CH656557A5

CH656557A5 - Vorrichtung zum beidseitigen beschichten von bahnmaterial.

Info

Publication number: CH656557A5
Application number: CH6443/81A
Authority: CH
Inventors: Dan Eklund
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1980-10-08
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1986-07-15
Also published as: FI66448B; FR2491513A1; NO813402L; GB2085328A; SE452262B; JPS5791763A; DE3139739A1; AT381741B; IT1139638B; FI66448C; CA1199489A; AU545690B2; FR2491513B1; NL8104592A; IT8124387A0; ATA429381A; AU7605581A; SE8105970L; GB2085328B; FI803185L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer sich bewegenden Bahn wie z. B. einer Papierbahn, mit Übertragungswalzen zum Übertragen eines Beschichtungsmaterials in flüssiger Form auf die Bahn und mit einem Beschichtungsspalt zwischen den Übertragungswalzen, in welchem Beschichtungsspalt die Beschichtung der Bahn ausgeführt wird, sowie, im Abstand von dem Beschichtungsspalt, mit Auftrageinrichtungen zum Auftragen und Glätten des Beschichtungsmaterials auf die bzw. den Übertragungswalzen.

In einer bekannten Vorrichtung tritt die sich bewegende Bahn von oben nach unten durch einen Spalt zwischen zwei Übertragungswalzen hindurch, wobei sich eine beträchtliche Menge Beschichtungsmaterial zu einem Sumpf oberhalb des Spaltes ansammelt. Bei hohen Bahngeschwindigkeiten treten Ungleichförmigkeiten in dem Sumpf auf, die schädliche Vibrationen in der Bahn hervorrufen. Ein weiterer Nachteil ist ein unvermeidbares Verspritzen von Beschichtungsmaterial, was zusätzliche Wartungsarbeit erfordert und damit die Wirtschaftlichkeit verschlechtert. Eine weitere bekannte Konstruktion ist in der finnischen Patentanmeldung 79 02 69, veröffentlicht am 15. August 1979, und in der entsprechenden US-Patentanmeldung 877 651 dargestellt. Bei einer Ausführungsform dieser bekannten Vorrichtung bewegt sich die Bahn vertikal aufwärts durch den Beschichtungsspalt. Für beidseitiges Bahnbeschichten werden sechs Walzen benötigt, was zu hohen Fertigungskosten führt. Eine dritte bekannte Konstruktion, die sogenannte Einlaufwal-zen-Beschichtungsanordnung, umfasst ebenfalls sechs Walzen, wobei die Bahn nach unten durch den Beschichtungsspalt hindurchläuft. Bei dieser Konstruktion muss der ganze Walzensatz erneuert werden, auch wenn nur eine Walze abgenutzt ist, was die Betriebskosten der Einlaufwalzenanordnung anhebt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige und kostengünstige Vorrichtung zum beidseitigen Bahnbeschichten zu schaffen, die auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten verwendet werden kann.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn zur Bewegung durch den Beschichtungsspalt von unten nach oben geführt ist, und dass die Beschichtungsmaterialzufuhr zu beiden Übertragungswalzen oberhalb der Auftrageinrichtungen auf eine Stelle zwischen jeder der Übertragungswalzen und ihrem Auftragglied gerichtet ist.

Die Auftrageinrichtung kann z.B. einen Auftragspalt oder -schlitz aufweisen. Von den Auftrageinrichtungen wird das Beschichtungsmaterial durch die Übertragungswalzen zum Beschichtungsspalt gebracht, wo ein stabiler, umgekehrter Beschichtungsmaterialsumpf unterhalb des Spaltes gebildet wird. Die auf den umgekehrten Sumpf einwirkenden Kräfte, die Schwerkraft und die gegenwirkenden, von der sich bewegenden Bahn und den Übertragungswalzen hervorgerufenen vertikalen Kraftkomponenten, befinden sich im Gleichgewicht.

Die Erfindung kann auch für die Kartonbeschichtung benutzt werden, wo die Bahngeschwindigkeit gewöhnlich niedriger als bei der Papierbeschichtung ist. Auch in diesem Fall wird die Beschichtungsmaterialzufuhr so bemessen, dass die Beschichtungsmaterialmenge in dem umgekehrten Sumpf am Beschichtungsspalt so klein ist, dass der Sumpf stabil bleibt. Es wird also kein bemerkenswertes Hinabflies-sen oder Abtropfen von Beschichtungsmaterial auftreten, so dass kein zusätzlicher Sammler für überschüssiges Beschichtungsmaterial benötigt wird.

Auch wenn als Auftragglied eine Walze benutzt wird, so bleibt die Anordnung dennoch wesentlich weniger kompliziert als eine Einlaufwalzenanordnung, aber nichtsdestoweniger ist sie zumindest ebenso effizient. Indem der Abstand zwischen der Übertragungswalze und der Auftragwalze einstellbar gemacht wird, kann die Weite des Auftragschlitzes leicht auf einem Optimum gehalten werden. Dies macht es auch möglich, zwischen einem Auftragschlitz und einem Auftragspalt zu wählen. Indem man die Linienlast des Auftragspalts in der Längsrichtung der Übertragungswalzen einstellbar macht, kann leicht eine gleichförmige Verteilung des Beschichtungsmaterials auf der Übertragungswalze erreicht werden.

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Die Beschichtungsmaterialmenge auf der Übertragungswalze kann wirksam gesteuert werden, indem die Übertragungswalze und die Auftragwalze mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden. Selbstverständlich können die Walzen auch gleiche Geschwindigkeit haben. Die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze kann niedriger als diejenige der Übertragungswalze gehalten werden. Dies ruft einen auf die Übertragungswalzen einwirkenden Wischeffekt hervor.

Indem man im Material der Übertragungswalze Ausnehmungen wie Nuten oder Einsenkungen vorsieht, kann das Beschichtungsmaterial über die Übertragungswalze auf bestimmte Abschnitte der Bahn geleitet werden. Die Ausnehmungen können sich hauptsächlich fortlaufend über den gesamten Übertragungswalzenumfang erstrecken, z. B. derart, dass der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Ausnehmungen nicht grösser als die Umfangslänge der Ausnehmungen ist. Durch geeignete Anordnung der Ausnehmungen kann Beschichtungsmaterial in Form ununterbrochener oder periodisch wiederkehrender Streifen auf die Bahn übertragen werden.

Indem die Bahn durch eine der Auftrageinrichtungen geführt wird, kann der unterhalb der Anordnung benötigte Raum gering gehalten werden. Die Bahn ist auch fester durch zwei Spalte und eine Übertragungswalze gehalten, wodurch Bahnvibrationen wirkungsvoll ausgeschaltet oder gedämpft werden können.

Eine unkomlizierte und preiswerte Abwandlung wird dadurch erhalten, dass zumindest eine Auftrageinrichtung in Form eines biegsamen Messers oder Blattes ausgeführt wird. Wenn der Liniendruck in dem Auftragspalt örtlich einstellbar gemacht wird, so wird leicht eine gleichförmige Verteilung des Beschichtungsmaterials erreicht.

Die funktionell einander entsprechenden Teile auf gegenüberliegenden Seiten des Beschichtungsspalts können im Aufbau im wesentlichen gleich sein. Dann können beide Seiten der Bahn mit derselben Art von Beschichtungsmaterial beschichtet werden. Einstellung der Weite des Auftragspaltes oder des Spaltdrucks erlaubt, unterschiedliche Arten von Beschichtungsmaterial auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn zu benutzen.

Wenn die gegenüberliegenden Bahnseiten mit unterschiedlichen Arten von Beschichtungsmaterial beschichtet werden, so ist es natürlich, unterschiedliche Auftrageinrichtungen auf beiden Seiten zu verwenden. Leimsubstanz kann beispielsweise auf die eine Bahnseite mittels eines auf die eine Übertragungswalze einwirkenden biegsamen Messers übertragen werden. Wenn eine Bahnseite punktweise zu beschichten ist oder mit Farbmarken oder dergleichen versehen werden soll, wird das Beschichtungsmaterial mittels einer mit Ausnehmungen versehenen Auftragwalze auf die Übertragungswalze aufgebracht.

Ein günstiger Beschichtungsmaterialfluss in einem ein Messerblatt aufweisenden Auftragspalt wird erhalten, wenn der Winkel zwischen dem Streichmesser und der Übertragungswalze vorzugsweise kleiner als 20 Grad gehalten wird. Aufgrund der Keilgeometrie baut sich ein wirksamer hydrodynamischer Druck in dem Messerspalt auf. Somit können relativ grosse Mengen an Beschichtungsmaterial dem Auftragspalt zugeführt werden. Wird der Winkel zwischen dem biegsamen Streichmesser und der Übertragungswalze ein-

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stellbar gemacht, so ist es möglich, Änderungen im hydrodynamischen Druck aufgrund unterschiedlicher Viskositäten des Beschichtungsmaterials auszugleichen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung ist mit 1 eine sich bewegende Bahn bezeichnet, die sich zwischen zwei Übertragungswalzen 2 durch einen Beschichtungsspalt 3 bewegt. Ein Auftragspalt 5 ist zwischen der Übertragungswalze 2 und einem Auftragglied wie einem biegsamen Messer 4 oder einer Auftragwalze 4a gebildet. Beschichtungsmaterial 8 wird dem Auftragspalt 5 durch Zuführleitungen 6 zugeführt. Die Laufrichtung der Bahn 1 ist durch einen Pfeil angedeutet. Auf der Einlassseite des Beschichtungsspalts 3 ist ein kleiner umgekehrter Beschichtungsmaterialsumpf 7 gebildet. Der Sumpf 7 kann sich seitlich um die Ränder der Bahn 1 erstrecken, so dass ein ungeteilter Sumpf gebildet ist. Es ist auch möglich, zwei getrennte Sümpfe 7 auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn 1 zu haben. Das Beschichtungsmaterial 8 wird einer Stelle oberhalb des Auftragspalts 5 zugeführt. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Bahn 1 zunächst durch den Auftragspalt 5 zwischen einer Übertragungswalze 2 und einer Auftragwalze 4a hindurchläuft. Danach läuft die Bahn 1 durch den Beschichtungsspalt 3. Diese Ausführungsform erfordert sehr wenig Platz unterhalb der Anordnung, da die Bahn im wesentlichen horizontal oder von oben zugeführt wird. Fig. 3 zeigt eine Anordnung nach dem Einlaufwalzentyp (gate-roll type), bei der gemäss der Erfindung nur vier Walzen verwendet werden.

Die Bahnbeschichtung wird wie folgt ausgeführt. Beschichtungsmaterial wird durch die Zuführleitung 6 an eine Stelle oberhalb des_Auftragspalts 5 zugeführt, welche Stelle sich zwischen der Übertragungswalze 2 und einem Auftragglied 4 oder 4a befindet. Der Auftragspalt 5 verteilt das Beschichtungsmaterial auf die Übertragungs walze 2, deren Drehung das Beschichtungsmaterial in den Beschichtungsspalt 3 bringt, wo es auf die laufende Bahn 1 übertragen wird. Die Übertragung des Beschichtungsmaterials vom Auftragspalt 5 zum Beschichtungsspalt 3 kann auf beiden Seiten der Anordnung in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden. Läuft die Bahn durch einen Auftragspalt 5, wie in Fig. 2 gezeigt, so wirkt die Bahn selbst als Übertragungsglied und verhindert sie gleichzeitig, dass Beschichtungsmaterial nach unten abtropft. Die Beschichtungsmaterialzufuhr ist so bemessen, dass nur ein kleiner Sumpf 7 am Beschichtungsspalt 3 gebildet ist.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr sind Abwandlungen innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche möglich. Die Zufuhr von Beschichtungsmaterial zu den Auftrageinrichtungen kann beispielsweise mittels Schlitzdüsen bewerkstelligt werden, die sich seitlich im wesentlichen über die gesamte Länge der Übertragungswalzen erstrecken. Ein biegsames Streichmesser kann an solch eine Zuführdüse befestigt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

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656557 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer sich bewegenden Bahn wie z. B. einer Papierbahn, mit Übertragungswalzen (2) zum Übertragen eines Beschichtungsmateri-als (8) in flüssiger Form auf die Bahn (1), und mit einem Be-schichtungsspalt (3) zwischen den Übertragungswalzen (2), in welchem Beschichtungsspalt die Beschichtung der Bahn (1) ausgeführt wird, sowie, im Abstand von dem Beschichtungsspalt (3), mit Auftrageinrichtungen (4,4a, 5) zum Auftragen und Glätten des Beschichtungsmaterials auf die bzw. den Übertragungswalzen (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (1) zur Bewegung durch den Beschichtungsspalt (3) von unten nach oben geführt ist, und dass die Beschich-tungsmaterialzufuhr (6) zu beiden Übertragungswalzen (2) oberhalb der Auftrageinrichtungen (4,4a, 5) auf eine Stelle zwischen jeder der Übertragungswalzen (2) und ihrem Auftragglied (4,4a) gerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Bemessung der Zufuhr des Beschichtungsmaterials (8) derart, dass das Beschichtungsmaterial an der Einlassseite des Beschichtungsspalts (3) einen umgekehrten Beschichtungsmaterialsumpf (7) bildet, der so eine kleine Menge Beschichtungsmaterial (8) enthält, dass der Sumpf (7) im wesentlichen stabil bleibt, ohne wesentliches nach unten Abfliessen oder Abtropfen von Beschichtungsmaterial.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Auftrageinrichtung eine Auftragwalze (4a) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, mittels welcher die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze (4a) bezüglich der Umfangsgeschwindigkeit der benachbarten Übertragungswalze (2) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel einer Auftragwalze (4a) mit Ausnehmungen wie Nuten oder Einsenkungen versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrageinrichtung einen einstellbaren Auftragspalt (5) oder -schlitz aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (1) zum Durchlauf durch eine der Auftrageinrichtungen (4a, 5) geführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Auftrageinrichtung ein biegsames Streichmesser (4) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen dem Streichmesser (4) und der Übertragungswalze (2) in dem Auftragspalt (5) vorzugsweise kleiner als 20 Grad ist.

10 Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf gegenüberliegenden Seiten der Bahn (1) unterschiedliche Arten von Auftrageinrichtungen vorgesehen sind.