CN1161187C - 向行进基材涂布泡沫材料的涂层机 - Google Patents

Abstract

一种向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，包括：机架；固定于所述机架的冲洗盘；为排放泡沫材料而限定狭长开口的涂布器；向所述涂布器供应泡沫材料的泡沫供应源；以及将所述涂布器可移动地安装到所述机架的工作位置和冲洗位置之间的定位机构，在该工作位置该狭长开口邻近行进基材以便将泡沫材料计量地加到该基材上，在该冲洗位置该狭长开口邻近所述冲洗盘以便从所述涂布器冲洗该泡沫材料。

Description

向行进基材涂布泡沫材料的涂层机

本发明一般涉及纺织品涂层机械，本发明具体涉及向行进中的纺织基材涂布泡沫涂层的装置和方法。

纺织织物及类似基材的加工一般包括为了达到专门目的而向织物涂布各种涂料。例如，为改良基材结构整体性而对一些纺织基材使用粘合剂涂层，为了获得需要的织物色彩而经常对纺织基材使用染料涂层。不谈具体施加的涂层，必须强调重要且常常矛盾的两个方面。首先，一个重要的方面是将所需量的涂料均匀地涂布在纺织基材上。不能向基材上涂布足够的涂料可能导致诸如在粘合剂涂层情形中纺织基材的结构整体性不够或者在染料涂层情形中染色不一致或变色等不足。其次，必须有效地涂布涂料。使用多于所需量的涂料不经济且因此昂贵并且涂布涂料的方式效率低，例如喷雾法，可导致环境污染并且需要高费用措施来减少此涂层加工对环境的影响。

当涂料是如胶乳的材料或在大气压下成膜的任何其它材料时，尤其难于以高效方式向纺织基材涂布均匀的涂层。和许多纺织涂料相比，这些涂料粘度一般更高并且还可在涂层机械内干燥从而堵塞或减少机械内的流动。因此，当用成膜涂料涂层时，必须在基材生产线停车时或者在涂层加工结束时采取预防措施。操作完毕后，必须充分清洁涂层装置的成膜材料，或者必须令该机械处于不使涂料在涂布机械内壁上干燥的条件下。这一点对于尺寸确定以确保涂布特定量材料的涂布器喷嘴区域尤为重要。涂布器喷嘴壁上形成的任何膜可堵塞喷嘴，或者导致输送少于设计量的涂料。

存在数种向纺织基材涂布涂层的公知方法。其中之一是将移动的基材浸入涂料浴中。此方法通常向行进基材涂布多于所需的涂料，并因此常常需要使基材经受例如压料辊或干燥器的后续加工，以便除去过量的涂料和水分。因为施加到基材上的涂料过多，所以此浸渍法效率低，并且因为在除去过量材料的后续加工中要损失一些涂料，所以此浸渍法浪费大。

将纺织基材涂层的另一公知方法是向一行进基材的表面涂布涂料，并使该涂料通过吸附或通过毛细管作用浸渍基材。由于这些方法的有效性在很大程度上取决于该基材的结构或组成，所以吸附和毛细管作用可导致涂料非均匀涂布，尤其当使用例如胶乳的粘稠涂料时。非均匀基材常常导致非均匀吸附或毛细管作用的涂层。而且，依赖吸附和毛细管作用还导致为了确保获得供渗透到织物中的足够涂料而使多于所需的涂料被涂布到基材的表面上。然后必须利用如刮刀或刀刃装置把过量的涂料从织物上去除。

由于认识到毛细管作用涂层的局限性，已经开发了不同的附加涂层技术。例如，一种更改涉及对基材施以真空，以便将沉积在表面一侧的涂料拉进该基材。另一更改涉及引导涂层的基材通过一系列轧辊以便迫使涂料进入该基材中。尽管这些更改或许比单一涂布纺织织物更有效，但它们也可能产生诸如涂料分布不够均匀以及涂料浪费等不合要求的后果。

为了克服上述涂层方法的这些缺陷，已作许多尝试，并且这些尝试中许多都涉及使用泡沫涂料。和非泡沫涂层方法相比，泡沫涂层法因其允许使用更少的水来把涂料送至基材而具有优势。使用泡沫涂层技术导致很少排放废液——其要求适当的预防处理措施——以及更少能耗，因为省去了从织物除去多余水的后续机械。

但即使是泡沫涂料也有缺点。例如常常难于获得泡沫涂料对基材的均匀涂布，因为常规泡沫涂层法的结果常常依据纺织基材结构或者涂料粘度而改变。

常规泡沫涂层法带来的另一问题是，如何适应纺织品生产线上的中断或停车(disruption or stoppage)。这个困难是由于如果曾经使分配路径中的压力均等化，则泡沫材料超时破裂并变得不均匀。当要校正基材破损或者为了更换基材，为适应行进纺织基材上游或下游机器停车的需要而停止纺织基材加工时，就必须将泡沫涂布器关闭——从而在泡沫分配系统中要冒压力均等化的风险一或者可继续泡沫流动——从而浪费涂料并浪费在该生产线停车期间其上过量累积了涂料的那部分行进的基材。

许多纺织品加工厂将织物面朝下加工会使问题更进一步复杂化。此操作使工人可清楚地观察到织物背面的加工，但因为织物生产线停车或关机时，存在成膜性涂料会在涂布喷嘴中或者在涂料输送管道内表面上干燥的危险，在涂层机分配成膜性涂料方面纺织织物面朝下的加工存在问题。如果此涂料为泡沫成膜材料，此问题会更糟糕，因为存在不允许泡沫材料在整个分配线上压力均等化的额外困难。另外，当操作完成时，从涂布器组件适当净化成膜性涂料是基本要求，这些组件需对着下方以便在面朝下织物沿生产线行进时向其背面涂布涂料。

因此，要求涂层装置具有沿着面朝下行进基材宽度均匀分配泡沫成膜涂料的能力，与此同时，还对生产线临时停车以及生产线长期停产具有适应能力，从而并不导致喷嘴堵塞或涂料在涂层机内壁堆积。要求这种能力不受基材结构影响并且不受所用涂料的影响。而且还要求这种机器容易清洁，无需费时的拆卸和/或手工局部清洁。

本领域中有许多泡沫涂布器的设计，其中一些能够输送成膜材料的泡沫涂料。但这些涂布器还未获得上面所讨论涂层装置要求的所有特性。例如，授予Walter等人的美国专利US 4562097公开了处理多孔基材的方法，该方法用接触移动基材的涂布器喷嘴在基材表面上涂布泡沫处理组合物。尽管公开了将胶乳作为合适的处理组合物，但Walter等人的专利似乎未具体提出伴随胶乳涂布的固有成膜问题或者当不用时从涂布器清洁这类成膜材料的方法。

授予Ashmus等人的美国专利US 4023526公开了用于涂布化学处理剂的泡沫涂布器头。然而，在此装置中泡沫涂布的均匀性受基材与下游喷嘴口缘进入锥度之间的角度和接触的影响。另外，如先前讨论的专利中那样，Ashmus的专利没有具体提出生产线停车期间的成膜问题，或者所公开涂布器头用于面向下处理织物的织物生产线时所遇到的问题。

授予Potter等人的美国专利US 5219620公开了一种旨在用于面朝下加工织物织物生产线的泡沫涂布器。Potter等人的泡沫涂布器是一种弓形组件，由在包绕角上方的气压或液压缸将它紧紧压靠在行进织物上，以便确保涂布器对织物压力均匀且密封。因此，此装置不能用于向承受不了涂布器压力而使基材损坏的行进纺织基材涂布成膜材料。而且，该专利在想用的组合物中没有表现出包括胶乳或其它成膜组合物，因此也未涉及伴随这些类化合物的特有问题。

虽然上述各专利都描述了具有特定要求特征的装置，但很明显，本领域需要更好的泡沫涂层机。更具体地说，需要在面朝下生产线中能不计基材结构且不计涂料粘度地向行进基材以计量数量均匀涂布泡沫化成膜涂料的泡沫涂层机装置。还需要具有下述性能的涂层机：具有适应生产线临时停车而当生产线重新开始生产时不浪费有效(significant)量涂料的性能，以及具有适应生产线长期停车而不使涂布器喷嘴或所联系的泡沫输送系统管道因成膜而堵塞的性能。最后，这样的涂层机应当能以有效且简单的方式进行泡沫材料的清洁。事实上，具有所有这些属性的涂层机应当能有效地向行进基材输送指定量的成膜涂料而不浪费有效量的涂料，并且当不再需要时，这种机器应当能停止操作而没有成膜堵塞涂布器喷嘴的风险。

通过提供具有泡沫涂布器的涂层机，本发明克服了伴随常规泡沫涂布器的缺陷。该泡沫涂布器能够不计基材结构地向行进基材输送计量数量的粘性泡沫涂料。本发明的涂布器可在邻近行进基材的工作位置和邻近冲洗盘的冲洗位置之间移动。在其工作位置，涂布器以涂布器狭长开口接触行进基材的方式向其均匀输送预定的、计量数量的泡沫材料。控制泡沫涂料的压力和发泡比，以确保按照该泡沫材料崩溃前涂料至少部分渗入该织物空隙的方式，均匀涂布要求数量的涂料。本发明的涂层机可用于输送不同的发泡涂料组合物，而且特别适合输送高粘度泡沫涂料组合物例如胶乳，因为本涂层机适应生产线的临时和长期停车而不允许有明显的泡沫压力均等化或成膜以及伴随的涂布器堵塞。

通过给涂布器提供阀组件，本发明的涂层机适应生产线临时停车。此阀组件具有用于停止流向行进基材的泡沫流动的涂布器流量阀部件，以及用于使泡沫改为流向旁路通道的旁路流量阀部件，旁路通道使泡沫涂料在泡沫输送系统中继续移动而不涂布到基材上。可建立泡沫再循环路径，其中涂布器中存在的泡沫材料由泡沫再循环泵引导经旁路通道直达泡沫发生器的发泡头(foamer head)，然后回到涂布器。在此泡沫再循环期间，停止向泡沫发生器供给新鲜涂料及空气。当生产线重新开始工作时，打开阻止泡沫流向涂布器的涂布器流量阀部件，并关闭旁路流量阀部件，从而恢复向行进基材的泡沫流动。当要求长期停产时，本发明涂层机可容易地重新定位到狭长开口邻近冲洗盘的冲洗位置。在此位置，可从涂布器系统将泡沫材料完全冲洗入冲洗盘。

本发明涂层机可包括确定狭长开口并连接到枢轴体上的涂布器，该枢轴体轴颈安装在一对支承臂之间。在枢轴体和一只支承臂之间可操纵地连接的第一可操纵活塞-缸机构可用于在工作位置和预定的中间位置之间枢转涂布器，在该工作位置狭长开口通常朝向下方，低于水平面并且邻近行进基材，在该中间位置狭长开口通常端面高于水平面，或朝向上方。在涂层机机架和一只支承臂之间可操纵地连接的第二可操纵活塞-缸机构可用于将涂布器从中间位置移向冲洗位置，在该冲洗位置狭长开口邻近冲洗盘。当涂布器处于工作位置时，为了在工作位置和中间位置之间移动涂布器的同时，倾斜涂布器并从而在涂布器和冲洗盘之间提供间隙，也可使用第二可操纵活塞-缸机构。

有利的是，本发明涂布器可在面朝下时操作以便适应纺织品面朝下行进的纺织品生产线，然后该涂布器可通常在面朝上时进行冲洗。这种朝上的取向使冲洗流体在冲洗完成后保留在涂布器中，从而通过保证壁永不干燥而阻上在涂布器的壁上成膜。

由于使用本发明的涂层机，可通过在两个隔开的支承件间支承线性运行的行进基材而将泡沫涂料涂布到行进基材上，该支承件定位在该基材的一侧。然后，让与泡沫发生源相通的泡沫涂布器在两个隔开的支承件之间并且处于和行进基材支承件相对的另一侧，与行进基材接触。这时，选择发泡比和系统工作压力以确保使泡沫材料从泡沫发生器经涂布器流动，并流到行进基材上，以致在泡沫材料崩溃之前，泡沫涂料至少部分地渗透，且优选仅部分地渗透到行进基材的空隙中。

本发明还提供冲洗泡沫涂层机装置的方法，其中，首先将冲洗泡沫引入涂层机，然后使用高速冲洗流体。已经发现此方法比仅使用直通水冲洗能更彻底地从涂层机冲洗泡沫材料，因为在冲洗涂布器的泡沫涂料时，和冲洗流体的密度相比，密度更为接近泡沫涂料密度的冲洗泡沫更加有效。使用冲洗泡沫防止了常规水冲洗伴随的问题，例如由于冲洗流体在涂布器管道内的泡沫涂料中成沟流而使泡沫冲洗低效率。在用冲洗泡沫冲洗涂布器后，可有利地进行高速水流冲洗。

因此使用本发明的涂层机可获得使用泡沫涂料的优点而没有使用成膜材料所附的常见缺点。本发明涂层机可不计基材结构且不计涂料粘度地向行进基材均匀输送预定计量数量的泡沫材料。因泡沫流动能在分配系统中维持并且经旁路绕过基材，临时性生产停车不再存在问题。通过引导泡沫材料再一次经过涂布器中的狭长开口并关闭旁路通道，可易于重新开始工作。当涂层作业完成时，易于将本发明涂层机移向冲洗位置并用冲洗泡沫接着用冲洗流体如水进行切底清洁。可使涂布器基本上充满冲洗流体地被搁置，以防止在下次使用涂层机前沿着涂布器壁成膜。在阅读下文详述和所附权利要求书，以及在参照附图的基础上，本发明的这些以及其它优点将变得更为明显。

为了更完整地理解本发明，现在应当以实施方案作为参考，这些实施方案结合附图进行更加详细的举例说明且如下述。这些附图未必符合比例：

图1为冲洗盘被部分剖开的本发明优选实施方案的涂层机正视图；

图2为图1中沿2-2线方向取得的侧视图，位于侧面板后的操纵机构和涂布器以隐藏线表示并且表示了处于斜置位置的涂布器。

图3为图1中沿3-3线方向取得的部分垂直截面视图，显示处于斜置位置的涂布器。

图4为图1中沿4-4线方向取得的涂层机部分截面侧视图，显示处于斜置位置的涂布器。

图5为涂层机的侧视图，侧护板被部分剖开以便显示出处于工作位置的涂布器。

图6为类似图5的侧视图，涂布器处于斜置位置。

图7为类似图5的侧视图，涂布器处于悬挂位置。

图8为类似图5的侧视图，涂布器处于冲洗位置。

图9为图1中沿9-9线方向取得的涂布器阀组件截面图，显示涂层作业中经涂布器的泡沫流动路径。

图10为类似图9的截面图，显示旁路方式作业中泡沫材料的流动。

图11为说明泡沫再循环流动路径的简图。

以下将参照附图充分描述本发明，其中展示了本发明的优选实施方案。但是本发明可按许多不同方式实施，且不应认为本发明局限于在此提出的实施方案。相反，提供这些实施方案的目的是完全彻底地公开，并将向本领域的熟练人员充分表达本发明的范围。应当理解，所有替代、修改和等效物应包括在按照所附权利要求书定义的本发明的精神和范围内。

现在来看图1，其显示了向行进纺织基材涂布泡沫材料的涂层机10。涂层机10包括机架11、冲洗盘12(图1中将其部分剖开)、涂布器13以及将涂布器13可移动地安装在机架11上的定位机构16。定位机构16包括具有平衡体25的枢轴体24。涂布器13包括抛物线分配室26、涂布器阀组件40以及确定狭长开口27(图9和10)的可替换的喷嘴41，泡沫材料经该喷嘴走出涂布器。适用于本发明的抛物线分配室在授予Zeilffer的美国专利US 4655056中公开，其内容本文经参照并入。涂层机10还包括冲洗泵50。

本发明的涂层机可有利地用于以拉幅机输送纺织织物的纺织品加工中，可调节拉幅机以便适应不同织物幅宽。可将涂层机10置于需要的地点并定位，从而行进的纺织基材在涂布器13和一对隔开的支承件或棒34之间行进。尽管图1中绘出涂布器13和支承棒34间分开一定距离，但应当了解，如图5中更清晰显示的，在工作中支承棒34推动行进基材与涂布器13接触，且更具体地与涂布器13中狭长开口27接触。因行进基材有效地密闭或密封了涂布器的狭长开口，所以本发明可施加压力以便计量从涂布器到行进基材之上或之内的泡沫材料，使得在泡沫材料崩溃之前，泡沫材料至少部分地，优选仅部分地渗透到行进基材织物的空隙中。特定涂料施加中迫使涂料比要求更深地进入基材空隙会浪费涂料，因此优选予以避免。另外，本领域人员应当理解，依据基材结构，本发明可用于涂布干燥时其将完全进入基材空隙的泡沫涂料。为了适应不同幅宽的行进基材，涂布器13可装配不同宽度的可替换喷嘴41。

图1还描绘了处于工作位置的涂层机10，其中涂布器13处于垂直位置使狭长开口通常面朝下，或者低于水平面。在此条件下操作使涂层机的性能有利，因为许多纺织加工是在面朝下的基材上进行的。因此，本发明允许对面向下行进纺织织物的背面均匀分布泡沫材料。此涂层装置和方法尤其用在涂布胶乳、聚氨酯类、丙烯酸(酯)类以及其它高粘度涂料时特别有利。例如，使用本发明涂层机可获益的一般泡沫涂料包括B.F.Goodrich V-29或者Hycar 26-0370乳液。但是应当理解，本发明并不特别局限于使用这样的材料，因为也能有益地用涂层机10输送非限定性包括染料、柔软剂和织物保护剂(protectors)的泡沫材料。

图2为涂层机10的侧视图，包括冲洗泵50和冲洗盘12，该冲洗盘包括盖14和冲洗盘排放口53。图2中，被侧护板17遮挡的定位机构16和涂布器13以虚线表示。

可调节本发明的涂层机以便其适应现有纺织加工设施中的位置。例如使用在涂层机的每一侧经联动杆59可操纵地连接于水平机架部件15上的高度调节手轮55，可在涂布器高度的预定范围内调节涂布器的高度。这种涂布器的高度调节是有利的，因为它使涂层机适应距地面高度不同的行进基材加工。回转手轮55引起联动杆59升高或降低，其本身又使枢转水平机架15绕水平机架部件的枢轴60旋转。因为涂布器可操纵地连接在水平机架部件上，水平机架部件的枢转移动改变了涂布器的高度。

本发明中手轮机构还用于调节支承棒34的位置，该棒横过行进基材伸展。前导支承棒调节手轮56可操纵地连接前导支承棒34，这样，转动前导支承棒调节手轮56就改变前导支承棒34的高度。拖后支承棒调节手轮57，58用于独立地调节每一侧拖后支承棒的高度。依靠两个拖后支承棒调节手轮，可调节拖后支承棒的一端和该拖后支承棒的另一端高度不同，从而使行进基材相对涂布器产生倾角。

如此使用中，前导支承棒是当行进基材进入涂层机时和它接触的第一支承棒，而拖后支承棒是行进基材离开涂层机前和其接触的最后的支承棒。为了清楚起见，在图4中前导支承棒标记为34a，而在图4中拖后支承棒标记为34b。另外，术语“倾角”在此用于描述当其行进在支承棒之上时，行进基材相对于假定和涂布器狭长开口接触的水平面所测定的横向角。还应当理解，如果需要，前导支承棒的每一边独立可调，以便产生整个基材的倾角。

涂层机适应不同涂布器高度、不同支承棒高度以及赋予行进纺织基材倾角的能力使本发明涂层机在已有的各种纺织品加工应用中具有很大的灵活性。

本发明的涂层机可使用各种不同的定位机构，以便在涂布器的工作和冲洗位置间移动涂布器。一种合适的定位机构举例说明于图3。定位机构16包括一对支承臂20，第一对活塞-缸机构23和第二对活塞-缸机构21。支承臂20可枢转地安装在机架11上并且具体安装在水平机架部件15上。第一活塞-缸机构23安装在支承臂20上并且可操纵地和涂布器连接。从而第一活塞-缸机构23的运作引起涂布器相对支承臂20移动。第二可操纵活塞-缸机构21安装在机架11上并且可操纵地和支承臂20连接，从而操纵第二活塞-缸机构21引起支承臂20枢转。

虽然本发明举例的定位机构16使用靠气压或液压操纵的活塞-缸机构，本领域人员容易理解的是，可使用其它这样的机构。例如，可使用电动机驱动的可绳索伸展连接的棒、电动机驱动的链轮和链、磁性定位机构等等，以完成和可操纵活塞-缸机构相同的功能。这些其它这样的机构也包括在本发明的范围内。另外，虽然图3例示了涂层机10一侧的定位机构，且尽管如果需要可仅使用一个定位机构，但在另一侧有相同的机构，两机构同时运作。

将第一活塞-缸机构23可操纵连接到涂布器的合适布置示于图4和图5。涂布器13安装在枢轴体24上，该枢轴体在支承臂20之间伸展并且轴颈安在其内。图4例示了具有抛物线分配室26的涂布器、涂布器阀组件40、投料口阀28以及横过行进基材伸展并和其上待涂布涂料的基材宽度相当的狭长开口27。但是应当理解，本发明不限于抛物线形分配室的涂布器，并且本发明的确可使用具有横向伸展狭长开口的各种不同泡沫涂布器。涂布器还可使用一种或多种投料口阀28以便控制泡沫材料或其它流体输送到涂布器。

如图3和图5中最为清晰显示的，第一活塞-缸机构23的一端使用L形杠杆32可操纵地和枢轴体24连接。使用轴颈轴承机构31在一对支承臂20之间安装枢轴体24轴颈，以便枢轴体在轴颈轴承机构31内自由转动。L形杠杆32刚性连接于枢轴体24端部，并且第一活塞-缸机构23的一端可枢转地连接该杠杆。以此方式，第一活塞-缸机构的伸展引起枢轴体转动，依次引起连接的涂布器枢转。

当涂布纺织基材特别是大气压下成膜的粘性涂料涂布纺织基材时，遇到的一个重要问题是，协调向面朝下行进基材的背面涂布计量数量涂料的可用性与涂布完成后从涂层机清洁或冲洗涂料的必要性之间的关系。例如，常常希望向面朝下行进纺织基材的背面涂布胶乳涂料，以便增加基材织物的结构整体性。在此青况下，要求涂布器且尤其是狭长开口端面朝下。但是，此朝下的涂布器取向以及胶乳材料的成膜特性产生涂层加工完成时如何从涂布器清洁胶乳材料的问题。由于涂布器面朝下，所以很难经涂布器运用大量冲洗流体又不把冲洗流体喷洒到涂层机装置的其它部分及该加工设施的基底上。另外，如果冲洗流体未从该涂布器中去除所有泡沫材料，则存在胶乳材料将在涂布器内壁上成膜的危险，从而妨碍了涂布器在未来涂布作业中的性能。

通过提供可在工作位置和冲洗位置间移动的泡沫涂布器，本发明的涂层机解决了这些问题。在工作位置，涂布器的狭长开口邻近行进基材。在冲洗位置，该狭长开口邻近冲洗盘以致流体可供给到涂布器并汇集到该冲洗盘中。这对于涂布器在冲洗位置时其狭长开口通常面朝下的涂层机设计特别有利，因为在经涂布器的冲洗流体流动停止后，通常指向下方的涂布器可保持基本上充满冲洗流体的状态。保持涂布器基本上充满冲洗流体的状态是有利的。因为涂布器中的剩余液体可保持涂布器壁湿润，从而在成膜涂料如胶乳未从涂布器完全冲洗干净的情况下阻止在涂布器壁上形成膜。本领域的人员还应当理解，即使基本上未朝上方，涂布器端面通常高于水平面也会在经涂布器的冲洗流体流动停止后留住冲洗流体。因此，当涂布器在冲洗位置时涂布器的狭长开口通常朝上高于水平面的涂层机设计也在本发明的范围之内。

图5～8例示了当本发明的涂布器从工作位置移动到冲洗位置时，后续第一和第二活塞-缸机构的相互作用。图5例示了处于工作位置的涂层机。在此位置，当纺织基材33从分开的支承件34上线性运行通过时，涂布器13与行进纺织基材33接触。由常规泡沫发生器18(参见图11)制造的泡沫涂料经投料口阀门28导入涂布器。使用抛物线分配室以保证均匀供给泡沫材料穿过狭长开口27并到邻近的行进纺织基材33上。

行时基材的结构特性不足以在和涂布器狭长开口接触的同时，在隔开的两棒34间均匀涂布的情况下，可在隔开的支承件34上定位支承基布，以便给予行进基材额外的支承。在使用这类支承基布的情况下，当涂布器处于工作位置时行进基材则将被定位在支承基布(未示出)和涂布器之间。支承基布可由任何合适的材料制造，例如塑料、金属膜等等，并且当磨损时可按要求周期性地更换。合适的支承基布配置包括保护性基布供给辊、卷取辊以及可松脱的钳紧固定夹，其在Aurich于1998年10月20日提交，系列号为09/175,651的美国待审批专利申请中公开，可用于将支承基布定位到本发明涂层机上，该公开内容本文结合参照。

本发明的一个突出优点是，不计泡沫涂料的粘度且不计纺织基材的结构而向线性运行纺织基材均匀涂布泡沫涂料的能力。本发明中通过控制泡沫发生器产生泡沫涂料时的压力以及通过控制发泡比可获得这种能力。如此使用时，术语“发泡比”是指空气体积对液体涂料体积的比率，此时该涂料已被发泡。

调节泡沫发生器的输出压力，以保证使甚至高粘度泡沫材料如胶乳、聚氨酯类和丙烯酸类以足够压力从泡沫发生器18经涂布器13行进并到达行进基材33上，以便迫使该泡沫材料至少部分进入行进基材的空隙中，而不计该基材的结构。本发明中有效使用的泡沫发生器输出压力介于5和90 PSI之间。对给定行进速度的基材，要调节泡沫涂料的发泡比，以便确保将需要量的泡沫材料沉积到行进基材上并能控制涂料渗透深度。本发明中有效使用的发泡比为大约1/2∶1至大约110∶1。抛物线分配室26保证了向行进基材均匀分配泡沫涂料，并且保证了当泡沫仍然易于均匀涂布到基材中的纺织纤维时实现涂料渗透到行进基材的空隙中。

因此，本发明不依赖旨在保证均匀涂层纺织基材中纤维的毛细管作用或吸附作用。本发明既不需要用刮刀去除过量涂料，通过保证基材围绕涂布器狭长开口行进的包绕角打开基材空隙，也不需要将行进基材导入用于去除过量涂料或水分而设计的轧除机构或其它装置。

图6例示了从工作位置向冲洗位置移动涂布器的起始步骤，在这样的移动中实施该步骤时涂布器和冲洗盘12之间没有冲突。具体地，第二活塞-缸机构21首先伸展以便一对支承臂20围绕它们各自支承臂枢轴点22枢转。如果当进行支承臂枢转运动时基材仍然在涂层机中，此运动将涂布器从纺织基材移走。因为支承臂20的枢转移动对涂布器倾斜起作用，第二活塞-缸机构伸展的位置可称作“倾斜、(翘起)位置”。

第二活塞-缸机构伸展时，伸展第一活塞-缸机构23以便旋转杠杆32到连接涂布器的枢轴体，从而向冲洗盘12方向枢转涂布器到达预定的中间位置。如图7所示，这样的旋转应当足以保证狭长开口27高于冲洗盘12的高度。由于枢轴体旋转从基材“悬挂”了该涂布器，图7中例示的中间位置可称作“悬挂位置”。

如图8所示，涂布器可接着从冲洗盘高度之上的中间位置或悬挂位置移动进入冲洗位置，通过缩进第一活塞-缸机构使狭长开口在该位置邻近冲洗盘12。此缩进枢转支承臂20返回冲洗盘并因此移动涂布器使狭长开口邻近冲洗盘。在此可称为“冲洗位置”的位置，涂布器上的一个嵌(slash)板35还阻止流出狭长开口的冲洗流体不向下流到涂层机的其余部分。

在冲洗盘上提供悬挂盖板14大为有益。一旦处于冲洗位置，可从涂布器冲洗泡沫涂料，并汇集到冲洗盘。合适的管道材料或管材可与冲洗盘的排放出口56连接，以便对冲洗盘中泡沫材料或冲洗流体提供通道。

完成冲洗时，可进行上述活塞-缸机构步骤的逆行步骤使本发明涂布器返回工作位置。第二活塞-缸机构21伸展枢转支承臂20离开冲洗盘，从而移动涂布器离开冲洗盘并进入悬挂位置。这时，缩进第一活塞-缸机构23引起枢轴体反向旋转，从而使涂布器回到倾斜位置。最后，缩进第二活塞-缸机构21反向枢转支承臂20，从而使涂布器回到工作位置。枢轴体24可装备配衡体25以帮助枢轴体平滑地运动。

本发明的涂布器可装配涂布器阀组件40，以便控制涂料经狭长开口向外的流动并提供已过狭长开口的泡沫材料不涂布到基材的回避方式。有至少两种要求停止材料经狭长开口外流情况。首先，当涂布器从工作位置移向冲洗位置时，停止这样的外流是有利的。其次，在行进基材临时停车期间停止经狭长开口的外流是有利的，因为泡沫连续外流到静止基材上不仅导致涂料的浪费而且浪费停车期间已被涂布过量涂料的那部分基材。

当基材停止行进时，虽然停止经涂布器的泡沫外流是有利的，但这样的停车在经涂布器的泡沫停止外流时，泡沫输送系统中会产生压力平衡的可能性。在工作期间，作用于发生器中泡沫涂料的压力和作用于狭长开口到基材上的泡沫涂料的压力之间存在动态压差，压力在泡沫发生器的排出口最大，随着泡沫材料在涂布器中向狭长开口方向行进而减小。如果涂布器及泡沫发生器本身的泡沫材料流出被停止，在泡沫分配系统中压力会开始均等化。在涂层作业重新开始和泡沫流再次开始从涂布器流向行进基材时，这种均等化的压力必然影响分配到基材上涂料的量和均匀性。这种条件还导致基材因不正确涂布而浪费以及泡沫分配系统中恢复正常压力之前未用涂料的浪费。

如图9和10例示，通过提供包括涂布器流量阀部件42、旁路流量阀部件43和旁路通道44的阀组件40，本发明提供一种能力，其在停止经涂布器狭长开口外流泡沫的同时阻止在整个分配系统中出现不希望的泡沫压力均等化。涂布器流量阀部件42和旁路流量阀部件43可为膨胀囊。

图9例示装配的阀组件40，它允许外流从抛物线分配室26经可替换喷嘴41流出并流出狭长开口27。在此位置，涂布器流量阀部件42未膨胀，因此没有阻隔经狭长开口的材料外流，而旁路流量阀部件43膨胀阻止了泡沫材料经旁路途径45并流出旁路通道44的流动。

当要求停止经狭长开口27向外的流动时，如图10例示的，涂布器流量阀部件42可膨胀以阻隔泡沫材料经狭长开口27外流。但有时为了防止泡沫材料滞留以及相应的上述压力均等化危险，即使狭长开口被关闭，仍希望泡沫流继续。在此情况下，仍如图10所述，旁路流量阀部件43可不膨胀。当旁路流量阀部件43未膨胀时，经涂布器的泡沫材料流转入旁路路径45并允许经阀组件40到旁路通道44。可汇集通过旁路的存在于涂布器中的泡沫材料以便清理掉或供以后使用。以此方式，在泡沫分配室中可保持适当加压，使涂层作业可通过将涂布器流量阀部件42放气并将旁路流量阀部件43膨胀而易于重新开始，从而重新引导泡沫经狭长开口27向外流动。

针对涂布加工瞬间中断，为了保持适当施压于分配室而汇集存在于旁路通道的泡沫材料以便清理掉或供以后使用虽然是有道理的方法，但是这样的汇集也是不利的，因为这需要适当储存或处理累积的泡沫材料。在停车期间，本发明通过在涂布器和泡沫发生器18之间提供泡沫再循环流动路径并利用泡沫再循环维持泡沫输送系统内适当施压而克服了此缺点。如图11中所例示的，存在于抛物线分配室旁路通道44的泡沫材料用优选容积式泵的泡沫再循环泵63送回到泡沫发泡(foamer)头19的入口。在这种泡沫再循环期间，用隔流阀65停止对泡沫发生器供给空气和来自储罐64的新鲜涂料，使得在再循环期间不再将新材料泡沫化，也不向泡沫输送系统中导入额外的空气。以此方式，在系统停车期间形成保持再循环泡沫动态压力梯度的泡沫再循环，因此不发生浪费泡沫材料的情况。

本发明还包括从具有冲洗盘的涂层机冲洗泡沫材料的数种方法。这种方法之一中，首先停止经涂布器的泡沫涂料流动。然后将涂布器从其工作位置移动到邻近冲洗盘的位置。然后使冲洗流体供应源和涂布器之间的流体相通。常常用水或水与本领域公知各种冲洗化学品的混合物作为冲洗流体。例如，一般的冲洗流体可由水和表面活性剂构成。一旦使涂布器和冲洗流体供应源之间的流体相通，并且涂布器处于邻近冲洗盘的位置，则使冲洗流体经涂布器流动并流入冲洗盘。用这种方法从涂层机中冲洗泡沫材料，就有可能从通常面朝下工作的涂布器中冲洗泡沫涂料，而不让冲洗流体到涂层机中的基材上也不在纺织品加工设施的地面上产生大量泄漏的冲洗流体。

通过将冲洗泵出口51经投料口阀28和涂布器连接，并通过将冲洗泵入口52和冲洗盘排放出口53连接，本发明的涂层机可有利地用于建立再循环冲洗流动路径。这时可向冲洗盘提供冲洗流体。当涂布器处于冲洗位置并且冲洗泵50工作时，从冲洗盘经冲洗泵吸入冲洗流体，并强迫其经过涂布器，在涂布器中其经过狭长开口27，并回到冲洗盘12中。有利的是，因为当涂布器处于冲洗位置时通常狭长开口朝上或至少高于水平面，当冲洗泵50关闭时，如前所述，涂布器基本上保持充满冲洗流体的状态。涂布器基本上保持充满冲洗流体的状态有效地阻止了涂布器内壁上结膜。

但是已经发现，仅用冲洗流体从涂层机或涂布器中冲洗不同的泡沫涂料，有时不能把泡沫涂料从涂布器中完全去除。这可能由于泡沫涂料的粘度导致此材料之间粘着以及此涂料和涂布器壁之间粘附。但强迫冲洗流体进入涂布时，该流体常常经粘性包沫涂料沟流，而不是从涂布器中完全带走涂料。

为了防止不能完全从涂布器冲走泡沫涂料，本发明还包括使用冲洗泡沫和冲洗流体从泡沫涂布器冲洗泡沫材料的方法。更具体地说，停止经涂布器的泡沫涂料流动后，接着使单独的冲洗泡沫经涂布器流动。特别有利的冲洗泡沫由水和发泡表面活性剂构成。据信，冲洗泡沫的密度与涂料泡沫的密度相似有助于从涂布器中去除泡沫涂料。可用产生泡沫涂料的同一泡沫发生器供给冲洗泡沫，或者从另一个泡沫源供给。在经过一次冲洗泡沫流动后，如上所述经涂布器运行冲洗流体。有利的是，冲洗流体可按照比冲洗泡沫经涂布器的流速更高的流速经涂布器循环。

本领域的熟练人员容易理解，本发明可以有广泛的用途和应用。显然不需要背离本发明的实质和范围，就会从本发明及其前述中或者它们的适当启发中得出，除了这些具体描述以外有许多实施方案和修改，以及许多变化、改进和等效安排。因此，虽然本发明已在此联系实施例作了详细描述，但应当理解，本公开仅仅举例说明并例示本发明，并且进行公开的目的只是为了提供本发明充分和可行的公开。先前公开绝非解释为限定本发明或者相反排除任何这类其它实施方案、修改、变化、改进或者等效安排；本发明仅以所附的权利要求书及其等效要求来限定。虽然在此采用了专门术语，但仅是一般和描述的意义上使用它们，并不是为了限定的目的。

Claims (32)

1.一种向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，包括：

机架；

固定于所述机架的冲洗盘；

为排放泡沫材料而限定狭长开口的涂布器；

向所述涂布器供应泡沫材料的泡沫供应源；以及

将所述涂布器可移动地安装到所述机架的工作位置和冲洗位置之间的定位机构，在该工作位置该狭长开口邻近行进基材以便将泡沫材料计量地加到该基材上，在该冲洗位置该狭长开口邻近所述冲洗盘以便从所述涂布器冲洗该泡沫材料。

2.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中当所述涂布器处于冲洗位置时，该狭长开口面向上。

3.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述涂层机进一步包括涂布器流量阀部件，适于并定位成控制经过狭长开口的泡沫流动，所述阀部件具有阻止泡沫经该狭长开口流动的关闭位置和允许泡沫经该狭长开口流动的开启位置。

4.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡床材料的涂层机，其中所述涂布器进一步包括涂布器流量阀部件，适于并定位成控制经过狭长开口的泡沫流动，所述阀部件具有阻止泡沫经该狭长开口流动的关闭位置和允许泡沫经该狭长开口流动的开启位置，所述的涂布器流量阀部件包括一个可膨胀囊，适于并定位成当该囊被膨胀时，该囊横过该狭长开口延伸，从而阻止通过该狭长开口的流动。

5.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括用于产生所述泡沫供应的泡沫发生器。

6.如权利要求5所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述泡沫发生器按照预定压力供应泡沫材料，该压力可从预定的压力范围中选择。

7.如权利要求5所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述泡沫发生器按照预定的发泡比供应泡沫材料，该发泡比可从预定的发泡比范围中选择。

8.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括用于泡沫材料不经过该狭长开口而从其中通过的涂布器中的泡沫旁路通道以及适于并定位成将泡沫流转向通过所述泡沫旁路通道的旁路流量阀部件，所述流量阀部件具有阻止泡沫经所述泡沫旁路通道流动的关闭位置和使泡沫转向经所述泡沫旁路通道流动的开启位置。

9.如权利要求8所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述泡沫供应源包括泡沫发生器并进一步包括与所述泡沫旁路通道以及与所述泡沫发生器相通的泡沫再循环泵，以致当所述旁路流量阀开启且所述泡沫再循环泵运转时，使泡沫从所述旁路通道流出，经过所述泡沫再循环泵，并到达所述泡沫发生器。

10.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，还包括用于泡沫材料不经过该狭长开口而从其中通过的泡沫旁路通道以及适于并定位成将泡沫流转向通过所述泡沫旁路通道的旁路流量阀部件，所述流量阀部件具有阻止泡沫经所述泡沫旁路通道流动的关闭位置和使泡沫转向经所述泡沫旁路通道流动的开启位置，所述旁路流量阀部件包括可膨胀囊，其适于并定位成当将该囊膨胀时，该囊横过所述泡沫旁路通道延伸，从而阻止经所述泡沫旁路通道的流动。

11.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括冲洗流体供应源和冲洗泵，其适于并定位成从所述冲洗流体供应源吸引冲洗流体并且经所述涂布器排放冲洗流体，其中当所述涂布器处于冲洗位置且所述冲洗泵运转时，使冲洗流体从所述冲洗流体供应源，经所述冲洗泵，经所述涂布器，经该狭长开口流动，并流入所述冲洗盘。

12.如权利要求11所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述冲洗流体供应源适于并定位成向所述冲洗盘供应冲洗流体并且其中所述冲洗泵与所述冲洗盘和所述涂布器流体相通，以致所述冲洗泵从所述冲洗盘中吸引冲洗流体并经过所述涂布器排放该流体。

13.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括一对隔开的基材支承件，使狭长开口相对于该行进基材位于其中间，当该基材横过该狭长开口行进时，所述隔开的基材支承件支承该行进基材靠在该狭长开口上。

14.如权利要求13所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述隔开的基材支承件中的每一个都横过该行进基材横向地延伸。

15.如权利要求13所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述隔开的基材支承件中的每一个都相对于该狭长开口独立地定位在一预定高度，该高度可从预定的高度范围中选择。

16.如权利要求13所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述隔开的基材支承件中的至少一个相对该狭长开口以预定的横向倾角定位，后者可从横向倾角的预定范围中选择。

17.如权利要求13所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括，所述隔开的基材支承件上的基材支承基布并以该基材处于其间地横过该狭长开口伸展，以便当所述涂布器处在工作位置时支承该行进基材靠在该狭长开口上。

18.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述涂布器包括用于向该狭长开口提供均匀泡沫材料流的抛物线泡沫分配室。

19.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中当所述涂布器处于工作位置时，该狭长开口面向下。

20.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中一对支承臂可枢转地安装到所述机架，所述涂布器可枢转地安装于并且介于所述支承臂对之间，且所述定位机构包括至少一个用于在工作位置和预定中间位置之间枢转所述支承臂上所述涂布器的第一可操纵活塞-缸机构以及至少一个用于枢转所述支承臂对以将所述涂布器从预定中间位置移动到冲洗位置的第二可操纵活塞-缸机构。

21.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述至少一个第一可操纵活塞-缸机构可操纵地连接到所述支承臂对的一个支承臂上并连接到所述涂布器，并且其中所述的至少一个第二可操纵活塞-缸机构可操纵地连接到所述机架并连接到所述支承臂对的一个支承臂上。

22.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括轴颈连接于所述一对支承臂中的枢轴体，其中将所述涂布器安装到所述枢轴体，并且其中所述至少一个第一可操纵活塞-缸机构可操作地连接于所述枢轴体并连接于所述支承臂对的一个支承臂上，以致通过操作所述至少一个第一可操纵活塞-缸机构使所述枢轴体枢转，以便在该工作位置和该预定中间位置之间枢转所述涂布器。

23.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中当所述涂布器处于工作位置时，操作所述至少一个第二可操纵活塞-缸机构枢转所述一对支承臂，以便配置所述涂布器从工作位置枢转到预定中间位置而不与所述冲洗盘相冲突。

24.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述涂布器进一步包括适于并定位成控制经过狭长开口的泡沫流动的涂布器流量阀部件，当所述涂布器在正作位置和预定的中间位置之间移动时，所述流量阀部件具有允许泡沫经该狭长开口流动的开启位置和阻止泡沫经该狭长开口流动的关闭位置。

25.如权利要求24所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述涂布器流量阀部件包括一个可膨胀囊，适于并定位成当该囊被膨胀时，该囊横过该狭长开口延伸，从而阻止通过该狭长开口的流动。

26.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述泡沫发生器按照预定压力供应泡沫材料，该压力可从预定的压力范围中选择。

27.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述泡沫发生器按照预定的发泡比供应泡沫，该发泡比可从预定的发泡比范围中选择。

28.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，进一步包括冲洗流体供应源和冲洗泵，适于并定位成从所述冲洗流体供应源吸引冲洗流体并且经所述涂布器排放冲洗流体，以致当所述冲洗泵运转同时该狭长开口邻近所述冲洗盘时使冲洗流体从所述冲洗流体供应源，经所述冲洗泵，经所述涂布器，经该狭长开口流动，并流入所述冲洗盘。

29.如权利要求28所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中从所述冲洗盘提供所述冲洗流体供应源，并且其中所述冲洗泵与所述冲洗盘和所述涂布器的流体相通，以致所述冲洗泵从所述冲洗盘中吸引冲洗流体并经过所述涂布器排放该流体。

30.如权利要求20所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，其中所述涂布器包括用于向该狭长开口提供均匀泡沫材料流的抛物线泡沫分配室。

31.如权利要求1所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，还包括向所述涂布器供应冲洗材料的冲洗材料供应源并且当所述涂布器处于冲洗位置时该狭长开口相对于水平方向面向上使得当处于冲洗位置时所述涂布器能在其中保持冲洗材料。

32.如权利要求31所述用于向行进基材涂布泡沫材料的涂层机，当所述涂层机处于非工作状态下，所述定位机构保持所述狭长开口面向上的状态，而冲洗材料保持于所述涂布器中。

Images