DE102010003340A1

DE102010003340A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102010003340A1
Application number: DE201010003340
Authority: DE
Inventors: Herbert Aust; Ulrich Schumacher; Andreas Schilz
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

Abstract

Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums (9) auf eine bewegte Faserstoffbahn (2), insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einer ersten und einer zweiten Auftragswalze (3a, b), die sich über die Bahnbreite erstrecken und einen Walzenspalt (12) bilden, durch den die Faserstoffbahn (2) durchführbar ist, einer Zuführeinrichtung für das Medium in den Walzeneinlaufbereich (4), wobei sich im Betrieb ein Flüssigkeitssumpf (5) im Walzeneinlaufbereich bildet, durch den die Faserstoffbahn (2) läuft und mittels der der Pegelstand (6) des Sumpfes einstellbar ist. Wobei eine Tauchbadvorrichtung (7) in Bahnlaufrichtung vor dem Flüssigkeitssumpf (5) und dem Walzenspalt (12) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Tissuebahn.
Vorrichtungen dieser Art dienen zu dem Zweck, beim Herstellen oder Verarbeiten einer Faserstoffbahn diese mit einer Flüssigkeit (z. B. Leimsuspension) zu imprägnieren. Man will hierdurch bestimmte Eigenschaften der Faserstoffbahn verändern oder verbessern. So werden Banknotenpapiere in der Regel mit PVA geleimt. Um die geforderten Festigkeitswerte erreichen zu können, ist die Einwirkzeit entscheidend.
Im Stand der Technik sind bei Banknotenpapieren unterhalb der Quetschpresse Tauchbäder angeordnet (Tauchbadbetrieb). Solche Anordnungen können aber nicht, ohne zeitaufwendige Umbauten und Änderungen der Bahnlaufführung, als Leimpresse mit Sumpfbetrieb betrieben werden (Sumpfbadbetrieb).
Aus der Druckschrift DE 296 10 446 U1 ist eine Vorrichtung zum Sumpfbadbetrieb bekannt, bei der ein Flüssigkeitssumpf zwischen zwei Stützwalzen mittels einer Dosiereinrichtung gebildet wird. Die Dosiereinrichtung ist derart regelbar, dass der Flüssigkeitsspiegel des Flüssigkeitssumpfs konstant bleibt. Das Auftragen des Mediums auf die Faserstoffbahn erfolgt dadurch, dass die Faserstoffbahn durch diesen Flüssigkeitssumpf und den Nip zwischen den Stützwalzen geführt wird. Da der Flüssigkeitsspiegel durch den Walzendurchmesser begrenzt ist, kann die Einwirkzeit des Mediums auf die Faserstoffbahn nur dadurch erhöht werden, dass die Bahngeschwindigkeit reduziert wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Tissuebahn, bereitzustellen, die bzw. das einen schnellen Wechsel zwischen Sumpfbadbetrieb und Tauchbadbetrieb zulässt und mit höherer Arbeitsgeschwindigkeit bzw. längerer Einwirkzeit als bisher betrieben werden kann.
Die Aufgabe wird mittels der Vorrichtung entsprechend der Merkmale des Anspruchs 1 und mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Tissuebahn, mit einer ersten und einer zweiten Auftragswalze, die sich über die Bahnbreite erstrecken und die einen Walzenspalt bilden, durch den die Faserstoffbahn durchführbar ist vorgeschlagen, wobei das Medium mit einer Zuführeinrichtung in den Walzeneinlaufbereich eingebracht wird, wodurch sich im Betrieb ein Flüssigkeitssumpf im Walzeneinlaufbereich bildet durch den die Faserstoffbahn läuft und der Pegelstand des Sumpfes über die Zuführeinrichtung einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist zudem eine Tauchbadvorrichtung vorgesehen, die in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn gesehen vor dem Flüssigkeitssumpf und dem Walzenspalt angeordnet ist.
Die Tauchbadvorrichtung ist mit dem Medium gefüllt, so dass sich die Einwirklänge bzw. Einwirkzeit des Mediums auf die Faserstoffbahn verlängert bzw. die Bahngeschwindigkeit erhöht werden kann.
Vorzugweise ist die Tauchbadvorrichtung derart ausgebildet, dass sie auch als eine Zuführvorrichtung für den Flüssigkeitssumpf dient, so dass eine separate Zuführung von Medium in den Flüssigkeitssumpf entfallen kann.
Die Tauchbadvorrichtung kann zudem zweiteilig ausgeführt sein, so dass sie sich zum Einfädeln der Faserstoffbahn öffnen lässt, vorzugsweise längs zum Faserstoffbahnverlauf.
Zum Zuführen des Mediums in den Flüssigkeitssumpf weißt die Tauchbadvorrichtung eine Düsenspalt auf, durch den auch die Faserstoffbahn durchführbar ist. Zur Regelung der Zuführung des Mediums ist der Düsenspalt einstellbar, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 mm.
Dabei kann der Düsenspalt in den Flüssigkeitssumpf eintauchen aber auch von diesem beabstandet sein. Wobei die Vorrichtung so angeordnet ist, dass die Faserstoffbahn im Wesentlichen vertikal von oben durch die Tauchbadvorrichtung und den Walzenspalt läuft. Alternativ kann die Bahn in einem Winkel von bis zu 120° zur Vertikalen verlaufen.
Vorzugsweise ist hat die Tauchbadvorrichung eine Länge in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn von 0,5 bis 2 m.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn weist folgende Schritte auf:
Durchführen einer Faserstoffbahn durch den Walzenspalt oder Nip zwischen einer ersten und einer zweiten Auftragswalze, die sich über die Bahnbreite erstrecken. Zuführen des Mediums in den Walzeneinlaufbereich mittels einer Zuführvorrichtung, wobei im Betrieb ein Flüssigkeitssumpf im Walzeneinlaufbereich gebildet wird durch den die Faserstoffbahn läuft, wobei der Pegelstand des Sumpfes mittels der Zuführeinrichtung eingestellt oder geregelt wird, wobei die Faserstoffbahn eine Tauchbadvorrichtung in Bahnlaufrichtung vor dem Flüssigkeitssumpf und dem Walzenspalt durchläuft.
Der Pregelstand im Flüssigkeitssumpf wird Vorzugsweise mit der Tauchbadvorrichtung geregelt, wobei die Tauchbadvorrichtung eine Düsenöffnung umfasst, mittels der, durch Veränderung der Düsenöffnung, der Pegelstand eingestellt bzw. geregelt wird.
Die Länge der Tauchbadvorrichtung und/oder die Bahngeschwindigkeit wird derart gewählt, dass die Einwirkzeit des flüssigen Mediums auf die Faserstoffbahn insgesamt zwischen 0,01 s bis 1 s beträgt.
Das Medium umfasst zumindest PVA.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:
1 einen Querschnitt durch einen bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums
2 schematische Darstellung der Tauchbadvorrichtung im geöffneten Zustand
3 schematische Darstellung des Düsenspalts
4 schematische Darstellung der alternative Betriebsweise Sumpfbadbetrieb
In der 1 ist der Querschnitt durch einen bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums 9 gezeigt. Die gezeigte Faserstoffbahn 2 kann z. B. Banknotenpapier 2 sein, wobei dieses in der Regel mit PVA als flüssigem Medium geleimt wird.
Eine Umlenkrolle 1 und eine Auftragswalzen 3a, 3b sind dazu so positioniert, dass die Banknotenpapierbahn 2 senkrecht in den Walzennip einlaufen kann und zwischen der Umlenkrolle 1 und dem Walzennip ist eine Tauchbadvorrichtung 7 angeordnet.
Im Betrieb wird die Tauchbadvorrichtung 7 mit dem Medium 9 gefüllt und wobei der Pegel mittels einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung entsprechend dem Verbrauch konstant gehalten wird.
Nach dem Durchlaufen des Tauchbades tritt die Faserstoffbahn 2 durch den Düsenspalt 8 am unteren Ende der Tauchbadvorrichtung 7 aus und in den Flüssigkeitssumpf 5 im Walzeneinlaufbereich 4 ein. Der Walzennip durch den die Banknotenpapierbahn 2 anschließend läuft bildet einen Preßspalt oder Dosierspalt.
Die Tauchbadvorrichtung 7 ist so angeordnet, dass der Düsenspalt 8 in den Flüssigkeitssumpf 5 hineinragt. Zur Regelung des Pegels 6 im Flüssigkeitssumpf 5 ist der Düsenspalt 8 verstellbar oder einstellbar ausgelegt, so dass das mit der Banknotenpapierbahn 2 austretende Medium 9 beschränkt werden kann. Zur Leerung der Tauchbadvorrichtung 7 und zur Vermeidung eines zu hohen Pegels des Flüssigkeitssumpfes 5 ist zumindest auf einer Seite des Walzeneinlaufbereiches ein Überlauftrichter vorgesehen.
In 2 ist schematisch die Tauchbadvorrichtung 7 im geöffneten Zustand dargestellt. Durch diese Ausführung ist es möglich die Tauchbadvorrichtung 7 zum Einfädeln der Bahn zu öffnen oder alternativ zu betreiben wie in 4 dargestellt.
In 3 ist schematische der Düsenspalt im Detail dargestellt. Die Einstellung erfolgt hier durch das Verschieben der Düsenaustrittsbleche. Zur Regelung des Düsenspaltes kann dieser aber auch mittels einer Vorrichtung verstellt werden.
4 stellt die alternative Betriebsweise Sumpfbadbetrieb dar, bei der nur der Sumpf im Walzeneinlaufbereich zum Auftragen verwendet wird. Dabei kann wie Dargestellt eine separate Zuführvorrichtung zum Zuführen des Mediums verwendet werden wobei die Tauchbadvorrichtung in der Einfädelstellung bleibt. Es ist aber auch möglich die Tauchbadvorrichtung nur als Zuführvorrichtung zu verwenden, also ohne die Tauchbadfunktion.
So kann die Vorrichtung vorteilhaft ohne eine Umbau und Änderung der Bahnführung als Leimpresse mit Sumpfbetrieb oder als Filmpresse mit Tauchbad betrieben werden.
Bezugszeichenliste

1: Umlenkrolle
2: Faserstoffbahn, Banknotenpapierbahn
3a, 3b: Auftragswalze
4: Walzeneinlaufbereich
5: Flüssigkeitssumpf
6: Pegelstand
7: Tauchbadvorrichtung
8: Düsenspalt
9: Flüssiges Medium
10: Leimzuführung
11: Düsenaustrittsblech
12: Walzenspalt
L: Bahnlaufrichtung
l: Länge
100: Vorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 29610446 U1 [0004]

Claims

Vorrichtung (100) zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums (9) auf eine bewegte Faserstoffbahn (2), insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Tissuebahn, mit – einer ersten und einer zweiten Auftragswalze (3a, 3b), die sich über die Bahnbreite erstrecken und die einen Walzenspalt (12) bilden, durch den die Faserstoffbahn (2) durchführbar ist, und – einer Zuführeinrichtung für das Medium (9) in den Walzeneinlaufbereich (4), wobei sich im Betrieb ein Flüssigkeitssumpf (5) im Walzeneinlaufbereich (4) bildet, durch den die Faserstoffbahn (2) läuft und mittels der der Pegel stand (6) des Sumpfes einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tauchbadvorrichtung (7) in Bahnlaufrichtung (L) der Faserstoffbahn (2) vor dem Flüssigkeitssumpf (5) und dem Walzenspalt (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchbadvorrichtung (7) als eine Zuführvorrichtung für den Flüssigkeitssumpf (5) ausgebildet ist
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchbadvorrichtung (7) zweiteilig ausgeführt ist und sich zum Einfädeln der Faserstoffbahn (2), öffnen lässt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchbadvorrichtung (7) einen Düsenspalt (8) aufweißt, durch den die Faserstoffbahn (2) durchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenspalt (8) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenspalt (8) im Bereich von vorzugsweise 0,5 bis 5 mm einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (2) im Wesentlichen vertikal durch die Tauchbadvorrichtung (7) und den Walzenspalt (12) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchbadvorrichung (7) eine Länge (l) in Durchlaufrichtung (L) der Faserstoffbahn (2) von 0,5 bis 2 m aufweist.
Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder paströsen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn (2), insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Tissuebahn, mit – einer ersten und einer zweiten Auftragswalze (3a, 3b), die sich über die Bahnbreite erstrecken und einen Walzenspalt (12) bilden, durch den die Faserstoffbahn (2) durchgeführt wird und – einer Zuführeinrichtung zum Zuführen des Mediums (9) in den Walzeneinlaufbereich (4), wobei im Betrieb ein Flüssigkeitssumpf (5) im Walzeneinlaufbereich (4) gebildet wird, durch den die Faserstoffbahn (2) lauft, wobei der Pegelstand (6) des Sumpfes mittels der Zuführeinrichtung eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (2) eine Tauchbadvorrichtung (7) in Bahnlaufrichtung (L) gesehen vor dem Flüssigkeitssumpf (5) und dem Walzenspalt (12) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Tauchbadvorrichtung (7) der Pegelstand (6) im Flüssigkeitssumpf (5) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchbadvorrichtung (7) eine Düsenspaltöffnung (8) umfasst, mittels der insbesondere durch Veränderung der Düsenspaltöffnung (8) der Pegelstand (6) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkzeit des flüssigen Mediums (9) einen Wert im Bereich von 0,1 bis 5 s beträgt.
Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (9) zumindest PVA umfasst.