DE102008000451A1 - coating station - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Streichstation zur Beschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn mit wenigstens einem flüssigen bis pastösen Auftragsmedium, umfassend einen oberhalb der Faserstoffbahn und von ihr beabstandet angeordneten Auftragskopf eines Vorhang-Auftragswerkes, der das wenigstens eine Auftragsmedium in Form eines Vorhangs an die Faserstoffbahn abgibt, wobei dem Auftragswerk ein Vakuum- Entlüfter zur Entgasung bzw. Entlüftung des wenigstens einen Auftragsmediums vorgeschaltet ist, wobei eine Abzugsleitung für entgastes Auftragsmedium, eine Vakuumerzeugungseinrichtung und eine Abzugsleitung für abgetrennte Luft bzw. Gas vorhanden ist und dem Vakuum-Entlüfter eine Mischer und/oder Vorratsbehälter enthaltende Aufbereitungsstation vorgeschaltet ist.The The invention relates to a coating station for coating a running Paper, cardboard or other fibrous web with at least one liquid to pasty application medium, comprising one above the fibrous web and spaced therefrom Application head of a curtain-commissioned work, the at least one Application medium in the form of a curtain to the fibrous web emits, wherein the contractor a vacuum deaerator for degassing or Venting the at least one application medium upstream is, with a discharge line for degassed application medium, a vacuum generating device and a discharge line for separated air or gas is present and the vacuum deaerator a conditioning station containing a mixer and / or reservoir upstream.
Alle Streichstationen benötigen eine solche Aufbereitungsstation. Hohe Gas- bzw. Luftgehalte in den Auftragsmedien, d. h. in den Streichfarben führen meist in Verbindung mit hohen Streichmaschinengeschwindigkeiten zum gefürchteten "skip coating", d. h. zu Löchern und Kratzern im aufgebrachten Strich, was natürlich die Qualität der Auftragsschicht negativ beeinträchtigt. Hohe Gasgehalte resultieren vor allem aus der Streichfarbenrezeptur, der Streichfarbenaufbereitung und der Kreislaufführung, der schon angesprochenen Maschinengeschwindigkeit und dem verwendeten bzw. beabsichtigten Auftragssystem und aus weiteren Einflussgrößen.All Coating stations need such a treatment station. High gas or air contents in the order media, d. H. in the coating colors mostly associated with high coating machine speeds to the dreaded "skip coating", d. H. to holes and scratches in an angry line, which of course the Quality of the coating layer negatively affected. High gas contents result primarily from the coating color recipe, the coating color preparation and the circulation, the already mentioned machine speed and the used intended order system and other influencing factors.
Bei konventionellen Streichverfahren, wie dem Klingen- oder Filmstrich wird Streichfarbe (allgemein gesagt das Auftragsmedium) im vielfachen Überschuss aufgebracht und anschließend mit einem Rakelelement dosiert. Beim modernen Vorhangstreichen entfällt die Dosierung, weil es keinen Überschuss gibt. Das heißt beim Vorhangstreichen werden nur die Mengen aufgebracht, die im Endeffekt auf dem Substrat verbleiben sollen. Folglich sind die Farbmengen, die dem Vorhang-Auftragswerk zugeführt werden müssen sehr gering. Allerdings erfordert das Vorhangstreichen eine nahezu vollständige Entlüftung der Streichfarbe, weil der vom Auftragswerk erzeugte und abzugebende Vorhang sehr empfindlich ist. Auch verursachen Gas- bzw. Luft-Gehalte schon im Vorfeld vor der eigentlichen Beschichtung Probleme im System.at conventional coating methods, such as the blade or film coating coating color (generally the application medium) in multiple excess applied and then metered with a doctor element. The modern curtain coating eliminates the dosage, because there is no surplus. That means at Curtain painting is applied only to the quantities that are ultimately on should remain the substrate. Consequently, the amounts of paint that must be supplied to the curtain commissioned work very low. However, the curtain painting requires an almost complete ventilation of the coating color, because the curtain produced and delivered by the commission is very sensitive is. Also cause gas or air contents in advance the actual coating problems in the system.
Vom
Unternehmen der Anmelderin wurden deshalb Vorschläge unterbreitet,
dergestalt, dass eine möglichst große Oberfläche
an zu entgasendem bzw. zu entlüftendem Medium geschaffen
wird, wodurch sich die Entlüftungswirkung verbessern lässt. Außerdem
wird die Entlüftung unter Einwirkung eines Vakuums vorgenommen.
Hierzu wird auf die
Bei
der
Aus
der
Beim Vorhangstreichen ist es überdies notwendig, dass das System sauber gehalten wird. Vor allem bei einem Auftragsmediumswechsel ist eine penible, aufwändige Reinigung erforderlich. Bei den angegeben bekannten Lösungen ist der Reinigungs- und der Vorrichtungsaufwand und außerdem Mediumsverluste bei Sortenwechsel sehr hoch.At the It is also necessary that the system be painted kept clean. Especially with a change of order media is a meticulous, time-consuming cleaning required. at the specified known solutions is the cleaning and the device overhead and also medium losses Grade change very high.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine kompakte Streichstation zur Entlüftung bzw. Entgasung anzugeben, bei der die Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten.It is therefore an object of the invention is a compact coating station for Specify venting or degassing, in which the disadvantages of the prior art does not occur.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen der Vorrichtungsansprüche 1 und 4 gelöst.The The object of the invention is achieved with the features of the device claims 1 and 4 solved.
Erfindungsgemäß ist gemäß der ersten Lösung (Vorrichtungsanspruch 1) vorgesehen, dass der vorgesehene an sich bekannte Vakuum-Entlüfter einen zusätzlichen Arbeitsraum (ohne Einbauten) enthält. Der sonst notwendige zusätzliche ortsnah zum Auftragswerk angeordnete Arbeitsbehälter – um einen kurzen Leitungsweg zu erreichen – wird dabei erfindungsgemäß komplett weggelassen, weshalb das erforderliche Arbeitsvolumen in den hier etwas vergrößerten Entlüftungsbehälter integriert ist.According to the invention according to the first solution (device claim 1) provided that the intended per se known vacuum vent an additional work space (without internals) contains. The otherwise necessary additional close to the commissioned work arranged work containers - by a short To achieve line path - is thereby inventively complete omitted, which is why the required workload in here slightly enlarged vent tank is integrated.
Eine besonders zweckmäßige Ausbildung des mit dem Vakuumprinzip arbeitenden Entlüfters ergibt sich, indem das Gesamtvolumen des Entlüfters in zwei Bereiche aufgeteilt ist.A particularly expedient training of the vacuum principle working ventilator results by adding the total volume of the ventilator is divided into two areas.
Der obere Bereich dient der Entlüftung. In diesem oberen Bereich ist also das zu entlüftende Medium von der Gasphase umgeben.Of the Upper area is used for ventilation. In this upper area So is the medium to be deaerated surrounded by the gas phase.
Der untere Bereich, also der zusätzliche Arbeitsraum ist zur Speicherung des entlüfteten Mediums vorgesehen und ist durch eine Niveauregelung im Betrieb bis zur gewünschten Füllhöhe vollständig mit dem Auftragsmedium gefüllt. Mit diesem hier vorhandenen entlüfteten Austragsmedium kann das nachfolgende Auftragswerk arbeiten. Dieser Raum enthält nahezu 100% Auftragsmedium. als Speicher. Das benötigte Auftragsmedium wird über eine Austragspumpe je nach Bedarf entnommen. Es erfolgt dabei eine solche Regelung, gemäß der das entsprechend zu entlüftende Medium in den oberen Bereich eingeleitet und dort entlüftet wird. Dieses entlüftete Medium füllt anschließend den unteren bereich wieder auf. Der Vorteil dieser Lösung ist, dass die hier vorgenommene Speicherung unter Entlüftungsdruck erfolgt, womit sich eine konstant gute Qualität des Auftragsmediums, d. h. Streichfarbe, erreichen lässt.The lower area, so the additional working space is provided for storing the vented medium and is filled by a level control in operation to the desired level completely with the application medium. With this existing vented discharge medium that can subsequent commissioned work. This room contains nearly 100% application medium. as a memory. The required application medium is removed via a discharge pump as required. In this case, such a regulation takes place according to which the medium to be deaerated is introduced into the upper area and is vented there. This deaerated medium then refills the lower area. The advantage of this solution is that the storage made here takes place under venting pressure, whereby a consistently good quality of the application medium, ie coating color, can be achieved.
Eine sehr zweckmäßige Ausbildung der Streichstation ergibt sich, indem im oberen Bereich des Entlüftungsbehälters beispielsweise bekannte kaskadenartigen Einbauten mit z. B. Drehtellern, Rücklaufblechen usw., die eine mehrfache Entgasung bzw. Entlüftung vollziehen, angeordnet sind. Das Auftragsmedium ist dabei nur als dünner Film bzw. Farbtröpfchen existent. Das Volumen dieses oberen Bereiches wird nur von ca. 5% flüssigen Auftragsmedium plus Feststoffanteile und ca. 95% Gasphase (Luft und/oder Wasserdampf) bei dieser Ausführung ausgefüllt.A very convenient training of the coating station arises by placing in the upper area of the breather tank For example, known cascade-like installations with z. B. turntables, return plates etc., which perform a multiple degassing or venting, are arranged. The application medium is only thinner Film or paint droplets exist. The volume of this upper Range is only about 5% liquid application medium plus solids and approx. 95% gas phase (air and / or water vapor) completed in this embodiment.
Als Vorteile ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Lösung mit in den Entlüfter integrierten Arbeitsraum:
- – insgesamt weniger Platzbedarf
- – weniger Rohrleitungs- und Behälteraufwand
- – verkürzte Reinigungszeiten
- – geringe Farbverluste bzw. weniger streichfarbenhaltige Abwässer
- – geringe Kosten
- – bessere Entlüftungswirkung, da das Auftragsmedium auch im Standby-Betrieb unter Vakuum steht.
- - Overall less space
- - Less piping and container effort
- - shorter cleaning times
- - Little loss of color or less coating-containing wastewater
- - low cost
- - Better venting effect, since the application medium is under vacuum even in standby mode.
Gemäß der zweiten Lösung (Vorrichtungsanspruch 4) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sowohl mindestens eine Zufuhrleitung von der mindestens einen Auftragsmediums-Aufbereitungsstation aus, als auch mindestens eine Rücklaufleitung vom Vorhang-Auftragswerk aus, jeweils direkt in den mindestens einen Vakuum-Entlüfter münden.According to the second solution (device claim 4) is provided according to the invention, that at least one supply line of the at least one Job media preparation station, as well as at least one Return line from the curtain applicator, each directly into the at least one vacuum ventilator.
Wenn hier von „direktem" Kreislauf gesprochen wird, so bedeutet das, dass dennoch Filter, Messstellen, wie Gasgehaltsmessgeräte, Ventile, Pumpen, Pulsationsdämpfer, sonstige Rohrbögen usw. in diesen Kreislauf eingebunden sein können.If here by "direct" circulation is spoken, so means that, nevertheless, filters, measuring points, such as gas Valves, pumps, pulsation dampers, other pipe bends etc. can be involved in this cycle.
Auf jeden Fall ist aber der beim Stand der Technik vorhandene zusätzliche Arbeitsbehälter (der ortsnah zum Auftragswerk angeordnet ist und der bisher auch den Rücklauf vom Entlüfter aufnahm) auch bei dieser Lösung komplett weggelassen.On In any case, however, is the existing in the prior art additional Work container (which is located close to the commissioned work is and so far the return from the breather received) completely omitted even in this solution.
Als besonderer Vorteil ist der nur kurze Rücklauf (das ist der Mediumsanteil, der vom Bahnrand ferngehalten wird, sowie über eine Bypassleitung rückgeführt wird und solches Medium, welches in Beschichtungspausen weiter vom Auftragswerk abgegeben, aufgefangen und rückgeführt wird) zwischen Auftragswerk und dem Entlüfter anzusehen. Dadurch kann das rückgeführte Auftragsmedium sehr schnell entgast bzw. entlüftet werden, bevor es wieder zu einer Durchmischung kommt.When special advantage is the only short return (that is the medium content, which is kept away from the edge of the railway, as well as over a bypass line is returned and such Medium, which is given off during coating breaks further from the commissioned work, caught and returned) between commissioned work and the deaerator. This allows the recirculated Application medium degassed or vented very quickly, before it gets mixed again.
Weitere Vorteile sind:
- – weniger Auftragsmedium (z. B. Streichfarbe) im System,
- – schnelle Auftragsmediums-Wechselzeiten bei Sortenwechsel möglich,
- – weniger Mediumsverluste treten auf,
- – schnellerer Start des Auftragsvorganges ist möglich,
- – geringer Reinigung- und Vorrichtungs-(Maschinen-)Aufwand.
- - less application medium (eg coating color) in the system,
- - fast application medium change times possible when changing grades,
- - less medium losses occur,
- - faster start of the order process is possible
- - Low cleaning and device (machine) effort.
Um einen Lufteintrag vermeiden zu können, ist in die Rücklaufleitung, d. h. bevor das rückgeführte Medium wieder dem Vakuum-Entlüfter zugeführt, eine Leerlaufabsicherung bzw. Aufstauregelung vorgesehen. Diese umfasst ein Sammelelement, z. B. einen Sammelbehälter von geringem Volumen, dem ein Regelventil nachgeschaltet ist.Around to be able to avoid an air intake is in the return line, d. H. before the recycled medium again the Vacuum deaerator supplied, an idle protection or Aufstauragung provided. This includes a collecting element, z. B. a collection container of low volume, the one Control valve is connected downstream.
Im Übrigen kann bei mehreren aufzutragenden Auftragsmedien bzw. Streichfarben die Streichstation mehrere Mischer und evtl. mehrere zugehörige Vorratsbehälter umfassen.Furthermore can be applied to several application media or coating colors the coating station several mixers and possibly several associated storage containers include.
Da jeder Mischer und der besagte Vorratsbehälter sich außerhalb der Streichstation, sogar außerhalb des die Streichstation beherbergenden Gebäudes befinden kann, ist bei erfindungsgemäß nicht mehr vorhandenem separatem Arbeitsbehälter ein damit verkürzter Kreislauf vom Mischer bzw. Vorratsbehälter zum Entlüfter besonders bedeutsam.There every mixer and said storage tank are outside the coating station, even outside of the coating station harboring building, is no longer in accordance with the invention existing separate working container so shortened Circulation from the mixer or reservoir to the breather especially significant.
Es kann mindestens ein Entlüfter pro aufzutragendem Medium vorhanden sein. Demzufolge ist es möglich, mehrere Entlüfter für nur ein einziges Auftragsmedium zu verwenden. Die letztgenannte Möglichkeit ist bei sehr breiten Maschinen sinnvoll.It can have at least one breather per medium to be applied to be available. As a result, it is possible to have multiple deaerators to use for only a single application medium. The latter possibility is useful for very wide machines.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Streichstation ergibt sich dadurch, wenn deren einzelnen Baueinheiten, wie Vakuum-Entlüfter, Filter und Messeinrichtungen auf einem gemeinsamen Rahmen montiert sind. Damit lässt sich nämlich eine sehr kompakte Arbeitsstation schaffen. Diese lässt sich auch in bestehende Papier-Herstellungsmaschinen nachträglich ein- und auch wieder ausbauen. Der Wartungs-, Reinigungs- und Maschinenaufwand ist insgesamt wesentlich geringer als bisher. Außerdem ist damit die Zugänglichkeit zu den einzelnen Baueinheiten verbessert und auch eine ortsnahe Anordnung zum Auftragswerk geschaffen.Another very advantageous embodiment variant of the coating station according to the invention results from the fact that their individual units, such as vacuum deaerator, filters and measuring devices are mounted on a common frame. This makes it possible to create a very compact workstation. This can also be retrofitted and expanded in existing paper-making machines. Overall, the maintenance, cleaning and machinery costs are much lower than before. In addition, the accessibility to the individual units is ver improves and also created a local arrangement to commissioned work.
Bei mehreren Auftragsmedien können auch mehrere Rahmen vorhanden sein.at Multiple job media may also have multiple frames in place be.
Hinsichtlich der Verweilzeit und der Entlüftungswirkung ist es vorteilhaft, wenn der Arbeitsraum (unterer Bereich) des Vakuum-Entlüfters ein Arbeitsvolumen von ca. 100 bis 2000 l, vorzugsweise 200 bis 1500 l Medium aufweist.Regarding the residence time and the deaerating effect, it is advantageous if the working space (lower area) of the vacuum ventilator a working volume of about 100 to 2000 l, preferably 200 to 1500 l medium.
Vorteilhaft ist es auch, wenn in die Abzugsleitung für das entlüftete Auftragsmedium und/oder in die Rücklaufleitung zwischen dem Vakuum-Entlüftungsbehälter und dem Auftragswerk ein Filter eingebaut ist.Advantageous it is also when vented into the exhaust duct for the Application medium and / or in the return line between the vacuum deaeration tank and the commissioned work a filter is installed.
Dafür bieten sich beispielsweise handelsübliche, relativ preisgünstige und wirksame Patronenfilter oder Rotationsfilter an.Therefore offer, for example, commercially available, relatively inexpensive and effective cartridge filters or rotary filters.
Sinnvoll ist auch der Einbau von Durchfluss- und Luftgehaltsmessgeräten nach dem Vakuum-Entlüftungsbehälter. Zweckmäßig sind solche, die auf Sonarbasis arbeiten. Zum Beispiel sind derartige Geräte unter dem Namen „Sonartrac" auf dem Markt erhältlich.meaningful is also the installation of flow and air content meters after the vacuum deaeration tank. expedient are those that work on a sonar basis. For example, such Devices under the name "Sonartrac" in the market available.
Erwähnt soll sein, dass mit dem Vorhang-Auftragswerk sowohl ein einschichtiger, als auch ein mehrschichtiger Vorhangauftrag auf eine Papier-Karton oder andere Faserstoffbahn möglich ist. Demzufolge kann entsprechend der Anzahl an auf die Faserstoffbahn aufzubringenden Auftragsmedien bzw. Streichfarbenschichten eine entsprechend Anzahl an Vakuum-Entlüftern sowie Mischern und/oder Vorratsbehältern pro zu entlüftender Streichfarbe vorgesehen sein. Das bedeutet aber auch, dass ein einziger Entlüftungsbehälter, ein einziger Mischer und Vorratsbehälter auch mehrere Zufuhrkammern des Auftragswerkes bedienen kann.Mentioned should be that with the curtain-commissioned work both a single-layer, as well as a multilayer curtain application on a paper carton or other fibrous web is possible. As a result, can corresponding to the number of applied to the fibrous web Application media or coating layers a corresponding number on vacuum deaerators and mixers and / or storage containers be provided per to be deadened coating color. That means but also that a single vent tank, a single mixer and reservoir also several feed chambers of the commissioned work can serve.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Streichstation besteht darin, dass sie zum einen sehr kompakt ist und dennoch wenig Platz, weniger Reinigungs- und Vorrichtungsaufwand erfordert und zum anderen, dass bei Sortenwechsel Streichfarbenverluste geringer als bisher sind.Of the Advantage of the coating station according to the invention consists in that it is very compact and still less cleaning and fixture effort required and secondly, that at grade change coating color losses less than before are.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.following the invention will be described in more detail on the basis of exemplary embodiments explained.
Es zeigen in schematischer Darstellung:It show in a schematic representation:
Die
Streichstation
Der
Auftragskopf
Dem
Auftragswerk
Mit
diesem in der Station
Die
Aufbereitung des Auftragsmediums kann kontinuierlich erfolgen, wozu
man vorzugsweise ohne Vorratsbehälter
Die
Aufbereitung des Auftragsmediums kann aber auch diskontinuierlich
erfolgen, was als „batchweise" bezeichnet wird. Hierzu
arbeitet man aber mit dem Vorratsbehälter
Aus
der
Dieser
Bereich
Das
nahezu vollständig entlüftete Auftragsmedium
Zwischen
dem Vakuum-Entlüfter
Zu
erwähnen ist, dass im gezeigten Beispiel in die Abzugsleitung
Außerdem
sind am Kopf des Entlüfters
Der
Vakuum-Entlüfter
Bei
z. B. drei aufzutragenden Medien könnten auch drei Rahmen
Nachzutragen
ist, dass in der gezeigten
Dargestellt
ist rein beispielhaft nur ein einziger Entlüftungsbehälter
In
Vor
dem Entlüfter
Der
Filter
In
Nicht eingezeichnet, aber optional anwendbar ist die Einbindung eines Wärmetauschermoduls und temperierbarer Rohrleitungen an wenigstens einer Stelle im System.Not drawn, but optionally applicable is the integration of a heat exchanger module and temperature-controlled piping at least one point in the system.
Versuche wurden mit der erfindungsgemäßen Streichstation, wobei als Auftragsmedium z. B. eine Mikrokapseln enthaltene Strechfarbe mit einem Feststoffgehalt von 32% und einer Viskosität von 240 mPas entlüftet wurde. Vor der Entlüftung betrug der Gasgehalt in der Streichfarbe 2–25% und nach der Entlüftung weniger als 0,2%.tries were with the coating station according to the invention, wherein as a job medium z. B. a microcapsules contained Strechfarbe with a solids content of 32% and a viscosity of 240 mPas was vented. Before venting the gas content in the coating color was 2-25% and after venting less than 0.2%.
- 11
- Streichstationcoating station
- 22
- FaserstoffbahnFibrous web
- 33
- Auftragsmediumapplication medium
- 44
- Vorhang-AuftragswerkCurtain applicator
- 55
- Vorhang-AuftragskopfCurtain applicator head
- 66
- Vorhangcurtain
- 7a–7n7a-7n
- Auftragskammerapplication chamber
- 8a–8n8a-8n
- Zufuhrspaltfeed gap
- 9a–9n9a-9n
- Austrittsdüseexhaust nozzle
- 1010
- Oberflächesurface
- 1111
- AuftragsmediumsschichtApplication medium layer
- 1212
- Vakuum-EntlüfterVacuum Deaerator
- 12a12a
- BehälterinnenwandContainer inner wall
- 1313
- Auftragsmediums-AufbereitungsstationApplication medium preparation station
- 13.113.1
- Mischermixer
- 13.213.2
- Vorratsbehälterreservoir
- 1414
- Zufuhrstrangsupply line
- 1515
- Pumpepump
- 1616
- oberer Bereichupper Area
- 1717
- kaskadenartige Einbautencascading fixtures
- 17a17a
- Drehtellerturntable
- 17b17b
- schräge Führungenslope guides
- 1818
- Motorengine
- 1919
- Vertikalwellevertical wave
- 2020
- unterer Bereichlower Area
- 2121
- zusätzlicher Arbeitsraumadditional working space
- 2222
- Abzugsleitungwithdrawal line
- 2323
- Austragspumpedischarge pump
- 2424
- Filterfilter
- 2525
- Messeinrichtungmeasuring device
- 2626
- Bypassleitungbypass line
- 2727
- VakuumerzeugungseinrichtungVacuum generator
- 2828
- Abzugsleitung für abgetrennte Luft bzw. Gaswithdrawal line for separated air or gas
- 2929
- LeerlaufabsicherungIdle Protection
- 29.129.1
- Sammelelementcollecting element
- 29.229.2
- Regelventilcontrol valve
- 3030
- Rahmenframe
- 3131
- Filterfilter
- 3232
- Regelventilcontrol valve
- 3333
- Zuleitungsupply
- LL
- Laufrichtungdirection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 102007000705 A1 [0006] - DE 102007000705 A1 [0006]
- - DE 102007000706 A1 [0006] - DE 102007000706 A1 [0006]
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