DE1752921A1

DE1752921A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von endlosen gewebten oder nichtgewebten Bahnen

Info

Publication number: DE1752921A1
Application number: DE19681752921
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Boehme; Hermann Gutermuth; Clemens Dipl-Ing Neuhaus
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1968-08-06
Filing date: 1968-08-06
Publication date: 1971-04-08
Also published as: RO55507A; LU59183A1; NL6911873A; SU510155A3; SE351171B; GB1231306A; US3628503A; ES370250A1; AT308698B; CH506340A; BE736699A; CH1158869A4; FR2015160A1

Description

Pos. GW 1422

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von endlosen gewebten oder nichtgewebten Bahnen

Glanzstoff AG

Wuppertal

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Beschichten von endlosen gewebten oder nichtgewebten Bahnen.

Es ist eine Reihe von Verfahren bekannt, endlose gewebte oder nichtgewebte Bahnen zu beschichten. Dabei hängt die Auswahl eines best inraten Verfahrens von der Konsistenz der Beschichtungsmasse, von deren Auftragsstärke und von der Art des Trägermaterials ab. So können beispielsweise dünne Lösungen nach dem Revers-role-coat-Verfahren, dicke Lösungen, Pasten oder Gele nach dem Streichverfahren aufgetragen werden. Das Streichverfahren ist das umfassendere mit größerer Variationsbreite. Die Beschichtungsmassen, dazu sollen dicke Lösungen, Pasten oder Gele gezählt werden, können je nach gewünschtem Effekt mit Farbpigmenten versetzt oder mit löslichen Farbstoffen eingefärbt werden.

Obwohl durch das Streichverfahren, wie beispielsweise das Auftragen von Deckschichten mittels Walzenrakel, Gummituchrakel, Stützrakel usw., in der Regel relativ glatte Deckschichten erreicht werden

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können, ist es häufig schwierig, über die gesamte Materialbreite farblich gleichmäßige Schichten herzustellen. Bei den herkömmlichen Verfahren bilden sich Längsstreifen, die durch mehr oder weniger große Unterschiede in der Farbintensität sichtbar werden; Zufriedenstellende Erklärungen für das Auftreten farblicher Inhomogenitäten hinter dem Rakelmesser selbst dann, wenn vor dem Rakelmesser eine homogene Verteilung der Farbstoffteilchen vorlag, sind bisher nicht gegeben worden. %

Als Beispiel für eine derart schwierig zu behandelnde Beschichtungsmasse sei ein Polyurethangel genannt, welches aus einer Polyurethanlösung unter Zugabe eines Lösungsverminderers, beispielsweise Wasser, hergestellt wird. Der Polyurethan-Feststoffgehalt liegt in der Regel zwischen 10 und 40 Gew.%.

Es ist bekannt, die so hergestellten Gele kontinuierlich über eine feststehende Zulaufeinrichtung vor das Rakelmesser zu geben. Dabei stellt sich ein mehr oder weniger großer rotierender Gelwulst vor dem Rakelmesser während des Streichvorganges ein. Nach Passieren des Rakelmessers besitzt die endlose Bahn in der Regel eine glatte, farblich Jedoch inhomogene Deckschicht, die mit Längsstreifen durch setzt 1st. Oft kommt es Jedoch auch vor, daß durch den rotierenden Gelwulst Luft eingelagert wird; dadurch wird eine fehlerhafte Deckschicht erzielt.

Weder durch Verkleinern noch duroh Vergrößern des Gelwulstes läßt sich die farbliche Längsstreifigkeit vermeiden. Ebenfalls können bei dem herkömmlichen Verfahren keine qualitativen Verbesserungen der Deckschicht erzielt werden, wenn man das Gel duroh ein im ro-

. tierenden Wulst befindliches, feststehendes Verteilerrohr zudosiert. Versuche, die Beschiohtungsmasse durch ein Rohr mit einem Längs-

• schlitz oder mit einer Reihe von Löchern auszupressen, haben ebenfalls nicht zum gewUnsohten Erfolg gefUhrt.

Auch sind Versuche, durch Begrenzung und Verkleinern des Gelwulstes mit einem am Rakelmesser angebauten Gießkasten , in den das Gel an ■ verschiedenen Stellen zugeführt wird, die Deckschicht streifen-

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frei zu machen, fehlgeschlagen. Allerdings hat sich gezeigt, daß durch Vorschalten eines Gießkastens vor das Rakelmesser eine Verbesserung der Deckschichtglätte infolge fehlender Luftbläschen zu erreichen ist.

Schließlich ist versucht worden, oberhalb des einem Rakelmesser vorgeschalteten Gießkastens eine Changiervorrichtung anzubringen ■ und das Gel von oben her über ein Rohr in den Gießkasten zu fördern. Dieses Verfahren hat sich als nachteilig erwiesen, da das hin- und herchangierende Rohr in seinem Strömungsschatten Luftblasen in das Gel einschlägt, so daß unerwünschte Rakelfehler auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch ein neuartiges Gelverteilungssystem eine streifenfrei gefärbte Deckschicht bei der Beschichtung von endlosen gewebten oder nichtgewebten Bahnen zu erreichen. Dabei soll der maschinentechnische Aufwand verringert werden und das Verfahren gegen Störungen weniger anfällig sein. Weiterhin soll das Auftreten von durch den Rakelvorgang bedingten Luftblasen verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschichten von endlosen gewebten oder nichtgewebten Bahnen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsstelle (n) mindestens eines Stromes einer zähflüssigen Beschichtungsmasse in eine Druckausgleichszone eine Relativbewegung zur bewegten endlosen Bahn ausführt (ausführen), die sich in Form von periodisch wiederkehrenden, parallel verlaufenden, die Mittelachse der endlosen Bahn unter jeweils gleichem V/inkel 0° < CC <C schneidenden Linien darstellt, und daß man die Beschichtungsmasse nach Passieren der Druckausgleichszone in an sich bekannter Weise längs einer senkrecht zur Mittelachse der endlosen Bahn liegenden Linie auf die endlose Bahn aufräkelt.

Dadurch, daß die Relativbewegung der Zuführungsstellen zur bewegten endlosen Bahn nicht, wie bei dem bekannten Verfahren unter Verwen-

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dung eines changierenden Zuführungsrohres, eine Zick-Zack-Bewegung ist, bei der die Mittelachse der endlosen Bahn unter Jeweils wechselndem Winkel geschnitten wird, ist es überraschenderweise gelungen, streifehfreie Deckschichten zu erzielen. Dabei erscheint es für das Verfahren wesentlich zu sein, daß der Winkel oC zwischen den die Relativbewegung der ZufUhrungsstellen wiedergegebenen · Linien und der Mittellinie der endlosen Bahn größer als 0°, Jedoch kleiner als 90° ist, so daß der Winkel zwischen den die Relativbewegung wiedergebenden Linien und dem senkrecht zur Mittelachse der endlosen Bahn liegenden Rakelmesser ein spitzer Winkel ist, der stets gleich bleibt. Dadurch wird offensichtlich erreicht, daß selbst beim Auftreten von schrägverlaufenden Streifen vor dem Rakelmesser diese durch das Rakelmesser beseitigt werden und die das Rakelmesser verlassende Bahn eine streifenfreie Deckschicht besitzt.

Bevorzugt liegt der Tangens des Winkels ©6 zwischen 1 und 8. Das bedeutet, daß der Winkel zwischen den die Relativbewegung wiedergebenden Linien und der Mittelachse der endlosen Bahn zwischen 45° und etwa 82° liegt. In diesem Bereich sind die Abstände zwischen den parallelen Geraden relativ gering und das Auflösungsvermögen des Rakelmessers besonders gut.

Am besten arbeitet das Verfahren, wenn der Tangens des Winkels

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und 76° liegt.

zwischen JJ und 4 liegt, d.h. wenn der Winkel06 zwischen etwa 72°

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten von endlosen gewebten oder nlchtgewebten Bahnen mit einem vor einem Rakelmesser angeordneten Gießkasten ist gekennzeichnet durch ein Doppelrohr, dessen äußeres Rohr mit einem gerade verlaufenden und gegen die Walze gerichteten, die gesamte Gießkastenbreite überstreichenden Schlitz versehen und im Gießkasten, nicht drehbar, festgelagert ist, während sein Inneres Rohr mit mindestens einem die gesamte Gießkastenbreite in mindestens einer Wendel schraubenförmig über« streichenden Schlitz versehen, in das äußere Rohr, drehbar gelagert.

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eingepaßt und mit einem Antrieb verbunden ist, wobei der Innenraum des inneren Rohres an einen Behälter für die Beschichtun^Gmasse angeschlossen ist.

Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur eine besonders günstige Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt. Vielmehr hat die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber den bekannten Rakelmaschinen wesentliche Vorteile, insbesondere das Fehlen einer hin- und hergehenden Changierung und das Vorhandensein eines Gießkastens, der die folgenden wesentlichen Vorteile bewirkt: einmal wird durch ihn eine Verringerung der Grenzschicht Luft/Eeschichtungsmasse erzielt; durch ihn wird es möglich, in der Oberfläche der Rakelschicht eine Reduzierung der Fehlstellen zu erreichen; durch ihn läßt sich ein konstanter statischer Druck gewünschter Größe einstellen, so daß gleichbleibende Auftragsbedingungen geschaffen werden können.

Der rotierende Gelverteiler gestattet in diesem Sinne die Konstruktion eines kompakten, geschlossenen Gießkastens, bei dem zur Erhöhung des statischen Drucks beispielsweise ein inertes Druckmedium die Geloberfläche belasten kann.

Dadurch, daß das innere Rohr mindestens einen schraubenförmigen Schlitz aufweist, während das äußere Rohr mit einem geraden Schlitz versehen 1st, überdeckt, je nach Anzahl der Wendeln, jeweils mindestens ein Punkt des inneren schraubenförmigen Schlitzes einen Punkt des äußeren geraden Schlitzes. Diese Uberdeckungspunkte werden als Zuführungsstellen bezeichnet.

Der zwischen den Zuführungsstellen und der zu beschichtenden endlosen Bahn liegende Raum innerhalb des Gießkastens wird als Druck- ausgleichezone bezeichnet. Die Druckausgleichszone bewirkt, daß der Mündungsdruck, den die zähflüssige Beschlchtungsmasse an den Zuführungsstellen besitzt, so weit abgebaut wird, daß eine Streifigkeit aufgrund von Druckunterschieden weitgehend vermieden werden kann.

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Bei Polyurethangelen der genannten Zusammensetzung liegt der Ab-stand zwischen dem äußeren Rohr und der Walze vorzugsweise zwischen 0,5 cm und 5 cm. Bei einem solchen Abstand wird normalerweise eine genügend große Druckausgleichszone geschaffen. Je nach den Viskosität sVerhältnissen kann dieser Abstand aber auch größer oder kleiner sein.

Bei der Wahl der Anzahl von Wendeln, die von den schraubenförmigen Schlitzen des inneren Rohres gebildet werden, ist zu beachten, daß der geforderte Winkel cL abhängig ist von der Geschwindigkeit, mit der die endlose Bahn die Vorrichtung passiert, von der Drehzahl des inneren Rohres, von der Breite der endlosen Bahn und von der Anzahl der Wendeln, die auf die Breite der Bahn kommen. Bei gleicher Breite der endlosen Bahn und bei gleicher Geschwindigkeit, mit der die Bahn abgezogen wird, erreicht man bezüglich der Verhütung von Streifen in der Deckschicht denselben Effekt, wenn der Quotient aus der Drehzahl des inneren Rohres und der Anzahl der Wendeln Über die Bahnbreite konstant 1st.

Wenn gesagt wird, daß das innere Rohr mit mindestens einem die gesamte Gießkastenbreite in mindestens einer Wendel schraubenförmig überstreichenden Schlitz versehen ist, dann soll damit angedeutet werden, daß natürlich auch mehrgängige Schlitze benutzt werden können, d. h. parallelverlaufende Schlitze, so daß die Teilung proportional der Gängezahl verringert wird.

Werden mehrgängige schraubenförmige Schlitze benutzt, dann 1st es prinzipiell nicht mehr nötig, daß die Anzahl der Wendeln, die der Schlitz des inneren Rohres besitzt, ganzzahlig und/oder gleich oder größer als Eins ist. Allerdings 1st es zweckmäßig, um Überlappungen der Uberstrichenen Bereiche zu vermelden« die Wendelzahl η - 1,2... zu wählen und bei mehrgängigen Schlitzen die Wendelzahl gleichzuhalten.

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In vorzugsweiser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung überstreicht der in das innere Rohr eingearbeitete Schlitz die Gießkastenbreite schraubenförmig in zwei Wendeln.

Erhöht man die Wendelzahl über die Bahnbreite, so wird bei sonst gleichbleibenden Verhältnissen der gewünschte Effekt schwächer.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Darin ist

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht der erfindungsge-

mäßen Vorrichtung einschließlich der Gel-Zuführungsleitun- ™ gen und der Walze;

Fig. 2 ein Teilschnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. jj eine schematische Darstellung der den Gelverteiler passierenden endlosen Bahn zur Erläuterung der Relativbewegung zwischen den ZufUhrungsstellen und der bewegten endlosen Bahn nach der Erfindung und

Fig. 4 zum Vergleich dazu eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Relativbewegung zwischen einem changierenden Gelzuführungsrohr und einer bewegten endlosen Bahn. M

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 zu erkennen ist, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen aus einem Gießkasten 1, der vor einem Rakelmesser 2 angeordnet ist, und aus einem Doppelrohr 2; 6, dessen äußeres Rohr 5 mit einem gerade verlaufenden und gegen die Walze 5 gerichteten, die gesamte Gießkastenbreite überstreichenden Schlitz 4 versehen und im Gießkasten 1, nicht drehbar, durch Manschetten 11 abgedichtet, fest gelagert ist, während sein inneres Rohr 6 mit einem die gesarate Gießkastenbreite in mindestens einer Wendel schraubenförmig überstreichenden Schlitz 7 versehen, in das äußere Rohr J5, drehbar gelagert, eingepaßt und über eine

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Welle 14 mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden ist, wobei der Innenraum 8 des inneren Rohres 6 über die ZufUhrungsleitungen 9 an einen nicht dargestellten Behälter für die Beschichtungsmasse angeschlossen ist.

Die zähflüssige Beschichtungsmasse 15 wird bei "A" in Pfeilrichtung durch die Zuführungsleitung 9 gepumpt, gelangt auf beiden Seiten des Doppelrohres 2; 6 durch den Ringraum 16 im. äußeren Rohr .5 und die Schlitzöffnungen 17 im inneren Rohr 6 in den Innenraum 8 und durch den schraubenförmigen Schlitz 7 in den geraden Schlitz Die Stellen, an denen die Schlitze 4; 7 sich decken, werden als Zuführungsstellen 23 bezeichnet.

Im Falle der dargestellten Vorrichtung bildet der schraubenförmige Schlitz 7 über die Breite der endlosen Bahn 12; 1j5 zwei v;endeln. Es existieren folglich Jeweils zwei Zuführungsstellen 2J.

Dabei soll unter einer "Wendel" ein schraubenförmiger Kurvenzug verstanden werden, der einmal den Umfang des Rohres 6, also in der axialen Projektion den Winkel J56O° einmal umschließt.

Zwischen dem äußeren Rohr 2 und der Walze 5 liegt die Druckausgleichszone 19.

Nach Einstellen eines stationären Zustandes füllt die Beschichtungsmasse 15 den Gießkasten 1 bis zu einem gewissen Grad an. Der Gießkasten wird dabei in einem solch geringen Abstand- von der Bahn angeordnet, daß unter der dem Rakelmesser 2 gegenüberliegenden Seite des Gießkastens 1 möglichst kein Gel hervorquillt und sich dort kein rotierender Gelwulst 18 auf der Bahn bilden kann.

Mit "12" soll die unbeschichtete, mit ⁿ1j5ⁿ die beschichtete Bahn bezeichnet werden. Sie gelangt bei "C" in die Rakelanlage und verläßt sie beschichtet in Richtung des Pfeiles "D".

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Zur Unterstützung des Druckausgleichs und zur Erzeugung eines genügend großen statischen Drucks kann durch einen Anschluß 10 in Richtung des Pfeiles "B" ein inertes Gas auf den Spiegel dor in Gießkasten stehenden Beschichtungsmasse einwirken.

Fig. J5 und Fig. 4 sollen._zur Erläuterung der Relativbev;c^^r.j zwischen den Zuführungsstellen 22; 2j5 und der Mittellinie 24 dar bewegten endlosen Bahn 1j5 dienen. Dabei wird in Fig. 4 gezeigt, wie diese Relativbewegung bei der bekannten Rakelmaschine mit changierender Zuführungsstelle 22 aussieht; sie läßt sich als Zick-Zack-Linie 21 darstellen, welche die Mittellinie 24 abwechselnd unter einem Winkel β <* 90° und y>90° passiert.

Nach der Erfindung läßt sich (Fig. j) diese Relativbewegung in Form einer Geradenschar darstellen, wobei die einander parallelen Geraden 20 die Mittellinie 2²J- stets unter einem gleichbleibenden Winkel 0° < ©C < 90° schneiden.

Von den angedeuteten drei Zuführungsstellen sind mindestens zwei ständig vorhanden. Hler dargestellt ist der sich nach jeweils einer Umdrehung wiederholende Fall, daß drei Überdeckungspunkte, nämlich an beiden Rändern und in der Mitte, auftreten.

Normalerweise ist die Länge des geraden Schlitzes 4 mit der auf die Bahn projezierten Länge des schraubenförmigen Schlitzes 7 identisch. Die Bahnbreite ist normalerweise etwas größer als die genannten Längen.

Wenn gesagt wird, daß die Schlitze 4; 7 die "gesamte Gießkastenbreite überstreichen", so soll damit angedeutet werden, daß normalerweise die Länge dieser Schlitze identisch sein kann mit der Breite des Gießkastens,, also dem Abstand z. B. der beiden Manschetten 11. Natürlich kann es aus konstruktiven Gründen nötig sein, die Schlitze etwae kürzer als die Gießkastenbreite zu wählen.

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Beispiel

Ein 80 cm breites, nichtgewebtes Trägermaterial wird dsr erfindungsgemäßen, in Fig. 1 und Fig. 2 näher beschriebenen Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 2 m/min zugeführt. Das innere Rohr besitzt einen schraubenförmigen Schlitz mit zwei Wendeln. Die Zuführungsstellen haben also einen Abstand von 0,4 m.

Breite des Schlitzes 7 ist 3 mm, ebenso die des Schlitzes 4.

Das innere Rohr rotiert mit 10 U/min. Das bedeutet, da für eine Umdrehung 0,1 min benötigt wird, daß die Zuführungsstellen in dieser Zeit um χ β 0,4 m längs des geraden Schlitzes weiterwandern. In der gleichen Zeit bewegt sich die endlose Bahn um y » 0,2 m unter dem geraden Schlitz hinweg welter.

Der Tangens des Winkels oC zwischen der die Relativbewegung wiedergegebenen Linie 20 und der Mittellinie 24 (Fig. >) ist demnach χ * y - 2> der Wlnkole£ selbst ist etwa 64°.

Die Deckschicht aus einem Polyurethangel mit einem Feststöffgehalt von 20 Gew.% 1st völlig streifenfrei.

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Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zum Beschichten von endlosen gewebten oder nichtgewebten Bahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsstelle (n) mindestens eines Stromes einer zähflüssigen Beschichtungsmasse In eine Druckausgleichszone eine Relativbewegung zur bewegten endlosen Bahn ausführt (ausführen), die sich in Form von periodisch wiederkehrenden, parallel verlaufenden, die Mittelachse der endlosen Bahn unter jeweils gleichem Winkel 0° <oC <90° schneidenden Linien darstellt, und daß .-,-.an die Beechichtungsinasee nach Passieren der DruckaussleichszünG in an sich bekannter Weise längs einer senkrecht zur Mittelachse der endlosen Bahn liegenden Linie auf die endlose Bahn aufräkelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangens des Winkels cL zwischen 1 und 8 liegt.

Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangens des Winkele oC zwischen 5 und 4 liegt.

Vorrichtung zum Beschichten von endlosen gewebten oder nichtge webten Bahnen mit einem vor einem Rakelmesser angeordneten Gießkasten, gekennzeichnet durch ein Doppelrohr(2;6) dessen äußeres Rohr (j5) mit einem gerade verlaufenden und gegen die Walze (5) gerichteten, die gesamte Gießkastenbreite überstreichen-. den Schlitz (4) versehen und im Gießkasten (1), nicht drehbar, fest gelagert ist, während sein inneres Rohr (6) mit cinciostens

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einem die gesamte Gießkastenbreite in mindestens einer Wendel schraubenförmig überstreichenden Schlitz (7) verseaen, in das äußere Rohr (2), drehbar gelagert, eingepaßt und mit einem Antrieb verbunden ist, wobei der Innenraura (8) des inneren-Rohres (6) an einen Behälter für die Beschichtungsrr.asse angeschlossen 1st.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Abstand zwischen dem äußeren Rohr (2) und der Walze (5)» der zwischen 0,5 cm und 5 cm liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5# gekennzeichnet üurch einen in das innere Rohr eingearbeiteten Schlitz, der die Gießkastenbreite in zwei Wendeln schraubenförmig überstreicht.

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