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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Mehrfachbeschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend eine erste Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer ersten Auftragsschicht bzw. eines Vorstrichs auf eine erste Bahnseite und aufweisend eine in Laufrichtung der Faserstoffbahn der ersten Beschichtungseinrichtung nachgeordnete zweite Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen einer zweiten Auftragsschicht bzw. eines Deckstrichs auf die dieselbe erste Bahnseite und aufweisend ein Stützelement für die laufende Faserstoffbahn, welches das Stützelement teilweise umschlingt.
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Gattungsgemäße Vorrichtungen sind aus der
DE-A2 10343120 sowie aus der
WO-A2 09/040471 bekannt. Bei diesen beiden Vorrichtungen sind jeweils die Beschichtungseinrichtungen innerhalb des Laufweges der Faserstoffbahn relativ weit voneinander beabstandet, weshalb der Platzbedarf für die Bahnführung groß und daher auch teuer ist. Außerdem ist die Penetrationszeit zwischen dem ersten Auftrag und dem zweiten Auftrag hoch, so dass es unter Umständen zu starker Durchfeuchtung der Faserstoffbahn und im ungünstigsten Fall zu Abrissen führen kann.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend vom genannten Stand der Technik, eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung für eine Mehrfachbeschichtung anzugeben, die kompakter aufgebaut und preiswerter herstellbar und betreibbar ist.
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Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist als erste Beschichtungseinrichtung eine direkt oder indirekt auftragende Einrichtung und als zweite Beschichtungseinrichtung eine kontaktlos arbeitende, direkt auftragende Einrichtung vorgesehen, wobei beide Beschichtungseinrichtungen demselben Stützelement für die Faserstoffbahn zugeordnet sind und eine Trocknungseinrichtung erst nach der zweiten Beschichtungseinrichtung angeordnet ist. Als Stützelement ist bevorzugt an eine Stützwalze gedacht. Möglich ist aber auch ein um mehrere Führungsrollen laufendes endloses Stützband.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht in ihrer Kompaktheit. Die Anzahl an Lagerungsmitteln für die Beschichtungseinrichtungen kann daher verringert sein gegenüber den Einzelanordnungen entlang des Laufweges der Faserstoffbahn gemäß dem Stand der Technik. Aufgrund der Kompaktheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Penetrationszeit zwischen der ersten und der nachfolgenden Beschichtung kurz, so dass die Abrissgefahr stark gemindert ist. Außerdem ist der Bahnlaufweg innerhalb der Herstellungs- oder Veredelungsmaschine kurz. Dadurch, dass auf Zwischentrocknungen nach den einzelnen Aufträgen verzichtet wird, kann die Vorrichtung und die Verfahrensführung -auch aufgrund von Energieeinsparungenpreisgünstiger gestaltet werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Beschichtungseinrichtung eine Einrichtung zum direkten Auftragen auf die Faserstoffbahn, beispielsweise eine an sich bekannte Rakelstreicheinrichtung ist. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass das hier überschüssig aufgetragene Auftragsmedium mit einem Rakelelement, beispielsweise Klinge oder drehbarer Rakelstab nicht nur auf das gewünschte Strichgewicht gebracht wird, sondern auch noch glattgestrichen wird. Damit hat man eine ideale Grundlage für den Folgestrich. Diese Beschichtungseinrichtung ist bezüglich der zugehörigen Walze bzw. Stützwalze an einer Stelle angeordnet, die auf einem, auf dem Walzenquerschnitt projizierten gedachten Uhrenzifferblatt ungefähr der 4.30 Uhr Position entsprechen würde. Man wird diese Beschichtungseinrichtung wählen, wenn ein pigmenthaltiges Auftragsmedium, beispielsweise Streichfarbe als Vorstrich aufgebracht werden soll. Das Strichgewicht für den Vorstrich sollte ca. 7 bis 12 g/m2 betragen und kann in Ausnahmefällen aber auch bis 15 g/m2 betragen.
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In einer alternativen Variante kann vorgesehen sein, dass für die erste Beschichtungseinrichtung eine Einrichtung zum indirekten Auftragen auf die Faserstoffbahn, nach Art einer an sich bekannten Filmpresse gewählt ist. Hierbei ist dem Stützelement eine Auftragswalze derart zugeordnet, dass diese mit dem Stützelement einen Pressnip bildet zum Durchlaufen der Faserstoffbahn und Empfangen des von einem der Auftragswalze zugeordneten Auftragsaggregat abgegebenen Auftragsmediums. In besagtem Pressnip bzw. Pressspalt verankert sich das Auftragsmedium in der Faserstoffbahn. Diese indirekt wirkende Beschichtungseinrichtung ist in etwa einer 3.00 Uhr Position dem Stützelement zugeordnet. Als Auftragsmedium kann hier Stärke und/oder pigmenthaltige Streichfarbe zum Einsatz kommen. Das Strichgewicht pro Seite kann bei Stärke und Pigmentstrich ca. 1 bis 3 g/m2, bei Stärke ca. 5 bis 7 g/m2 und bei pigmenthaltiger Streichfarbe bis zu 12 g/m2 betragen.
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Sehr vorteilhaft ist es, wenn als zweite Beschichtungseinrichtung ein Vorhangauftragswerk – in der Fachsprache als Curtain Coater bezeichnet – gewählt wird. Dieses Vorhangauftragswerk lässt sich so ausbilden, dass es einen einlagigen oder mehrlagigen Vorhang abgeben kann. Das Auftragswerk bringt das Auftragsmedium, insbesondere wieder Streichfarbe mit einem höheren Strichgewicht als beim Vorstrich und im Wesentlichen ohne Überschuss und der Schwerkraft folgend von oben her auf die Faserstoffbahn auf. Es braucht hierbei kein Abrakeln zu erfolgen. Mit dieser Technik erzielt man eine hervorragende Abdeckung, weil das mittels Vorhang aufgebrachte Medium sich in gleichmäßiger Dicke als Konturstrich auf dem ”glatten” Vorstrich ablegt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher auch sehr für die Beschichtung von Karton und Verpackungspapier, welches vorrangig aus Altpapier hergestellt wird.
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Zweckmäßig ist es, wenn das Vorhangauftragswerk linear verfahrbar ist, weil es sich damit in einfacher Weise von einer Bereitschaftsposition bzw. Start/-Stopp-Position in eine gewünschte Position gegenüber dem Stützelement beim Vorhangbeschichten bringen lässt. Beim Beschichten ist dieses Vorhangauftragswerk in etwa einer 11.00 Uhr-Position oder einer 12.00 Uhr-Position dem Stützelement zuordenbar. Die 11.00 Uhr-Position wird zu wählen sein, wenn eine so genannte ”overboard-Fahrweise” vorgesehen ist. Das heißt in diesem Fall ist die Vorhangs- und Auftragsbreite größer als die Breite der Faserstoffbahn. Bei dieser Konstellation ist nämlich genügend Platz vorhanden für die Anordnung von Auffangbehältern zum Auffangen der überbreiten Vorhangteile. Die 12.00 Uhr-Position wird zu wählen sein bei gewünschter ”inboard-Fahrweise”. Das heißt hier ist die Vorhang- und Auftragsbreite geringer als die Breite der Faserstoffbahn.
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Als Vorhangauftragswerk kommen verschiedene Bauarten in Betracht. So kann eine Schlitzdüse, die in der Fachsprache mit ”Slot Die” bezeichnet wird oder eine Gleitschicht- bzw. Kaskadendüse, die in der Fachsprache mit ”Slide Die” bezeichnet wird, gleichermaßen gut Verwendung finden.
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Beide Beschichtungseinrichtungen, d. h. eine für den Vorstrich und eine für den nachfolgenden Strich (der oftmals den Deckstrich bzw. Funktionsstrich bildet) sind aufgrund der schon beschriebenen Kompaktheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung relativ nahe zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen beiden beträgt gleich/kleiner 2 m. Damit wird die ebenfalls schon beschriebene Penetrationszeit kurz gehalten, so dass die Gefahr einer Durchweichung und einer Abrissgefahr der Faserstoffbahn verhindert, zumindest aber gemindert wird.
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Falls zusätzlich noch eine Beschichtung der anderen Bahnseite gewünscht ist, ist eine dritte Beschichtungseinrichtung vorzusehen. Sehr vorteilhaft ist es, wenn diese ebenfalls wie die beiden erstgenannten Auftrags- bzw. Beschichtungseinrichtungen demselben Stützelement zugeordnet ist. Für die dritte Beschichtungseinrichtung ist eine Einrichtung zum indirekten Auftragen eines Auftragsmediums auf die Faserstoffbahn, beispielsweise ein Düsenauftragsaggregat gewählt und in etwa einer 6.00 Uhr-Position dem Stützelement zugeordnet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so noch kompakter, ohne dass lange Bahnlaufwege zur Erreichung der mehreren Aufträge notwendig sind.
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Möglich ist mit der dritten Beschichtungseinrichtung auch nur das Auftragen einer Flüssigkeit zwecks einer Curlkorrektur der Faserstoffbahn.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 und 2: verschiedene Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen, im Querschnitt schematisch dargestellten Vorrichtung In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In der 1 ist eine Vorrichtung 1a zur Mehrfachbeschichtung einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 2 gezeigt. Diese Vorrichtung 1a weist eine erste Beschichtungseinrichtung 3 zum Aufbringen einer ersten Auftragsschicht 4 bzw. eines Vorstrichs auf eine erste Bahnseite 2.1 auf. Die Vorrichtung weist außerdem eine der ersten Beschichtungseinrichtung 3 nachgeordnete zweite Beschichtungseinrichtung 5 zum Aufbringen einer zweiten Auftragsschicht 6 bzw. eines Deckstrichs auf zur Beschichtung derselben Bahnseite 2.1 auf. Wie in 1 zu erkennen, ist ein Stützelement 7, in Form einer sich gegen den Uhrzeigersinn – wie der Pfeil angibt – drehenden Walze mit einem Antrieb 8 vorhanden. Die in Laufrichtung L ansonsten über Leitwalzen 9 laufende Faserstoffbahn 2 umschlingt bei der in 1 gezeigten Ausführungsform das Stützelement bzw. Stützwalze zu ca. 3/4 seiner bzw. ihrer Umfangslänge (das entspricht ungefähr einem Umschlingungswinkel von 270°), ausgehend von einem Zulaufpunkt 10 der Faserstoffbahn 2 zu dem Stützelement 7 bis zu einem Ablaufpunkt 11 der Faserstoffbahn 2 vom Stützelement 7. Als erste Beschichtungseinrichtung 3 und als zweite Beschichtungseinrichtung 5 sind jeweils direkt beschichtende Einrichtungen 3.1 und 5.1 vorgesehen. Für die erste Einrichtung 3 ist eine Rakelstreicheinrichtung 3.1.1 und für die zweite Beschichtungseinrichtung 5 eine kontaktlos arbeitende Einrichtung 5.1 vorgesehen. Beide Beschichtungseinrichtungen 3 bzw. 3.1/3.1.1 und 5 bzw. 5.1 sind demselben Stützelement 7, jedoch an unterschiedlichen Positionen zugeordnet, wobei die erste Beschichtungseinrichtung 3.1.1 in etwa einer 4.30 Uhr-Position der Stützwalze zugeordnet ist. Die zweite Beschichtungseinrichtung 5 bzw. 5.1 ist ein Vorhangauftragswerk 5.1.1, welches zur Abgabe eines einlagigen oder mehrlagigen Vorhangs 5.2 ausgebildet ist. Der hier dargestellte einlagige Vorhang 5.2 kann allein die Deckschicht bilden. Wenn aber eine besondere Funktionsschicht und/oder Zwischenschichten bzw. -Lagen aufzubringen sind, wird ein mehrlagiger Vorhang aufgebracht. Dabei bildet entweder die erste oder die letzte Lage den Deckstrich in Abhängigkeit davon, in welche Richtung die Faserstoffbahn läuft. Wie der waagerechte Verstellpfeil 12 angibt, ist das Vorhangauftragswerk 5.1.1, welches hier in Form einer Schlitzdüse ausgeführt ist, linear verfahrbar. Es ist im Beispiel in etwa einer 11.00 Uhr-Position (wie gezeigt) oder einer nicht gezeigten 12.00 Uhr-Position für die Beschichtung der Faserstoffbahn 2 bzw. ersten Bahnseite 2.1 dem Stützelement 7 zugeordnet. Stromabwärtig gesehen vom zuvor beschriebenen Ablaufpunkt 11 befindet sich die 11.00 Uhr-Position und damit der Auftreffpunkt 13 des Vorhangs 5.2 auf der Faserstoffbahn. Hier ist die Bahn nicht mehr gestützt vom Stützelement und damit die besagte so genannte overboard-Fahrweise möglich. Bei der nicht gezeigten 12.00 Uhr-Position ist nur eine inboard-Fahrweise möglich. In Laufrichtung L der zweiten Beschichtungseinrichtung 5 nachgeordnet, befindet sich eine Trocknungseinrichtung 14, von der hier nur kontaktlos wirkende Trockner 14.1, wie Luft- und Infrarot-Trockner angedeutet sind. Nachfolgende Kontakttrockner 14.2, d. h. Zylindertrockner sind dagegen nicht mehr mit dargestellt. Anschließend ist die hier an der ersten Bahnseite 2.1 doppelt beschichtete Faserstoffbahn weiteren Behandlungen, wie beispielsweise einem Glätten und gegebenenfalls weiteren Beschichtungseinrichtungen zuführbar.
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In der 2 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1b dargestellt. Es sollen hier nur die Veränderungen gegenüber der in 1 beschriebenen Ausführungsform aufgezeigt werden. Erkennbar ist, dass die erste Beschichtungseinrichtung 3 eine Einrichtung zum indirekten Auftragen 3.2 auf die Faserstoffbahn 2 ist. Bei dieser Ausführungsform ist dem Stützelement 7 horizontal dazu eine Auftragswalze 15 zugeordnet. Diese Auftragswalze 15 bildet mit dem Stützelement 7 einen Pressspalt 16, den die Faserstoffbahn 2 durchläuft und dabei ein erstes Auftragsmedium 17 von einem der Auftragswalze 15 zugeordneten Auftragsaggregat 18 empfängt, so dass sich eine erste Auftragsschicht bzw. ein Vorstrich 19 auf der Bahnseite 2.1 ausbildet. Diese erste Beschichtungseinrichtung 3 bzw. 3.2 ist in etwa einer 3.00 Uhr-Position dem Stützelement 7 zugeordnet.
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Zur Ausbildung einer zweiten Auftragsschicht bzw. einer Deckschicht 20 ist wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 1 eine kontaktlos arbeitende Einrichtung 5.1 in Form eines Schlitzdüsen-Vorhangauftragswerkes 5.1.1 vorgesehen und in derselben Position angeordnet. Deshalb soll hier nicht weiter darauf eingegangen werden. Auch hier sind beide Beschichtungseinrichtungen 3 und 5 bzw. 3.2 und 5.1 bzw. 5.1.1 in einem Abstand von gleich/kleiner 2 m zueinander angeordnet Dem Stützelement 7 ist hier noch eine dritte Beschichtungseinrichtung 21 zugeordnet, die ein Auftragsmedium 22 an die zweite Bahnseite 2.2 der Faserstoffbahn 2 abgibt. Diese dritte Beschichtungseinrichtung 21 ist eine Einrichtung zum indirekten Auftragen 21.1 auf die Faserstoffbahn 2 in Form einer Düsenauftragseinrichtung, die in etwa der 6.00 Uhr-Position dem Stützelement 7 zugeordnet ist. Das Auftragsmedium 22 wird hierbei auf die Stützwalze 7, die als Auftragswalze bzw. Übertragungselement dient, aufgebracht und ebenfalls im Pressspalt 16 an die andere Bahnseite 2.2 übertragen. Zu erwähnen ist, dass Stützwalze 7 und die Auftragswalze 15 gegenläufig zueinander drehen, wie die Pfeile angeben.
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In Laufrichtung L der zweiten Beschichtungseinrichtung 5 bzw. 5.1/5.1.1 nachgeordnet, befindet sich wieder eine Trocknungseinrichtung 14, von der hier nur eine kontaktlos wirkende Bahnumlenkeinrichtung 14.3, die als Airturn bezeichnet wird, gezeigt ist. Nachfolgende kontaktlose Trockner oder Kontakttrockner 14.2 sind auch hier nicht mehr mit dargestellt. Anschließend ist die hier an der ersten Bahnseite 2.1 doppelt beschichtete und an der zweiten Bahnseite 2.2 einfach beschichte oder hier nur befeuchtete Faserstoffbahn weiteren Behandlungen, wie beispielsweise einem Glätten und Aufrollen zuführbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1a, 1b
- Vorrichtung
- 2
- Faserstoffbahn
- 2.1
- erste Bahnseite
- 2.2
- zweite Bahnseite
- 3
- erste Beschichtungseinrichtung
- 3.1
- direkt auftragende Beschichtungseinrichtung
- 3.1.1
- Rakelstreicheinrichtung
- 3.2
- indirekt auftragende Beschichtungseinrichtung
- 4
- erste Auftragsschicht bzw. Vorstrich
- 5
- zweite Beschichtungseinrichtung
- 5.1
- direkt auftragende Beschichtungseinrichtung
- 5.1.1
- Vorhangauftragswerk
- 5.2
- Vorhang
- 6
- zweite Auftragsschicht bzw. Vorstrich
- 7
- Stützelement
- 8
- Antrieb
- 9
- Leitwalze
- 10
- Zulaufpunkt
- 11
- Ablaufpunkt
- 12
- Verstellpfeil
- 13
- Auftreffpunkt
- 14
- Trockeneinrichtung
- 14.1
- kontaktlose Trockner
- 14.2
- Kontakttrockner
- 14.3
- Airturn
- 15
- Auftragswalze
- 16
- Pressspalt
- 17
- Auftragsmedium
- 18
- Auftragsaggregat
- 19
- erste Auftragsschicht bzw. Vorstrich
- 20
- zweite Auftragsschicht bzw. Deckstrich
- 21
- dritte Beschichtungseinrichtung
- 21.1
- Einrichtung zum indirekten Auftragen
- 22
- Auftragsmedium
- L
- Laufrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10343120 [0002]
- WO 09/040471 A2 [0002]
