Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen von flüssigen, pastösen oder schaumigen Massen auf Materialbahnen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum beidseitigen Auftrag von flüssigen, pastösen und schmaumigen Massen auf Materialbahnen. Um eine Beeinträchtigung der Materialbahn und der Auftragsmassen zu verhindern, ist vorgesehen, daß der Auftrag mittels eines S-Walzenpaares 7,11 unter einem für den Auftrag gerade noch ausreichenden Umschlingungswinkel bei im wesentlichen gerader Materialbahnführung erfolgt. Die beiden Auftragswalzen 7,11 sind möglichst eng beieinander und unmittelbar vor dem Trocknereingang 1 angeordnet. Um einen ungestörten Materialbahneinzug zu ermöglichen, kann wenigstens eine der Auftragswalzen 11 aus der Arbeitsstellung herausgefahren werden.

Beschreibung

[0001] Verfahren und Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen von flüssigen, pastösen oder schaumigen Massen auf Materialbahnen

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum beidseitigen Auftragen von flüssigen, pastösen oder schaumigen Massen auf insbesondere quellfähige Materialbahnen mittels in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneter Auftragswalzen und anschließenden Trocknen in einem Schwebetroekner.

[0003] Das Auftragen von Lösungsmittel enthaltenden Massen auf Materialbahnen, wie Papieren oder Nonwovens, ist nicht unproblematisch, da das Lösungsmittel die Materialbahn in ihrem Verhalten beeinflußt. Je nach Materialart kann es zu Dehnungen. Schrumpfungen und Faltenbildung der Materialbahn kommen, wenn sie über Umlenk- oder Auftragswalzen läuft. Um Faltenbildung zu vermeiden, ist es zwar bekannt, hinter der ersten Auftragswalze Breitstreckwalzen anzuordnen und/oder die Materialbahn durch Zwischentrocknung zu egalisieren. Der Einsatz von Breitstreckwalzen ist aber nur beschränkt möglich. Sofern die Materialbahn infolge einer Durchtränkung mit der aufzutragenden Masse, z.B. einem Harz, klebrig geworden ist, kann der Einsatz von Breitstreckwalzen sogar ausgeschlossen sein.

[0004] Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Verfahren besteht darin, daß den aufzutragenden Massen für beide Materialbahnseiten unterschiedlich lange Einwirkungszeiten bis zum Trocknen zur Verfügung stehen. Qualitätseinbußen sind die Folge.

[0005] Die beschriebenen Nachteile bestehen beispielsweise bei einer bekannten Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen, bei der die Materialbahn über zwei Umlenkwalzen jeweils um 180° umgelenkt und damit S-förmig geführt wird. Zwischen der ersten und zweiten Umlenkwalze wird mittels einer Auftragswalze von unten an die eine Warenbahnseite die aufzutragende Masse angetragen, während auf die andere Materialbahnseite hinter der zweiten Umlenkwalze ebenfalls von unten die aufzutragende Masse angetragen wird. Wegen des langen Weges zwischen den beiden Auftragsstellen und der Umlenkwalze kann es insbesondere bei quellfähigen und porösen Warenbahnen zu den beschriebenen Nachteilen kommen. Darüber hinaus ist es bei derartiger Anordnung der Umlenk- und Auftragswalzen schwierig, die Materialbahn einzuziehen.

[0006] Eine weitere Schwierigkeit bei herkömmlichen Verfahren besteht dann, wenn auf beide Materialbahnseiten verschiedenartige Massen aufgebracht werden sollen. In solchen Fällen besteht die Gefahr, daß sich die Massen miteinander vermischen, wenn die bis zum Trocknen vergehende Zeit zu lang ist.

[0007] Schließlich wird von der Praxis gefordert, daß die aufzutragenden Massen nicht nur gleichmäßig, sondern auch exakt dosiert aufgebracht werden können.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum beidseitigen gleichmäßigen und dosierten Auftragen von flüssigen-, pastösen oder schaumigen Massen auf Materialbahnen zu schaffen, bei dem die Materialbahn durch die Massen in ihrer Qualität nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus soll es möglich sein, die Warenbahn leicht durch das Auftragswerk in den Schwebetrockner einzuziehen.

[0009] Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß das beidseitige Auftragen mit an den Auftragswalzen einstellbarer Schichtdicke der aufzutragenden Masse an räumlich unmittelbar hintereinander liegenden Stellen ohne rückseitige Materialbahnabstützung bei im wesentlichen gerader Bahnführung und einstellbaren Umschlingungswinkel der Auftragswalzen und ohne Einwirkung auf die Materialbahn zwischen den Aufträgen, insbesondere ohne Zwischentrocknung erfolgt. Insbesondere liegen die Auftragsstellen unter Berücksichtigung der Materialbahngeschwindigkeit derart kurz hintereinander, daß die Einwirkungszeit der an der ersten Auftragsstelle auf die Materialbahn aufzutragenden Masse bis zur zweiten Auftragsstelle nicht ausreicht, um die Festigkeit der Materialbahn wesentlich zu vermindern undioder die Materialbahn zu durchtränken.

[0010] Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung, die aus einem Schwebetrockner und in Materialbahnlaufrichtung vor dem Trocknereingang hintereinander angeordneten Auftragswalzen besteht, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalzen als S-Walzenpaar mit je einer Dosiervorrichtung für jede Walze ohne AndrUckwalzen möglichst eng unmittelbar hintereinander und mit einem für den Auftrag der Masse gerade noch ausreichenden derart kleinen Umschlingungswinkel angeordnet sind, daß die Materialbahn im wesentlichen gerade geführt wird und daß wenigstens eine Auftragswalze für einen freien Materialbahneinzug aus der Auftragsposition heraus bewegbar ist. Als Dosiervorrichtung können anstellbare Rakel, Quetschwalzen oder dergleichen dienen.

[0011] Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen des Verfahrens und Merkmalen der Vorrichtung ist gewährleistet, daß nach dem ersten Auftrag und nach dem zweiten Auftrag bis zum Trocknen die Materialbahn.durch die Auftragsmasse nicht in einem solchen Maße beeinflußt wird, daß die Materialbahn sich dehnt und/oder schrumpft und infolgedessen in Falten legt und/oder die auf beiden Seiten aufzutragende Massen sich vermischen. Durch die besondere Anordnung der Auftragswalzen ist die Einwirkungszeit der Massen auf die Materialbahn für eine solche negative Beeinflussung der Qualität und Form der Materialbahn zu kurz. Die Führung der Materialbahn über die beiden als S-Walzenpaar angeordneten Auftragswalzen und die Dosierung der Masse an der Auftragswalze selbst gewährleisten, daß einerseits die Auftragsmasse in dosierter Menge an die beiden Materialbahnseiten ohne Abstützung der Materialbahn auf der der Auftragswalze jeweils gegenüberliegenden Seite angetragen wird und daß andererseits die Auftragszeit selbst und die zeitliche Verzögerung zwischen den beiden Aufträgen und bis zum Beginn der Trocknung vernachässigbar klein ist. Der anstellbare kleine Umschlingungswinkel bei mindestens einer verstellbaren Auftragswalze ermöglicht es nicht nur, die für das Antragen einer bestimmten Menge an Auftragsmasse notwendige Umschlingung einzustellen, sondern auch die beiden Auftragswalzen soweit auseinanderzubewegen, daß ein behinderungsfreier Materialbahneinzug möglich ist.

[0012] Es versteht sich, daß die Auftragswalzen in herkömmlicher Weise ausgestaltet sein können, d.h., als Rasterwalzen ausgebildet sein können, als Tauchwalzen arbeiten können und daß Rakel oder Quetschwalzen zur Dosierung der Schichtdicke an die Walzen anstellbar sein können. Die Walzen können außerdem gleichsinnig mit oder gegensinnig zu der Materialbahnlaufrichtung angetrieben werden.

[0013] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich besonders vorteilhaft dann einsetzen, wenn die Materialbahn zweistufig behandelt werden soll, d.h., wenn in der ersten Stufe eine Materialbahn, wie Papier oder Vlies mit einem Füllmittel, wie Harnstoff getränkt wird und nach Zwischentrocknung auf die derart vorbehandelte Materialbahn die Masse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beidseitig aufgetragen wird.

[0014] Bei herkömmlichen zweistufigen Verfahren wird die Materialbahn nach dem Tränken mit dem Füllstoff (Harnstoff) durch beidseitige Infrarotbestrahlung nur mäßig getrocknet. Der Auftrag in der zweiten Stufe mit einem höherwertigen Material erfolgt ebenfalls durch Tränkung. Zur Dosierung der Auftragsmenge durchläuft die Materialbahn anschließend ein Quetschwalzenpaar, von dem die Materialbahn in einen Schwebetrockner gelangt. Ein solches Verfahren erbringt keine hohe Durchsatzleistung und erlaubt auch nicht eine exakte Dosierung der äußeren Auftragsschichten mit der höherwertigen Masse.

[0015] Mit einer Ausgestaltung der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Diese besteht darin, daß vor dem beidseitigen Auftragen der Masse auf die Materialbahn, insbesondere Papier oder Flies, die Materialbahn mit einer anderen Masse, insbesondere durch Tränkung gefüllt und zwischengetrocknet wird. Vorzugsweise erfolgt die Zwischentrocknung in einem 3chwebetrockner. Vorrichtungsmäßig ist diese Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß den Auftragswalzen in Materialbahnlaufrichtung eine Tränkvorrichtung mit einem Trockner vorgeordnet ist.

[0016] Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen von Massen auf warenbahnen in schematischer Darstellung in Seitenansicht;

Fig. 2 eine Vorrichtung in einer zur Fig. 1 abgewandelten Ausführungsform im Ausschnitt in schematischer Darstellung in Seitenansicht, und

Fig. 3 eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 mit einer vorgeordneten Tränkvorrichtung und Schwebetrockner in schematischer Darstellung in Seitenansicht.

[0017] Von dem als Schlitz ausgebildeten Eingang 1 eines Schwebetrockners 2 sind zwei Auftragswerke 3,4 zum Auftragen von flüssigen, pastösen oder schaumigen Massen auf eine Materialbahn 5 angeordnet, die über eine Umlenkwalze 6 geführt ist.

[0018] Das Auftragswerk 3 besteht aus einer Auftragswalze 7, die als Rasterwalze ausgebildet ist und in die flüssige Masse in einer Schale 8 eintaucht. Gegen die Mantelfläche der Auftragswalze 7 ist eine Rakel 9 mit einem Einstellorgan 10 anstellbar. Die Auftragswalze 7 ist in der Höhe nicht verstellbar und liegt mit ihrem Scheitel in der Führungsebene der Materialbahn 5 durch den Trockner 2.

[0019] Das zweite Auftragswerk 4 besteht ebenfalls aus einer Auftragswalze 11, an deren gerasterte Mantelfläche 11 eine Rakel 12 mit einem Einstellorgan 13 anstellbar ist. Dem von der Mantelfläche der Auftragswalze 11 und die Rakel 12 gebildeten Zwickel 14 wird die Auftragsmasse zugeführt. Die Walze 11 zusammen mit der Rakel 12 und dem Einstellorgan 13 ist in einem Halter 15 gehalten, der durch eine Hubeinrichtung 16 aus der in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung hochfahrbar ist.

[0020] Um die Materialbahn 5 einzuziehen, wird mittels der Hubeinrichtung 16 der Halter 15 hochgefahren, so daß ein genügend großer Freiraum entsteht, durch den die Materialbahn 5 behinderungsfrei eingezogen werden kann. Nach dem Einzug wird der Halter 15 wieder heruntergefahren und in die in der Zeichnung dargestellte Stellung gebracht, in der die beiden Auftragswalzen 7,11 eng beieinander ein S-Walzenpaar bilden. In dieser Arbeitsstellung umschlingt die Materialbahn 5 die jeweilige Auftragswalze nur in einem kleinen Bereich, der wesentlich kleiner als 90° Umschlingungswinkel ist. Bei diesem geringen Umschlingungswinkel, bei dem man noch von im wesentlichen gerader Führung der Materialbahn 5 sprechen kann, läßt sich einerseits die Auftragsmasse ohne Abstützung auf der Rückseite einwandfrei auftragen und andererseits können die Auftragswalzen unmittelbar nebeneinander angeordnet sein, so daß die zeitliche Verzögerung zwischen dem Auftrag auf die eine Materialbahnseite und dem Auftrag auf die andere Materialbahnseite unter Berücksichtigung der Materialbahngeschwindigkeit vernachlässigbar klein ist, jedenfalls so klein, daß das in den Massen enthaltene Lösungsmittel die Materialbahn nicht negativ beinflussen kann.

[0021] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß die erste Auftragswalze 17 nicht als Tauchwalze ausgebildet ist, sondern die aufzutragende Masse in den von dem Mantel der Walze 18 und der anstellbaren Rakel 18 gebildeten Zwickel 19 eingebracht wird.

[0022] Es versteht sich, daß die Laufrichtung der Auftragswalzen 7,11,17 zur Materialbahn gegenläufig (Fig. 1) oder mitlaufend (Fig. 2) sein kann.

[0023] Es versteht sich auch, daß anstelle einer Auftragswalze mit gerasteter Mantelfläche und anstellbarer Rakel eine Auftragswalze mit glatter Mantelfläche und an der Mantelfläche anstellbarer Quetschwalze vorgesehen sein kann, um die aufzutragende Masse zu dosieren.

[0024] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist um eine den Auftragswerken 3 und 4 vorgeordnete Tränkvorrichtung 20 und Schwebetrockner 2 erweitert. Die Tränkvorrichtung besteht aus einem mit Tränkflüssigkeit, z.B. einem Füllstoff (Harnstoff) gefüllten Behälter, einer in die Tränkflüssigkeit eintauchenden Auftragswalze 23, mit der Füllstoff an die Materialbahn 5 angetragen wird, oberhalb der Tränkflüssigkeit angeordnete Umlenkwalzen 24,25 und in der Tränkflüssigkeit angeordnete Umlenkwalzen 27,28, die die Materialbahn 5 durch die Tränkflüssigkeit führen. Die mit der Tränkflüssigkeit gefüllte Materialbahn 5 wird an einer Umlenkwalze 29 in die Horizontale umgelenkt. Die Umlenkwalze 29 kann eine blasluftgespeiste Walze oder ein Luftsattel sein, über die die Materialbahn berührungsfrei geführt wird. Der Schwebetrockner 2 kann die Materialbahn mit höherer Leistung als ein Infrarotstrahler trocknen. Die so mit Füllstoff aufgefüllte Materialbahn gelängt dann zu den Auftragswerken 3, 4, die auf die gefüllte Materialbahn nur noch geringe Mengen von der höherwertigen Auftragsmasse aufzutragen brauchen. Wegen der vorher mit Füllstoff gefüllten Materialbahn läßt sich deshalb ein gleichmäßiger, glatter Auftrag erzielen.

Ansprüche

1. Verfahren zum beidseitigen Auftragen von flüssigen, pastösen oder schaumigen Massen auf insbesondere quellfähige Materialbahnen mittels in Materialbahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Auftragswalzen und anschließenden Trocknen in einem Schwebetrockner,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß
das beidseitige Auftragen mit an den Auftragswalzen einstellbarer Schichtdicke der aufzutragenden Masse an räumlich unmittelbar hintereinander liegenden Stellen ohne rückseitige Materialbahnabstützung bei im wesentlichen gerader Bahnführung und einstellbarem Umschlingungswinkel an den Auftragswalzen und ohne Einwirkung auf die Materialbahn zwischen den beiden Aufträgen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß
zwischen den beiden Aufträgen keine Zwischentrocknung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auftragsstellen unter Berücksichtigung der Materialbahngeschwindigkeit derart kurz hintereinander liegen, daß die Einwirkungszeit der an der ersten Auftragsstelle auf die Materialbahn aufzutragenden Masse bis zur zweiten Auftragsstelle nicht ausreicht, um die Festigkeit der Materialbahn wesentlich zu vermindern und/oder die Materialbahn zu durchtränken.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch g e k e n n z e i e h n e t , daß
vor dem beidseitigen Auftragen der Masse auf die Materialbahn, die Materialbahn mit einer anderen Masse, gefüllt und zwischengetrocknet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet , daß das
Füllen mit einer anderen Masse durch Tränkung der Materialbahn erfolgt.

6. Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen von flüssigen, pastösen oder schaumigen Massen auf insbesondere quellfähigen Materialbahnen und anschließenden Trocknen, bestehend aus einem Schwebetrockner und in Materialbahnlaufrichtung vor dem Trocknereingang hintereinander angeordneten Auftragswalzen,
d a d u r ch gekennzeichnet , daß
die Auftragswalzen als S-Walzenpaar (7,11,17) mit je einer Dosiervorrichtung (9, 12, 18) für jede Walze (7,11,17) ohne Andrückwalzen möglichst eng unmittelbar hintereinander und mit einem für den Auftrag der Masse gerade noch ausreichenden derart kleinen Umschlingungswinkel angeordnet sind, daß die Materialbahn (5) im wesentlichen gerade geführt wird und daß wenigstens eine Auftragswalze (11) für einen freien Materialbahneinzug aus der Auftragsposition heraus bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet , daß die Dosiervorrichtung (9,12) als anstellbare Rakel oder Quetschwalze ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet , daß
den Auftragswalzen (7,11,17) in Materialbahnlaufrichtung eine Tränkvorrichtung (20) mit Trockner (21) vorgeordnet ist.

Zeichnung