiteten Stroms zustande gebracht, der zum Beispiel geschwindigkeitsabhängig gesteuert wird. Besonders dann, wenn kurzzeitig stärkere Abweichungen vom Sollwert zu befürchten sind, kann es günstiger sein, statt allein den Teilstrom zu dosieren, von Fall zu Fall auch dosierend auf den eingeleiteten Hauptstrom einzuwirken.

Gemäß der Erfindung ist bei einem zum Durchführen des Verfahrens geeigneten Auftragsaggregat vorgesehen, daß die Auftragsvorrichtung an ihrem einen Ende eine Zuleitung und an ihrem anderen Ende eine Rückleitung für das fließfähige Mittel aufweist, daß stromauf der Auftragsvorrichtung eine erste und stromab eine zweite Durchflußmengenmeßvorrichtung und eine steuerbare Dosiervorrichtung angeordnet ist und von den Durchflußmengenmeßvorrichtungen Wirkverbindungen zur Dosiervorrichtung bestehen. Darüber hinaus kann auch in der Zuleitung eine steuerbare Dosiervorrichtung vorhanden sein.

Vorteilhafte weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.

Die erste Durchlußmengenmeßvorrichtung kann zum Beispiel als Dosierpumpe ausgebildet sein. Durchflußmengenmessung und Dosierung sind dann in einem Gerät vereinigt. Die Dosierpumpe kann steuerbar ausgebildet und in die Auftragsmengenregelung einbezogen sein. Die erste Durchflußmengenmeßvorrichtung kann zum Beispiel auch als Mixer und Dosier-

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pumpe für Schaum ausgebildet sein. Das zuvor Gesagte gilt auch für eine derartig ausgebildete Durchflußmengenmeßvorrichtung.

Nach einer Ausbildung der Erfindung sind die Wirkverbindungen über eine Auftragsmengenregel vorrichtung geführt. Diese Auftragsmengenregelvorrichtung weist zum Beispiel einen die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit mit einem der gewünschten Auftragsmenge entsprechenden Differenzsollwert vergleichenden Vergleicher auf. Der Vergleicher kann als Rechner oder Rechenbaustein ausgebildet sein.

Nach einer Ausbildung der Erfindung ist die Dosiervorrichtung als steuerbare Durchflußdrosselvorrichtung ausgebildet.

Wenn zu befürchten ist, daß mit einem einseitigen Auftrag nicht die gewünschte gleichmäßige Benetzung oder Durchtränkung des Substrats über den gesamten Querschnitt zu erreichen ist, kann die Auftragsvorrichtung nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein Teil oberhalb, der andere Teil unterhalb des bahnförmig geführten Substrats angeordnet ist. Eine solche Anordnung trägt zur weiteren Vergleichmäßigung des Auftrags bei .

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Austrittsöffnungen der Auftragsvorrichtung verstellbar sind. Hierzu können zum Beispiel auswechselbare Blenden vorgesehen sein. Die Blendenbreite hat dabei direkten Einfluß auf die Auftragsmenge, während die Blendenlänge sich nach der Breite der Substratbahn zu richten hat.

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Es ist nicht erforderlich, den rückgeführten Teilstrom unmittelbar in das Vorratsgefäß zurückzuleiten. Es kann von Fall zu Fall zweckmäßiger sein, erst noch ein Zwischengefäß vorzusehen, in dem zum Beispiel eine Schaumentlüftung vor sich geht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert und beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der in Fig. 1 angedeuteten strichpunktierten Linie H-II.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites

Ausführungsbeispiel. ~

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der in Fig. 3 angedeuteten strichpunktierten Linie IV-IV.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Auftragsvorrichtung .

Fig. 6 zeigt die Ansicht einer auswechselbaren Blende für die Auftragsvorrichtung nach Fig. 5.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 befindet sich oberhalb eines in Richtung des Pfeils 1 bahnförmig geführten Substrats 2 eine rohrförmige Auftragsvorrichtung 3 mit einer langgestreckten, gegen das Substrat

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gerichteten Austrittsöffnung 4. Die Auftragsvorichtung 3 besitzt an ihrem einen Ende 5 eine Zuleitung 7 und an ihrem anderen Ende 6 eine Rückleitung 8 für ein fließfähiges Mittel 9. Stromauf der Auftragsvorrichtung 3 ist eine erste Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 10 und stromab der Auftragsvorrichtung eine zweite Durchflußmengenmeßvorrichtung 11 angeordnet. Außerdem ist im Zug der Rückleitung 8 eine steuerbare Dosiervorrichtung 12 vorhanden.

Die erste Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 10 ist als Dosierpumpe, die zweite Durchf1ußmengenmeßvorrichtung zum Beispiel als Schaufelradzähler ausgebildet. Die Dosiervorrichtung

12 ist als steuerbare Durchf1ußdrosseivorrichtung ausgebildet.

Das fließfähige Mittel 9 gelangt aus einem Vorratsbehälter

13 über eine Leitung 14 zu der Dosierpumpe 10, von dort über die Zuleitung 7 in die Auftragsvorrichtung 3 , von dort aus in einem Teilstrom in Richtung der Pfeile 16 in das Substrat 2, in einen weiteren Teilstrom durch die Rückleitung 8 über die Dosiervorrichtung 12 und durch die zweite Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 11 hindurch in eine Leitung 15, von dort aus in freiem Auslauf in einen Zwischenbehälter 17, der eine Rohrverbindung 18 zum Vorratsbehälter 13 besitzt.

Von der ersten Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 10 besteht eine Wirkverbindung 19 und von der zweiten Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 11 eine Wirkverbindung 20 zu einer Auftragsmengenregel vorri chtung 22. Vom Ausgang der Auftragsmengenregeivorrichtung 22 führt eine weitere Wirkverbindung 21 zur Dosiervorrichtung 12. Die Auftragsmengenregelvorrichtung 22 besitzt einen die Differenz der gemessenen

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Durchflußmengen pro Zeiteinheit mit einem der gewünschten Auftragsmenge entsprechenden Differenzsollwert vergleichenden Vergleicher 23. An einem Sollwertsteller 24 kann der gewünschte Sollwert eingestellt werden.

Die Werte der Durchflußmengen pro Zeiteinheit gelangen über die Wirkverbindungen 19 und 20 an die Auftragsmengenregelvorrichtung 22, in der ihre Differenz gebildet und mit dem eingestellten Sollwert verglichen wird. Über die Wirkverbindung 21 erfolgt dann bei Sol 1wertabweichungen das Nachregeln der Dosiervorrichtung 12.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 gelangt ein fließfähiges Mittel 25 aus einem Vorratsbehälter 26 über eine Leitung 27 zu einer ersten Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 28, die hier als Mixer und Dosierpumpe für_ Schaum ausgebildet ist. Das aufgeschäumte Mittel gelangt dann über eine Zuleitung 29 von ihrem einen Ende 31 her in eine Auftragsvorrichtung 30.

Die Auftragsvorrichtung 30 hat hier eine ganz besondere, charakteristische Form, Sie ist zwar auch rohrförmig ausgebildet, aber sie hat zwei durch einen Rohrbogen 33 verbundene Rohrschenkel 34 und 35. Jeder der beiden Rohrschenkel besitzt eine langgestreckte Austrittsöffnung 36 beziehungsweise 37.

Gemäß Fig. 4 sind die Austrittsöffnungen in den Rohrschenkeln so angeordnet und ist das Substrat 2 in Richtung des Pfeils 38 so zwischen die Rohrschenkel hindurchgeführt, daß sich die Austrittsöffnung 36 oberhalb und die Austrittsöffnung 37 unterhalb des Substrats 2 befindet.

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Vom anderen Ende 32 der Auftragsvorrichtung 30 aus gelangt ein Teilstrom des aufgeschäumten Mittels über eine Rückleitung 39 durch eine Dosiervorrichtung 40 hindurch zu einer zweiten Durchflußmengenmeßvorrichtung 41 und von dort aus in freiem Ausfluß in einen Zwischenbehälter 42. Durch eine Rohrverbindung 43 ist der Zwischenbehälter 42 mit dem Vorratsbehälter 26 verbunden.

Von der Durchflußmengenmeßvorrichtung 28 führt eine Wirkverbindung 44 und von der zweiten Durchf1ußmengenmeßvorrichtung 41 eine weitere Wirkverbindung 45 zu einer Auftragsmengenregel vorri chtung 47. Die Auftragsmengenregelvorrichtung 47 besitzt auch hier einen die Differenz der gemessenen Durchflußmengen mit einem der gewünschten Auftragsmenge entsprechenden Differenzsollwert vergleichenden Vergleicher 48. Vom Ausgang der Auftragsmengenregelvorrichtung 47 führt eine weitere Wirkverbindung 46 zur Dosiervorrichtung 40, die auch bei diesem Ausführungsbeispiel als steuerbare Durchflußdrosselvorrichtung ausgebildet ist.

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist hier das fließfähige Mittel aufgeschäumt. Der größere Teil des in die Auftragsvorrichtung 30 gelangenden aufgeschäumten Mittels geht in Richtung der Pfeile 49 von oben her und in Richtung der Pfeile 50 von unten her in das Substrat 2. Der abfließende Teilstrom wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel so dosiert, daß das Substrat 2 die gewünschte Auftragsmenge erhält.

Fig. 5 zeigt, daß eine Auftragsvorrichtung, zum Beispiel die Auftragsvorrichtung 3 des ersten Ausführungsbeispiels, eine verstellbare Austrittsöffnung 4' aufweisen kann.

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Die Verstellbarkeit ist hier dadurch gegeben, daß Halter 51, 52 angeordnet sind, zwischen die ein Schieber 53 eingeschoben werden kann. Fig. 6 zeigt, daß die Austrittsöffnung 4' in dem Schieber 53 die Form eines langgestreckten Schlitzes hat. Statt dessen könnten auch einzelne, in einer geraden Linie liegende Löcher vorhanden sein. Soll die Länge oder die Breite der Austrittsöffnung verändert werden, wird ein anderer Schieber eingesetzt, der eine entsprechende Austrittsöffnung aufweist.

Die Erfindung soll nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein. Die Versteilbarkeit der Austrittsöffnung könnte zum Beispiel durch in der Länge und/oder in der Breite verstellbare Schieberteile bewirkt werden. Beim Verändern der Austrrttsöffnung wäre dann zwar mehr Einstel1arbeit erforderlich, man brauchte aber kein Sortiment mehrerer Schieber mit unterschied!ichen Austrittsöffnungen.

Claims

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Gebrüder Sucker + Franz Müller SPT Wi o/L

SSS 3A13807 "-⁴·¹⁹⁸⁴

Blumenberger Str. 143/145

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Patentansprüche:

Verfahren zum Auftragen eines fließfähigen Mittels in Form eines Schaumes oder einer hochviskosen Flotte aus einem Vorratsbehälter auf ein bahnförmig geführtes Substrat mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung, die in einer quer zur Bahnrichtung des Substrats verlaufenden Linie mindestens eine gegen das Substrat gerichtete Austrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom des fließfähigen Mittels an ihrem einen Ende in die Auftragsvorrichtung eingeleitet wird, daß dieser Strom gegebenenfalls dosiert und seine Durchflußmenge pro Zeiteinheit gemessen wird, daß ein Teilstrom des fließfähigen Mittels an ihrem anderen Ende aus der Auftragsvorrichtung ausgeleitet und in den Vorratsbehälter zurückgeleitet wird, daß auch die Durchflußmenge pro Zeiteinheit dieses Teilstroms gemessen wird, daß die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit mit einem Sollwert verglichen wird, und daß der Teilstrom so dosiert wird, daß sich die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit an den Sollwert angleicht.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Auftragsvorrichtung eingeleitete Strom und/oder der aus der Auftragsvorrichtung ausgeleitete Teilstrom so dosiert wird, daß die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit einen vorgegebenen, dem gewünschten Auftrag entsprechenden Wert hat.
3. Auftragsaggregat zum Auftragen eines fließfähigen Mittels in Form eines Schaumes oder einer hochviskosen Flotte aus einem Vorratsbehälter auf ein bahnförmig geführtes Substrat mit einer Auftragsvorrichtung, die in einer quer zur Bahnrichtung des Substrats verlaufende Linie mindestens eine gegen das Substrat gerichtete Austrittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (3, 30) an ihrem einen Ende (5, 31) eine Zuleitung (7, 29) und an ihtcLgm anderen Ende (6, 32) eine Rückleitung (8, 39) für das fließfähige Mittel (9, 25) aufweist, daß stromauf der Auftragsvorrichtung (3, 30) eine erste (10, 28), stromab der Auftragsvorrichtung (3, 30) eine zweite Durchflußmengenmeßvorrichtung (11, 41) und eine steuerbare Dosiervorrichtung (12, 40) angeordnet ist und von den Durchf1ußmengenmeßvorrichtungen (10, 11; 28, 41) Wirkverbindungen (19, 20, 21; 44, 45, 46) zur Dosiervorrichtung (12, 40) bestehen.
4. Auftragsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindungen (19, 20, 21; 44, 45, 46) über eine Auftragsmengenregelvorrichtung (22, 47) geführt sind.

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5. Auftragsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsmengenregel vorrichtung (22, 47) einen die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit mit einem der gewünschten Auftragsmenge entsprechenden Differenzsollwert vergleichenden Vergleicher (23,

48) aufweist.
6. Auftragsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (23, 48) als Rechner oder Rechenbaustein ausgebildet ist.
7. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Durchf1ußmengenmeßvorrichtung als Dosierpumpe (10) ausgebildet ist.
8. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Durchflußmengenmeßvorrichtung (28) als Mixer und Dosierpumpe für Schaum ausgebildet ist.
9. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung als steuerbare Durchflußdrosselvorrichtung (12, 40) ausgebildet ist.
10. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (30) zweiteilig ausgebildet und ein Teil (34) oberhalb, der andere Teil (35) unterhalb des bahnförmig geführten Substrats (2) angeordnet ist.
11. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (4¹) der Auftragsvorrichtung (3) verstellbar sind.