DE3620777A1 - Duesenkoerper zur fluessigkeitsbeschichtung von vertikal gefuehrten bahn- oder schlauchfoermigen koerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenkörper zum gleichmäßigen linienförmigen Auftragen eines Flüssig­ keitsfilms auf die Oberfläche eines schlauch- oder bahn­ förmigen, axial in vertikaler Richtung fortbewegten Kör­ pers und auf seine Verwendung sowie auf ein Verfahren zur linienförmigen Beschichtung der Oberfläche eines schlauch- oder bahnförmigen, axial in vertikaler Richtung fortbe­ wegten Körpers mit einem geschlossenen Flüssigkeitsfilm.

Düsenkörper dieser Art werden beispielsweise in dem Eu­ ropäischen Patent 00 06 601 beschrieben, sie bestehen allerdings aus im Querschnitt kreisförmigen, hohlzylin­ derförmigen Elementen mit einem kreisförmigen Schlitz­ spalt. Diese Vorrichtungen zeigen den Nachteil, daß bei Düsenschlitzen mit einer Öffnungsbreite von kleiner als 1 mm die Schlitze leicht verstopfen und damit Produk­ tionsstörungen auftreten können. Eine solche Verstop­ fungsgefahr besteht besonders dann, wenn bei der Herstel­ lung von Körpern aus regenerierter Cellulose aus der Beschichtungsdüse eine saure Fällflüssigkeit austritt und auf die zu fällende alkalische Viskoseoberfläche auftrifft. In diesem Fall neigen die bei der Reaktion anfallenden Salze dazu, im Düsenspalt auszukristalli­ sieren und verhindern dann eine gleichmäßige Beschich­ tung mit Fällflüssigkeit, was zur Herstellung eines ein­ wandfreien Produkts unbedingt erforderlich ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Auf­ gabe der Erfindung darin, eine verbesserte Beschichtungs­ vorrichtung und ein Beschichtungsverfahren anzugeben, welche eine störungsfreie Beschichtung eines vertikal ge­ führten Körpers mit einer Flüssigkeit ermöglichen, wobei der kreislinienförmig aufgetragene Flüssigkeitsfilm un­ terbrechungsfrei ist und eine gleichmäßige Dicke auf­ weist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in Anspruch 1 ange­ gebene Vorrichtung, welche durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten technischen Merkmale zweckmäßig weitergebildet ist, durch die Verwendung dieser Vorrich­ tung nach Anspruch 8 und durch das Verfahren nach An­ spruch 9.

Das gewinkelte Führungsteil besteht aus einem schräg nach unten verlaufenden Mittelteil und einem sich daran anschließenden Endabschnitt, der sich in einem Winkel von 70 bis 85° in Bezug auf die Oberfläche des vertikal ge­ führten zu beschichtenden Körpers erstreckt, und bildet somit für die ablaufende Flüssigkeit eine sprungschanzen­ ähnliche Ablauffläche, über die die Flüssigkeit gezielt auf die zu beschichtende Oberfläche auftrifft.

Die Staukammern dienen zur gleichmäßigen Verteilung der aufzutragenden Flüssigkeit und gestatten eine Vergleich­ mäßigung des Flüssigkeitsdrucks. Die Flüssigkeit verläßt die unterste Staukammer durch eine Vielzahl nebeneinan­ der angeordneter Auslaßöffnungen und trifft in Form von einzelnen Flüssigkeitsströmen auf den schräg verlaufen­ den Mittelteil des gewinkelten Führungsteils auf. Die Strömmungsquerschnitte der Auslaßöffnungen können so groß gewählt werden, daß bei Verschmutzung der Beschich­ tungsflüssigkeit durch Schwebstoffe oder ausfallende Feststoffe, wie z.B. Salzkristalle, keine Verstopfung eintritt. Bevor die einzelnen Flüssigkeitsströme den End­ abschnitt des gewinkelten Führungsteils erreichen, ver­ laufen sie miteinander und vereinigen sich nach kurzer Fließstrecke zu einem zusammenhängenden Flüssigkeitsfilm. Der Abstand zwischen benachbarten Auslaßöffnungen sollte deshalb möglichst gering sein, so daß die austretende Flüssigkeitsströme sich schon nach kurzer Fließstrecke zu einem geschlossenen Flüssigkeitsfilm vereinigen können. Hierzu ist es ferner erforderlich, daß die Ablaufstrecke auf dem schrägen Mittelteil eine gewisse Mindestlänge aufweisen muß, die bei wäßrigen Flüssigkeiten zweckmäßi­ gerweise 50, insbesondere 70 mm beträgt. Bei höheren Vis­ kositäten ist die Fließstrecke entsprechend zu verlängern. Der Winkel des schrägen Mittelteils in Bezug auf die ver­ tikal zu beschichtende Körperoberfläche kann relativ klein sein (bis 10°), so daß die Flüssigkeit relativ steil nach unten abfließt. Ein Winkel von 60° sollte nicht überschnitten werden, da dann die Strömungsgeschwin­ digkeit zu gering ist. Der im stumpfen Winkel zu schrägen Mittelteil sich anschließende Endabschnitt hat die Form einer geraden Auslaufkante, insbesondere aber gebogene Form. Er erstreckt sich vorzugsweise in einem Winkel von 60 bis 85° in Bezug auf die zu beschichtende Körperober­ fläche. Ist der Winkel kleiner als 60°, so trifft die Flüssigkeit nicht gleichmäßig in einem geschlossenen Film auf die zu beschichtende Körperoberfläche. Ein Teil der Flüssigkeitsmenge fällt nach unten, ohne mit der Körper­ oberfläche in Kontakt zu kommen. Nähert sich der Winkel einem Wert von 90°, so daß die Flüssigkeit nahezu senk­ recht auf die Körperoberfläche auftrifft, so prallt die Flüssigkeit zu hart auf. Bei Werten von kleiner als 85° kann sich die Flüssigkeit dagegen als geschlossener Film an die Körperoberfläche anlegen.

Durch die beim Ablaufen auf dem schrägen Mittelteil er­ reichte Strömungsgeschwindigkeit und Vermischen der ein­ zelnen Flüssigkeitsströme sowie durch die Führung des Flüssigkeitsfilms im anschließenden Endabschnitt wird erreicht, daß sich ein linienförmiger, zusammenhängender gleichmäßiger Flüssigkeitsfilm an den vertikal, vorzugs­ weise nach unten vorbeigeführten bahn- oder schlauchför­ migen Körper anlegt.

Der Rand des Endabschnitts des gewinkelten Führungsteils und die Oberfläche des vertikal vorbeigeführten zu be­ schichtenden Körpers berühren sich nicht. Vielmehr be­ findet sich zwischen beiden, je nach der Form des zu be­ schichtenden Körpers, ein kreisförmiger oder geradlini­ ger Spalt.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 6 noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform des Düsenkörpers in Seiten­ ansicht zur Beschichtung eines bahnförmigen Kör­ pers,

Fig. 2 die Ausführungsform der Fig. 1 von oben,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Düsenkörpers im Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 4 zur Außenbeschichtung eines schlauchförmigen Körpers,

Fig. 4 die Ausführungsform der Fig. 3 von oben,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Düsenkörpers im Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 6 zur Innenbeschichtung eines schlauchförmigen Körpers,

Fig. 6 die Ausführungsform der Fig. 5 von oben.

Fig. 7 eine Ausführungsform des Düsenkörpers von vorne zur Beschichtung eines bahnförmigen Körpers,

Fig. 8 die Ausführungsform der Fig. 7 in Seitenansicht und im Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 7,

In den Figuren sind gleiche Vorrichtungsteile mit glei­ chen Ziffern bezeichnet.

Die Beschichtungsflüssigkeit 1 tritt durch die Einlaß­ öffnung 2 in die Staukammern 3, 4 ein und verläßt diese mit gleichmäßigem Druck durch die Auslaßöffnungen 5, welche einen Lochdurchmesser von 4,5 mm besitzen und in einem gegenseitigen Abstand von 20 mm angeordnet sind. Die Beschichtungsflüssigkeit 1 trifft auf das gewinkelte Führungsteil 6 auf, welches eine gesamte Länge von 100 mm aufweist, und fließt zunächst in Form einzelner Flüssig­ keitsströme 7 über das schräg nach unten sich erstrecken­ de Mittelteil 8. Bei Erreichen des gebogen auslaufenden Endabschnitts 9 haben sich die einzelnen Flüssigkeits­ ströme 7 zu einem Flüssigkeitsfilm 10 vermischt. Nach Überstreichen des geradlinigen Spaltes 11 bzw. des kreis­ ringförmigen Spaltes 12 trifft die Flüssigkeit auf den von oben nach unten bewegten bahnförmigen Körper 13 bzw. auf den Schlauch 14.

Im Beispiel der Fig. 7 und 8 werden die Staukammern durch zwei konzentrische Rohre 15, 16 gebildet und das gewinkelte Führungsteil 6 besteht überwiegend aus einem ebenen, plattenförmigen Körper 17 mit abgewinkeltem End­ abschnitt 9.

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 6 haben die Staukammern 3, 4 dagegen rechteckige Querschnittsform und erstrecken sich ringförmig um die zu beschichtende Außen- bzw. Innenfläche des Schlauches. Das gewinkelte Führungsteil 6 bildet mit den Staukammern 3, 4 eine inte­ grale Einheit und hat eine trichterförmig von oben nach unten sich erstreckende Oberfläche für den Flüssigkeits­ ablauf. Diese trichterförmige Oberfläche verengt sich im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 nach unten, während das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 eine nach unten sich er­ weiternde trichterförmige Oberfläche aufweist.

Claims (10)

1. Düsenkörper zum gleichmäßigen linienförmigen Auf­ tragen eines geschlossenen Flüssigkeitsfilmes auf eine Oberfläche eines schlauch- oder bahnförmigen, axial in vertikaler Richtung fortbewegten Körpers, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er aus Staukammern besteht, welche sich in horizontaler Richtung erstrecken und zumindest eine Einlaß- und eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Aus­ laßöffnungen für die Flüssigkeit aufweisen, daß sich unterhalb der Staukammern ein gewinkeltes Führungsteil zum freien Ablaufen der Flüssigkeit anschließt, das aus einem in Richtung zum vertikal fortbewegten Körper schräg nach unten verlaufenden Mittelteil und einem am unteren Ende des Mittelteils vorhandenen im stumpfen Winkel sich anschließenden Endabschnitt besteht, wobei das obere Ende des Mittelteils sich unterhalb der Auslaßöffnungen der Staukammern befindet und der Endabschnitt vor der Ober­ fläche des vertikal fortbewegten Körpers endet, und daß der gegenseitige Abstand der Auslaßöffnungen, der Winkel des Mittelteils zur Oberfläche des vertikal fortbewegten Körpers und die Länge des gewinkelten Führungsteils so bemessen sind, daß die aus den Auslaßöffnungen austreten­ den und über das schräg nach unten verlaufende Mittelteil frei ablaufenden Flüssigkeitsströme auf dem Endabschnitt einen geschlossenen Flüssigkeitsfilm bilden.

2. Düsenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das schräg verlaufende Mittelteil des gewinkel­ ten Führungsteils zur Beschichtung der Außenoberfläche eines Schlauches eine trichterförmige, von oben nach unten konisch sich verengende Oberfläche aufweist.

3. Düsenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das schräg verlaufende Mittelteil des gewinkel­ ten Führungsteils zur Beschichtung der Innenoberfläche eines Schlauches eine trichterförmige, von oben nach unten sich erweiternde Oberfläche aufweist.

4. Düsenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das schräg verlaufende Mittelteil des gewinkel­ ten Führungsteils zur Beschichtung der Oberfläche eines bahnförmigen Körpers eine überwiegend ebene Oberfläche aufweist.

5. Düsenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des schräg ver­ laufenden Mittelteils des gewinkelten Führungsteils einen Winkel von 10 bis 60°, insbesondere von 30 bis 50°, zur zu beschichtenden Oberfläche des vertikal fortbeweg­ ten Körpers aufweist.

6. Düsenkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das gewinkelte Führungsteil so dimensioniert ist, daß die von den Auslaßöffnungen auftreffende, schräg nach unten ablaufende wäßrige Flüssigkeit auf dem gewinkelten Führungsteil bis zum Rand des unteren Endab­ schnitts eine Strecke von mindestens 50, vorzugsweise mindestens 70 mm, zurücklegt.

7. Düsenkörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endabschnitt des gewinkelten Führungs­ teils einen Winkel von 60 bis 85° zur zu beschichtenden Oberfläche des vertikal fortbewegten Körpers aufweist.

8. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei der Koagulation von bahn- oder schlauchförmig extrudierter, gegebenenfalls faserverstärkter Viskose mit einer Fällflüssigkeit zur Herstellung von regenerierter Cellulose.

9. Verfahren zur linienförmigen Beschichtung der Ober­ fläche eines schlauch- oder bahnförmigen, axial in verti­ kaler Richtung fortbewegten Körpers mit einem geschlosse­ nen Flüssigkeitsfilm, dadurch gekennzeichnet, daß man einzelne Flüssigkeitsströme auf eine schräge Ebene auf­ treffen läßt, die Flüssigkeitsströme auf der schrägen Ebene frei ablaufen und sich zu einem geschlossenen Flüs­ sigkeitsfilm vereinigen läßt, den erhaltenen Flüssigkeits­ film in einer Ebene führt, die sich in stumpfen Winkel an die schräge Ebene anschließt, und dann ohne weitere Abstützung von unten in einem Winkel von 60 bis 85° auf die zu beschichtende Körperoberfläche auftreffen läßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zu beschichtende Körper aus Viskose oder faser­ verstärkter Viskose besteht und die aufzubringende Flüs­ sigkeit die Koagulation der Viskose bewirkt.