DE3318711C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen und Auftragen von Schaum auf ein zu beschichtendes flächiges Gebilde - Google Patents

Abstract

Bei Vorrichtungen zum Auftragen von Schäumen auf ein damit zu beschichtendes flächiges Gebilde ist ein Behälter vorhanden, der den in einem Verschäumungsgerät hergestellten Schaum aufnimmt und wieder an das zu beschichtende Gebilde abgibt. Gemäß der Erfindung ist der Behälter als Verschäumungsgerät ausgebildet. Der Behälter ist ein Zylinder, in dem eine rotierende Welle gelagert ist, welche Verschäumungselemente trägt. Diese sind als gelochte Scheiben ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen und Auftragen von Schäumen auf ein damit zu beschichtendes flächiges Gebilde, zum Beispiel ein bahnförmiges Textilmaterial, mit einem unmittelbar über dem breitgeführten Gebilde angeordneten Verschäumungsgerät, in dessen kontinuierlich mit verschäumbarem Medium und Treibgas beschickten Innenraum von einer rotierenden Welle angetriebene Verschäumungselemente angeordnet sind und dessen dem Gebilde zugekehrte Unterseite eine schlitzartige öffnung mit der gewünschten Beschichtungsbreiie entsprechender Schlitzlänge aufweist

Bekannte Veschäumungsgeräte lassen sich in zwei Gattungen einteilen. Eine erste Gattung sind sogenannte »Statik-Mixer«, die mit fest eingebauten, unbewegli chen Verschäumungselementen ausgerüstet sind. Eine andere Gattung der Verschäumungsgeräte sind sogenannte »Dynamik-Mixer«, bei denen der Schaum durch mechanisch bewegte Veschäumungseiemente erzeugt wird. Mechanisch bewegte Verschäumungselemente arbeiten Luft oder ein sonstiges Treibgas mechanisch in die zu verschäumende Flotte ein. Das Treibgas wird von den Veschäumungseiementen praktisch in die Flotte eingeschlagen, wobei recht komplizierte physikalische Vorgänge ablaufen, die nur schwer beherrschbar sind.

Eine nach der nicht vorveröffentlichten DE-OS 32 30 492 bekannte Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung weist als Verschäumungsgerät einen sogenannten dynamischen Mixer auf. denn es sind dort rotierende, von einem Antriebsaggregat angetriebene Verschäumungselemente vorhanden.

Das in der~DE-OS 32 30 492 offenbarte Verschäumungsgerät arbeitet, wie alle Verschäumungsgeräte, mit einem gewissen Systemdruck, der sich in einer Verschäumungskammer, in welcher sich die Verschäu mungselemente bewegen, aufbaut. Beim Austritt des Schaumes aus der VersaHäumungskammer, was bei dem bekannten Verschäumungsgerät über eine schlitzartige öffnung erfolgt tritt ein Druckabfall auf. Da in jedem einzelnen Schaumbläschen ebenfalls der Systemdruck vorhanden ist, kommt es beim Austritt des Schaumes aus dem Verschäumungsgerät zu einem unerwünschten Aufblähen und Zerplatzen der Schaumbläschen, weil der Druck in der Umgebung des Auftragungsbereiches des Schaumes auf ein flächiges Gebilde niedriger ist, als der Systemdruck im Verschäumungsgerät. Der Schaum zerfällt und läßt sich nicht mehr weiter verarbeiten. Das in der DE-OS 32 30 492 offenbarte direkte Auftragen des Schaumes über eine schlitzartige öffnung der Vcrschäumungskammer ist folglich in der Praxis nicht ein setzbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mechanische Verschäumungsgeräte mit beweglichen Verschäumungselementen dahingehend zu verbessern, daß der erzeugte Schaum ohne Änderung seiner Konsistenz auch letztlich auf ein zu beschichtendes Gebilde aufgetragen werden kann.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die schlitzartige öffnung ein in Abhängigkeit vom Systemdruck arbebendes Verschlußorgan aufweist und daß an die schlitzartige öffnung ein zum Beschichtungsbereich führendes Kanalelement angeschlossen ist.

Das in Abängigkeit vom Systemdruck arbeitende Verschlußorgan hat den Vorteil, daß der Austritt des Schaumes nur bei einem vorbestimmten Druck in der Verschäumungskammer des Gerätes erfolgen kann. Damit ist sichergestellt, daß der austretende Schaum auch die vom vorbestimmten Betriebsdruck abhängige Konsistenz tatsächlich aufweist. Der Verschäumungsvorgang und die anschließende Auftragung des Schaumes auf ein flächiges Gebilde wird damit zunächst für den Anwender besser bcherrschbar. Durch das Verschlußorgan weist der aus dem Verschäumungsgerät bereits ausgetretene Schaum somit immer noch den Betriebsdruck auf und gelangt erfindungsgemäß nach dem Pas sieren des Verschliißorgans in das Kanalelement. Dieses Kanalelement verhindert nunmehr ein Zerplatzen der Schaumbläschen, weil sich der Schaum auf seinem Weg

durch das Kanalclcment allmählich vom Betriebsdruck des Verschäumungsgerätes bis zum wesentlichen niedrigeren Umgebungsdruck im Auftragungsbereich entspannen kann.

Die Kombination von Verschlußorgan und Kanalelement hat somit die vorteilhafte Wirkung, daß der Schaum in einer gewünschten Konsistenz, und zwar so, wie er im Verschäumungsgfirät erzeugt wurde, auch letztlich zum Auftragen auf ein flächiges Gebilde gelangt

Nach einer Weiterbildung zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, daß als Verschlußorgan an jedem öffiiungsrand der schlitzartigen Öffnung angeordnete, gegeneinander drückende Lippenelemente vorgesehen sind. Diese Ausführung eines Verschlußorgans hat den Vorteil, daß mit einfachen konstruktiven Mitteln eine gleichmäßige Abdichtung über die ganze Länge der schlitzartigen öffnung möglich ist. Die Lippenelemente sind vorzugsweise aus einem elastischen Werkstoff hergestellt, wobei der öffnungsdruck über die Form und Steifigkeit der Lippenelemente vorgegeben werden kann. Bei Stillstand der Vorrichtung pressen sich die Lippenelemente aufgrund ihrer Eigenelastizitäi aneinander und erst bei Erreichen eines vorgegebenen Öffnungsdruckes werden die Lippenelemente durch den Druck des Schaumes auseinandergedrückt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß wenigstens eins der Lippenelemente als am Öffnungsrand gelenkig angelenkte Klappe ausgebildet ist, die mit einem Stellglied in Wirkverbindung steht Diese Ausbildung erlaubt es z. B. die mit einem Stellglied in Wirkverbindung stehende Klappe aus Blech oder einem sonstigen verschleißfesten Werkstoff zu fertigen, an der ein zugeordnetes Lippenelement aus elastischem Material anliegt. Selbstverständlich können auch zwei aus z. B. metallischem Werkstoff gefertigte Klappen, die iippeniörmig ausgeformt sind, eingesetzt werden.

Nach einer Weiterbildung ist als Stellglied eine Federmechanik vorgesehen. Dadurch läßt sich der vorgegebene öffnungsdruck mit Vorteil sehr einfach einstellen. Es sind aber auch druckgesteuerte Stellsysteme möglich. So kann z. B. ein elastisches Lipper.element oder eine ein Lippenelement ersetzende, angelenkte Klappe durch druckgesteuerte Mittel beaufschlagt und dichtgehalten werden. Bei einer einfachen Ausführungsform solcher druckgesteuerter Mittel kann beispielsweise ein an einer Klappe oder einem Lippenelement anliegender Schlauch vorgesehen sein, der sich bei Beaufschlagung mit Druckluft aufbläht und die Lippenelemente bzw. Klappen mit vorbestimmten Preßdruck aneinander drückt.

Wird die vorbeschriebene Vorrichtung über der Durchlaufbahn eines zu beschichtenden flächenartigen Gebildes angeordnet, läßt sich bereits mit dem aus der schlitzartigen öffnung austretenden Schaum eine Beschichtung vornehmen. Für eine einwandfreie Beschichtung bedarf es der möglichst genauen Ausrichtung über dem zu beschichtenden bahnförmigem Material. Die dafür notwendigen präzisen Einstell- und Justierarbeiten werden durch das an die schlitzartige öffnung angeschlossene, zum Beschichtungsbereich führende Kanalelcment erleichtert. Diese Maßnahme hat den Vorteil, diiß zur Einstellung und Justierung nicht mehr die gesumie Vorrichtung zu bewegen ist, sondern nur das Kaniilelcmeni. Das KanaLlement kann nach einer v/eiteren Weiterbildung ein konstruktiv einfaches Bauteil sein, indem es ein Flachschlauch aus flexiblem Werkstoff ist, an dessen freiem Hnde ein kastenförmiges Austrittsteil angeordnet ist. Diese Ausbildung hat auch den Vorteil, daß das Kanalelement durch die vorgegebene Formgestaltung bzw. Elastizitätseigenschaften der eingesetzten Werkstoffe, die Aufgabe einer formveränderlichen Schlitzdüse erfüllen kann. Dies wird noch dadurch unterstützt, daß dem Flachschlauch wenigstens ein Regelorgan für den Schaumdurchfluß zugeordnet ist. Ein solches Regelorgan kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ein von außen gegen den Schlauch drückbares Quetschglied sein, durch welches der freie Querschnitt des Flachschlauches verengt werden kann. Somit wird dem Austrittsteil des Kanalelements stets die vorbestimmte Menge Schaum zugeführt welche zur Beschichtung auf dem bahnförmigen Material gewünschtwird.

Das kastenförmige Austrittsteil kann z. B. aus verhältnismäßig steifen Platten, die aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt sein können, bestehen. Dies erlaubt die Anordnung von Elementen, mit denen eine Anpassung des Schaumaustrittes auf eine vorger.· bene Auftragsbreite möglich ist in vorteilhafter Weise radurch, daß die Länge des freien Austritts begrenzende Wände des Austrittsteils als verstellbare Schieber ausgebildet sind.

Nach einer anderen Weiterbildung zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, daß am freien Austritt des Austrittsteils ein Lippenpaar aus elastischem Werkstoff angeordnet ist Diese Lippen erfüllen pauschal die Funktion einer an sich bekannten Rakel, wobei je nach Einsatzgebiet der Vorrichtung die Lippen entweder gegen das zu beschichtende flächige Material abdichten oder die Schaumauftragshöhe vorgeben.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung und

Fig.2 eine schematische Querschnittsansicht durch die Vorrichtung gemäß F i g. 1.

In F i g. 1 ist eine Gesamtansicht der Vorriciitung rum

♦ο Beschichten eines flächigen Gebildes, hier einer Bahn 1 aus Textilmaterial, dargestellt. Quer über die Breite der Bahn / erstreckt sich ein zylinderischer Behälter 2, an dessen der Bahn zugekehrter Unterseite eine schlitzartige öffnung 3 angeordnet ist. Die Bahn 1 wire} in Richtung des Pfeiles zur Vorrichtung bewegt. Im zylinderischen Behälter befindet sich eine angetriebene Welle 4, auf der über die Länge der Welle 5 regelmäßig verteilt angeordnete Verschäumungselemente sitzen, die hier als gelochte Scheiben S ausgebildet sind. An der seiner

schlitzartigen öffnung 3 gegenüberliegenden Oberseite des Behälters 2 befindet sich eine Zuleitung 6 für ein verschäumbar Medium sowie eine Zuleitung 7 für Treibgas, z. B. Druckluft. Die Zuleitung 7 für die Druckluft Tiüi.jei außerhalb des zylinderischen Behälters 2 in die Zuleitung 6, so daß dort bereits eine Vermischung stattfindet. Das ein Gemisch führende Ende eier Zuleitung 6 mündet dann in eine sich längs des Behälters 2 erstreckende, jedoch noch außerhalb des Behälters 2 liegende Rohrleitung, die hier als Vormischkammer 8

eo ausgebildet ist und in an sich bekannter Weise mit statisch arbeitenden Verschäumungselementen ausgerüstet ist. Solche statisch arbeitenden Verschäumungselemente können z. B. an sich bekannte Füllkörper, wie Glaskugeln, keramische Röhrchen, diverse Umlenkbleehe, Propellerelemcnte oder dergleichen sein.

Von der Vormischkammer β zweigen wiederum Zuleitungen ab, die hier als von der Vormischkammer abgehende Winkelstücke 9 ausgebildet sind, welche die

Zylinderwandung im Bereich einer jeweils zugeordneten Scheibe 5 lotrecht durchdringen und innerhalb des Zylinders eine gegen die zugeordnete Scheibe 5 gerichtete Abbiegung mit einer düsenartig verengten Ausströmöffnungaufweisen.

An die schlitzartige öffnung 3 des zylinderischen Behälters 2 ist ein zum Beschichtungsbereich führendes Kanalelement angeschlossen, das hier ein mäanderförmig verlaufender flexibler Flachschlauch 12 ist, an dessen freiem Ende ein starres kastenförmiges Austrittsteil 13 angeordnet ist. Mit 14 und 15 sind siangenförmige Halterungen bezeichnet über die der Flachschlauch 12 geführt ist, und dadurch seine Mäanderform erhält.

Am freien Austritt des Austrittsteils 13 ist ein die Funktion einer Rakel erfüllendes Lippenpaar 16 aus elastischem Werkstoff angeordnet.

In F i g. 2 ist eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 1 im Querschnitt dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Be7ugs7.ahlen bezeichnet. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß die schlitzartige öffnung 3 an der Unterseite des zylinderischen Behälters 2 mit einem Verschlußorgan versehen ist, welches in Abhängigkeit vom im Behälter 2 herrschenden Systemdruck arbeiten kann. Das Verschlußorgan besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus Lippenelementen, von denen je eines an jedem Öffnungrand der Schlitzöffnung 3 angeordnet ist. Jedes Lippenelement ist eine am Öffnungsrand gelenkig angelenkte Klappe 17, wobei wenigstens eine der Klappen mit einem nicht weiter dargestellten Stellglied, z. B. einer Federmechanik in Wirkverbindung steht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Mäanderform des als Flachschlauch 12 ausgebildeten Kanalelements deutlich sichtbar, welches durch den verwendeten flexiblen Werkstoff die Funktion einer variablen Schlitzdüse erfüllt. Zur Veränderung der Schlitzdüsenform ist dem Flachschlauch ein Regelorgan zugeordnet, das hier als von außen gegen den Schlauch drückendes Quetschglied 18 ausgebildet ist Das Quetschglied 18 kann z. B. als Leiste ausgebildet werden.

An das freie Ende des Flachschlauches 12 ist das kastenförmige Austrittsteil 13, ζ. B. aus Edelstahlblechen, angeschlossen. Zur Anpassung an die Breite der zu beschichtenden Bahn 1 sind Wände, welche die Länge des freien Austritts des Austrittsteils 13 begrenzen, als verstellbare Schieber 19 ausgebildet, die über ein Betätigungselement 20 von außen verschoben werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen und Auftragen von Schäumen auf ein damit zu beschichtendes flächiges Gebilde, zum Beispiel ein bahnförmiges Textilmaterial, mit einem unmittelbar über dem breitgeführten Gebilde angeordneten Verschäumungsgerät, in dessen kontinuierlich mit verschäumbarem Medium und Treibgas beschickten Innenraum von einer rotierenden Welle angetriebene Veschäumungseiemente angeordnet sind und dessen dem Gebilde zugekehrte Unterseite eine schlitzartige öffnung mit der gewünschten Beschichtungsbreite entsprechender Schlitzlänge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzartige öffnung (3) ein in Abhängigkeit vom Systemdruck arbeitendes Verschlußorgan aufweist und daß an die schlitzartige Öffnung (3) ein zum Beschichtungsbfireich führendes Kanalelement angeschlossen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschlußorgan an jedem Offnungsrand der schlitzartigen öffnung (3) angeordnete, gegeneinander drückende Lippenelemente vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eins der Lippenelemente als am Öffnungsrand gelenkig angelenkte Klappe (17) ausgebildet ist, die mit einem Stellglied in Wirkverbindung steht

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied -iine FtCermechanik vorgesehen ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, c idurch gekennzeichnet, daß das Kanalelement ein Flachschlauch (12) aus flexiblem Werkstoff ist, an dessen freiem Ende ein kastenförmiges Austrittsteil (13) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flachschlauch (12) wenigstens ein Regelorgan für den Schaumdurchfluß zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan ein gegen den Flachschlauch (12) drückbares Quetfchglied (18) ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5—7, dadurch gexennzeichnet, daß die Länge des freien Austritts begrenzende Wände des Austrittsteils (13) als verstellbare Schieber (19) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6—8, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Austritt des Austrittsteils (13) ein Lippenpaar (16) aus elastischem Werkstoff angeordnet ist.