CH656559A5 - DEVICE FOR ONE- OR TWO-SIDED COATING OF RAILWAY MATERIAL. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder zweiseitigen Beschichten einer sich im wesentlichen aufwärts bewegenden Bahn, wie z. B. einer Papierbahn, mit Einrichtungen zum Aufbringen einer überschüssigen Menge eines Beschichtungsmaterials auf die Bahn und zum Glätten des an ihr anhaftenden Beschichtungsmaterials durch Durchziehen der Bahn durch einen Beschichtungsspalt, der zwischen einem biegsamen Abstreifmesser und einem Abstützglied gebildet ist. The invention relates to a device for one- or two-sided coating of a substantially upward moving web, such as. B. a paper web, with means for applying an excess amount of a coating material onto the web and for smoothing the coating material adhering to it by pulling the web through a coating gap formed between a flexible doctor blade and a support member.
In Bahnbeschichtungsvorrichtungen, bei denen die Bahn aufwärts durch einen zwischen Glättungsmessern gebildeten Spalt gezogen wird, erfolgt das Auftragen des Beschichtungsmaterials auf die Bahn gewöhnlich unterhalb des Spalts mittels eines Auftragapparats. Bei einer bekannten Vorrichtung weist der Auftragapparat zwei Walzen auf, die einen Spalt bilden, durch den die Bahn gezogen wird. Das Beschichtungsmaterial wird auf die Walzen gebracht, von wo es auf die Bahn übertragen und ausgebreitet wird. Bei hohen Bahngeschwindigkeiten ergibt sich eine Schwierigkeit aufgrund des Bahnschlupfes in dem Auftragspalt, was eine un-gleichmässige Übertragung des Beschichtungsmaterials auf die Bahn zur Folge hat. In web coating devices in which the web is drawn up through a gap formed between smoothing knives, the coating material is usually applied to the web below the gap by means of an applicator. In a known device, the applicator has two rollers which form a nip through which the web is drawn. The coating material is placed on the rollers from where it is transferred to the web and spread out. At high web speeds, there is a difficulty due to web slip in the application gap, which results in non-uniform transfer of the coating material to the web.
Um Bahnschlupf zu vermeiden, kann andererseits der Spalt verengt werden. Dies hat jedoch häufig Bahnrisse zur Folge, und zwar wegen der Trägheit der massiven Auftragwalzen, die sie ausserstandesetzt, raschen Bahngeschwindig-keitsänderungen zu folgen. Eine andere bekannte Beschichterkonstruktion weist Sprühdüsen anstelle der Auftragwalzen auf. Auch bei dieser Anordnung ist es schwierig, das Beschichtungsmaterial gleichförmig auf der Bahn aufzubringen. To avoid web slippage, on the other hand, the gap can be narrowed. However, this often results in web breaks due to the inertia of the massive applicator rollers, which it is unable to follow rapid changes in web speed. Another known coater design has spray nozzles instead of the applicator rollers. With this arrangement, too, it is difficult to apply the coating material uniformly on the web.
Den genannten beiden Konstruktionen ist gemeinsam, dass in der Auftragphase ein Teil des Beschichtungsmaterials wieder von der Bahn entfernt wird. Diese überschüssige Menge muss zur Auftragstelle zurückgepumpt werden, was einen unwirtschaftlichen, zusätzlichen Verfahrensschritt bedeutet. Ausserdemmuss ein weiterer Rückführungskreislauf vorgesehen werden, um das von den Glättungsmessern abgestreifte Beschichtungsmaterial zurückzuführen. Dies verkompliziert die Konstruktion und erhöht die Herstellungskosten. The two constructions mentioned have in common that part of the coating material is removed from the web again in the application phase. This excess quantity has to be pumped back to the job site, which means an uneconomical, additional process step. In addition, a further feedback circuit must be provided to return the coating material stripped from the smoothing knives. This complicates the design and increases the manufacturing cost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bahnbe-schichtungsvorrichtung zu schaffen, in der das Auftragen des Beschichtungsmaterials auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten in zuverlässiger und wirtschaftlicher Weise und mit einem gleichförmigen und gleichbleibenden Ergebnis ausgeführt wird. The invention has for its object to provide a web coating device in which the application of the coating material is carried out reliably and economically and with a uniform and constant result even at high web speeds.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet. Ausführungsformen davon gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. The device according to the invention is characterized by the features of claim 1. Embodiments thereof emerge from the dependent claims.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist billig herstellbar und die Menge des zurückzuführenden Beschichtungsmaterial ist minimal. Dies hat eine höhere Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsvorgangs zur Folge. Auch das von den Messern des Beschichtungsspalts von der Bahn abgestreifte Beschichtungsmaterial kann ohne eine Pumptätigkeit für die Wiederverwendung gesammelt werden. Die Bahn steht in direktem Kontakt mit dem Beschichtungsmaterial in der Beschichtungskammer. Die sich bewegende Bahn reisst dann Beschichtungsmaterial mit, was zu einer festen Haftung des Beschichtungsmaterials über die gesamte Bahnoberfläche führt. Die von dem Abstreifmesser abgestreifte überschüssige Beschichtungsmaterialmenge wird selbst bei hohen Bahngeschwindigkeiten ohne besondere Pumpeinrichtungen zur unmittelbaren Wiederverwendung in der Beschichtungskammer gesammelt. Da nur eine kleine Menge an Beschichtungsmaterial durch den Bodenschlitz nach unten gelangt, wird in der Beschichtungskammer eine Beschichtungsmaterialsäule aufgebaut. Dies führt zu einem ausgedehnten und gleichförmigen Kontakt zwischen der Bahn und dem Beschichtungs- The device according to the invention is inexpensive to manufacture and the amount of coating material to be returned is minimal. This results in a higher economy of the coating process. The coating material stripped from the web by the knives of the coating gap can also be collected for reuse without pumping. The web is in direct contact with the coating material in the coating chamber. The moving web then entrains coating material, which leads to firm adhesion of the coating material over the entire surface of the web. The excess coating material stripped off by the doctor blade is collected in the coating chamber for immediate reuse, even at high web speeds, without special pumping devices. Since only a small amount of coating material gets down through the bottom slot, a coating material column is built up in the coating chamber. This results in extensive and uniform contact between the web and the coating
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material. Ausserdem arbeitet die Konstruktion wirtschaftlich wegen der sehr geringen Menge an Beschichtungsmaterial, die nach unten unter die Beschichtungskammer gelangt. Wenn die Viskosität des Materials optimal bezüglich der Bahngeschwindigkeit eingestellt wird, wird im wesentlichen kein Beschichtungsmaterial nach unten unter die Kammer fliessen. Selbstverständlich benötigt man dann keine Pumpeinrichtungen zum Rückführen von Beschichtungsmaterial. material. In addition, the construction works economically because of the very small amount of coating material that gets down under the coating chamber. If the viscosity of the material is optimally adjusted with respect to the web speed, essentially no coating material will flow down under the chamber. Of course, no pumping devices are then required to return coating material.
Die Höhe des Beschichtungsmaterialspiegels in der Beschichtungskammer kann leicht mittels einer Überlaufkante oder eines Überlaufkanals eingestellt werden, die vorzugsweise vertikal einstellbar sind. Die Konstruktion kann weiterhin verbessert werden, indem die Weite des Schlitzes auf höchstens 5 cm, vorzugsweise auf höchstens 1 cm begrenzt wird. Dann kann ein Abfliessen von Beschichtungsmaterial nach unten durch den Schlitz selbst bei niedrigen Bahngeschwindigkeiten leicht vermieden werden. The height of the coating material level in the coating chamber can easily be adjusted by means of an overflow edge or an overflow channel, which are preferably adjustable vertically. The construction can be further improved by limiting the width of the slot to a maximum of 5 cm, preferably to a maximum of 1 cm. Then, flowing down of coating material through the slot can easily be avoided even at low web speeds.
Die Beschichtung kann günstig mit einem Beschichtungsmaterial erfolgen, das eine dynamische Viskosität höher als 1 mPas hat. Dabei erfordert die Verwendung von z.B. wasserlöslichen Leim-Komponenten nur geringe Mengen von Wasser, was die Notwendigkeit des Bahntrocknens verringert, so dass die Wirtschaftlichkeit des Vorganges verbessert ist. Coating can be carried out favorably with a coating material that has a dynamic viscosity higher than 1 mPas. The use of e.g. Water-soluble glue components only use small amounts of water, which reduces the need for web drying, so that the economy of the process is improved.
Um ein gleichförmiges Beschichtungsergebnis zu erhalten, kann die Vorrichtung mit einem Belastungsglied versehen werden, das, wie an sich bekannt, einen einstellbaren Druck auf das biegsame Abstreifmesser ausübt. In order to obtain a uniform coating result, the device can be provided with a loading member which, as known per se, exerts an adjustable pressure on the flexible doctor blade.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer er-fmdungsgemässen Vorrichtung; 1 shows a schematic perspective view of a device according to the invention;
Fig. 2 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 2 shows a longitudinal section of a first embodiment of the invention;
Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 3 shows a longitudinal section of a second embodiment of the invention;
Fig. 4 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und 4 shows a longitudinal section of a third embodiment of the invention; and
Fig. 5 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 5 shows a longitudinal section of a fourth embodiment of the invention.
In der Zeichnung ist mit 1 eine bewegte Bahn bezeichnet, die durch einen zwischen einem biegsamen Messer 2 und einem Abstützglied 3 gebildeten Beschichtungsspalt 4 hin-duchgezogen wird. Die Laufrichtung der Bahn ist durch einen Pfeil angedeutet. Unterhalb des Spalts 4 ist ein schmaler Schlitz 5 ausgebildet. Der Schlitz 5 ist zwischen einem Schlitzbegrenzungsglied 6 und der Kante 11 einer einstellbaren Schlitzweiteneinstelleinrichtung gebildet. Die Schlitzweite ist stufenlos bis zu einem Maximum von vorzugsweise 5 cm veränderbar. Das Abstützglied und das Begrenzungsglied 6 können getrennt oder zu einem einzigen Glied vereinigt sein, das eine Walze, eine biegsame oder eine steife Platte oder ein festes Bahnführungsglied sein kann. Oberhalb des In the drawing, 1 denotes a moving path which is pulled through a coating gap 4 formed between a flexible knife 2 and a support member 3. The direction of the web is indicated by an arrow. A narrow slot 5 is formed below the gap 4. The slot 5 is formed between a slot limiting member 6 and the edge 11 of an adjustable slot width adjustment device. The slot width is infinitely variable up to a maximum of preferably 5 cm. The support member and the limiting member 6 can be separate or combined into a single member, which can be a roller, a flexible or a rigid plate or a fixed web guide member. Above the
Schlitzes 5 ist eine Beschichtungskammer 7 gebildet. Diese Kammer ist durch die Bahn 1, das biegsame Messer 2, eine Rückwand 8 und durch Seitenwände 8a begrenzt. Eine Stützplatte 9 ist mit der Schlitzeinstelleinrichtung 10 verbunden, die ihrerseits beweglich angebracht ist, um eine Einstellung der Weite des Schlitzes 5 zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Schlitzeinstelleinrichtung 10 Gewindeglieder aufweisen, die so angeordnet sind, dass ein Drehen dieser Glieder die Einstellung der Weite des Schlitzes 5 bewirkt. Slot 5, a coating chamber 7 is formed. This chamber is delimited by the web 1, the flexible knife 2, a rear wall 8 and by side walls 8a. A support plate 9 is connected to the slot setting device 10, which in turn is movably attached to allow adjustment of the width of the slot 5. For example, the slot setting device 10 can have threaded members which are arranged in such a way that rotating these members causes the adjustment of the width of the slot 5.
Beschichtungsmaterial 16 wird der Kammer 7 durch eine Zuführleitung 13 zugeführt. Ein zur Bahn 1 hin offener Sammeltank 12 ist unterhalb des Schlitzes 5 angeordnet. Die geringen Mengen an Beschichtungsmaterial, die durch den Schlitz 5 abfliessen und im Tank 12 gesammelt werden, werden mittels einer (nicht gezeigten) Pumpeinrichtung, die mit der Zuführleitung 13 verbunden ist, durch eine Auslassleitung 14 zur Kammer 7 zurückgeführt. Die Kammer 7 ist mit Einrichtungen zur Regulierung der Höhe des in ihr befindlichen Beschichtungsmaterials versehen. Beispielsweise kann das Beschichtungsmaterial über die Kante 8c der Seitenwände 8a in den Tank 12 fliessen. Die Kante 8c ist vorteilhaft vertikal einstellbar. Coating material 16 is fed to the chamber 7 through a feed line 13. A collecting tank 12 which is open towards the web 1 is arranged below the slot 5. The small amounts of coating material which flow through the slot 5 and are collected in the tank 12 are returned to the chamber 7 by means of a pump device (not shown) which is connected to the feed line 13 through an outlet line 14. The chamber 7 is provided with means for regulating the height of the coating material in it. For example, the coating material can flow into the tank 12 via the edge 8c of the side walls 8a. The edge 8c is advantageously vertically adjustable.
Die Ausführungsform der Fig. 3 umfasst eine Walze 15, die gleichzeitig das Abstützglied für das biegsame Messer 2 und das Begrenzungsglied für den Schlitz 5 bildet. Die Walze 15 wird in Laufrichtung der Bahn 1 gedreht. The embodiment of FIG. 3 comprises a roller 15, which at the same time forms the support member for the flexible knife 2 and the limiting member for the slot 5. The roller 15 is rotated in the running direction of the web 1.
Die Ausführungsform der Fig. 4 ist im wesentlichen symmetrisch zur vertikal verlaufenden Bahn 1, und sie wird für zweiseitiges Beschichten verwendet. Es ist jedoch nicht notwendig, eine symmetrische Beschichtungsanordnung zu benutzen. Werden beispielsweise den Kammern 7 auf den gegenüberliegenden Seiten der Bahn unterschiedliche Be-schichtungsmaterialien mit unterschiedlicher Viskosität zugeführt, so können die Schlitzeinstellkanten 11 in unterschiedlichen Abständen von der Bahn 1 liegen. The embodiment of FIG. 4 is essentially symmetrical to the vertical web 1 and is used for two-sided coating. However, it is not necessary to use a symmetrical coating arrangement. If, for example, different coating materials with different viscosities are fed to the chambers 7 on the opposite sides of the web, the slot setting edges 11 can lie at different distances from the web 1.
Der Sammeltank 12 ist an einer Wand 8 der Beschichtungskammer 7 aufgehängt. Der Tank 12 kann auch als ein Stück mit der Wand 8 ausgeführt werden, indem diese mit einer langen, sich nach unten erstreckenden Verlängerung versehen wird, die an ihrem unteren Rand zur Bahn 1 zur Bildung eines Durchlasses abgebogen ist. Der Durchlass oder Tank 12 kann sich über die Seitenränder der Bahn 1 hinaus erstrecken. Das Abstützglied des Beschichtungsspal-tes 4 und das Begrenzungsglied des Schlitzes 5 können durch eine einzige, im wesentlichen steife Bahnführungsplatte 17 verwirklicht werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. The collecting tank 12 is suspended from a wall 8 of the coating chamber 7. The tank 12 can also be made in one piece with the wall 8 by providing it with a long, downwardly extending extension which is bent at its lower edge towards the web 1 to form a passage. The passage or tank 12 may extend beyond the side edges of the web 1. The support member of the coating gap 4 and the limiting member of the slot 5 can be realized by a single, substantially rigid web guide plate 17, as shown in FIG. 5.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr sind Abwandlungen innerhalb des Rahmens der Ansprüche möglich. Beispielsweise kann die Schlitzweiteneinstelleinrichtung 10 drehbar an die Innenseite der Seitenwand 8 angebracht sein. Die Drehachse sollte dann parallel zum Schlitz 5 verlaufen und exzentrisch bezüglich der Schlitzweiteneinstelleinrichtung 10 sein. The invention is not limited to the described embodiments, rather modifications are possible within the scope of the claims. For example, the slot width adjustment device 10 can be rotatably attached to the inside of the side wall 8. The axis of rotation should then run parallel to the slot 5 and be eccentric with respect to the slot width adjustment device 10.
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