WO2015071059A1 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln von flächigem material - Google Patents

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WO2015071059A1
WO2015071059A1 PCT/EP2014/072595 EP2014072595W WO2015071059A1 WO 2015071059 A1 WO2015071059 A1 WO 2015071059A1 EP 2014072595 W EP2014072595 W EP 2014072595W WO 2015071059 A1 WO2015071059 A1 WO 2015071059A1
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metal foam
strip
flat material
film
gas
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PCT/EP2014/072595
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Hans-Kurt Schromm
Matthias Kleinhans
Manfred GOTTLÖBER
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Sandvik Materials Technology Deutschland Gmbh
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    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B05D3/048—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being a non-reacting gas for cooling

Definitions

  • the invention relates to a device for treating sheet material, in particular plates, film or film, wherein the device has at least one strip-shaped or stabformigen strips arranged transversely to the longitudinal direction of the sheet material, wherein the sheet material is moved past the strip in the longitudinal direction.
  • the invention also relates to a method for treating sheet material with a device according to the invention.
  • An object of the invention is to provide an improved apparatus and method for treating sheet material.
  • a device for treating flat material in particular plates, film or foil, is provided for this purpose, the device having at least one strip-shaped or bar-shaped strip arranged transversely to the longitudinal direction of the flat material, wherein the flat material is moved past the strip in the longitudinal direction wherein the strip at least over part of its outer surface facing the sheet material consists of porous, fluid-permeable metal foam and wherein means are provided for conveying a treatment fluid through the metal foam towards the sheet material.
  • An at least partial formation of the strip of porous, fluid-permeable metal foam makes it possible to direct a liquid or gaseous treatment fluid through the metal foam extremely uniformly in the direction of the sheet material.
  • the disadvantage of individual nozzles can be avoided, in which, as a rule, a spatially uneven flow distribution is always present.
  • an open-pore metal foam constant flow conditions can be achieved over the entire surface of the strip. This is extremely advantageous in the case of very sensitive sheet material, for example coated plates, film or foil.
  • the strip is designed as a tube, wherein the tube consists of the metal foam at least over part of its outer circumference.
  • the treatment fluid When providing a pipe, the treatment fluid may be supplied in the interior of the pipe and then discharged radially outward through the pipe.
  • the tube is made entirely of metal foam.
  • a part of the outer circumference of the tube is formed gas-impermeable.
  • the metal foam can be rendered gas-impermeable, for example, by blending, over-turning or even coating, for example with adhesive.
  • the metal foam is a stainless steel metal foam, in particular of a chromium-nickel stainless steel.
  • the device according to the invention can also be used in corrosive environments.
  • the metal foam between 45% and 80% nickel and between 15% and 45% chromium.
  • the metal foam comprises carbon, copper, iron, molybdenum, manganese, phosphorus and / or zinc, each with a percentage of less than 1%.
  • the metal foam has a porosity of 90% or more.
  • the porosity refers to the voids in the foam metal.
  • a porosity of 90% means that 90% of the total volume consists of air or cavities and only 10% of solid.
  • the metal foam has an average pore size in the range between 0.3 mm and 2.5 mm.
  • Metal foam has a more or less statistical distribution of the pore size, so that only an average pore size can be specified.
  • the device is designed as a lock.
  • inventive devices can advantageously be used as non-contact working locks especially where a treatment room to be separated from the environment and where the surface material to be treated when passing the lock is still extremely sensitive.
  • a lock according to the invention can be extremely achieve uniform flow distribution, so that a flat material to be treated is not or only slightly affected by the lock gas.
  • a treatment space is provided, wherein the at least one strip is arranged in the treatment space.
  • the device according to the invention is particularly suitable for the aftertreatment of laminar materials, for example by means of liquid or gaseous treatment fluids.
  • a very uniform flow of the treatment fluid in the direction of the sheet material to be treated can be achieved, so that a very uniform surface finish of the treated sheet material results.
  • the means for conveying a treatment fluid for conveying cold gas or hot gas are formed.
  • the strip is designed as a tube and consists of metal foam at least over 180 ° of its outer circumference.
  • the rod can be used for the treatment of sheet material, which is guided arcuately along its outer circumference.
  • the sheet material is web-shaped and is deflected along the outer circumference of the strip and changes its direction.
  • a plurality of strips are arranged at a distance, wherein the sheet material is carried out between the strips.
  • the invention also relates to a method for treating flat material, in particular plates, film or foil, with a device according to the invention, in which the movement of a surface material to be treated past is provided on at least one strip-shaped or rod-shaped strip arranged transversely to the longitudinal direction of the flat material, wherein the strip is made of porous, gas-permeable metal foam over at least part of its outer surface facing the sheet-like material, and in which the conveying of a treatment fluid through the metal foam in the direction of the sheet material is provided.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for treating sheet material according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic representation of a device according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 3 is a schematic representation of a portion of the device of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a further section of the device of FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a device according to the invention designed as a lock
  • FIG. 6 is a schematic representation of another device designed as a lock according to the invention.
  • Fig. 7 is a schematic representation of another device according to the invention.
  • Fig. 8 is a schematic representation of another device according to the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a device 10 according to the invention for treating sheetlike material, wherein a sheet-like film 12 is treated or coated by the illustrated device 10, dried and then further treated.
  • the film 12 is wound on a storage drum 14 and is fed to a coating device 16.
  • the coating apparatus 16 applies an initially liquid material to the film 12, which then forms a liquid film on the upper side of the film 12.
  • a first dryer 18 and then a floating dryer 20 Immediately after the application device is followed by a first dryer 18 and then a floating dryer 20.
  • the film 12 is dried from both sides.
  • Upstream and downstream of the floating dryer 20 locks 22 and 24 according to the invention are arranged.
  • the sluices 22 and 24 each have two tubes 26 made of metal foam, through which sluice gas is conveyed in the direction of the film 12.
  • the Tubes 26 are each arranged in a lock chamber, from which the lock gas is then sucked off again.
  • the lock 24 has four tubes of metal foam 26, wherein two of the tubes 26 are arranged above and two of the tubes 26 below the film 12. Above and below the film 12 each have a lock chamber is arranged, from which the lock gas is then sucked off again.
  • an aftertreatment device 28 Downstream of the floating dryer 20, an aftertreatment device 28 is provided, in which the film 12 is aftertreated by means of treatment liquid.
  • the device 28 has a plurality of tubes 30, which each consist of gas-permeable metal foam and through which a treatment liquid is conveyed in the direction of the film 12.
  • the tubes 30 are disposed within a tank 32 in which the treatment liquid is also located.
  • a hot gas treatment device 34 Downstream of the device 28, a hot gas treatment device 34 according to the invention is provided.
  • the device 34 has disposed within a treatment chamber 36 tubes 38 around which the film 12 is deflected in each case and which consist of gas-permeable metal foam. Through the tubes 38 hot gas is conveyed in the direction of the film 12. The film 12 is thereby kept at a distance from the tubes 38, even if this is not visible in the illustration of FIG. As can be seen, the film 12 is deflected around the tubes 38 such that both the bottom and the top of the film 12 are treated by hot gas, which very evenly over at least a portion of the outer circumference of the tubes 38 in the direction of the film 12th is encouraged. The gas enters the treatment room 36, from which it is then sucked off again.
  • the film 12 After leaving the treatment chamber 36, the film 12 is wound onto a storage drum 40.
  • the numeral 42 denotes a device according to the invention, which can be used as an alternative to the device 28.
  • the device 42 is intended for treatment with both gaseous and liquid treatment fluids.
  • the device 42 has at its entrance two sheath tubes 26, which promote lock gas in the direction of the film 12 and prevent the ambient air from entering a treatment chamber 44 of the device.
  • two lock tubes 26 made of metal foam are arranged at the outlet of the treatment space 44, through which also lock gas is conveyed in the direction of the film 12 and which also prevent ambient air from entering the treatment space 44.
  • a plurality of tubes 46 made of metal foam are arranged below the film 12, is conveyed by the treatment gas in the direction of the underside of the film 12.
  • FIG. 2 schematically shows a device 48 according to the invention, which includes the device 28 of FIG. 1 already explained.
  • a device 48 Upstream and downstream of the treatment tank 32 of the device 28, there are provided sluices 50 and 52, respectively, through which the film 12 is introduced into and out of the treatment tank 32.
  • the locks 50, 52 each have two above and two below the film 12 arranged pipes 26 made of metal foam, is conveyed through the lock gas in the direction of the top or bottom of the film 12.
  • the tubes 26 are each arranged within a lock chamber, from which the lock gas is sucked.
  • the sluices 50, 52 prevent ambient air from entering the treatment tank 32.
  • FIG. 3 shows the device 42 of FIG. 1 again, wherein a repetition of the explanation of the device 42 is dispensed with.
  • FIG. 4 schematically shows the section 34 of the device 10 of FIG. 1. Again, a further explanation of the structure and the function of the device 34 is dispensed with.
  • FIG. 5 schematically shows a device 60 according to the invention designed as a lock.
  • two tubes 26 made of metal foam are arranged above and below the film 12, in each case.
  • the lower half 62 of the outer circumference of the tubes 26 is gas-permeable.
  • the pores of the metal foam of the tubes 26 are closed. This can be done for example by grinding or coating the metal foam. Gas from the interior of the tube 26 thereby exits only over an angular range of 180 ° of the outer periphery, and only in the direction of the film 12. Due to the numerous open pores of the metal foam in section 62 is a very uniform flow of the sluice gas in the direction achieved the film 12.
  • the tubes 26 are arranged in an upper lock chamber 66 and a lower lock chamber 68, which is bounded on the one hand by the film 12 and on the other hand by a respective porous, gas-permeable metal plate 70.
  • the metal plates 70 may also be made of metal foam.
  • the lock spaces 66, 68 bounded by the side walls of a double hood 72 and 74, which extends to just before the top or the bottom of the film 12. In the cavity between the walls of the double hoods 72, 74, a further flow space is created through which also lock gas can be sucked.
  • Such a construction of the lock 60 allows a secure seal against the ingress of ambient air in a subsequent treatment room of a dryer 76. Nevertheless, the film 12 is not touched in the lock and not acted upon by strong and especially uneven Schleusengasströmungen, because of the numerous open pores of the sections 62 of the tubes 26 a very uniform gas lock gas flow in the direction of the film 12 can be achieved.
  • the dryer 76 is designed as a floating dryer and has above and below the film 12 each have a porous, gas-permeable metal plate 78 made of metal foam. Above and below the metal plates 78, a flow space is in each case arranged through which gas flows parallel to the metal plates 78. As a result of the Venturi effect, gas is sucked in and out of a respective drying space 80 above the film or a drying space 82 below the film 12.
  • FIG. 6 shows schematically a further device 90 according to the invention, which is designed as a lock and which is arranged upstream of a dryer 92, which is not explained in greater detail.
  • the lock 90 has four tubes 26 made of metal foam, in each case only an angular range of 180 °, which faces the film 12, is gas-permeable.
  • the tubes 26 are identical to those explained with reference to FIG. 5 tubes 26 formed. Nitrogen is conveyed through the tubes 26 as sluice gas in the direction of the film 12. Between the two above the film 12 arranged tubes 26, a metal foam plate 94 is disposed and between the arranged below the film 12 tubes 26 is also a metal foam plate 96 is arranged. The metal foam plates 94, 96 are gas permeable. Above the metal foam plate 94 or below the metal foam plate 96, gas is sucked off.
  • the lock 90 of FIG. 6 is slightly simpler than the lock 60 of FIG. 5, since the double hoods 72, 74 are replaced by a single-walled hood 98, 100.
  • FIG. 7 shows schematically a device 110 according to the invention, which is designed as a hot gas treatment device.
  • the device 1 10 has a treatment chamber 1 12, in which a total of four, each consisting of metal foam tubes 1 14, 1 16, 1 18 and 120 are arranged.
  • the tubes 1 14, 1 16, 1 18 and 120 are each designed to be gas permeable either over its entire outer circumference or only over the wrap angle of the film to be treated 12.
  • the film to be treated 12 is meandering around the Tubes 1 14, 1 16, 1 18 and 120 around and is deflected at each tube 1 14, 1 16, 1 18 and 120 by a little more than 180 °.
  • the deflection of the film 12 is carried out without contact, since from the interior of the tubes 1 14, 1 16, 1 18, 120 each hot gas is conveyed radially outward in the direction of the film 12.
  • each hot gas is conveyed radially outward in the direction of the film 12.
  • the film 12 can thereby be subjected to a graduated temperature treatment, wherein, as was explained, the film 12 is thereby guided in a contactless manner through the hot gas streams from the pipes 1 14, 16, 18 and 120 through the treatment space 12.
  • FIG. 8 shows a further device 130 according to the invention, which is provided for the treatment of the web material, not shown, with treatment liquid.
  • the device 130 has numerous tubes 132 through which treatment liquid is delivered radially outwards.
  • the tubes 132 are each made of open-pored metal foam, so that the treatment liquid is discharged very evenly radially outwardly beyond the outer circumference of the tubes 132.
  • a sheet material to be treated which is not shown in FIG. 8, is appropriately threaded between the tubes 132, and then the tubes 132 are placed inside a treatment tank 134. Treatment liquid then flows radially outward through the walls of the tubes 132 and thereby guides the web-like material to be treated non-contact and meandering through the processing tank 134.
  • the web-like material can thereby be continuously conveyed through the processing tank 134 and become evenly from both sides with the treatment liquid applied.
  • the porosity as well as the pore size of the tubes 132 made of metal foam are adjusted to the viscosity or to the particle size of the treatment liquid, so that the desired flow conditions are achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von flächigem Material, insbesondere Platten, Film oder Folie, wobei die Vorrichtung wenigstens einen quer zur Längsrichtung des flächigen Materials angeordneten leistenformigen oder stabformigen Streifen aufweist, wobei das flächige Material an dem Streifen in Längsrichtung vorbeibewegt wird, wobei der Streifen wenigstens über einen Teil seiner Außenfläche, der dem flächigen Material zugewandt ist, aus porösem, für Fluid durchlässigen Metallschaum besteht und wobei Mittel zum Fördern eines Behandlungsfluids durch den Metallschaum in Richtung auf das flächige Material vorgesehen sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von flächigem Material
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von flächigem Material, insbesondere Platten, Film oder Folie, wobei die Vorrichtung wenigstens einen quer zur Längsrichtung des flächigen Materials angeordneten leistenformigen oder stabformigen Streifen aufweist, wobei das flächige Material an dem Streifen in Längsrichtung vorbeibewegt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Behandeln von flächigem Material mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Mit der Erfindung soll eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Behandeln von flächigem Material bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung zum Behandeln von flächigem Material, insbesondere Platten, Film oder Folie, vorgesehen, wobei die Vorrichtung wenigstens einen quer zur Längsrichtung des flächigen Materials angeordneten leistenformigen oder stabformigen Streifen aufweist, wobei das flächige Material an dem Streifen in Längsrichtung vorbei bewegt wird, wobei der Streifen wenigstens über ein Teil seiner Außenfläche, der dem flächigen Material zugewandt ist, aus porösem, für Fluid durchlässigen Metallschaum besteht und wobei Mittel zum Fördern eines Behandlungsfluids durch den Metallschaum in Richtung auf das flächige Material vorgesehen sind.
Eine wenigstens abschnittsweise Ausbildung des Streifens aus porösem, für Fluid durchlässigem Metallschaum erlaubt es, ein flüssiges oder gasförmiges Behandlungsfluid durch den Metallschaum äußerst gleichförmig in Richtung auf das flächige Material zu richten. Speziell kann der Nachteil von Einzeldüsen vermieden werden, bei denen in der Regel immer eine räumlich gesehen ungleichmäßige Strömungsverteilung vorhanden ist. Durch Verwendung eines offenporigen Metallschaums können dahingegen über die gesamte Fläche des Streifens konstante Strömungsverhältnisse erreicht werden. Dies ist gerade bei sehr empfindlichem flächigem Material, beispielsweise beschichteten Platten, Film oder Folie, äußerst vorteilhaft.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Streifen als Rohr ausgebildet, wobei das Rohr wenigstens über einen Teil seines Außenumfangs aus dem Metallschaum besteht.
Bei Vorsehen eines Rohrs kann das Behandlungsfluid im Innenraum des Rohrs zugeführt und dann radial nach außen durch das Rohr ausgegeben werden. In Weiterbildung der Erfindung besteht das Rohr vollständig aus Metallschaum.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Teil des Außenumfangs des Rohres gasundurchlässig ausgebildet.
Auf diese Weise kann ein Strom des Behandlungsfluids gerichtet ausgegeben werden. Der Metallschaum kann beispielsweise durch Überschleifen, Überdrehen oder auch Beschichten, beispielsweise mit Klebstoff, gasundurchlässig gemacht werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Metallschaum ein Edelstahlmetallschaum, insbesondere aus einem Chrom-Nickel-Edelstahl.
Auf diese Weise können zum einen hohe Standzeiten erreicht werden und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch in korrosiven Umgebungen einsetzbar.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Metallschaum zwischen 45% und 80% Nickel und zwischen 15% und 45% Chrom auf.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Metallschaum Kohlenstoff, Kupfer, Eisen, Molybdän, Mangan, Phosphor und/oder Zink auf, jeweils mit einem Prozentsatz von weniger als 1 %.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Metallschaum eine Porosität von 90% oder mehr auf.
Die Porosität bezieht sich auf die Hohlräume im Schaummetall. Eine Porosität von 90% bedeutet, dass 90% des Gesamtvolumens aus Luft oder Hohlräumen bestehen und nur 10% aus Feststoff.
In Weiterbildung der Erfindung weist der Metallschaum eine mittlere Porengröße im Bereich zwischen 0,3 mm und 2,5 mm auf. Metallschaum hat eine mehr oder weniger statistische Verteilung der Porengröße, so dass lediglich eine mittlere Porengröße angegeben werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung als Schleuse ausgebildet.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können als berührungslose arbeitende Schleusen vorteilhafterweise insbesondere dort eingesetzt werden, wo ein Behandlungsraum von der Umgebung abgetrennt werden soll und wo das zu behandelnde flächige Material beim Passieren der Schleuse noch äußerst empfindlich ist. Eine erfindungsgemäße Schleuse kann eine äußerst gleichmäßige Strömungsverteilung erreichen, so dass ein zu behandelndes flächiges Material nicht oder lediglich unwesentlich durch das Schleusengas beeinträchtigt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist ein Behandlungsraum vorgesehen, wobei der wenigstens ein Streifen in dem Behandlungsraum angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in besonderer Weise zum Nachbehandeln von flächigen Materialien, beispielsweise mittels flüssiger oder gasförmiger Behandlungsfluide. Durch den erfindungsgemäß verwendeten Metallschaum kann eine sehr gleichmäßige Strömung des Behandlungsfluids in Richtung auf das zu behandelnde flächige Material erzielt werden, so dass sich auch eine sehr gleichförmige Oberflächenbeschaffenheit des behandelten flächigen Materials ergibt.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Mittel zum Fördern eines Behandlungsfluids zum Fördern von Kaltgas oder Heißgas ausgebildet.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Streifen als Rohr ausgebildet und besteht wenigstens über 180° seines Außenumfangs aus Metallschaum.
Durch diese Maßnahmen kann der Stab zur Behandlung von bahnförmigem Material verwendet werden, das bogenförmig entlang seinem Außenumfang geführt wird.
In Weiterbildung der Erfindung ist das flächige Material bahnförmig ausgebildet und wird entlang dem Außenumfang des Streifens umgelenkt und ändert seine Richtung.
In Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Streifen im Abstand angeordnet, wobei das flächige Material zwischen den Streifen durchgeführt wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Behandeln von flächigem Material, insbesondere Platten, Film oder Folie, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem das Vorbeibewegen eines zu behandelnden flächigen Materials an wenigstens einem quer zur Längsrichtung des flächigen Materials angeordneten leistenförmigen oder stabförmigen Streifens vorgesehen ist, wobei der Streifen wenigstens über einen Teil seiner Außenfläche, der dem bahnförmigen Material zugewandt ist, aus porösem, gasdurchlässigem Metallschaum besteht, und bei dem das Fördern eines Behandlungsfluids durch den Metallschaum in Richtung auf das flächige Material vorgesehen ist. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen und wie sie in den einzelnen Figuren dargestellt sind, können dabei in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Behandeln von flächigem Material gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung der Fig. 1 ,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Abschnitts der Vorrichtung der Fig. 1 ,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer als Schleuse ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren, als Schleuse ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Darstellung der Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Behandeln von flächigem Material, wobei durch die dargestellte Vorrichtung 10 eine bahnförmige Folie 12 behandelt bzw. beschichtet, getrocknet und dann noch nachbehandelt wird. Die Folie 12 ist auf einer Vorratstrommel 14 aufgewickelt und wird einer Beschichtungsvornchtung 16 zugeführt. Durch die Beschichtungsvornchtung 16 wird ein zunächst flüssiges Material auf die Folie 12 aufgebracht, das dann einen Flüssigkeitsfilm auf der Oberseite der Folie 12 bildet. Unmittelbar nach der Auftragsvorrichtung folgt ein erster Trockner 18 sowie dann ein Schwebetrockner 20. Im Schwebetrockner 20 wird die Folie 12 von beiden Seiten her getrocknet. Stromaufwärts und stromabwärts des Schwebetrockners 20 sind erfindungsgemäße Schleusen 22 bzw. 24 angeordnet. Die Schleusen 22 und 24 weisen jeweils zwei aus Metallschaum bestehende Rohre 26 auf, durch die Schleusengas in Richtung auf die Folie 12 gefördert wird. Die Rohre 26 sind jeweils in einem Schleusenraum angeordnet, aus dem das Schleusengas dann wieder abgesaugt wird. Die Schleuse 24 weist vier Rohre aus Metallschaum 26 auf, wobei zwei der Rohre 26 oberhalb und zwei der Rohre 26 unterhalb der Folie 12 angeordnet sind. Oberhalb und unterhalb der Folie 12 ist jeweils ein Schleusenraum angeordnet, aus dem das Schleusengas dann wieder abgesaugt wird.
Stromabwärts des Schwebetrockners 20 ist eine Nachbehandlungsvorrichtung 28 vorgesehen, in der die Folie 12 mittels Behandlungsflüssigkeit nachbehandelt wird. Die Vorrichtung 28 weist mehrere Rohre 30 auf, die jeweils aus gasdurchlässigem Metallschaum bestehen und durch die eine Behandlungsflüssigkeit in Richtung auf die Folie 12 gefördert wird. Die Rohre 30 sind innerhalb eines Tanks 32 angeordnet, in dem sich ebenfalls die Behandlungsflüssigkeit befindet.
Stromabwärts der Vorrichtung 28 ist eine erfindungsgemäße Heißgasbehandlungsvorrichtung 34 vorgesehen. Die Vorrichtung 34 weist innerhalb eines Behandlungsraums 36 angeordnete Rohre 38 auf, um die die Folie 12 jeweils umgelenkt wird und die aus gasdurchlässigem Metallschaum bestehen. Durch die Rohre 38 wird Heißgas in Richtung auf die Folie 12 gefördert. Die Folie 12 wird dadurch im Abstand von den Rohren 38 gehalten, auch wenn dies in der Darstellung der Fig. 1 nicht erkennbar ist. Wie zu erkennen ist, ist die Folie 12 so um die Rohre 38 umgelenkt, dass sowohl die Unterseite als auch die Oberseite der Folie 12 mittels Heißgas behandelt wird, das sehr gleichmäßig über wenigstens einen Teil des Außenumfangs der Rohre 38 in Richtung auf die Folie 12 gefördert wird. Das Gas gelangt in den Behandlungsraum 36, aus dem es dann wieder abgesaugt wird.
Nach Verlassen des Behandlungsraums 36 wird die Folie 12 auf eine Vorratstrommel 40 aufgewickelt.
Mit der Ziffer 42 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung bezeichnet, die alternativ zu der Vorrichtung 28 eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung 42 ist für die Behandlung sowohl mit gasförmigem als auch flüssigem Behandlungsfluid vorgesehen. Die Vorrichtung 42 weist an ihrem Eingang zwei Schleusenrohre 26 auf, die Schleusengas in Richtung auf die Folie 12 fördern und die verhindern, dass Umgebungsluft in einen Behandlungsraum 44 der Vorrichtung eintritt. In gleicher Weise sind am Ausgang des Behandlungsraums 44 zwei Schleusenrohre 26 aus Metallschaum angeordnet, durch die ebenfalls Schleusengas in Richtung auf die Folie 12 gefördert wird und die ebenfalls verhindern, dass Umgebungsluft in den Behandlungsraum 44 eintritt. Innerhalb des Behandlungsraums sind unterhalb der Folie 12 mehrere Rohre 46 aus Metallschaum angeordnet, durch die Behandlungsgas in Richtung auf die Unterseite des Films 12 gefördert wird. Die Darstellung der Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 48, die die bereits erläuterte Vorrichtung 28 der Fig. 1 beinhaltet. Stromaufwärts und stromabwärts des Behandlungstanks 32 der Vorrichtung 28 sind Schleusen 50 bzw. 52 vorgesehen, durch die die Folie 12 in den Behandlungstank 32 eingeführt bzw. Wieder aus diesem herausgeführt wird. Die Schleusen 50, 52 weisen jeweils zwei oberhalb und zwei unterhalb der Folie 12 angeordnete Rohre 26 aus Metallschaum auf, durch die Schleusengas in Richtung auf die Oberseite bzw. Unterseite der Folie 12 gefördert wird. Die Rohre 26 sind jeweils innerhalb eines Schleusenraumes angeordnet, aus dem das Schleusengas abgesaugt wird. Die Schleusen 50, 52 verhindern, dass Umgebungsluft in den Behandlungstank 32 eintritt.
Die Darstellung der Fig. 3 zeigt die Vorrichtung 42 der Fig. 1 erneut, wobei auf eine Wiederholung der Erläuterung der Vorrichtung 42 verzichtet wird.
Die Darstellung der Fig. 4 zeigt schematisch den Abschnitt 34 der Vorrichtung 10 der Fig. 1. Auch hier wird auf eine erneute Erläuterung des Aufbaus und der Funktion der Vorrichtung 34 verzichtet.
Die Darstellung der Fig. 5 zeigt schematisch eine als Schleuse ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung 60. Oberhalb und unterhalb der Folie 12 sind jeweils zwei Rohre 26 aus Metallschaum angeordnet. Wie der Darstellung der Fig. 5 zu entnehmen ist, ist lediglich die untere Hälfte 62 des Außenumfangs der Rohre 26 gasdurchlässig ausgebildet. In der oberen Hälfte 64 des Außenumfangs sind die Poren des Metallschaums der Rohre 26 verschlossen. Dies kann beispielsweise durch Überschleifen oder auch Beschichten des Metallschaums erfolgen. Gas aus dem Inneren des Rohres 26 tritt dadurch lediglich über einen Winkelbereich von 180° des Außenumfangs aus, und zwar lediglich in Richtung auf die Folie 12. Durch die zahlreichen offenen Poren des Metallschaums im Abschnitt 62 wird eine sehr gleichmäßige Strömung des Schleusengases in Richtung auf die Folie 12 erzielt. Die Rohre 26 sind in einem oberen Schleusenraum 66 bzw. einem unteren Schleusenraum 68 angeordnet, der einerseits durch die Folie 12 und andererseits durch jeweils eine poröse, gasdurchlässige Metallplatte 70 begrenzt ist. Die Metallplatten 70 können ebenfalls aus Metallschaum bestehen. Seitlich werden die Schleusenräume 66, 68 durch die Seitenwände einer Doppelhaube 72 bzw. 74 begrenzt, die bis kurz vor die Oberseite bzw. die Unterseite der Folie 12 reicht. In dem Hohlraum zwischen den Wänden der Doppelhauben 72, 74 ist ein weiterer Strömungsraum geschaffen, durch den ebenfalls Schleusengas abgesaugt werden kann. Schleusengas strömt durch die jeweiligen Abschnitte 62 der Rohre 26 in Richtung auf die Folie 12, wird dann jeweils seitlich abgelenkt und über die gasdurchlässigen Platten 70 einerseits und andererseits durch die Strömungsräume in den Hauben 72, 74 abgeführt. Ein solcher Aufbau der Schleuse 60 erlaubt eine sichere Abdichtung gegenüber dem Eintreten von Umgebungsluft in einen nachfolgenden Behandlungsraum eines Trockners 76. Dennoch wird die Folie 12 in der Schleuse nicht berührt und auch nicht durch starke und vor allem ungleichmäßige Schleusengasströmungen beaufschlagt, da ja über die zahlreichen offenen Poren der Abschnitte 62 der Rohre 26 eine sehr gleichmäßige Schleusengasstromung in Richtung auf die Folie 12 erzielt werden kann.
Der Trockner 76 ist als Schwebetrockner ausgebildet und weist oberhalb und unterhalb der Folie 12 jeweils eine poröse, gasdurchlässige Metallplatte 78 aus Metallschaum auf. Oberhalb bzw. unterhalb der Metallplatten 78 ist jeweils ein Strömungsraum angeordnet, durch den Gas parallel zu den Metallplatten 78 strömt. Durch den Venturi-Effekt wird dadurch Gas aus einem jeweiligen Trockenraum 80 oberhalb der Folie bzw. einem Trockenraum 82 unterhalb der Folie 12 angesaugt und abgefördert.
Die Darstellung der Fig. 6 zeigt schematisch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 90, die als Schleuse ausgebildet ist und die stromaufwärts eines nicht näher erläuterten Trockners 92 angeordnet ist.
Auch die Schleuse 90 weist vier Rohre 26 aus Metallschaum auf, wobei jeweils nur ein Winkelbereich von 180°, der der Folie 12 zugewandt ist, gasdurchlässig ausgebildet ist. Insofern sind die Rohre 26 identisch zu den anhand der Fig. 5 erläuterten Rohren 26 ausgebildet. Durch die Rohre 26 wird Stickstoff als Schleusengas in Richtung auf die Folie 12 gefördert. Zwischen den beiden oberhalb der Folie 12 angeordneten Rohren 26 ist eine Metallschaumplatte 94 angeordnet und zwischen den unterhalb der Folie 12 angeordneten Rohren 26 ist ebenfalls eine Metallschaumplatte 96 angeordnet. Die Metallschaumplatten 94, 96 sind gasdurchlässig. Oberhalb der Metallschaumplatte 94 bzw. unterhalb der Metallschaumplatte 96 wird Gas abgesaugt.
Die Schleuse 90 der Fig. 6 ist gegenüber der Schleuse 60 der Fig. 5 etwas einfacher aufgebaut, da die Doppelhauben 72, 74 durch jeweils eine einwandig ausgebildete Haube 98, 100 ersetzt sind.
Die Darstellung der Fig. 7 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 10, die als Heißgasbehandlungsvorrichtung ausgebildet ist. Die Vorrichtung 1 10 weist einen Behandlungsraum 1 12 auf, in dem insgesamt vier, jeweils aus Metallschaum bestehende Rohre 1 14, 1 16, 1 18 und 120 angeordnet sind. Die Rohre 1 14, 1 16, 1 18 und 120 sind jeweils entweder über ihren gesamten Außenumfang oder nur über den Umschlingungswinkel der zu behandelnden Folie 12 gasdurchlässig ausgebildet. Die zu behandelnde Folie 12 wird mäanderförmig um die Rohre 1 14, 1 16, 1 18 und 120 herumgeführt und wird an jedem Rohr 1 14, 1 16, 1 18 und 120 um jeweils etwas mehr als 180° umgelenkt. Die Umlenkung der Folie 12 erfolgt dabei berührungslos, da vom Innenraum der Rohre 1 14, 1 16, 1 18, 120 jeweils Heißgas radial nach außen in Richtung auf die Folie 12 gefördert wird. Durch das Rohr 1 14 wird dabei Heißgas mit einer Temperatur von 150°C in Richtung auf die Folie 12 gefördert, durch das Rohr 1 16 Heißgas mit einer Temperatur von 200°C, durch das Rohr 1 18 Heißgas mit einer Temperatur von 250°C und durch das Rohr 120 Heißgas mit einer Temperatur von 200°C. Die Folie 12 kann dadurch einer abgestuften Temperaturbehandlung unterzogen werden, wobei, wie ausgeführt wurde, die Folie 12 dabei berührungslos durch die Heißgasströme aus den Rohren 1 14, 1 16, 1 18 und 120 durch den Behandlungsraum 1 12 geführt wird. Aus dem Behandlungsraum 1 12 wird über eine Austrittsöffnung 122 Gas abgesaugt. Am Eintritt der Folie 12 in den Behandlungsraum 1 12 und am Austritt der Folie 12 aus dem Behandlungsraum 1 12 ist jeweils eine Schleuse 124 bzw. 126 angeordnet. Der Aufbau der Schleusen 124, 126 ist vergleichbar zu den bereits erläuterten Schleusen 60, 90 gemäß Fig. 5 und Fig. 6 und wird nicht erneut beschrieben.
Die Darstellung der Fig. 8 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 130 gemäß der Erfindung, die zur Behandlung des nicht dargestellten bahnförmigen Materials mit Behandlungsflüssigkeit vorgesehen ist. Die Vorrichtung 130 weist zahlreiche Rohre 132 auf, durch die jeweils Behandlungsflüssigkeit radial nach außen gefördert wird. Die Rohre 132 bestehen jeweils aus offenporigem Metallschaum, so dass die Behandlungsflüssigkeit sehr gleichmäßig radial nach außen über den Außenumfang der Rohre 132 ausgegeben wird. Ein zu behandelndes bahnförmiges Material, das in Fig. 8 nicht dargestellt wird, wird in geeigneter Weise zwischen die Rohre 132 eingefädelt und dann werden die Rohre 132 innerhalb eines Behandlungstanks 134 angeordnet. Behandlungsflüssigkeit strömt dann radial nach außen durch die Wände der Rohre 132 und führt dadurch das zu behandelnde bahnförmige Material berührungslos und mäanderförmig durch den Behandlungstank 134. Das bahnförmige Material kann dadurch kontinuierlich durch den Behandlungstank 134 hindurchgefördert werden und wird gleichmäßig von beiden Seiten her mit der Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt. Die Porosität sowie die Porengröße der aus Metallschaum bestehenden Rohre 132 wird dabei auf die Viskosität beziehungsweise auf die Partikelgröße der Behandlungsflüssigkeit abgestellt, so dass die gewünschten Strömungsverhältnisse erzielt werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Behandeln von flächigem Material, insbesondere Platten, Film oder Folie, wobei die Vorrichtung wenigstens einen quer zur Längsrichtung des flächigen Materials angeordneten leistenförmigen oder stabförmigen Streifen aufweist, wobei das flächige Material an dem Streifen in Längsrichtung vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen wenigstens über einen Teil seiner Außenfläche, der dem flächigen Material zugewandt ist, aus porösem, für Fluid durchlässigen Metallschaum besteht und dass Mittel zum Fördern eines Behandlungsfluids durch den Metallschaum in Richtung auf das flächige Material vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen als Rohr ausgebildet ist, wobei das Rohr wenigstens über einen Teil seines Außenumfangs aus dem Metallschaum besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr vollständig aus Metallschaum besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Außenumfangs des Rohres gasundurchlässig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschaum ein Edelstahlmetallschaum ist, insbesondere aus einem Chrom-Nickel-Edelstahl.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschaum zwischen 45 Prozent und 80 Prozent Nickel und zwischen 15 Prozent und 45 Prozent Chrom aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschaum Kohlenstoff, Kupfer, Eisen, Molybdän, Mangan, Phosphor und/oder Zink aufweist, jeweils mit einem Prozentsatz von weniger als 1 Prozent.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschaum eine Porosität von 90 Prozent oder mehr aufweist.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallschaum ein mittlere Porengröße im Bereich zwischen 0,3mm und 2,5mm aufweist.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Schleuse ausgebildet ist.
1 1 . Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Behandlungsraum vorgesehen ist, wobei der wenigstens eine Streifen in dem Behandlungsraum angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Fördern eines Behandlungsfluids zum Fördern von Kaltgas oder Heißgas ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen als Rohr ausgebildet ist und wenigstens über 180 Winkelgrad seines Außenumfangs aus Metallschaum besteht.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Material bahnförmig ausgebildet ist und entlang dem Außenumfang des Streifens umgelenkt wird und seine Richtung ändert.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass mehrere Streifen im Abstand angeordnet sind, wobei das flächige Materi al zwischen den Streifen durchgeführt wird.
16. Verfahren zum Behandeln von flächigem Material, insbesondere Platten, Film oder Folie, mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Vorbeibewegen eines zu behandelnden flächigen Materials an wenigstens einem quer zur Längsrichtung des flächigen Materials angeordneten leistenförmi- gen oder stabformigen Streifen, wobei der Streifen wenigstens über einen Teil seines Außenumfangs, der dem bahnförmigen Material zugewandt ist, aus porösem, gasdurchlässigen Metallschaum besteht und Fördern eines Behandlungsfluids durch den Metallschaum in Richtung auf das flächige Material.
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