Verfahren zum gleichmässigen Beschichten von Warenbahnen

Abstract

 Bei der Teppichrückenbeschichtung mit Primer und verschäumter Latex treten aufgrund ungleicher Flottenaufnahme im Verlauf der beiden separat geführten Applikationsstufen dann als eine Folge davon Schwierigkeiten bei der sich anschließenden Endvulkanisation auf, was sich in Form von Geruchsbelästigung bemerkbar macht. Durch Messen (3) der Flottenaufnahme nach dem Primer-Auftrag und abermaligem Messen (6) nach dem Latex-Auftrag und Vergleich der Meßwerte in einem Rechner (4), sowie Geschwindigkeitssteuerung bei Abweichungen vom Sollwert, wird erfindungsgemäß eine gleichmäßige Qualität der Beschichtung erzielt, und es lassen sich auch die zuvor erwähnten Umweltprobleme beheben.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen, gleichmäßigen Auftragen von wasserhaltigen Beschichtungsmassen, bestehend aus Primer und Schäumen von Natur- oder/und Syntheselatex, auf textile oder andersartig aufgebaute, flexible Warenbahnen, vorzugsweise von Rückenappreturen auf Teppiche, wobei deren Feuchtegehalt in Längs- und Querrichtung zum Warenlauf entsprechend dem Prinzip der Mikrowellenabsorption durch eine apparative Anordnung aus mehr als einer Meßstrecke über die Bahnlänge und bei Bedarf über die Bahnbreite stetig sowie berührungslos gemessen wird, samt abschliessender Vulkanisation der Beschichtungskomponenten auf dem Trägermaterial.

[0002] Neben der Farbgebung und Verfestigung des lose eingenadelten Schlingenflors im Falle von Tuftingware schließt die Teppichveredlung vor allem Arbeitsgänge ein, die den vielfältigen Verbraucheransprüchen wie u.a. in Zielrichtung auf die Rutschfestigkeit des Bodenbelages gerecht werden sollen. Dies kann durch eine Beschichtung des Teppichrückens mit Schäumen aus in der Hauptsache KautschukLatex-Mischungen oder Kunststoffen geschehen.

[0003] Bei der Teppich-Latex-Beschichtung wird herkömmlicherweise so vorgegangen, daß mit Hilfe eines Auftragswerkes, zum Beispiel einer Pflatschwalze, auf dem unter Kontakt vorbeigeführten Trägermaterial zunächst ein Primer aufgetragen und in einem anschließenden Vortrockner auf der Warenbahn angetrocknet wird, wobei sich dort eine gut haftende Schicht bildet, die den vermittelnden Haftgrund zwischen dem Teppich und der eigentlichen, später aufgetragenen Latex-Schicht ergibt. Die Problematik dieser Arbeitstechnik besteht insbesondere darin, daß zum einen die Menge des Primer-Auftrages von der Warengeschwindigkeit und zum anderen von der unterschiedlichen Aufnahmefähigkeit der Teppichrückenstruktur für das flüssige Grundierungsmittel abhängig ist. Es ist daher schwierig, das Behandlungsgut im Vortrockner auf eine konstante Restfeuchtigkeit des Vorstriches zu trocknen.

[0004] Der vorgängig grundierte Teppich läuft nun als Folge solcher Mängel mit über seine Länge und Breite mehr oder weniger starken Schwankungen in der Restfeuchte nach Verlassen des Vortrockners in das in Fortbewegungsrichtung der Warenbahn nachgeschaltete Schaumauftragswerk ein. Die eigentliche Behandlung mit Latex-Schaum beginnt hier zum Beispiel über eine Schaumrakel. Ziel dieses Arbeitsganges ist es, am Ausgang des folgenden Vulkanisiertrockners eine gleichmäßig dicke Beschichtung zu erhalten, die durchgängig voll ausvulkanisiert ist.

[0005] Aufgrund von ungleicher Flottenaufnahme in der Vorgrundierungsstufe treten nämlich im Zuge der Endvulkanisation dann Unregelmäßigkeiten auf, welche sich unangenehm bemerkbar machen. Unvollständig ausvulkanisierte Ware kann aus diesem Anlaß jahrelange Geruchsbelästigungen mit sich einstellenden Gesundheitsschäden für die damit in Kontakt kommenden Personen nach sich ziehen.

[0006] Ungleichmäßige, dicke Beschichtungen wiederum führen darüber hinaus unweigerlich zu Qualitätsminderungen der in dieser Weise behandelten Warenbahn.

[0007] Es wurde somit in Fachkreisen nach einer Methode gesucht, wie man den geschilderten Verfahrensablauf aus den beiden, getrennt durchzuführenden Applikationsstufen steuerungstechnisch reproduzierbar gestalten kann, um die zuvor erwähnten nachteiligen Einflüsse auf die Umgebung bzw. auch Qualität der Beschichtung zu beheben.

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, ein Verfahren zur gleichmäßigen Beschichtung von vorzugsweise Teppichwaren zu entwickeln, dessen Durchführung einwandfrei funktioniert und welches gleichzeitig eine sichere Ausvulkanisierung der Beschichtungsmasse gewährleistet.

[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nunmehr dadurch gelöst, daß man im Anschluß an den in erster Hand aufgetragenen Primer sowie (gegebenenfalls) nachfolgendem Antrocknen desselben den Restgehalt an der Auftragsfeuchte auf der laufenden Warenbahn durch Absolutmessung bestimmt und sodann nach der in zweiter Hand unter Überlappung vorgenommenen Beschichtung der Ware mit dem Latex-Schaum die hierbei zusätzlich aufgebrachte Feuchte auf Basis einer auf gleiche Art durchgeführten Differenzmessung erfaßt, daß man aus den registrierten Meßgrößen beider Messungen die an den korrespondierenden Stellen auf der Warenbahn letztlich vorhandene Gesamtfeuchte fortlaufend summarisch ermittelt, dieses rechnerische Ergebnis mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und bei gefundenen Abweichungen davon jeweils zu ausgleichenden Maßnahmen im Sinne einer Herbeiführung der gegenseitigen Übereinstimmung der beiden Applikationsschritte bzw. deren Parameter benutzt, bevor das Behandlungsgut der Vulkanisation zugeführt wird.

[0010] Die gestaltende Idee der vorliegenden Erfindung beruht auf der Grundlage einer wirksamen Steuerung, in erster Linie automatischen Regelung, der jeweiligen Flottenaufnahme im Zuge der beiden Applikationsstufen für den Beschichtungsvorgang von durch eine apparative Vorrichtung kontinuierlich geführten textilen Flächengebilden als angenähert proportionales Maß für die Gleichmäßigkeit der zu applizierenden Mengen an den wasserhaltigen Beschichtungskomponenten. Die durch Messung des Feuchtigkeitsgehaltes auf der (von der Vorgrundierung her ankommenden sowie danach teilweise getrockneten) Gewebebahn an den zwei exponierten Stellen vor und nach der Beschäumungsoperation ermittelten Meßdaten werden unter Zuhilfenahme elektrischer Mittel zum Schließen von Steuerstromkreisen für die Änderung der bei der Beschichtung den Flottenauftrag beeinflussenden Größen im Rahmen der maschinell bedingten Erfordernisse verwendet. Die Einstellung gleichbleibenden Feuchtigkeitsgrades und der daraus resultierenden Flottenaufnahme kann bei konstant angesehenem Warengewicht je Flächeneinheit sowie deren Aufnahmefähigkeit für die aus dem Behandlungsmittel stammende Feuchtigkeit dadurch geschehen, daß bei konstanter Warengeschwindigkeit die Leistung der Heizfelder des Trocknungsaggregates durch Veränderung der Energiezufuhr variiert oder bei konstanter Heizleistung die Verweilzeit der Ware in der Trocknungszone, die deren Durchlaufgeschwindigkeit umgekehrt proportional ist, verändert wird. Ebenso läßt sich unter Berücksichtigung der vorgegebenen Auftragsmenge im Falle von Abweichungen bezüglich der angestrebten Effekte eine gewisse Einflußnahme durch auf den betreffenden Zeitraum begrenzte ausgleichende Maßnahmen bei der Dosierung des Behandlungsmittels erreichen. Die hier angewandte erfinderische Technik erlaubt es, einen vorausbestimmten Gesamtfeuchtigkeitsgehalt am Ende des Applikationsprozesses beim Einbringen des beschichteten Textilgutes in den Vulkanisierraum sicherzustellen, was allein dann zu guten und reproduzierbaren Resultaten führt.

[0011] Eine geeignete apparative Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Einschluß der Regeltechnik besteht im wesentlichen aus im Sinne der Warenfortbewegungsrichtung in bestimmter Reihenfolge aufgebauten Applikationsorganen von unterschiedlichem Mechanismus für die zusammengehörigen, jedoch separat gehaltenen Auftragsoperationen von zuerst Primer und nachher Latex-Schaum samt dazwischengeschaltetem Durchlauftrockner sowie endständigem Vulkanisierungstunnel zur Fertigstellung der Beschichtung, kombiniert mit einer Feuchte-Meß- und Regelanlage ausgestattet mit zwei Meßstrecken, von denen sich die erste davon im Anschluß an den Durchlauftrockner vor dem Auftragsorgan für den Schaum befindet und die zweite Meßstrecke dahinter angeordnet ist zur Überwachung der Bahnfeuchtigkeit am Eingang zum Vulkanisiertrockner. Jede dieser beiden Meßstrecken steht über einen Signalweg mit einem gemeinsamen Stellglied zum Verändern der zuvor erwähnten Verfahrensvariablen in Wirkungsverbindung.

[0012] Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß verwendete apparative Anordnung ist in der weiter unten angegebenen Zeichnung im Querschnitt schematisch abgebildet. Die dabei benutzten Bezugszeichen sind mit den im Text für denselben Zweck gebrauchten Buchstaben bzw. Ziffern identisch und haben folgende Bedeutung:

V = Warenbahn, vorzugsweise Teppich

D = Docke

M = Motor

P = Schaumpumpe

1 ± Auftragswerk für Primer (illustriert als Pflatschwalze mit Flottentrog)

2 = Vortrockner/Durchlauftrockner

3 = erste Meßstrecke für Mikrowellen-Feuchtmessung

4 = Rechner

5 = Auftragswerk für Latex-Schaum (illustriert als Schlitzdüse)

6 = zweite Meßstrecke für Mikrowellen-Feuchtmessung

7 = Steuerungsorgan für Warenbahngeschwindigkeit, Auftragsmenge und/oder Heizleistung

8 = Vulkanisiertrockner (in Warenlaufrichtung unterteilt in vorgängigen Abschnitt zum Trocknen und anschließenden Abschnitt zum Ausvulkanisieren)

9 = Wendewalze zum Umlenken der Warenbahn

a = Speicher zur Meßwertregistrierung aus 3)

b = Speicher zur Meßwertregistrierung aus 6)

c = Sollwertgeber

[0013] Diese schematische Darstellung einer solchen Anlage soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutern, ohne es jedoch in irgendeiner Beziehung darauf einzuschränken.

[0014] Das Funktionsprinzip des laut Abbildung gezeigten Typs einer apparativen Vorrichtung mit geschlossenem Wirkungsablauf geht im Falle der Beschichtung eines Teppichrückens davon aus, daß man auf der von der Docke D kontinuierlich abgezogenen Warenbahn W in Fortbewegungsrichtung derselben - nach dem Primer-Auftrag durch das Auftragswerk 1, darauf folgender Umlenkung über die Wendewalze 9 sowie im Anschluß an die Passage durch den Vortrockner 2 - nunmehr die von der Grundierung des Primers her noch vorhandene Feuchtigkeit (Regelgröße) mit Hilfe der aus diesem Anlaß sich einstellenden Mikrowellenabsorption an einer auf dieses Phänomen ansprechenden ersten Meßstrecke 3 mißt und gegebenenfalls die hierbei ermittelten Größen durch geeignete Instrumente anzeigt, welche z.B. für Maßnahmen einer nicht auf ein bestimmtes Programm orientierten ausgleichenden Steuerung zur Verfügung stehen können. Die auf diese Weise gemessenen Werte der Regelgröße werden dank weitgehend trägheitsarmer Übertragungstechnik praktisch im selben Augenblick einerseits mittels eines Speichers a registriert und andererseits einem in den Regelkreis geschalteten Rechner 4 eingegeben. An einer später angeordneten Stelle des Warentransportweges wird alsdann durch Betätigung von Auftragswerk 5 der Latex-Schaumauftrag auf dem Textilgut vorgenommen, und unmittelbar dahinter findet vermöge einer zweiten Meßstelle 6 wiederum auf Basis der Mikrowellenabsorption die Messung der aufgrund der Auftragsmenge an Schaum eingeschleppten zusätzlichen Feuchtigkeit statt. Dieser weitere Meßwert (Regelgröße) unter den als Folge des Verfahrensablaufes inzwischen veränderten Verhältnissen wird, wiewohl aus demselben Behuf wie vorhin eventuell auch angezeigt, diesmal allerdings auf einem anderen Speicher b registriert und gelangt dann aber dennoch in den schon zuvor erwähnten gemeinsamen Rechner 4. Der Gesamtfeuchteauftrag, der sich aus den beiden aufeinander abgestimmten Behandlungsschritten ergibt, entspricht somit der Summe der vom Speicher a und dem Speicher b erfaßten und gesammelten Meßwerte, welche im Rechner 4 gebildet, gewünschtenfalls angezeigt und aufgezeichnet werden. Das hier letzten Endes zustandekommende rechnerische Ergebnis steht dort auf Abruf zum Vergleich mit der vom Sollwertgeber c als Leitfaden verkündeten Führungsgröße bereit und wird im Falle von automatisiertem Verfahrensablauf zur diesbezüglichen Abstimmung der in-vitro-Prozeßvariablen dem Regler 7 zugeleitet.

[0015] Aufgrund der Kenntnis des vom Speicher b registrierten Meßwertes (Regelgröße) ist man bei Abweichungen vom vorgegebenen Führungswert in der Lage, als eine Stellgröße die Schaumauftragsmenge/Schichtdicke durch das Auftragswerk 5 auf direktem Weg leicht zu steuern, was sich beispielsweise mit der Hand besorgen läßt, oder diese Stellgröße (Beschichtung) ist vorteilhaft über einen entsprechenden (per Signalweg mit dem Rechner 4 verbundenen) in den dafür vorgesehenen Regelkreis eingebauten Regler 7 mit Sollwertvorgabe c automatisch auf dem gewünschten Sollwert zu halten.

[0016] Das vom Rechner 4 gelieferte Resultat der Summenbildung für die beiden Teilfeuchten aus Primer- und Schaumauftrag stellt somit ein Maß für die Gesamtfeuchte dar, die im Vulkanisiertrockner 8 vor dem einsetzenden Vulkanisierungsprozeß bekannt sein und berücksichtigt werden muß. Hohe Gesamtfeuchte bedeutet, daß das Substrat eine längere Verweilzeit zum Trocknen benötigt als dies bei einer geringeren Gesamtfeuchte der Fall wäre. Mit diesem durch Addition ermittelten Wert der Gesamtfeuchte läßt sich als eine weitere Stellgröße auch die Geschwindigkeit des gesamten Verfahrensablaufes (Beschleunigung oder Verzögerung der Maschinengeschwindigkeit) z.B. durch manuelle Steuerung beeinflussen oder unter Einbeziehung eines entsprechenden Reglers 7 die Geschwindigkeit des Durchlaufes durch den Vulkanisiertrockner 8 automatisch regeln.

[0017] Im Rahmen der erfindungsgemäß eingesetzten apparativen Anordnung bestehen die zur Feuchtemessung benutzten Mikrowellen-Meßstrecken jeweils aus mindestens einer Meßstelle, aufgebaut aus einem Paar von gegenüberliegenden Meßköpfen (Sender und Empfänger), zwischen denen die Warenbahn W durchläuft. Die Anlage arbeitet in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit zwei derartiger Meßstrecken von gleicher Ausstattung, nämlich einmal vor (in Meßort 3) und einmal hinter (in Meßort 6) dem Schaumauftragswerk 5, wobei das Mikrowellen-Meßsystem so geschaltet ist, daß die zweite Mikrowellen-Meßstrecke 6 nur die Differenzfeuchte zur ersten Meßstrecke 3 wahrnimmt. Diese Differenzfeuchte ist damit ausschließlich die Feuchte, die der Schaumauftrag nach dem Schaumauftragswerk 5 enthält.

[0018] Ist die Verteilung des Schaumes über die Breite der Warenbahn interessant, so kann die Anlage je Meßstrecke leicht auf vier Meßstellen nebeneinander quer zur Fortbewegungsrichtung der Warenbahn erweitert werden, wobei dann erfindungsgemäß jeweils eine solche Meßstrecke vor dem Schaumauftragswerk 5 und eine weitere Meßstrecke derselben Art hinter dem Schaumauftragswerk 5 angeordnet wird. Mit der so modifizierten maschinellen Einrichtung ist die Steuerung der Verteilung des Latex-Schaumes über die Breite der Warenbahn leicht möglich und bei Vorhandensein eines entsprechenden Reglers für eine automatische Regelung einer solchen gleichmäßigen Verteilung einsetzbar.

[0019] Als ein Prototyp einer Anlage zur Feuchtemessung auf laufenden Warenbahnen, welche zur Ausübung der erfindungsgemäßen Kontrollfunktionen in Laufrichtung und über die Warenbreite in der Lage ist, hat sich eine Vorrichtung gemäß DE-GM 76 38 683 bewährt, worin auch die maschinentechnischen Einzelheiten beschrieben sind.

Ansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen, gleichmäßigen Auftragen von wasserhaltigen Beschichtungsmassen, bestehend aus Primer und Schäumen von Natur- oder/und Syntheselatex, auf textile oder andersartig aufgebaute, flexible Warenbahnen, wobei deren Feuchtegehalt in Längs- und Querrichtung zum Warenlauf entsprechend dem Prinzip der Mikrowellenabsorption durch eine apparative Anordnung aus mehr als einer Meßstrecke über die Bahnlänge und bei Bedarf über die Bahnbreite stetig sowie berührungslos gemessen wird, samt abschließender Vulkanisation der Beschichtungskomponenten auf dem Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an den in erster Hand aufgetragenen Primer sowie (gegebenenfalls) nachfolgendem Antrocknen desselben den Restgehalt an der Auftragsfeuchte auf der laufenden Warenbahn durch Absolutmessung bestimmt und sodann nach der in zweiter Hand unter Überlappung vorgenommenen Beschichtung der Ware mit dem Latex-Schaum die hierbei zusätzlich aufgebrachte Feuchte auf Basis einer auf gleiche Art durchgeführten Differenzmessung erfaßt, daß man aus den registrierten Meßgrößen beider Messungen die an den korrespondierenden Stellen auf der Warenbahn letztlich vorhandene Gesamtfeuchte fortlaufend summarisch ermittelt, dieses rechnerische Ergebnis mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und bei gefundenen Abweichungen davon jeweils zu ausgleichenden Maßnahmen im Sinne einer Herbeiführung der gegenseitigen Übereinstimmung der beiden Applikationsschritte bzw. deren Parameter benutzt, bevor das Behandlungsgut der Vulkanisation zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die ermittelten Meßgrößen zur manuellen Steuerung der Beschichtung verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die ermittelten Meßgrößen zur automatischen Regelung der Schichtdicke verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei konstant gehaltener Hitzeeinwirkung die ermittelten Meßgrößen zur Steuerung der Maschinengeschwindigkeit verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Vorliegen von mehreren, quer zur Laufrichtung der Warenbahn nebeneinander über die ganze Bahnbreite ermittelten Meßgrößen diese zur Steuerung bzw. Regelung der Beschichtung über die Breite der Warenbahn verwendet.

Zeichnung