DE102011079568A1 - Curtain coating comprises removing moving air boundary layer, which is located at inlet side of curtain applicator and adjustably running from fibrous material web, from web side to be coated, using air-boundary layer-control device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung, bei der bzw. bei dem zur Stabilisierung eines von einem Vorhangauftragswerk an eine zu beschichtende Bahnseite einer schnelllaufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn abgegebenen ein- oder mehrschichtigen Vorhangs mit Hilfe einer Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung bzw. Aircut von der Faserstoffbahn mitgeführte Luftgrenzschicht von der zu beschichtenden Bahnseite an der Zulaufseite zum Vorhangauftragswerk, d.h. in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, noch bevor der Vorhang auf die zu beschichtende Bahnseite in einer sich im Wesentlichen über die Bahnbreite erstreckenden Auftrefflinie gelangt, entfernt wird.The invention relates to a method and a device for curtain coating, in or for stabilizing a one-curtain curtain to a coated side of a high-speed paper, cardboard or other fibrous web emitted one or more layers curtain by means of an air boundary layer control device or Aircut entrained by the fibrous web air boundary layer of the web page to be coated on the inlet side to the curtain applicator, ie seen in the running direction of the fibrous web, even before the curtain reaches the web page to be coated in a substantially extending over the web width impingement is removed.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der
In der
Eine Blasvorrichtung zur Bekämpfung der zum Vorhang-Auftragswerk mit dem laufenden Untergrund mitströmenden Luftgrenzschicht ist auch aus der
Oft werden auch mit Schabern versehene Vorrichtungen eingesetzt, die in Fachkreisen als Hybrid Aircut bezeichnet werden und ebenfalls wie die beschriebene Vorrichtung direkt vor dem Vorhang angeordnet und betrieben werden. Der Hybrid-Aircut hat den Nachteil, dass abgesehen vom Verschleiß der mechanisch wirkenden Schaberklinge diese die Runnability (Laufeigenschaften) negativ beeinflussen und/oder qualitätsbeeinträchtigende Störungen, wie Abrisse und sogenanntes Kratzen an der Oberfläche der Bahn hervorrufen. Oftmals ist auch die Bahn schon vorgestrichen. Auch das Aufbauen von Schabstoffen wird durch diese mechanisch wirkende Aircuts begünstigt. Damit sind diese mechanisch wirkenden bzw. in Hybridfahrweise wirkenden Vorrichtungen nicht oder nur bedingt einsetzbar.Often also provided with scraper devices are used, which are referred to in the art as Hybrid Aircut and also arranged and operated as the device described directly in front of the curtain. The hybrid Aircut has the disadvantage that apart from the wear of the mechanically acting doctor blade these negatively affect the runnability (running properties) and / or cause quality impairing disturbances, such as breaks and so-called scratching on the surface of the web. Often, the train is already pre-painted. The construction of scraps is favored by these mechanically acting Aircuts. Thus, these mechanically acting or acting in hybrid mode devices are not or only partially applicable.
In der Praxis kommen deshalb vorrangig berührungslose Aircuts zur Anwendung. Diese berührungslosen Vorrichtungen bzw. ein darauf basierendes Verfahren funktioniert üblicherweise gut bei langsamen Papierherstellungsmaschinen und/oder Streichmaschinen mit Geschwindigkeiten von unter 1600m/min in Verbindung mit üblichen Auftragsmengen.In practice, non-contact aircuts are therefore primarily used. These non-contact devices or a method based thereon usually works well with slow papermaking machines and / or coaters at speeds of less than 1600 m / min in conjunction with conventional application rates.
Bei den heute geforderten sehr hohen Geschwindigkeiten von mehr als 1600m/min und geringen Auftragsmengen von ca. 4g/m2, oder auch deutlich weniger, stößt das Verfahren aber an seine Grenzen.At today's demanded very high speeds of more than 1600m / min and low order quantities of about 4g / m 2 , or significantly less, but the process reaches its limits.
Mit zunehmender Geschwindigkeit und geringen Auftragsmengen reicht die aus dem Vorhang resultierende Energie der bewegten Masse nicht mehr aus, um Lufteinschlüsse zu vermeiden. Auch kann die Leistung des verwendeten Aircuts nicht mehr gesteigert werden, da dies je nach Art der Luftgrenzschichtbekämpfung, wie dem Absaugen gleichzeitig mit zum Ansaugen der Bahn oder beim Weg- bzw. Gegenblasen der Luftgrenzschicht gleichzeitig mit zum Bahnflattern mit ungewollter Auslenkung der Bahn führt. Das wirkt sich auf die Runnability und die Auftragsqualität erheblich negativ aus. Abhilfe bietet derzeit deshalb nur eine Reduzierung der Maschinengeschwindigkeit und/oder eine Erhöhung des Auftragsgewichts, weshalb gegenwärtig das Vorhangbeschichten nur in einem eng begrenzten Rahmen stattfinden kann.With increasing speed and low order quantities, the energy of the moving mass resulting from the curtain is no longer sufficient to avoid air pockets. Also, the performance of the Aircut used can not be increased, as this leads depending on the nature of the air boundary layer control, such as the suction simultaneously with the suction of the web or the Weg- or counter-bubbles of the air boundary layer simultaneously with the web flutter with unwanted deflection of the web. This has a significant negative impact on runnability and order quality. Therefore, the only remedy currently available is to reduce the speed of the machine and / or to increase the coating weight, which is why currently curtain coating can only take place within a very limited range.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine einfach aufgebaute Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der beim Vorhangstreichen auch niedrige Auftragsmengen bei hoher Geschwindigkeit aufgetragen werden können.It is therefore an object of the invention to provide an improved method and a simply constructed device with which or with the curtain coating even low application rates can be applied at high speed.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest eine an sich bekannte berührungslos wirkende, bahnschonende Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung bzw. Aircut verwendet wird und die Faserstoffbahn zugleich an ihrer gegenüberliegenden Bahnseite bzw. der, der zu beschichtenden Bahnseite gegenüberliegenden Bahnseite unterhalb des Bereiches der Auftrefflinie des Vorhangs fixiert wird. The object of the invention is achieved by a method having the features of claim 1. According to the invention, it is provided that at least one contactless known per se acting, rail-friendly air boundary layer control device or Aircut is used and the fibrous web is fixed at the same time on its opposite side of the web or the, to be coated web page opposite side of the sheet below the area of the line of impact of the curtain.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass durch die Fixierung keine unerwünschte Auslenkung der Bahn, hervorgerufen durch das verwendete Aircut-System, d.h. bei Saugsystemen mit entweder zu starker Ansaugung der Bahn oder auch unerwünschter Auslenkung des Vorhangs und bei Aircuts mit Blassystemen Bahnflattern auftritt.The method according to the invention has the advantage that, due to the fixation, there is no undesired deflection of the web caused by the used air system, i. In suction systems with either too strong suction of the web or unwanted deflection of the curtain and at Aircuts with blow systems Bahnflattern occurs.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht erstmals das Vorhangstreichen bei Bahn- bzw. Maschinengeschwindigkeiten von größer als 1600m/min, insbesondere größer als 2000m/min und Auftragsgewichten von kleiner als 4 g/m2. Als positiver Effekt ist die erreichbare gleichmäßige Auftragsschicht anzusehen.The method according to the invention makes it possible for the first time to coat the curtain at web or machine speeds of greater than 1600 m / min, in particular greater than 2000 m / min and application weights of less than 4 g / m 2 . A positive effect is the achievable uniform coating layer.
Die Bahn selbst kann eine beliebige Grammatur aufweisen. Das Verfahren ist damit auch für beliebige Papiersorten anwendbar.The web itself can have any grammage. The method is therefore also applicable to any type of paper.
Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert ebenso gut bei höheren Auftragsgewichten.The inventive method works equally well at higher application weights.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn zur Fixierung der Faserstoffbahn diese mit ihrer der zu beschichtenden Bahnseite gegenüberliegenden Seite (beispielsweise ist das die Unterseite der Faserstoffbahn) über einen mit Unterdruck beaufschlagten Saugkasten geführt wird.It is very advantageous if, for the purpose of fixing the fibrous web, it is guided with its side opposite the web page to be coated (for example, this is the underside of the fibrous web) via a suction box acted upon by negative pressure.
Eine weitere oder auch zusätzliche Methode kann darin bestehen, dass zur Fixierung der Faserstoffbahn diese an ihrer der zu beschichtenden Bahnseite (beispielsweise Oberseite) gegenüberliegenden Seite (beispielsweise Unterseite) über ein perforiertes bzw. luftdurchlässiges Band, beispielsweise Sieb, geführt wird. Als Sieb kann sehr vorteilhaft ein an sich bekanntes Trockensieb verwendet werden. Dieses ist aufgrund seiner Beschaffenheit sehr stabil und luftdurchlässig. Another or additional method may be that for fixing the fibrous web, this is on its side opposite the side to be coated (for example, top side) (for example, underside) on a perforated or air-permeable belt, such as wire, out. As a sieve can be used very advantageously a per se known drying wire. This is due to its nature very stable and permeable to air.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Fixiermittel an der, der zu beschichtenden Bahnseite gegenüberliegenden Bahnseite der Faserstoffbahn unterhalb des Bereiches der Auftrefflinie des Vorhangs vorgesehen. The object of the invention is also achieved with a device according to the features of
Mit dem Begriff „Bereich der Auftrefflinie“ ist gemeint, dass die Fixiermittel genau unterhalb der Auftrefflinie, aber auch kurz vor und/oder kurz nach der Auftrefflinie angeordnet sein können. Die Anordnung hängt davon ab, ob unterhalb des Vorhangs eine Auffangwanne angeordnet ist, die im Fall eines Bahnabrisses den Vorhang aufnimmt und das entsprechende Auftragsmedium in den Farbkreislauf zurückführt. Entscheidend für die Anordnung des wenigstens einen Fixiermittels sind die Platzverhältnisse.By the term "area of the impact line" is meant that the fixing means can be arranged just below the impact line, but also shortly before and / or shortly after the impact line. The arrangement depends on whether a drip tray is arranged below the curtain, which receives the curtain in the event of a web break and returns the corresponding application medium in the color cycle. Decisive for the arrangement of the at least one fixing agent are the space.
Mit dem wenigstens einen Fixiermittel ist die Faserstoffbahn derart fixierbar, dass eine an sich bekannte, bahnschonende, berührungslos wirkende Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung bzw. Aircut verwendbar ist. Unerwünschtes Bahnauslenken und/oder Bahnflattern lässt sich damit erfolgreich vermeiden.With the at least one fixing agent, the fibrous web can be fixed in such a way that a per se known, web-friendly, non-contact air boundary layer control device or Aircut can be used. Unwanted Bahnauslenken and / or web flutter can thus be successfully avoided.
Als Fixiermittel ist in einer ersten Variante ein mit Unterdruck beaufschlagter Saugkasten vorgesehen, bei dem ein definierter Unterdruck einstellbar ist. Ebenfalls ist auch eine Saugwalze zur Fixierung der Faserstoffbahn denkbar.As a fixing means, a vacuum applied to a suction box is provided in a first variant in which a defined negative pressure is adjustable. Also, a suction roll for fixing the fibrous web is conceivable.
In einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, dass als Fixiermittel ein perforiertes, luftdurchlässiges Stützband, beispielsweise ein an sich bekanntes Trockensieb angeordnet ist. Das Stützband kann aus Kunststoff oder Metall bestehen.In a further variant it can be provided that a perforated, air-permeable support band, for example a drying wire known per se, is arranged as fixing means. The support band can be made of plastic or metal.
Die genannten Varianten an Fixiermitteln können auch in Kombination miteinander Einsatz finden.The mentioned variants of fixatives can also be used in combination with one another.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind prinzipiell dieselben, die schon bei der Erläuterung des Verfahrens beschrieben wurden und sollen hier nicht wiederholt werden.The advantages of the device according to the invention are in principle the same, which have already been described in the explanation of the method and will not be repeated here.
Zu erwähnen ist, dass die jeweilige Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung, d.h. der mit einem Saugsystem zum Absaugen der Luftgrenzschicht betriebene oder mit einem Blassystem zum Wegblasen oder Gegenblasen gegen die Luftgrenzschicht betriebene Aircut an die Breite des Vorhangauftragswerks angepasst sind und damit über die volle Breite der zu beschichtenden Faserstoffbahn wirken können.It should be noted that the respective air boundary layer control device, i. operated with a suction system for extracting the air boundary layer or operated with a blowing system for blowing away or counter-blowing against the air boundary layer Aircut are adapted to the width of the curtain applicator and thus can act on the full width of the fibrous web to be coated.
Die Fixiermittel, also Saugkasten oder Stützband, können auch eine geringere Breite als die Faserstoffbahn aufweisen und dann nur zonenweise angeordnet sein. The fixing, so suction box or support band may also have a smaller width than the fibrous web and then be arranged only in zones.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch nachträglich in bestehende Vorhang-Streichmaschinen einbaubar.The device according to the invention can also be retrofitted into existing curtain coating machines.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. It shows in a schematic representation:
Figur: eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Saug-Blassystem in schematischer Seitenansicht Figure: An inventive device with suction-blow system in a schematic side view
In der Figur ist eine Vorrichtung zum Auftragen wenigstens eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums
Das Auftragen bzw. Beschichten erfolgt mit dem schon genannten Vorhangauftragswerk
In Laufrichtung L der Bahn
Damit eine sehr effektive Bekämpfung der Luftgrenzschicht erreicht werden kann, ist noch vor dem Blassystem
An der gegenüberliegenden Bahnseite
In der Figur erkennt man, das als Fixiermittel
Als Stützband
Das Stützband
Die Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung bzw. Aircut
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Auftragsmedium application medium
- 22
- Vorhangauftragswerk Curtain applicator
- 33
- Faserstoffbahn Fibrous web
- 3a3a
- zu beschichtende Bahnseite bzw. Oberseite to be coated web page or top
- 3b3b
- gegenüberliegende Bahnseite bzw. Unterseite opposite web page or bottom
- 44
- Vorhang curtain
- 55
- Auftrefflinie impinging
- 66
- Auftragsschicht application layer
- 77
- Einrichtung zur Bekämpfung der Luftgrenzschicht Device for combating the air boundary layer
- 88th
- Blassystem blowing system
- 99
- Blasöffnung blowing opening
- 10 10
- Saugsystemsuction system
- 1111
- Fixiermittel fixer
- 11a11a
- Saugkasten suction box
- 11b11b
- Stützband support band
- 1212
- Unterdruckerzeugungseinrichtung Negative pressure generator
- 1313
- Umlenkrolle idler pulley
- 1414
- Stützwalze supporting roll
- II
- erste Variante first variant
- IIII
- zweite Variante second variant
- LL
- Laufrichtung direction
- LGLG
- Luftgrenzschicht Air boundary layer
- GG
- Gegenströmung counterflow
- ZZ
- Zulaufseite supply side
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 100212257 A1 [0002, 0003] DE 100212257 A1 [0002, 0003]
- WO 060973676 A1 [0002] WO 060973676 A1 [0002]
- EP 1255615 A1 [0002] EP 1255615 A1 [0002]
- WO 02/094452 A2 [0004] WO 02/094452 A2 [0004]
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DE102011079568A DE102011079568A1 (en) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Curtain coating comprises removing moving air boundary layer, which is located at inlet side of curtain applicator and adjustably running from fibrous material web, from web side to be coated, using air-boundary layer-control device |
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- 2011-07-21 DE DE102011079568A patent/DE102011079568A1/en not_active Withdrawn
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