DE10012345A1 - Vorhang-Auftragsvorrichtung - Google Patents
Vorhang-AuftragsvorrichtungInfo
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- D21H23/48—Curtain coaters
Abstract
Eine Vorrichtung (10) zum direkten oder indirekten, einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium (18) auf eine Materialbahn (22), insbesondere aus Papier oder Karton, umfasst ein Vorhang-Auftragswerk (12), welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang (20) oder Schleier an den Untergrund (U) abgibt. Dabei schließt die zulaufseitige Halbebene (zHE) einer an der Auftreffposition (P) des Auftragsmedium-Vorhangs (20) auf die Materialbahn (22) an diese angelegten Tangentialebene (TE) mit dem Auftragsmedium-Vorhang (20) einen Winkel (alpha) von zwischen 35 DEG und etwa 100 DEG , vorzugsweise von zwischen etwa 45 DEG und etwa 90 DEG , ein.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einseitigen oder beidseitigen
Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf einen laufen
den Untergrund, umfassend ein Vorhang-Auftragswerk, welches das
Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden
Vorhang oder Schleier an den Untergrund abgibt, wobei der Untergrund bei
direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier
oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertrags
elements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftrags
medium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt.
Bei der Beschichtung von Materialbahnen unter Einsatz eines Vorhang-
Auftragswerks (in der Fachwelt auch als "Curtain Coating" bekannt) wird
das Auftragsmedium an den Untergrund in Form eines Auftragsmedium-
Vorhangs abgegeben, der sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom
Auftragswerk zum Untergrund bewegt. Dass das Vorhang-Auftragswerk
sich dabei in einem vorbestimmten Abstand vom Untergrund befindet, hat
unter anderem den Vorteil, dass es beispielsweise bei einem Bahnabriss
einem geringeren Beschädigungsrisiko ausgesetzt ist. Vorhang-Auftrags
werke unterscheiden sich von anderen "kontaktlosen" Auftragswerken,
beispielsweise Freistrahl-Düsenauftragswerken, bei welchen die Bewegung
des Auftragsmediums vom Auftragswerk zum Untergrund hauptsächlich
vom Ausstoßimpuls aus der Abgabedüse des Auftragswerks herrührt,
grundlegend, da die Gestalt des aus der Abgabedüse austretenden Vorhangs
lediglich dem Wechselspiel zwischen der Oberflächenspannung des
Auftragsmediums und der Schwerkraft ausgesetzt ist. Die Oberflächen
spannung versucht dabei, den Vorhang, der bezogen auf sein Volumen bzw.
seine Querschnittsfläche eine sehr große Oberfläche bzw. Umfangslänge
aufweist, zusammenzuziehen, um so seine Oberfläche zu verringern. Diesem
Effekt widersetzt sich lediglich die Schwerkraft, die den Vorhang zu
strecken sucht. Es ist daher leicht einzusehen, dass es umso schwieriger ist,
einen über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig dicken Auftragasmedium-
Vorhang zu erhalten, je größer diese Arbeitsbreite ist.
Die Beschichtung von Materialbahnen mittels eines Vorhang-Auftragswerks,
das der Materialbahn das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen
schwerkraftbedingt bewegenden Auftragsmedium-Vorhang bzw. -Schleier
zuführt, ist von der Beschichtung von photographischen Filmen, Tonbändern
und dergleichen seit langem bekannt. Allerdings weisen die Materialbahnen
auf diesen Anwendungsgebieten eine erheblich geringere Breite auf, als dies
bei moderenen Anlagen zur Herstellung von Papier- und Pappebahnen der
Fall ist, bei denen Materialbahnbreiten von mehr als 10 m gefordert werden.
Einen über diese Breite gleichmäßig dicken Auftragsmedium-Vorhang bilden
und stabil halten zu können, ist eine Aufgabe, bei der es alles andere als
naheliegt, sich von den vergleichsweise einfach zu kontrollierenden
bekannten schmalen Auftragsmedium-Vorhängen Anregungen für eine
funktionstaugliche Lösung zu erwarten. Darüber hinaus bewegen sich die
Materialbahnen in modernen Anlagen zur Herstellung von Papier- und
Pappebahnen mit Geschwindigkeiten von bis zu 3000 m/min, was ein
Vielfaches der Geschwindigkeit ist, mit der sich die bekannten schmalen
Materialbahnen bewegen, und überdies eine weitere hohe Belastung für die
Stabilität des Auftragsmedium-Vorhangs darstellt.
Die DE 199 03 559 A1 stellt eine ganze Reihe von Wirkprinzipien vor,
welche es ermöglichen sollen, die von der Materialbahn mitgeführte
Luftgrenzschicht unmittelbar vor einem Vorhang-Auftragswerk zu
schwächen. Auf die Möglichkeiten, die Effizienz dieser Wirkprinzipien zu
verbessern, geht diese Druckschrift jedoch nicht ein.
Die WO 97/03009 befasst sich mit dem Problem der Trocknung von
Materialbahnen nach dem Auftrag von Medien, nämlich Druckfarben,
insbesondere im Tief-Rollenoffset- und Flexodruck. Sie schlägt vor, die
Gasmoleküle an der Oberfläche der Materialbahn mittels einer Korona-
Entladung zu ionisieren und zu einer Elektrode hin zu beschleunigen, um
durch den mit diesem "Ionenwind" einhergehenden Gasaustausch an der
Materialbahnoberfläche die Trocknungseffizienz zu erhöhen.
Zum weiteren Stand der Technik sei der Vollständigkeit halber noch auf die
DE 198 03 240 A1 und die DE 198 29 449 A1 verwiesen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das "Curtain
Coating" für den Einsatz in Anlagen zur Herstellung oder/und Veredelung
von breiten und sich schnell bewegenden Materialbahnen, vorzugsweise aus
Papier oder Karton, weiter zu verbessern, insbesondere was die Relativ
anordnung von Vorhang-Auftragswerk und Untergrund anbelangt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum
einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem
Auftragsmedium auf einen laufenden Untergrund, umfassend ein Vorhang-
Auftragswerk, welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen
schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang oder Schleier an den Untergrund
abgibt, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Oberfläche einer
Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem
Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer
Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche
der Materialbahn überträgt, und wobei die zulaufseitige Halbebene einer an
der Auftreffposition des Auftragsmedium-Vorhangs auf den Untergrund an
den Untergrund angelegten Tangentialebene mit dem Auftragsmedium-
Vorhang einen Winkel α von zwischen etwa 35° und etwa 100°, vorzugs
weise von zwischen etwa 45° und etwa 90°, einschließt.
Wenn Vorstehend davon die Rede war, dass die Tangentialebene den
Winkel α "mit dem Auftragsmedium-Vorhang einschließt", so kommt es
hierbei auf den Verlauf des Vorhangs unmittelbar vor dem Auftreffen auf
den Untergrund an. Insbesondere wird dieser Winkel also nicht einfach mit
einer durch die Abgabedüse verlaufenden vertikalen Geraden gebildet.
Vielmehr werden Effekte berücksichtigt, welche den Auftragsmedium-
Vorhang aus der Vertikalen auslenken können, beispielsweise elektro
statische Kräfte, der Mitnahmeeffekt durch den Untergrund und dergleichen.
Bei Unterschreiten der unteren Grenze von etwa 35° besteht die Gefahr,
dass in den engen Zwickel zwischen Untergrund und Auftragsmedium-
Vorhang Luft eingeschleppt wird, die in Form von Blasen zwischen Unter
grund und Auftragsschicht die vollständige oder zumindest doch die
gleichmäßige Bedeckung des Untergrunds mit Auftragsmedium gefährdet.
Im Extremfall kann es sogar zu einem "Abprallen" des Auftragmedium-
Vorhangs vom Untergrund kommen. Bei Überschreiten der oberen Grenze
von etwa 100° besteht hingegen die Gefahr, dass es trotz der Mitnahme
des auf dem Untergrund auftreffenden Auftragsmediums durch den Unter
grund in dessen Laufrichtung zu einem Abfließen des Auftragsmediums
entgegen dieser Laufrichtung kommt. Dies wird in der Fachsprache als
"backflow" bezeichnet.
Wie vorstehend angedeutet wurde, kann die Mitnahme des Auftrags
mediums bzw. des gesamten Auftragmedium-Vorhangs durch den laufenden
Untergrund aufgrund der Viskosität des Auftragsmediums den "backflow"
insbesondere bei Einsatz von Auftragsmedien höherer Viskosität zumindest
teilweise dynamisch ausgleichen. Es kann dabei dann im Bereich des Auf
treffens des Auftragmedium-Vorhangs auf den Untergrund zur Ausbildung
eines vom Auftragsmedium-Vorhang zulaufseitig abstehenden Meniskus
kommen, was aber insofern von Vorteil ist, als dieser Auftragsmedium-
Meniskus als Barriere für die Luftgrenzschicht dienen und somit das
Auftragsergebnis verbessern kann.
Zur Einstellung der gewünschten Relativanordnung von Auftragswerk und
Untergrund kann es vorteilhaft sein, hierfür eine spezielle Stellvorrichtung
für das Auftragswerk vorzusehen. Ist der Untergrund von einer Übertrags
walze gebildet, oder ist die Materialbahn im Bereich des Vorhang-Auftrags
werks um eine Gegenwalze herumgeführt, so kann die Winkeländerung
durch eine einfache translatorische Verstellung des Auftragswerks mit einer
horizontalen Bewegungskomponente erzielt werden. Darüber hinaus kann
durch eine translatorische Verstellung des Auftragswerks mit einer
vertikalen Bewegungskomponente die Fallhöhe des Auftragsmedium-
Vorhangs eingestellt werden.
Ein sauberes, insbesondere spritzfreies Ablösen des Auftragsmedium-
Vorhangs von der Abgabedüse kann beispielsweise dadurch erleichtert
werden, dass sich eine der die Abgabedüse begrenzenden Düsenlippen
weiter in Abgaberichtung des Auftragsmedium-Vorhangs erstreckt als die
jeweils andere Düsenlippe. Dabei kann die Erstreckungsdifferenz zwischen
etwa 0,5 mm und etwa 3 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, betragen. Zusätz
lich oder alternativ kann das Ablösen aber auch dadurch erleichtert werden,
dass die sich weiter in Abgaberichtung des Auftragsmedium-Vorhangs
erstreckende Düsenlippe, vorzugsweise beide Düsenlippen, eine scharf
kantige, spitzwinklige Abrisskante aufweist. Ferner hat es sich in der Praxis
als vorteilhaft erwiesen, wenn die sich weiter in Abgaberichtung des
Auftragsmedium-Vorhangs erstreckende Düsenlippe die bezüglich der
Bewegungsrichtung des Untergrundes zulaufseitige Düsenlippe ist.
Sollte es aufgrund von Adhäsionskräften zwischen dem Auftragsmedium
und der längeren Düsenlippe zu einer als "Teekanneneffekt" bekannten
Verformung des Auftragsmedium-Vorhangs kommen, so kann dieser Verfor
mung beispielsweise durch Verkippen der Abgabedüse um eine im Wesentli
chen horizontal verlaufende Achse entgegengewirkt werden, wobei der
Verkippungssinn derart gewählt ist, dass der Winkel zwischen der Verti
kalen, d. h. der Richtung des frei fallenden Auftragsmedium-Vorhangs, und
der Außenfläche der längeren Düsenlippe vergrößert wird. Der Verkippungs
winkel kann einen Wert von zwischen 0° und etwa 20°, vorzugsweise
zwischen etwa 5° und etwa 10°, aufweisen.
Festzuhalten ist in diesem Zusammenhang, dass auch das Verkippen des
Auftragswerks als Relativbewegung des Auftragswerks bezüglich des Unter
grunds von der vorstehend angesprochenen Stellvorrichtung herbeigeführt
werden kann. Schließlich sind auch Kombinationen von horizontalen
oder/und vertikalen translatorischen sowie rotatorischen Bewegungen des
Auftragswerks unter dem Einfluss der Stellvorrichtungen denkbar. Ferner ist
es möglich, die Stellvorrichtung in einen Regelkreis zur Einstellung der
Relativlage des Auftragswerks bezüglich des Untergrunds einzubinden.
Dem Teekanneneffekt kann ferner dadurch entgegengewirkt werden, dass
der von den Eigenschaften des Auftragsmediums und der Oberfläche der
Abgabedüse abhängige Benetzungswinkel einen Wert von mindestens 70°
aufweist. Der Benetzungswinkel wird in der Fachliteratur teilweise auch
"Randwinkel" bezeichnet, den die Oberfläche eines Tropfens auf einem
planen Untergrund am Berührungsrand des Tropfens auf dem Untergrund
mit dem Untergrund einschließt.
Die Materialbahn kann im Bereich des Auftreffens des Auftragsmedium-
Vorhangs auf dem Untergund von einem Gegenelement, beispielsweise
einer Gegenwalze oder einem endlos umlaufenden Stützband, gestützt sein.
Es ist jedoch ebenso möglich, dass das Auftragsmedium in einem freien
Bahnzug auf die Materialbahn aufgebracht wird, d. h. in einem Abschnitt der
Laufstrecke der Materialbahn, in welchem diese nicht durch ein derartiges
Gegenelement gestützt ist.
Die letztgenannte Alternative hat den Vorteil, dass der Auftragsmedium-
Vorhang ohne weiteres eine größere Breite aufweisen kann als die Mate
rialbahn. Die Materialbahn wird in diesem Fall vollständig, d. h. über ihre
gesamte Breite mit Auftragsmedium benetzt. Das die Materialbahn nicht
benetzende Auftragsmedium wird vorteilhafterweise aufgefangen und
gewünschtenfalls zum erneuten Auftrag zum einem Auftragsmedium-Vorrat
zurückgeführt. Auf diese Weise können Probleme umgangen werden, die im
Bereich der seitlichen Ränder des Auftragsmedium-Vorhangs aufgrund der
Tatsache auftreten, dass die Oberflächenspannung des Auftragsmediums
den Vorhang zusammenzuziehen versucht.
Grundsätzlich ist es auch bei Stützung der Materialbahn durch ein
Gegenelement denkbar, mit einem breiteren Auftragsmedium-Vorhang zu
arbeiten. In diesem Fall muss allerdings das die Materialbahn nicht
benetzende Auftragsmedium wieder von der Oberfläche des Gegenelements
abgerakelt werden.
Weist der Auftragsmedium-Vorhang eine kleinere Breite auf als die Mate
rialbahn, so verbleibt auf der Materialbahn ein strichfreier Rand. Der
Auftragsmedium-Vorhang kann dabei beispielsweise vollständig auf die
Materialbahn aufgetragen. Es ist aber auch möglich, die Randbereiche des
Auftragsmedium-Vorhangs aufzufangen und abzuführen, bevor der restliche
Vorhang auf der Materialbahn auftrifft.
Der Durchmesser der von der Materialbahn teilweise umschlungenen Gegen
walze kann einen Wert von zwischen etwa 300 mm und etwa 2000 mm
aufweisen. Ferner kann die Länge des Vorhangs einen Wert von zwischen
etwa 5 mm und etwa 400 mm, vorzugsweise von zwischen etwa 40 mm
und etwa 200 mm aufweisen.
Schließlich wird das Auftragsmedium erfindungsgemäß fertigdosiert auf den
Untergrund aufgebracht. D. h. es wird im Unterschied zu dem vom Konzern
der Anmelderin unter der Bezeichnung "Jetflow F" vertriebenen Freistrahl-
Düsenauftragswerk nicht mit mehrfachen Überschuss an Auftragsmedium
gearbeitet. Das vom Vorhang-Auftragswerk auf den Untergrund aufgebrachte
Auftragsmedium verbleibt dort vollständig. Beispielsweise von
Leckagen oder Verschmutzungen von Walzen oder dergleichen herrührende
Verluste an Auftragsmedium können selbstverständlich nicht vollständig
ausgeschlossen werden, sind hier aber auch nicht vom Begriff des
"mehrfachen Überschusses" umfasst und machen überdies üblicherweise
nur einen Bruchteil der auf den Untergrund aufgebrachten Menge von
Auftragsmedium aus. Dies gilt im Übrigen auch für an der Materialbahn
vorbeifallende Teile des Auftragmedium-Vorhangs, wenn zur Vermeidung
von Randeffekten mit einem Auftragsmedium-Vorhang gearbeitet wird,
dessen Breite diejenige der Materialbahn übersteigt.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der
beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung des grund
legenden Aufbaus und der Funktion der erfindungsgemäßen
Vorhang-Auftragsvorrichtung;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Düsenspitze einer Abgabe
düse zur Erläuterung des "Teekanneneffekts";
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Abhilfe
möglichkeit gegen den Teekanneneffekt;
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung des Begriffs "Benetzungs
winkel" bzw. "Randwinkel"; und
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform bei welcher das Auftrags
medium in einem freien Anzug auf die Materialbahn aufge
bracht wird.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung allgemein mit 10 bezeich
net. Sie umfasst ein Vorhang-Auftragswerk 12 mit einer Verteilkammer 14
und einer Abgabedüse 16, durch welche das Auftragsmedium 18 als Vor
hang 20 an einen sich in Richtung des Pfeils L bewegenden Untergrund U
abgibt. Dabei ist der Untergrund U im dargestellten Ausführungsbeispiel die
Oberfläche 22a einer Materialbahn 22, die im Bereich der Auftreffposition
P des Vorhangs 20 auf dem Untergrund U um eine Stützwalze 24
herumgeführt ist.
Das Auftragswerk 12, genauer gesagt dessen Abgabedüse 16, weist von
der Auftreffposition P auf dem Untergrund U einen Abstand H auf. Über
diese Fallhöhe H fällt das aus der Abgabedüse 16 austretende Auftrags
medium 18 im Wesentlichen schwerkraftbedingt zum Untergrund U hin. Da
das Auftragsmedium 18 auf dieser Fallstrecke beschleunigt wird, verringert
sich die Dicke des Vorhangs 20 von einem der Weite D der Abgabedüse 16
entsprechenden Wert auf einen Wert d unmittelbar vor dem Auftreffen auf
dem Untergrund U (Vorstreckung). Aufgrund des Unterschieds zwischen der
Geschwindigkeit des fallenden Vorhangs 20 unmittelbar vor dem Auftreffen
auf dem Untergrund U und der Geschwindigkeit der Materialbahn 22 wird
das Auftragsmedium 18 beim Kontakt mit dem Untergrund U nochmals
gestreckt (Kontaktstreckung), so dass die Dicke der auf den Untergrund U
aufgebrachten Schicht 26 lediglich noch den Wert s aufweist.
In Fig. 1 ist ferner mit V die Richtung bezeichnet, in der sich der
Auftragsmedium-Vorhang 20 zum Untergrund U hin bewegt. Aufgrund der
vorstehend bereits angesprochenen und durch die Viskosität des Auftrags
mediums 18 ermöglichte Mitnahme des Vorhangs 20 durch den laufenden
Untergrund U weicht die Richtung V etwas von der Vertikalen ab. Ferner ist
mit TE eine Tangentialebene an die Oberfläche der Walze 24 in der Auf
treffposition P bezeichnet. Von der durch die Auftreffposition P in
Querrichtung Q verlaufenden Gerade wird dabei zulaufseitig die Halbebene
zHE dieser Tangentialebene TE begrenzt.
Das Vorhang-Auftragswerk 12 ist nun relativ zur Stützwalze 24 derart
angeordnet, dass der Winkel α, den zulaufseitige Tangentialhalbebene zHE
mit der Bewegungsrichtung V des Vorhangs 20 einschließt, einen Wert von
zwischen etwa 35° und etwa 100°, vorzugsweise von zwischen etwa 45°
und etwa 90° aufweist, um einerseits ein Weglaufen des Auftragsmediums
18 auf der Materialbahn 22 entgegen deren Laufrichtung L ("backflow")
verhindern zu können, und um andererseits den Eintrag von Luft zwischen
die Materialbahn 22 und die Auftragsschicht 26 verhindern zu können.
Dabei liegt bei Winkelwerten von mehr als 90° der Auftreffpunkt P in
Laufrichtung L vor dem Scheitelpunkt T, während er bei Winkelwerten von
weniger als 90° in Laufrichtung L hinter dem Scheitelpunkt T liegt.
Zur Einstellung der Relativanordnung von Auftragswerk 12 und Gegenwalze
24, d. h. zur Wahl des Winkels α, ist eine Stellvorrichtung 40 vorgesehen,
welche das Auftragswerk 12 in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach rechts
und links verschieben kann.
Der genaue Verlauf V des Auftragsmedium-Vorhangs 20 von der Abgabe
düse 16 zum Untergrund U weicht, wie vorstehend bereits erwähnt, auf
grund verschiedener Effekte etwas von einem streng vertikalen Verlauf ab.
Zum einen ist da der Mitnahmeeffekt durch den sich in Laufrichtung L
bewegenden Untergrund U zu nennen, der aufgrund der Viskosität des
Auftragsmediums 18 nicht nur in der Nähe des Auftreffpunkts P zu einer
Krümmung des Vorhangs 20 führt, sondern sich bis in den Bereich
unmittelbar nach der Abgabedüse 16 hinein auswirken kann. Dieser Effekt
ist in Fig. 1 andeutungsweise dargestellt. Als weiterer Effekt ist der sog.
"Teekanneneffekt" zu nennen, der mit Bezug auf Fig. 2 näher erläutert
werden soll.
Der Teekanneneffekt beruht auf der Tatsache, dass die Düsenlippen 16a
und 16b der Abgabedüse 16 sich üblicherweise unterschiedlich weit in
Abgaberichtung des Vorhangs 20 erstrecken, und zwar um die Längendifferenz
I (s. Fig. 3). Dies führt zu einer saubereren Ablösung des Auftrags
mediums 18 von der Abgabedüse 16 und beugt somit der Entstehung von
Auftragsmediumspritzern vor. Da in dem Längenabschnitt I nur noch die
Adhäsion der Düsenlippe 16a auf das Auftragsmedium 18 einwirkt, hat
dieses die Tendenz sich zu dieser Düsenlippe hin zu bewegen, was im
Zusammenspiel mit der Oberflächenspannung der Düsenlippe 16a beim
Ablösen des Vorhangs 20 von der Düsenlippe 16a zu einem gekrümmten
Verlauf des Vorhangs 20 führt, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.
Diesem Teekanneneffekt kann man beispielsweise durch Verkippen des
Vorhang-Auftragswerks 12 um einen Winkel β entgegenwirken, wobei der
Verkippungssinn derart gewählt wird, dass man durch das Verkippen den
Winkel γ, den die Vertikale mit der Außenfläche 16c der längeren Düsen
lippe 16a einschließt, vergrößert wird. Falls die zulaufseitige Düsenlippe die
längere Düsenlippe 16a ist, muss man das Auftragswerk 12 also derart
verkippen, dass sein oberes Ende 12a relativ zur Abgabedüse 16 bezogen
auf die Laufrichtung L des Untergrunds U zur Ablaufseite hin verkippt wird
(s. Fig. 3). Der Wert des Winkels β beträgt vorzugsweise zwischen etwa 5°
und etwa 20°.
Um den Einfluss des "Teekanneneffekts" weiter schwächen zu können,
sollte der Benetzungswinkel 6, den ein Tropfen von Auftragsmedium 18
gemäß Fig. 4 im Bereich seines Kontaktrands 18a mit der Oberfläche 16c
der Düsenlippe 16a der Abgabedüse 16 einschließt, einen Wert von
mindestens 70° aufweisen, d. h. es sollte für eine möglichst schlechte
Benetzung Sorge getragen werden. Dies kann beispielsweise dadurch
erreicht werden, dass man die Oberfläche der Abgabedüse 16, zumindest
der längeren Düsenlippe 16a, mit Teflon beschichtet.
Anhand der Ausführungsform gemäß Fig. 5 soll erläutert werden, dass man
das Vorhang-Auftragswerk 112 auch in einem freien Bahnzug der Material
bahn 122 anordnen kann, d. h. in einem Abschnitt des Wegs der Materialbahn
122, in dem diese nicht von einem Gegenelement, vergleichbar der
Stützwalze 24, gestützt ist. Die Anordnung in einem freien Bahnzug erlaubt
es in einfacher Weise, die in Querrichtung Q gemessene Breite des Auf
tragsmedium-Vorhangs 120 größer zu wählen als die entsprechende Breite
der Materialbahn 122. In einem derartigen freien Bahnzug kann nämlich
problemlos eine Auffangwanne 148 für die Materialbahn 122 nicht benet
zendes Auftragsmedium 118 angeordnet werden. Durch diese Anordnung
werden die vorstehend bereits angesprochenen Probleme im Bereich der
seitlichen Ränder des Auftragmedium-Vorhangs 120 in einfacher Weise
umgangen. Da in einem freien Bahnzug der Materialbahn 122 der Verlauf
der Materialbahn 122 im Wesentlichen dem Verlauf der Tangentialebene TE
an die Materialbahn 122 in der Auftreffposition P des Vorhangs 120 auf der
Materialbahn 122 entspricht, und somit auch dem Verlauf der zulaufseitigen
Halbebene zHE wird der Winkel α im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 von
der Bewegungsrichtung des Vorhangs 120 und dem zulaufseitigen Ab
schnitt der Materialbahn 122 eingeschlossen.
Claims (14)
1. Vorrichtung (10) zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von
flüssigem oder pastösem Auftragsmedium (18) auf einen laufenden
Untergrund (U), umfassend ein Vorhang-Auftragswerk (12), welches
das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt
bewegenden Vorhang (20) oder Schleier an den Untergrund (U)
abgibt,
wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (22a) einer Materialbahn (22), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, und
wobei die zulaufseitige Halbebene (zHE) einer an der Auftreff position (P) des Auftragsmedium-Vorhangs (20) auf den Untergrund (U) an den Untergrund (U) angelegten Tangentialebene (TE) mit dem Auftragsmedium-Vorhang (20) einen Winkel (α) von zwischen etwa 35° und etwa 100°, vorzugsweise von zwischen etwa 45° und etwa 90°, einschließt.
wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (22a) einer Materialbahn (22), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, und
wobei die zulaufseitige Halbebene (zHE) einer an der Auftreff position (P) des Auftragsmedium-Vorhangs (20) auf den Untergrund (U) an den Untergrund (U) angelegten Tangentialebene (TE) mit dem Auftragsmedium-Vorhang (20) einen Winkel (α) von zwischen etwa 35° und etwa 100°, vorzugsweise von zwischen etwa 45° und etwa 90°, einschließt.
2. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellvorrichtung (40) zur
Beeinflussung der Relativanordnung von Auftragswerk (12) und
Untergrund (U) vorgesehen ist.
3. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass sich eine (16a) der die Abgabedüse
(16) begrenzenden Düsenlippen (16a, 16b) weiter in Abgaberichtung
des Auftragsmedium-Vorhangs (20) erstreckt als die jeweils andere
Düsenlippe (16b).
4. Auftragsverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die sich weiter in Abgaberichtung des
Auftragsmedium-Vorhangs (20) erstreckende Düsenlippe (16a),
vorzugsweise beide Düsenlippen (16a, 16b), eine scharfkantige,
spitzwinklige Abrisskante (16d) aufweist.
5. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die sich weiter in Abgaberichtung des
Auftragsmedium-Vorhangs (20) erstreckende Düsenlippe (16a) die
bezüglich der Bewegungsrichtung (L) des Untergrundes (U) zulauf
seitige Düsenlippe ist.
6. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsrichtung des Auftrags
medium-Vorhangs (20) aus der Abgabedüse (16) des Auftragswerks
(12) mit der Vertikalen einen Winkel (β) von zwischen 0° und etwa
20°, vorzugsweise zwischen etwa 5° und etwa 10°, einschließt,
wobei die Schwenkrichtung der Abgabedüse (16) um eine im
Wesentlichen horizontal verlaufende Achse derart gewählt ist, dass
sich der Winkel (γ) zwischen dem frei fallenden Auftragsmedium-
Vorhang (20) und einer Außenfläche (16c) der längeren Düsenlippe
(16a) vergrößert.
7. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der von den Eigenschaften des
Auftragsmediums (18) und der Oberfläche (16c) der Abgabedüse (16)
abhängige Benetzungswinkel (δ) einen Wert von mindestens 70°
aufweist.
8. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragsmedium-Vorhang (120) in
einem freien Bahnzug der Materialbahn (122) auf diese trifft.
9. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei direktem Auftrag die Materialbahn
(20) im Bereich (P) des Auftreffens des Auftragsmedium-Vorhangs
(20) auf der Materialbahn (22) von einem Stützelement abgestützt
ist, vorzugsweise eine Stützwalze (24) zumindest auf einem Teil
deren Umfangs umschlingt.
10. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Walze (24) einen
Wert von zwischen etwa 300 mm und etwa 2000 mm aufweist.
11. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragsmedium-Vorhang (120)
eine größere Breite aufweist als die Materialbahn (122).
12. Auftragsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragsmedium-Vorhang (20) eine
kleinere Breite aufweist als die Materialbahn (22).
13. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (H) des Vorhangs (20) einen
Wert von zwischen etwa 5 mm und etwa 400 mm, vorzugsweise
von zwischen etwa 40 mm und etwa 200 mm aufweist.
14. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsmedium (18) fertigdosiert
auf den Untergrund (U) aufgebracht wird.
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8141 | Disposal/no request for examination |