DE3526257A1

DE3526257A1 - Vorrichtung zum applizieren einer definierten produktmenge auf einen walzenmantel

Info

Publication number: DE3526257A1
Application number: DE19853526257
Authority: DE
Inventors: Gerhard Voswinckel
Original assignee: Sucker & Franz Mueller GmbH
Current assignee: Sucker & Franz Mueller GmbH
Priority date: 1985-07-23
Filing date: 1985-07-23
Publication date: 1987-01-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum flächigen Applizieren einer definierten, flüssigen oder geschäumten Produktmenge auf den Mantel einer zum Übertragen des Produkts auf ein langestrecktes Substrat, insbesondere eine Stoffbahnfläche oder eine Fadenschar ausgebildeten Auftragswalze.

Zum Färben, Schlichten, Avivieren und dergleichen wird das jeweilige flüssige oder geschäumte Produkt beispielsweise durch Direktdruck bei einseitigem Färben, durch Aufsprühen, Aufstreichen und anschließendes Abrakeln, mit Hilfe einer in das Produkt eingetauchten Auftragswalze und Übertragen des Walzenmantel haftenden Produkts auf die jeweilige Stoffbahn appliziert. Probleme bereitet das Dosieren der schließlich auf die Stoffbahn übertragenen oder dort verbleibenen Produktmenge. Die Beschichtung muß nicht nur auf der Breite, sondern auch über die gesamte Länge einer Stoffbahncharge gleichmäßig auszuführen sein. Dabei können schon kleine, eventuell temperaturbedingte Viskositätsänderungen erheblichen Einfluß auf den Ausfall von Bearbeitung haben.

Zum exakten Auftragen von flüssigen Produkten werden in die jeweilige Flüssigkeit eintauchende Auftragswalzen benutzt, von deren Walzmantel der bei Eintauchen erzeugte Flüssigkeitsfilm unmittelbar auf die Oberfläche einer Stoffbahn zu übertragen ist. Das Arbeitsergebnis hängt hierbei außer von den jeweiligen die Viskosität beeinflussenden Temperaturen stark von der Relativgeschwindigkeit von Stoffbahn und Walzenumfang ab. Besondere Schwierigkeiten bereiten hochkonzentrierte und/oder hochviskose, flüssige oder schaumförmige Produkte beim Übertragen mit Hilfe einer Auftragswalze. Solche Produkte lassen sich nur sehr beschränkt in dünner Schicht auftragen, auch kann ein Teil des Produkts bereits auf dem Wege vom Trog zur Stoffbahn trocknen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Walzenmantel einer Auftragswalze in möglichst dünner Schicht gleichmäßig und dosiert mit einem flüssigen oder schaumförmigen Produkt zu beschichten und das Produkt erst möglichst kurz vor dem Berührungspunkt der Stoffbahn auf die Oberfläche des Walzenmantels aufzubringen. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß ein dem Mantel der Auftragswalze zugeordnetes, über eine Dosierpumpe in Abhängigkeit von der Walzenumfangsgeschwindigkeit mit dem Produkt versorgtes Verteilrohr vorgesehen ist, daß sich annähernd über die Walzenbreite erstreckende elastische Lippen etwa tangential an gegenüberliegende Flächen des Verteilrohrs angesetzt sind, daß das Verteilrohr im Bereich zwischen den Lippen auf der Rohrlänge verteilte Austrittsöffnungen aufweist und daß die Lippen an ihrer vom Verteilrohr weggewandten Längskante elastisch aneinander und an den Walzenmantel gedrückt sind.

Erfindungsgemäß wird die jeweilige flüssige oder geschäumte Produktmenge mit Hilfe einer Dosierpumpe in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der zu beschichtenden Auftragswalze in ein Verteilrohr gedrückt, welches in gewissen - vorzugsweise gleichen - Abständen zwischen zwei elastischen Lippen Bohrungen aufweist, derart, daß ein zur Auftragswalze hin offener, in Walzenlängsrichtung verlaufender Spalt bzw. Schlitz erzeugt wird. Auf diese Weise kann das Produkt über die Breite dosiert an die Auftragswalze herangebracht werden. Bei Drehung der Auftragswalze wird die Flüssigkeit auf der ganzen Breite der Lippen von dem zwischen den Lippen gebildeten Schlitz abgenommen bzw. abgesaugt. Hierdurch wird erreicht, daß Flüssigkeiten, Farben und dergleichen unterschiedlicher Viskosität gleichmäßig über eine große Breite auf die Oberfläche einer sich drehenden Walze aus der Lippenmündung übernommen werden. Die Drehzahl dieser Walze kann der Transportgeschwindigkeit des zu beschichtenden Substrats, also der Stoffbahn, entsprechen.

Die Auftragswalze kann aber auch, z. B. nach dem Flatschprinzip, schneller oder langsamer oder sogar in Gegenrichtung zum zu beschichtenden Substrat drehen.

Der zwischen den beiden freien Längskanten der Lippen gebildete Schlitz kann wegen der Art des Abziehens des geförderten Produkts als Saugschlitz aber auch als Düse bezeichnet werden. Die die Oberfläche der Auftragswalze berührenden Düsenlippen sollen sich mit ihrer Länge über die Breite der Auftragswalze erstrecken und in dichtem Abstand, z. B. mit 0,1 bis 0,2 mm Abstand, elastisch an der Oberfläche der Auftragswalze anlegen. Der Kontaktbereich zwischen Lippen und Auftragswalze soll gemäß weiterer Erfindung dicht vor dem Kontaktpunkt von zu beschichtendem Substrat und der Auftragswalze liegen, damit die Zeit, in der das Produkt vor dem Übertragen auf das Substrat den Umgebungseinflüssen ausgesetzt wird, möglichst kurz bleibt.

Die erfindungsgemäße Art des Produktauftrages hat mehrere Vorteile:

a) Die Menge der Flotte wird durch eine Dosierpumpe bestimmt.

b) Die Verteilung des Produkts über die Substratbreite erfolgt zweistufig, nämlich zunächst durch Aufbringen des Produkts aus dem zwischen den Lippen gebildeten Schlitzspalt auf einen Zwischenträger, die Auftragswalze, und dann durch Abnehmen des gleichmäßig und dosiert auf den Zwischenträger aufgebrachten Produkts auf das Substrat.

c) Durch gleichmäßiges Anliegen der den Saugschlitz bildenden Lippen auf der gesamten Walzenbreite entsteht bei relativ zum Saugschlitz bewegter Walzenoberfläche in dem durch die Lippen aufgespannten Zwischenraum ein konstanter Unterdruck, der ebenfalls auf der gesamten Breite der Lippen den gleichen Wert besitzt. Das Produkt wird daher bereits im Bereich der durch die Lippen gebildeten Schlitzdüse verteilt aus dem Schlitz abgesaugt.

d) Der durch die Lippen gebildete Saugschlitz kann außerordentlich schlank ausgebildet werden, so daß die beiden Lippen mit dem zwischen ihnen gebildeten Saugschlitz problemlos in den Zwickel zwischen dem an der Auftragswalze vorbeilaufenden Substrat und der Walzenoberfläche so einzuführen ist, daß das Produkt erst sehr kurz, z. B. einige Zentimeter, vor dem Berührungspunkt des Substrats mit der Oberfläche der Auftragswalze auf diese gelangt. Dadurch wird ein Austrocknen des Produkts oder des zu beschichtenden Substrats auch bei längerem Maschinenstillstand im wesentlichen ausgeschlossen.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nicht nur glatte Stoffbahnen, sondern auch und vor allem Fadenscharen vorteilhaft beschichtet werden.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten in der Erfindung erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt senkrecht zur Walzenachse einer Vorrichtung zum flächigen Applizieren eines Produkts auf einer Auftragswalze; und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem Verteilrohr 1 mit tangential von gegenüberliegenden Flächen her daran gesetzten, elastischen Lippen 2 und 3, einer Versorgung des Verteilrohrs 1 über eine Dosierpumpe 4 und ein Zuleitungsrohr 5 zum Heranführen des geschäumten oder flüssigen Produkts und aus einer Auftragswalze 6 als Zwischenträger des Produkts. Der Auftragswalze 6 kann eine Gegenwalze 7 zugeordnet werden. Das zu behandelnde Substrat 8, bei des es sich um eine Stoffbahn oder eine Fadenschar handeln kann, wird berührend an der Auftragswalze 6 entlanggeführt bzw. zwischen den Walzen 6 und 7 hindurchgeführt.

Das Verteilrohr 1 besitzt in dem von den Lippen 2 und 3 eingeschlossenen Umfangsbereich in gewissen - vorzugsweise gleichen - Abständen Löcher bzw. Bohrungen 9, durch die hindurch das von der Pumpe 4 in das Verteilrohr 1 hinein dosierte Produkt in Pfeilrichtung 10 zu fördern ist. Die beiden Lippen 2 und 3 liegen mit geringem gegenseitigen Abstand, z. B. mit einem in Umfangsrichtung der Auftragswalze 6 gemessenen Abstand von 0,1 bis 0,2 mm am Mantel 11 der Auftragswalze 6 an. Bei Rotation der Auftragswalze, z. B. in Pfeilrichtung 12, wird aus dem zwischen den Lippen 2 und 3 gebildeten düsenartigen Saugschlitz 13 Produkt abgesaugt. Durch das Vorbeigleiten des Mantels 11 am zwischen den elastischen Lippen 2 und 3 aufgespannten Saugschlitz 13 wird nämlich in dem Zwickel zwischen den Lippen 2 und 3 gleichmäßig über die gesamte Breite ein Unterdruck erzeugt, so daß durch von dem Mantel 11 abgenommenes Produkt weiteres Produkt aus dem Saugschlitz 13 abgezogen wird. Es bildet sich hierbei über die gesamte Schlitzbreite ein gleichmäßiges Druckgefälle zwischen dem Dosierdruck im Verteilrohr 1 und der Mündung des Saugschlitzes 13 aus.

Mit Hilfe des zwischen den Lippen 2 und 3 ausgebildeten, über eine Dosierpumpe 4 versorgten Saugschlitzes 13 zwischen den Lippen 2 und 3 kann der Mantel 11 der Auftragswalze 6 dosiert und nach Breite und Zeitdauer gleichmäßig mit dem auf das Substrat 8 zu übertragenden Produkt beschichtet werden. Die gleichmäßige Versorgung des Mantels 11 der Auftragswalze 6 mit dem flüssigen oder geschäumten Produkt ist naturgemäß die Vorraussetzung für eine gleichmäßige Beschichtung des Substrats 8.

Da der von den Lippen 2 und 3 eingeschlossene Saug- oder Düsenzwickel außerordentlich schlank auszubilden ist, kann er problemlos bis tief in den zwischen Substrat 8 und Mantel 11 der Auftragswalze 6 aufgespannten Walzenzwickel 14 hineingeschoben werden, so daß es möglich ist, die Auftragswalze 6 erst unmittelbar vor der Berührungslinie 15 von Substrat 8 und Walzenmantel 11 mit dem Produkt zu versorgen.

In einer weiteren, nicht gezeichneten Ausgestaltung kann auch die Gegenwalze 7 als Auftragswalze mit zugeordneter erfindungsgemäßer Vorrichtung - mit Verteilrohr 1′ sowie Lippen 2′ und 3′ und Dosiersystem ausgestattet werden. Der doppelte Einsatz des Saugschlitz- Systems an Ober- und Unterwalze macht eine beidseitige Beschichtung des Substrats 8 möglich.

Bezugszeichenliste
1 = Verteilrohr = 1′
2, 3 = Dosierpumpe = 2′, 3′
4 = Zuleitungsrohr
6 = Auftragswalze
7 = Gegenwalze
8 = Substrat
9 = Bohrung
10 = Pfeil
11 = Mantel (6)
12 = Pfeil
13 = Schlitz
14 = Zwickel
15 = Berührungslinie

Claims

1. Vorrichtung zum flächigen Applizieren einer definierten flüssigen oder geschäumten Produktmenge auf den Mantel (11) einer zum Übertragen des Produkts auf ein langestrecktes Substrat (8), insbesondere eine Stoffbahnfläche oder eine Fadenschar, ausgebildeten Auftragswalze (6), dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Mantel (11) der Auftragswalze (6) zugeordnetes, über der Dosierpumpe (4) in Abhängigkeit von der Walzenumfangsgeschwindigkeit mit dem Produkt versorgtes Verteilerrohr (1) vorgesehen ist, daß sich annähernd über die Walzenbreite erstreckende elastische Lippen (2, 3) etwa tangential an gegenüberliegenden Flächen des Verteilrohres (1) angesetzt sind, daß das Verteilrohr (1) im Bereich zwischen den Lippen (2, 3) auf der Rohrlänge verteilte Austrittsöffnungen (9) aufweist und daß die Lippen (2, 3) an ihrer vom Verteilrohr (1) weggewandten Längskante elastisch aneinander und an den Mantel (11) der Auftragswalze (6) gedrückt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Verteilrohr (1) weggewandten Längskanten der Lippen (2, 3) mit einem gegenseitigen Abstand von 0,1 mm bis 0,2 mm an der Oberfläche (11) der Auftragswalze (6) anliegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Lippen (2, 3) aufgespannte Saugschlitz (13) in dem zwischen Substrat (8) und Mantel (11) der Auftragswalze (6) gebildete Zwickel (14) bis möglichst kurz vor der Berührungslinie (15) von Auftragswalze (6) und Substrat (8) hineinreicht.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragswalze (6) eine das Substrat (8) im Bereich der Berührungslinie (15) kontaktierende Gegenwalze (7) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenwalze ebenfalls ein Auftragssystem mit Verteilrohr (1′) sowie Lippen (2′, 3′) und Dosiersystem zugeordnet ist.