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Title:
DEVICE FOR WETTING A CARRIER MEDIUM, SUCH AS A PAPER WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/163770
Kind Code:
A2
Abstract:
A device for wetting a carrier medium, such as a paper web, a material web, a nonwoven web or a woven fabric web or a knitted fabric web, is provided, having an injection unit consisting of a first elongate hollow element with an opening, preferably with a plurality of openings which are spaced apart from one another in the longitudinal direction, and of a pump which is connected to the elongate hollow element, pumps the wetting liquid through the elongate hollow element and through the opening or the openings, and, as a result, injects a single or multiple jet into the carrier medium.

Inventors:
HUG ANDREAS (CH)
KILLER RETO (CH)
SCHMIDLIN EDY (CH)
Application Number:
PCT/EP2012/059643
Publication Date:
December 06, 2012
Filing Date:
May 23, 2012
Export Citation:
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Assignee:
AUDAG AG (CH)
HUG ANDREAS (CH)
KILLER RETO (CH)
SCHMIDLIN EDY (CH)
International Classes:
A47K10/32
Domestic Patent References:
WO2010072298A22010-07-01
Foreign References:
EP1450660B12006-01-25
EP1597993B12008-07-16
Attorney, Agent or Firm:
MANITZ FINSTERWALD UND PARTNER GBR (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung (10) zur Befeuchtung eines Trägermediums (12), wie eine Papierbahn, eine Stoffbahn, eine Vliesbahn oder eine Gewebebahn oder Gewirkebahn, mit einer Injektionseinheit (14) bestehend aus einem länglichen Hohlglied (16) mit einer Öffnung (18), vorzugsweise mit mehreren in der Längsrichtung voneinander beab- standeten Öffnungen (18), sowie aus einer an das längliche Hohlglied (16) angeschlossenen Pumpe (20), die die befeuchtende Flüssigkeit (22) durch das längliche Hohlglied (16) und durch die Öffnung (18) bzw. die Öffnungen (18) hindurchpumpt und hierdurch einen Ein- oder Mehrfachstrahl in das Trägermedium (12) injiziert.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungseinrichtung (24) vorgesehen ist, die das Trägermedium (12) in den unmittelbaren Bereich der Injektionseinheit (14) führt.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (24) zum Führen des Trägermediums (12) ganz oder teilweise, mit oder ohne definiertem Abstand um das Injektionsrohr (16) herum ausgebildet ist.

Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (22) direkt in oder zumindest im Wesentlichen direkt auf das Trägermedium (12) bringbar ist. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgabemechanismus (32) vorge sehen ist, der insbesondere auf der Einlaufseite (34) des länglichen Hohlglieds (16) angeordnet ist und den Bezug eines ausgebbaren blattförmigen Teils (12) der Bahn des Trägermediums (12) im nassem Zustand ermöglicht, ohne dass ein nachfolgendes Teil (12) befeuchtet wird.

Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgabemechanismus (32) mittels eines elektronischen Impulsgebers (28) steuerbar ist.

Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das längliche Hohlglied (16) der Injektionseinheit (14) mit einem hohlen Schieber (60) zusammenarbeitet, der zur Ausführung einer Relativbewegung in Bezug auf das längliche Hohlglied (16) ausgelegt ist, die der Freigabe bzw. dem Verschliessen der genannten Öffnungen (18) dient.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (60) innerhalb oder ausserhalb des länglichen Hohlglieds (16) angeordnet ist.

Vorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (60) zur Ausführung einer linearen Bewegung o- der einer Drehbewegung in Bezug auf das längliche Hohlglied (16) ausgeführt ist oder zur Ausführung kombinierter Dreh- und Linearbewegungen ausgelegt ist.

10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Öffnen und Verschliessen der genannten Öffnungen (18) entweder das längliche Hohlglied (16) fest und der Schieber (60) beweglich angeordnet sind oder der Schieber (60) fest und das längliche Hohlglied (16) beweglich angeordnet sind oder sowohl der Schieber (60) als auch das längliche Hohlglied (16) bewegbar sind.

1 1. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des Schiebers (60) und des länglichen Hohlgliedes (16) so ausführbar ist, dass die Öffnungsweite der Öffnungen (18) zum Dosieren der Flüssigkeitsabgabe steuerbar ist.

12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Dichtungen (62) zwischen dem Schieber (60) und dem länglichen Hohlglied (16) angeordnet sind, um Leckagen vor allem im verschlossenem Zustand der Öffnungen (18) zu vermeiden.

13. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das längliche Hohlglied (16) als auch der Schieber (60) durch einen jeweiligen Hohlrohrabschnitt gebildet sind, wobei eine der Hohlrohrabschnitte in Längsrichtung einen Längsschlitz aufweisen kann, d.h. C-förmig ausgeführt ist.

14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (18) des länglichen Hohlglieds (16) bzw. Hohlrohrs (16) Umrisse aufweisen, die aus der Gruppe kreisrund, oval, elliptisch, quadratisch, rechteckig, dreieckig und polygonal ausgewählt sind.

15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsflächen der Öffnungen (18) gleich oder unterschiedlich gewählt sind.

16. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Passagen (56) in der Wandung (58) des länglichen Hohlglieds (16), die an den Öffnungen (18) münden, vom Inneren des länglichen Hohlglieds (16) nach aussen gehend eine Gestalt aufweisen, die aus der Gruppe konvergierend, divergierend, zunächst konvergierend und anschließend divergierend, zunächst konvergierend und anschließend divergierend, trompetenförmig und blumenkelchförmig gewählt ist.

17. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit 22 aus einer festen Flasche (40) ausgebbar ist und ein steuerbares Ventil (46) in der Leitung (48) zwischen der Flasche (40) und der Injektionseinheit (14) eingesetzt ist, das bei Flüssigkeitsabnahme und -ausgäbe durch die Pumpe (20) geöffnet wird und eine Luftzufuhr in die Flasche (40) zum

Druckausgleich ermöglicht.

18. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünnwandige, durch den Umgebungsdruck zusammenpressbare, d.h. kollapsible Flasche (40) Verwendung findet. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (20) als Ein- /Ausschaltventil für die Flüssigkeitszufuhr und Abschottung vom Vorratsbehälter (40) dient.

Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (18) in mindestens zwei Reihen um die Längsachse des länglichen Hohlglieds (16) herum angeordnet sind und/ oder verschiedene Austrittswinkel der Flüssigkeit (22) in Längsrichtung des länglichen Hohlgliedes (16) und/ oder in radialen Ebenen zur genannten Längsachse aufweisen.

Vorrichtung (10) nach zumindest einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Injektionsrohr (16) zwischen mindestens zwei Positionen, einer Befeuchtungsposition und einer Abdichtposition und vorzugsweise auch in eine Entleerungsposition bewegbar ist.

Description:
Vorrichtung zur Befeuchtung eines Trägermediums,

wie eine Papierbahn

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befeuchtung eines Trägermediums, wie eine Papierbahn, eine Stoffbahn, eine Vliesbahn oder eine Gewebebahn oder Gewirkebahn.

Solche Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP1450660B1 , der EP1597993B1 und aus der WO 2010/072298 bekannt.

Während die Vorrichtung gemäß den beiden genannten EP-Schriften sich für die Befeuchtung von Papierbahnen mit wässrigen Flüssigkeiten eignet, ist die Vorrichtung gemäß der genannten WO-Schrift für die Befeuchtung mit Flüssigkeiten mit flüchtigen Bestandteilen, wie Alkohole, zum Zweck der Reinigung bzw. der Sterilisation der Hände eines Chirurgen oder eines Mechanikers oder von Flächen, beispielsweise in Operationssälen oder in Reinräumen gedacht. Praktische Erprobungen mit den bekannten Vorrichtungen haben gezeigt, dass sie durchaus ihren vorgesehenen Zweck erfüllen, und vor allem, dass es möglich ist, mittels einer Walze, insbesondere einer genuteten Walze, eine Papierbahn gleichmäßig zu befeuchten, ohne dass die befeuchtete Papierbahn, die relativ schwach ist, während der Ausgabe bzw. des Herausziehens reißt. Die Vorrichtung gemäß der genannten WO-Schrift vermeidet außerdem das Auftreten von störenden Verdunstungsverlusten, auch dann, wenn die flüchtige Bestandteile aufweisende Flüssigkeit über einen längeren Zeitraum von Tagen oder Wochen in einer Wanne vorliegt, in die die Unterseite der genuteten Walze eintaucht. Etwas problematisch bei den bekannten Vorrichtungen ist jedoch die etwas aufwändige Konstruktion, insbesondere bei der Variante gemäß der WO 2010/072298, bei der ein abgedichteter Deckel oberhalb der Wanne erforderlich ist. Ferner sind je nach Anwendung, beispielsweise für die Befeuchtung von Toilettenpapier mit Wasser oder die Befeuchtung von Papierbahnen zum Zwecke der Sterilisation, unterschiedliche Konstruktionen erforderlich so dass unterschiedliche Auslegungen für unterschiedliche Zwecke notwendig sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine neuartige und kompakte Vorrichtung zum Befeuchten von Trägermedien vorzusehen, die nur mit geringfügigen Anpassungen für die verschiedensten Befeuchtungszwecke und Eigenschaften der Flüssigkeiten, wie die Viskosität oder die Flüchtigkeit, verwendbar ist, die relativ einfach und in der Herstellung kostengünstig ist, aber dennoch eine gleichmäßige, verdunstungsfreie o- der mindestens verdunstungsarme Befeuchtung ermöglicht und unerwünschte Verluste der anzuwendenden Flüssigkeit vermeidet. Um die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu verdeutlichen, wird auch darauf hingewiesen, dass bei Verwendung einer Papierbahn mit einzelnen Abschnitten von in etwa A4-Größe zu Sterilisationszwecken etwa 3g Isopropanol auf die Fläche des Blattes verteilt werden muss. Dies stellt kritische Anforderungen an die Abgabe der Flüssigkeit, wenn diese vollflächig und einigermassen gleichmäßig auf einem A4- Abschnitt verteilt werden soll.

Es ist allerdings nicht unbedingt erforderlich, eine absolut gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit zu erreichen, da bei stark saugenden Trägerme- dien stellenweise auf das Trägermedium aufgebrachte Flüssigkeit sich in kurzer Zeit sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung verteilen wird. Nichtdesto trotz soll ein regelmäßiges Auftragen der Flüssigkeit erfolgen, damit unmittelbar nach Abgabe des Abschnitts eine einigermaßen gleichmäßige Verteilung vorliegt. Übermäßige Befeuchtung des Trägerme- diums ist in den meisten Fällen unbedingt zu vermeiden, da bei Materialien wie Papier nasse Stellen die Festigkeit der Materialbahn soweit herabsetzen können, dass ein unerwünschtes Reißen der Bahn zu befürchten ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Befeuchtung eines Trägermediums, wie eine Papierbahn, eine Stoffbahn, eine Vliesbahn oder eine Gewebebahn oder Gewirkebahn vorgesehen, mit einer Injektionseinheit bestehend aus einem länglichen Hohlglied bzw. Injektionsrohr mit einer Öffnung, vorzugsweise mit mehreren in der Längs- richtung voneinander beabstandeten Öffnungen sowie aus einer an das längliche Hohlglied angeschlossenen Pumpe, die die befeuchtende Flüssigkeit durch das längliche Hohlglied und durch die Öffnung bzw. die Öffnungen hindurchpumpt und hierdurch einen Ein- oder Mehrfachstrahl in das Trägermedium injiziert.

Mit dieser Vorrichtung wird der Strahl homogen und kompakt in oder direkt auf das Trägermedium gebracht, und zwar ohne dass durch einen Sprühvorgang ein fein verteilter Sprühnebel entsteht, was zu Verlust von Flüssigkeit führt. Auf diese Weise entsteht eine kontrollierte, vollständige, zerstäubungsfreie und ganz- oder weitgehend verdunstungsfreie gleichmäßige Flüssigkeitsbeaufschlagung verschiedener Trägermedien.

Ferner kann hierdurch das Trägermedium gleichmässig mit konstanter Menge pro Flächeneinheit beaufschlagt werden. Weiterhin verflüchtigen sich keine oder nur sehr geringe Mengen der Inhaltsstoffe der Flüssigkeit während des Beaufschlagungsprozesses. Das Trägermedium kann stets vollständig flächendeckend beaufschlagt werden. Die Führung des Trägermediums im Bereich der Injektionseinheit erlaubt die verlustfreie und vollständige Beaufschlagung desselben.

Das Trägermedium wird erfindungsgemäß durch eine geeignete Führungseinrichtung ganz oder teilweise, ohne oder mit definiertem Abstand um den länglichen Hohlkörper, d.h. um das Injektionsrohr, herumgeführt. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit direkt in oder zumindest im Wesentlichen direkt auf das Trägermedium gebracht werden, was ebenfalls dafür sorgt, dass kaum Verluste auftreten können.

Die Vorrichtung verfügt über einen Ausgabemechanismus, der insbeson- dere auf der Einlaufseite des länglichen Hohlkörpers angeordnet ist und den Bezug eines ausgebbaren blattförmigen Teils der Bahn des Trägermediums im nassem Zustand ermöglicht, ohne dass ein nachfolgendes Teil befeuchtet wird. Die Ausgabe des Trägermediums wird vorzugsweise mittels elektronischer Impulsgebung gesteuert.

Besonders günstig ist es, wenn das längliche Hohlglied der Injektionseinheit mit einem hohlen Schieber zusammenarbeitet, der zur Ausführung einer Relativbewegung in Bezug auf das längliche Hohlglied ausgelegt ist, die der Freigabe bzw. dem Verschliessen der genannten Öffnungen dient.

Dabei kann der Schieber innerhalb oder ausserhalb des länglichen Hohlglieds angeordnet werden. Ferner kann der Schieber zur Ausführung einer linearen Bewegung oder einer Drehbewegung in Bezug auf das längliche Hohlglied ausgeführt werden, oder es können kombinierte Dreh- und Linearbewegungen erfolgen. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass sich der Schieber bewegt, stattdessen könnte der Schieber fest angeordnet sein und das längliche Hohlglied zum Öffnen und Verschliessen der genannten Öffnungen beweglich angeordnet werden, oder es könnte sowohl der Schieber als auch das längliche Hohlglied bewegt werden.

Darüber hinaus kann die Relativbewegung so ausgeführt werden, dass die Öffnungsweite der Öffnungen zum Dosieren der Flüssigkeitsabgabe steuerbar ist. Es können Dichtungen zwischen dem Schieber und dem längliche Hohlglied angeordnet werden, um Leckagen vor allem im verschlossenen Zustand der Öffnungen zu vermeiden.

Besonders günstig ist es ferner, wenn sowohl das längliche Hohlglied als auch der Schieber durch einen jeweiligen Hohlrohrabschnitt gebildet werden, wobei einer der Hohlrohrabschnitte in Längsrichtung einen Längsschlitz aufweisen kann.

Die Öffnungen des länglichen Hohlglieds bzw. Hohlrohrs können Umrisse aufweisen, die aus der Gruppe kreisrund, oval, elliptisch, quadratisch, rechteckig, dreieckig und polygonal ausgewählt sind.

Die Querschnittsflächen der Öffnungen können gleich oder unterschiedlich gewählt werden, letztere insbesondere dann, wenn eine gleichmässige Menge an Flüssigkeit aus jeder Öffnung bei Druckabnahme entlang des länglichen Hohlrohrs durch Steigerung des Öffnungsquerschnitts kompensiert werden soll oder wenn eine bewusst ungleichmässige Flüssigkeitsausgabe entlang des länglichen Hohlglieds erwünscht sein sollte. Die Passagen in der Wandung des länglichen Hohlglieds, die an den Öffnungen münden, können vom Inneren des länglichen Hohlglieds nach aussen gehend eine Gestalt aufweisen, die aus der Gruppe konvergierend, divergierend, zunächst konvergierend und anschließend divergierend, zunächst konvergierend und anschließend divergierend, trompetenförmig und blumenkelchförmig gewählt ist. Solche Gestaltungen können ohne weiteres durch Funkerosion, durch elektrochemische Bearbeitung oder mittels Laser- oder Wasserstrahl erzeugt werden.

Wenn die Flüssigkeit aus einer festen Flasche entnommen wird, so wird vorzugsweise ein steuerbares Ventil in die Leitung zwischen der Flasche und der Injektionseinheit eingesetzt, das bei Flüssigkeitsabnahme und - ausgäbe durch die Pumpe geöffnet wird und eine Luftzufuhr in die Flasche zum Druckausgleich ermöglicht. Stattdessen kann eine dünnwandige, durch den Umgebungsdruck zusammenpressbare, d.h. kollapsible Fla- sehe verwendet werden, so dass ein Entlüftungsventil nicht erforderlich ist. Die Pumpe kann gegebenenfalls als Ein- /Ausschaltventil dienen.

Die Vorrichtung bzw. das Injektionssystem kann unter stationären oder mobilen Bedingungen eingesetzt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Darstellung, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Hohlrohres der Ausführung gemäß Fig. 1 , um die Wählbarkeit der Länge des Hohlrohres zu zeigen,

Fig. 3A bis 3H verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Öffnungen des Hohlrohres,

Fig. 4 mehrere Alternativen für die Umrissform der Öffnungen,

Fig. 5 verschiedene mögliche Querschnittsformen der Passagen, die zu den einzelnen Öffnungen führen,

Fig. 6 eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführung mit ei- nem linearen Schieber,

Fig. 7 eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführung mit einem Drehschieber, Fig. 8A bis 8D verschiedene mögliche Ausführungen einer Führungseinrichtung für ein bahnförmiges Trägermedium, und

Fig. 9A bis 9F zeigen eine bevorzugte Anordnung der Injektinseinheit wobei die Fig. 9A und 9B die Befeuchtungsposition des Injektionsrohres, die Fig. 9C und 9D die Entleerungsposition des Injektionsrohres und die Fig. 9E und 9F die Abdichtposition des Injektionsrohres zeigen, jeweils in eine perspektivischer Ansicht und in einer Stirnansicht. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Befeuchten eines Trägermediums 12, wie beispielsweise eine Papierbahn 12, eine Stoffbahn 12, eine Vliesbahn 12, eine Gewebebahn 12 oder eine Gewirkebahn 12. Die Vorrichtung 10 weist eine Injektionseinheit 14 bestehend aus einem länglichen Hohlglied 16 mit mehreren in einer Längsrichtung des Hohlglieds 16 voneinander beabstandeten Öffnungen 18 auf. Des Weiteren um- fasst die Vorrichtung 10 eine an das längliche Hohlglied 16 angeschlossene Pumpe 20, die die befeuchtende Flüssigkeit durch das längliche Hohlglied 16 und durch die Öffnungen 18 hindurch pumpt und dadurch in bzw. auf das Trägermedium 12 injiziert.

Die Fig. 1 zeigt eine Führungseinrichtung 24, in der das bahnförmige Trägermedium 12 über Umlenkrollen 26, 28 von einer Trägermediumrolle 30 zu der Injektionseinheit 14 geführt wird, so dass das Trägermedium 12 ganz oder teilweise, mit oder ohne definiertem Abstand um das Injektionsrohr 16 herum geführt werden kann. Dies führt dazu, dass die Flüssigkeit 22 direkt in oder zumindest im Wesentlichen direkt auf das Trägermedium 12 aufgetragen werden kann. Nach dem Befeuchten des Trägermediums 12 wird dieses durch einen Ausgabemechanismus 32 bzw. an einem Aus- gabemechanismus 32 vorbeigeführt. Der Ausgabemechanismus 32 ist auf der Einlaufseite 34 des länglichen Hohlkörpers 16 angeordnet und ermöglicht den Bezug eines ausgebbaren blattförmigen Teils 12 der Bahn des Trägermediums 12 im befeuchteten bzw. nassen Zustand, ohne dass ein nachfolgender Teil 12 des Trägermediums 12 befeuchtet wird. Um den Be- zug des blattförmigen Teils 12 der Bahn des Trägermediums 12 im befeuchteten bzw. nassen Zustand zu gewährleisten, ist eine Abtrenneinrichtung 36 am Ausgabemechanismus 32 vorgesehen, die z.B. ein Messer 36, eine gezahnte Kante 36 oder eine Schneidvorrichtung 36 umfassen kann. Die Bahn des Trägermediums 12 kann gegebenenfalls mit einer Per- foration oder anderen Schwachstellen, wie seitlichen Einkerbungen, ver- sehen werden, um das Abreißen von einzelnen Abschnitten 12 zu erleichtern.

Der Ausgabemechanismus 32 ist vorzugsweise mittels eines elektroni- sehen Impulsgebers 38 steuerbar. Dadurch lässt sich auf bekannte Weise mittels vorhandener Steuer- und Regeleinheiten 38 die gewünschte Menge an auszugebender Flüssigkeit 22 bzw. die genaue Länge des zu befeuchtenden Trägermediums 12 sowie die Ausgabegeschwindigkeit des Trägermediums 12 einstellen bzw. regeln. Der Ausgabemechanismus 32 kann mit der Pumpe 20 verbunden sein, die dann gleichzeitig auch als Ein-

/Ausschaltmechanismus für die Flüssigkeitszufuhr 22 zu dem Ausgabemechanismus 32 und für die Abschottung von einem Flüssigkeitsvorrat 40 dienen kann. Dies gelingt besonders gut, wenn die Pumpe 20 als positive Verdrängungspumpe 20 ausgebildet ist.

Die Injektion der Flüssigkeit 22 geschieht mittels der Injektionseinheit 14, die an die jeweilige Flüssigkeit 22 und das jeweilige Trägermedium 12, welche ausgegeben werden sollen, angepasst wird. In der Injektionseinheit 14 kann die Konzentration bestimmter Stoffe in der Flüssigkeit 22 mittels einer Messeinheit 42 gemessen werden. Sinkt diese unter einen bestimmten Mindestwert, z.B. nach längeren Standzeiten, wird die Injektionseinheit 14 entleert, bevor die Ausgabe auf das Trägermedium 12 erfolgt. Der erneute Druckaufbau und die Flüssigkeitszufuhr erfolgen dann wieder über die variable Dosierpumpe 20. Die Flüssigkeitsmenge und der Druck werden mittels der elektronischen Steuerung 38 dann wie gehabt geregelt. Mittels einer gewählten anpassbaren Auslegung der Pumpe 20 kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Flüssigkeiten 22 und ein großer Bereich an abgegebenen Flüssigkeitsmengen 22 pro Flächeneinheit des Trägermediums 12 abgedeckt werden, es ist lediglich erforderlich, die Ansteuerung der Pumpe 20 der jeweils erwünschten Dosierung bzw. der jeweils ver- wendeten Flüssigkeit 22 anzupassen. Somit kann mit einer Grundauslegung eine breite Palette an Anwendungen kostengünstig abgedeckt werden. Auch kann die Länge der Injektionseinheit 14 entsprechend der jeweils erwünschten Bahnbreite des Trägermediums 12 leicht angepasst werden ohne dass die Auslegung der Pumpe 20 selbst verändert werden muss.

Die ausgebbare Flüssigkeit 22 kann aus dem Flüssigkeitsvorrat 40, z.B. einer festen Flasche 40, bezogen werden, wobei in der Leitung 44 zwi- sehen der Flasche 40 und der Injektionseinheit 14 ein steuerbares Ventil 46 eingesetzt ist, das bei Flüssigkeitsabnahme und -ausgäbe aufgrund der Verwendung der Pumpe 20 geöffnet werden kann. Das Ventil 46 kann mittels einer Leitung 48, welche zwischen Ventil 46 und Flüssigkeitsvorrat 40 vorgesehen ist, mit dem Flüssigkeitsvorrat 40 verbunden sein und ermög- licht so eine Luftzufuhr in den Flüssigkeitsvorrat 40 zum Druckausgleich bzw. zur Zwangsbelüftung. Die Zwangsbelüftung verhindert so den Aufbau eines Vakuums in dem Flüssigkeitsvorrat 40. Alternativ kann der Flüssigkeitsvorrat 40 aus einer dünnwandigen, kollapsiblen Flasche 40 bestehen, welche durch den Umgebungsdruck zusammenpressbar ist und so eine Belüftungsleitung zwischen der Injektionseinheit 14 und dem

Flüssigkeitsvorrat 40 überflüssig macht. Das Injektionssystem 14 ist bevorzugt geschlossen und verdunstungssicher ausgelegt. Mittels des Ventils 46 wird die Flüssigkeitszufuhr vor der Injektionseinheit 14 im Stillstand abgeriegelt. Die Injektionseinheit 14 ist so ausgebildet, dass bei kontinu- ierlichem, zyklischem und azyklischem Betrieb sowie bei/nach Standzeiten kein Inhaltsverlust eintritt und jederzeit eine optimale Wirkung vorhanden ist. Das Ventil 46 könnte auch zwischen der Pumpe 20 und dem Flüssigkeitsvorrat 40 angeordnet sein bzw. in die Pumpe 20 integriert sein. Mittels Ein- oder Mehrfachstrahl wird Flüssigkeit 22 unter Druck in das Trägermedium 12 injiziert. Der Strahl erfolgt homogen (kompakt) in oder direkt auf das Trägermedium 12. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ermöglicht die kontrollierte, vollständige, zerstäubungsfreie und ganz- o- der weitgehend verdunstungsfreie Flüssigkeitsbeaufschlagung verschiedener Trägermedien 12. Die Vorrichtung 10 ermöglicht, dass das Trägermedium 12 gleichmässig mit konstanter Menge an Flüssigkeit 22 pro Flächeneinheit beaufschlagt werden kann und dass sich keine oder nur sehr geringe Mengen der Inhaltsstoffe der Flüssigkeit 22 während des Beauf- schlagungsprozesses verflüchtigen können. Das Trägermedium 12 wird mit Flüssigkeit 22 so beaufschlagt, dass sich diese vollständig flächendeckend auf dem Trägermedium 12 verteilt. Die Führung des Trägermediums 12 im Bereich der Injektionseinheit 14 erlaubt die verlustfreie und vollständige Beaufschlagung desselben mit Flüssigkeit 22. Das Trägerme- dium 12 wird ganz oder teilweise, ohne oder mit definiertem Abstand um das Injektionsrohr 16 herumgeführt. Das Injektionssystem kann mit einer elektronischen Überwachung und Rapportierung ausgerüstet sein, um mittels einer Schnittstelle 50 (Interface), eventuell einer drahtlosen Kommunikationsmöglichkeit, den Füllstand der Flüssigkeit 22 bzw. die noch vorhandene Menge an Trägermedium 12 einer zentralen (nicht gezeigt) Stelle mitzuteilen.

Eine Entleerung der Flüssigkeit, entweder der Menge, die in dem Hohlglied 16 vorliegt oder auch des Flüssigkeitsvorrats 40, kann durch ein Entleerungsventil 52 erfolgen, wenn die verwendete Flüssigkeit 22 gewisse Mindestanforderungen nicht mehr erfüllt, z.B. nach längeren Standzeiten und/oder weil ein Haltbarkeitsdatum überschritten worden ist. In der Regel überwacht die Messeinrichtung 42 Konzentrationswerte bestimmter Anteile der Flüssigkeiten 22. Sollten diese den Mindestanforderungen nicht mehr entsprechen, so kann dann das Entleerungsventil 52 geöffnet werden und somit die in dem Hohlglied 16 vorhandene Flüssigkeit 22 an einem seiner Enden 54 entleeren. Wenn der Flüssigkeitsvorrat 40 entleert werden soll, so kann dies z.B. einem Bedienpersonal entweder an der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bzw. mittels einer Datenkommunikation über die Schnittstelle 50 mitgeteilt werden, so dass diese dann die Flüssigkeit 22 über das Entleerungsventil 52 entnehmen.

Die Figur 2 ist eine vergrößerte Darstellung des Hohlrohres 16 der Ausführung gemäß Fig. 1. In dieser wird verdeutlicht, dass die Länge des Hohlrohres 16 frei wählbar ist und einfach an die gewünschte Breite des Trägermediums 12 angepasst werden kann.

Wie aus der Figur 3 ersichtlich, können die Öffnungen 18 des Hohlglieds 16 in mindestens zwei Reihen um die Längsachse des länglichen Hohl- glieds 16 herum angeordnet sein und/ oder verschiedene Austrittswinkel der Flüssigkeit 22 in Längsrichtung des länglichen Hohlgliedes 16 und/ oder in radialen Ebenen zur gennannten Längsachse aufweisen. Der Austrittswinkel ist bevorzugt weg von der Abgabewalze 30 ausgerichtet, damit die Abgabewalze 30 zumindest im Wesentlichen trockenes Bahnma- terial 12 fördert.

Die Figur 4 zeigt verschiedene Alternativen für die Umrissform der Öffnungen 18 des länglichen Hohlglieds 16. Die Umrissform einer Öffnung 18 kann kreisrund, oval, elliptisch, quadratisch, rechteckig, dreieckig und polygonal ausgewählt sein. Die genaue Form der Öffnung 18 wird in der Regel so ausgewählt, dass diese eine bestmögliche Verteilung der Flüssigkeit 22 an bzw. in dem Trägermedium 12 erlaubt. Es wäre auch möglich, unterschiedliche Größen bzw. Formen der Öffnungen 18 entlang des Hohlglieds 16 vorzusehen, so dass z.B. am Rande des Hohlglieds 16 klei- nere Öffnungen 18 als in der Mitte des Hohlglieds 16 vorgesehen sind. In anderen Worten kann die Querschnittsfläche der Öffnungen 18 entlang eines Hohlglieds 16 so gewählt werden, dass diese entweder gleich oder unterschiedlich sind. Die Figuren 5A bis 5H zeigen, dass die Passagen 56 in der Wandung 58 des länglichen Hohlglieds 16, die an den Öffnungen 18 münden, vom Inneren des länglichen Hohlglieds 16 nach aussen gehend eine Gestalt aufweisen, die aus der Gruppe konvergierend, divergierend, zunächst konvergierend und anschließend divergierend, zunächst konvergierend und an- schließend divergierend, trompetenförmig und blumenkelchförmig gewählt sein kann. Diese unterschiedliche Gestalt der Passagen 56 ermöglicht eine genauere Einstellung der Verteilung der Flüssigkeit 22, welche aus den Öffnungen 18 durchtritt und mit dem Trägermedium 12 in Verbindung gebracht wird.

Wie in Figur 6 gezeigt ist, kann das längliche Hohlglied 16 der Injektionseinheit 14 dafür ausgebildet sein, um mit einem hohlen Schieber 60 zusammenzuarbeiten, welcher Schieber 60 zur Ausführung einer Relativbewegung in Bezug auf das längliche Hohlglied 16 ausgelegt ist. Diese Rela- tivbewegung dient der Freigabe bzw. dem Verschliessen der genannten Öffnungen 18. Der Schieber 60 der Figur 6 ist innerhalb des länglichen Hohlglieds 16 angeordnet, könnte aber stattdessen ausserhalb des länglichen Hohlglieds 16 angeordnet sein. Zum Öffnen und Verschliessen der Öffnungen 18 können das längliche Hohlglied 16 fest und der Schieber 60 beweglich angeordnet sein.

Alternativ könnte der Schieber 60 fest und das längliche Hohlglied 16 beweglich angeordnet sein. Es wäre auch möglich, dass sowohl der Schieber 60 als auch das längliche Hohlglied 16 bewegbar sind. Unabhängig davon, wie die Relativbewegung zwischen dem Schieber 60 und dem Hohlglied 16 herbeigeführt wird, ist diese Relativbewegung zwischen dem Schieber 60 und dem länglichen Hohlglied 16 bevorzugt so ausführbar, dass die Öffnungsweite der Öffnungen 18 zum Dosieren der Flüssigkeitsabgabe steuerbar ist. Sowohl das längliche Hohlglied 16 als auch der Schieber 60 der Figur 6 sind durch einen jeweiligen Hohlrohrabschnitt gebildet, wobei einer der Hohlrohrabschnitte in Längsrichtung einen Längsschlitz aufweisen kann, d.h. C-förmig ausgeführt sein kann.

Die Figur 7 zeigt eine weitere Variante eines Schiebers 60, der zum Ausge- ben der Flüssigkeit 22 so ausgeführt ist, dass er zur Ausführung einer

Drehbewegung in Bezug auf das längliche Hohlglied 16 ausgebildet ist. Es wäre aber auch denkbar, einen Schieber 60 vorzusehen, der die lineare Bewegung des Schiebers 60 der Figur 6 mit der Drehbewegung des Schiebers 60 der Figur 7 kombiniert und so zur Ausführung einer kombinierter Dreh- und Linearbewegungen ausgebildet ist. Bei allen hier aufgeführten Varianten von Schiebern 60 sind Dichtungen 62 zwischen dem Schieber 60 und dem länglichen Hohlglied 16 angeordnet, um Leckagen, vor allem im verschlossenen Zustand der Öffnungen 18 zu vermeiden. Fig. 8A bis 8D zeigen die Führung des Trägermediums 12 vorbei an dem länglichen Hohlglied 16, welches zur Ausgabe der befeuchtenden Flüssigkeit 22 ausgelegt ist. Fig. 8A zeigt, dass in einer Ruhestellung der erfindungsgemäßen Vorrichtdung 10 das Trägermedium 12 mittels dreier Umlenkrollen 26, 28, 64 zu dem Hohlglied geführt wird. Eine bewegliche Um- lenkrolle 66 befindet sich beabstandet von dem Hohlglied 16 in einer Ruhestellung. Die Fig. 8B zeigt wie diese bewegliche Umlenkrolle 66 während der Aktivierung der Vorrichtung 10 aus einer Ruhestellung in eine Aktivstellung gebracht wird, um das Trägermedium 12 in unmittelbaren Kontakt mit dem Hohlglied 16 zu führen. Die Figur 8C zeigt eine perspektivische Draufsicht auf das Hohlglied 16, in dem sich die bewegliche Umlenkrolle 66 in einer Aktivstellung befindet und das zu befeuchtende Trägermedium 12 an den Öffnungen 18 des Hohlglieds 16 vorbei zum Ausgabemechanismus 32 geführt wird. Fig. 8D zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung 14 gemäß Figur 8C.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 kann unter stationären oder mobilen Bedingungen eingesetzt werden. Das Mindestvolumen der Injektionseinheit 14 hängt von der zu befeuchtenden Menge des Trägermediums 12 ab und beträgt im Minimum 4000 mm 3 bzw. 4 ml. Der Systembetriebsdruck kann zwischen +0,005 bar und +15,00 bar oder höher liegen. Mittels des Injektionsrohres 16 wird das Trägermedium 12 gleichmässig und flächendeckend mit einer bestimmten regulierbaren Menge von Flüssigkeit 22 beaufschlagt. Die ausgegebene Flüssigkeitsmenge wird durch den Sys- temdruck, die Anordnung, Auslegung und Konstruktion der Austrittsöff- nungen 18, sowie das Volumen des/der Injektionsrohres/e 18 bestimmt.

Die Austrittsöffnungen 18 des /der Injektionsrohres/e 16 sind so konzipiert, dass das adhäsive /kohäsive Verhalten der Flüssigkeit 22 bei druck- freiem bzw. Ruhezustand ein Austreten oder Verdunsten derselben gänzlich oder teilweise verhindert. Die Anordnung der Austrittsöffnungen 18 ist je nach Eigenschaften der Flüssigkeit 22 symmetrisch, asymmetrisch oder beides. Die Form der Austrittsöffnungen 18 pro Injektionsrohr 16 kann je nach Eigenschaften der Flüssigkeit 22 einheitlich oder gemischt zur Anwendung kommen. Die Seitenwände 56 der Austrittsöffnungen 18 können linear, konvex, konkav oder gemischt sein. Der Ein- und Ausgangsrand der Öffnung 18 kann spitz zulaufend, mit Radius versehen o- der gefast verlaufen. Der Durchmesser der Austrittsöffnungen 18 kann am Eingang und Ausgang unterschiedlich sein. Der Innendurchmesser am engsten Teil der Austrittsöffnung 18 kann von 0,005 mm bis 2,00 mm o- der grösser betragen. Die engste oder weiteste Stelle der Austrittsöffnung 18 kann mittig oder nach unten oder nach oben abweichend sein. Ein- und Austrittswinkel der Austrittsöffnungen 18 können unterschiedlich sein. Der Abstrahlwinkel der Austrittsöffnungen 18 kann im rechten Win- kel oder in abweichender Winkelposition zum Injektionsrohr 16 stehen.

Als Trägermedium 12 kann z.B. eine Papierbahn 12 verwendet werden die zwischen 10g/m 2 und 200g/m 2 wiegt, diese kann mit 5ml/m 2 bis 100 ml/m 2 Flüssigkeit 22 beaufschlagt werden.

Bezugnehmend auf die Fig. 9A bis 9F wird jetzt eine besonders bevorzugte Ausführungsform besprochen.

In der Fig. 9A bis 9B wird eine erste Position des Injektionsrohres 16 einer Injektionseinheit 14 gemäß einer der bisherigen Figuren, insbesondere gemäß der Figur 7, für das Befeuchten der Materialbahn 12 mit Flüssigkeit 22, d.h. für das Injizieren der Flüssigkeit 22 in die Materialbahn 12 gezeigt. Das Injektionsrohr 16 ist während der Befeuchtung gegen das zu befeuchtende Medium 12 gedreht, so dass die Austrittsöffnungen 18 da- rauf gerichtet sind. In dieser Position trifft der Strahl in etwa im„rechten Winkel" auf die in unmittelbarer Nähe des Injektionsrohres angeordnete und vorzugsweise das Injektionsrohr berührende Materialbahn 12 auf. Zu diesem Zweck ist das Injektionsrohr 16 drehbar gelagert und wird mittels elektrischem Servomotor (nicht gezeigt) , Magnetschalter mit mehreren Schaltpositionen (nicht gezeigt) oder ähnlichem Antrieb (nicht gezeigt) automatisch zwischen den verschiedenen im Zusammenhang mit den Fig. 9A bis9F erläuterten Positionen gedreht.

Die Figuren 9C und 9D zeigen eine zweite Position des Injektionsrohres 16 der Injektionseinheit 14, in der das Injektionsrohr 16 zwecks des Aus- spritzens bzw. zum Entleeren nach unten gerichtet ist. Das heißt, dass das Injektionsrohr 16 um die mittlere Längsachse A in eine Position gedreht wird, in der der Strahl der Flüssigkeit 22 nach unten„ins Freie" austreten kann. Diese Position wird zu Reinigungszwecken und bei unge- nügender Dichte der Flüssigkeit 22 gewählt, die bspw. aufgrund von Ver- dünstungsverlusten entstehen kann. Auch hier erfolgt die Steuerung automatisch, kann aber auch falls erwünscht vom Anwender ausgelöst werden. Die Flüssigkeit 22 kann in einem geeigneten Behälter (nicht gezeigt) aufgefangen werden.

Die Figuren 9E und 9F zeigen eine dritte Position des Injektionsrohres 16 der Injektionseinheit 14, in der das Injektionsrohr 16 in eine Stopp Position gedreht wird, in der das Injektionsrohr 16 gegen einen Flüssigkeitsaustritt geschlossen bzw. abgedichtet ist. Dabei kann das Injektionsrohr durch einen das Injektionsrohr 16 teilweise umgreifende, stationäre Hohlrohrabschnitt 68 geschlossen bzw. abgedichtet werden. Das heißt, dass das Injektionsrohr 16 nach dem erfolgtem Befeuchtungsprozess in eine „Ruhestellung" gedreht wird. In dieser Stellung sind die Austrittsöffnun- gen 18 des Injektionsrohres 16 durch eine "Auflage" (Hohlrohrabschnitt, balkenförmiges Teil oder Dichtung) verschlossen bzw. abgedichtet.

Der stationäre Hohlrohrabschnitt 68 kann mit einem länglichen Ausschnitt versehen werden, der das Befeuchten der Materialbahn 14 und das Entleeren des Injektionsrohres 16 in den ersten und zweiten Positio- nen ungehindert ermöglicht. Anstelle eines das Injektionsrohr 16 teilweise umgreifendes Hohlrohrabschnitts 68 zu verwenden kann ein balkenförmiges Teil parallel zu dem Injektionsrohr 16 angeordnet werden, der die entsprechende Funktion, d.h. das abschließen der Öffnung bzw. der Öffnungen 18 des Injektionsrohres 16 übernimmt. Des Weiteren kann die auf dem Injektionsrohr 16 aufliegende Auflage, sei es durch einen Hohlrohr- abschnitt 68 oder durch ein balkenförmiges Teil gebildet werden, stationär oder beweglich angeordnet werden. Beweglich in dem Sinne, dass sie sowohl um die Längsachse A drehbar oder fest gelagert werden kann, wie auch vor und zurück bewegt werden kann.

Unabhängig davon welche Anordnung gewählt wird, d.h. ob ein stationäres das Injektionsrohr 16 umgreifender Hohlrohrabschnitt 68, oder ob ein beweglicher das Injektionsrohr 16 teilweise umgreifender Hohlrohrabschnitt 68 (was auch möglich wäre), oder ob ein balkenförmiges Ab- schlussteil gewählt wird, kann mittels geeigneter Dichtungen 70 eine vollständige Abdichtung oder zumindest eine qualitativ Hochwertige Abdichtung erreicht werden.

Die Form und Ausführung der Dichtung 70 kann nach Belieben gewählt werden. Es kann bspw. durch einen quetschbaren Kunststoffstreifen realisiert werden, der in den das Injektionsrohr 16 teilweise umgreifenden Abschnitt 68 angeklebt ist, gebildet werden, dass die Öffnung bzw. Öffnungen 18 im Injektionsrohr 16 in der dritten Position vollständig überbrückt und daher abdichtet oder durch einzelne O-Ringe gebildet werden, die jeweils eine Austrittsöffnung 18 im Injektionsrohr 16 in der dritten Position desselben umgibt. Bei Verwundung eines balkenförmigen Abschlussteils kann auch ein länglicher Kunststoffstreifen 70 oder O-Ringe 70 verwendet werden, oder das Abschlussteil selbst 68 kann aus einem elastischen Material gebildet werden und so die Abdichtfunktion über- nehmen. Die Querschnittsform der Dichtung 70 kann bspw. oval, rechteckig, kreisrund oder quadratisch sein.

Das Injektionsrohr 16 der Figuren 9A bis 9F kann auch axial fix positioniert werden, wenn der das Injektionsrohr 16 teilweise umgebende Hohl- rohrabschnitt 68 beweglich angeordnet ist und um die Längsachse A des Injektionsrohres 16 gedreht wird und/oder entlang der Längsachse A des Injektionsrohres 16 geführt wird. Eine solche axiale Verschiebung kommt dann in Frage, wenn der Hohlrohrabschnitt 68 z.B. mit über einen Teilumfang des Hohlrohrabschnittes 68 verlaufenden Schlitzen versehen ist, die in der ersten Position mit den Öffnungen 18 des Injektionsrohres 16 fluchten jedoch in der dritten Position mit den Öffnungen 18 nicht fluchten und somit ein Abdichten erreichen. Der Hohlrohrabschnitt 68 könnte auch sowohl drehbar und beweglich ausgeführt werden, so dass ein Drehen und ein Verschieben des Hohlrohrabschnitts 68 erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung

12 Trägermedium

14 Injektionseinheit

16 Hohlglied

18 Öffnungen

20 Pumpe

22 Flüssigkeit

24 Führungseinrichtung

26 Umlenkrolle

28 Umlenkrolle

30 Trägermediumrolle

32 Ausgabemechanismus 34 Einlaufseite

36 Abtrenneinrichtung

38 Impulsgeber

40 Flüssigkeitsvorrat

42 Messeinheit

44 Leitung

46 Ventil

48 Leitung

50 Schnittstelle

52 Ventil

54 Ende

56 Passagen

58 Wandung

60 Schieber

62 Dichtung

64 Umlenkrolle

66 Umlenkrolle

68 Hohlrohrabschnitt

70 Dichtung

A Längsachse




 
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