<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Einrichtung zum Überziehen von band-oder blattförmigen Materialien mit Farb- stoffen, Firnissen, Lacken oder verschiedenen Lösungen.
Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Einrichtung zum Überziehen von band-oder blattförmigen Materialien, insbesondere Papier mit Farbstoffen, Firnissen, Lacken oder verschiedenen Lösungen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Überziehen nach dem Schwimmverfahren, bei welchem man den Farbstoff, Firnis oder irgendeine andere flüssige Überzugsmasse als ein dünnes Häutchen (Film) auf der Oberfläche einer das Schwimmen derselben ermöglichenden Substanz (im folgenden kurz "Trägerflüssigkeit"genannt), die z. B.
Wasser oder eine wässrige Lösung von Karragaheenmoos sein kann, in einem feststehenden Trog schwimmen lässt, und den Film als Überzug auf eine kontinuierliche Papierbahn oder ein anderes band-oder blattförmiges Material dadurch überträgt, dass man diese Bahn an einem an einer bestimmten Stelle über den Trog angeordneten Führungsorgan in solcher Weise vorbeiführt, dass die Bahn fortlaufend mit dem Film in Berührung kommt und den Film abnimmt, wobei dieser eine Relativbewegung in bezug auf die Trägerflüssigkeit und längs der Oberfläche der letzteren ausführt.
Bei der Durchführung eines solchen Verfahrens findet während des Papierdurchganges keine Bewegung der Trägerflüssigkeit gegen das Führungsorgan zu statt, da das Verfahren darauf beruht, dass der Film eine genügende Zugfestigkeit besitzt, um, ohne zu zerreissen, längs der Oberfläche einer ruhenden Trägerflüssigkeit gezogen zu werden.
Gegenstand der Erfindung sind Verbesserungen dieses Verfahrens und der zu seiner Ausführung verwendeten Einrichtung, Verbesserungen, die ein fortlaufendes Überziehen unter genau geregelten Bedingungen und in industriellem Massstabe ermöglichen sollen. Nach einem Hauptmerkmal der Erfindung wird die Lage des Führungsorgans des Bandes mit Bezug auf das Niveau der Trägerflüssigkeit genau eingestellt, u. zw. meistens derart, dass die untere Kante des Führungsorgans die Oberfläche des schwimmenden Films gerade noch berührt, wobei das Niveau der Trägerflüssigkeit mit Bezug auf die Höhenlage des Führungsorgans ungefähr konstant gehalten wird. Letzteres geschieht durch Nachlieferung von Trägerflüssigkeit in den Trog, wann dies erforderlich ist.
Werden Papiersorten oder andere Materialien, die gegen- über Wasser ziemlich widerstandsfähig sind, mit einem Überzug versehen, so kann erfindungsgemäss die Höhenlage des Führungsorgans über dem Filmniveau derart eingestellt und aufrechterhalten werden, dass das bewegte Band den Farbstoffilm leicht berührt und nur so wenig Feuchtigkeit aufnimmt, dass es in fast trockenem Zustande unmittelbar nach dem Überziehen wieder aufgewickelt werden kann, ohne dass es notwendig wäre, es vorher zu trocknen. Die Begrenzung bzw. Verminderung der Feuchtigkeitsaufnahme des Bandes ist ein wichtiger Faktor beim Schwimmverfahren.
Wird das Band, beispielsweise ein Papierband, während des Überziehens feucht, so ist ein einwandfreies Wiederaufwickeln schwierig ; das Papier hat dann die Neigung zu zerknittern und Falten zu bilden und es kommt leicht vor, dass der Überzug auf der Rückseite der feuchtgewordenen Teile des Papiers durchscheint.
Die zur Ausführung des Schwimmverfahrens dienende Einrichtung kann bewegliche oder feststehende Vorrichtungen besitzen, welche an Stellen, die zwischen dem Führungsorgan und der Zuführungstelle für die filmbildende Flüssigkeit liegen, in die Trägerflüssigkeit eintauchen und derart wirken, dass sie in dem auf der Oberfläche der Trägerflüssigkeit ausgebreiteten Film eine Musterung erzeugen.
Durch Veränderung der Höhendifferenz zwischen den Bemusterungsorganen und dem Filmniveau können verschiedene Muster erzeugt werden, während anderseits ungewünschte Schwankungen in der Musterung, die von einer unabsichtlichen Änderung der eben erwähnten Höhendifferenz herrühren, vermieden werden können.
<Desc/Clms Page number 2>
Die Aufrechterhaltung eines konstanten Filmniveaus im Trog während des Überzugsverfahrens kann z. B. durch eine Speisepumpe oder einen Schwimmer, der mit einem Ventil der Zuleitung zusammenarbeitet, erreicht werden.
Beim Schwimmverfahren kann die Bewegung des Bandes, welches den Film im offenen Trog längs der Oberfläche der Trägerflüssigkeit mitzieht, eine Zugwirkung auf die Oberflächenschichte oder - schichten der im übrigen ruhenden Trägerflüssigkeit ausüben, wodurch Rückströmungen hervorgerufen werden können, die auf das glatte, ebene Ausbreiten des Films störend einwirken.
Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, kann ein abgeteilter Raum oder ein abgegrenztes Gebiet, in welchem die Flüssigkeit regungslos ist, dadurch gebildetwerden, dass man bis zu einer geringen Tiefe in die Trägerflüssigkeit einen U-förmigen Rahmen eintaucht, der von den Trogwänden einen gewissen Abstand besitzt, und dessen Schenkelenden unmittelbar an das Führungsorgan grenzen, so dass diese mit dem Rahmen einen abgegrenzten, auf allen Seiten geschlossenen Raum bildet. Diesem Raum kann die filmbildende Flüssigkeit in den erforderlichen Mengen zugeführt werden, und es können innerhalb des Raumes beliebige Bemusterungseil1l'ichtungen angeordnet sein und arbeiten.
Bei einer solchen Anordnung verbleibt zwischen dem Rahmen und den Trogwänden ein Zwischenraum, in welchem die Trägerflüssigkeit nach jeder Niveaustörung, die durch die Zugwirkung des Papiers oder durch den Zusatz von Ergänzungsflüssigkeit entsteht, ausgeglichen werden kann, ohne dass Strömungen in dem abgeteilten Raum entstehen. Dieser erhält zweckmässigerweise dieselbe Breite wie das zu überziehende Material ; er kann aber auch breiter ausgeführt werden, um ein geringes Spiel für eine Querbewegung der zu überziehenden Bahn in bezug auf das Führungsorgan zu ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf die Ausbildung und Anordnung des den abgegrenzten Raum einschliessenden Rahmens und seine Verbindung mit dem Führungsorgan.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Seitenansicht der Maschine und Fig. 2-zum grossen Teil schematisch-ein Schaubild derselben.
Die filmbildende Flüssigkeit fliesst aus der Tropfvorrichtung 4 auf die Oberfläche der Trägerflüssigkeit, im vorliegenden Falle Wasser, das sich in einem auf dem Maschinenrahmen 6 ruhenden Trog 5 befindet. Das zu behandelnde Papier 7 ist auf einer Spule 8 aufgewickelt, die über dem einen Ende des Troges 5 angeordnet ist und vom Maschinenrahmen getragen wird. Von dieser Spule wird das Papier abgewickelt und über Führungswalzen 9 unter das Führungsorgan 10 geleitet, das als hölzerner Stab ausgebildet ist und dessen Länge etwas geringer ist als die Breite des Troges. Das Papier wird. nachdem es unter dem Führungsorgan durchgegangen ist, über eine Führungswalze 11 geleitet und dann auf einer Trommel 12 aufgewickelt.
An einer Stelle zwischen der Tropfvorrichtung 4 und dem Führungsorgan 10 wird durch eine Vorrichtung eine Musterung im Film erzeugt ; diese Vorrichtung besteht aus einer in der Querrichtung verlaufenden Welle 13, auf welcher eine Anzahl schrägliegender Scheiben 14 befestigt sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass benachbarte Scheiben gegenüber der Achsrichtung der Welle eine entgegengesetzte Neigung besitzen. Während des Betriebes wird die Welle 13 kontinuierlich gedreht (durch Vorrichtungen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind) und die Scheiben erzeugen in dem Film eine wellenförmige Musterung.
Damit die Höhenlage des Führungsorganes 10 in bezug auf das Niveau des auf der Trägerflüssigkeit gebildeten Films in gewünschter Weise eingestellt werden kann, ist dasselbe längs seiner oberen Kante an einem stählernen Stab 15 befestigt, der an beiden Enden von Schraubenspindeln 16 getragen wird.
Die Spindeln 16 sind an ihrem oberen und unteren Ende in Konsolen 17 gelagert, die zu beiden Seiten des Maschinenrahmens angeordnet sind. Die Achse jeder Spindel trägt an ihrem unteren Ende ein Kegelrad 18. Die Kegelräder 18 arbeiten mit Kegelrädern 19 zusammen, die auf einer Querwelle 20 sitzen, deren eines Ende mit einer Handkurbel 21 versehen ist. Wird die Welle 20 gedreht, so drehen sich die beiden lotrechten Spindeln 16 im selben Sinne, wodurch das Führungsorgan 10 gehoben oder gesenkt wird. Mittels dieser Einstellvorrichtung kann die untere Kante des Führungsorgans in eine Lage gebracht werden, in der sie die Oberfläche des schwimmenden Films gerade noch berührt.
Wird die Maschine stillgesetzt oder werden die letzten Meter eines Bandes überzogen, so kann in dem geeigneten Augenblick das Führungsorgan und daher auch das um ihn herumlaufende Papier schnell um ungefähr 1 cm oder um einen grösseren Betrag über das Filmniveau gehoben werden, so dass das Band davor bewahrt wird, nass und schmutzig oder durch die Feuchtigkeit so geschwächt zu werden, dass es durch den bei der Wieder- inbetriebsetzung der Maschine auftretenden Zug zerreisst.
Die Aufrechterhaltung eines konstanten Filmniveaus im Trog während des Überzugverfahrens wird auf folgendem Weg erzielt. Der Trog kommuniziert durch ein Rohr 22 mit dem Inneren eines Be- hälters 23, so dass das Wasser sich in diesem Behälter und im Trog auf demselben Niveau befindet. Ein
Zuleitungsrohr 24, das zu dem Behälter 23 führt, steht mit einer Druckleitung in Verbindung und der
Eintritt von Wasser aus dem Rohr 24 in den Behälter wird durch ein Ventil 25 gesteuert, das entsprechend den Schwankungen des Wasserniveaus im Behälter 23 durch einen Schwimmer 26 betätigt wird. Ein Zweigrohr 2"1 führt von der Druckzuleitung 24 zur Mitte einer Einfülleitung 28, die an beiden Enden in den Boden des mündet.
Das Rohr 21 liegt im Nebenschluss zum Behälter 23 und kann zur anfäng- lichen Füllung des Troges und gegebenenfalls zum Ausspülen desselben verwendet werden. Zu diesem
<Desc/Clms Page number 3>
Zweck ist das in den Behälter 2. 3 mündende Rohr 24 mit einem Absperrorgan 29 versehen ; ein ähnliches Absperrorgan 30 befindet sich in der Leitung 27. Im Betriebe der Maschine ist das Absperrorgan 30 geschlossen, so dass aus der Druckleitung keine direkte Flüssigkeitslieferung in den Trog erfolgen kann.
EMI3.1
des Troges kann durch Herausziehen des Rahmens aus dem Führungsorgan oder durch Hineinschieben in denselben verändert werden.
Da der Rahmen aus nachgiebigem Material besteht, kann er leicht derart gebogen werden, dass er sich den wechselnden Bandbreiten anpasst ; zu diesem Zwecke sind im Führungorgan wahlweise verwendbare Nuten 3. 3 vorgesehen, so dass genügende Verbindungsstellen für verschiedene Rahmenbreiten vorhanden sind.
Wird ein rechteckiger Rahmen verlangt, so kann er leicht ohne Entfernung des dargestellten gekrümmten Rahmens dadurch gebildet werden, dass man eine Leiste aus Holz oder anderem Material parallel zur Richtung des Führungsorgans, also quer zum Bogen des Rahmens einlegt, wobei diese Leiste Nuten haben soll, die an den Kreuzungsstellen mit dem Rahmen derart zusammengepasst sind, dass die Holzleiste mit dem Rahmen ohne weiteres verbunden und so weit nach unten gedrückt werden kann, bis sie in die Trägerflüssigkeit eintaucht. Da der Rahmen 31 am Führungsorgan. M befestigt ist, so kann auch seine Höhenlage mit letzterem zusammen eingestellt werden.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, dass die untere Kante des Rahmens etwas tiefer reicht als die entsprechende Kante des Führungsorgans, derart, dass der Rahmen, wenn das Führungsorgan so eingestellt ist, dass es die Filmoberfläche gerade noch berührt, bis zu einer geringen Tiefe in die Trägerflüssigkeit eintaucht. Aus der Zeichnung ist auch ersichtlich, dass die Tropfvorrichtung 4 die Farbe oder irgendeine andere filmbildende Flüssigkeit am gekrümmten Ende des Rahmens in den abgegrenzten Raum liefert.
Wie bereits früher erwähnt wurde, erleichtert die gekrümmte Form des Rahmenendes das glatte, ebene Ausbreiten des Films und verhindert die Bildung von Wirbeln oder Ansammlungen, die Unregelmässigkeiten im Film und entsprechende Unregelmässigkeiten in dem auf dem Papier aufgebrachten Überzug hervorrufen könnten.
Im rückwärtigen Teil des Rahmens 31 sind eine oder mehrere Öffnungen 34 vorgesehen, die so hoch sein sollen, um das Ausbreiten des Films durch den Rahmen hindurch in die ausserhalb des abgegrenzten Raumes befindliche Trägerflüssigkeit zu ermöglichen. Die praktische Erfahrung hat nämlich gezeigt, dass bei einem durch keine Öffnungen unterbrochenen Rahmen ein Überschuss von filmbildender Flüssigkeit in vielen Fällen das Bestreben hat, sich im rückwärtigen Teil des Rahmens hinter dem Tropfer 4 anzusammeln. In einem solchen Falle können sich dicke Klümpchen bilden, die sich unter Umständen von dem Rahmen losreissen und in den Film hineinschwimmen, wobei wenig Aussicht besteht, dass sich diese Klümpchen wieder auflösen, bevor sie das Materialband erreichen.
Es kommt aber auch vor, dass sich die Ansammlung von filmbildender Flüssigkeit längs des Rahmenrandes ausbreitet und infolgedessen auf der Kante des Papieres einen dunklen Rand bildet. Die natürliche treibende Kraft der aus dem abgegrenzten Raum austretenden filmbildenden Flüssigkeit kann allein schon genügend gross sein, um die ausserhalb des Rahmens befindliche Flüssigkeit an einer Rückkehr durch die Öffnung 34 in den abgegrenzten Raum zu verhindern. Erforderlichenfalls kann übrigens diese Kraft dadurch beeinflusst werden, dass man der von der Tropfvorrichtung gelieferten Flüssigkeit eine bestimmte Menge eines die Ausbreitungsfähigkeit beeinflussenden Mittels hinzufügt.
Die die Musterung erzeugenden Scheiben 14 tauchen innerhalb des abgegrenzten Raumes in die Trägerflüssigkeit ein. Um die Musterungsorgane in lotrechter Richtung einstellbar zu machen, ist die diese Organe tragende Welle 1. 3 in Konsolen 35 gelagert, die von dem Querhaupt 36 des Maschinenrahmens mittels lotrechter Spindeln 37 getragen werden. Diese Spindeln 37, die in am Querhaupt befestigten Führungen 38 drehbar, jedoch nicht verschiebbar, gelagert sind, haben am unteren Ende Schraubengewinde die in entsprechende Schraubenbohrungen der Konsolen 35 eingreifen. An ihrem oberen Ende tragen die Spindeln 37 Kegelräder 39, die mit Kegelrädern 40 zusammenarbeiten. Diese Kegelräder 40 sitzen auf einer Welle 41, die mit einer Handkurbel 42 versehen ist.
Die Lager 35 sind infolge ihrer Verbindung mit der Welle 13 an einer Drehung verhindert, so dass sie und mit ihnen die Welle 13 je nach der Richtung, in welcher die Kurbel 42 gedreht wird, gehoben oder gesenkt werden. Auf diese Weise können die Musterungorgane vom Film abgehoben werden ; dies hat den Zweck, im Stillstand der Maschine eine Ansammlung von Farbstoffen auf den Musterungsorganen zu verhindern, das Reinigen dieser Organe zu erleichtern und die ebene Ausbreitung des Farbstoffilms über die ganze Oberfläche des abgegrenzten Raumes der Trägerflüssigkeit zu ermöglichen, bevor die Musterungsorgane in ihre Betriebsstellung gebracht werden. Die eben beschriebene Einstellvorrichtung gestattet auch eine Veränderung der Eintauchtiefe der Musterungsscheiben zu dem Zweck, die zu erzeugende Musterung zu verändern.
Zur Beförderung des Bandes 7 durch die Maschine und zur Drehung der Welle 13 der Musterungsvorrichtung sind geeignete (in der Zeichnung nicht dargestellte) Antriebsvorrichtungen vorgesehen. Während des Betriebes findet eine kontinuierliche Lieferung filmbildender Flüssigkeit durch die Tropfvor-
<Desc/Clms Page number 4>
richtung 4 statt und auch ein kontinuierliches Abziehen des Films durch das bewegte Band 7 an der Stelle, wo letzteres unter dem Führungsorgan vorbeiläuft. Eine Bewegung der Trägerflüssigkeit findet hiebei nicht statt. Dauert das Verfahren jedoch einige Zeit, so muss eine gewisse, wenn auch geringe Absotbtion von Wasser durch das sich überziehende Band stattfinden, so dass das Wasserniveau im Trog sinkt. Dies wird dadurch verhindert, dass aus dem Behälter 23 Wasser in den Trog automatisch nachgeliefert wird.
Wie die Zeichnung zeigt, befindet sich die Eintrittsstelle für die Ergänzungsflüssigkeit am Boden des Troges, so dass die Nachlieferung von Flüssigkeit die geringst mögliche Störung in der Trägerflüssigkeit hervorruft und Rückströmungen vermieden werden, die auf die ebene Ausbreitung des Filmes auf der Oberfläche des abgegrenzten Raumes störend einwirken könnten. Im rückwärtigen Teil des Troges ist ein Abflussrohr 50 angeordnet, welches dann verwendet wird, wenn der Trog ausgespült oder entleert wird.
Die im Ausführungsbeispiel gezeigte besondere Ausbildung der den Farbstoff liefernden Vorrichtungen und der die Musterung erzeugenden Vorrichtungen ist kein wesentliches Merkmal der Erfindung.
Verschiedene andersartige ausgebildete Vorrichtungen können für die Erzeugung der Musterung verwendet werden und es kann auch in manchen Fällen, nämlich dann, wenn eine gleichmässige Färbung erwünscht ist, überhaupt keine Musterungsvorrichtung vorgesehen sein. Die filmbildende Flüssigkeit
EMI4.1
führt werden, beispielsweise durch eine oder mehrere Pumpen, die vom Hauptantrieb der Maschine betätigt werden und so angeordnet sind, dass sie geregelte Mengen der filmbildenden Flüssigkeit liefern.
Bei der praktischen Ausführung des vorliegenden Verfahrens sind Lösungen von Druckerschwärze in Benzin mit Erfolg als filmbildende Flüssigkeit verwendet worden, aber es ist leicht einzusehen, dass auch irgendeine andere Flüssigkeit, die im Stande ist, sich schnell auf der Oberfläche einer Trägerflüssigkeit, wie etwa Wasser, auszubreiten und auf dieser einen kohäsionsfähigen Film zu erzeugen, Verwendung finden kann.
Sollen gewisse Papiersorten, beispielsweise Löschpapier, Seidenpapier od. dgL, die von weicher, schwammiger und absorbierender Natur sind, oder auch gewisse andere Materialien, wie etwa Textilien, mit einem Überzug versehen werden, so kann es notwendig sein, das Führungsorgan so tief zu senken. dass der Farbstoffilm die tiefer gelegenen Teile der Materialoberfläche erreicht (beispielsweise die Hohl- räume zwischen den Fäden oder Fasern rauher Textilmaterialien) ; in solchen Fällen kann eine beträchtliche
Absorption von Trägerflüssigkeit stattfinden. Es kann dann ein Trocknen des Bandes durch geheizte
Walzen oder auf andere Weise vor dem Wiederaufwickeln erforderlich sein.
Auch in einem solchen Falle bietet die Erfindung Vorteile, da sie Regulierung der gegenseitigen Lagen des Führungsorganes und des
Flüssigkeitsniveaus eine Herabsetzung der Absorption auf ein Minimum und die Einhaltung einer gleich- mässigen Musterung ermöglicht.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. - Verfahren zum Überziehen von band-oder blattförmigen Materialien, insbesondere Papier mit
Farbstoffen, Firnissen, Lacken oder verschiedenen Lösungen, bei welchen ein das Überzugsmaterial ent- haltender Film, der auf der Oberfläche einer Trägerflüssigkeit schwimmt, in kontinuierlicher Weise von dem zu behandelnden Material an einer Stelle, wo dieses an einem in den Flüssigkeitsbehälter ragenden
Führungsorgan vorbeigeführt wird, der Trägerflüssigkeit abgenommen wird, wobei der Film eine Bewegung relativ zu dieser Flüssigkeit und längs deren Oberfläche ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhen- lage des Führungsorganes relativ zum Niveau der Trägerflüssigkeit eingestellt wird, vorzugsweise so.
dass die untere Kante des Führungsorganes die Oberfläche des schwimmenden Films gerade noch berührt.