DE10117668A1 - Vorrichtung zum Beschichten einer laufenden Materialbahn - Google Patents

Abstract

Zum Beschichten von laufenden Materialbahnen sind Vorrichtungen mit einer Schlitzdüse (1) bekannt, aus der das Beschichtungsmaterial in einem freifallenden Vorhang austritt und die an jeder Seite unmittelbar neben dem Austrittsspalt (3) ein sich nach unten erstreckendes Führungselement (2) für den Rand des Vorhangs aufweist. Im Randbereich der Bahn sind Elemente zum Absaugen von Beschichtungsmaterial angeordnet. DOLLAR A Nach der Erfindung ist am unteren Ende jedes Führungselementes (2) ein Absaugelement (6) befestigt, dessen dem Vorhang zugewandte Innenseite mit der Innenseite des Führungselementes (2) fluchtet. Durch das Absaugelement (6) führt ein an eine Saugleitung (8) angeschlossener Absaugkanal (7), der in einem am unteren Ende der Innenseite senkrecht zur Vorhangebene verlaufenden Absaugespitz (9) mündet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer laufenden Material­ bahn mit einer Schlitzdüse, aus der das Beschichtungsmaterial in einem frei­ fallenden Vorhang austritt und die an jeder Seite unmittelbar neben dem Austritts­ spalt ein sich nach unten erstreckendes Führungselement für den Rand des Vorhangs aufweist, und mit einem im Randbereich der Bahn angeordneten Ele­ ment zum Absaugen von Beschichtungsmaterial.

Zum Beschichten laufender Materialbahnen, wie Papier- oder Kartonbahnen, Kunststoff- oder Metallfolien sind sogenannte Curtain-Coater bekannt, bei denen das Beschichtungsmaterial (Kunststoffdispersionen, Pigmentstreichfarbe etc.) aus einer Schlitzdüse in einem freifallenden Vorhang auf die Materialbahn aufgetragen wird. Um einen stabilen und über die Beschichtungsbreite gleichmäßigen Vorhang zu erzeugen, ist es aus der WO 99/09253 bekannt, die beiden Vorhangränder jeweils mit einem sich von der Schlitzdüse nach unten bis in die Nähe der Materialbahn erstreckenden Führungselement zu führen. Die beiden Führungs­ elemente sind leistenförmig gestaltet, wobei ihre dem Vorhang zugewandte Innenseite flächig ausgebildet ist. Damit der Vorhang besser an den Führungs­ elementen haftet und so einem Einschnüren an den Vorhangrändern entgegen­ gewirkt wird, ist es aus der DE 197 35 558 A bekannt, die Innenseite jedes Führungselementes mit einer die Oberflächenspannung beeinflussenden Hilfsflüssigkeit, beispielsweise mit Wasser oder Beschichtungsmaterial, zu benetzen.

Aus der WO 98/47630 ist eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zum Auf­ tragen von Dispersionen auf eine Materialbahn bekannt, bei der mit Abstand hinter der Schlitzdüse in jedem Randbereich der Bahn ein Element zum Absaugen von Dispersion angeordnet ist. Es werden in der Höhe und quer zur Bahnlauf­ richtung positionierbare Saugdüsen eingesetzt, die den Mehrauftrag an den beiden Bahnrändern absaugen. Der Mehrauftrag an Beschichtungsmaterial wird dadurch verursacht, daß der freifallende Vorhang an seinen Rändern am Ende der Randführungen etwas einschnürt und somit der Auftrag auf die Bahn in diesen Bereichen etwas dicker ist und so ein Randwulst entsteht. Dieser Effekt wird als "Neck in" bezeichnet. Der Mehrauftrag an den Rändern führt zu unerwünschten Profilschwankungen der beschichteten Bahn und kann zu Problemen in einem nachfolgenden Trockner oder beim Aufrollen der beschichteten Bahn führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß bei konstruktiv vereinfachter Bauweise ein gleichmäßiger Auftrag von Beschichtungsmaterial über die gesamte Bahnbreite mit geraden und scharfen Beschichtungskanten möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß am unteren Ende jedes Führungsele­ mentes ein Absaugelement befestigt ist, dessen dem Vorhang zugewandte Innenseite mit der Innenseite des Führungselementes fluchtet und durch das ein an eine Saugleitung angeschlossener Absaugkanal führt, der in einen Absauge­ schlitz mündet, der am unteren Ende der Innenseite des Absaugeelementes senkrecht zur Vorhangebene verläuft.

Die Gestaltung des Absaugelementes gewährleistet zum einen einen störungs­ freien, exakt geführten Ablauf jedes Vorhangrandes bis unmittelbar vor die Bahn, zum anderen wird der Mehrauftrag an den Rändern horizontal nach außen abgesaugt und so der sogenannte "Neck in"-Effekt verhindert. Es entsteht ein scharfer gerader Rand der Beschichtung auf der Bahn.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausfüh­ rungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt den Randbereich der Beschichtungsvorrichtung als Querschnitt durch den Vorhang,

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf das Absaugeelement.

Die in den Figuren dargestellte Beschichtungsvorrichtung dient zum Auftragen eines Dispersionshaftklebstoffes (z. B. eines Acrylats) in wässriger Lösung auf eine silikonisierte Papierbahn. Aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften läßt sich die Vorrichtung auch zum Auftragen anderer Dispersionen auf Papierbahnen oder Metall- oder Kunststoffolien, sowie zum Beschichten von Papier- oder Kartonbah­ nen mit Streichfarbe einsetzen.

Die Vorrichtung enthält eine Schlitzdüse 1, die oberhalb des Laufs der zu beschichtenden Bahn im Gestell der Vorrichtung aufgehängt ist. Die Schlitzdüse 1 ist an eine Zufuhr für Beschichtungsmaterial angeschlossen und weist an ihrer Unterseite einen sich über die Beschichtungsbreite erstreckenden Austrittsspalt 3 auf, aus dem das Beschichtungsmaterial austritt und einen freifallenden Vorhang bildet, der auf die Bahnoberfläche fällt.

An jeder Seite der Schlitzdüse 1 ist unmittelbar neben dem Austrittspalt 3 ein leistenförmiges Führungselement 2 befestigt, das sich nach unten bis in die Nähe der Bahn erstreckt. Jedes Führungselement 2 weist eine dem Vorhang zuge­ wandte Innenseite auf, die mit einer beeinflussenden Hilfsflüssigkeit, beispielswei­ se mit Wasser oder Beschichtungsmaterial, gespült werden kann. Dazu weist jedes Führungselement 2 oberhalb des Austrittsspalts 3 der Schlitzdüse 1 eine Durchgangsbohrung 4 auf, die an eine Zufuhrleitung 5 angeschlossen ist, über die die Hilfsflüssigkeit zugeführt wird. Innen mündet die Durchgangsbohrung 4 in einen oberhalb des Austrittsspalts 3 senkrecht nach unten verlaufenden Kanal 14, dessen Austrittsöffnung sich in Höhe des Austrittsspalts 3 unmittelbar neben diesem befindet. Der Zufuhrkanal 14 wird konstruktiv einfach so realisiert, daß auf der Außenfläche der Seitenwand der Schlitzdüse 1 eine senkrechte Längsnut gebildet ist, die beim Befestigen des Führungselementes 2 an der Seitenwand abgedichtet wird.

Bevorzugt ist jedes Führungselement 2 in Form einer Leiste gestaltet und weist eine Dicke von 0,1 mm-3 mm und eine Breite von ca. 10 bis 20 mm auf. Die Länge des Führungselementes 2 wird der Höhe des Vorhanges angepaßt, also dem Abstand des Austrittsspalts von der zu beschichtenden Bahn. Im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel beträgt die Fallhöhe des Vorhanges und somit die sich nach unten erstreckende freie Länge jedes Führungselementes 2 zwischen 50 mm und 250 mm.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß am unteren Ende jedes Führungselementes 2 ein Absaugeelement 6 befestigt ist, dessen dem Vorhang zugewandte Innen­ seite mit der Innenseite des Führungselementes 2 fluchtet. Der an dem Füh­ rungselement 2 und anschließend an dem Absaugeelement 6 herabfließende Vorhangrand wird so auf seinem Weg zu der Bahn nicht gestört. Durch das Absaugeelement 6 führt von außen nach innen ein Absaugkanal 7, der an eine Saugleitung 8 angeschlossen ist. Der Absaugkanal 7 ist am unteren Ende des Absaugeelementes 6 angeordnet und mündet in einen Absaugeschlitz 9, der am unteren Ende der Innenseite des Absaugeelementes 6 senkrecht zum Vorhang verläuft. Die in Bahnlaufrichtung gemessene Länge des Absaugschlitzes 9 beträgt 0,5 mm bis 15 mm, bevorzugt 5 mm bis 12 mm, damit die Absaugfunktion bei entsprechenden Schwankungen des Vorhangs gewährleistet bleibt. Seine Höhe beträgt 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,5 mm bis 1 mm. Er ist an der Unterseite des Absaugeelementes 6 so angeordnet, daß sein Abstand von der Bahn 0,1 mm bis 3 mm beträgt. Damit dieser geringe Abstand eingehalten werden kann, ist der Absaugkanal 7 unten mit einem dünnen, nur geringfügig gegen die Bahn geneigten Boden 10 verschlossen, der im Absaugschlitz 9 mit einer scharfen Kante endet. Die Absaugung des verdickten Randes des Beschichtungsmaterials erfolgt so im wesentlichen in einer horizontalen Richtung. Dies hat den Vorteil, daß die dem Absaugen entgegenwirkenden Kräfte minimal sind und zugleich der Rand beim Absaugen nicht verschmiert wird. Die weitere horizontale Führung ohne Toträume des Absaugkanals 7 wirkt Ablagerungen von abgesaugtem Beschichtungsmaterial entgegen.

Um Anbackungen oder Ablagerungen im Absaugeschlitz 9 und dem Absaugkanal 7 zu verhindern, werden diese zusätzlich mit einer geeigneten Spülflüssigkeit, beispielsweise mit Wasser, gespült. Dazu führen zwei Spülleitungen 11 parallel zu der Absaugleitung 8 zu dem Absaugschlitz 9, die mit geringem Abstand vor diesen in den Absaugkanal 7 münden. Die Spülflüssigkeit wird gemeinsam mit dem abgesaugten Beschichtungsmaterial über die Absaugleitung 8 weggeführt. Die Absaugleitung 8 ist dazu an eine Pumpe angeschlossen.

Damit der auf die Bahn auftreffende Rand des Vorhangs quer zur Bahnlaufrich­ tung begrenzt eingestellt werden kann, sind die beiden Führungselemente 9 aus einem begrenzt flexiblem, elastisch biegbaren Material gefertigt, bevorzugt aus Federstahl. Zur Abstützung und Verstellung jedes Führungselementes 2 erstreckt sich außen mit geringem Abstand eine Stützleiste 12 parallel zum Führungsele­ ment 2 nach unten, die ebenfalls an der Seitenwand der Schlitzdüse 1 befestigt ist. Die Stützleiste 12 ist aus einem steifen Material, beispielsweise aus ausrei­ chend dickem Stahl gefertigt und endet mit geringem Abstand vor dem Absauge­ element 6. Im unteren Bereich der Stützleiste 12 ist ein von außen gegen das Führungselement 2 bewegbares Verstellelement gelagert, im Beispiel eine Verstellschraube 13. Mittels der Verstellschraube 13 läßt sich das freie Ende des Führungsselementes 2 mit dem daran befestigten Absaugelement 6 begrenzt quer zur Bahnlaufrichtung verstellen, um die Position des Absaugeschlitzes 9 exakt einstellen zu können. Zusätzlich läßt sich mit dem Verstellelement auch der Verlauf des Führungselementes 2 begrenzt variieren, um die Führung und Haltung des Vorhangrandes optimal einzustellen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Beschichten einer laufenden Materialbahn mit einer Schlitzdüse (1), aus der das Beschichtungsmaterial in einem freifallenden Vorhang austritt und die an jeder Seite unmittelbar neben dem Austrittsspalt (3) ein sich nach unten erstreckendes Führungselement (2) für den Rand des Vorhangs aufweist, und mit einem im Randbereich der Bahn angeordneten Element zum Absaugen von Beschichtungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende jedes Führungselementes (2) ein Absaugeelement (6) befestigt ist, dessen dem Vorhang zugewandte Innenseite mit der Innenseite des Führungselementes (2) fluchtet und durch das ein an eine Saugleitung (8) angeschlossener Absaugkanal (7) führt, der in einen Absaugeschlitz (9) mündet, der am unteren Ende der Innenseite des Absaugeelementes (6) senkrecht zur Vorhangebene verläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugschlitz (9) am unteren Ende des Absaugeelementes (6) mit einem Abstand von 0,1 mm bis 3 mm von der Bahn angeordnet ist und eine Länge in Bahnlaufrichtung von 0,5 mm bis 15 mm, bevorzugt 5 mm bis 12 mm, aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Absaugschlitzes (9) 0,1 mm bis 2 mm, bevorzugt 0,5 mm-1 mm, beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Absaugkanal (7) zumindest eine Leitung (11) zur Zufuhr von Spülflüssigkeit mündet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (7) unten mit einem dünnen, nur geringfügig gegen die Bahn geneigten Boden (10) verschlossen ist, der im Absaugschlitz (9) mit einer scharfen Kante endet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das jedes Führungselement (2) in Form einer Leiste gestaltet und aus einem begrenzt flexiblen, elastisch biegbaren Material, insbesondere aus Federstahl, gefertigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Führungselementes (2) mit dem daran befestigten Absaugelement (6) mittels eines Verstellelementes quer zur Bahnlaufrichtung verstellbar ist.