DE2015922A1 - Vorrichtung zum Erwärmen und Befeuchten hydrophilen Bandmaterials mit mindestens einseitiger thermoplastischer Beschichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen und Befeuchten hydrophilen Bandmaterials mit mindestens einseitiger thermoplastischer Beschichtung und ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.

Das USA-Patent 3 322 593 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit der feuchtigkeitaufnehmendes Bandmaterial, das auf mindestens einer Seite mit thermoplastischem Material beschichtet ist, beheizt wird, um die Beschichtung zu erweichen und um gleichzeitig eine Befeuchtung mit Naßdampf zu bewirken unmittelbar vor Zusammenpressung der Band-

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komponenten. Die Erwärmung und auch die Befeuchtung des Bandmaterials wird durch einen elektrisch beheizten Schuh erreicht, aus dem Dampf austritt, der gegen das Material gerichtet wird, wenn es am Schuh vorbeitransportiert wird.

Der beheizte Schuh, der bei dem vorbekannten Verfahren benutzt wird, besteht aus einer hohlen, im Querschnitt dreieckigen Kammer, in die Naßdampf eingeführt wird, und aus der der Dampf durch eine oder mehrere Öffnungen austritt. In den Wänden einer solchen Kammer sind eine Reihe von elektrischen Heizern angeordnet, um die Kammer auf einer gewünschten angehobenen Temperatur zu halten. Obgleich solche elektrisch beheizten Schuhe in der Lage sind, die notwendigen Wirkungen zu erzeugen, sind doch solche Schuhe durch den Gebrauch elektrischer Heizer und ihrer erforderlichen Regelelemente, Drähte und Verkleidungen nicht nur teuer in der Herstellung P und der Wartung, sondern beanspruchen auch viel Platz im Hinblick auf die Vielzahl der herausragenden Anschlußelemente, Hinzu kommt noch, daß elektrische Heizer zu keiner gleichmäßigen Wärmeerteilung über die ganze Länge der Schuhe, wie wünschenswert, führen, lange Perioden für die Aufheizung und Kühlung erfordern und, wenn sie nicht richtig geregelt werden, können sie zu Beeinträchtigungen des Bandmaterials führen, das kaschiert werden soll.

Es ist auch schon ein Dampfkasten vorgeschlagen worden, der nicht elektrische Heizer aufweist und der aus einer

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zahl von metallischen Platten besteht, die zusammengeschweißt sind, um ein längliches hohles Gehäuse mit im wesentlichen dreieckigem Querschnitt zu bilden. Eingeschweißte Trennwände teilen diesen Hohlkörper in drei längliche Kammern, von denen die außenliegenden untereinander in Verbindung stehen und durch die ein Heizmedium unter Druck zirkuliert. Naßdampf wird unter Druck in die andere der Kammern gegeben

und tritt durch öffnungen in den Hohlkörper ein.

Bei der Herstellung derartiger Dampfkästen ist ein beträchtlicher Schweißaufwand erforderlich und in Rücksicht auf nicht vorhandene und teure Versteifungen ist ein beträchtliches Verwefen der verschiedenen Teile zu beobachten. Darüber hinaus werden dem Material durch das Schweißen Spannungen vermittelt und unter dem Druck des zirkulierenden fluiden Mediums tritt häufig ein Verziehen des Dampfkastens und der Schweißstellen und ein Verlust der erforderlichen f| Flüssigkeitsdichte der voneinander getrennten Kammern während des Betriebes auf.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für den genannten Zweck zu schaffen, die geeignet ist durchlaufendes Bandmaterial schnell und gleichförmig zu erwärmen und zu befeuchten durch separat hindurchgeführte und zirkulierende fluide Medien, die dabei ein Minimum an Schweißstellen aufweist und die ihre vorgegebene Form und Dichtigkeit unter verschiedenen Betriebsbedingungen beibehält.

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Weiterhin soll die Vorrichtung so ausgebildet werden, daß Bandmaterial verschiedener Breiten beheizt und befeuchtet werden kann und schließlich soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung angegeben werden, das einfach und wirtschaftlich durchzuführen ist, keine speziellen Werkzeuge oder Aufspannvorrichtungen erfordert und bei dem sich keine Spannungen in der Vorrichtung ergeben.

Diese Aufgabenstellung ist mit einer Vorrichtung der genannten Art gelöst, die nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse aus einem massiven Metallblock gebildet ist, wobei die Achsen der Kanäle vom dritten Kanal die gleiche Distanz haben und sich die verlängerten Elemente der Außenflächen im Bereich des dritten Kanals schneiden, welche Ebenen mit einer durch die Achsen der Kanäi«! gelegten Ebene die gleichen Winkel einschließen und daß der Innenraum dicht mit Anschlußstopfen verschlossen ist, wobei außerhalb des Stopfens die Kanäle durch Schlitze im Gehäuse in Verbindung stehen, das an dieser Seite einen dampfdichten Abschluß aufweist.

Der Innenraum der Vorrichtung wird mit zwei Stopfen an den Enden der Längsöffnung geschaffen, die in die Enden der zentralen Bohrung eingesetzt werden. Diese Stopfen sind dicht mit der Gehäusewand verbunden und distanziert voneinander angeordnet. Schlitze erstrecken sich zwischen

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jedem der Kanäle und dem Teil der Gehäusebohrung des Innenraumes _;der außerhalb des Verschlußstopfens liegt.Die Enden der Kanäle und das Ende des Innenraumes, die benachbart liegen, sind auf dieser Seite geschlossen, so daß ein beheiztes unter Druck stehendes fluides Medium durch diese Kanäle und^das betreffende Ende der Vorrichtung strömen und wieder abfließen kann. ,

.

Das Vorrichtungsgehäuse hat auch eine Öffnung, durch die Naßdampf unter Druck in den Innenraum eingeführt Werden kann. Distanzierte Schlitze erstrecken sich längs und durch die flachen Außenflächen und öffnen sich in dem Innenraum, so daß durch diese Schlitze Naßdampf austreten kann. Jeder Außenfläche ist eine Platte mit einer länglichen Mündung zugeordnet, die mit den Schlitzen in der benachbarten Fläche fluchtet.

Obgleich die Vorrichtung mit zwei flachen Außenflächen ■ . ™ beschrieben wurde, kann sie auch mit einer dritten flachen Außenfläche versehen sein, die sich parallel zu der gemeinsamen Ebene der oberen Kanäle erstreckt, wodurch das Gehäuse einen dreieckigen Querschnitt erhält. Palis erforderlich kann das Gehäuse an den Seiten entsprechende Flansche aufweisen, um es in einer'geeigneten-Tragkonstruktion anbringen zu können. / -

Um sicherzustellen, daß der Naßdampf unter Lm wesentlichen gleichförmigem Druck auf dar ganzen Länge austritt,

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die Außenflächen mit einer durchlaufenden Nut versehen, die mit den Schlitzen in den Flächen und mit den sich längs erstreckenden Mündungen in den Deckenplatten fluchten. Zusätzlich kann ein Dampfverteilungselement innerhalb der Dampfkammer vorgesehen werden und zwar zwischen der Einlaßöffnung und den Schlitzen, wodurch Druckunterschiede auf ein Minimum reduziert werden.

In der bevorzugten Ausführungsform sind Elemente für den Verschluß der Schlitze vorgesehen, um zu ermöglichen, daß Naßdampf gegen ausgewählte Breiten des Bandmaterials beaufschlagt werden kann, bzw. um die Vorrichtung für die Behandlung von Bandmaterial verschiedener Breiten einrichten zu können und um eine Vergeudung von Naßdampf zu vermeiden. In bevorzugter Ausführungsform ist das Gehäuse auch mit einer oder mehreren Drainageöffnungen versehen, um Kondensat abführen zu können, das sich beispielsweise bei der Abkühlung des im Gehäuse verbleihenden Restdampfes ergibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dieser Darstellung zeigt

Fig. L die verschiedenen Herstellungsphasen des Vorrich-

tuncfiigehäuses;
Fig. 2 teLLweisa in Schnitt und Ansicht die Vorrichtung

und -7-

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. ■■* 7 - .
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie IiI in Fig. 2.

Gemäß Figur 1 wird als Grundkörper für die Herstellung des Vorrichtungsgehäuses ein zylindrischer metallischer Ringkörper, beispielsweise aus Aluminium, der mit 15 bezeichnet ist, verwendet, der eine Außenwand 17 und eine Innenwand aufweist, wobei sich im zylindrischen Körper 15 eine zentrale Bohrung 21 erstreckt, die von Stirnfläche zu Stirnfläche 23 verläuft. Bei der Herstellung werden zunächst drei Kanäle 25, 2? und 29 in Längsrichtung zwischen den Außen- und Innenwänden liegend, gebohrt. Die Achsen der oberen Kanäle 25 und 27 liegen in einer gemeinsamen Ebene und haben im wesentlichen die gleiche Distanz zur Achse des unteren Kanals 29.

Auf die ganze Länge wird Material derart abgetragen, daß geneigte Außenflächen 33 und 35 und, falls gewünscht, eine weitere obere Fläche 37 entstehen. Die· Flächen 33 und 35 -M erstrecken sich in Ebenen, die mit 39 und 41 bezeichnet sind und die sich im Bereich unterhalb des Kanales 29 schneiden. Ferner schließen sie mit der Ebene 31 die gleichen Winkel ein. Die Flächen 33, 35 und 37 zusammen mit den stehengebliebenen Teilen der äußeren zylindrischen Wand 17 bilden die Außenflächen des Vorrichtungsgehäuses, das insgesamt mit 43 bezeichnet ist, während die verbleibenden Endteile des Originalzylinders 15 gegf. als kreisförmige Flanschen 45 erscheinen. Schraubenlöcher 47 sind in den Flanschen

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vorgesehen, um das ganze Gehäuse in einfacher Weise in einer geeigneten Halterung anbringen zu können.

Eine Nut 49 wird in jede der Außenflächen 33 und 35 eingeschnitten, vobei jedoch die Enden dieser Nuten nicht bis zu den Stirnflächen 23 durchlaufen. Vorzugsweise in voneinander distantierten Intervallen vird jede Nut 49 bis zur zentralen A Bohrung 21 durchgestochen, um auf diese Weise eine Reihe von länglichen Schlitzen 51 zu bilden. Die stehenbleibenden R^pen 53 vermitteln dem ganzen Gebilde eine ausreichende Festigkeit. Danach wird eine Öffnung 55 durch die obere Fläche 37 bis in die Bohrung 21 gebohrt und es wird ein Rohr-57 in geeigneter Weise für die Zuführung von Naßdampf dicht angeschlossen. Falls gewünscht, können eine oder mehrere Drainagebohrungen 49 im Bereich des Kanales 29 vorgesehen werden (siehe Fig. 3), die ebenfalls bis zur Zentralbohrung 21 geführt sind. Während des Betriebes der Vorrichtung sind diese Drainagebohrungen 59 entsprechend verschlossen.

An einem Ende des Gehäuses 43 werden Schlitze 61 zwischen die zentrale Bohrung 21 und jeden der Kanäle 25, 27 und 29 geschnitten. Ein zylindrisches oder rohrförmiges Gitter 63 wird dann in die Zentralbohrung 21 eingeschoben und ein Verschlußstopfen 65 wird eingeschraubt oder in anderer Weise fixiert in einer Stellung zwischen den benachbart liegenden .schlitzen 51 und den Schlitzen 61. Ein ähnlicher Stopfen

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wird auf der anderen Seite der zentralen Bohrung 61 außerhalb der Schlitze 51 angeordnet. Die Stopfen 65 und 67 begrenzen zusammen mit der zentralen Bohrung 21 den Innenraum 69, in den über die Leitung 57 und die Öffnung 55 Dampf eingebracht wird und aus der dieser Naßdampf durch die Reihe der länglichen Schlitze 51 austreten kann.

Danach werden Deckplatten 71» die mit länglichen Schlitzen 73 | und einem Kanal 75 versehen sind, zusammen mit einer Distanzplatte 77 mit Schlitz 79 auf den Außenflächen 33 und 35 fixiert, beispielsweise durch Flachkopfschrauben 81, wobei die Schlitze 73 und 79 miteinander fluchten und ebenso zu den Nuten 59 des Körpers 43. Die Schlitze 73 in der Deckplatte 71 und die Schlitze 79 in der Distanzplatte 77 sind, ähnlich und nicht größer in der Länge als die Kammer 6.9. Die Kanäle 75 erstrecken sich jedoch über die ganze Länge der Deckplatte 71 und enthalten Schieber 83, die längs dieser ^ Kanäle 75 gleitbar angeordnet sind, um die Öffnungsgröße der Schlitze darin variieren zu können, durch die der Dampf austritt«

Nun wird eine dünne Verschlußplatte 85, beispielsweise durch Verschweißung an dem Ende des Gehäuses 43 fixiert, in dem der Stopfen 65 sitzt, um die benachbarten Enden der zentralen Bohrung 21 und der Kanäle 25, 27 und 29 zu verschließen und ein· Überströmkammer zu bilden. Die anderen Enden der Kanäle 25, 27 und 29 können mit Gewinden versehen sein, um den Anschluß von Rohren oder Fittings zur Eln-

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leitung von Dampf unter Druck zu erleichtern. Vorzugsweise wird das beheizte fluide Medium, wie Dampf unter Druck in die ranäle 25 und 27 eingeführt. Dieser Dampf dient dazu, das Gehäuse 43 zu beheizen, fließt dann durch die Schlitze zur Überströmkammer und fließt durch den Kanal 29 ab. Bin Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß eine Seite des Gehäuses 43 vollkommen frei von irgendwelchen herausragenden Rohren oder Fittings ist und demgemäß die Bedienungsperson freien Zugang zur Vorrichtung während des Durchlaufes des Bandmaterials hat.

Bei der Benutzung der oben beschriebenen Vorrichtung in einer Lamenierungseinrichtung, wie im US-Patent 3 322 593 beschrieben, wird ein erhitztes fluides Medium unter Druck in mindestens einem der Kanäle 25, 27 und 29 eingeleitet, fließt hindurch und tritt aus dem benachbarten Ende eines der anderen Kanäle aus. Bei der Lamenierung von besipielsweise kontinuierlichen Filmen aus regenerierter Zellulose mit Beschichtungen aus thermoplastischem Material wird vorzugsweise Dampf mit einer Temperatur von mindestens 100⁰C (vorzugsweise von 150 - 160⁰C) und mit einem Druck

von 4,2 bis 5,6 kg pro cm verwendet.

Wenn das Gehäuse auf die gewünschte Temperatur gebracht ist, wird das zu behandelnde Bandmaterial kontinuierlich längs konvergierender Wege aber distanziert von den Deckplatten geführt. Falls notwendig sind Teile der länglichen

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Schlitze 73 in diesen Platten verschlossen, so daß die verbleibenden offenen Längen dieser Mündungen im wesentlichen gleich sind der Breite des gerade behandelten Materials. Naßdampf wird dann in die Kammer,unter Druck eingeführt und tritt durch die länglichen Öffnungen in den Deckplatten aus un<T -trifft auf die gegenüberliegenden Flächen des Bandmaterials, das sich am Gehäuse, wie strichpunktiert angedeutet, vorbei bewegt. |

Das beheizte fluide Medium, das durch das Gehäuse zirkuliert, dient dazu, das Gehäuse auf einer gewünschten Temperatur zu halten, um eine Erweichung des thermoplastischen Materials zu bewirken. Bei dieser angehobenen Temperatur wird eine Kondensation des Naßdampfes innerhalb der Kammer während des Betriebes vermieden. Der Naßdampf, der gegen die wandernden Flächen des Bandmaterials trifft, dient zu dessen Befeuchtung unmittelbar ehe es zusammengeführt und zusammen-

gepreßt wird. Wenn der Lamenierungsprozess beendet ist, ™ wird die Zufuhr des Heizmediums und des Naßdampfes unterbrochen. Verbleibender Restdampf in der Kammer kondensiert und kann durch die Plattenöffnung durch Kippen der Kammer abgeführt werden, oder durch die Drainageöffnungen 59, falls solche vorgesehen sind.

Einer der Hauptvorteile dieser Vorrichtungsausbildung besteht in ihrer flüssigkeits- und dampfdichten, kompakten und spannungsfreien Ausführung, die ein Ergebnis ihrer speziellen Herstellung ist.

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Claims (5)

- 12 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Erwärmen und Befeuchten sveier hydrophiler Bänder» die mindestens auf einer Seite mit einer thermoplastischen Beschichtung versehen sind, bestehend aus einem metallischen mit einem Dampfanschluß versehenen Gehäuse mit einer einen seitlich verschlossenen Innenlcanal einschließenden Wandung, zu velchem Innenkanal drei Kanäle parallel verlaufen, vobei das Gehäuse mit zvei Außenflächen versehen ist, die in Ebenen verlaufen, welche sich schneiden, und die mit Längsschlitzen versehen sind, von denen öffnungen in den Innenlaial führen und die ferner mit geschlitzten Platten versehen sind, deren Schlitze mit den Schlitzen in den Außenflächen des Gehäuses fluchten, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem massiven Metallblock gebildet ist, vobei die Achsen der Kanäle (25, 27) vom dritten Kanal (29) die gleiche Distanz haben und sich die verlängerten Ebenen der Außenflächen (33, 35) im Bereich des dritten Kanals (29) schneiden, welche Ebenen mit einer durch die Achsen der Kanäle (25, 27) gelegten Ebene (31) die gleichen Winkel einschließen und daß der Innenraum (69) dicht mit Abschlußstopfen (65, 67) verschlossen ist, vobei außerhalb des Stopfens (65) die Kanäle 25, 27, 29) durch Schlitze (61) im Gehäuse in Verbindung stehen, das an dieser Seite einen dampfdichten Abschluß (85) aufweist.

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2. Vorrichtung nach Al,dadurch gekenn -

ze i c h η e t, daß jede der Außenflächen (33, 35). mit einer Reihe von Schlitzen (51) versehen ist.

3. Vorrichtung nach A 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß jede: der Platten (71) mit einem

t
Kanal (75) \ersehen ist, der mit den Schlitzen (73) in

Verbindung steht und in dem ein Schieber (83) angeordnet ist zur Abdeckung oder mehr oder weniger starken Freigabe der Schlitze (73). .

4. Vorrichtung nach jedem der Ansprüche 1-3, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß innerhalb des Innen— raumes (69) ein Dampfverteilungselement (63), vie Gitter, Sieb od. dgl. angeordnet ist.

5. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung nach jedem der ψ Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wandung eines zylindrischen Ringkörpers (15) drei Längskanäle (25, 27, 29) eingeschnitten werden unter Einhaltung einer gleichen Distanz der Achsen der in einer Ebene liegenden Kanäle (25, 27) zur Achse des Kanals (29), wonach zur Ausbildung der Außenflächen (33, 35) der Ringkörper (15) teilweise abgearbeitet vird längs Ebenen (39, 41), di· sich unterhalb des Bereiches des Kanales (29) und außerhalb des Ringkörpers schneiden und wonach ein Dampfanschluß (55# 57) zum Innenraum (69) und _.._

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zwischen den in einer Ebene liegenden Kanälen (25» 27) vorgesehen wird und eine Reihe von Schlitzen (51) in die Außenflächen (33, 35) bis in den Innenraum (69) eingeschnitten werden und wonach schließlich Schlitze (61) an einem Ende des Ringkörpers (15) zwischen dem Innenraum (69) und den Kanälen (25, 27, 29) vorgesehen und die offenen Enden des Innenraumes (69) außerhalb der Enden der Seiten der Schlitze (51) durch Stopfen (65, 67) verschlossen werden.

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