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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen wenigstens eines
flüssigen bis pastösen Auftragsmediums auf eine
sich in Laufrichtung durch eine Maschine zur Herstellung und/oder
Veredelung bewegende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn,
aufweisend mindestens eine oberhalb der Faserstoffbahn und von dieser
beabstandet angeordnete Vorhangauftragsdüse für
das Auftragen mindestens einer Mediumsschicht, wobei die Vorhangauftragsdüse
an einer Tragkonstruktion angebracht ist und der mindestens einen
Vorhangauftragsdüse jeweils eine oberhalb der Faserstoffbahn
befindliche Auffangrinne für beim Anfahren und beenden
des Beschichtungsvorganges aufzufangendes Auftragsmedium zugeordnet
ist.
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Eine
derartige Auftragsvorrichtung ist beispielsweise aus
WO 2006/097376-A1 bekannt.
Bei dieser beschriebenen Vorrichtung und auch jenen aus der Praxis
bekannten Vorrichtungen ist neben einer Mehrzahl an separaten Tragkonstruktionen,
komplizierten Befestigungsarten und entsprechend aufwändige
Einzelbewegungen für die einzelnen Bauteile der Auftragsvorrichtung,
wie Vorhangdüsen oder Gleitschichtdüsen, Auffangrinnen
usw. notwendig. Der notwendige Bauraum, Kosten, Wartungsleistungen
und Mess-Steuer- und Regelungsaufwand sind daher hoch.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Auftragsvorrichtung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, bei der diese Nachteile nicht
auftreten.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe derart gelöst, dass sowohl die mindestens eine
Vorhangauftragsdüse, als auch die mindestens eine Auffangrinne
von oben an mindestens zwei Befestigungspunkten einer Tragkonstruktion
aufgehängt ist.
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Dadurch
erreicht man einerseits eine stabile Befestigung und andererseits
erreicht man durch die Aufhängung von oben an einer Tragkonstruktion leichtgängige
und gut einsehbare Verstellbewegungen.
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Hinsichtlich
der Beanspruchung von Bauraum und Bauaufwand ist es besonders vorteilhaft, wenn
die mindestens eine Auffangrinne und die mindestens eine Vorhangauftragsdüse
an derselben Tragkonstruktion angebracht sind.
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Erfindungsgemäß kann
die Tragkonstruktion aus nur einem einzelnen maschinenbreiten Tragbalken
bestehen. Dabei ist es möglich, dass zu seinen beiden Längsseiten
(entlang der Maschinenbreite) beispielsweise je eine Vorhangauftragsdüse
bzw. auch nur eine einzige Düse an nur einer Längsseite angeordnet
ist. Bei einer alternativen Ausführungsform befindet sich
der Tragbalken oberhalb der wenigstens einen Vorhangauftragsdüse.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit kann darin
bestehen, dass die Tragkonstruktion aus zwei maschinenbreiten Tragbalken
besteht, die zueinander parallel angeordnet sind. Bei dieser Ausführung
befindet sich die mindestens eine Vorhangauftragsdüse zwischen
beiden Tragbalken.
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Eine
weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht darin, dass der bzw. die Tragbalken unbeweglich
an der Stuhlung der Herstellungs- bzw. Veredelungsmaschine auf Führer-
und Triebseite gelagert sind. Diese Ausführung ist besonders
preiswert, stabil und benötigt einen nur geringen Bauraum.
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Eine
weitere alternative Möglichkeit kann darin bestehen, dass
mindestens ein Tragbalken beweglich, vorzugsweise horizontal linear
verfahrbar an der Stuhlung der Maschine gelagert ist.
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Diese
Ausführung bietet gegenüber der vorhergehenden
beschriebenen Ausführung verbesserte Wartungs- und Reinigungsmöglichkeiten.
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Eine
sehr zweckmäßige Ausführung besteht darin,
dass alle oberhalb (es sind ja auch unterhalb der Faserstoffbahn
Auffangrinnen vorhanden, die bei einen Bahnabriss oder für
außerhalb der Bahnbreite abgegebenes, aufzufangendes Medium
notwendig sind) der Faserstoffbahn vorhandenen Auffangrinnen von
oben her über Haltearme aufgehängt und an derselben
Tragkonstruktion angeordnet sind.
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Dabei
können die Haltearme sich senkrecht von oben nach unten
erstrecken oder sie sind in etwa c-förmig gestaltet.
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Bei
Anwendung von zwei parallelen Tragbalken ist es sinnvoll, wenn die
mindestens eine Vorhangauftragsdüse und die mindestens
eine Auffangrinne an einem der beiden Tragbalken aufgehängt
sind und bei Vorhandensein wenigstens einer Gleitplatte (die später
noch beschrieben wird) diese an dem anderen Tragbalken aufgehängt
ist. Hier kann auch die Aufhängung einer so genannten Separier-Rinne
für getrenntes Auffangen von Medien bei Mehrfachbeschichtung
erfolgen.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass mindestens eine der Auffangrinnen – über
die Maschinenbreite gesehen- aus mehreren Einzelrinnen besteht. Die
Einzelrinnen können beispielsweise ineinander gesteckt,
mit einander verschraubt oder anderweitig miteinander verbunden
sein.
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Eine
solch gestaltet Rinne ist damit leicht an die Maschinenbreite anpassbar.
Ein Vorteil ist auch, wenn die Einzelrinnen jeweils mindestens einen
eigenen Auslass für das aufgefangene Auftragsmedium aufweisen.
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Bei
Wartungsarbeiten können die Außlässen einzeln
herausgenommen werden.
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Im Übrigen
sollte die wenigstens eine Auffangrinne in verhältnismäßig
geringem Abstand zur Faserstoffbahn angeordnet sein. Zumindest sollte
die Vorhangfallhöhe, die auch als Plumpshöhe bezeichnet
werden kann (ausgehend von einer Abrisskante der Rinne zur Faserstoffbahn),
geringer sein als die Höhe des aus der Abgabedüse
bis zur Faserstoffbahn fallenden bzw. des von einer Abrisskante
einer Gleitplatte bis zur Faserstoffbahn fallenden Vorhanges sein.
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Das
Verhältnis der Höhen bzw. Abstände sollte
so sein, dass die besagte Plumpshöhe weniger als 40%, vorzugsweise
weniger als 30% der Vorhanghöhe beträgt. Technologisch
ist die kleinste Prozentzahl zu bevorzugen. Beispielsweise kann
die Vorhanghöhe ab der Vorhangaustragsdüse bis
zur laufenden zu beschichtenden Bahn 200 mm betragen, wohingegen
die Plumpshöhe nur etwa 40 mm, d. h. nur 20% davon beträgt.
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In
bestimmten Fällen befindet sich unterhalb der mindestens
einen Vorhangauftragsdüse mindestens eine (vorstehend bereits
angesprochene) Gleitplatte. Im Rahmen der Erfindung ist daran gedacht, dass
diese ebenfalls an einer Tragkonstruktion, bevorzugt derselben Tragkonstruktion,
die für die mindestens eine Vorhangauftragsdüse
und die mindestens eine Auffangrinnne vorgesehen ist, aufgehängt ist.
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Die
Gleitplatte ist ebenfalls oberhalb und parallel zur Faserstoffbahn
angeordnet und zu einer gedachten Horizontalen ca. 20 bis 50° geneigt.
Die Gleitplatte sorgt für eine Vergleichmäßigung
und Stabilisierung des mindestens einen aus der mindestens einen
Vorhangauftragsdüse abgegebenen Vorhangs. Bei mehreren
abgegebenen, dünnen Vorhängen laminieren diese
auf der Gleitplatte, bevor an einer Abrisskante, die sich an der
tiefsten Stelle der Gleitplatte befindet, der so gebildete Mehrfachvorhang
auf die Faserstoffbahnoberfläche oder ein sonstiges zu
beschichtende Substrat fällt.
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Die
Gleitplatte ist mittels einer Linearführung verschiebbar,
wobei die Linearführung auf einem Lagerelement angeordnet
ist, welches wiederum mit dem Tragarm für eine der Auffangrinnen
verbunden ist.
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Sehr
zweckmäßig ist es, wenn am Lagerelement mittels
einer Parallelaufhängung zusätzlich eine Luftgrenzschicht-
Entfernungseinrichtung angeordnet ist. Diese an sich bekannte Einrichtung
ist aufgrund ihrer gelenkigen Anordnung von der darunter laufenden
Faserstoffbahn abschwenkbar bzw. zu ihr hin schwenkbar.
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Dadurch
dass Gleitplatte, Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung und die
Aufhängung einer der Auffangrinnen am selben Lagerelement sich
befinden, wird eine sehr platzsparende, kostengünstige
Bauweise erreicht.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Auffangrinne und/oder
die mindestens eine Gleitplatte zueinander oder in Bezug auf die
mindestens eine Vorhangauftragsdüse hin bewegbar sind. Dadurch
lässt sich die Auftragsvorrichtung sehr schnell in die
geforderte Situation, d. h. in eine Service-, Bereitstellungs- oder
Betriebsposition bringen.
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Im Übrigen
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt
zur oben beschriebenen mehrlagigen Beschichtung der Faserstoffbahn
einsetzbar.
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Aus
zwei oder mehr parallelen Schlitzdüsen treten dabei gleiche
oder voneinander verschiedene Medien bzw. solche von unterschiedlicher
Zusammensetzung aus.
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Bevorzugt
bilden mindestens zwei Vorhangauftragsdüsen eine Einheit
miteinander. Diese Einheit kann dadurch gemeinsam an der Tragkonstruktion
aufgehängt und auch gemeinsam bewegt werden. Zu Reinigungs-
oder Wartungszwecken lassen sich die Düsen voneinander
trennen.
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Obwohl
bisher stets von Vorhangauftragsdüsen, wo das Medium nach
dem Austritt aus der betreffenden Düse in den freien Fall übergeht
und einen fallenden Vorhang ausbildet, gesprochen wurde, soll sich
die Erfindung auch auf eine so genannte Gleitschichtdüse,
d. h. eine so genannte „Slide die" beziehen. Bei dieser
Art Auftragdüse wird das oder die Medien aus dem Inneren
eines Gleitblockes nach oben befördert und tritt danach
aus einer oder mehrerer Schlitzdüsen nach oben hin aus.
Anschließend läuft das Medium bzw. die Medien über
eine Gleitplatte des Gleitblockes hinab, um erst an einer Abrisskante als
ein- oder mehrschichtiger Vorhang auf die Faserstoffbahn zu fallen.
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Der
Vollständigkeit halber soll erwähnt sein, dass
die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung einem
frei und ungestützt laufenden Abschnitt der Faserstoffbahn
zugeordnet sein kann. Ebenso kann die Faserstoffbahn im Bereich
der Auftragsvorrichtung auch von einer Gegenfläche, insbesondere
Walze oder einem Band gestützt sein.
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Die
erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung zeichnet
sich durch ihren geringen erforderlichen Bauraum und ihre Kompaktheit
aus. Die beim Stand der Technik notwendigen Bewegungen können
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf ein
Mindestmaß reduziert werden. Insgesamt erfordert diese
vorgeschlagene Vorrichtung einen geringeren Herstellungs- und auch
Mess- Steuer- und Regelungs- Aufwand und ist daher auch preiswerter
in der Herstellung und Wartung.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert
werden.
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Es
zeigen:
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1:
eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der Seitenansicht von Führer- oder Triebseite
der Maschine aus betrachtet
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2:
eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der Seitenansicht von Führer- oder Triebseite
der Maschine aus betrachtet
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3:
eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der Seitenansicht von Führer- oder Triebseite
der Maschine aus betrachtet
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In
den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit demselben
Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt
in einer ersten Ausführungsform eine Vorrichtung zum Auftragen
wenigstens eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums
auf eine sich durch eine Maschine 1 zur Herstellung und/oder Veredelung
bewegende und über Leitwalzen 2 laufende Papier-,
Karton- oder andere Faserstoffbahn 3.
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Die
Vorrichtung weist eine kompakte, oberhalb der Faserstoffbahn 3 und
von dieser beabstandet angeordnete Vorhangauftragsdüse 4 mit
zwei Abgabedüsen 4a und 4b auf. Dadurch
ist das Auftragen von zwei Mediumsschichten auf die Faserstoffbahn 3 möglich.
Möglich wären auch noch weitere Abgabedüsen,
aber auch nur eine einzige.
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Man
erkennt, dass die zwei Vorhang- Abgabedüsen 4a und 4b eine
Einheit miteinander bilden, die gemeinsam an einer Tragkonstruktion 5 aufgehängt,
auch gemeinsam vertikal bewegbar sind.
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Die
Tragkonstruktion 5 besteht hier aus einer Tragplatte 5.1 und
zwei parallelen Tragbalken 5.2 und 5.3. Beide
Tragbalken schließen zwischen sich die Auftragsdüse 4 ein.
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Der
Vorhangauftragsdüse 4, d. h. genauer gesagt, den
beiden Abgabedüsen 4a und 4b ist jeweils
eine ebenfalls oberhalb der Faserstoffbahn 3 befindliche
maschinenbreite Auffangrinne 6a und 6b für
beim Anfahren und Beenden des Beschichtungsvorganges aufzufangendes
Auftragsmedium zugeordnet.
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Die
beiden Auffangrinnen 6a, 6b sind im Beispiel an
derselben maschinenbreiten Tragkonstruktion 5 angebracht.
So ist die Auffangrinne 6a über einen Tragarm 7a am
Tragbalken 5.2 und die Auffangrinne 6b über
einen Tragarm 7b am Tragbalken 5.3 befestigt.
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Zur
Höhenverstellung der Vorhangauftragsdüse 4,
wie mit senkrechtem Doppelpfeil angegeben, dient ein mittig angeordnetes
Hubelement 8, wofür beispielsweise ein Spindelhubelement
gewählt ist.
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Unterhalb
der Vorhangauftragsdüse 4 befindet sich eine über
die beiden Abgabedüsen 4a und 4b reichende
Gleitplatte 9. Diese ist über wenigstens zwei
separate Lagerelemente 10 (bei größeren
Maschinenbreiten sind ca. 5–10 über die Maschinenbreite
verteilt angeordnete Lagerelemente vorhanden) an die Tragkonstruktion 5,
insbesondere am Tragbalken 5.2 angebunden.
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Die
Gleitplatte 9 ist im Bereich der Abgabedüse 4a nach
unten abgeknickt, so dass reines, aus dieser Düse fallendes
Auftragsmedium beim Starten und Stoppen des Beschichtungsvorganges über
den abgeknickten Teil 9a nach links ablaufen und in die Auffangrinne 6a fallen
kann.
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In
der in 1 gezeigten Stellung der Gleitplatte 9 kann
diese aber auch einen Mediumsmix, resultierend aus der Abgabedüse 4a und
der Abgabedüse 4b, oder reines Medium aus Abgabedüse 4b auffangen,
von wo aus es nach rechts abläuft und in der Auffangrinne 6b aufgefangen
wird.
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Die
Gleitplatte 6 ist im Übrigen auf einer Linearführung 11 angeordnet
und wie der Doppelpfeil zeigt, damit in entsprechende Richtung verschiebbar. Die
Linearführung 11 ist wiederum auf dem Lagerelement 10 angeordnet.
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Außerdem
ist in 1 ein so genannter Vorhanghalter 12,
der den von der Gleitplatte 9 an einer stromabwärtig
befindlichen Abrisskante 9b ablaufenden mehrschichtigen,
d. h. hier zweischichtigen nur strichpunktförmig angedeuteten
Vorhang V eingezeichnet. In der Beschichtungsphase trifft der mehrschichtige
Vorhang V auf die Oberfläche der Faserstoffbahn 3 auf,
wohingegen beim Anfahrvorgang (Start) oder dem Beenden des Beschichtungsvorganges
(Stopp) das Medium bzw. der Vorhang aus der Abgabedüse 4b in
die Auffangrinne 6b gelangt.
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In 2 ist
prinzipiell dieselbe Vorrichtung, wie in 1 gezeigt,
dargestellt. Es sollen deshalb nur die gegenüber 1 veränderten
Bauteile beschrieben werden.
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Bei
dieser Ausführungsform besteht die Tragkonstruktion 5 aus
einem einzelnen maschinenbreiten Tragbalken 5.2. Man erkennt,
dass sich der Tragbalken 5.2 zwischen beiden Abgabedüsen 4a und 4b befindet.
An einer mit dem mittig angeordneten Tragbalken 5.2 fest
verbundenen Linearführung 13 sind sowohl beide
Auffangrinnen 6a und 6b über deren Tragarme 7a und 7b und
auch die Abgabedüsen 4a und 4b oben aufgehängt.
Die für Reinigungs- und Servicezwecke notwendigen Verschieberichtungen
in horizontaler Richtung sind jeweils mit horizontalen Doppelpfeilen
angegeben.
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Zu
erwähnen ist, dass sowohl die Vorhangauftragsdüse 4,
bzw. deren einzelne Abgabedüsen 4a und 4b,
als auch die Auffangrinnen 6a und 6b an mindestens
zwei Befestigungspunkten -auf die Maschinenbreite betrachtet (also
in die Bildebene hinein)- aufgehängt sind.
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Aus
der 2 ist außerdem entnehmbar, dass noch
eine Auffangrinne 6c vorhanden ist. Die Rinne 6b ist
mit der Rinne 6c baulich verbunden. Im Beispiel sind diese
beiden Rinnen platzsparend ineinander gesteckt und können
so gemeinsam verschoben werden, wie der horizontale Doppelpfeil zeigt.
Alle Auffangrinnen 6a, 6b, 6c haben jeweils mindestens
einen eigenen Ablauf. Die Auffangrinne 6a ist mit einem
Auslass bzw. Ablauf 14a, Rinne 6b mit Ablauf 14b und
Rinne 6c mit Ablauf 14c ausgestattet.
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Während
des Start/Stopp- Vorgangs nimmt die Auffangrinne 6a Auftragsmedium
aus der Abgabedüse 4a und die Auffangrinne 6b reines
Medium aus der Abgabedüse 4b auf. Die Auffangrinne 14c kann
hingegen einen Mediums-Mix, resultierend aus beiden Abgabedüsen 4a und 4b, über
die Gleitplatte laufendes und über den Bahnrand hinaus
abgegebenes Medium, was mit V bezeichnet sein soll, auffangen. Damit
ist es möglich, sortenreines Medium getrennt vom Mix aufzufangen
und einer Wiederverwertung zuzuführen. Die Vorhanghalter 12 sind
dabei so gestaltet, dass diese ein seitliches Ausfließen
in die entsprechenden Rinnen 14b und 14c gewährleisten.
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Mindestens
eine der Auffangrinnen 6a, 6b, 6c kann – über
die Maschinenbreite gesehen- aus mehreren Einzelrinnen bestehen.
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In 2 ist
außerdem eine in etwa der Breite der Faserstoffbahn entsprechende
Luftgrenzschicht- Entfernungseinrichtung 15 mit eingezeichnet.
Diese entfernt die mit der schnell laufenden Faserstoffbahn 3 mitströmenden
Luftschichten, die den Vorhang V unbekämpft negativ beeinflussen
würden. Die Einrichtung 15 besteht hier aus einer
an die Faserstoffbahn 3 angelegten Schaberplatte, die an
einer Parallelaufhängung 16 gelenkig gelagert
ist. Die Parallelaufhängung 16 ist wiederum am
Lagerelement 10 befestigt. Die Einrichtung 15 lässt
sich aufgrund der gelenkigen Lagerung sehr einfach in die Höhe schwenken,
beispielsweise im Falle eines Bahnspleisses. Dies sollen die gebogenen
Doppelpfeile andeuten.
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In
der 3 ist eine der 2 ähnliche
Ausführung gezeigt. Im Unterschied zur 2 befindet sich
hier die Tragkonstruktion 5, d. h. der Tragbalken 5.2 oberhalb
der Aufhängung der Vorhangauftragsdüse 4 und
der Linearführung 13. Außerdem ist hier die
Auffangrinne 6b und 6c gemeinsam über
eine Parallelaufhängung 17 am Bauteil, welches
der Linienführung 13 dient, angebracht. Diese
gelenkige Anbindung ermöglicht eine Schwenkbewegung beider
Auffangrinnender Rinne 6b in Richtung der Abrisskante 9b.
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Die übrigen
Bauteile entsprechen prinzipiell jenen, die in 2 beschrieben
wurden. Eine entsprechende Erläuterung und Kennzeichnung
soll daher für diese Bauteile nicht wiederholt werden.
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Insgesamt
gewährleistet die Anordnung der einzelnen Bauteile und
deren vorgesehene Verschiebe- und Schwenkbewegungen, dass Kollisionen
untereinander vermieden werden und dennoch eine sehr kompakte und
vor allem platzsparende Vorrichtung zu Verfügung steht.
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- 1
- Maschine
- 2
- Leitwalzen
- 3
- Faserstoffbahn
- 4
- Vorhangauftragsdüse
- 4a,
4b
- Abgabedüse
- 5
- Tragkonstruktion
- 5.1
- Tragplatte
- 5.2,
5.3
- Tragbalken
- 6a,
6b, 6c
- Auffangrinne
- 7a,
7b
- Tragarm
- 8
- Hubelement
- 9
- Gleitplatte
- 9a
- abgeknicktes
Teil
- 9b
- Abrisskante
- 10
- Lagerelement
- 11
- Linearführung
- 12
- Vorhanghalter
- 13
- Linearführung
- 14a,
14b, 14c
- Ablauf
- 15
- Luftgrenzschicht-
Entfernungseinrichtung
- 16
- Parallelaufhängung
- 17
- Parallelaufhängung
- V
- Vorhang
- V'
- Mediumsmix
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/097376
A1 [0002]