DE2009799A1 - Ablaufplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ablaufplatte zum gleichmäßigen Aufbringen von Flüssigkeit auf eine unter der Ablaufplatte vorbeilaufende Warenbahn, wobei die Ablaufplatte quer zur Warenbahn angeordnet und gegen die Horizontale geneigt ist, die Flüssigkeit am oberen Rand der Ablaufplatte aufgebracht wird, über die Ablaufplatte unter Schwerewirkung herabläuft lind von ihrem unteren Rand abgenommen wird.

Derartige Vorrichtungen sind z.B. zum Färben bekannt. In einer Äusführungsform wird die Färbflüssigkeit von einer in einem Flüssigkeitstrog teilweise eingetauchten Walze hochgefördert und auf der beim Umlauf fallenden Seite mittels einer schräg gegen die Warenbahn geneigten, als Ablaufplatte dienenden Rakel abgenommen. Die Färbeflüssigkeit läuft über die Rakel und in einem gleichmäßigen Schleier auf die vorlaufende Warenbahn herab.

Diese Anordnung arbeitet einwandfrei, so lange es sich um verhältnismäßig große Färbeflüssigkeitsmengen handelt, wie.sie etwa zum Färben von Teppichen notwendig sind. ■ ·

Probleme können indessen auftreten, wenn versucht wird, mit einer solchen Farbauftragsvorrichtung auch Ware zu färben, die nur einen relativ geringen Flüssigkeitsauftrag pro Quadratmeter benötigt, also z.B. alle dünneren

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Waren. Es hat sich nämlich gezeigt, daß dann der in einer dünnen Schicht über die Rakel herabrinnende Farbstoff die Neigung besitzt, sich bevorzugt zu einzelnen Stromfäden zu vereinigen, woraus eine erhebliche Ungleichmäßigkeit des Plüssigkeitsauftrags über die Warenbreite resultieren kann. Das gleiche entsteht, wenn irgendwelche Unregelmäßigkeiten der Rakeloberfläche vorhanden sind, die sich kaum je ganz vermeiden lassen: z.B. ergeben die Schweißpunkte, an denen die Halterungen auf der Rückseite der Rakel befestigt sind, eine Strömungsstörung, die oft zur Bildung von verdickten Stromfäden oder jedenfalls ungleichmäßiger Strö'mungsgebilde Anlaß ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, durch geeignete Maßnahmen eine derartige Rakel bzw. allgemein eine entsprechend wirkende Ablaufplatte so zu gestalten, daß in jedem Fall die Auswirkungen der Neigun3 der Flüssigkeit zur Bildung von verdickten Stronifäiäen una ungleichmäßiger Diehteverteilung der Strömung unterbunden werden.

Nach der Erfindung weist die Äblaufplatte eine Vielzahl von in der Pallinie verlaufenden parallelen Kanälen auf* durch die die Flüssigkeit hindurchtritt.

Hierdurch wird erreicht, daß die strömende Schicht auf ihrem Weg über die Ablaufplatte gewissermaßen streifen· weise seitlich geführt ist, Die gesamte in je einen Kanal eintretende Flüssigkeitsmenge tritt an der entsprechenden Stelle unten wieder aus. Sie kann nicht seitlich entweichen. Strömungsstörungen bleiben in ihrer Auswirkung auf den Bereich eines Kanals beschränkt, können sich aber nicht zu einer eine größere Breite erfassenden und sich entsprechend verstärkenden Verungleichmäßigung der ablaufenden Flüssigkeitsschicht aufbauen.

Zur Verminderung des Einflusses der Kanalanordnung selbst auf die Verungleichmäßigung des Flüssigkeitsauftrags' trägt es bei, wenn die Kanäle etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen und durch im Vergleich zur Kanal-

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ORIGINAL

breite schmale Stege voneinander getrennt sind.

Es,kann vorkommen, daß beim Austritt der Flüssig-' fcelt aus den Kanälen sich an den Enden der Stege die Ströme benachbarter Kanäle wiederum zu einem verdickten Stromfaden vereinigen und sich "Nasen" bilden, die einen ungleichmäßigen Flüssigkeitsauftrag bedeuten.

Um dieser Erscheinung zuvor zu kommen, ist es · zweckmäßig, wenn die'Stege der Kanäle am Rand der Ablaufplatte über die Böden der Kanäle in Kanalrichtung Überstehen.

Dabei können die Böden der Kanäle am Rand der Ablaufplatte parallel zur Warenbahnoberflache in einer geraden Kante aufhören.

Es ist aber auch möglich, die Ausbildung der Kanalenden so vorzunehmen, daß die Böden der Kanäle am Rand der Ablaufplatte einen einspringenden Winkel bilden.

. Um der Flüssigkeitsschieht nach dem Verlassen der Unterkante der Ablaufplätte nicht erneut Gelegenheit zum Zusammenlaufen zu verdickten Stromfäden zu geben, empfiehlt es sich, daß die Unterkante der Ablaufplatte dicht über der laufenden Warenbahn angeordnet ist.

Die überstehenden Enden der Stege leiten dann den Flüssigkeitsfilm noch, wenn dieser sich dazwischen schon auf der Warenbahn befindet. Die Flüssigkeitsmenge ist groß genug und die Störung durch die Stege klein genug, daß die Flüssigkeitsschieht auf der Viarenbahn unmittelbar hinter dem Ende der Stege zu einer gleichmäßigen geschlossenen Schicht zusammenläuft.

Um den übergang der Flüssigkeit von der Ablaufplatte auf die Warenbahn zu erleichtern, ist vorteilhaft der untere Rand der Ablaufplatte dem Winkel zur laufenden Warenbahn entsprechend angefast«

An sich können die Kanäle rundum geschlossen oder auch offen sein. Allerdings weist die nach oben offene

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Ausführung herstellungsmäßige und reinigungsmäßige Vorteile auf.

In einer AusfUhrungsform der Erfindung können die Kanäle beispielsweise durch auf einer Unterplatte befestigte Profile gebildet sein.

Herstellungstechnisch besonders einfach sind hierbei L-förmige Profile, die mit dem Fuß des L auf der Unterplatte befestigt und dicht nebeneinander angeordnet sind.

In einer anderen Ausführungsform bilden die kanalbildenden Elemente eine einstückige Anordnung. Es wäre etwa denkbar gefräste oder gegossene Ablaufplatten vorzusehen.

Die kanalbildenden Elemente können z.B. aus Kunst-

stoff bestehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die kanalbildenden Elemente in einer profilierten auf eine tragende Unterplatte aufgebrachten Kunststoffschicht gebildet.

Die Ränder der Kunststoffschicht können dabei über die Ränder der Unterplatte überstehen, so daß die Übernahme der Flüssigkeit und die Abgabe an die Warenbahn durch die Kunststoffränder erfolgt.

Ein geeigneter Werkstoff für die Kunststoffschicht einer derartigen Ablaufplatte ist Polyurethan. Es ist verhältnismäßig leicht verarbeitbar, weist hervorragende mechanische Eigenschaften, insbesondere eine für die gleichbleibende Anlage an der Walze förderliche Elastizität und Verschleißfestigkeit auf und besitzt ein vorteilhaftes Verhalten gegenüber den in Frage kommenden Auftragsflüssigkeiten.

Die Aufbringung der Flüssigkeit auf den oberen Rand der Ablaufplatte ist für deren Funktion nicht wesentlich und kann an sich beliebig vorgenommen werden, sofern sie gleichmäßig geschieht. Eine hinsichtlich der erziel-

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baren Vergleichmäßigung des gesamten Auftragsvorgangs besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aber, wenn die Ablaufplatte als an eine umlaufende, teilweise in einen Flüssigkeitstrog eintauchende Walze schräg gegen deren Umlaufrichtung angestellte und die von der Walze mitgenommene Flüssigkeit von dieser mit einer entsprechend angefasten Kante abnehmende Rakel ausgebildet ist.

Hierbei wirkt die Förderwalze durch ihre Arbeitsweise mit der Erfindung in der Weise zusammen, daß die durch die Förderwalze gegebene sehr gute Verteilung der Flüssigkeit über die Arbeitsbreite bis zum Auftrag auf die Warenbahn ungestört erhalten bleibt.

Ein zweckmäßiges Verfahren zur Aufbringung einer profilierten Kunststoffschicht auf eine Unterplatte besteht darin, daß flüssig verarbeitbarer erstarrender Kunststoff auf die an der Oberfläche mit Haftvermittler versehene Unterplatte aufgebracht, die Profilierung mittels einer Form in dem flüssigen Kunststoff erzeugt und der Kunststoff dann erstarren gelassen wird.

In der Zeichnung sind AusfUhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine schematisierte perspektivische Darstellung einer Farbauftragsvorrichtung, bei der die erfindungsgemäße Ablauffläche in Gestalt einer Rakel vorgesehen ist und die Kanäle durch einfache parallele Linien angedeutet sind;

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht einer Rakel von oben, bei der die Kanäle durch auf eine Unterplatte aufgesetzte Profile in L-Form gebildet sind;

Fig. 2a ist eine Ansicht der Rakel nach Fig. 2, in Richtung der Kanäle gesehen;

Fig. 3 und jja sind entsprechende Anslohten einer AusfUhrungsform, bei der die Kanäle durch mit der Unter-

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platte einstückige Stege gebildet sind;

Pig. 4 ist eine Ansicht von oben eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, bei dem auf eine Unterplatte eine Schicht aus Kunststoff mit Stegen aufgebracht ist;

Fig. 4a ist ein Schnitt nach der Linie 4a-4a in Fig. 4;

Fig. 4b ist ein Schnitt nach der Linie 4b-4b in Fig. 4;

Fig. 5 zeigt die Ausbildung der Ränder der Rakel in vergrößertem Maßstab;

Fig. 6 zeigt eine andere Ausbildung der Ränder der Rakel;

Flg. 7 zeigt eine Vorderansicht des Profils nach Fig. 6.

In Flg. 1 ist eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Rakel dargestellt, die in Fallinie verlaufende, lediglich durch gerade Linien angedeutete Oberflächenkanäle 2 aufweist. Die Rakel 1 liegt mit ihrer oberen Xante an der Walze 4 an, die im Sinn des Pfeiles 5 umläuft und Färbeflüssigkeit aus einem Färbeflüssigkeitstrog 6 mitnimmt, hochfördert und an der Kante JJ an die Rakel 1 abgibt. Über die Oberfläche der Rakel 1 strömt die Färbeflüssigkeit unter Schwerewirkung abwärts und tritt dann in einen über die Arbeitsbreite ununterbrochenen Schleier auf die dicht unter der unteren Kante 7 der Rakel 1 vorbeilaufende Warenbahn über, die über eine Walze 9 geleitet wird und sich im Sinne des Pfeiles 10 bewegt.

Die Ausbildung der in der Rakel 1 vorgesehenen Kanäle 2 geht im einzelnen aus den folgenden Fig. hervor. Die Fig. 2 und 2a zeigen ein AusfUhrungsbeispiel, bei dem auf eine die eigentliche Rakel bildende Unterplatte 11 aus nicht rostendem Stahl mittels Punktschweißung dicht nebeneinander L-förmige Profile 12 befestigt sind, die zwischen sich die Kanäle 2 belassen. Die Stege 13 zwischen den Kanälen 2 sind hier durch die hochstehenden Schenkel des L-Profils gebildet. Da die Profile schon wegen des

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Schweißvorgangs eine gewisse Querschnittsgröße nicht unterschreiten können, eignet sich diese Ausführungsform,mehr für Anwendungen, bei denen eine größere Kanalbreite erwünscht ist. Die Rakel weist eine zur Anlage an der Walze 4 geeignet ausgebildete Kante 25 auf.

Die Fig. 5 und Ja zeigen eine Ausführung, bei der die die Kanäle 2 bildenden Stege 13 einstückig mit der Unterplatte sind und beispielsweise durch Gießen hergestellt oder durch Fräsen aus dem Material der Unterplatte herausgearbeitet sein können. Hierbei besteht in der Feinheit der Unterteilung natürlich jede Freiheit.

Die Fig. 4,4a und 4b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem auf eine Unterplatte 11 aus Stahl eine Kunststoffschicht 14 aufgebracht 1st, die an den beiden Rändern bei 15 und 16 Über die Unterplatte 11 übersteht. In den überstehenden Bereichen 15 und 16 ist die Kunststoffschicht bei 17 und 18 angefast, damit sie Bioh der Walze 4 bzw. der Oberfläche der Warenbahn 8 gut anpaßt. Die Stege IJ stehen an der der Unterkante 7 der Rakel 1 entsprechenden Kante der Kunststoffschicht über die Böden 19 der Kanäle 2 Über, die aus den Fig. 5 und 6 zu ersehen ist. Die überstehenden Enden 20 der Stege I wirken als Leitflächen und verhindern ein Zusammenlaufen der durch die Kanäle 2 her abkommenden Einzelfilme, unter Bildung von Einzelstromfäden unmittelbar hinter den Steg enden. 20. Durch die überstehenden Stegenden 20 werden die Einzelfilme in den Kanälen 2 so lange getrennt gehalten, bis sie auf die Viarenbahn 8 gelangt sind* Dann erst erfolgt das Zusammenlaufen der benachbarten Einzelfilme zu einem geschlossenen und gleichmäßigen Färbeflüssigkeitsauftrag.

Für die Ausbildung der Enden der Kanäle 2 gibt es verschiedene Möglichkeiten. Es kann gemäß Fig. 5 der Boden 19 jedes Kanals 2 bei 21 gerade, d.h. parallel zur

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Warenbahnoberflache ausgeschnitten sein.

Eine andere Ausführung weist einen winkeligen Einschnitt 22 des Bodens 19 auf. Hier gelangt die Färbe flüssigkeit im Scheitel 22 des Winkels auf die Warenbahn 8, und die Stege 20 enden erst, wenn die Färbeflüssigkeit über die ganze Breite des Kanals 2 mit der Warenbahn 8 in Berührung steht.

Die in Fig. 7 dargestellte Querschnittsform der Stege hat Vorteile hinsichtlich des bevorzugten Herstellungsverfahrens der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 7. Es wird nämlich ein flüssiger Polyurethanansa'tz auf die mit einem Haftvermittler imprägnierte Unterplatte aufgebracht und die Stegstruktur mittels einer in das flüssige Material eingedrückten Form erzeugt. Der in Fig. gezeigte Querschnitt läßt sich nach dem Erstarren des Kunststoffs besonders leicht entformen. Natürlich sind auch andere Wege zur Herstellung der Kunststoffschicht 14 auf der Unterplatte Il möglich.

Der Kunststoff wird so eingestellt, daß er im Endzustand zwar formsteif ist, aber noch eine gewisse elastische Anschmiegsamkeit besitzt.

Die Anstellung des RakeIs gegenüber der Walze und der Warenbahn geschieht über eine Traganordnung, an der die Unterplatte 11 auf der Rückseite mittels angeschweißter Bügel 24 befestigt wird.

Die Höhe der Stege richtet sich nach der aufzu tragenden FärbeflUßsigkeitsmenge. Der Stegabstand hängt von den hydrodynamis.chen Gegebenheiten ab. Die Tendenz der Färbeflüsslgkeit zur Bildung verdickter Einzelströme beruht auf ihrer Viskosität und ihrer Oberflächenspannung. Eine Flüssigkeit mit hoher Oberflächenspannung will eine möglichst geringe Oberfläche erzeugen und zu geschlossenen Gebilden zusammenlaufen. Eine solche Flüssigkeit ist also schwerer zur Bildung eines gleichmäßigen Films zu bewegen, und es bedarf einer iein geteilten Kanalisierung der Ablaufplatte, um die Bildung der unzuträglichen dickeren Stromfäden zu unterbinden.

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Ein praktisches Ausführungsbeispiel, das sich bei den vorgenommenen Versuchen mit einer Farbauftrags vorrichtung gemäß Fig. 1 bewährt hat, wies etwa folgende Merkmale auf; Es sollte ein Teppich von 0,5 kg/qm Trockengewicht mit einem Färbeflüssigkeitsauftrag von 100 % vom Trockengewicht gefärbt werden. Die Viskosität und Oberflächenspannung der Färbeflüssigkeit entsprachen denen des Wassers. Der Vorschub der Teppichbahn betrug 5 m/min.. Die Abstände zwischen den einzelnen Stegen betrugen ca. J5mm, die Steghöhen etwa 1,5 mm* Es ergab sich ein über die Arbeitsbreite sehr gleichmäßiger und gleichbleibender FarbflUssigkeitsauftrag.

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Claims (1)

1. Patentansprüche.

   \j) Ablaufplatte zum gleichmäßigen Aufbringen von Flüssigkeit auf eine unter der Ablaufplatte vorbeilaufende Warenbahn, wobei die Ablaufplatte quer zur Warenbahn angeordnet und gegen die Horizontale geneigt ist, die Flüssigkeit am oberen'Rand der Ablaufplatte aufgebracht wird, über die Ablaufplatte unter Schwerewirkung herabläuft und von ihrem unteren Rand abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufplatte eine Vielzahl in der Fallinie verlaufender, paralleler Kanäle (2) aufweist, durch die die Flüssigkeit hindurchtritt.

   2. Ablaufplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen und durch im Vergleich zur Kanalbreite schmale Stege (1^) voneinander getrennt sind.

   J5. Ablaufplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (Ij5) der Kanäle (2) am Rand der Ablaufplatte (1) über die Böden (19) der Kanäle (2) in Kanalrichtung überstehen.

   4. Ablaufplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (19) der Kanäle (2) am Rand der Ablaufplatte parallel zur Warenbahn-oberfläche in einer geraden Kante (21) aufhören.

   5. Ablaufplatte nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (19) der Kanäle (2) am Rand der Ablaufplatte einen einspringenden Winkel (22) bilden.

   6. Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante (7) der Ablaufplatte dicht über der laufenden Warenbahn (8) angeordnet ist.

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   7. Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 1

   bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (18) der Ablaufplatte dem Winkel zur laufenden Warenbahn (8) entsprechend angefast ist.

   8. Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) nach oben offen sind.

   9· Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) durch auf einer Unterplatte (11) befestigte Profile gebildet sind. _:

   10. Ablaufplatte nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (12) etwa L-förmigen Querschnitt aufweisen, mit dem Fuß des ¹¹L" auf der Unterplatte (1-1). befestigt und dicht nebeneinander angeordnet sind...

   11. Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kanalbildenden Elemente eine einstückige Anordnung bilden.

   12. Ablaufplatte nach Anspruch 11, dadurch, gekennzeichnet, daß die kanalbildenden Elemente aus Kunststoff bestehen.

   13· Ablaufplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kanalbildenden Elemente in einer profilierten, auf eine tragende Ünterpiatte (11) aufgebrachten Kunststoffschicht (14) gebildet sind.

   14. Ablaufplatte nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, dad die Kunststoffschicht (14) Über die Runder der Unterplatte (11) Übersteht.

   15* Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 12 bis

   14, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff Polyurethan Verwendung findet.

   l6. Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 1 bis

   15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufplatte als

   an eine umlaufende, teilweise in einen Flüssigkeitstrog (6) eintauohende Walze (4) schräg gegen deren Umlaufrichtung (5)

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   angestellte und die von der Walze (4) mitgenommene Flüssigkeit von dieser mit einer entsprechend angefasten Kante (17) abnehmende Rakel (l) ausgebildet ist.

   17. Verfahren zur Herstellung einer Ablaufplatte nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß flüssig verarbeitbarer erstarrender Kunststoff auf eine an der Oberfläche mit Haftvermittler versehene Unterplatte (11) aufgebracht, die Profilierung mittels einer Form in dem flüssigen Kunst-. stoff erzeugt und der Kunststoff dann erstarren gelassen wird.

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