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Vorrichtung zum Auftragen eines Überzuges auf einer Seite einer laufenden Papierbahn
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen eines Überzuges auf einer Seite einer laufenden Papierbahn mit nachfolgendem Glätten, bei der die Papierbahn mit Hilfe einer Führungswalze in Form einer Schleife geführt ist und in Berührung mit einem aus dem Überzugsmittel bestehenden und in einem Behälter befindlichen Bad gebracht wird, und wobei an der Austrittsstelle der Papierbahn aus dem Bad eine Einrichtung zum Glätten und zum Entfernen von überschüssigem Überzugsmittel von der Papierbahnaussens3ite vorgesehen ist. Eine solche Vorrichtung dient dazu, um unter Aufbringen eines flüssigen Mittels eine der beiden Oberflächen der Papierbahn zu glätten, indem oberflächennahe Poren mit dem Glättungsmittel gefüllt werden.
Auf diese Weise können Unregelmässigkeiten od. dgl. auf der einen Papieroberseite beseitigt werden, während die andere Seite der Papierbahn völlig unbeeinflusst bleibt.
Bisher ergaben sich Schwierigkeiten dadurch, dass nur relativ begrenzte Mengen des Überzugsmittels aufgetragen werden konnten, und dass Fehler im Überzug, wie Streifen, Spuren, Krähenfusse u. dgl. auftraten.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass man eine Papierbahn dann in besonders einfacher und vor allem besonders wirkungsvoller Weise glätten kann, wenn man das Glättungsmittel in die Papierbahnoberfläche auf hydraulischem Wege einbringt. Hierunter und unter ähnlichen, im folgenden im Zusammenhang mit dem Wort"hydraulisch"verwendeten Ausdrücken wird die Ausnutzung des Druckanstieges in einem viskosen Film verstanden, der von einer sich bewegenden Fläche in einen sich verjungenden Spalt zwischen zwei Flächen mitgenommen wird.
Im einzelnen ist hiezu nach der Erfindung vorgesehen, dass innerhalb des Behälters fUr das Überzugsmittel eine in das Bad getauchte an sich bekannte Quetscheinrichtung angeordnet ist, die zusammen mit der FUhrungswalze einen Quetschspalt fUr die Papierbahn bildet, wobei zwischen den den Quetschspalt begrenzenden Oberflächen von Führungswalze und Quetscheinrichtung eine Relativbewegung stattfindet, die bei der die Oberfläche der Führungswalze in Durchtrittsrichtung stets eine grössere Geschwindigkeit als die Oberfläche der Quetscheinrichtung besitzt.
Die gewünschte hydraulische Quetschwirkung durch Relativbewegung zwischen den den Quetschspalt begrenzenden Oberflächen von FUhrungswalze und Quetscheinrichtung kann z. B. dadurch verwirklicht werden, dass die Oberfläche der Quetscheinrichtung stillsteht und die Oberfläche der EUhrungswalze sich in der gewUnschtenRichtung bewegt. Es können sich aber auch beide Oberflächen, die den Quetschspalt begrenzen, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Dabei ist zweckmässigerweise die in dem Behälter angeordnete Quetscheinrichtung eine an sich bekannte, im Behälter drehbar gelagerte Quetschwalze.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus mehreren Ausführungsbeispielen, die im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. l mit aus dem Bad herausgehobener FUhrungswalze, Hg. 3 einen Schnitt längs der Linie I1I-III in Fig. 1, Fig. 4 eine Seitenansicht einer andern Ausbildungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,
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die Fig. 5und 6 weitere abgeänderte Ausbildungsformen der Vorrichtung, Fig. 7 einen in grösserem Massstab gezeichneten Teilschnitt einer bevorzugten Ausbildungsform einer zum Aufbringen des Überzuges
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nie Vlll-VIII in Fig. 4.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird eine laufende Papierbahn 6 über eine Umlenkrol- le 7 geleitet, so dass sie in Form einer Schleife unter der Führungswalze 8 hindurchläuft. Die Füh- rungswalze 8 besitzt vorzugsweise eine nachgiebige Oberfläche, z. B. einen Gummiüberzug 8a.
Die eigentliche Vorrichtung zum Aufbringen des Überzugsmittels auf die Papierbahn ist in Fig. 1 mit 9 bezeichnet ; zum Glätten des Überzuges dient eine Abstreifeinrichtung 10 mit einer nachlau- fenden Abstreifklinge lOa, die an einem starren Tragorgan lOb befestigt ist. Die Papierbahn läuft nach dem Passieren der Abstreifklinge weiter nach oben Uber Trockenzylinder 11 und 12.
Ferner ist ein Behälter 13 vorgesehen, der das Überzugsmittel 14 enthält, das auf die Bahn 6 aufgetragen wird ; der entstehende Überzug wird auf hydraulischem Wege gequetscht, um es in die Poren der Bahn zu drucken, so dass die Bahn mit dem Überzugsmittel imprägniert wird ; zu diesem Zweck ist ein Quetschorgan 15, beispielsweise in Form einer drehbar gelagerten Quetschwalze, vorgesehen, das zusammen mit der Führungswalze 8 einen zum Quetschen dienenden Druchlaufspalt 15a bildet. Der
Behälter 13 ist unterhalb der Führungswalze 8 so angeordnet, dass die Papierbahn unter dem Spie- gel des Überzugsmittels hinwegläuft.
Die Walze 15 ist nicht belastet, doch kann man unter bestimmten Umständen eine Belastung vorsehen. Das Überzugsmittel wird durch die Durchlaufstelle 15a hindurchgedrückt, um die Bahn zu überziehen und zu imprägnieren, so dass eine durch die Abstreifklinge 10a zu glättende Menge des Überzugsmittels vorhanden ist, die grösser ist als die bei den bis jetzt gebräuchlichen Vorrichtungen er- zielbare.
Der Behälter 13 ist so ausgebildet, dass keine Fremdkörper in das Überzugsmittel 14 gelangen können und ein Verspritzen des Mittels vermieden wird. Die Oberkante des Behälters ist mit einer Schutzeinrichtung 16 ausgerüstet, die eine Platte 17 umfasst, an die sich gemäss Fig. 3 stirnseitig Platten 18 und 19 anschliessen. Die Schutzplatte 17 erstreckt sich parallel zur Achse der Führungswalze längs der Oberkante des Behälters, während sich die stirnseitigen Platten längs der Enden der Walze 8 ebenfalls an der Oberkante des Behälters 13 entlang erstrecken.
Die Strömungseigenschaften und die Oberflächenspannung des flüssigen Überzugsmittels 14 führen zu gewissen Schwierigkeiten. Wie bei 20 (Fig. 1) angedeutet ist, neigt das Überzugsmittel dazu, eine Schicht zu bilden, die nach oben aus dem Behälter herausgezogen wird und die der sich relativ schnell bewegenden Bahn 6 folgt. Diese Schicht aus überschüssigem Überzugsmittel wird von der Bahn durch die Klinge lOa abgestreift und fliesst mit einer Spül Wirkung in Form einer Schicht 21 an der Unterseite der Abstreifkdinge zurück.
Um einen Weg für ein kontinuierliches Ablaufen des überschüssigen Überzugsmittels und zum Zurückleiten dieses Mittels zum Behälter 13 zu schaffen, ist gegenüber der Führungswalze 8 ein konkaver Schild 22 angeordnet, der sich an einer von dem Berührungspunkt zwischen der Abstreifklinge und der Führungswalze entfernten Stelle von der Unterseite der Abstreifklinge aus nach unten erstreckt. Das überschüssige Überzugsmittel strömt längs einer ununterbrochenen Bahn auf der inneren konkaven Fläche des Schildes zurück, wie dies bei 23 (Fig. 1) angedeutet ist.
Somit ist ein ununterbrochener Strom des überschüssigen Mittels vorhanden, d. h. das Überzugsmittel wird längs der Führungswalze bei 20 nach oben geführt, mit einer Spülwirkung längs der Unterseite der Abstreifklinge bei 21 nach unten umgelenkt und bei 23 zu dem Behälter zurückgeleitet. Der Schild 22 kann so ausgebildet sein, dass er sich der Innenwand des Behälters anpasst. Gemäss Fig. 2 ist er so angeordnet, dass er zusam- menmitder AbstreifMinge nach oben aus dem Behälter herausbewegbar ist, wenn die Abstreifeinrichtung angehoben wird.
An den seitlichen Enden des Schildes 22 sind Abstreifer 24und 25 angebracht, die sich an den Enden der Führungswalze 8 an die Aussenfläche der Walze anlegen, um das Überzugsmittel an den Seitenkanten der Bahn von den Enden der Führungswalze abzustreifen. Hiedurch wird das Ansammeln des Überzugsmittels an der Walzenumfangsfläche vermieden, so dass sich das Mittel nicht an den Seitenkanten der Papierbahn ausbreiten kann, nachdem diese die Abstreifklinge 10a passiert hat.
Die Führungswalze 8 ist gemäss Fig. 3 mit Hilfe von Achsstummeln 26 und 27 drehbar gelagert, damit die laufende Bahn 6 durch den Behälter 13 hindurchgeführt werden kann. Ferner sind geeignete, nicht gezeichnete Antriebsmittel für die Führungswalze vorgesehen.
Der Behälter 13 ist auf einem bei 28 (Fig. 1 und 2) schematisch angedeuteten Gestell von ge-
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eigneter Konstruktion angebracht. Die Lager bzw. die Unterstützung für die Walze 8 und den Behälter 13 sind so angeordnet, dass sie voneinander weg bewegt werden können, um die Walze gegenüber dem Überzugsmittel 14 in dem Behälter nach oben zu bewegen, wenn die Vorrichtung stillgesetzt wird, oder wenn die Papierbahn bricht. Die Quetschwalze 15 ist in dem Behälter so angeordnet, dass sich der Durchlaufspalt 15a vergrössert, wenn die Führungswalze gegenüber dem Behälter nach oben be-
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;Auch der Schild 22 und die Abstreifer 24 und 25 sind gegenüber der Walze 8 festgelegt.
Die Quetschwalze 15 ist vorzugsweise drehbar, doch kann sie auch durch eine nicht drehbare
Walze ersetzt werden.
Bei der in Fig. 4 gezeigten abgeänderten Anordnung stützt eine Walze 30 die laufende Bahn 31 ab, und die Oberfläche der Bahn wird mit einem Überzug aus einem flüssigen Mittel 32 versehen, das einem Behälter 33 entnommen wird. Zum Glätten des Überzuges dient eine nachlaufende Abstreif- klinge 34. Unter der Oberfläche des Überzugsmittels befindet sich eine feststehende Stange oder Schie- ne 35, deren in Fig. 7 mit weiteren Einzelheiten dargestellte Oberkante 35a derFUhrungswalze 30 unmittelbar benachbart ist, so dass die Papierbahn zwischen der Walze 30 und der Schiene 35 hin- durchläuftund das Überzugsmittel auf die Oberfläche der Bahn aufgebracht wird.
Wenn sich die Führungs- walze 30 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung dreht, wird das flüssige Überzugsmittel 32 in der dargestellten Weise nach oben mitgenommen. Das Überzugsmittel fliesst längs der nach oben lau- fenden Seite der Walze 30 nach oben und das überschüssige Mittel wird durch die Klinge 34 abge- streift, so dass es längs eines der Klinge 34 zugeordneten Schildes 36 in den Behälter 33 zurück- fliesst.
Gemäss Fig. 7 ist die Oberkante 35a der Schiene 35 nach oben abgeschrägt, so dass eine Verengung 37 entsteht, in die das Überzugsmittel beim Auftragen auf die Oberfläche der Bahn 31 einströmt. Hiedurch wird die hydraulische Wirkung der Schiene verstärkt, die das flüssige Überzugsmaterial in die Poren der Papierbahn hineindrückt.
Wegen der Oberflächenspannung des flüssigen Überzugsmittels und der relativ hohen Bewegungsgeschwindigkeit der Walze und der Papierbahn kann die Gefahr bestehen, dass sich an der Rückseite 35b der Schiene 35 ein Hohlraum bildet. Dies kann eine Saugwirkung zur Folge haben, durch die die Menge des auf die Oberfläche der Bahn aufgebrachten Überzugsmittels herabgesetzt wird. Damit sich kein solcher Hohlraum bilden kann, sind Mittel vorgesehen, um diesem Bereich das flüssige Überzugsmittel zuzuführen. Zu diesem Zweck ist die Schiene 35 gemäss den Fig. 4, 7 und 8 vorzugsweise mit Durchlassöffnungen 38 versehen, die die Flüssigkeit von der Vorderseite der Schiene zu deren Rückseite strömen lassen.
Gemäss Fig. 5 werden bei einer abgeänderten Ausbildungsform des Erfindungsgegenstandes mehrere Organe zum Aufbringen des Überzugsmittels verwendet. Bei dieser Anordnung wird die Papierbahn 40 über eine Führungswalze 41 geleitet, die sich in Richtung des eingezeichneten Pfeiles dreht, so dass die Papierbahn unter dem Spiegel des flüssigen Überzugsmittels 42 in dem Behälter 43 hindurchgeführt wird. Das Überzugsmittel wird durch seine Oberflächenspannung in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise nach oben gezogen, um dann durch eine Klinge 44 von der Papierbahn abgestreift zu werden, so dass das überschüssige Mittel mit einer Spülwirkung längs der Abstreifklinge und auf der Innenseite des Schildes 45 nach unten abfliesst, um wieder in den Behälter 43 zu gelangen.
Unterhalb der Walze 41 sind unter dem Spiegel des flüssigen Überzugsmittels 42 mehrere zum Auftragen des Mittels dienende Schienen 46, 47 und 48 vorgesehen, die starr angeordnet sind, sich im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und dazu dienen, das Mittel auf die Papierbahn 40 aufzutragen. Die oberen Enden der Schienen sind vorzugsweise ähnlich geformt wie die Oberkante der Schiene 35 nach Fig. 7, und ausserdem weist jede Schiene mehrere Durchlassausnehmungen auf, um das Entstehen eines Hohlraumes anderenRückseite zu verhindern.
Bei der weiteren in Fig. 6 gezeigten abgeänderten Anordnung wird die Papierbahn 50 über eine drehbare Führungswalze 51 geleitet, die während des Betriebes nach unten in einen Behälter 53 hineinragt, um die Papierbahn unter dem Spiegel des flüssigen Überzugsmittels 52 hindurchzuführen.
Um den Überzug zu glätten, ist eine nachlaufende Abstreifklinge 54 vorgesehen. Das überschüssige Überzugsmittel strömt längs der Abstreifklinge 54 und des Schildes 55 nach unten ab. Unterhalb des Spiegels des Überzugsmittels ist eine flexible Klinge zum Auftragen des Überzuges vorgesehen, die durch
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eine Tragschiene unterstützt wird. Die flexible Klinge 57 legt sich in Richtung der Drehbewegung der Papierbahn 50 an diese an und bewirkt das Auftragen des Überzugsmittels auf die Bahn. In der Tragschiene 56 sind Öffnungen 56a vorgesehen, damit das Überzugsmittel zur Rückseite der Tragschiene strömen kann.
Es ist somit ersichtlich, dass die Erfindung eine mit einer kontrollierten Eindringwirkung arbeitende verbesserte Vorrichtung zum Aufbringen von Überzügen darstellt, die die weiter oben erwähnten Zwecke erfüllt. Diese Vorrichtung ermöglicht das Aufbringen des Überzugsmittels vor der Abstreifklinge mit Hilfe von hydraulischen Kräften. Die Tatsache, dass das Überzugsmittel in den Durchlaufspalt hineingedrückt wird, bewirkt, dass die Papierbahn imprägniert wird, wobei eine grössere Menge des Überzugsmittels zugeführt wird, als es mit den bisher gebräuchlichen Vorrichtungen möglich ist. Die Papierbahn nimmt das überschüssige Überzugsmittel mit, das geführt abgeleitet wird, wobei ein ständiges AbspUlen der. Abstreifklinge erfolgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Auftragen eines Überzuges auf einer Seite einer laufenden Papierbahn, mit nachfolgendem Glätten, bei der die Papierbahn mit Hilfe einer Führungswalze in Form einer Schleife geführt ist und in Berührung mit einem aus dem Überzugsmittel bestehenden und in einem Behälter befindlichen Bad gebracht wird, und wobei an der Austrittsstelle der Papierbahn aus dem Bad eine Einrichtung zum Glätten und zum Entfernen von überschussigem Überzugsmittel von der
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ters (13,33, 43,53) für das Überzugsmittel (14,32, 42,52) eine in das Bad getauchte an sich bekannte Quetscheinrichtung (15, 35 ; 46, 48 ;
56) angeordnet ist, die zusammen mit der Ftihrungs- walze (8,30, 41,51) einen Quetschspalt für die Papierbahn (6, 31, 40, 50) bildet, wobei zwischen den, den Quetschspalt begrenzenden Oberflächen von Führungswalze und Quetscheinrichtung eine Relativbewegung stattfindet, bei der die Oberfläche der FUhrungswalze in Durchtrittsrichtung stets eine grö- ssere Geschwindigkeit als die Oberfläche der Quetscheinrichtung besitzt.