DE3413807C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftragsaggregat zum Aufbringen eines fließ­ fähigen Mittels in Form eines Schaums oder einer hochviskosen Flotte aus einem Vorratsbehälter auf ein bahnförmig geführtes Substrat mit einer Auftragsvorrichtung, die in einer quer zur Bahnrichtung des Sub­ strats verlaufenden Linie mindestens eine gegen das Substrat gerichtete Austrittsöffnung aufweist.

Als Substrate werden z. B. Fadenscharen, als Schaum bzw. hochviskose Flotten Appreturen, Färbeflotten, Schlichten, hochviskose Lösungen oder Dispersionen verwendet.

Aus der DE-OS 27 22 083 ist ein Verfahren zum Behandeln von Textilmate­ rialien bekannt, bei dem eine abgemessene Menge eines Textilbehand­ lungspräparates verschäumt, kontinuierlich zu einer Austrittsdüse ge­ führt und ebenso kontinuierlich durch Kontakt von Textilmaterial und Austrittsdüse auf das jeweilige Substrat aufgeschäumt wird. Durch die­ ses Aufstreichen eines betreffend spezifischer Dichte und Blasengröße sowie spezifischer Stabilitätshalbwertszeit vorbereiteten Schaums soll im Bekannten eine vorbestimmte, kontrollierte Menge des verschäumten Präparates auf das zu behandelnde Textilmaterial aufgebracht werden. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß sich das Maß der Beschichtung oder Imprägnierung durch das Aufstreichen nicht ausreichend genau kon­ trollieren bzw. steuern läßt.

Auch in der DE-OS 25 23 062 wird eine Vorrichtung zum Auftragen von Schaum auf textile Flächen beschrieben. Der vorbereitete Schaum wird in eine Auftragskammer eingebracht, die eine rechteckige, offene Grundfla­ che besitzt. Diese offene Grundfläche wird der zu behandelnden textilen Fläche zugewendet. Die textile Fläche wird auf einem Band an der Grund­ fläche entlang transportiert. In der bekannten Vorrichtung sind jedoch Behandlungsunterschiede zwischen Mitte und Rand der textilen Fläche nicht immer auszuschließen.

In der US-PS 36 97 314 wird ein Verfahren zur Schaumbehandlung eines Garns beschrieben. Ein vorbereiteter Schaum wird über eine Düse auf ei­ nen Garnfaden geleitet, der mit hoher Geschwindigkeit an der Düse vor­ beigleitet. Mindestens ein Garnfaden wird in seiner Längsrichtung am Düsenausgang vorbeigeführt, so daß er einen Teil des dort anstehenden Schaums mitnimmt. Nach dem bekannten Verfahren lassen sich textile Flä­ chengebilde nicht ohne weiteres behandeln. Im Bekannten werden auch keine Mittel vorgesehen zu überwachen, an welchen Stellen das behandelte Textilmaterial vorschriftsmäßig und an welchen Stellen nicht vorschriftsmäßig beschichtet wird. Auch mit dieser bekannten Vorrich­ tung ist daher ein ausreichend kontrolliertes und steuerbares Beschich­ ten oder Imprägnieren nicht zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Auftragsaggregat so zu verbessern, daß ein weitgehend gleichmäßig definierter Auftrag eines fließfähigen Mittels in Form eines Schaums oder einer hochviskosen Flotte auf ein bahnförmig geführtes Substrat zu erreichen ist. Die erfindungsgemäße Lösung wird im Patentanspruch 1 be­ schrieben. Verbesserungen und weitere Ausbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Auftragsaggregat wird 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 Wirkverbin­ dungen zur Dosiervorrichtung bestehen. Darüberhinaus kann auch in der Zuleitung eine steuerbare Dosiervorrichtung vorhanden sein.

Die erfindungsgemäße 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 gleich­ mäßiger Auftrag ermöglicht wird. Die Dosierung ist einzustellen, weil die Differenz der Durchflußmenge pro Zeiteinheit laufend gemessen und entsprechend der rückgeführten Teilstrom so dosiert wird, daß die Dif­ ferenz vorgegebenen Sollwerten folgt. Es ist zu jedem Zeitpunkt fest­ stellbar, wie groß der Auftrag gerade ist, so daß auch durch eine Pro­ zeßüberwachung festgestellt werden kann, an welchen Stellen das Sub­ strat einen dem Sollwert entsprechenden Auftrag erhalten hat, und an welchen Stellen nicht.

Bevorzugt soll der in die Auftragsvorrichtung eingeleitete Strom und/ oder der aus der Auftragsvorrichtung ausgeleitete Teilstrom so dosiert werden, daß die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeitein­ heit einen vorgegebenen, dem gewünschten Auftrag entsprechenden Wert hat.

Die Konstantregelung der Auftragsmenge wird also entweder durch Dosie­ rung des ausgeleiteten Teilstroms oder durch gleichzeitige oder aus­ schließliche Dosierung des eingeleiteten Stroms zustande gebracht, der z. B. 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.

Die erste Durchflußmengenmeßvorrichtung des erfindungsgemäßen Aggregats kann z. B. 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 z. B. auch als Mixer und Dosierpumpe für Schaum ausgebildet sein. Das zuvor Gesagte gilt auch für eine derartig ausgebildete Durchflußmengenmeßvorrichtung.

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

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

Wenn zu befürchten ist, daß mit einem einseitigen Auftrag nicht die gewünschte gleichmäßige Benetzung oder Durchträn­ kung des Substrats über den gesamten Querschnitt zu errei­ chen 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 verstell­ bar 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.

Es ist nicht erforderlich, den rückgeführten Teilstrom unmittelbar in das Vorratsgefäß zurückzuleiten. Es kann von Fall zu Fall zweckmäßiger sein, erst noch ein Zwischen­ gefäß 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 II-II.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel.

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

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Auftragsvorrich­ tung.

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 Auftrags­ vorrichtung 3 mit einer langgestreckten, gegen das Substrat 2 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 fließ­ fähiges Mittel 9. Stromauf der Auftragsvorrichtung 3 ist eine erste Durchflußmengenmeßvorrichtung 10 und stromab der Auftragsvorrichtung eine zweite Durchflußmengenmeß­ vorrichtung 11 angeordnet. Außerdem ist im Zug der Rücklei­ tung 8 eine steuerbare Dosiervorrichtung 12 vorhanden.

Die erste Durchflußmengenmeßvorrichtung 10 ist als Dosier­ pumpe, die zweite Durchflußmengenmeßvorrichtung zum Beispiel als Schaufelradzähler ausgebildet. Die Dosiervorrichtung 12 ist als steuerbare Durchflußdrosselvorrichtung ausgebil­ det.

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 Durchflußmengenmeßvorrichtung 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 Durchflußmengenmeßvorrichtung 10 besteht eine Wirkverbindung 19 und von der zweiten Durchflußmengen­ meßvorrichtung 11 eine Wirkverbindung 20 zu einer Auftrags­ mengenregelvorrichtung 22. Vom Ausgang der Auftragsmengen­ regelvorrichtung 22 führt eine weitere Wirkverbindung 21 zur Dosiervorrichtung 12. Die Auftragsmengenregelvor­ richtung 22 besitzt einen die Differenz der gemessenen 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 Auftragsmengen­ regelvorrichtung 22, in der ihre Differenz gebildet und mit dem eingestellten Sollwert verglichen wird. Über die Wirkverbindung 21 erfolgt dann bei Sollwertabweichungen 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 Durchflußmengenmeß­ vorrichtung 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 Rohrschen­ keln 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 Austritts­ öffnung 37 unterhalb des Substrats 2 befindet.

Vom anderen Ende 32 der Auftragsvorrichtung 30 aus gelangt ein Teilstrom des-aufgeschäumten Mittels über eine Rücklei­ tung 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 Wirkver­ bindung 44 und von der zweiten Durchflußmengenmeßvorrich­ tung 41 eine weitere Wirkverbindung 45 zu einer Auftragsmen­ genregelvorrichtung 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 Ausfüh­ rungsbeispiel 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.

Die Verstellbarkeit ist hier dadurch gegeben, daß Halter 51, 52 angeordnet sind, zwischen die ein Schieber 53 einge­ schoben 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 be­ schriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein. Die Verstellbarkeit der Austrittsöffnung könnte zum Beispiel durch in der Länge und/oder in der Breite verstellbare Schieberteile bewirkt werden. Beim Verändern der Austritts­ öffnung wäre dann zwar mehr Einstellarbeit erforderlich, man brauchte aber kein Sortiment mehrerer Schieber mit unterschiedlichen Austrittsöffnungen.

Claims (9)

1. Auftragsaggregat zum Aufbringen eines fließfähigen Mittels in Form eines Schaums oder einer hochviskosen Flotte aus einem Vorratsbehälter auf ein bahnförmig geführtes Substrat mit einer Auftragsvorrichtung, die in einer quer zur Bahnrichtung des Substrats verlaufenden Linie mindestens eine gegen das Substrat gerichtete Austrittsöffnung auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (3, 30) an ihrem einen Ende (5, 31) eine Zuleitung (7, 29) und an ihrem 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 Durchflußmengenmeßvorrichtungen (10, 11: 28, 41) Wirkver­ bindungen (19, 20, 21; 44, 45, 46) zur Dosiervorrichtung (12, 40) be­ stehen.

2. Auftragsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindungen (19, 20, 21; 44, 45, 46) über eine Auftrags­ mengenregelvorrichtung (22, 47) geführt sind.

3. Auftragsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsmengenregelvorrichtung (22, 47) einen die Differenz der gemessenen Durchflußmengen pro Zeiteinheit mit einem der gewünschten Auftragsmenge entsprechenden Differenzsollwert vergleichenden Verglei­ cher (23, 48) aufweist.

4. Auftragsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (23, 48) als Rechner oder Rechenbaustein ausgebil­ det ist.

5. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Durchflußmengenmeßvorrichtung als Dosierpumpe (10) ausge­ bildet ist.

6. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Durchflußmengenmeßvorrichtung (28) als Mixer und Dosier­ pumpe für Schaum ausgebildet ist.

7. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung als steuerbare Durchflußdrosselvorrichtung (12, 40) ausgebildet ist.

8. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 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.

9. Auftragsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (4′) der Auftragsvorrichtung (3) verstellbar sind.