DE102010003322A1

DE102010003322A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102010003322A1
Application number: DE201010003322
Authority: DE
Inventors: Kurt Eichinger; Hermann Berkes; Martin Lehrner
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-09-29
Also published as: WO2011117133A2; EP2553171A2; WO2011117133A3; CN203346726U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (2) in einer Maschine (3) zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (2), wobei die bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt getrocknete Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung wenigstens einer Bahnseite kontaktlos vorgetrocknet wird. Erfindungsgemäß wird die Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung nach unten in eine tiefer liegende Ebene (10) der Maschine (3) geleitet, dabei zunächst der Infrarottrocknung mittels Infrarottrocknern (11) und anschließend in dieser tiefer liegenden Ebene (10) der Maschine (3) der Lufttrocknung mittels Lufttrocknern (13.1, 13.2) ausgesetzt, dabei umgelenkt und wieder nach oben zu einer Nachtrockenpartie (16) mittels einer Trockenzylinderanordnung (15) geleitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, wobei die bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt vorgetrocknete Faserstoffbahn nach der Beschichtung wenigstens einer Bahnseite mittels Infrarottrocknern und Lufttrocknern kontaktlos getrocknet wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Auftragen.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE A1-10228134 bekannt.
Die genannten kontaktlos arbeitenden Trockner sind in der Regel einzeln in Laufrichtung der Bahn hintereinander angeordnet. Dafür ist eine lange Laufstrecke der Bahn mit der nötigen hohen Anzahl an Stütz-, Antriebs-, Steuer- und Regelelementen usw. notwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen einer in einer Herstellungs- bzw. Veredelungsmaschine beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn anzugeben, mit dem bzw. mit der sich die Laufstrecke der Faserstoffbahn verkürzen lässt und dennoch eine ausreichend gute Trocknung der frischen Strichschicht erreicht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren entsprechend der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Faserstoffbahn nach der Beschichtung nach unten in eine tiefer liegende Ebene der Maschine geleitet wird, dabei zunächst der Infrarottrocknung und anschließend in dieser tiefer liegenden Ebene, beispielsweise kann das auch der Keller der Maschine sein, der Lufttrocknung ausgesetzt, danach umgelenkt und wieder nach oben zu einer nachgeordneten Trockenzylindereinheit geleitet wird.
Damit erreicht man eine hohe Leistungsdichte bei minimalem Platzbedarf.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt angewendet, wenn die Faserstoffbahn vor ihrer Beschichtung einen Trockengehalt zwischen 90 und 96% aufweist. Dieser Eingangstrockengehalt vor dem Strich ist abhängig vom Produkt und den Anforderungen.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Auftragswerk und die Infrarottrockner im Wesentlichen oberhalb der zu beschichtenden Faserstoffbahn und oberhalb des Maschinenbodens angeordnet sind, wohingegen sich die Lufttrockner in einer tiefer liegenden Ebene der Maschine befinden.
Man erreicht dadurch eine Kompaktheit der Vorrichtung und eine hohe Platzersparnis an der Maschine. Dadurch hat man die Möglichkeit die Vorrichtung auch nachträglich in bestehende Maschinen einzubauen oder die Maschinen dementsprechend umzurüsten. Denkbar wäre natürlich auch eine Anordnung der Lufttrockner in anderen Positionen, aber dann ist die angesprochene Platzersparnis und Verkürzung des Laufwegs der Faserstoffbahn nicht mehr so hoch.
Hinsichtlich der Kompaktheit und der besagten Platzersparnis ist es sehr vorteilhaft, wenn zwei Lufttrockner in der tiefer liegenden Ebene vorgesehen sind. Diese zwei Lufttrockner können auf einfache Weise eine horizontale Einheit miteinander bilden, indem sie mit ihrer der Luft-Ausströmrichtung abgewandten Seite aneinandergrenzen, d. h. sozusagen ”Rücken an Rücken” angeordnet sind. Sie sind damit in der Lage, die Faserstoffbahn U-förmig in eine von oben nach unten und danach in eine von unten nach oben weisende Richtung umzulenken. Die damit erreichte Bahnführung ist denkbar einfach.
Zweckmäßig ist es, wenn zur Beschichtung ein an sich bekanntes Vorhang-Auftragswerk vorgesehen ist. Mit diesem Vorhang-Auftragswerk, welches als ein- oder mehrschichtiges Auftragswerk ausgebildet sein kann, wird das gewünschte Auftragsmedium im Wesentlichen mit Hilfe der Schwerkraft von oben her auf das Substrat bzw. die zu beschichtende Faserstoffbahn aufgebracht.
Dieses Vorhang-Auftragswerk ist sehr vorteilhaft in horizontaler und gewünschtenfalls in vertikaler Richtung verschiebbar ausgestaltet. Man kann es daher leicht in eine Service- und auch an eine Betriebsposition bringen. In der Betriebsposition, d. h. während der Beschichtung der Faserstoffbahn, kann sich das Vorhang-Auftragswerk oberhalb eines freien, ungestützten Bereichs der über Leitwalzen laufenden Faserstoffbahn befinden. Möglich ist auch eine Anordnung oberhalb einer einzelnen, die Faserstoffbahn stützenden Walze.
Das Vorhang-Auftragswerk kann sowohl als Schlitzdüse, d. h. so genannte slot die, als auch als Gleitschichtdüse, d. h. eine so genannte ”Slide die”, ausgebildet sein.
Mit diesen genannten Vorhang-Auftragswerken sind wie vorstehend schon ausgeführt, eine einzige oder auch mehrere gleiche oder unterschiedliche Auftragsmedienschichten (z. B. Basis- und Deckschicht und/oder noch eine Zwischenschicht) abgebbar, je nachdem welche Anforderungen die beschichtete Faserstoffbahn erfüllen soll.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles naher erläutert.
Es zeigt in schematischer Darstellung:
die Figur: eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung in der Seitenansicht
In der einzigen Figur ist eine Vorrichtung 1 zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 2 in einer Maschine 3 zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn 2 gezeigt. Die Faserstoffbahn 2 bewegt sich durch die Vorrichtung 1 bzw. die Maschine 3 in Laufrichtung L.
Die Vorrichtung 1 weist ein oberhalb der laufenden Faserstoffbahn 2 angeordnetes und sich über die Maschinenbreite, also in Querrichtung Q sich erstreckendes Auftragswerk 4 auf. Das besagte Auftragswerk 4 ist im Beispiel ein so genanntes Vorhang-Auftragswerk, welches ein oder mehrere Auftragsmedien im so genannten 1:1-Auftrag, also ohne Überschuss, an die Faserstoffbahn 2 abgibt, weshalb keinerlei Rakelelemente notwendig sind.
Wie zu sehen, ist im angegebenen Beispiel das Vorhang-Auftragswerk als eine Schlitzdüse (slot die) ausgebildet, könnte aber auch als Gleitschichtdüse (slide die) ausgebildet sein. Aus einem oder mehreren Düsenschlitzen wird gleichzeitig mindestens ein Auftragsmedium in Form eines ein- oder mehrschichtigen Vorhangs 5, im Wesentlichen der Schwerkraft folgend, auf die Faserstoffbahn 2 abgegeben. Dort legt sich der Vorhang 5 als Auftragsschicht bzw. Strich 6 ab, wodurch die Faserstoffbahn veredelt wird und dadurch auch besser bedruckbar ist.
In der Figur ist erkennbar, dass das Vorhang-Auftragswerk 4 in horizontaler, aber auch vertikaler Richtung – siehe Richtungspfeile V – verschiebbar ausgestaltet ist. Wie gezeigt, befindet sich das Vorhang-Auftragswerk 4 während der Beschichtung der Faserstoffbahn 2 oberhalb eines freien, ungestützten Bereichs 7 der über Leitwalzen 8 laufenden Faserstoffbahn. Das Auftragswerk ist im Übrigen an Trägerteilen (Teilen der Stuhlung) 9 der Maschine aufgehängt.
In der Figur ist gezeigt, dass die Faserstoffbahn 2 nach der Vorhangbeschichtung nach unten in Richtung einer tiefer gelegenen Ebene 10, was in gezeigtem Beispiel der Keller der Machine 3 ist, geleitet wird. Dabei wird die frisch beschichtete Bahn zunächst einer kontaktlosen Trocknung mittels Infrarottrocknern 11, die im Wesentlichen oberhalb des Maschinenbodens 12 und anschließend in der tiefer gelegenen Ebene 10 der Maschine 3 einer Lufttrocknung mittels einer aus zwei Lufttrocknern 13.1 und 13.2 bestehenden Trocknungseinheit 13 ausgesetzt, danach umgelenkt und wieder nach oben, also oberhalb des Bodens 12 der Maschine 3 zu einer aus Trockenzylindern 14 bestehenden Nachtrockenpartie 15 geleitet wird. Eine solche Trocknungseinheit 13 wird vom Unternehmen der Anmelderin als sogenannter ”HCB-Turn” gehandelt
In der Figur ist deutlich zu sehen, dass das besagte Auftragswerk 4 und die Infrarottrockner 11 sich im Wesentlichen oberhalb des Bodens 12 der Maschine 3 befinden. Die Trocknungseinheit 13 ist dagegen sehr platzsparend in der tiefer gelegenen Ebene 10 bzw. hier dem Keller der Maschine 3 angeordnet.
Die zwei, die Trocknungseinheit 13 bildenden Lufttrockner 13.1 und 13.2 sind so eingebaut, dass sie sich sozusagen Rücken an Rücken aneinanderlehnen, d. h. mit ihrer der Luft-Ausströmrichtung AR abgewandten Seite 13.1.1 und 13.2.1. aneinander angrenzen. Damit ist es auf engstem Raum sehr einfach möglich, die Faserstoffbahn 2 U-förmig in eine von oben nach unten weisende Bahnlaufrichtung L1 und danach in eine von unten nach oben weisende Bahnlaufrichtung 12 umzulenken.
Die weiteren vorhandenen Leitwalzen sind mit dem Bezugszeichen 16 versehen.
Wie schon erwähnt, lässt sich die Vorrichtung 1 leicht in bestehende Maschinen 3 einbauen. Auch sind Maschinen 3 damit nach- oder umrüstbar. Aus der Figur wird ebenfalls deutlich, dass das betreffende Bedienpersonal BP sowohl am Auftragswerk, als auch bei der Strichtrocknung beste Sichtmöglichkeiten hat, trotz der Platzeinsparung und des verkürzten Bahnlaufweges.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Faserstoffbahn
3: Maschine
4: Auftragswerk
5: Vorhang
6: Auftragsschicht bzw. Strich
7: ungestützter Bereich
8: Leitwalze
9: Trägerteil bzw. Stuhlung
10: Ebene
11: Infrarottrockner
12: Maschinenboden
13: Trocknungseinheit
13.1, 13.2: Lufttrockner
13.1.2, 13.1.2: Rücken bzw. abgewandte Seite
14: Trockenzylinder
15: Nachtrockenpartie
16: Leitwalze
AR: Ausströmrichtung
BP: Bedienpersonal
L: Laufrichtung
L1: Bahnführung von oben nach unten
L2: Bahnführung von unten nach oben
V: Verstellpfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10228134 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (2) in einer Maschine (3) zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (2), wobei die bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt getrocknete Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung wenigstens einer Bahnseite kontaktlos vorgetrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung nach unten in eine tiefer liegende Ebene (10) der Maschine (3) geleitet wird, dabei zunächst der Infrarottrocknung mittels Infrarottrocknern (11) und anschließend in dieser tiefer liegenden Ebene (10) der Maschine (3) der Lufttrocknung mittels Lufttrocknern (13.1, 13.2) ausgesetzt, dabei umgelenkt und wieder nach oben zu einer Nachtrockenpartie (16) mittels einer Trockenzylinderanordnung (15) geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (2) vor ihrer Beschichtung einen Trockengehalt zwischen 90 und 96% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Faserstoffbahn (2) eine altpapierhaltige Wellpappebahn behandelt wird.
Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Beschichtung der Faserstoffbahn (2) vorgesehene Auftragswerk (4) und die Infrarottrockner (11) im Wesentlichen oberhalb der zu beschichtenden Faserstoffbahn (2) bzw. oberhalb des Maschinenbodens (12) der Maschine (3) angeordnet sind, wohingegen sich die Trocknungseinheit (13) bzw. deren Lufttrockner (13.1, 13.2) in einer tiefer liegenden Ebene (10) der Maschine (3) befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lufttrockner (13.1, 13.2) vorgesehen sind, die die Trockeneinheit (13) miteinander bilden, indem sie mit ihrer der Luft-Ausströmrichtung (AR) abgewandten Seite (13.1.1, 13.1.2) aneinandergrenzen und damit die Faserstoffbahn (2) U-förmig in eine von oben nach unten weisende Bahnlaufrichtung (L1) und eine von unten nach oben weisende Bahnlaufrichtung (L2) umlenken.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung ein an sich bekanntes Vorhang-Auftragswerk (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhang-Auftragswerk (4) verschiebbar ausgestaltet ist und sich während der Beschichtung der Faserstoffbahn oberhalb eines freien, ungestützten Bereichs (7) der über Leitwalzen (8) laufenden Faserstoffbahn (2) oder oberhalb einer einzelnen, die Faserstoffbahn stützenden Walze befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhang-Auftragswerk (4) zur Aufbringung einer Einfachschicht oder einer Mehrfachschicht ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhang-Auftragswerk (4) als Schlitzdüse (slot die) oder als Gleitschichtdüse (slide die) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie nachtäglich in bestehende Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschinen (3) einbaubar ist bzw. die besagten Maschinen (3) damit umrüstbar sind.