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Die
Erfindung betrifft ein Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer
laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn mit wenigstens
einem flüssigen bis pastösen Auftragsmedium, aufweisend
einen oberhalb der Faserstoffbahn angeordneten Vorhang-Auftragskopf,
dessen Breite mindestens der Breite der Faserstoffbahn entspricht
und der mindestens eine Auftragsmediumskammer mit jeweils einen
von der Auftragsmediumskammer abzweigenden Zufuhrspalt, der in einen
Austrittsschlitz für das jeweilige abzugebende Auftragsmedium übergeht sowie
ein äußere Gleitfläche aufweist, die
von dem Austrittsschlitz bis zu einer Abrisskante reicht, von der
aus das jeweilige Auftragsmedium in Form eines ein- oder mehrschichtigen
Vorhangs im Wesentlichen der Schwerkraft folgend auf die Faserstoffbahn
herabfällt und dort eine ein- oder mehrschichtige Auftragsschicht
erzeugt.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise
aus der
WO 03/049871 bekannt.
In dieser Druckschrift ist ein Auftragskopf offenbart, mit dem mehrere
Auftragsmedien bzw. mehrere Schichten eines Auftragsmediums abgegeben
werden können. 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, die auch
als Kaskadendüse bezeichnet wird, 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 bzw. Austrittsschlitzen 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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Zum
Starten und zum Stoppen bzw. Unterbrechen des Beschichtungsvorganges
ist eine Auffangeinrichtung für den schon oder noch fallenden Vorhang
bzw. das fließende Auftragsmedium notwendig, damit die
Faserstoffbahn und die Umgebung nicht mit diesen Auftragsmediumsteilen
verschmutzt wird. Diese als Wanne oder Rinne ausgebildete Auftragseinrichtung
ist verstellbar und benötigt dazu Antriebseinrichtungen.
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Da
das Vorhangauftragswerk auch noch eine Vorrichtung zur Unterdrückung
oder zur Bekämpfung der mitgeführten Luftgrenzschicht
sowie auch Vorhangführungselemente (z. B. Randführungen)
aufweist, ist dieses Auftragswerk äußerst komplex
und kompliziert aufgebaut und daher sehr aufwändig.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfacher aufgebaute Vorrichtung
bzw. Vorhang-Auftragswerk anzugeben, welche bzw. welches die Nachteile
des Standes der Technik nicht aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird mit einem Vorhangauftragswerk mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass der Vorhang-Auftragskopf als Trägerkörper
für mindestens einen über die gesamte Breite des
Auftragskopfes reichenden, drehbaren Düsenkörper dient,
wobei in den Düsenkörper zumindest ein Teil des
Zufuhrspaltes sowie der Austrittsschlitz für jeweils ein
Auftragsmedium eingearbeitet ist, wobei durch Drehung des jeweiligen
Düsenkörpers innerhalb des Auftragskopfes der
Austrittsschlitz absperrbar oder auch freigebbar ist und dadurch
eine Unterbrechung bzw. ein Abbrechen oder ein Starten des Beschichtungsvorganges
erreichbar ist.
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Der
Fluss des betreffenden Auftragsmediums wird also damit unterbrochen
bzw. abgebrochen oder im umgekehrten Fall für einen Start
freigegeben.
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Vorteil
dieser Erfindung ist, dass keine sogenannte Start-/Stopp-Auffangeinrichtung
mehr notwendig ist und daher das Vorhang-Auftragswerk viel einfacher
aufgebaut ist.
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Besonders
vorteilhaft ist die Anwendung für den mehrschichtigen Auftrag,
also wo mehrere unterschiedliche aber auch gleichartige Medien als Schichten
auf die Oberfläche der Faserstoffbahn gelangen sollen.
Dafür sind mehrere hochpräzise gefertigte, d.
h. geschliffene oder polierte, drehbare Düsenkörper
parallel zueinander in den als Trägerkörper fungierenden
Vorhang-Auftragskopf eingelassen. Erfindungsgemäß sind
die drehbaren Düsenkörper in ebenfalls durch Schleifen
und/oder Polieren bearbeitete Bohrungen bzw. rohrförmige
Kanäle eingelassen.
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Der
bzw. die Düsenkörper bestehen aus einem anderen
Material als der Trägerkörper, der die rohrförmigen
Kanäle enthält. Als Materialkombinationen sind
Messing – Stahl bzw. Edelstahl oder Kupfer geeignet.
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Möglich
ist auch, dass man die drehbaren Düsenkörper auf
eingesetzten Lagern gleiten lässt. Dabei kann es sich um
Gleitlager z. B. aus Messing handeln. Auch eine Beschichtung eines
der Bauteile Düsenkörper-Außenumfang
oder Kanal-Innenwand mittels Teflon ist denkbar, um einen Stahl-Stahl-Kontakt
zu vermeiden.
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Gegenüber
dem Stand der Technik bietet die erfindungsgemäße
Lösung erhebliche Vorteile, dergestalt, dass die Düsenkörper
sich jeweils einzeln und voneinander unabhängig in oder
gegen die Laufrichtung der Faserstoffbahn verstellen bzw. in oder gegen
den Uhrzeigersinn verdrehen lassen und damit jeder Austrittsdüsenschlitz
selektiv geöffnet oder geschlossen werden kann. Durch Verschließen
des betreffenden Austrittsdüsenschlitzes ist man dadurch in
der Lage eine Unterbrechung für lange Zeit aufrechtzuerhalten,
ohne dass das flüssige Auftragmedium im Zufuhrspalt und
im Austrittsdüsenschlitz eintrocknet. Beim Schließen
des jeweiligen Austrittsdüsenschlitzes zirkuliert das Auftragsmedium
mittels einer Förderpumpe in einem Bypass weiter. Dadurch findet
keine Unterbrechung des Mediumsflusses statt. Das hat wiederum den
Vorteil, dass keine Luft in die Zufuhrspalte und Austrittsschlitzdüsen
treten kann. Bei einem Neustart des Beschichtungsvorganges könnte
sich nämlich diese Luft sehr störend auf den Beschichtungsprozess
und damit auch auf das Auftragsergebnis auswirken.
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In
bestimmten Fällen kann es sinnvoll sein, auch die Auftragsmediumskammer,
von der der Zufuhrspalt abzweigt, mit in den Düsenkörper
einzuarbeiten. Das bietet sich beispielsweise bei kleineren Baugrößen
des Vorhang-Auftragskopfes an.
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Mit
der erfidungsgemäßen Ausgestaltung des Vorhang-Auftragskopfes,
das heißt des Gleitschichtdüsenkörpers
lässt sich die Flexibilität und der Umfang der
Düsenfunktion erweitern.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher
erläutert.
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Es
zeigen in schematischer Darstellung jeweils im Schnitt:
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1:
eine Darstellung eines Vorhang-Auftragswerkes mit einem Vorhang-Auftragskopf
gemäß dem Stand der Technik
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2:
eine Darstellung eines Vorhang-Auftragskopfes für Mehrschichtauftrag
im Beschichtungsbetrieb
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3:
eine Darstellung eines Vorhang-Auftragskopfes für Mehrschichtauftrag
im Beschichtungsbetrieb, bei dem der obere Vorhang nicht abgegeben
wird
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4:
eine Darstellung eines Vorhang-Auftragskopfes für Mehrschichtauftrag,
wobei beide Vorhänge nicht abgegeben werden
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5:
eine Darstellung eines Vorhang-Auftragskopfes für Mehrschichtauftrag
im Beschichtungsbetrieb, bei dem der untere Vorhang nicht abgegeben
wird.
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In
den einzelnen Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichem Bezugszeichen
versehen und sollen nur insoweit erläutert werden, wie
sich Unterschiede gegenüber einer vorherigen Figur ergeben.
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In
der 1 ist ein Vorhang-Auftragswerk 1 zur
Beschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 2 im
Streichbetrieb gezeigt. Es umfasst einen oberhalb der Faserstoffbahn 2 und
von ihr beabstandet angeordneten Vorhang-Auftragskopf 3,
der mindestens so breit ist wie die zu beschichtenden Faserstoffbahn 2 bzw.
wie die Streichmaschine.
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Der
hier verwendete Auftragskopf 3 wird als so genannte Kaskadendüse
oder Gleitschichtdüsenkörper bezeichnet.
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Der
Auftragskopf 3 weist für einen Mehrschichtauftrag,
also für jedes vorgesehene flüssige Auftragsmedium
M1, M2, Mn eine eigene Auftragsmediumskammer 4 bzw. 4.1, 4.2 und 4.n mit
Zufuhrspalt 5 bzw. 5.1, 5.2, 5.n auf,
der bzw. die alle an der Oberfläche des Vorhang-Auftragskopfes 3 jeweils
in eine breite durchgehende Austrittsdüse 6 bzw. 6.1, 6.2, 6.n übergehen.
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Der
Auftragskopf 3 weist an seiner Oberfläche auch
eine nach unten hin geneigte und gekrümmte befindliche
Gleitfläche 7 auf. Die Gleitfläche 7 geht
in eine Ablöse- bzw. Abrisskante 8 über,
die in Richtung der zu beschichtenden Faserstoffbahn 2 zeigt.
Von dieser Abrisskante 8, die ja auch maschinenbreit, so
wie der gesamte Auftragskopf 3 ist, löst sich
die sich vorher auf der Gleitfläche 7 gebildete Filmschicht
(bzw. übereinander gelegte Filmschichten FS bei Mehrschichtauftrag)
ab und bildet bzw. bilden einen frei fallenden ein- oder mehrschichtigen Vorhang 9 aus.
Der Vorhang 9 fällt dabei von der Abrisskante 8 aus
im Wesentlichen der Schwerkraft folgend, auf die Faserstoffbahn 2 herab
und legt sich auf deren Oberfläche als gewünschte
ein- oder mehrfache Auftragsschicht 10 ab.
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Das
hier im Streichbetrieb befindliche Vorhang-Auftragswerk 1 umfasst
neben einigen hier nicht mit dargestellten Einheiten, wie Messeinrichtungen,
Zuführleitungen, Randführelementen für
den Vorhang usw. auch eine hier nur angedeutete Luftgrenzschicht-Entfernungs-Einrichtung 11 zur
Beseitigung bzw. Verringerung der mit der schnelllaufenden Bahn 2 mitgeschleppten
Luftgrenzschichten LG sowie eine Auffangeinrichtung 12 in
Form einer Auffangwanne oder -Rinne für schon oder noch
fallendes Auftragsmedium in der Start- oder Stopp-Phase des Beschichtungsvorganges.
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Dieses
Auftragswerk 1 ist dadurch insgesamt sehr komplex und aufwändig.
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In
den folgenden 2 bis 5 sind erfindungsgemäße
Ausgestaltungen der Auftragskopfes 3 gezeigt.
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Wie
in diesen Figuren dargestellt ist, weist der Vorhang-Auftragskopf 3 mindestens
eine über die gesamte Breite des Auftragskopfes 3 reichende Bohrung
auf, die als rohrförmiger Kanal 13 bezeichnet
sein soll. In den 2 bis 5 sind jeweils
zwei Auftragsschichten gewünscht und deshalb auch zwei Auftragsmediumskammern 4 bzw. 4.1 und 4.2 mit
je einem davon abzweigenden Zufuhrspalt 5 bzw. 5.1 und 5.2 sowie
Austrittsschlitzdüsen 6 bzw. 6.1 und 6.2 vorhanden.
Es sind außerdem zwei rohrförmige Kanäle 13,
d. h. ein erster Kanal 13.1 und ein zweiter Kanal 13.2 vorhanden.
Bei noch weiteren gewünschten Auftragsschichten sind entsprechend
weitere Kammern, rohrförmige Kanäle usw. vorhanden
und sollen deshalb mit „n” bezeichnet sein. Diese
rohrförmigen Kanäle 13n nehmen jeweils
einen rotationssymmetrischen, in oder gegen den Uhrzeigersinn drehbaren
Düsenkörper 14 bzw. 14.1, 14.2, 14.n auf. Das
bedeutet der rohrförmige Kanal 13.1 nimmt den Düsenkörper 14.1 und
der rohrförmige Kanal 13.2 nimmt Düsenkörper 14.2 (bzw. 13n, 14n)
auf. In den Düsenkörpern 14 bis 14n sind
jeweils medienführende Teile integriert. Das bedeutet,
dass jeweils zumindest ein Teil des Zufuhrspaltes 5.1 oder 5.2 oder 5.n sowie
der Austrittsschlitz 6 bzw. 6.1, 6.2, 6.n für
jeweils ein Auftragsmedium M1, M2, M.n eingearbeitet sind. Durch
Drehung des jeweiligen Düsenkörpers 14 bis 14.n innerhalb
des rohrförmigen Kanals 13 bis 13.n des
Auftragskopfes 3 ist bzw. sind eine oder mehrere der gewünschten
Austrittsschlitzdüse 6 bzw. 6.1 und/oder 6.2 und/oder 6.n absperrbar
oder freigebbar, wodurch eine Unterbrechung bzw. ein Abbrechen oder
ein Starten des Beschichtungsvorganges einfacher als bisher möglich
ist.
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2 zeigt
dabei eine Darstellung des Vorhang-Auftragskopfes 3 im
Beschichtungsbetrieb. Hierzu sind beide Düsenkörper 14.1 und 14.2 so
gedreht, dass ihre Austrittsschlitzdüse 6.1 und 6.2 an der
Oberfläche des Auftragskopfes freigegeben ist und somit
auf der Gleitfläche 7 sich zwei sich übereinanderlegende
Auftragsfilmschichten F1 und F2 ausbilden können, die dann
als zweischichtiger Vorhang 9 von der Abrisslinie 8 aus
nach unten auf die hier nicht mehr mit dargestellte Faserstoffbahn
fallen.
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3 zeigt
eine Darstellung, bei der die obere Austrittsschlitzdüse 6.2 durch Drehen
des Düsenkörpers 14.2 entgegen der Uhrzeigerrichtung
abgesperrt ist und dadurch nur der Film F1 ausgebildet wird und
nur noch bzw. schon als einschichtiger Vorhang 9 herabfällt.
Im Gegensatz zur 2 enthalten hier die Düsenkörper 14.1 und 14.2 nicht
die Auftragskammer sondern nur einen Teil des Zufuhrspaltes 5.1 und 5.2.
Die Auftragskammer 4.1 und 4.2 sowie der von der
Auftragskammer ausgehende Teil des Zufuhrspaltes befindet sich direkt
im Körper des Auftragskopfes 3.
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4 zeigt
eine Darstellung, bei der beide Austrittsschlitzdüsen 6.1 und 6.2 abgesperrt
sind und sich gar keine Filmschicht und Vorhang ausbildet, wohingegen
in 5 als weitere Möglichkeit die Absperrung
der unteren bzw. ersten Austrittsschlitzdüse 6.1 und
Ausbildung der Filmschicht F2 nebst einschichtigem Vorhang gezeigt
ist. Hierbei ist der Düsenkörper 14.1 entgegen
der Uhrzeigerrichtung verdreht und Düsenkörper 14.2 gegenüber
der in 4 gezeigten Variante in Uhrzeigerrichtung verstellt.
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Diese
Verdrehmöglichkeit der rotationssymmetrischen Düsenkörper 14 bzw. 14.1, 14.3, 14.n ist in
den Figuren mit gebogenem Doppelpfeil angegeben.
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- 1
- Vorhang-Auftragswerk
- 2
- Faserstoffbahn
- 3
- Vorhang-Auftragskopf
- 4,
4.1, 4.2, 4.n
- Auftragsmediumskammer
- 5,
5.1, 5.2, 5.n
- Zufuhrspalt
- 6,
6.1, 6.2, 6.n
- Austrittsschlitzdüse
- 7
- Gleitfläche
- 8
- Abrisskante
- 9
- Vorhang
- 10
- Auftragsschicht
- 11
- Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung
- 12
- Auffangeinrichtung
- 13,
13.1, 13.2, 13.n
- Bohrung
bzw. Rohrförmiger Kanal
- 14,
14.1, 14.2, 13.n
- rotationssymmetrischer
Düsenkörper
- F1,
F2
- Filmschicht
- LG
- Luftgrenzschicht
- M1,
M2, Mn
- Auftragsmedium
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 03/049871 [0002]
- - EP 1255615 A1 [0002]