DE2155393A1 - Labor- und Versuchsanlage für die kontinuierliche Behandlung von bahnförmigen Materialien - Google Patents

Description

DiPL.-iNö. WERNER FREISCHEM DiPL.-iNG. ILSE FREISCHEM

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Multitec AG Bern (Schweiz)

Labor- und Versuchsanlage für die kontinuierliche Behandlung von

bahnförmigen Materialien

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Labor- und Versuchsanlage für die kontinuierliche Behandlung von bahnförmigen Materialien.

Bei der industriellen Behandlung von bahnförmigen Materialien, wie Papier, Textilien, Kunststoff- und Metallfolien, ist es für die Ausarbeitung von Behandlungsvorschriften, Herstellung von Mustern, Preiskalkulation und dergleichen, und in der Forschung zur Ausarbeitung neuer Verfahren wie auch zum Studium der Vorgänge bei einzelnen Verfahrensschritten von grossem Vorteil, wenn die entsprechenden Behandlungen in reproduzierbarer Form in einer möglichst praxisähnlichen Versuchsanlage durchgeführt werden können. Es ist eine bekannte Tatsache, dass sich die im Labor erzielten Versuchsresultate in den meisten Fällen nicht einfach und ohne weiteres auf industrielle Behandlung übertragen lassen. Durch Einsatz einer entsprechenden Versuchsanlage als üebergangsstufe zwischen Labor und industrieller Verarbeitung kann Zeit eingespart, der Aufwand

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vermindert und können unnötige Materialverluste vermieden werden.

Eine zweckmässige Versuchsanlage soll es mit möglichst „geringem Aufwand ermöglichen, verschiedene Behandlungsschritte, wie das Auftragen von flüssigen, pulver-, pastenförmigen und/oder geschmolzenen Behandlungsmitteln, Hitzebehandlung, beispielsweise mittels Heissluft, IR und/oder Konvektionserhitzung, Bestrahlung, Behandlung mit gas- bzw. dampfförmigen Medien und dergleichen, in beliebiger Reihenfolge einzusetzen.

Durch die Maschinenindustrie werden bereits seit län-

* gerer Zeit verschiedene derartige Versuchsanlagen angeboten. Insbesondere auf dem Gebiet der Papier- und Folienbeschichtung sind mehrere Universal-Versuchsanlagen erhältlich. Die meisten dieser Anlagen sind so konstruiert, dass durch entsprechende Durchführung der zu behandelnden Materialbahn durch ein System von festmontierten Walzen, Rollen, Behandlungsmittelbehältern, Klingen- und Luftrakeln und dergleichen, verschiedene Auftragsarten des Behandlungsmittels auf die Materialbahn frei gewählt werden können. Bei einigen dieser bekannten Versuchsanlagen lassen sich zudem diese Auftragsmöglichkeiten durch Einbau von zusätzlichen einzelnen Vorrichtungselementen, wie Rollen, Auftragswalzen,

* Klingen- oder Luftrakeln, für welche Einbaumöglichkeiten vorhanden sind, noch weiter variieren bzw. erweitern. Alle diese bekannten Versuchsanlagen zeigen jedoch denselben Nachteil. Viele Beschichtungen, insbesondere bei der Herstellung von Diazo-Beschichtungen für Lichtpauspapiere, verlangen das Aufbringen mehrerer Schichten, wobei jede aufgebrachte Schicht vor dem Aufbringen der nächstfolgenden Schicht getrocknet werden muss. Die bekanntenVersuchsanlagen verfügen nun wohl über mehr oder weniger grosse Variationsmöglichkeiten in bezug auf die Auftragungsart des Behandlungsmittels auf die Materialbahn, sind jedoch mit einer einzigen, festmontierten Trocknungsvorrichtung ausgerüstet. Obxv-ohl bei vielen dieser Anlagen auch die Trocknungsart in mehr oder weni-

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ger grossem Ausmass variiert werden kann, wird durch die feste Anordnung der Trocknungsvorrichtung bedingt, dass die hindurchgeführte Materialbahn am Austrittsende der Trocknungsvorrichtung aufgerollt und zum Aufbringen der nächstfolgenden Behandlungsschicht wieder zum Einlassende der Anlage gebracht werden muss. Ein derartiges Verfahren kann demnach nicht als kontinuierlich bezeichnet werden.

Vom konstruktiven Standpunkt aus betrachtet zeigen die bekannten Versuchsanlagen zudem den Nachteil, dass der Antrieb der einzelnen Vorrichtungselemente jeweils den zum Einsatz gelangenden Elementen angepasst werden muss, was meist über ein kompliziertes System von Zahnrädern und/oder Treibriemen erfolgt. Die hierbei anfallenden, umfangreichen Getriebekästen vergrössern den Platzbedarf der Anlage und erschweren den Zutritt zu den Vorrichtungselementen und dadurch auch den Einbau zusätzlicher Vorrichtungselemente. Zudem ist die Synchronisierung der Umfangsgeschwindigkeiten verschiedener Vorrichtungselemente beim Wechsel auf eine andere Auftragungsart kompliziert und zeitraubend.

Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Labor- und Versuchsanlage zu schaffen, welche es ermöglicht, auf beliebiges bahnförmiges Material beliebige mehrstufige Behandlungen mit den dazugehörenden Zwischentrocknungen in einem kontinuierlichen Durchlauf anzuwenden.

Dies wird durch die erfindungsgemässe Anlage erreicht, in welcher einzelne Vorrichtungselemente zu individuellen Behandlungseinheiten zusammengefasst sind, welche in beliebiger Anordnung und Reihenfolge in einen Konstruktionsrahmen einsetzbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs- ^emässen Anlage ist das Stabgittergerüst aus zwei mit Abstand voneinander parallel verlaufenden Reihen einander gegenüberliegender vertikaler Stäbe mit gleichmässigen Zwischenräumen und die Be-

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handlungseinheiten sind kastenförmige Bauwerksteile, die zwischen den Stäben des Gittergerüstes mittels auf die Stäbe einwirkender Klemmvorrichtungen befestigt sind.

Der Antrieb der einzelnen Vorrichtungselemente in den Behandlungseinheiten erfolgt vorzugsweise über einen, jeder Behandlungseinheit zugeteilten separaten Synchron-Elektromotor mit variabler, regulierbarer Tourenzahl, wobei die einzelnen Elektromotoren je nach der Behandlungsart auf unterschiedliche Tourenzahlen eingestellt oder auf Gleichlauf synchronisiert werden können. Aufgrund der ausserordentliehen und mühelosen Variationsmöglichkeiten kann die erfindungsgemässe Labor- und Versuchsanlage den verschiedensten Verwendungszwecken und den Bedürfnissen der verschiedensten Verarbeitungsindustrien auf einfache und mühelose Art angepasst werden.

Für die Verwendung in der Textilindustrie kommen beispielsweise als Auftragungsarten in erster Linie Imprägnierung, Klotzen und Pflatschen, sowie Klingen- oder Luftrakelbeschichtung und Rouleaudruck und für die Zwischen- und Endtrocknungen sowohl Konvektionstrocknung auf innenbeheizten Trockentrommeln, wie auch Heissluft- und IR-Strahlungstrocknung in Frage. Es ist auch ohne weiteres möglich, Behandlungseinheiten in den Konstruktionsrahmen einzusetzen, welche die Durchführung von Kaschierungen bzw. Laminierungen von zwei oder mehreren Materialbahnen und/oder deren Beflocken ermöglicht. Zum Fixieren von Klotzfärbungen oder Rouleaudrucken kann bzw. können eine oder mehrere Behandlungseinheit(en) zum Dämpfen und/oder Hochtemperatur-Trocknen mit IR-Strahlungserhitzern nachgeschaltet werden, welche letztere sich auch für die Aushärtung von Kunstharzappreturen oder für die Thermofixierung von Textilien aus synthetischen Fasern eignen. Das vorstehende soll darauf hinweisen, dass den Yariationsmöglichkeiten praktisch keine Grenzen gesetzt sind.

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Auf ähnliche Art kann die erfindungsgemässe Labor- und Versuchsanlage der Behandlung einer Papierbahn in der Papier-, papierverarbeitenden- oder Verpackungsindustrie angepasst werden. Insbesondere in der papier-, folien- bzw. filmverarbeitenden Industrie zur Herstellung von lichtempfindlichen oder elektrophotographischen Reproduktionsmaterialien können die Vorteile der beschriebenen Anlage voll ausgenutzt werden, da gerade in diesen Industrien die Forschung nach stetig verbesserten Beschichtungen unaufhaltsam im Gange ist. Die üebertragung eines labormässig ermittelten Porschungsresultates ohne Zwischenstufe auf Grossanlagen führt dabei oft zu empfindlichen und teuren Rückschlägen. Andererseits ist es nicht empfehlenswert, Versuche über die Beständigkeit, Empfindlichkeit, Lagerfähigkeit und dergleichen von neu entwickelten Reproduktionsmaterialien mit rein labormässig hergestellten Mustern durchzuführen. Wie vorstehend in bezug auf die Anwendung in der Textilindustrie beschrieben, kann die erfindungsgemässe Anlage für jegliche Art der Lackierung, Beschichtung, Kaschierung, Färbung, Bedruckung oder Kombinationen davon, mit den dazugehörenden Zwischentrocknungen, Hitzebehandlungen, Bestrahlungen, Dampfbehandlungen und dergleichen sowie einer geeigneten Endtrocknung, durch entsprechende Auswahl, Kombination und Anordnung der benötigten individuellen Behandlungseinheiten eingerichtet werden.

Gleiche Einsatzmöglichkeiten für die erfindungsgemässe Anlage bieten sich in der Verpackungsindustrie, wobei darauf hingewiesen sei, dass zusätzlich zu den'vorstehend genannten Behandlungs- und Kombinationsmöglichkeiten, zwecks Sterilisation in der Nahrungsmittel- und pharmazeutischen Industrie ohne weiteres noch Behandlungseinheiten für Bestrahlungen, sowie Einheiten zur Beschichtung mit einer Extrusionsschmelze oder mit durch Druck aktivierbaren Selbstklebemitteln, und für die Oberflächenaktivierung von Folien mittels Bestrahlung und/oder chemischer Behandlung, eingesetzt werden können.

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Die unter Verwendung der erfindungsgemassen Anlage ermittelten Behandlungsmittel-Zubereitungen und Verfahrensschritte sind reproduzierbar und lassen sich ohne weiteres auf industrielle Verfahren übertragen, wobei jedoch zu beachten ist, dass insbesondere bei Trocknungs- oder Hitzebehandlungen, aufgrund des relativ kurzen Durchlaufwegs der Materialbahn die Durchlaufgeschwindigkeit im Vergleich zu derjenigen in einer industriellen Trocknungsanlage entsprechend herabgesetzt werden muss, was insbesondere bei der Behandlung von saugfähigen Textilmaterialien oder von Papier zu merklichen Unterschieden in der Durchlaufdauer führen dürfte.

Die erfindungsgemässe Anlage kann in verschiedenen Massstäben ausgeführt werden, wobei Versuchsanlagen grösserer Dimensionen vorzugsweise unter fester Verankerung der Stäbe des Gittergerüstes in einem Fundament erstellt werden. Laboranlagen kleinerer Dimensionen können jedoch auf einem fahrbaren Sockel montiert werden, wodurch sie leicht verschiebbar sind und zugleich ermöglicht wird, die Steuerorgane für die Elektromotoren sowie übrige Sammelanschlüsse und -ableitungen im Sockel unterzubringen.

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Claims (3)

, PATENTANSPRÜCHE

1. J Labor- und Versuchsanlage für die kontinuierliche Be-

ndlung von bahnförmigen Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Vorrichtungselemente zu individuellen Behandlungseinheiten zusammengefasst sind, welche in beliebiger Anordnung und Reihenfolge in einen Konstruktionsrahmen einsetzbar sind.

2. Anlage gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konstruktionsrahmen ein Stabgittergerüst aus zwei mit Abstand voneinander parallel verlaufenden Reihen einander gegenüberliegender vertikaler Stäbe mit gleichmässigen Zwischenräumen ist, und dass die Behandlungseinheiten kastenförmige Bauwerksteile sind, die zwischen den Stäben des Gittergerüstes mittels auf die Stäbe einwirkender Klemmvorrichtungen befestigt sind.

3. Anlage gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der einzelnen Vorrichtungselemente in jeder individuellen Behandlungseinheit durch einen dieser Behandlungseinheit zugeordneten Synchron-Elektromotor mit variabler Tourenzahl erfolgt.

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ORIGINAL INSPECTED