DE2155393A1 - Laboratory and test facility for the continuous treatment of web-shaped materials - Google Patents
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Description
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Multitec AG Bern (Schweiz)Multitec AG Bern (Switzerland)
Labor- und Versuchsanlage für die kontinuierliche Behandlung vonLaboratory and test facility for the continuous treatment of
bahnförmigen Materialiensheet materials
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Labor- und Versuchsanlage für die kontinuierliche Behandlung von bahnförmigen Materialien.The present invention relates to a laboratory and test facility for continuous treatment of sheet-like materials.
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 AufwandIn the industrial treatment of web-shaped materials such as paper, textiles, plastic and metal foils, it is used for the development of treatment regulations, production of samples, price calculation and the like, and in research for the development of new processes as well as for the study of individual processes Process steps of great advantage if the corresponding treatments can be carried out in a reproducible form in a test facility that is as practical as possible. It is a known fact that the experimental results obtained in the laboratory cannot, in most cases, simply and easily be transferred to industrial treatment. By using an appropriate test facility as a transition stage between laboratory and industrial processing, time and effort can be saved
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vermindert und können unnötige Materialverluste vermieden werden.and unnecessary material losses can be avoided.
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.It should be an appropriate test facility with if possible "Make it possible to carry out various treatment steps with little effort, such as the application of liquid, powder, paste and / or molten treatment agents, heat treatment, for example by means of hot air, IR and / or convection heating, irradiation, Treatment with gaseous or vaporous media and the like, to be used in any order.
Durch die Maschinenindustrie werden bereits seit län-The machine industry has been producing
* 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,* Various such test facilities have recently been offered. In particular Several universal test systems are available in the field of paper and film coating. Most of these Plants are designed in such a way that, through appropriate implementation of the material web to be treated, through a system of permanently installed Rollers, rollers, treatment agent containers, blades and air knives and the like, various types of application of the Treatment agent on the material web can be freely selected. In some of these known experimental systems In addition, these application options through the installation of additional individual device elements, such as rollers, application rollers,
* 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-* Blade or air knives, for which installation options are available vary or expand even further. However, all of these known experimental systems show the same disadvantage. Many Coatings, especially in the production of diazo coatings for tracing papers, require the application of several Layers, whereby each applied layer must be dried before the next layer is applied. The well-known test facilities now have more or less great possibilities of variation with regard to the type of application of the Treatment agent on the material web, but are equipped with a single, permanently mounted drying device. Obxv-ohl in many of these systems the type of drying in more or less
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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.can be varied to a large extent, is due to the fixed arrangement of the drying device requires that the material web passed through at the exit end of the drying device rolled up and must be brought back to the inlet end of the system to apply the next treatment layer. Such a process cannot therefore be described as continuous.
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.From a constructive point of view, the known test systems also have the disadvantage that the drive of the individual device elements must be adapted to the elements used, which is usually a complicated one System of gears and / or drive belts takes place. The resulting, extensive gear boxes enlarge the Space requirements of the system and make it difficult to access the device elements and thereby also the installation of additional device elements. In addition, the synchronization of the peripheral speeds of different device elements when changing to one other type of application complicated and time-consuming.
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.It is the object of the present invention to create a laboratory and test facility which enables on any web-like material any multistage treatments with the associated intermediate drying in a continuous one Apply pass.
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.This is achieved by the system according to the invention, in which individual device elements are combined into individual treatment units, which in any arrangement and sequence can be used in a construction frame.
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-In a preferred embodiment of the invention The appropriate system is the bar lattice frame made up of two spaced apart parallel rows of opposite vertical bars with evenly spaced spaces and the loading
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handlungseinheiten sind kastenförmige Bauwerksteile, die zwischen den Stäben des Gittergerüstes mittels auf die Stäbe einwirkender Klemmvorrichtungen befestigt sind.Action units are box-shaped structural parts that are placed between the bars of the lattice framework by means of acting on the bars Clamps are attached.
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.The individual device elements in the treatment units are preferably driven by one, each Treatment unit allocated separate synchronous electric motor with variable, adjustable number of revolutions, whereby the individual Depending on the type of treatment, electric motors can be set to different numbers of revolutions or synchronized to synchronize can. Because of the extraordinary and effortless possibilities of variation the laboratory and test facility according to the invention can be used for a wide variety of purposes and needs of various processing industries can be easily and effortlessly adapted.
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.For use in the textile industry, for example, the main types of application are impregnation, Padding and paddling, as well as blade or air knife coating and roller blind printing and for the intermediate and final drying, both convection drying on internally heated drying drums, as well as Hot air and IR radiation drying are possible. It is also without It is also possible to use treatment units in the construction frame, which can be used for laminating or laminating of two or more material webs and / or their flocking made possible. For fixing block dyeings or blind prints can or can have one or more treatment unit (s) for steaming and / or high-temperature drying with IR radiation heaters downstream, which the latter can also be used for curing synthetic resin finishes or for heat setting of textiles made from synthetic fibers. The above is intended to indicate that the variation options are practical there are no limits.
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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.In a similar way, the laboratory and test facility according to the invention for the treatment of a paper web in the paper, paper processing or packaging industry. Especially in the paper, foil or film processing industry for the production of light-sensitive or electrophotographic reproduction materials can take advantage of those described Plant can be fully exploited, since it is precisely in these industries that research into continuously improved coatings is unstoppable. The transfer of a laboratory-determined research result without an intermediate stage to large-scale systems often leads to sensitive and expensive setbacks. On the other hand, it is not recommended to conduct experiments on the resistance, Sensitivity, shelf life and the like of newly developed reproduction materials with a purely laboratory basis produced samples. As described above in relation to the application in the textile industry, the inventive System for any type of painting, coating, lamination, coloring, printing or combinations thereof, with the associated intermediate drying, heat treatments, irradiation, steam treatments and the like, as well as a suitable one Final drying, through appropriate selection, combination and arrangement of the required individual treatment units to be set up.
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.The same possibilities of use for the system according to the invention are offered in the packaging industry, whereby on it it should be noted that in addition to those mentioned above Treatment and combination options for the purpose of sterilization in the food and pharmaceutical industries without further treatment units for irradiation, as well as units for coating with an extrusion melt or with pressure-activated self-adhesives, and for surface activation of films by means of irradiation and / or chemical treatment can be used.
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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.The treatment agent preparations and process steps determined using the system according to the invention are reproducible and can easily be transferred to industrial processes, although it should be noted that that especially with drying or heat treatments, due to of the relatively short throughput path of the material web, the throughput speed compared to that in a industrial drying plant must be reduced accordingly, which is particularly important when treating absorbent textile materials or paper should lead to noticeable differences in the lead time.
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. The inventive system can be in different Scales are carried out, with experimental facilities of larger dimensions, preferably with the rods firmly anchored Lattice framework can be created in a foundation. Laboratory systems of smaller dimensions can, however, be placed on a mobile base be mounted, whereby they are easily displaceable and at the same time enables the controls for the electric motors as well as other hunt groups and leads to be accommodated in the base.
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| DE9004208U1 (en) * | 1990-04-11 | 1990-06-13 | Groninger & Co Gmbh, 74564 Crailsheim | Facility for processing pharmaceutical, cosmetic or similar media |
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