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VOrriChtbU<S ZU'!' elektrostatischen Besprühen einer
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fortlaufend transportierten Bahn.
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Zusatz zur Patentanmeldung P 25 46 025.7-52.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Besprühen
einer fortlaufend transportierten Bahn, wie z.B. Papier- oder Textilbahn, mit einer
von mindestens einer Sprühdüse ausgehenden Flüssigkeit unter dem Einfluß eines Hochspannungsfeldes.
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Derartige Vorrichtungen sind in der Papier- und Textilindustrie allgemein
bekannt. Dabei kann grundsätzlich entweder mit einem direkten Spannungsfeld zwischen
Sprühdüsen und der zu besprühenden Bahn (z.B. US-PS 3 625 743) oder mit einem indirekten
Spannungsfeld gearbeitet werden, bei dem mit Hochspannung beaufschlagte, von den
Sprühdüsen elektrisch getrennte Elektroden vorgesehen sind, welche den von der versprühten
Flüssigkeit berührten Raum ionisieren (z.B. DT-AS 23 46 371).
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Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zum elektrostatischen Besprühen
einer fortlaufend transportierten Bahn mittels eines indirekten Spannungsfeldes
ist im Hauptpatent (Patentanmeldung P 25 46 025.7-52) offenbart. Dort ist
mindestens
eine Sprühdüse seitlich von einer an einer Hochspannungsquelle angeschlossen, der
zu besprühenden Bahn mit Abstand gegenüberliegenden Elektrode in eiii&r Schrägstellung
angeordnet, welche von der Sprühdüse ausgehende Flüssigkeit in den Raum zwischen
der Elektrode und dem zu besprühenden Gegenstand ohne Durchdringung der Elektrode
eintreten läßt. Vorzugsweise ist dabei zum Besprühen einer über Walzen fortlaufend
transportierten Bahn die Elektrode ein jilt einer Spannung von 70 - 140 k beaufschlagtes
Gitter, während diesem Gitter an der Rückseite der zu besprühenden Bahn zwischen
zwei Transportwalzen eine geerdete ebene Gegenelektrode gegen übersteht.
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Beim elektrostatischen Versprühen einer Flüssigkeit werden an den
Sprühdüsen unvermeidbar mehr oder weniger kleine Tröpfchen erzeugt. Zwar kann durch
Einstellung des Sprühdruckes und/oder geeignete Bemessung der Düsenaustrittsöffnung
die Tröpfchenbildung verkleinert werden, jedoch hat die zu versprühende Flüssigkeit
trotz der Wirkung des ionisierenden Hochspannungsfeldes stets auch in feinster Verteilung
die Struktur einzelner Tröpfchen. Der entsprechende, unter dem Einfluß des Hochspannungsfeldes
niedergeschlagene Sprühnebel verteilt sich deshalb zunächst auf der zu besprühenden
Bahn punktförmig und verläuft nur zu einer gewünschten homogenen Schicht, wenn die
Flüssigkeit sich auf der Bahn durch ausreichende Menge und Verteilzeit ausbreiten
kann. Ein ähnliches Problem ergibt sich, wenn mehrere Sprühdüsen über eine bestimmte
Bahnbreite diese mit Flüssigkeit besprühen. Es besteht dabei die Gefahr, daß eine
oder mehrere Sprühdüsen kein gleichmäßiges Sprühfeld (insbesondere im Fall von Flachstrahldüsen)
bilden und dadurch auf dem zu besprühenden Gegenstand sich Streifen bilden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum elektrostatischen
Besprühen einer fortlaufend transportierten Bahn dadurch zu verbessern, daß die
zu versprühende Flüssigkeit möglichst gleichmäßig auf der besprühten Bahn verteilt
wird. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten,
vorzugsweise nach dem Hauptpatent ausgestalteten Art vorgeschlagen, daß in Laufrichtung
der zu besprühenden Bahn hinter dem elektrostatischen Hochspannungsfeld eine an
der bespriihten Oberfläche der Bahn anliegende Walze mit einem Antrieb angeordnet
ist, durch den die Walze mit einer Differenzgeschwindigkeit zur Transportgeschwindigkeit
der Bahn umläuft.
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Hinsichtlich der bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich
zu den üblichen Walzen für die Fortbewegung der zu besprühenden Bahn (Transportwalzen)
vorgesehenen Walze sind grundsätzlich drei Betriebsarten möglich: Die Umlaufgeschwindigkeit
der zusatzlichen Walze kann größer, kleiner oder entgegengestezt als die Transportgeschwindigkeit
der zu besprühenden Bahn sein. In jedem Fall bewirkt die Walze eine vorgleichmäßigende
Verreibung der aufgesprühten Flüssigkeit. Eine in Transportrichtung mitläufige Drehung
empfiehlt sich insbesondere, wenn aus mechanischen Gründen (z.B. leicht reißende
Bahnen) sich eine gegenläufige Drehung verbietet. Der Effekt der Verreibung mittels
der zusätzlichen walze erhöht sich bei geringerer Umlaufgeschwindigkeit oder gegenläufiger
Drehung, inden sich vor der Walze ein Sumpf bildet, der gleichmäßig über die Bahn
zerfließt. Um die unterschiedlichen Betriebsarten durchführen zu können, sollte
die Umlaufgeschwindigkeit der Walze gleich- und/oder gegenläufig zur Transportgeschwindigkeit
der Bahn steuerbar sein. Unabhängig davon ist die Verreibewirkung vom Anpreßdruck
der Walze
abhängig, welche deshalb gegen die Bahn einstellbar sein
sollte. Zu diesem Zweck kann die Walze mit Vorteil eine gegen die Bahn federn schwingende
Aufhängung haben.
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Anhand eines, in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
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Mit 1 ist eine über Walzen 2 und 3 fortlaufend transportierte Bahn,
z.B. Papier- oder Textilbahn, bezeichnet, die mit Flüssigkeit, insbesondere einer
Dispersion von Wasser und/oder Chemikalien besprüht werden soll. Das Besprühen mit
der Flüssigkeit erfolgt unter dem Einfluß eines elektrostatischen Hochspannungsfeldes,
indem Flüssigkeit abgebende Sprühdüsen 4 seitlich von einer Elektrode 5 angeordnet
sind, welche an eine (nicht dargestellte) Quelle für eine Hochspannung von etwa
100 bis 1b'O kV angeschlossen ist und bevorzugt die Form eines Gitters hat. Durch
die Schrägstellung der Sprühdüsen 4 tritt von der Sprühdüse ausgehende (mit 6 angedeutete)
Flüssigkeit in den Raum zwischen der Elektrode 5 und der zu Z>cl""een Bahn 1
ein. Unter der Wirkung des im Raum zwischen der Elektrode 5 und der Bahn 1 erzeugten
elektrostatischen Hochspannungsfeldes wird die Flüssigkeit auf der zu besprühenden
Bahn 1 niedergeschlagen. Um dabei ein definiertes elektrostatisches Hochspannungsfeld
zu erzielen, befindet sich an der Riickseite der Bahn 1 der Elektrode 5 gegenüberstehend
eine geerdete ebene Gegenelektrode 7, an welcher die Bahn 1 streifend vorbeigeführt
ist.
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Auch wenn der geschilderte Vorgang des elektrostatischen Besprühens
einen weitgehend gleichmäßigen Niederschlag der verspriihten Flüssigkeit auf der
Bahn 1 bewirkt, ist es unvermeidbar, daß der Sprühnebel mehr oder weniger in Form
von Tröpfchen oder einer von der Geometrie der Sprühdüsen abhängigen ungleichmäßigen
Struktur sich niederschlägt. Um
trotzdem eine homogene Verteilung
des Sprühgutes auf der Bahn 1 zu erzielen, ist erfindungsgemäß in Laufrichtung der
Bahn 1 hinter dem elektrostatischen Hochspannungsfeld eine von den Transportwalzen
2 und 3 unabhängige, zusätzliche Walze 6 angeordnet, die so angetrieben wird, daß
ihre U!"laufgescilTfiiìdirl.eit von der Transportgeschwindigkeit v1 der Bahn 1 abweicht.
Dabei kann die Umlaufgeschwindigkeit v2 der zusätzlichen Walze 8 größer, kleiner
oder gegenläufig zur Transportgeschwindigkeit v1 sein. Der (ebenfalls nicht dargestellte)
Antrieb der Walze 8 ist mit Vorteil entsprechend steuerbar. In jedem dieser Betriebsfälle
bewirkt die Walze o aufgrund ihrer Differenzgeschwindigkeit zur Transportgeschwindigkeit
ein Verreiben der aufgesprühten Flüssigkeit. Ein Betrieb mit einer Umlaufgeschwindigkeit
v2 größer als v1 empfiehlt sich bei mechanisch weniger beanspruchbaren zu besprühenden
bahnen (Vermeidung einer Zerreißgefahr). Im Betriebsfall einer geringeren oder gegenläufigen
Umlaufgeschwindigkeit v2 erzielt man den zusätzlichen Vorteil, daß die niedergeschlagene
Flüssigkeit gegen die Walze 8 als eine Art t'Sumpf 9 aufgestaut wird und dadurch
ein gleichmäßiges Zufließen über die Breite der Bahn 1 noch gefördert wird. Darüberhinaus
hängt die Verreibewirkung der Walze o von deren Anpreßdruck P gegen die zu besprühende
Bahn 1 ab; vorzugsweise ist deshalb die Walze o z.B. über ihre Längsachse oszillierend,
so gelagert, daß der Anpreßdruck P variiert werden kann.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel.
Insbesondere hat sie Bedeutung für jede Art von elektrostatischen Sprühanlagen und
zwar auch für Anlagen mit direktem Spannungsfeld, soweit solche praktisch realisierbar
sind. In jedem Fall bewirkt die Erfindung, daß nach dem elektrostatischen Besprühen
auch bei
sehr sparsamen Gebrauch des Sprühgutes ohne besondere Wärmeeinwirkung
(Trocknungskosten) ein gleichmäßiger Film des Sprühgutes erzielt wird.