DK142674B - Apparat til kontinuerlig påføring af et lag af et flydedygtigt materiale på en fremført materialebane. - Google Patents

Description

'Vi: (11) FREMLÆ66ELSESSKRIFT 142674 DANMARK ^η*· ^·3 ® c 3/t2 // b 05 c 11/02 «(21) Ansøgning nr. 5552/77 (22) Indleveret den 22. jul. 1977 (24) Løbedag 22. Jul. 1977 (44) Ansøgningen fremlagt og . . ofln fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 15 · aec · ^

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET <30> Priontet be3æret fra den (71) HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT, Frankfurt/Main, Postfach 800320, DE.

(72) Opfinder: Peter Dinter, Am Wiesenberg, 6229 Hallgarten, DE: Andreas Kolbe, Am HohensTeln 8, 6202 Wiesbaden, DE: Reinhold Guckes, Pfalz« strasse 18, 6209 Hohensteln, DE.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard._ (54) Apparat til kontinuerlig påføring af et lag af et flydedygtigt raateria«= le på en fremført materialebane.

Opfindelsen angår et apparat af den i krav l’s indledning angivne art til forsyning af bevægede materialebaner, f.eks. papir- eller metalbaner eller fortrinsvis foliebaner af plast eller celleglas med et dæklag af dispersioner, emulsioner, opløsninger eller smeltede klæbemidler.

I papir- og folieforædlingsindustrien har et stort antal forskellige teknologier til påføring af dæklag på kontinuerligt fremførte materialebaner vundet indpas. Pra de tyske offentliggørelsesskrifter nr. 15 77 647 og 20 34 004 kendes f.eks. en såkaldt rullerakelpåføring. Ved denne metode påføres der ved 2 142674 hjælp af en i hanens fremføringsretning eller mod denne roterende og delvis i et med påføringsmateriale fyldt trug neddyppet vippevalse på materialehanen, f.eks. papir-, folie- eller metalbanen, påføringsmateriale i overskud. Den nødvendige dosering ned til den ønskede påføringsvægt tilvejebringes umiddelbart efter materialets påføring -i overskud ved hjælp af en rullerakel, som oftest en roterende, glat rakelstang eller en med tråde i forskellig lagtykkelse beviklet stang. En rakelstang af sidstnævnte type er kendt i teknikken under den engelske betegnelse "wirebar" Påføringsapparater af den i nævnte tyske offentliggørelsesskrift 15 77 647 beskrevne type med frit lejrede stænger, hvis diameter er af størrelsesordenen 40 mm, har imidlertid visse ulemper, fortrinsvis af forarbejdningsteknisk art. Ved sådanne kendte apparater er f.eks. rakelstangen udsat for tilsmudsning med vedhængende, udtørret påføringsmiddel, hvorved kvaliteten af det ved midlets påføring tilstræbte dæklag forringes på grund af striber og uønskede strukturer.

Den omtalte kendte teknik har man videreudviklet ved tilvejebringelse af påføringsapparater som beskrevet i tysk offentliggørelsesskrift nr. 23 07 404. Disse forbedrede apparater er kendetegnet ved en stærkt reduceret rakelstangdiameter og ved, at rakelstangen er lejret i en stangen i dennes samlede længde understøttende og til dels omsluttende rakelseng, samt ved organer til renholdelse af den roterende stang, f.eks. afstrygekanter og noter til skylning af stangoverfladen.

Til trods for disse ubestridelige forbedringer har de sidstnævnte apparater imidlertid stadig væsentlige mangler, der er til hinder for apparaternes universelle anvendelse. En af disse mangler er bibeholdelse af de konventionelle roterende påføringsorganer i form af dyk-, overførings- og/eller påførings-valser, der er særlig uhensigtsmæssige, når der med stor hastighed skal påføres over for ydre indvirkninger følsomme lagpåføringssubstanser, f.eks. over for forskydningskræfter følsomme polyvinyliden-dispersioner, der tilmed er tilbøjelige til at danne koagulat og skum. Når den materialebane, på hvilken der skal på 3 142674 føres dæklag, fremføres med en ønsket hastighed på 300 til 400 m/min, skal den af maskinfabrikanterne på traditionel vis stort dimensionerede påføringsvalse med en diameter på 200 mm og mere jo ligeledes roteres med et stort omløbstal, for at den flydende dæklagsubstans kan påføres i den nødvendige overskudsmængde. Denne store omløbshastighed for påføringsvalsens vedkommende medfører imidlertid skumbjerge i påføringstruget samt som resultat heraf et blæret påføringslag af ringe kvalitet.

Man har søgt at modvirke dette ved reduktion af påføringsvalsediameteren, men har herved ikke kunnet afhjælpe mangelen, fordi små valser med deres mindre kontaktflade skal roteres tilsvarende hurtigere, når materialet skal påføres i den ønskede vægt pr. overfladeareal.

Også en modificering af valseoverfladen ved noter eller et raster, ! hvorved påføringsraten skal øges, medfører ikke den nødvendige reduktion af påføringsvalsens omløbstal.

For at komme uden om de i det foregående omtalte problemer har man i de fleste tilfælde valgt en nødløsning bestående i, at det flydedygtige materiale, der skal påføres, til stadighed ompumpes. Denne foranstaltning har, selv når den effektueres relativt skånsomt ved hjælp af passende transportaggregater såsom membranpumper, uden tvivl en skadelig indvirkning på den substans, der skal påføres materialebanen.

Foruden de omtalte ulemper med henblik på påføringsmetoden har de egentlige rullerakelsystemer teknisk-apparative mangler, blandt disse den foretrukne anvendelse af rakelsenge af plast såsom polyethylen, polypropylen, polyamid, polytetrafluorethylen eller kautsjuklignende stoffer, der alle er udsat for et intensivt slid. Rakelsengprofilerne har således kun begrænset holdbarhed og formes i særskilte produktionsarbejdsoperationer, idet de enten ekstruderes eller støbes som profil eller arbejdes ud af massive emner ved mekanisk bearbejdning såsom fræsning, høv-ling eller boring. Det er indlysende, at sådanne fremstillingsmetoder er bekostelige og uøkonomiske i betragtning af, at de udtjente rakeler skal kasseres, idet herved tilmed de løbende 4 142674 samlede driftsomkostninger ved påføringen øges og man ikke kan undgå stilstandsperioder.

I ikke få tilfælde er en temperering, d.v.s. en køling eller opvarmning af substansen, der skal påføres, og af selve påførings-apparatet nødvendig. Rakelsenge af plast har en dårlig varmeled-ningsevne og er i denne situation til hinder for, at der kan indstilles optimale driftstemperaturer, hvilket er en yderligere mangel ved de konventionelle påføringssystemer.

En anden mangel ved den kendte teknik er skyllekredsløbene til renholdelse af rakelstrængeme. Da erfaringen har vist, at disse kendte systemer ikke kan gøres helt tætte, vil der altid være risiko for, at skyllemediet kommer i berøring med den substans, der skal påføres. Ved anvendelse af f.eks. polyvinyliden som påføringsmiddel, kan dette materiales kontakt med f.eks. skyllevand medføre udfældning af dispersionen. Lignende skader kan heller ikke udelukkes ved anvendelse af reaktionsdygtige klæbemidler eller opløsninger. Det herved dannede koagulatslam tilstopper dels skyllekanaleme og kan dels endog via den roterende rakelstang indføres i plastsengen, så at denne bliver ubrugelig.

Opfindelsen har derfor til formål at tilvejebringe et påføringsapparat af. den i krav l’s indledning angivne art, der ikke er behæftet med de i det foregående omtalte mangler og ulemper.

Dette opnås.ved det i krav l's kendetegnende del angivne. Herved undgår man nemlig tilsmudsning af rakelstængerne med på disse aflejret, udtørret påføringsmateriale, hvorved kvaliteten af det ved materialets påføring på banen tilvejebragte dæklag ville blive forringet ved striber og uønskede strukturer i dæklaget. Desuden undgås i tilfælde af stor påføringshastighed skumdannelse og dermed skadelig blæredannelse i det påførte dæklag. Det er ved påføringsapparatet ifølge opfindelsen ikke længere nødvendigt at ompumpe påføringsmateriale, og der kræves ikke noget skyllemedie-kredsløb med risiko for, at påføringsmaterialet forurenes med skyllemiddel.

Ved det i krav 2 angivne opnås, at rakelstængerne med sikkerhed hindres i at springe ud af deres styr, selv ved stor arbejdshastighed, eller ved anvendelse af et meget sejt påføringsmiddel eller stænger med- stor diameter.

5 142674

De i kravene 3-7 kendetegnede rakelstrimler, der fortrinsvis består af et fjedrende materiale, forhindrer hurtig nedslidning af kanalernes kanter ved friktion mod de roterende rakelstænger, hvorved hele apparatets holdbarhed øges. Når rakelstrimleme er nedslidt ned til kanalernes øvre kanter, kan de let udskiftes. Rakelplader-nes fjedrende virkning sikrer desuden en god og ensartet rensning af rakelstængerne.

Ved udførelsesformen ifølge krav 8 fås en særlig god styring af materialepåføringen.

Ved det i krav 9 angivne øges apparatets stabilitet samtidigt med, at et sådant basislegeme giver mulighed for montering af yderligere organer med supplerende funktioner.

Alt efter sammensætningen af den substans, der skal påføres materialebanen, bør hele apparatet eller dele af dette bestå af materialer, der ikke korroderer eller på anden måde angribes af påføringssubstansen. Egnede materialer er især plast eller rustfrit stål. Navnlig truget og rakelstængerne samt rakelpladerne bør være fremstillet af et sådant materiale.

Påføringsapparatet ifølge opfindelsen har især stået sin prøve ved påføring af dæklag på en hurtigt, d.v.s. med en hastighed op til 300 til 400 m/min fremført materialebane. Apparatet ifølge opfindelsen er velegnet til alle materialebaner, der kan forsynes med dæklag, f.eks. baner af papir eller metalfolie eller især baner af plast eller celleglas.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 dels set fra siden og dels i tværsnit viser den enkleste udførelsesform for påføringsapparatet ifølge opfindelsen, fig. 2 set fra siden og i tværsnit en foretrukken udførelses-form for apparatet, og fig. 3 den i fig. 2 viste udførelsesform, set i perspektiv.

6 142674

Fig. 1 visér en materialebane 15, der passerer omkring den nedre del af en nedholdevalse 13 og fra denne skråt opad og hen over rakelstænger 5, der holdes på plads i hver sin kanal 2 og står i direkte forbindelse med et flydende materiale i et påføringstrug 7. Efter den bageste rakelstang, regnet i materialebanens fremføringsretning, findes en tilsvarende nedholdevalse 13, der er placeret på tilsvarende måde i forhold til rakelstængerne 5» så at materialebanen fra den sidste rakelstang 5 passerer skråt nedad og omkring nedholdevalsen 13’s nedre del. Påføringstruget 7 er fyldt helt op til sin øvre topvæg med det flydedygtige materiale, der skal påføres materialebanen.

Den i fig. 2 viste udførelsesform for påføringsapparatet ifølge opfindelsen har et prismatisk basislegeme 1, der til undgåelse af korrosion er fremstillet af rustfrit ædelstål, I basislegemet 1 er udformet to skråtstillede, i tværsnit rektangulære kanaler 2, der således danner en bestemt vinkel med lodret. Kanalerne 2 er skråtstillet til sikring af en eksakt centrering af de pågældende rakelstænger 5 i deres lejring i den pågældende kanal.

.1 kanalerne findes smalle, tynde rakelstrimler 4 af metalplade, som fastholdes i kanalerne 2 ved hjælp af klemlister 3 af stål eller plast. Til forhindring af korrosion og eventuelle katalytiske reaktioner med lagpåføringsmidlet bør også klemlisteme hensigtmæssigt være fremstillet af ædelstålplade. Rakelstrim-lerne 4 har to funktioner, idet de dels støtter den roterende rakelstang 5 i dennes samlede længde og holder den i den ønskede stilling og dels holder rakelstangen fri for faste partikler.

Til opnåelse af en effektiv rensning af rakelstængerne skylles disse desuden udefra, idet selve lagpåføringsmidlet, f.eks. en polyvinyliden-dispersion anvendes som skylle- og fugtemiddel.

Fra påføringstruget 7, der er afgrænset af rakelstængerne 5 og af sideafdækningsplader 6, hvis stilling kan tilpasses den ønskede påføringsbredde, strømmer der påføringsvæske igennem forbindelseskanaler 8 ind i kanalerne 2, i hvilke væsken strømmer aksialt i retning mod to udløbsåbninger ved hver sin kanal ende. Herved fugtes ikke blot rakelstangen samtidigt med, at denne eventuelt tempereres ved hjælp af væsken, men desuden bortskylles ved hjælp af væskestrømmen gennem kanalerne 2 de faste partikler og snavspartikler, der afskrabes fra rakels tængerne ved hjælp af de som afskrabeknive virkende rakelstrimler 4. Påføringsapparatet får 7 Κ2£74 tilført flydende påføringssubstans gennem en boring 9» der udmunder i en i basislegemet 1 udformet trykudligningskanal 10, som strækker sig over basislegemets samlede bredde. Trykudligningskanalen står via en smal slids 11 i forbindelse med påføringstruget 7. I basislegemet findes endvidere kanaler 12 til tilførsel og bortledning af et tempereringsmedium til opvarmning eller køling af hele påføringsapparatet.

Nedholdevalserne 13 kan forskydes op og ned til ændring af den andel af rakelstangperiferien, mod hvilken materialebanen 15 ligger an under passagen hen over rakelstangen, Anlægsvinkel-buen kan selvfølgelig også ændres ved, at hele påføringsappa-ratet kan indstilles i forskellig højde ved hjælp af en i højden indstillelig bærekonsol 14, så at nedholdevalserne 13 kan være stationært monteret.

Fig. 3 viser påføringstrugets dækorganer 6 ved trugets to ender samt en drivmekanisme 16 til rotering af rakelstængerne 5· Det i fig. 2 og 3 viste påføringsapparat arbejder på følgende måde: Påføringssubstansen indføres ved hjælp af et aggregat med regulerbar transportydelse, f.eks. en passende pumpe, eller fra en beholder via tilførselsboringen 9 i irykudlignlngskanalen 10, hvorfra den via slidsen 11 fylder påføringstruget 7. Dækorganerne 6 hindrer væsken i at strømme ud af truget i sideretningen.

Når nedholdevalserne 13 sænkes ned til den på tegningen viste arbejdsstilling, lukkes påføringstruget 7 på alle sider af dækorganerne 6 og af den hen over rakelstængerne 5 passerende materialebane 15, på hvilken der skal påføres et lag af påføringsmateriale fra truget 7. Den påføringssubstans, hvormed materialebanen 15 er blevet fugtet) doseres ned til den ønskede materialemængde ved hjælp af den højre rakelstang 5 i'fig. 2, der i dette øjemed kan roteres i samme retning som den forreste rakelstang eller i modsat retning. Kun en lille del af lagpåføringssubstansen overføres fra truget 7 via kanalerne 8 til kanalerne 2, i hvilke rakelstængerne er lejret. Når denne væske strømmer gennem kanalerne 2, fugtes derved dels rakelstængerne 5» hvorved aflejring af faste partikler eller smudspartikler på rakelstængerne forhindres, og dels skyller lagpåføringsmidlet de af rakelpladerne 4 fra rakelstængerne afskrabede fremmedlegemer ud af kanalerne 2.

8 U267A

Den overskydende mængde påføringsvæske samles op og tilføres igen lagpåføringsprocessen. Lagpåføringssubstansen er absolut fri for blærer og skum, fordi den selv ved maksimal fremføringshastighed ikke ophvirvles af roterende dele i tilførselssystemet.

Ved anvendelse af påføringsapparatet ifølge opfindelsen kan man derfor undvære de ellers nødvendige hjælpeaggregater, f.eks. de ved den kendte polyvinyliden-påføring sædvanligvis anvendte beholdere eller lignende foranstaltninger til fjernelse af skummet.

Selv om den forreste rakelstang 5 praktisk taget ikke har nogen indvirkning på doseringen af den påførte substans, så at man i og for sig kunne erstatte den med en stationær kant, har det dog i praksis vist sig at være nødvendigt, at denne rakelstang ligeledes er frit roterbar. På denne måde forhindres opsamling af snavs og støv hidrørende fra den fremførte materialebane samt ridser.

Rakelstængeme drives hensigtsmæssigt via en reguleringsudveksling, ved hjælp af hvilken rakelstængernes omdrejningsretning kan ændres. Til sikring af en eksakt, rolig gang af rakelstængerne foretrækkes anvendelsen af elastiske forbindelseselementer såsom koblinger, kardan- eller krydsled.

Den véd hjælp af apparatet ifølge opfindelsen opnåelige vægtandel af den påførte substans er foruden af mange andre faktorer også afhængig af størrelsen af de anvendte doseringsstænger. Sædvanlige lagtykkelser henholdsvis lagvægte i størrelsesordenen

O

3 til 6 g/m kan f.eks. opnås ved anvendelse af doseringsrakelstænger med en diameter på mellem 8 og 12 mm. Ønskes tykkere påføringslag med større vægt pr. dækket arealenhed, kræves der hertil stænger med en diameter op til 50 mm.

Den specielle tekniske fordel ved påføringsapparatet ifølge opfindelsen består i den specielle måde, på hvilken dæklagmate-rialet påføres materialebanen uden anvendelse af bevægede overføringselementer såsom valser m.m., og i, at doseringen finder sted umiddelbart efter påføringen. Påføringsapparatet ifølge opfindelsen er derfor velegnet til forarbejdning af særligt problematiske flydende substanser af en hvilken som helst art.

Claims (7)

9 142674

1. Apparat til kontinuerlig påføring af et lag af et flydedygtigt materiale på en fremført materialebane (15), og med et opadtil åbent trug (7), der er lukket ved banens sidekanter, og som indeholder et forråd af det flydende materiale, der skal påføres, samt mindst én rakelstang (5), kendeteg n e t ved, at der såvel før truget (7), regnet i materialebanens fremføringsretning, som efter dette findes en kanal (2) med rektangulært tværsnit, at kanalerne er indbyrdes parallelle og står i forbindelse med truget, at der i hver kanal (2) er anbragt og styret en rakelstang (5), idet kanalernes sidevægge er tilpasset den pågældende rakelstangs radius, og at kanalernes (2) bredde er mindre end rakelstængernes diameter således, at disse rager ud over kanalernes sidevægge.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kanalerne (2) set i tværsnit er skråtstillet i foiiiold til påføringstruget (7).

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at der i kanalerne (2) er indsat rakelstrimler (4) af metalplade, der strækker sig over kanalernes samlede længde og rager 0,1 til 3,0 mm ud fra kanalernes øvre kant.

4. Apparat ifølge krav 1, 2 eller 3» kendetegnet ved, at der på begge sider i hver kanal findes rakelstrimler (4).

5. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at rakelstrimleme (4) har en tykkelse på mellem 0,02 og 0,5 mm.

6. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at rakelstrimlerne (4) består af et fjedrende materiale.

7. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kende-