AT505875B1 - METHOD AND DEVICE FOR TREATING A FIBERWORK - Google Patents
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Description
österreichisches Patentamt AT505 875B1 2012-02-15Austrian Patent Office AT505 875B1 2012-02-15
Beschreibungdescription
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG EINER FASERBAHNMETHOD AND DEVICE FOR TREATING A FIBERWORK
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Behandlung einer Faserbahn, wobei die Anordnung das Aufträgen einer Leimmischung, eines Überzuges oder dergleichen Behandlungsmischung insbesondere auf Kartonbahnen umfasst. Die Erfindung ist auch auf Papierbahnen und andere entsprechende Faserbahnen verwendbar.The present invention relates to a method and an arrangement for treating a fibrous web, wherein the arrangement comprises the orders of a glue mixture, a coating or the like treatment mixture in particular on board webs. The invention is also applicable to paper webs and other corresponding fibrous webs.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft das Leimen (Oberflächenleimen), Pigmentieren und Streichen sowie Behandeln der Bahn mittels Kalandrierung. Nachfolgend wird die Erfindung unter der beispielhaften Verwendung von Leimen beschrieben, wobei Leimen die bevorzugteste Ausführungsform der Erfindung ist. Die Erfindung ist jedoch auch auf die anderen oben erwähnten Anwendungen anwendbar.The present invention relates to sizing (surface sizing), pigmenting and brushing and treating the web by means of calendering. In the following, the invention will be described using the exemplary use of glues, glues being the most preferred embodiment of the invention. However, the invention is also applicable to the other applications mentioned above.
[0003] Mit Leimen ist gewöhnlich eine wässrige Mischung aus Stärke gemeint, die auf die Oberfläche des Kartons oder Papiers aufgetragen und dann in die Bahn, zum Beispiel in den Walzenspalt zwischen den Walzen, gepresst wird. Leimen wird auch zur Erhöhung der Festigkeit der Bahn verwendet. Durch Leimen werden auch die Oberflächeneigenschaften und die Bedruckbarkeit des Papiers verbessert. Außer Stärke kann die Leimmischung eine Anzahl von Zusätzen enthalten, und in einigen Fällen kann auch Latex als Bindemittel für den Leim verwendet werden. Die Erfindung ist im Prinzip auf alle Leimmischungen und verschiedene andere Faserbahnen anwendbar. Bei einigen Kartonqualitäten wie zum Beispiel der Deckschicht für Wellpappe und geriffelter Pappe ist Festigkeit eine der wichtigsten Eigenschaften. Da Leimen zur beträchtlichen Verbesserung unter Anderem der Biegefestigkeit und der Oberflächenfestigkeit verwendet werden kann, ist es wünschenswert, dass große Mengen von Leim für diese Kartonqualitäten verwendet werden. Aktuell kann die größte Auftragsmenge mittels Pool-Auftragsvorrichtungen erreicht werden, wobei ihre höchstmögliche Laufgeschwindigkeit jedoch für moderne Anforderungen zu niedrig ist. Daher werden bei modernen Kartonmaschinen Filmübertragungsanwendungen zur Verteilung des Leims verwendet. Bei der Filmübertragungsanwendung wird der Leim zuerst auf die Oberfläche der Filmübertragungswalze aufgetragen, von wo aus er dann auf die Bahn übertragen wird. Bei Kartonmaschinen wird oftmals ein gleichzeitiger doppelseitiger Auftrag verwendet, wobei die Bahn durch einen Walzenspalt hindurch läuft, der aus zwei Filmübertragungswalzen ausgebildet ist. Beide Walzen sind mit einem fest zugeordneten Auftragsbalken versehen. Bei diesen Vorrichtungen kann eine relativ große Auftragsmenge auf einer Oberfläche der Bahn von 30-35 g/m2 als feuchter Film erreicht werden. Die Verwendung von Überzugsmischungen unterscheidet sich von der Oberflächenbeschichtung darin, das es vorteilhafter ist, wenn die Festpartikel der Überzugsmischung auf der Oberfläche der Bahn bleiben.By sizing is usually meant an aqueous mixture of starch which is applied to the surface of the board or paper and then pressed into the web, for example into the nip between the rolls. Gluing is also used to increase the strength of the web. Gluing also improves the surface properties and the printability of the paper. In addition to starch, the glue mixture may contain a number of additives, and in some cases latex may also be used as a binder for the glue. The invention is applicable in principle to all glue mixtures and various other fiber webs. For some board grades such as corrugated board and corrugated paperboard, strength is one of the most important properties. Because sizing agents can be used to significantly improve, among other things, flexural strength and surface strength, it is desirable that large quantities of sizing be used for these board grades. Currently, the largest order quantity can be achieved by means of pool applicators, but their highest possible running speed is too low for modern requirements. Therefore, in modern board machines, film transfer applications are used to distribute the size of the glue. In the film transfer application, the glue is first applied to the surface of the film transfer roller from where it is then transferred to the web. Cardboard machines often use simultaneous double-sided application wherein the web passes through a nip formed of two film transfer rollers. Both rollers are provided with a dedicated order bar. With these devices, a relatively large application amount on a surface of the web of 30-35 g / m 2 as a wet film can be achieved. The use of coating mixtures differs from the surface coating in that it is more advantageous if the solid particles of the coating mixture remain on the surface of the web.
[0004] Filmübertragungsstreicheinrichtungen weisen jedoch ihre eigenen Grenzen auf, wodurch ihre Wirksamkeit verringert und sie weniger wirtschaftlich werden. Im Walzenspalt der Filmübertragungswalzen wird eine gute Eindringung von Leim in die Faserstruktur der Bahn erreicht, wobei jedoch die Länge des Walzenspaltes relativ kurz ist, wodurch die tatsächliche Absorption in die Bahn erst nach dem Walzenspalt erfolgt. Da das Trocknen des Leimes in der Praxis unmittelbar nach dem Walzenspalt beginnen muss, damit die Bahn berührungstrocken ist und geführt werden kann, ist die Gesamtabsorptionszeit kurz. Obwohl die Filmübertragungspressen zur Verteilung einer großen Menge von Behandlungswerkstoff verwendet werden können, kann mit großen Mengen an Streichwerkstoff ein Pool zwischen der Oberfläche der Bahn und der Oberfläche der Filmübertragungswalze ausgebildet werden. Durch eine hohe Geschwindigkeit erhöht sich das Risiko der Ausbildung von Pools, wobei sich ein Pool auch bei niedrigen Geschwindigkeiten ausbilden kann. Durch die Ausbildung dieses sogenannten Mini-Pools wird die maximale Auftragsmenge begrenzt, da der Pool Spritzer, Schwingungen der Bahn verursacht, und durch seine Turbulenzen sogar den Durchgang von Luft durch den Walzenspalt verhindert. Bei einem Filmübertragungswalzenspalt wird die Bahn stark benetzt, wenn große Mengen von Leim verwendet werden, was zu Antriebsproblemen führt. Wenn die Bahn benetzt wird, wird sie 1/12 österreichisches Patentamt AT505 875B1 2012-02-15 schwächer, wodurch sie leichter reißen kann. Die Feuchtigkeit und das Trocknen verändern auch die Abmessungen der Bahn, und die Veränderungen der Abmessungen müssen berücksichtigt werden, indem die Bahnspannung eingestellt wird, und möglicherweise durch Breitstreckwalzen. Die Streichkammern der Filmübertragungsstreicheinrichtungen werden sehr sorgfältig konzipiert, um eine gleichmäßige Verteilung von Leim sicher zu stellen. Es wird jedoch ununterbrochen Werkstoff von der Oberfläche der Faserbahn entfernt, und der Werkstoff kann entweder direkt auf der Oberfläche der Filmübertragungswalze oder zusammen mit der Maschinenzirkulation zu der Auftragskammer übertragen werden. Dadurch werden insbesondere dann Störungen verursacht, wenn sie unter dem Schaberbalken endet, und es wird sogar ein Verstopfen der Auftragskammer verursacht. Weiterhin verschleißen die Schaberbalken und ihre Haltegestelle schnell, was zu kurzen Wartungsabständen führt. Dadurch werden hohe Kosten und Produktionsausfälle auf Grund von Wartungsunterbrechungen verursacht. Diese Probleme treten besonders bei Maschinen auf, bei denen wiederverwertete Fasern verwendet werden, da bei wiederverwerteten Fasern immer schleifender Schmutz enthalten ist, wovon als bedeutendstes Element die sehr stark schleifenden Pigmentstreichpartikel erwähnt werden können, die in den Fasern enthalten sind. Da wiederverwertete Fasern ein sehr wichtiger Rohwerkstoff bei der Produktion von Karton sind, werden diese Probleme insbesondere bei für die Produktion von Packkartons verwendeten Maschinen noch gravierender. Während des Auftragens können Luft und Verunreinigungen leicht in die Maschinenzirkulation mitgeführt werden und müssen nachfolgend mittels wirksamer Entlüfter und Siebvorrichtungen entfernt werden. Diese Vorrichtungen sind kostspielig und die notwendige Maschinenzirkulation ist lang und ihr Volumen wird groß sein.Film transfer coats, however, have their own limitations, reducing their effectiveness and making them less economical. In the nip of the film transfer rollers, good penetration of glue into the fiber structure of the web is achieved, but the length of the nip is relatively short, whereby the actual absorption into the web occurs only after the nip. Since the drying of the glue in practice has to start immediately after the nip, so that the web is touch-dry and can be guided, the total absorption time is short. Although the film transfer presses can be used to dispense a large amount of treatment material, with large amounts of coating material, a pool can be formed between the surface of the web and the surface of the film transfer roller. High speed increases the risk of pooling, and a pool can train at low speeds. Due to the design of this so-called mini-pool, the maximum application amount is limited because the pool causes splashes, vibrations of the web, and by its turbulence even prevents the passage of air through the nip. In a film transfer nip, the web becomes heavily wetted when large amounts of glue are used, causing drive problems. When the web is wetted, it becomes weaker, which makes it easier to tear. Moisture and drying also change the dimensions of the web, and the dimensional changes must be taken into account by adjusting the web tension, and possibly by spreader rolls. The coating chambers of the film transfer coater are designed very carefully to ensure a uniform distribution of glue. However, material is continuously removed from the surface of the fibrous web, and the material may be transferred either directly to the surface of the film transfer roll or together with the machine circulation to the application chamber. This causes disturbances particularly when it ends under the scraper bar, and even clogging of the application chamber is caused. Furthermore, the scrapers and their restraints wear out quickly, resulting in short maintenance intervals. This causes high costs and production losses due to maintenance interruptions. These problems are particularly acute in machines using recycled fibers, as recycled fibers always contain abrasive dirt, the most significant element of which is the highly abrasive pigment coating particles contained in the fibers. As recycled fiber is a very important raw material in the production of paperboard, these problems become even more serious, especially for machines used for the production of packaging cartons. During application, air and contaminants may be easily carried into the machine circulation and subsequently must be removed by means of efficient deaerators and screening devices. These devices are expensive and the necessary machine circulation is long and their volume will be large.
[0005] Die bei einer Filmübertragungsanwendung auftretenden Probleme und Einschränkungen sind bei der Produktion unterschiedlicher Produkte unterschiedlich ausgeprägt. Es ist offensichtlich, dass bei starken Kartonqualitäten die Gefahr von Bahnrissen nicht so bedeutend ist wie bei dünneren Papieren, die möglicherweise aus wiederverwerteten Fasern hergestellt sind. Andererseits wird bei der Produktion von Druckpapier oder Karton der Verschleiß und die Verschmutzung der Vorrichtungen verringert.The problems and limitations encountered in a film transfer application are different in the production of different products. It is obvious that with strong board grades the risk of web breaks is not as significant as with thinner papers, possibly made from recycled fiber. On the other hand, in the production of printing paper or cardboard, the wear and the pollution of the devices is reduced.
[0006] Beim Streichen oder Leimen von Papier oder Karton kann die Menge an Behandlungswerkstoff, der durch die Walzen der Filmübertragungsstreichvorrichtung auf die Bahn übertragen wird, gemessen werden, indem die Auftragswalze nach dem Abschaben einer Infrarotstrahlung ausgesetzt wird, wodurch die Menge an in dem Leim oder der Streichwerkstoffschicht auf der Walze zurückgehaltenem Wasser auf der Grundlage der Abschwächung der Strahlung bestimmt wird. Die Menge an auf die Bahn übertragenem Behandlungswerkstoff kann auf der Grundlage der bestimmten Menge von Wasser, des Feststoffgehaltes des Behandlungswerkstoffes und des Übertragungskoeffizienten zwischen der Bahn und der Auftragswalze berechnet werden. Mit diesem Verfahren ist es schwierig, die Erzeugung und die Größe des Mini-Pools zu berechnen. Die Menge an von der Bahn zurückgehaltenem Streichwerkstoff kann auch auf der Grundlage des von den Walzen abgeschabten und in den Maschinentank zurück geführten Leimes geschätzt werden. Selbst mit diesem Verfahren ist es schwierig, den Pool vor dem Walzenspalt zu steuern, selbst wenn er im Prinzip mit einiger Präzision als Differenz zwischen den Mengen an in den Walzenspalt zugeführtem Leim und in den Maschinentank zurückgeführtem Leim bestimmt werden kann.When painting or gluing paper or cardboard, the amount of treating material transferred to the web by the rollers of the film transfer coater can be measured by exposing the applicator roll to infrared radiation after scraping, thereby reducing the amount of glue in the glue or the coating material layer on the roll is determined on the basis of the attenuation of the radiation. The amount of treatment material transferred to the web can be calculated based on the particular amount of water, the solids content of the treatment material, and the transfer coefficient between the web and the applicator roll. With this method, it is difficult to calculate the generation and size of the mini-pool. The amount of coating material retained by the web can also be estimated on the basis of the size scraped off the rolls and returned to the machine tank. Even with this method, it is difficult to control the pool in front of the nip, even though in principle it can be determined with some precision as the difference between the amounts of glue fed into the nip and glue returned to the machine tank.
[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Anordnung, mit der eine stark schwankende Menge von Behandlungswerkstoff auf die Oberfläche einer sich bewegenden Faserbahn mit einer steuerbaren Eindringung verteilt werden kann, um die bei herkömmlichen Pressen mit Filmübertragung oder Pools auftretenden Einschränkungen zu vermeiden, wie zum Beispiel das Ausströmen von Behandlungswerkstoff und Bahnrisse.The object of the invention is to provide an arrangement with which a greatly varying amount of treatment material can be distributed to the surface of a moving fiber web with a controllable penetration to avoid the restrictions occurring in conventional presses with film transfer or pools , such as the discharge of treatment material and web breaks.
[0008] Die Erfindung basiert auf der Verteilung der Behandlungswerkstoffmischung auf mindestens eine Oberfläche der Bahn, woraufhin die Bahn in einen Walzenspalt zwischen den in einem Abstand von dem Verteilungspunkt angeordneten Walzen geführt wird, wobei in dem Walzenspalt der Mini-Pool durch Einleiten des Behandlungswerkstoffes ausgebildet wird, wobei die Höhe der Oberfläche des Pools gemessen und die Höhe des Pools so eingestellt wird, dass 2/12 österreichisches Patentamt AT505 875 B1 2012-02-15 eine gewünschte Eindringung des Behandlungswerkstoffes erreicht wird und Bahnrisse vermieden werden.The invention is based on the distribution of the treating material mixture on at least one surface of the web, whereupon the web is guided into a nip between the spaced apart from the distribution point rollers, wherein formed in the nip of the mini-pool by introducing the treatment material The height of the surface of the pool is measured and the height of the pool is adjusted so that a desired penetration of the treatment material is achieved and web breaks are avoided.
[0009] Das Verfahren und die Anordnung gemäß der Erfindung sind durch das gekennzeichnet, was in den kennzeichnenden Teilen der unabhängigen Patentansprüche offenbart ist.The method and the arrangement according to the invention are characterized by what is disclosed in the characterizing parts of the independent claims.
[0010] Mithilfe der Erfindung werden beträchtliche Vorteile erzielt.Significant advantages are achieved by means of the invention.
[0011] Der größte Vorteil der Erfindung besteht in der stark variierbaren Auftragsmenge. Insbesondere bei großen Auftragsmengen ist die Anordnung gemäß der Erfindung gegenüber den früheren Verfahren vorteilhaft. Auf Grund der langen Verweildauer verfügt selbst eine große Menge an Behandlungswerkstoff über genügend Zeit, um sich auf der Oberfläche der Bahn und innerhalb der Bahn abzubinden, und wird nicht in dem Walzenspalt der Walzen herausgepresst. Im Prinzip ermöglicht die Anordnung die Verwendung einer so großen Menge an Leim oder Streichwerkstoff, wie dies innerhalb der für die Anforderungen für gegenwärtig bekannte Produkte notwendig ist. Wenn notwendig, wird es durch die große Auftragsmenge auch ermöglicht, neue Arten von Produkten herzustellen. Die Menge an Behandlungswerkstoff und das Profil können mittels der Zufuhrvolumina der Düsen oder durch Veränderung der Düsengröße eingestellt werden. Die Verweildauer wird einfach durch Veränderung des Abstandes zwischen der Auftragseinheit und den Presswalzen eingestellt. Die endgültige Einstellung der Eindringung des Leimes erfolgt durch die Veränderung des Walzenspaltdruckes des Walzenspaltes der Presswalzen. Ein weiterer Faktor, der eine Auswirkung auf die Eindringung ausübt, ist die Oberflächenhöhe des ausgebildeten Mini-Pools. Gemäß der Erfindung wird die Höhe der Pool-Oberfläche gemessen und die Auftragsmenge wenn notwendig erhöht oder der Abstand zwischen dem Walzenspalt und dem Auftrag wird verringert. Bei dieser Einstellung ist eine zu große Erhöhung der Höhe des Pools im Verhältnis zu der Bahngeschwindigkeit zu vermeiden, da hierdurch die oben erwähnten Probleme des Ausströmens und der Bahnrisse verursacht werden.The biggest advantage of the invention is the highly variable order quantity. Especially with large order quantities, the arrangement according to the invention over the previous method is advantageous. Due to the long residence time, even a large amount of treatment material will have sufficient time to set on the surface of the web and within the web and will not be squeezed out in the nip of the rolls. In principle, the arrangement allows the use of such a large amount of size or coating material as is necessary within the requirements currently known for products. If necessary, the large order quantity also makes it possible to produce new types of products. The amount of treatment material and the profile can be adjusted by means of the supply volumes of the nozzles or by changing the nozzle size. The residence time is set simply by changing the distance between the application unit and the press rolls. The final adjustment of the penetration of the glue takes place by changing the nip pressure of the nip of the press rolls. Another factor that exerts an effect on the penetration is the surface height of the formed mini-pool. According to the invention, the height of the pool surface is measured and the application amount is increased if necessary, or the distance between the nip and the application is reduced. With this adjustment, too great an increase in the height of the pool in relation to the web speed is to be avoided since this causes the above-mentioned problems of outflow and web breaks.
[0012] Am vorteilhaftesten wird der Auftrag auf beiden Seiten der Bahn gleichzeitig ausgeführt, wodurch nur eine Behandlungsstation und dafür erforderliche Trockner benötigt werden. Es können jedoch unterschiedliche Mengen an Behandlungswerkstoffmischung auf unterschiedliche Seiten der Bahn verteilt werden oder es können sogar andere Behandlungswerkstoffmischungen verwendet werden. Die Anordnung ermöglicht auch einen doppelten Auftrag direkt auf der nassen Oberfläche. Dies erfolgt durch die Ausbildung eines Walzenspaltes wie bei einer gewöhnlichen Filmübertragungseinheit, so dass die Presswalzen gewöhnliche Auftragsbalken aufweisen, wodurch eine zweite Schicht von Leim auf die Bahn in dem Walzenspalt übertragen wird. Die Behandlungsmischung kann heiß auf die Oberfläche der Bahn übertragen werden, wodurch sie gewöhnlich weniger viskos ist und schneller auf der Oberfläche der Bahn trocknet. Die Verdampfung von Wasser wird ebenfalls durch die Möglichkeit erhöht, die Bahn direkt von dem Trockner zu der Auftragsvorrichtung zu führen, wenn sie noch heiß ist.Most advantageously, the job is carried out simultaneously on both sides of the web, whereby only one treatment station and required dryer are needed. However, different amounts of treatment material mixture may be distributed to different sides of the web, or even other treatment material mixtures may be used. The arrangement also allows a double application directly on the wet surface. This is done by forming a nip as in a conventional film transfer unit such that the press rolls have ordinary application bars, thereby transferring a second layer of size to the web in the nip. The treatment mixture may be hot transferred to the surface of the web, whereby it is usually less viscous and dries faster on the surface of the web. The evaporation of water is also increased by the possibility of passing the web directly from the dryer to the applicator while it is still hot.
[0013] Ein Kalandrierwalzenspalt kann ebenfalls als Walzenspalt verwendet werden, zum Beispiel so, dass eine der Walzen eine weiche Walze ist und die andere Walze eine beheizbare Walze ist. Dementsprechend kann eine der Walzen oder sogar beide Walzen durch Bänder ersetzt werden oder der Walzenspalt kann aus einem Schuhkalander ausgebildet werden. Auf Grund der beheizbaren Walze oder Bandes und der langen, vorzugsweise einstellbaren Verweildauer kann das Trocknen nach dem Pressen weggelassen werden, wenn die in dem Walzenspalt auf die Bahn übertragene Trockenwirkung ausreichend ist. Daher können mittels der Erfindung der Auftrag, das Pressen des Auftrages im Walzenspalt, die Kalandrierung und das Trocknen nur durch Aufträgen und einen heißen Kalandrierwalzenspalt ersetzt werden. Insbesondere können teure Fließbett- oder Infrarottrockner dann weggelassen werden und der Anschaffungspreis des Systems kann verringert werden und es kann in einem kleinen Raum angeordnet werden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Produktionslinie erneuert wird. Bei stärkehaltigen Leimen und unterschiedlichen Überzugsmischungen kann durch die Haftung von Leim an den heißen Walzen- oder Bandoberflächen die Verwendung dieser Anordnung vermieden werden. In Verbindung mit der Auswahl des Werkstoffes beim Leim oder 3/12 österreichisches Patentamt AT505 875 B1 2012-02-15 Überzug ist es entscheidend, wann eine Beheizung anzuwenden ist, um Anhaften zu vermeiden.A calendering nip can also be used as a nip, for example so that one of the rolls is a soft roll and the other roll is a heatable roll. Accordingly, one of the rollers or even both rollers may be replaced by belts, or the nip may be formed of a shoe calender. Due to the heatable roller or belt and the long, preferably adjustable residence time, the drying after pressing can be omitted if the drying effect transferred to the web in the nip is sufficient. Therefore, by means of the invention, the coating, nip pressing, calendering and drying can be replaced only by applying a hot calendering nip. In particular, expensive fluidized bed or infrared dryers can then be eliminated and the purchase price of the system can be reduced and it can be arranged in a small space, which is particularly advantageous when the production line is renewed. With starch-containing glues and different coating mixtures, the adhesion of glue to the hot roll or strip surfaces can avoid the use of this arrangement. In connection with the choice of the material for the glue or coating, it is crucial when a heating is to be used to avoid sticking.
[0014] Zusätzlich zu dem oben Erwähnten werden die Schwächen des Klebens mittels einer Filmübertragungspresse vermieden, wobei die Schwächen in einer nicht angemessenen Eindringung von Leim in die Bahn bestehen, d. h. Begrenzungen bei der Festigkeit des Produktes, wobei eine große Menge an Leim durch den Filmübertragungswalzenspalt hindurch gedrückt wird, d. h. Vermeidung der Ausbildung eines Mini-Pools in dem Walzenspalt und von schnellem Verschleiß von Auftragsbalken und Balkenaufnahmen insbesondere bei Maschinen, bei denen wieder verwertete Fasern verarbeitet werden. Da es keine Auftragskammern gibt, wird Verstopfen der Kammern durch sich von der Bahn lösendes Material vermieden.In addition to the above, the weaknesses of gluing by means of a film transfer press are avoided, the weaknesses being an inadequate penetration of glue into the web, i. E. H. Limitations in the strength of the product, with a large amount of glue being forced through the film transfer nip, i. H. Prevention of the formation of a mini-pool in the nip and of rapid wear of application bars and beam receivers, especially in machines where recycled fibers are processed. Since there are no application chambers, clogging of the chambers by material dissolving from the web is avoided.
[0015] Material, welches sich von der Bahn gelöst hat, kann nicht in die Maschinenzirkulation gelangen, weshalb es nicht notwendig ist, die Leimmischung zum Entfernen von Verunreinigungen zu sieben. Gewöhnlich ist auch eine Rückführung nicht notwendig, da die gesamte aufzutragende Leimmischung auf die Bahn geleitet werden kann. Wenn ein Leimüberschuss von den Walzen oder Sprühkammern gesammelt werden muss, kann dieser leicht in den Versorgungstank zurückgeführt werden. In diesem Fall sind die Mengen klein und die erforderlichen Siebvorrichtungen sind preiswert. Zusätzlich zu denselben besteht ein Nachteil von Pool-Pressen in der Begrenzung, die durch das Ausströmen des Pools verursacht wird, wodurch ihre Anwendungsmöglichkeiten, bei den aktuell erforderlichen Bahngeschwindigkeiten begrenzt werden.Material that has been released from the web can not get into the machine circulation, so it is not necessary to sieve the glue mixture to remove impurities. Usually also a return is not necessary, since the entire applied glue mixture can be passed to the web. If a glue surplus needs to be collected from the rollers or spray chambers, it can easily be returned to the supply tank. In this case, the amounts are small and the required screening devices are inexpensive. In addition to these, there is a disadvantage of pool presses in the limitation caused by the outflow of the pool, thereby limiting their potential applications at the actual required web speeds.
[0016] Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen untersucht.The invention will be examined by way of examples and with reference to the accompanying drawings.
[0017] Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung inFIG. 1 is a schematic illustration of an embodiment of the invention in FIG
Seitenansicht.Side view.
[0018] Fig. 2 ist eine schematische Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform derFIG. 2 is a schematic illustration of another embodiment of the invention. FIG
Erfindung in Seitenansicht.Invention in side view.
[0019] Fig. 3 ist ein Detail von Fig. 2.FIG. 3 is a detail of FIG. 2. FIG.
[0020] In Fig. 1 ist die Klebestation gemäß der Erfindung in einer Produktionslinie angeordnet dargestellt. In Laufrichtung der Bahn 1 ist die erste Komponente die Trockenzylindergruppe 2, von der aus die Bahn 1 gerade zu der Auftragsvorrichtung 3 geführt wird. Nach der Auftragsvorrichtung 3 sind die Presswalzen 4 und ein Lufttrockner 5 angeordnet, von wo aus die Bahn zur weiteren Verarbeitung geführt wird. Zwischen der Trockenzylindergruppe 2 und der Auftragsvorrichtung 3 sind Messinstrumente 6 zur Überwachung der Bahn 1 angeordnet.In Fig. 1, the gluing station according to the invention is shown arranged in a production line. In the running direction of the web 1, the first component is the drying cylinder group 2, from which the web 1 is guided straight to the applicator 3. After the application device 3, the press rolls 4 and an air dryer 5 are arranged, from where the web is guided for further processing. Between the drying cylinder group 2 and the application device 3, measuring instruments 6 for monitoring the web 1 are arranged.
[0021] Die Auftragsvorrichtung 3 weist Presswalzen 8 auf, die von Lagern auf dem Rahmen 7 getragen sind, wobei die Walzen einen Walzenspalt ausbilden, durch den die behandelte Bahn 1 hindurchgeht. Die Walzen 8 und der Rahmen 7 können Teile einer gewöhnlichen Filmübertragungsstreichvorrichtung sein, so dass in diesem Aspekt die Auftragsvorrichtung einer Filmübertragungsstreichvorrichtung entspricht, von der aus die Auftragsvorrichtungen aus Walzen 8 entfernt werden. Die Bahn 1 wird derart geführt, dass sie über Bahnführungsrollen 9 direkt zu den Walzen 8 nach unten läuft. Der Bereich zwischen den Führungsrollen 9 und den Presswalzen 8 ist auf beiden Seiten der Bahn mittels des Gehäuses 10 verschlossen. Daher läuft die Bahn 1 in einem von den Führungsrollen 9, den Presswalzen 8 und dem Gehäuse 10 eingeschlossenen Raum. Die Kanten der Bahn 1 und alle Öffnungen können mittels Gummi- oder Blechabdichtungsleisten abgedichtet werden. Die notwendige Menge an Sprühdüsen 11 ist in dem Gehäuse 10 zur Verteilung von zerstäubtem Leim auf der Oberfläche der Bahn vorgesehen. Am vorteilhaftesten können Druckzerstäubungsdüsen verwendet werden, um eine gleichmäßige Abdeckung ohne die Trockenwirkung von zerstäubtem Gas zu erzielen. Bei Leim ist der Druck über den Düsen ziemlich klein, gewöhnlich niedriger als 1 Mpa, gewöhnlich 1-10 bar. Der Wassergehalt der Behandlungswerkstoffmischung ist jedoch so hoch, dass zerstäubtes Gas zum Beispiel kaum auf schädliche Weise die Mischung innerhalb des Gehäuses mit ihrer hohen Feuchtigkeit trocknen kann. Wenn notwendig, kann Wasserdampf als zerstäubtes Gas verwen- 4/12 österreichisches Patentamt AT505 875B1 2012-02-15 det werden, wobei kein Trocknen eintritt und die Behandlungswerkstoffmischung gleichzeitig erwärmt werden kann. Bei dieser Ausführungsform besteht keine Notwendigkeit für ein Rückgewinnungssystem für den Behandlungswerkstoff, da die kondensierte Behandlungswerkstoffmischung in der ausgebildeten Kammer und auf den Wänden des Gehäuses oder die Sprühflüssigkeit in dem Gehäuse herunter tropft oder auf Presswalzen 8 fällt und somit auf die Bahn 1 übertragen wird. Die Wände des Gehäuses 10 können beheizt werden, wodurch die an den Wänden anhaftende Sprühflüssigkeit nicht trocknet. Falls der Strom von Behandlungsflüssigkeit zu den Presswalzen 8 Fehler in der Bahn 1 verursacht, kann überschüssiger Behandlungswerkstoff zum Beispiel mittels Rinnen in dem unteren Abschnitt des Gehäuses 10 gesammelt und in die Maschinenzirkulation zurück oder zu dem Zerfaserer geführt werden.The applicator 3 comprises press rolls 8 carried by bearings on the frame 7, the rolls forming a nip through which the treated web 1 passes. The rollers 8 and the frame 7 may be parts of a conventional film transfer coater, so that in this aspect the applicator device corresponds to a film transfer coater from which the coater rollers 8 are removed. The web 1 is guided so that it runs over web guide rollers 9 directly to the rollers 8 down. The area between the guide rollers 9 and the press rollers 8 is closed on both sides of the web by means of the housing 10. Therefore, the web 1 runs in a space enclosed by the guide rollers 9, the press rollers 8 and the housing 10. The edges of the web 1 and all openings can be sealed by means of rubber or sheet metal sealing strips. The necessary amount of spray nozzles 11 is provided in the housing 10 for distribution of atomized glue on the surface of the web. Most advantageously, pressure atomizing nozzles can be used to achieve uniform coverage without the drying effect of atomized gas. For glue, the pressure across the nozzles is quite small, usually less than 1 Mpa, usually 1-10 bar. However, the water content of the treatment material mixture is so high that atomized gas, for example, can hardly detrimentally dry the mixture within the high humidity enclosure. If necessary, water vapor can be used as the atomized gas, with no drying occurring and the treating material mixture can be heated simultaneously. In this embodiment, there is no need for a treatment material recovery system because the condensed treatment material mixture in the formed chamber and on the walls of the housing or the spray liquid in the housing drips or falls on press rolls 8 and thus is transferred to the web 1. The walls of the housing 10 can be heated, whereby the spray liquid adhering to the walls does not dry. If the flow of treatment liquid to the press rolls 8 causes defects in the web 1, excess treatment material may, for example, be collected by channels in the lower portion of the housing 10 and fed back to the machine circulation or to the fiberizer.
[0022] Wenn notwendig, kann eine Anzahl von Sprühdüsenreihen verwendet werden. Wenn daher eine Reihe von Sprühdüsen für die Dauer von zum Beispiel dem Waschen außer Betrieb ist, kann die Maschine immer noch durch Verwendung anderer Düsen betrieben werden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann am vorteilhaftesten für zweiseitiges Streichen verwendet werden, wobei jedoch wenn gewünscht natürlich auch nur eine Seite gestrichen werden kann. Bei Bahnrissen und anderen Produktionsunterbrechungen wird die Düse zum Beispiel um 180° oder 90° von dem Gehäuse weg in Richtung des Waschens gedreht, wodurch die Düsen überprüft, gewaschen oder ausgetauscht werden können. Die Wände des Gehäuses können zum Waschen leicht geöffnet werden.If necessary, a number of spray nozzle rows can be used. Therefore, if a number of spray nozzles are out of operation for the duration of, for example, washing, the machine can still be operated by using other nozzles. The device according to the invention can be most advantageously used for two-sided coating, but of course, if desired, only one side can be painted. For example, in web breaks and other production stoppages, the nozzle is rotated 180 ° or 90 ° away from the housing in the direction of washing, allowing the nozzles to be checked, washed or replaced. The walls of the housing can be easily opened for washing.
[0023] Bei der oben erwähnten Ausführungsform kann die Verweildauer durch die Veränderung der Position der Düsenreihen in Gehäuse 10 verändert werden. Daher wird das Gehäuse jedoch groß und der Einstellbereich normalerweise klein.In the above-mentioned embodiment, the residence time can be changed by changing the position of the nozzle rows in the housing 10. Therefore, the housing becomes large and the adjustment range is usually small.
[0024] Bei einer Lösung gemäß der Figuren 2 und 3 wird das gesamte Düsengehäuse 10 im Verhältnis zu dem Presswalzenspalt 8 bewegt. Bei dieser Ausführungsform wird die Bahn von der Führungsrolle 9 direkt in den Walzenspalt 8 der Presswalzen geführt, so dass beide Seiten gleichzeitig mit den Presswalzen 8 in Eingriff gehen. Somit werden die Verweildauer und der Abstand zwischen dem Aufträgen und dem Pressen auf beiden Seiten der Bahn 1 gleich gemacht. Das Düsengehäuse 10 ist auf einer Führungsschiene 12 angeordnet und kann entlang der Führungsschiene bewegt werden, um den Abstand zwischen dem Auftragspunkt und dem Walzenspalt zwischen der Presswalze 8 zu verändern. Die Länge dieser Führungsschiene 12 kann ziemlich groß sein. In der Praxis beschränken nur der verfügbare Raum und die Länge des freien Zugs auf der die Bahn steuerbar geführt werden kann, die Länge der Führungsschiene 12 sowie die längste Verweildauer.In a solution according to Figures 2 and 3, the entire nozzle housing 10 is moved in relation to the press nip 8. In this embodiment, the web is guided by the guide roller 9 directly into the nip 8 of the press rolls, so that both sides engage simultaneously with the press rolls 8. Thus, the dwell time and the distance between the jobs and the pressing on both sides of the web 1 are made equal. The nozzle housing 10 is arranged on a guide rail 12 and can be moved along the guide rail to change the distance between the application point and the nip between the press roller 8. The length of this guide rail 12 can be quite large. In practice, only the available space and the length of the free train on which the web can be controlled controllable limit the length of the guide rail 12 and the longest residence time.
[0025] Gemäß der Erfindung wird die Verweildauer zur Ausbildung der gewünschten Menge an Behandlungswerkstoff auf der Bahn nach dem Walzenspalt eingestellt. Die Einstellung kann als eine einmalige Veränderung der Menge von Behandlungswerkstoff oder eines anderen Faktors von Produktion oder Qualität wie zum Beispiel der Bahngeschwindigkeit, des Materials der unteren Bahn oder eines anderen solchen Aspektes erfolgen. Alternativ kann die Einstellung auf der Grundlage von Messungen ununterbrochen sein. Die Einstellung kann auf der Messung der Oberflächenhöhe des Mini-Pools, der Messung des Behandlungswerkstoffes nach dem Walzenspalt der Bahn, der Messung des Profils oder der Qualität der Oberfläche oder zum Beispiel der Messung auf der Grundlage der Bahngeschwindigkeit basieren.According to the invention, the residence time to form the desired amount of treatment material is adjusted on the web after the nip. The adjustment may be made as a one-time change in the amount of treatment material or other factor of production or quality, such as web speed, lower web material or other such aspect. Alternatively, the adjustment may be uninterrupted based on measurements. The adjustment may be based on the measurement of the surface height of the mini-pool, the measurement of the treatment material after the nip of the web, the measurement of the profile or the quality of the surface or, for example, the measurement based on the web speed.
[0026] Ein wesentliches Merkmal ist die Messung und Einstellung der Höhe des Mini-Pools, um die korrekte Eindringung zu erzielen. Es ist offensichtlich, dass die Messung nicht mittels berührender Elemente ausgeführt werden kann, so dass die Messung durch einen kontaktlosen Sensor 20 (Fig. 2) wie zum Beispiel einen Laser, einen Induktivsensor oder einen Infrarotsensor erfolgen muss. Die Menge an aufzutragendem Behandlungswerkstoff kann in erster Linie mittels der Messung eingestellt werden. Die Auftragsmenge wird durch die Steuerung der Zufuhrmenge der Auftragsvorrichtung gesteuert, die gesteuert durch die Steuerung der Streichvorrichtung gemäß der in das Steuersystem oder einen Computer eingegebenen Informationen genommen wird. Da die Eindringung auch wesentlich durch die Verweildauer zwischen dem Aufträgen und Pressen beeinflusst wird, d. h. die Abbindezeit des Behandlungswerkstoffes auf der 5/12 österreichisches Patentamt AT505 875B1 2012-02-15An essential feature is the measurement and adjustment of the height of the mini-pool to achieve the correct penetration. It is obvious that the measurement can not be performed by means of contacting elements, so that the measurement must be made by a non-contact sensor 20 (Figure 2) such as a laser, an inductive sensor or an infrared sensor. The amount of treatment material to be applied can be adjusted primarily by means of the measurement. The application amount is controlled by the control of the supply amount of the application device, which is controlled by the control of the coating device according to the information input to the control system or a computer. Since the penetration is also significantly influenced by the residence time between the orders and pressing, d. H. the setting time of the treatment material on the 5/12 Austrian Patent Office AT505 875B1 2012-02-15
Oberfläche der Bahn, kann es vorteilhaft sein, die Einstellung der Verweildauer mit der Messung der Oberflächenhöhe des Mini-Pools zu kombinieren. Der Mini-Pool wird immer in dem Walzenspalt ausgebildet, unabhängig von der Konzeption des Walzenspaltes, wenn dort ein muldenähnlicher Raum vor dem Walzenspalt vorhanden ist. Daher ist die Messung der Höhe des Mini-Pools für die Steuerung der Walzenspalte und der Bandspalte geeignet. Durch die Erhöhung des Oberflächenniveaus des Mini-Pools erhöht sich die Eindringung und die Menge an auf die Bahn übertragenem Behandlungswerkstoff, wobei sich diese durch eine Verringerung der Oberflächenhöhe dementsprechend verringern. Die höchstmögliche Oberflächenhöhe, die zum Beispiel von den Eigenschaften des Behandlungswerkstoffes und von der Bahngeschwindigkeit abhängig ist, kann für jeden Walzenspalttyp bestimmt werden, über dem die Ausbildung von Wirbeln in dem Pool zusammen mit Ausströmen beginnt, was Verschmutzungen und das Risiko von Bahnrissen verursacht. Die Messung der Oberflächenhöhe kann verwendet werden, um sicher zu stellen, dass diese Höhe nicht überschritten wird. Die Grenzhöhe kann entweder durch Erfahrung oder durch Berechnungen werden und der Grenzwert kann durch Testläufe und mit Informationen genauer ermittelt werden, die während der Laufzeit der Vorrichtung gesammelt wurden.Surface of the web, it may be advantageous to combine the adjustment of the residence time with the measurement of the surface height of the mini-pool. The mini-pool is always formed in the nip, regardless of the design of the nip, if there is a trough-like space in front of the nip. Therefore, the measurement of the height of the mini-pool is suitable for the control of the nip and the band gap. Increasing the surface level of the mini-pool increases penetration and the amount of treatment material transferred to the web, which is correspondingly reduced by a reduction in surface height. The highest possible surface height, depending, for example, on the properties of the treatment material and on the web speed, can be determined for each nip type over which the formation of vortices in the pool begins along with outflows, causing soiling and the risk of web breaks. The measurement of the surface height can be used to ensure that this height is not exceeded. The threshold level can be either through experience or through calculations, and the threshold can be more accurately determined through test runs and with information collected during the runtime of the device.
[0027] Das Düsengehäuse 10 weist Düsenbalken 14 auf beiden Seiten der Bahn 1 auf. Die Lehren des oben erwähnten Beispiels sind auf den Betrieb, die Lage und die Funktionstüchtigkeit der Düse 11 anwendbar. Die Konstruktion des Düsenbalkens 14 muss jedoch anders sein, da die Walzen 8, 10 das Innere des Gehäuses 10 nicht gegen die Umgebung abdichten. Die Bahn 1 kommt entlang eines schmalen Einlassschlitzes 15 zu dem Gehäuse 10. Die mit der Bahn 1 mitgeführte Luft bildet einen Überdruck in dem schmalen Schlitz aus und verhindert, dass der Sprühdunst aus Behandlungswerkstoff aus demselben entweicht. Es wird jedoch nur zugelassen, dass eine unbedeutende Menge an Luft in das Gehäuse eintritt, und der Betrieb der Düsen wird nicht gestört. Hierbei sind die Düsen 11 in dieselbe Richtung wie die Bahn 1 ausgerichtet, wodurch der Sprühdunst der Düse 16 mit der Luft, die möglicherweise immer noch von der Bahn 1 mitgenommen wird, mitgeführt und auf die Bahn 1 geführt wird. In Richtung des Endes der Bahn 1 ist ebenfalls ein schmaler Auslassschlitz 19 vorhanden. Der Schlitz ist auf beiden Seiten von beheizbaren Kammern 17 umgeben. Die Kammern funktionieren dahingehend, dass sie das Trocknen des Behandlungswerkstoffes auf der Hinterseite der Bahn 1 verhindern. Anstatt der Kammern kann eine beheizbare Platte oder zum Beispiel eine beheizbare Oberfläche verwendet werden. Überschüssiger Sprühdunst von Behandlungswerkstoff wird mittels der auf der Seite der Kammern angeordneten Auslasskanäle 18 entfernt. Wenn notwendig, kann das Entfernen von Sprühdunst durch Absaugen erfolgen, oder es kann ein kleiner Überdruck innerhalb des Gehäuses 10 mittels der mit der Bahn mitgeführten Luft ausgebildet werden. Es kann auch Luft mittels einer klingenähnlichen Vorrichtung in den Auslassschlitz an der Hinterseite der Bahn geblasen werden. Die separate Behandlungswerkstoff-Verteilungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann so angeordnet sein, dass sie in jeder Position der Bahn funktioniert, so dass die Verlegung der Schiene 1 relativ frei ist, solange ein gerader Abschnitt von ausreichender Länge vor den Presswalzen vorhanden ist.The nozzle housing 10 has nozzle bars 14 on both sides of the web 1. The teachings of the above-mentioned example are applicable to the operation, location and operation of the nozzle 11. However, the construction of the nozzle bar 14 must be different because the rollers 8, 10 do not seal the interior of the housing 10 from the environment. The web 1 comes along a narrow inlet slot 15 to the housing 10. The entrained with the web 1 air forms an overpressure in the narrow slot and prevents the spray of treatment material escapes from the same. However, it is only allowed that an insignificant amount of air enters the housing, and the operation of the nozzles is not disturbed. In this case, the nozzles 11 are aligned in the same direction as the web 1, whereby the spray mist of the nozzle 16 with the air, which is still possibly taken by the web 1, carried along and guided on the web 1. Towards the end of the web 1, a narrow outlet slot 19 is also present. The slot is surrounded on both sides by heated chambers 17. The chambers function to prevent drying of the treatment material on the back of the web 1. Instead of the chambers, a heatable plate or, for example, a heatable surface can be used. Excess spray mist of treatment material is removed by means of the outlet channels 18 arranged on the side of the chambers. If necessary, the removal of spray mist may be by suction, or a slight overpressure may be formed within the housing 10 by means of the air entrained with the web. Air may also be blown into the outlet slot at the rear of the web by means of a blade-like device. The separate treatment material distribution device according to this embodiment may be arranged to function in any position of the web so that the laying of the rail 1 is relatively free as long as there is a straight portion of sufficient length in front of the press rolls.
[0028] Die im Rahmen der Erfindung auf der Bahn 1 verteilte Mischung muss feucht sein, wenn sie in dem Presswalzenspalt ankommt. Mit feucht ist hierbei gemeint, dass der Walzenspaltdruck insbesondere zur Beeinflussung der Eindringung von Leim in die Bahn verwendet werden kann, d. h. die Leimmischung kann in die Faserschicht der Bahn hinein gepresst werden. Andernfalls wäre der Walzenspalt nutzlos. Der Abstand zwischen der Verteilung der Leimmischung und dem Presswalzenspalt sowie der Walzenspaltdruck können zur wunschgemäßen Einstellung der Eindringung in die Bahn 1 verwendet werden. Die Leimmischung kann jedoch sogar mit einem feststehenden Abstand von dem Walzenspalt auf die Bahn verteilt werden, wobei in diesem Fall jedoch ein wesentlicher Teil der Einsteilbarkeit verloren geht. Die Leimmischung ist bei der Produktion normalerweise heiß, etwa 85°C, und der Leim kann entweder mittels Wärmetauschern vor seiner Zufuhr zu den Düsen oder zum Beispiel in den Düsen selbst sogar mittels eines Heizmediumkreislaufs in dem Düsenbalken erwärmt werden. Durch Erwärmen des Leimes wird seine Viskosität verringert, die Zerstäubung in der Düse verbessert und die Verdampfung von Wasser auf der Oberfläche der Bahn erhöht. Wenn die Bahn von der 6/12The distributed in the context of the invention on the web 1 mixture must be wet when it arrives in the press nip. By moist is meant here that the nip pressure can be used in particular for influencing the penetration of glue into the web, ie. H. the glue mixture can be pressed into the fiber layer of the web. Otherwise, the nip would be useless. The distance between the distribution of the glue mixture and the press nip as well as the nip pressure can be used to set the penetration into the web 1 as desired. However, the glue mixture may even be spread at a fixed distance from the nip on the web, in which case, however, a substantial portion of the adjustability is lost. The glue mixture is normally hot in production, about 85 ° C, and the glue may be heated either by means of heat exchangers prior to its delivery to the nozzles or for example in the nozzles themselves even by means of a heating medium circuit in the nozzle beam. Heating the glue reduces its viscosity, improves atomization in the nozzle and increases the evaporation of water on the surface of the web. If the train from the 6/12
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