EP1090864A2 - Behandlungsvorrichtung für Materialbahnen - Google Patents

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EP1090864A2
EP1090864A2 EP00119979A EP00119979A EP1090864A2 EP 1090864 A2 EP1090864 A2 EP 1090864A2 EP 00119979 A EP00119979 A EP 00119979A EP 00119979 A EP00119979 A EP 00119979A EP 1090864 A2 EP1090864 A2 EP 1090864A2
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EP
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treatment
roller
treatment device
chamber
web
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Bernd Möller
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Fluor Technik System GmbH
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Fluor Technik System GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/32—Arrangements for turning or reversing webs

Definitions

  • the invention relates to a treatment device for Material webs in which a treatment chamber has a treatment roller and has two deflecting rollers, which Material web for partially wrapping around the treatment roller redirect.
  • Material webs often have to be closed in a Treatment chamber are treated. That is for example in the case of fluorinators which serve this purpose can, plastic material webs by action make it wettable by fluorine.
  • Another, essential one Use case for such treatment devices the coating of foils, for example by vapor deposition with a metal.
  • DE 42 07 526 C2 As an example of the state of the Technology is referred to DE 42 07 526 C2.
  • This steaming takes place under vacuum inside the treatment chamber.
  • the incoming and outgoing material web sealing through the wall of the treatment chamber be guided so that no air into the treatment chamber can occur. Is it the treatment chamber around a fluorination chamber, it must face the outside be tight so that no fluorine is harmful to the environment can penetrate to the outside.
  • the treatment roller protrudes with part of its outer surface out of the treatment chamber. Therefore it is necessary between the wall of the treatment chamber and the Treatment roller to provide sealant. That prepares Difficulties when the web of material to be treated Thickness fluctuations and are not elastically deformable are.
  • the treatment roller is often also heated and based on the treatment process, that you’re having trouble sealing up.
  • the invention is based on the problem of a treatment device of the type mentioned at the beginning that reliable sealing of the treatment chamber with fluctuations in the thickness of the material web if possible little effort is possible.
  • the treatment roller needs not to be sealed.
  • the treatment roller can therefore free for the task of treating the material web be designed and perform diverse tasks, which are often not or only difficult with the requirement a seal must be agreed.
  • sealing takes place instead of to the treatment roller Deflection rollers out.
  • the deflecting rollers cause them to fluctuate in thickness can dodge, so that they also at non-elastic material webs always with optimal pressure lie against the material web and the sealing surface.
  • the treatment chamber is special compared to its surroundings reliably sealed off when the guide rollers in a prechamber are arranged, which by an intermediate wall is separated from the treatment chamber, and if the partition for each deflecting roller one Breakthrough has which on both sides of the respective Deflection roller by a in the longitudinal direction of the deflection roller running seal is sealed, which the sealing surfaces form.
  • a particularly good seal can be achieved if according to another embodiment, a sealing surface by placing the respective deflection roller on the treatment roller is formed. This can avoid that it is between the web of material and each Sealing surface comes to a sliding friction. If realize the largest possible treatment area then you can of course also use the treatment roller arrange at a considerable distance from the deflection rollers, so the web of material within the treatment chamber runs freely over a correspondingly large area and on the back only in the area of the treatment roller based on this.
  • a treatment gas is to be treated, then reached you get a particularly intense treatment when close to the Infeed side of the material web in the treatment chamber a blowing nozzle directed against the incoming material web is arranged for treatment gas.
  • blowing nozzle for the exclusive supply of the treatment gas is formed via a gas circulation line.
  • a transfer of treatment gas into the environment exclude themselves particularly safely by the fact that in the antechamber near a web entry opening and near one Web outlet opening each arranged a gas suction is.
  • the treatment device according to the invention is particularly advantageous can be used when used for fluorine treatment is formed by material webs.
  • the invention permits various embodiments. To further clarify its basic principle is one of which is shown in the drawing and is shown below described.
  • the drawing shows a vertical section through a Treatment device, which in a housing 1 Treatment chamber 2 and one of these through an intermediate wall 4 divided prechamber 3 has.
  • a treatment roller 5 is rotatably arranged, a material web 6 via a deflection roller 7 is supplied and from which the material web 6 via a further deflection roller 8 expires.
  • These deflecting rollers 7, 8 project in each case with a partial area of their lateral surface the treatment chamber 2 into it.
  • the Partition 4 two openings 9, 10, which of Seals 11, 12, 13, 14 are bordered, respectively Form sealing surfaces 15, 16.
  • the two deflection rollers 7, 8 are each one pneumatic pressure cylinder 17, 18 in the direction of the axis of rotation 23 of the treatment roller 5 movable and in the direction the treatment roller 5 biased. Thereby lie with prestress against the sealing surfaces 15, 16.
  • seals 11, 12, 13, 14 can also be elastic in this way be designed so that the deflection rollers 7, 8 over the material web 6 deflected by them with pretension Support on the treatment roller 5. Then it comes there to form a sealing surface 19 and thus a seal, so the seals 12, 13 their meaning to lose.
  • Another important feature of the invention is one Blow nozzle 20, which on the inlet side of the housing 1st is arranged in the treatment chamber 2 and the treatment gas immediately after the material web 6 has entered blows against the material web 6.
  • a gas suction 21, 22 In the antechamber 3 you can see near the inlet side or outlet side of the material web 6 a gas suction 21, 22, through the possibly reaching the antechamber 3 Treatment gas is sucked off.
  • the gas extraction 21, 22 is set such that in the antechamber 3 there is always low vacuum and therefore constantly Outside air flows into the pre-chamber 3 and a reverse Gas flow is excluded.

Landscapes

  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

Eine Behandlungsvorrichtung für Materialbahnen (6) hat eine Behandlungskammer (2) mit einer Behandlungswalze (5) und eine Vorkammer (3) mit Umlenkwalzen (7, 8). Die Behandlungswalze (5) ist vollständig innerhalb der Behandlungskammer (2) angeordnet. Die Umlenkwalzen (7, 8) ragen mit ihrer Mantelfläche in die Behandlungskammer (2) hinein und liegen mit Vorspannung gegen Dichtflächen (15, 16) an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung für Materialbahnen, bei der eine Behandlungskammer eine Behandlungswalze und zwei Umlenkwalzen aufweist, die die Materialbahn zum teilweisen Umschlingen der Behandlungswalze umlenken.
Materialbahnen müssen oftmals in einer abgeschlossenen Behandlungskammer behandelt werden. Das ist beispielsweise bei Fluorieranlagen der Fall, welche dazu dienen können, Materialbahnen aus Kunststoff durch Einwirkung von Fluor benetzbar zu machen. Ein anderer, wesentlicher Anwendungsfall für solche Behandlungsvorrichtungen ist die Beschichtung von Folien, beispielsweise durch Bedampfen mit einem Metall. Als Beispiel für den Stand der Technik sei auf die DE 42 07 526 C2 verwiesen. Dieses Bedampfen erfolgt unter Vakuum innerhalb der Behandlungskammer. Hierbei muss die einlaufende und auslaufende Materialbahn dichtend durch die Wand der Behandlungskammer geführt werden, damit keine Luft in die Behandlungskammer eintreten kann. Handelt es sich bei der Behandlungskammer um eine Fluorierkammer, dann muss diese nach außen hin dicht sein, damit kein für die Umwelt schädliches Fluor nach außen dringen kann.
Bei den bisher gebräuchlichen Behandlungsvorrichtungen ragt die Behandlungswalze mit einem Teil ihrer Mantelfläche aus der Behandlungskammer heraus. Deshalb ist es notwendig, zwischen der Wand der Behandlungskammer und der Behandlungswalze Dichtmittel vorzusehen. Das bereitet Schwierigkeiten, wenn die zu behandelnden Materialbahnen Dickenschwankungen unterliegen und nicht elastisch verformbar sind. Oftmals ist die Behandlungswalze auch beheizt und aufgrund des Behandlungsverfahrens so gestaltet, dass ihr gegenüber ein Abdichten Schwierigkeiten bereitet.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Behandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass ein zuverlässiges Abdichten der Behandlungskammer auch bei Dickenschwankungen der Materialbahn mit möglichst geringem Aufwand möglich ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Behandlungswalze vollständig innerhalb der Behandlungskammer angeordnet ist und die Umlenkwalzen mit ihrer Mantelfläche in die Behandlungskammer hineinragen und mit Vorspannung gegen Dichtflächen anliegen.
Durch diese Gestaltung braucht zur Behandlungswalze hin nicht abgedichtet zu werden. Die Behandlungswalze kann deshalb frei für die Aufgabe der Behandlung der Materialbahn gestaltet werden und vielfältige Aufgaben erfüllen, die oftmals nicht oder nur schwierig mit dem Erfordernis einer Abdichtung zu vereinbaren sind. Gemäß der Erfindung erfolgt die Abdichtung statt zur Behandlungswalze zu den Umlenkwalzen hin. Da diese außer der Umlenkung der Materialbahn keine weitere Funktion zu erfüllen haben, können sie problemlos so gestaltet sein, dass sie diese beiden Funktionen optimal auszuüben vermögen. Die Vorspannung der Umlenkwalzen führt dazu, dass diese bei Dickenschwankungen ausweichen können, so dass sie auch bei nicht elastischen Materialbahnen stets mit optimaler Andrückkraft gegen die Materialbahn und die Dichtfläche anliegen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umlenkwalzen durch jeweils einen pneumatischen Druckzylinder radial zur Behandlungswalze verfahrbar und gegen die Dichtflächen vorgespannt sind. Bei einer solchen Ausgestaltung kann man die Andrückkraft der jeweiligen Umlenkwalze gegen ihre Dichtflächen optimal einstellen.
Die Behandlungskammer ist gegenüber ihrer Umgebung besonders zuverlässig abgeschottet, wenn die Umlenkwalzen in einer Vorkammer angeordnet sind, welche durch eine Zwischenwand von der Behandlungskammer abgetrennt ist, und wenn die Zwischenwand für jede Umlenkwalze jeweils eine Durchbrechung hat, welche zu beiden Seiten der jeweiligen Umlenkwalze durch eine in Längsrichtung der Umlenkwalze verlaufende Dichtung abgedichtet ist, welche die Dichtflächen bilden.
Eine besonders gute Abdichtung erreicht man, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung jeweils eine Dichtfläche durch Anlage der jeweiligen Umlenkwalze an der Behandlungswalze gebildet ist. Hierdurch kann man vermeiden, dass es zwischen der Materialbahn und der jeweiligen Dichtfläche zu einer gleitenden Reibung kommt. Wenn man einen möglichst großen Behandlungsbereich verwirklichen will, dann kann man natürlich auch die Behandlungswalze mit beträchtlichem Abstand von den Umlenkwalzen anordnen, so dass die Materialbahn innerhalb der Behandlungskammer über einen entsprechend großen Bereich frei verläuft und sich auf ihrer Rückseite nur im Bereich der Behandlungswalze auf dieser abstützt.
Wenn in der Behandlungsvorrichtung die Materialbahn durch ein Behandlungsgas behandelt werden soll, dann erreicht man eine besonders intensive Behandlung, wenn nahe der Einlaufseite der Materialbahn in der Behandlungskammer eine gegen die einlaufende Materialbahn gerichtete Anblasdüse für Behandlungsgas angeordnet ist.
Zur weiteren Optimierung trägt es bei, wenn die Anblasdüse zum ausschließlichen Zuführen des Behandlungsgases über eine Gasumwälzleitung ausgebildet ist.
Eine Anpassung an Behandlungsbahnen aus unterschiedlichen Materialien ist auch dadurch möglich, dass Steuermittel zum Steuern der Temperatur der Behandlungswalze vorgesehen sind.
Einen Übertritt von Behandlungsgas in die Umgebung lässt sich ganz besonders sicher dadurch ausschließen, dass in der Vorkammer nahe einer Bahneinlauföffnung und nahe einer Bahnauslauföffnung jeweils eine Gasabsaugung angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung einsetzbar, wenn sie zur Fluorbehandlung von Materialbahnen ausgebildet ist.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine Behandlungsvorrichtung, welche in einem Gehäuse 1 eine Behandlungskammer 2 und eine von dieser durch eine Zwischenwand 4 abgeteilte Vorkammer 3 hat. In der Behandlungskammer 2 ist eine Behandlungswalze 5 drehbar angeordnet, der eine Materialbahn 6 über eine Umlenkwalze 7 zugeführt wird und von der die Materialbahn 6 über eine weitere Umlenkwalze 8 abläuft. Diese Umlenkwalzen 7, 8 ragen jeweils mit einem Teilbereich ihrer Mantelfläche in die Behandlungskammer 2 hinein. Zu diesem Zweck hat die Zwischenwand 4 zwei Durchbrechungen 9, 10, welche von Dichtungen 11, 12, 13, 14 eingefasst sind, die jeweils Dichtflächen 15, 16 bilden.
Die beiden Umlenkwalzen 7, 8 sind jeweils durch einen pneumatischen Druckzylinder 17, 18 in Richtung der Drehachse 23 der Behandlungswalze 5 verfahrbar und in Richtung der Behandlungswalze 5 vorgespannt. Dadurch liegen sie mit Vorspannung gegen die Dichtflächen 15, 16 an. Die Dichtungen 11, 12, 13, 14 können jedoch auch derart elastisch gestaltet sein, dass die Umlenkwalzen 7, 8 sich über die von ihnen umgelenkte Materialbahn 6 mit Vorspannung auf der Behandlungswalze 5 abstützen. Dann kommt es dort zur Bildung einer Dichtfläche 19 und damit einer Abdichtung, so dass die Dichtungen 12, 13 ihre Bedeutung verlieren.
Ein weiteres, wichtiges Merkmal der Erfindung ist eine Anblasdüse 20, welche an der Einlaufseite des Gehäuses 1 in der Behandlungskammer 2 angeordnet ist und das Behandlungsgas unmittelbar nach dem Einlauf der Materialbahn 6 gegen die Materialbahn 6 bläst.
In der Vorkammer 3 erkennt man jeweils nahe der Einlaufseite bzw. Auslaufseite der Materialbahn 6 eine Gasabsaugung 21, 22, durch die eventuell in die Vorkammer 3 gelangendes Behandlungsgas abgesaugt wird. Die Gasabsaugung 21, 22 ist derart eingestellt, dass in der Vorkammer 3 stets geringer Unterdruck herrscht und deshalb ständig Außenluft in die Vorkammer 3 strömt und eine umgekehrte Gasströmung ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste
1
Gehäuse
2
Behandlungskammer
3
Vorkammer
4
Zwischenwand
5
Behandlungswalze
6
Materialbahn
7
Umlenkwalze
8
Umlenkwalze
9
Durchbrechung
10
Durchbrechung
11
Dichtung
12
Dichtung
13
Dichtung
14
Dichtung
15
Dichtfläche
16
Dichtfläche
17
Druckzylinder
18
Druckzylinder
19
Dichtfläche
20
Anblasdüse
21
Gasabsaugung
22
Gasabsaugung
23
Drehachse

Claims (9)

  1. Behandlungsvorrichtung für Materialbahnen, bei der eine Behandlungskammer eine Behandlungswalze und zwei Umlenkwalzen aufweist, die die Materialbahn zum teilweisen Umschlingen der Behandlungswalze umlenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungswalze (5) vollständig innerhalb der Behandlungskammer (2) angeordnet ist und die Umlenkwalzen (7, 8) mit ihrer Mantelfläche in die Behandlungskammer (2) hineinragen und mit Vorspannung gegen Dichtflächen (15, 16) anliegen.
  2. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwalzen (7, 8) durch jeweils einen pneumatischen Druckzylinder radial zur Behandlungswalze (5) verfahrbar und gegen die Dichtflächen (15, 16) vorgespannt sind.
  3. Behandlungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwalzen (7, 8) in einer Vorkammer (3) angeordnet sind, welche durch eine Zwischenwand (4) von der Behandlungskammer (2) abgetrennt ist, und dass die Zwischenwand (4) für jede Umlenkwalze (7, 8) jeweils eine Durchbrechung (9, 10) hat, welche zu beiden Seiten der jeweiligen Umlenkwalze (7, 8) durch eine in Längsrichtung der Umlenkwalze (7, 8) verlaufende Dichtung (11, 12, 13, 14) abgedichtet ist, welche die Dichtflächen (15, 16) bilden.
  4. Behandlungsvorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Dichtfläche (19) durch Anlage der jeweiligen Umlenkwalze (7, 8) an der Behandlungswalze (5) gebildet ist.
  5. Behandlungsvorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nahe der Einlaufseite der Materialbahn (6) in der Behandlungskammer (2) eine gegen die einlaufende Materialbahn (6) gerichtete Anblasdüse (20) für Behandlungsgas angeordnet ist.
  6. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anblasdüse (20) zum ausschließlichen Zuführen des Behandlungsgases über eine Gasumwälzleitung ausgebildet ist.
  7. Behandlungsvorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Steuermittel zum Steuern der Temperatur der Behandlungswalze (5) vorgesehen sind.
  8. Behandlungsvorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorkammer (3) nahe einer Bahneinlauföffnung und nahe einer Bahnauslauföffnung jeweils eine Gasabsaugung (21, 22) angeordnet ist.
  9. Behandlungsvorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Fluorbehandlung von Materialbahnen (6) ausgebildet ist.
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