專利名稱：高速絲線涂敷設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及芯線和簾線的制造領域，更加具體而言，涉及在這些簾線上執(zhí)行處理的步驟。
背景技術：
在很多工藝中，在簾線表面上沉積給定物質的受控厚度層被證明是有用的，從 而在隨后的制造步驟中，能夠更加容易地對簾線進行處理。這樣的情況例如出現(xiàn)在當需要將簾線作為用于增強塑料的纖維來使用的時候。 接著，通過將聯(lián)接物質沉積在簾線的表面上來使得這兩種成分之間的配合盡量有效，而 有必要對簾線進行處理，以使得它完美地粘結至正在處理的材料的基質。這種類型的應 用廣泛用于輪胎工業(yè)或者增強塑料工業(yè)當中。在本說明書的上下文當中，術語“簾線”應當在非常廣泛的含義中進行理解， 其覆蓋了單絲、多絲、纜線或折疊紡線或等價組合，而不管所制成的簾線的材料、質地 或金屬性。更加具體而言，本發(fā)明涉及處理，其中在第一步驟期間，處理物質的薄膜以液 體形式沉積在簾線表面上。這種處理物質例如可以是由溶劑和活性溶質形成，或者由能 夠固化的物質形成。接下來的處理步驟的目的是析取溶劑，從而在簾線表面上僅僅留下活性物質， 或者使得固化反應完成，或者執(zhí)行這兩個動作的組合。因此必須特別注意簾線表面上存在的液體的精確量。事實上，確保所沉積的液 體膜盡可能的均勻是重要的，從而確保簾線的性能在其整個長度上一致，其中該沉積的 液體膜大體上具有小的厚度。為此，已知的潮濕或涂敷技術在于將簾線穿過浴器而行進，所述浴器容納有需 要沉積的處理液體。通過將簾線浸入到浴器當中，簾線浸漬有液體溶液，接著從該液體 溶液中浮現(xiàn)出來而朝著處理步驟前進，在該處理步驟期間進行干燥或固化。然而，已經(jīng)觀察到，取決于簾線或者待沉積的液體的特性，簾線可能表現(xiàn)為真 正的泵，其能夠帶走大于所需量的液體量。這種泵送效果與諸如液體粘度、簾線和液體 形式的處理物質之間的表面張力差、以及簾線穿過浴器的行進速度的參數(shù)相關。這就是為什么推薦使用一套或多套刮刀或擦拭器，所述刮刀或擦拭器設在浸漬 浴器的出口處并能夠析取過量的液體。然而，這些裝置可以證明受到限制，這是因為由 于簾線和排水裝置之間存在的多處接觸，因此這些裝置自身容易被阻塞，從而限制了它 們履行其功能的能力，特別是為了顯而易見的生產(chǎn)率的原因，而在希望增大簾線的行進 速度的時候尤其如此。本發(fā)明的目的是提供該問題的解決方案。在公開文獻DE 4308889 中通過實例的方式描述了這種設備。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于將處理物質連續(xù)沉積在簾線的表面上的設備，包括-浸漬裝置，用于通過將所述簾線浸入到浴器當中來浸漬所述簾線，所述浴器用于 容納液體形式的處理物質的溶液，當所述設備運行的時候，所述簾線行進通過所述浴器；-排水裝置，位于所述浸漬裝置的下游，該排水裝置能夠去除被所述簾線帶走的過量液體；-處理裝置，位于所述排水裝置的下游，該處理裝置能夠使得余留在所述簾線上 的液體溶液固化；以及_適合于沿著方向屯在速度Vf下從所述設備的入口到設備的出口而對所述簾線 進行導向并使所述簾線行進的裝置。本設備的特征在于，所述排水裝置包括能夠以適當調整的速度兄以噴霧的形式 朝所述簾線噴射所述處理液體的裝置，所述噴霧沿著與所述簾線行進方向df成鈍角α的 方向d^會聚，從而對離開所述排水裝置的時候余留在所述簾線上的液體厚度e進行調節(jié)。因此，噴霧以一定速度將液體噴射到簾線上，該速度具有一個分量 (component),該分量與簾線平行，但是卻指向與所述簾線前進相反的方向上，這具有的 效果是擦拭掉被所述簾線帶走的多余液體。通過明智地調節(jié)簾線的速度或者液體的速度和噴射速率，就可以對離開設備的 在簾線的每單位長度上沉積的處理液體量進行精確調整。還應當注意到，簾線行進穿過排水裝置，而不與所述裝置接觸。由此可以斷 定，有利地，可以使得簾線在浸漬裝置的出口和加工處理裝置的出口之間行進而穿過處 理設備，并且所述簾線不與導向裝置接觸。該優(yōu)點可以證明對于調整簾線上的處理物質 的量是決定性的，并且所述量不會被在滑輪或絞盤上進行摩擦的簾線所改變。還可以改變噴霧的噴射角度，從而獲得類似的效果。然而，結果證明，太小或 者接近180°的角度無法使得液體有效地擦拭簾線表面，而接近90°的太大的角度迫使 液體被簾線的“泵送”增大。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)介于120°到160°之間的角度給出了良 好的效果。


以下的描述目的在于基于圖1來說明本發(fā)明的特性原理，其中圖1示出了根據(jù)本 發(fā)明的設備在操作狀態(tài)下的示意圖。
具體實施例方式作為本說明書基礎的所述設備包括浸漬裝置2、排水裝置3、處理裝置和由轉動 滑輪形成的裝置，其能夠使得簾線10從所述設備的入口(51)到出口(54)而在浸漬裝置 (52、53)之間行進并穿過浸漬裝置(52、53)。浸漬裝置2例如是由包含了處理液體20的箱罐25形成的。該處理液體可以是 溶解在溶劑當中的溶質或者是能夠在諸如激光或者紫外線輻射的熱量或者能量源的作用 下進行固化的有機合成物。諸如機動滑輪的驅動裝置(圖中未示)驅動連續(xù)的簾線10從簾線源(圖中未示)穿過箱罐25。簾線在速度Vf下移動穿過處理設備。在離開所述設備的時候，可以對簾 線重新包裝，其目的是為了隨后的制造步驟，或者簾線可以直接整合到待增強的材料當 中。 在離開處理浴器2的時候，簾線10浸漬有處理液體20，該處理液體20在簾線的 整個表面上形成膜23。如以上已經(jīng)提到的那樣，已經(jīng)觀察到，簾線作為泵，當行進速度 Vf增大的時候，被簾線帶走的處理液體23的量也增加。因此，當希望為了明顯的生產(chǎn)率 的原因而增大速度Vf的時候，沉積在簾線上的液體量也增大，并且絕對有必要對液體厚 度e (參見插入物)進行調整。排水裝置由中心通道34形成，簾線10在大致對應于通道34的縱向方向的方向 屯上在速度VfT行進穿過該中心通道34。有利地，排水裝置3可以被定向，從而簾線的 行進方向df上被豎直向上導向。排水裝置3還包括入口 31，受壓的處理液體20通過該入口 31而進入到腔室32 當中。處理液體以噴霧21的形式而被噴嘴33排出，該噴霧21以速度γ在簾線10上會 聚。該噴霧被定向，從而液體噴射到簾線上的噴射方向d^與簾線的行進方向屯形成鈍角 α ο噴霧21在簾線10的表面上的碰撞具有的效果是以飛濺液體22的形式噴出了過 多液體，所述飛濺液體22可以回收到合適形狀的容器當中。為此，并且通過示例的方 式，可以升高箱罐25的壁26，以確保該過量的處理液體在重力的作用下落入到箱罐25當中。再循環(huán)泵27通過管子28而吸取處理液體，從而對受壓腔室32進行供給。因此，對于簾線的速度Vf，通過改變泵27的流速和輸出壓力從而調節(jié)處理液體 的噴霧21的速度γ和輸出流速，以在離開排水裝置3的時候獲得沉積在簾線上的恒定的 液體厚度e。除了其它以外，該調節(jié)裝置還可以避免由于瞬時階段或者由于被簾線的速度 施加的速度的變化而導致的任何不規(guī)則性，該瞬時階段或者速度變化是由于位于形成本 發(fā)明的主題的處理設備上游或下游的工序導致的。最后，還可以更改角度α。增大角度α的效果是減小了被簾線帶走的液體厚 度e。然而，該調節(jié)裝置被證明更難實施。因此，優(yōu)選地在以上給定的多個排之間確定 角度并且同時或者分別改變行進速度Vf或者噴出速度V”以調節(jié)沉積在簾線上的液體厚度。為了使得系統(tǒng)有效率，有利地，使得噴霧精確地會聚在簾線上，并確保垂直于 矢量簾線的方向的表示了多個噴霧的每個噴霧的動量的分量之和大致為零，從而不產(chǎn)生 垂直于簾線的力，該力可以使得簾線朝通道34的壁偏移。在實踐中，假設每個噴嘴的排放速度和流速相同，則采取措施來確保垂直于每 個噴霧的速度矢量Y的簾線行進方向的多個分量具有大致相同的模，并且確保噴霧圍繞 中心通道34布置，從而這些矢量值抵消。這等價于將多個噴嘴設置在正多邊形的多個頂 點，所述正多邊形位于垂直于方向屯的平面內(nèi)，該多邊形的中心對應于簾線穿過的點。延伸地，從而可以設計圓形噴嘴，該圓形噴嘴的內(nèi)壁33a、33b采取了嵌套的平 截頭圓錐體(nested cone frustums)的形式，該平截頭圓錐體的軸線大致對應于通道34的 軸線，并且該平截頭圓錐體的母線構成的外角等于角度α。
這些排水裝置具有特別的好處，其能夠根據(jù)簾線的行進速度Vf而被簡單地調 節(jié)，這與諸如擦拭輥子的傳統(tǒng)的排水裝置不同，后者的缺點是當待被去除的過多的液體 量變得太大的時候，該傳統(tǒng)的排水裝置變得飽和。噴射速度和流速與簾線行進速度的匹配必須在簾線和待被噴射的液體的屬性和 物理特性所施加的極限內(nèi)完成，其主要的表征信息為粘度、可濕性和簾線的表面加工。
處理裝置4位于排水裝置3的下游，其目的是對處理液體進行固定并使得所述液 體從液體階段穿到固體或塑性階段。這些裝置作為例子而言可以包括加熱裝置，該加熱 裝置用于蒸發(fā)處理液體的溶劑或者對固化反應進行初始化，該固化反應將會使得處理產(chǎn) 品設置在簾線10的表面上。該反應可以通過其它裝置來產(chǎn)生，例如熱感應裝置、紫外線 輻射或激光輻射、或其它任何能夠使得包含在處理液體當中的處理物質粘結至簾線表面 的裝置。根據(jù)本發(fā)明的設備的多個有利特性的其中之一是可以使得簾線從由AA線表示的 浸漬裝置2的出口行進到由BB線表示的處理裝置4的出口，而簾線不與通道34的壁相 接觸，或者通過屬于導向系統(tǒng)的轉動滑輪來實現(xiàn)該行進。簾線在轉動滑輪52和54之間 自由行進。這有利地消除了易于改變處理液體膜形式的所有原因，直到處理液體膜在離 開處理裝置4的時候而被最終固化。
權利要求
1.一種將處理物質(20)連續(xù)沉積在簾線(10)的表面上的設備，包括-浸漬裝置(2)，用于通過將所述簾線浸入到浴器當中來浸漬所述簾線，所述浴器用 于容納液體形式的處理物質(20)的溶液，當所述設備運行的時候，所述簾線(10)行進通 過所述浴器；-排水裝置(3)，位于所述浸漬裝置(2)的下游，該排水裝置(3)能夠去除被所述簾 線(10)帶走的過量液體(22)；-處理裝置(4)，位于所述排水裝置(3)的下游，該處理裝置(4)能夠使得余留在所 述簾線上的液體溶液固化；以及-適合于沿著方向df在速度Vf下從所述設備的入口到設備的出口而對所述簾線(10) 進行導向并使所述簾線(10)行進的裝置(51、52、53、54)，其特征在于，所述排水裝置(3)包括能夠以適當調整的速度兄而以噴霧(21)的形式 朝所述簾線(10)噴射所述處理液體的裝置，所述噴霧(21)沿著與所述簾線(10)行進方 向屯成鈍角α的方向d^會聚，從而對離開所述排水裝置(3)的時候余留在所述簾線(10) 上的液體厚度e進行調節(jié)。
2.如權利要求1所述的設備，其中直的通道(34)直接穿過所述排水裝置(3)，當所述 設備運行的時候，所述簾線(10)穿過所述通道而行進。
3.如權利要求2所述的設備，其中，當該設備運行的時候，所述簾線(10)穿過所述 排水裝置而行進，并且不與所述排水裝置(3)的所述通道(34)的壁相接觸。
4.如權利要求3所述的設備，其中，當所述設備運行的時候，簾線在浸漬裝置(AA) 的出口和處理裝置(BB)的出口之間行進，而不與所述導向裝置接觸。
5.如權利要求2至4中的一項所述的設備，其中，所述排水裝置(3)包括單一的圓形 噴嘴，該噴嘴的內(nèi)壁(33a、33b)采取了嵌套的平截頭圓錐體的形式，所述平截頭圓錐體 的軸線大致對應于所述通道(34)的軸線，并且該平截頭圓錐體的母線構成的外角大約等 于所述角度α。
6.如權利要求1至5中的一項所述的設備，其中液體的噴射角度α介于120°到 160°C之間。
7.如權利要求1至6中的一項所述的設備，包括能夠根據(jù)簾線的行進速度Vf和離開 所述排水裝置(3)的所需液體厚度e來調整液體噴射速度兄的裝置。
8.如權利要求7所述的設備，還包括能夠調節(jié)噴射到所述簾線(10)上的處理液體 (20)的流速和壓力的裝置(27)。
9.如權利要求1至8中的一項所述的設備，包括對由所述排水裝置噴射到簾線表面上 的液體(22)進行獲取和再循環(huán)的獲取裝置(25、26)和再循環(huán)裝置(27)。
10.一種簾線處理方法，其中-通過使簾線(10)沿著方向屯在給定速度Vf下行進，而使得所述簾線(10)浸漬穿 過浴器(25)，所述浴器(25)容納液體形式的處理物質(20)；-對所述簾線進行排水，從而去除簾線帶走的過量液體(22)；并且-使余留在所述簾線上的液體固化，從而所述處理物質粘結至簾線，其特征在于，通過以適當調整的速度兄以噴霧(21)的形式朝所述簾線噴射所述處理 物質，從而對所述簾線進行排水，所述噴霧(21)沿著與所述簾線行進方向df成鈍角α的方向dj會聚。
11.如權利要求10所述的處理方法，其中，根據(jù)簾線的行進速度Vf和離開所述排水 裝置(3)的所需液體厚度e來調整所述噴霧(21)的噴射速度Y和流速。
12.如權利要求10所述的方法，其中，所述噴霧(21)的流速和噴出速度γ大致相等
全文摘要
一種將處理物質(20)連續(xù)沉積在絲線(10)的表面上的設備，包括浸漬裝置(2)，用于通過將所述絲線浸入到浴器當中來浸漬，所述浴器用于容納液體形式的處理物質(20)的溶液，當所述設備運行的時候，所述絲線行進通過所述浴器；排水裝置(3)，位于所述浸漬裝置(2)的下游，該排水裝置(3)能夠去除被所述絲線帶走的過量液體(22)；處理裝置(4)，位于所述排水裝置(3)的下游，該處理裝置(4)能夠使得余留在所述絲線上的液體溶液固化；以及用于沿著方向df在速度Vf下從所述設備的入口到設備的出口而對所述絲線進行導向并使所述絲線行進的裝置(51、52、53、54)，其特征在于，所述排水裝置(3)包括能夠以適當調整的速度Vj而以噴霧(21)的形式朝所述絲線(10)噴射所述處理液體的裝置，所述噴霧(21)沿著與所述絲線行進方向df成鈍角α的所有方向dj會聚，從而對離開所述排水裝置(3)的時候余留在所述絲線上的液體厚度e進行調節(jié)。
文檔編號B05D7/20GK102016152SQ200980116159
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權日2008年5月30日
發(fā)明者G·謝弗雷爾, H·安坎 申請人:米其林技術公司, 米其林研究和技術股份有限公司