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Die
Erfindung betrifft ein Vorhang-Auftragswerk zur Beschichtung einer
laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn mit wenigstens
einem flüssigen bis pastösen Auftragsmedium in
Form eines ein- oder mehrschichtigen Vorhangs, der im Wesentlichen
der Schwerkraft folgend auf die Faserstoffbahn herabfällt,
mit einem oberhalb der Faserstoffbahn angeordneten Vorhang-Auftragskopf,
an dem seitliche Vorhanghalter befestigt sind, die den ein- oder
mehrschichtigen Vorhang zumindest über eine Teilstrecke
seines Fallweges zwischen einer Abrisskante und der Oberfläche
der Faserstoffbahn an seinen beiden seitlichen Rändern
führen.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung und ein Verfahren sind
beispielsweise aus der
DE-A1
102 32 949 bekannt. Hierbei wurde vorgeschlagen, dass für ein
Vorhang-Auftragsverfahren und ein entsprechendes Vorhang-Auftragswerk
mittels Randführungen und entsprechenden abgegebenen Strahlen
eines Betriebsmediums der Auftragsmediums-Vorhang führbar
ist bzw. geführt wird.
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Randführungen
sind außerdem in der
WO 03/049870 und
der
WO 03/049871 offenbart.
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Die
letztere Druckschrift offenbart dabei einen Auftragskopf, mit dem
mehrere Auftragsmedien bzw. mehrere Schichten eines Auftragsmediums
abgebbar sind. Diese Ausführungsart eines Vorhang-Auftragswerkes
ist unter anderem auch aus der
EP-A1-1 255 615 bekannt und wird in Fachkreisen als ”Slide
Die”, also Gleitschichtdüse bezeichnet. Diese
so genannte Gleitschichtdüse enthält mindestens
zwei Auftragsmediumskammern, aus denen das Medium jeweils über
einen Zufuhrspalt, der wiederum jeweils in eine schlitzförmige
Austrittsdüse übergeht, auf eine Gleitfläche
der Gleitschichtdüse gelangt. Das aus den parallel hintereinander
angeordneten Austrittsdüsen austretende Auftragsmedium legt
sich dabei übereinander. An einer Abrisskante oder auch
als Ablöselinie zu bezeichnenden Kante der Düse
löst sich diese Mehrfachschicht ab und fällt als
mehrschichtiger Vorhang herab entweder zunächst auf eine
zwischengeschaltete Leitplatte oder direkt auf das zu beschichtende
Substrat bzw. die Oberfläche der laufenden Faserstoffbahn.
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Beim
Streichen – sowohl beim einschichtigen als auch mehrschichtigen
Auftrag – mit dem Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater)
kann die Beschichtungsbreite gleich oder auch kleiner als die Breite
der Faserstoffbahn sein.
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Bei
so genannter ”Overboard-Fahrweise” ist die Vorhangbreite
größer als die Faserstoffbahnbreite.
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Bei ”Inboard-Fahrweise” ist
die Vorhangbreite geringer als die Faserstoffbahnbreite.
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Der
Rand des abgegebenen Vorhanges hat aufgrund der Oberflächenspannung
die Neigung, sich in Querrichtung einzuschnüren. Deshalb
setzt man die besagten Vorhanghalter zur Stabilisierung und Randführung
des Vorhangs ein.
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Die
Länge des Vorhangs entspricht dabei dem Abstand zwischen
Abrisskante und der Faserstoffbahn. Unter Abrisskante soll dabei
die Linie verstanden werden, von der aus der Vorhang sich löst und
herab auf die zu beschichtende Faserstoffbahn (oder auch ein sonstiges
Substrat) fällt. Die Abrisskante befindet sich am unteren
Ende einer Gleitfläche, auf der das Auftragsmedium bis
zum freien Fall hinabgleitet. Bei einer Gleitschichtdüse
ist diese Gleitfläche Teil der Düse. Die Gleitfläche
kann aber auch eine Gesonderte sein und sich unterhalb der Düse
befinden. Bei einer Schlitz-Vorhangdüse bildet die Schlitzdüse
zugleich die Abrisskante. Aber auch hier kann eine gesonderte Gleitfläche
vorhanden sein.
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Im
Allgemeinen wird für die Vorhanghalter eine konstante Länge,
entsprechend der Vorhangslänge, gewählt.
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Wenn
die Vorhangslänge zu ändern ist, ist zwangsläufig
auch die Länge der Vorhanghalter zu ändern. Das
ist sehr aufwändig und teuer.
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Wird
die Vorhangslänge vergrößert, um beispielsweise
die Auftragsdüse, d. h. den Vorhang-Auftragskopf zu heben,
entsteht am unteren Rand die schon beschriebene Kontraktion des
Vorhangs in Querrichtung.
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Wird
der Vorhang in der so genannten Inboard-Fahrweise betrieben, entsteht
durch diese Vorhangseinschnürung ein dicker Rand am aufgebrachten
Strichfilm auf der Faserstoffbahn. Dieser dicke Rand kann danach
nicht ausreichend getrocknet werden, weshalb Verunreinigungen und
Verklebungen der Bahn sowie starke Unregelmäßigkeiten
beim Aufwickeln der Faserstoffbahn auf eine Rolle entstehen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein einfach aufgebautes Vorhang-Auftragswerk
und ein Verfahren anzugeben, bei denen die Nachteile des Standes
der Technik nicht auftreten.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mit einem Vorhang-Auftragswerk mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass an jedem Vorhangrand ein zusätzliches
Randführelement vorgesehen ist, wobei das Randführelement
geeignet ist, eine Relativbewegung zum Vorhang-Auftragskopf mit
seinen feststehenden Vorhanghaltern auszuführen und wobei
das Randführelement am jeweiligen Vorhanghalter vorbeischiebbar ist.
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Dadurch
ist eine Führung des Vorhangs des Vorhangs mit feststehenden
und konstanten Längen an Vorhanghaltern auch dann noch
möglich, wenn die Vorhanglänge vergrößert
wird. Eine Führung des Vorhangs ist auch beim Starten und
Stoppen des Beschichtungsvorganges sowie während des Beschichtens
sichergestellt. Dazu trägt bei, dass die Randführelemente
zur Führung des Vorhanges sowohl in Laufrichtung, als auch
entgegen der Laufrichtung sowie auch in Richtung zur Mitte der Faserstoffbahn
hin bewegbar sind.
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Die
Randführelemente sind nicht an dem Vorhang-Auftragskopf
befestigt, sondern separat aufgehängt. In einer vorteilhaften
Ausgestaltungsvariante sind diese an einer unter den Vorhang schiebbaren Mediumsauffangwanne
befestigt. Möglich ist eine Befestigung auch an einem so
genannten Aircut, der unerwünschte Luftgrenzschichten entfernt,
so dass sie den Vorhang nicht stören können. In
einer bevorzugten Variante sind Aircut und Auffangwanne miteinander
kombiniert und sind auch mit den Randführelementen kombinierbar.
Hierdurch erreicht man eine besonders kompakte Bauweise und gleichzeitig eine
einfache Befestigungsmöglichkeit für die Randführelemente.
Der Einbau ist in stromaufwärtiger, als auch stromabwärtiger
Richtung, ausgehend von den Vorhanghaltern, möglich.
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Die
erfindungsgemäßen Randführelemente sind
in beliebiger Bauform herstellbar. Vorteilhaft ist eine Scheibe
bzw. Blech mit in etwa viertelkreisförmigem Querschnitt.
Dieses Randführelemente bestehen, da sie ja mit wässrigen
Auftragsmedien in Kontakt stehen, aus rostfreiem Metall oder aus
Kunststoff oder einer Kombination bestehend aus beiden Materialien.
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Um
die Führung des Vorhangs verbessern zu können,
ist es zweckmäßig, wenn die Randführelemente,
insbesondere deren die Vorhangseitenränder führenden
Innenflächen mit einer Flüssigkeit, d. h. einem
Gleitmedium beaufschlagbar sind. Zusätzlich kann vorgesehen
sein, dass die Randführelemente hohlförmig ausgebildet
sind und dieser Hohlraum mit einem Kühlmedium beaufschlagbar
ist. Dadurch werden Anbackungen von Auftragsmediumsteilen, also
Vorhangsteilen, vermieden.
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Vorteilhaft
ist es außerdem, wenn die Randführelemente mit
einer Mediums- und/oder Gleitmediums-Absaugeinrichtung verbunden
sind, um ein Aufstauen dieser Medien zu vermeiden. Auch diese Ausführung
trägt zu einer stabileren Führung des Vorhangs
bei.
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Die
Randführelemente können die Faserstoffbahn berühren.
Sie sind daher auch geeignet, von Führer- und Triebseite
aus einen strichfreien Rand damit zugleich eine gewünschte
Auftragsbreite auf der Oberfläche der Faserstoffbahn während
ihrer Beschichtung zu erzeugen. Man spart dadurch zusätzliche
Elemente zur Erzeugung des strichfreien Randes. Die Randführelemente
lassen sich auch gegen die Faserstoffbahnränder andrücken,
dass diese Ränder sich umbiegen und dadurch nicht mit beschichtet
werden.
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Das
erfindungsgemäße Vorhang-Auftragswerk ist gleichermaßen
geeignet zur Erzeugung einer Einfachschicht oder von Mehrfachschichten. Ebenso
sind Inboard- und Overboard-Fahrweisen möglich.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird gemäß Anspruch 9 auch
mit einem Verfahren gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
dabei vorgesehen, dass der Vorhang zumindest zeitweise, d. h. beim Starten
und Stoppen des Beschichtungsvorganges oder auch während
des laufenden Beschichtungsvorganges nicht nur von den Vorhanghaltern,
sondern zusätzlich mit einem an jedem Vorhangrand vorhandenem
Randführelement geführt wird, wobei das Randführelement
eine Relativbewegung zum Vorhang-Auftragskopf mit seinen feststehenden
Vorhanghaltern ausführt und wobei das Randführelement
am jeweiligen Vorhanghalter vorbei geschoben wird.
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Dabei
können die Randführelemente zur Führung
des Vorhanges sowohl in Laufrichtung, als auch entgegen der Laufrichtung
sowie auch in Richtung zur Mitte der Faserstoffbahn hin, bewegt
werden.
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Weitere
Ausführungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen,
die an dieser Stelle nicht weiter abgehandelt werden sollen, weil dies
schon bei der Erläuterung des erfindungsgemäßen
Vorhang-Auftragswerkes erfolgte.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird auf einfache Weise eine effektive
Randführung des ein- oder mehrschichtigen Vorhangs erreicht.
Außerdem ist eine problemlose Einstellung der Formatbreite
der Auftragsschicht möglich. Verklebungen der beschichteten
Faserstoffbahn und Verunreinigungen der nachfolgenden Einrichtungen
im Rahmen des Herstellungsprozesses und der anschließenden
Aufrollung der Faserstoffbahn werden ebenfalls vermieden. Auch sind
die Start- und Stoppvorgänge des Vorhangbeschichtens einfacher
beherrschbar.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1:
ein Vorhang-Auftragswerk gemäß dem Stand der Technik
in schematischer, perspektivischer Darstellung
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2:
ein erfindungsgemäßes Vorhang-Auftragwerk mit
einem zusätzlichen Randführelement in einer ersten
Position in schematischer perspektivischer Darstellung
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3:
das erfindungsgemäße Vorhang-Auftragwerk gemäß 2 mit
dem Randführelement in einer zweiten Position
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4:
das erfindungsgemäße Vorhang-Auftragwerk gemäß 2 mit
dem Randführelement in einer dritten Position
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5:
eine Darstellung des erfindungsgemäßen Vorhang-Auftragswerkes
mit dem Randführelement in der Seitenansicht der gem. 2 entsprechenden
ersten Position
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6:
eine Darstellung des erfindungsgemäßen Vorhang-Auftragswerkes
mit dem Randführelement in der Seitenansicht der gem. 3 entsprechenden
zweiten Position
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7:
eine Darstellung des erfindungsgemäßen Vorhang-Auftragswerkes
mit dem Randführelement in einer Ausgangsposition schematischer, perspektivischer
Darstellung
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Es
ist anzumerken, dass in allen und auch bei der Darstellung des Standes
der Technik nur ein einschichtiger Auftrag dargestellt ist. Es könnte
aber auch ein mehrschichtiger Vorhang abgegeben bzw. eine mehrfach übereinandergelegte
Auftragsschicht erzeugt werden.
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In
den einzelnen Figuren sind gleiche Bauteile bzw. Bezeichnungen mit
gleichem Bezugszeichen versehen und sollen jeweils nur in soweit
erläutert werden, wie sich Änderungen gegenüber
den vorherigen Figuren ergeben.
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In
der 1 ist ein Vorhang-Auftragswerk 1 zur
Beschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 2 mit
einem flüssigen bis pastösen Auftragsmedium M
gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Es umfasst
neben einigen anderen hier nicht mit dargestellten Einheiten, wie
Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtungen, Messeinrichtungen,
Zuführleitungen usw. eine Auffangwanne 3 zum Aufnehmen
des über den Bahnrand hinaus abgegebene Medium. Es umfasst
auch einen oberhalb der Faserstoffbahn 2 und von ihr beabstandet
angeordneten Vorhang-Auftragskopf 4. Dieser Auftragskopf 4 ist
hier als Gleitschichtdüse 4a ausgebildet und maschinenbreit
ausgeführt. Der Auftragskopf 4 weist für
einen Mehrschichtauftrag, also für jedes Auftragsmedium
M eine eigene Auftragsmediumskammer mit Zufuhrspalt auf, der bzw.
die alle an der Oberfläche des Vorhang-Auftragskopfes 4 jeweils
in eine schlitzförmige Austrittsdüse 5 übergehen
für jeweils eine abzugebende Auftragsmediumsschicht MS.
Die Austrittsdüsen 5 sind parallel zueinander und
in Bewegungsrichtung L der Faserstoffbahn 2 hintereinander
angeordnet. Der Vorhang-Auftragskopf 4 weist an seiner
Oberfläche auch eine nach unten hin geneigte und gekrümmte
befindliche Gleitfläche 6 auf. Die Gleitfläche 6 geht
in eine Ablöse- bzw. Abrisskante 7 über,
die in Richtung der zu beschichtenden Faserstoffbahn 2 zeigt.
Von dieser Ablösekante 7, die ja auch maschinenbreit,
so wie der gesamte Auftragskopf 4 ist, löst sich
die sich vorher auf der Gleitfläche 6 gebildete
Auftragsmediumsschicht (bzw. übereinander gelegten Auftragsmediumsschichten
bei Mehrschichtauftrag) ab und bildet bzw. bilden einen ein- oder
mehrschichtigen Vorhang 8 aus. Der Vorhang 8 fällt
von der Ablösekante 7 aus im Wesentlichen der
Schwerkraft folgend, auf die Faserstoffbahn 2 herab und
legt sich auf deren Oberfläche 2a als Auftragsschicht
AS ab.
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Wie
aus 1 zu entnehmen ist, weist das Vorhang-Auftragswerk 1 senkrechte
Vorhanghalter 9 auf. Diese Vorhanghalter 9 sind
leistenartig aufgebaut und dienen der Führung des ein-
oder mehrschichtigen Vorhanges 8 zwischen der Abrisskante 7 und
der Oberfläche der Faserstoffbahn 2 an seinen beiden
seitlichen Rändern 8a und 8b.
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Die
linke Bildseite zeigt einen strichfreien Rand auf der Faserstoffbahn,
was als „Inboard”-Fahrweise bezeichnet wird. Die
rechte Bildseite zeigt zum Vergleich eine „Overboard”-Fahrweise,
wo die gesamte Faserstoffbahnbreite beschichtet wird und das überschüssige,
also über den Bahnrand hinaus gelangende Medium des Vorhanges 8 in
die Auffangwanne 3 fällt.
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Die
Vorhanghalter 9 sind an der Gleitschichtdüse 4a befestigt
und würden sich mit in die Höhe bewegen, wenn
der Vorhang-Auftragskopf 4 bzw. die Gleitschichtdüse
zum Zwecke der Einstellung einer größeren Fallhöhe
h des Vorhangs verstellt werden müsste.
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Dadurch
ist der untere Teil des Vorhangs 8 bis zu seiner Auftrefflinie 10 auf
der Oberfläche 2a der Faserstoffbahn 2 ungeführt
und neigt daher zur Kontraktion in Querrichtung Q mit den verschiedensten
Nachteilen.
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In 2 ist
ein erfindungsgemäßes Vorhang-Auftragswerk 1a in
Betriebsposition ”Beschichtung” gezeigt. Auf der
linken Seite der Figur ist die so genannte Inboard-Fahrweise mit
ungestrichenem Rand 11 und auf der rechten Seite der Figur
nur zur Verdeutlichung die Overboard-Fahrweise ohne ungestrichenen
Rand dargestellt.
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Das
Vorhang-Auftragswerk 1a weist parallel zu den Vorhanghaltern 9 je
ein zusätzliches Randführelement 12 auf,
welches feinschraffiert dargestellt ist. Das Randführelement 12 ist
geeignet, eine Relativbewegung zum Vorhang-Auftragskopf 4 mit seinen
feststehenden Vorhanghaltern 9 auszuführen. Das
Randführelement 11 ist nämlich am jeweiligen Vorhanghalter 9 ganz
nah bzw. mit geringem Abstand bzw. berührend vorbeischiebbar.
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Die
Randführelemente 12 sind zur Führung des
Vorhanges 8 sowohl in Laufrichtung L, als auch entgegen
der Laufrichtung sowie auch in Querrichtung Q zur Mitte der Faserstoffbahn
hin bewegbar, wie aus den folgenden Figuren ersichtlich ist.
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Hier
in 2 befinden sich die Vorhanghalter 12 (nur
der eine Vorhanghalter auf der linken Bildseite ist aufgrund der
perspektivischen Darstellung hier sichtbar) noch hinter dem Vorhang 8 der
Höhe h bzw. hinter den Vorhanghaltern 9.
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In 3 ist
dargestellt, dass die Gleitschichtdüse 4a nach
hinten verlagert ist, wie der dicke Pfeil V zeigt und sich das (hier
wieder nur eine sichtbare) Randführelement 12 an
den Vorhanghaltern 9 vorbei bewegt hat und nun die Führung
des Vorhangs 8 übernommen hat.
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4 zeigt
eine nach oben verschobene Gleitschichtdüse 4a,
um die Fallhöhe h des Vorhangs zu vergrößern.
Diese Höhenveränderung ist in 4 mit
h' angegeben. Die Randführelemente 12 befinden
sich nun unterhalb der Vorhanghalter 9 und führen
damit auch in diesem unteren Bereich den Vorhang 8.
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Die
beiden 5 und 6 zeigen in einer Seitenansicht,
wie sich jeweils ein Randführelement 12 am feststehenden,
parallelen Vorhanghalter 9 in Laufrichtung der Faserstoffbahn 2 vorbei
bewegt, wenn die Gleitschichtdüse 4a nach oben
verlagert wird.
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In 7 ist
eine Ausgangsposition dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Randführelemente 12 an
einer unter den Vorhang 8 schiebbaren, aber oberhalb der
Faserstoffbahn 2 befindlichen Start-Stopp-Mediumsauffangwanne 13 befestigt sind.
Die Wanne 13 ist hier gleichzeitig als an sich bekannter
Aircut d. h. Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung ausgebildet.
Die Pfeile V zeigen, dass die Gleitschichtdüse 4a und
die Wanne 13 Relativbewegungen zueinander ausführen
können.
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Die
Randführelemente 12 sind aus rostfreiem Metall
oder aus Kunststoff oder einer Kombination, bestehend aus beiden
Materialien herstellbar.
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Nicht
gezeigt in den Figuren ist, dass die Randführelemente 12,
insbesondere deren die Vorhangseitenränder 8a und 8b führenden
Innenflächen 12a mit einer Flüssigkeit
beaufschlagbar sind. Außerdem sind die bevorzugt hohlförmigen
Randführelemente 12 mit einem Temperiermedium 14 beaufschlagbar
ist, was nur schematisch in 7 angedeutet
ist. Eine ebenfalls mögliche Mediums-Absaugeinrichtung
ist mit einem Pfeil 15 angedeutet.
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Die
Randführelemente 12 können neben der Führung
des Vorhangs 8 gleichzeitig auch zur Erzeugung des strichfreien
Randes 11 dienen, wodurch eine gewünschte Auftragsbreite
auf der Oberfläche 2a der Faserstoffbahn 2 während
ihrer Beschichtung erreicht wird.
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- 1
- Vorhang-Auftragswerk
- 2
- Faserstoffbahn
- 2a
- Oberfläche
der Faserstoffbahn
- 3
- Auffangwanne
- 4
- Vorhang-Auftragskopf
- 5
- Austrittsdüse
- 6
- Gleitfläche
- 7
- Abrisskante
- 8
- ein-
oder mehrschichtiger Vorhang
- 8a,
8b
- seitlicher
Vorhangsrand
- 9
- Vorhanghalter
- 10
- Auftrefflinie
- 11
- ungestrichener
Rand
- 12
- Randführelement
- 13
- Start-Stopp-Mediumsauffangwanne
- 14
- Temperiermedium
- 15
- Pfeil/Absaugeinrichtung
- AS
- Auftragsschicht
- h
- Höhe
des Vorhangs
- h'
- Höhenvergrößerung
- L
- Bewegungs-
bzw. Laufrichtung
- M
- Auftragsmedium
- MS
- Mediumsschicht
- Q
- Querrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10232949
A1 [0002]
- - WO 03/049870 [0003]
- - WO 03/049871 [0003]
- - EP 1255615 A1 [0004]