DE8611886U1

DE8611886U1 - Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen einer fließfähigen Substanz auf eine Warenbahn

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Publication number: DE8611886U1
Application number: DE19868611886
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-03
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1986-06-12
Also published as: AT384561B; ATA133785A

Description

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Johannes Zimmer, 9o2o Klagenfurt, Österreich

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen fließfähiger Substanzen auf eine Warenbahn mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung, die einen Düsenteil mit einem Auftragsschlitz für die Substanz aufweist. Die Auftragung der Substanz kann auch in verschäumtem Zustand erfolgen. 5

Aus Kosten- und Qualitätsgründen versucht man, die aufzutragenden Mengen so gering wie möglich zu halten, jedoch je geringer die auf die Warenbahn aufzutragenden Mengen sind, desto größere Bedeutung kommt der gleichmäßigen Auftragung der Substanzen zu. Ein Versuch, dieses Problem zu lösen, liegt darin, daß man die aufzutragenden Substanzen in Form eines Schaumes auf die entsprechende Warenbahn aufträgt. Man kann stabile Schäume, z.b. für Lichtdicht- oder Teppichrückenbeschichtungen, und instabile Schäume, die unmittelbar nach dem Auftragungsvorgang wieder zerfallen, auftragen. Bei voluminösem Material kann durch die Verschäumung auch die räumliche Verteilung im Querschnitt der Warenbahn optimiert bzw. gesteuert werden. So erhält man beim Färben und Ausrüsten bzw. Imprägnieren mittels Schaum eine gleichmäßige Durchdringung der Warenbahn mit relativ geringer Flüssigkeitsmenge, und beim Beschichten kann man mit verschäumten Substanzen ein unerwünscht tiefes Eindringen in die Warenbahn verhindem. Obwohl durch die Verwendung von Schäumen die gleichmäßige Auftragung der gewünschten Substanz verbessert werden kann, verbleibt immer noch das Problem, daß auch der Schaum in einer relativ dünnen Schicht gleichmäßiger Dicke auf die Warenbahn abgelegt werden muß, um qualitativ hochwertige Auftragungsergebnisse erzielen zu können.

Beim Einfärben, Imprägnieren und Beschichten von Warenbahnen trachtet man auch danach, möglichst große Arbeitsbreiten und hohe Produktionsgeschwindigkeiten zu erreichen. Eine Folge der hohen Produktionsgeschwindigkeiten und der großen Arbeitsbreiten sind Spannungsgleichmäßigkeiten über die Breite des zu beschichtenden Materials. Dies führt wiederum zu Unregelmäßigkeiten in der Auftragung, wodurch die Qualität der hergestellten Ware stark beeinträchtigt werden kann.

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Mit vorliegender Neuerung wird eine Vorrichtung vorgestellt, die es ermöglicht j auf der Oberfläche einer Warenbahn eine Schicht gleichmäßiger Dicke abzulegen* wobei die Substanz sich sowohl im verschäumten als auch im unverschäumten Zustand befinden kann und wobei die aufgetragende Schicht je nach Erfordernis auch imprägnierend in die Warenbahn eingepreßt werden kann.

Ferner erfolgt die Auftragung trotz ungleichmäßiger Warenspannung und ge-^ gebenenfalls auch trotz ungleichmäßiger Warenstärke gleichmäßig. Bs besteht auch die Möglichkeit, einen von der Luftdurchlässigkeit des Materials abhängigen Auftragungsflüssigkeitsdruck aufzubauen und man kann auch einen reproduzierbaren, mechanischen Gegendruck für die Abdichtung an der Rakel aufbauen.

Die Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen einer fließfähigen Substanz auf eine Warenbahn mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung, die eine Düsenleiste mit einem Auftragsschlitz für die Substanz aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenteil eine elastisch gelagerte bzw. elastisch ausgebildete Gegendruckananordnung gegenüberliegt, deren flächiger Gegendruck auf die in Bewegungsrichtung der Warenbahn gesehen, vordere und hintere Leiste des Auftragsschlitzes verteilt ist.

Durch die Neuerung kann der Auft.ragungsvorgang beeinflußt werden, indem die aufzutragende Menge und die Auftragungscharakteristik, wie z.B. beschichtende und imprägnierende Filinbildung, in einem sehr weiten Bereich gesteuert werden können, wobei die Veränderungen auch als Einstellungsmaßnahmen im laufenden Prozeß möglich sind. Ein und dieselbe Auftragsvorrichtung kann je nach Anordnung bzw. Einstellung wahlweise oder sogar mit stufenlosem Übergang sowohl als Luftrakel als auch als Spaltrakel vei wendet werden. Die Neuerung bietet somit die Möglichkeit eines stufenlosen Oberganges von der Luftrakel beim Imprägnieren zur Spaltrakel zum Beschichten und hat die Möglichkeit, während des Betriebes die entsprechende Einstellung bzw. Anpassung an die verschiedenen Aufgabenstellungen durchzuführen.

Die Neuerung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Fig. 1 bis 3 geben den Stand der Technik wieder. Fig. 4> 5 und 6 zeigen je zwei Ausführungsfonnen und mehrere Betriebszustände der neuerungsgemäßen Vorrichtung.
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Nach dem bisherigen Stand der Technik sind für direkte oder indirekte Völlflächenauftragungen fließfähiger Substanzen auf flächenförmiges Bahninaterial, insbesondere Textilien, Vliese, Karton und Papier, meist Spalt-* räkeln, Luftrakeln oder iVaizenrakei gebräuchlich.

Die Fig.1 zeigt eine Spaltrakel. Hier wird eine Profilleiste oder ein Rakelmesser 1a mit einem Spalt gegen eine Walze 2 oder gegen einen Tisch s eingestellt. Die Spaltbreite abzüglich der Dicke der Warenbahn 4 ergibt die Auftragungsschichtstärke 6. Die aufzutragende Substanz 3 wird durch diese Profilleiste 1a auf die Warenbahn 4 aufgelegt. Die aufzutragende Substanz 3 liegt frei, mitunter unregelmäßig vor der Profilleiste 1a auf der Warenbahn 4 auf.

Fig.2 zeigt eine sogenannte Luftrakel. Hier liegt die Profilleiste 1a ohne Gegenwalze oder Tisch auf der Warenbahn 4 auf und durch Bewegung der Warenbahn 4 in Richtung des Pfeiles 5 wird die aufzutragende Substanz auf die Warenbahn aufgetragen. Die Anwendung dieser Technik setzt eine besonders hohe Gleichmäßigkeit der Warenspannung voraus. Jede Art von Spannungsunterschied hat eine Auftragungsungleichmäßigkeit zur Folge. Außerdem hängt die Auftragung von der Viskosität der Auftragungssubstanz, von der Distanz der Unterstützungswalzen 13, 14 vor und nach der Profilleiste 1a und von der Winkelablenkung der Warenbahn und dem Profil der Profilleiste 1a ab.

In Fig.3 ist eine Walzenrakel dargestellt. Hier wird anstelle einer Profilleiste eine drehende Walze 7 für die imprägnierende und/oder beschichtende Auftragung verwendet. Es gibt die verschiedensten Ausführungsformen derartiger Walzenrakeln. Bei dem hier dargestellten Beispiel taucht die Walze 7 in die Substanz 3 ein, die sich in einem Trog 8 befindet. Die

Substanz wird von der Walze 7 mitgenommen und dann zur Warenbahn 4 transportiert. Die Auftragung wird durch den Durchmesser der Walze, die Umdrehungszahl der Walze 7, der Viskosität der Substanz, durch den Anpreßdruck und die Berührungszone der Warenbahn 4 an der Walze 7 beeinflußt.

Es gibt allerdings noch andere beschichtende oder imprägnierende Auf-■t-j-amirwjgri -Fii-r· cna7ip11o Au-Frrahonctpnimofln. linrl 7.uar auch -für eine

Vollflächenauftragung, so z.B. den Rundschablonendruck, Tiefdruck mit unbemusterter, vollflächenauftragender Schablone, Walzen oder dgl.

In Fig.5 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Auftragsvorrichtung 1 aus einem Gehäuse 9 mit dem daran befestigten Düsenteil 10, der aus den Leisten 10a und 10b bestehen kann. Die Vorrichtung ist verschwenkbar. Die Wände 11, 12 bilden den Austrittsschlitz 15 für die auf eine Warenbahn 4 aufzutragende Substanz 3. Wie man aus der Zeichnung erkennen kann, ist die in Bewegungsrichtung 5 der Warenbahn 4 vordere Außenfläche 16 der

Düsenleiste 10a gewölbt, wohingegen die hintere Außenfläche 17 der Dü-

s, ZO senleiste 10b gestuft ist. Im allgemeinen bildet man die hintere Außenfläche 17 so aus, daß der unmittelbar an die hintere Wand 12 des k'strittsschlitzes 15 anschließende Bereich 32 die Tangentialebene an die vordere gewölbte Außenfläche 16 berührt.

25 Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Gehäuse 9 Lager-Schalenanordnungen 18 vorhanden, in denen zwei Zahnwalzen 19 angeordnet sind» die als den Auftragungsdruck erzeugende Förderpumpen wirken. Die

- beiden ineinandergreifenden Zahnwalzen 19 befördern die Substanz 3, die

ζ verschäumt oder unverschäumt sein kann, zu einer Öffnung im Gehäuse 9,

die in den Austrittsschlitz 15 überleitet. Durch die Zahnwalzen 19 wird

;l die Substanz unter einem gleichmäßigen Druck gesetzt, und zwar über die

gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung, die bis zu 6 m und mehr betragen kann. Die Fördermenge ist von der Größe der Zähne der Zahnwalzen und von

der Tourenzahl der Zahnwalzen 19 und der Auftragungsdruck von der Fördermenge, von der Breite des varbiabel einstellbaren Austrittsschlitzes 15 und vom eingestellten bzw. matefiälbedingten Gegendruck abhängig.
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Es sei betont, daß die vorliegende Anmeldung nicht darauf beschränkt ist, daß dem Austrittsschlitz 15 eine Zahnwalzenanordnung vorgeschaltet ist.. Es ist auch möglnh. die Substanz auf andere Weise über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig zu verteilen, z.B. durch Rohrverzeigungen, und den Zufuhrdruck auf andere Weise zu erzeugen.

Als Gegenfläche zur Auftragsvorrichtung 1 ist in Fig.5 eine vorzugsweise biegeelastisch ausgeführte Gegendruckleiste 20 vorgesehen. Diese Leiste 20 wird von einer Halterung 21 gehalten und ist in Richtung des Doppelpfeiles 22 parallel zur Warenbahn 4 verschiebbar und in Richtung des Doppelpfeiles 23 verschwenkbar. Durch die Verschwenkung kann die durch die Gegendruckleiste 20 auf die Auftragsvorrichtung 1 aufgebrachte Gegenkraft eingestellt werden, wohingegen die Verschiebung in Richtung des Doppelpfeiles 22 den Ort der Anlage an der Auftragsvorrichtung 1 bestimmt. Der in Fig.5 gezeichnete Betriebszustand entspricht der Ruhestellung, es wird keine Substanz gefördert, der Spaltbereich 24 zwischen Leiste 10b und Warenbahn 4 ist geschlossen. Durch die Förderung der Substanz entsteht ein Substanzdruck und der Substanzdruck bewirkt das Eindringen der Substanz in die Warenbahn oder aber die öffnung öines Spaltes zwischen der Warenbahn und der an den Austrittsschlitz 15 anschließenden Fläche.

Fig.4 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Düsenteil 10, der aus den beiden Leisten 10a und 10b besteht, wobei die Leiste 10b kürzer ist als die Leiste 10a, so daß ein Substanziaustrittsspaltbereich 24 für eine beschichtende Auftragung entsteht. Ein ähnlicher Spaltbereich 24 ließe sich allerdings auch mit gleichlangen Düsenleisten 10a und 10b einstellen, wenn die Auftragsvorrichtung 1 entsprechend

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verschwenkt werden würde. Verschwenkt man die Düsenleisten 10, 10b, wie durch den Doppelpfeil-27 angedeutet, so ändert man den Spaltbereich 24 und damit auch die Auftragungs-Kraftwirkung. Bei der Darstellung gemäß Fig.4 deckt die Gegendruckleiste 20 den Austrittsschlitz 15 vollkommen ab und sowohl die vordere Düsenleiste 10a als auch die hintere Leiste 10b stützen sich an der Gegendruckleiste 20 ab. Die Warenbahn 4 wird mit einer genau dosierten Menge der Auftragungssubstanz 3 imprägniert, wobei der Auftragungsdruck dem Gegendruck P entspricht, bzw. etwas kleiner ist als dieser.

Eine weitere spezielle Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.6 gezeigt, wo der hintere Teil 31 der Düsenleiste 10b als relativ breite, vorzugsweise gewölbte Auftragungsfläche ausgebildet ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Warenbahn 4 ein relativ geringes Aufnahmevermögen für die Auftragungssubstanz hat, oder wenn durch die längere Kontaktzeit, verbunden mit der Ausübung eines gleichmäßigen Flächendruckes, eine Vergrößerung der Eindringtiefe der Substanz in die Warenbahn bzw. eine Vergleichmäßigung der Auftragsschicht bewirkt werden soll. Zusätzlich kann die Warenbahn 4 noch durch eine, der Ausbildungsform der Düsenleiste angepaßte Mulde unterstützt sein. Beim Ausführungsbeispiel ist diese Mulde durch ein endloses Transportband 29 gebildet. Die Zufuhr der Substanz 3 erfolgt hier über ein geschlossenes System, d.h., es ist ein geschlossenes Gehäuse 30 vorhanden, dessen Austrittsöffnung mit dem Austrittsschlitz 15 verbunden.ist.

Selbstverständlich kann man, in Bewegungsrichtung der Warenbahn 4 gesehen, hinter dem Austrittsschlitz 15 eine Einpreßwalze vorsehen, die z.B. magnetisch angezogen, die Substanz noch zusätzlich in die Warenbahn 4 einpreßt. Diese Einpreßwalze kann gegebenenfalls auch gummiert bzw. strukturiert sein. Der Austritts*-....- .iz 15 des Düsenteiles 10 ist bei den hier dargestellten Beispielen keilförmig. Es kann jedoch in gleicher Weise auch ein Schlitz mit parallelen Wänden vorgesehen werden.

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Mit Hilfe der Erfindung kann der Auftragungsvorgang in allen Parametern exakt gesteuert werden und es kann stufenlos von einer Beschichtung zu einer Imprägnierung übergegangen werden, wobei eine Anpassung an die Auftragssubstanz erfolgen kann, die Filmbildung 5 optimal, gehalten werden kann und man eine geschlossene, gleichmäßige Auftragsschicht erhält. Die Auftragung erfolgt trotz ungleichmäßiger Warenspannung und gegebenenfalls auch trotz ungleichmäßiger Warenstärke gleichmäßig. Man erhält ein gleichmäßiges Anliegen der Warenbahn an der Auftragsvorrichtung und es besteht auch die Möglichkeit, einen von der Luftdurchlässigkeit des Materials der Warenbahn unabhängigen Auftragungsdruck aufbauen zu können. Der Gegendruck für die Abdichtung an der Auftragsvorrichtung ist j ederzeit .-reproduzierbar.

Claims

Schutz ansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen einer fließfähigen Substanz auf eine Warenbahn mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung, die einen Düsenteil mit einem Auftragsschlitz für die Substanz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenteil (10) eine elastisch gelagerte bzw. elastisch ausgebildete Gegendruckanordnung (20) gegenüberliegt, deren flächiger Gegendruck auf die,in Bewegungsrichtung der Warsnbahn (4) gesehen, vordere und hintere Leiste des Auftragsschlitzes verteilt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Austrittsschlitz (15) eine Einrichtung (19) zur gleichmäßigen Verteilung der aufzutragenden Substanz über die gesamte Arbeitsbreite vorgeschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Austrittsschlitz (15) eine Verdrängerpumpenanordnung (19) vorgeschaltet ist.

4.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an die hintere Wand des Austrittsschlitzes (15) [ anschließende Außenfläche des Düsenteiles (10) ine relativ breite,

vorzugsweise gewölbte Auftragsfläche (31) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragsvorrichtung (1) eine Unterstützungsmulde gegenüberliegt.