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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen
von flüssigem
bis pastösem
Auftragsmedium, insbesondere wässrige Pigmentsuspension,
auf eine laufende Oberfläche, wobei
die Oberfläche
bei direktem Auftrag die Oberfläche
einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn ist
und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes, beispielsweise
eines Auftragsbandes ist, welches das Auftragsmedium dann an die
Oberfläche
der Materialbahn überträgt, mit
einem Auftragwerk, wobei in Laufrichtung der laufenden Oberfläche vor
dem Auftragswerk eine Luftgrenzschicht-Bekämpfungseinrichtung angeordnet
ist.
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Obgleich
die von der laufenden Oberfläche mitgeführte Luftgrenzschicht
auch bei anderen Typen von Auftragswerken das Auftragsergebnis nachteilig beeinflussen
kann, wird die Erfindung nachfolgend am Beispiel einer Vorhang-Auftragsvorrichtung
beschrieben. Bei einer solchen Vorrichtung gibt das in vorbestimmten
Abstand zur laufenden Oberfläche befindliche
Auftragswerk aus seiner maschinenbreiten Auftragsdüse das Auftragsmedium,
beispielsweise pigmenthaltige Streichfarbe oder Leim oder Stärke, als
sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang (Curtain)
an die laufende Oberfläche
ab.
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Diese
Technik wird in der Fachwelt als Curtain Coating bezeichnet, wobei
der Auftrag ohne Überschuss
an Medium erfolgt. Das heißt,
es wird nur soviel Medium aufgetragen, wie im Endeffekt auch auf
der Materialbahn verbleiben soll.
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Moderne
Maschinen zur Herstellung und/oder Veredelung einer Materialbahn,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, weisen aus Wirtschaftlichkeitsgründen mittlerweile
Breiten von bis zu 10 m und mehr auf und werden mit hohen Geschwindigkeiten
von ca. 2000 m/min gefahren.
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Es
besteht deshalb die Forderung, den Einfluss der mit der schnelllaufenden
Oberfläche
mitströmenden
Luftgrenzschicht zu minimieren.
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Aus
der DE-A1 10012257 ist eine Vorrichtung zur zur Schwächung der
von der laufenden Oberfläche
mitgeführten
Luftgrenzschicht bekannt.
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Dazu
sind sowohl eine Absaugeinrichtung, elastische Schaber, Bürsten, eine
Blaseinrichtung, eine Elektrodenanordnung sowie eine Ultraschalquelle
alternierend einsetzbar.
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In
einer weiteren Variante beschreibt diese DE-A1, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungseinrichtung
als Abdichtelement ausgebildet ist, wobei dieses Abdichtelement
gegen die laufende Oberfläche
gedrückt
ist und an dieser im Wesentlichen schlupffrei abrollt.
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Außerdem ist
eine sich in Querrichtung der laufenden Oberfläche erstreckenden Leiste vorgesehen,
die der Schwächungs-
bzw. Bekämfungseinrichtung
vorgeordnet ist und der Entfernung der obersten Luftschichten über der
laufenden Oberfläche
dient, wodurch insbesondere die nachgeordnete Schwächungseinrichtung
in ihrer Arbeit entlastet werden soll.
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Demgegenüber ist
es Aufgabe der Erfindung, mit einer geeigneten Vorrichtung die Schwächung des
Einflusses der Luftgrenzschicht weiter zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass einer Luftgrenzschicht-Schwächungseinrichtung
wenigstens ein, sich in Querrichtung der laufenden Oberfläche erstreckendes,
leistenförmiges
Abschirmelement zugeordnet ist.
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Dieses
Abschirmelement ist dabei jenem Bereich zugeordnet, dem die laufende
Oberfläche
bzw. die laufende Materialbahn dem Auftragswerk zuläuft. Bei
einem Vorhang-Auftragswerk wird dadurch der frei fallende Vorhang
unmittelbar und besonders effektiv vor dem Einfluss der schädlichen
Luftgrenzschichten geschützt.
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Es
ist hierbei sehr zweckmäßig, wenn
das Abschirmelement sowohl sehr dicht an die vorgeschaltete Baugruppe
bzw. des vorherige Abschirmelement oder die angrenzende Bekämpfungseinrichtung,
als auch bis kurz vor das Auftragswerk, insbesondere nahe an den
abgegebenen Vorhang reicht.
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Der
Einfluss der Luftgrenzschicht wird dadurch noch wirkungsvoller bekämpft. Eine
derartige zusätzliche
Leiste verursacht nur sehr geringe Herstellungs- und Einbaukosten.
Sie ist besonders wirkungsvoll, wenn diese vor und/oder hinter einer
vorhandenen Schwächungs-
bzw. Bekämfungseinrichtung
angeordnet ist.
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Als
Schwächungseinrichtung
kommen alle aus dem Stand der Technik bereits bekannten Einrichtungen,
wie Saugkästen,
Abrollelemente, wie Walzen bzw. Saugwalzen, Schaberelemente, Elektrodenanordnungen,
Ultraschallanordnungen allein oder in Kombination in Frage.
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Wird
eine auf der laufenden Oberfläche
bzw. der Materialbahn abrollendes Element, beispielsweise eine Walze
gewählt,
so ist es zweckmäßig dieses Element
bzw. diese Walze zu verchromen. Dadurch wird eine zum Abrollen geeignete
glatte Fläche
geschaffen. Alternativ kann aber auch eine Außenfläche vorgesehen sein, die eine
Härte von
mehr als 90 Pussey < Jones
aufweist und daher sehr weich ist. Insbesondere wird bei rauhen
Bahnoberflächen
dadurch eine bessere Abdichtwirkung erzielt.
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Es
ist denkbar, dass mehrere Abschirmelemente vorgesehen sein können, die
aneinander gereiht sogar eine Anordnung der besagten Schwächungseinrichtung überflüssig machen
würden,
was eine Kostenredurierung der Vorrichtung bedeuten würde. Diese
Alternative bietet sich insbesondere bei weniger schnell laufenden
und/oder weniger breiten Maschine an.
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Besonders
zweckmäßig ist
es im Rahmen der Erfindung, wenn das wenigstens eine weitere Abschirmelement
parallel und in geringem Abstand zur laufenden Oberfläche angeordnet
ist, weil dadurch ein Ausbildung von Luftturbulenzen ausgeschlossen ist.
Dabei ist ein Abstand des Abschirmelementes zur laufenden Oberfläche von
0 bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1 mm am effektivsten. Der Abstand
kann aber auch durchaus 0 sein.
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Sehr
zweckmäßig ist
eine Ausbildung derart, dass das Abschirmelement in einem Winkel α zur laufenden
Oberfläche
angeordnet ist, der ca. 0 bis 5 °, vorzugsweise
2° beträgt und in
Richtung der Schwächungseinrichtung
oder einem vorherigen Abschirmelement zur laufenden Oberfläche hin
divergiert.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung kann auch darin bestehen, dass
das Abschirmelement oder ein wenigstens weiteres Abschirmelement innerhalb
des Raumes, der zwischen dem Auftragswerk und einer von oben her
der Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung
zulaufenden Materialbahn besteht, angeordnet ist. Dabei ist zur
Schaffung einer effektiven Abschirmung ein Neigungswinkel β vorteilhaft.
Dieser kann ca. 45 ° betragen.
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Dadurch
wird eine Barriere geschaffen, die dem Eindringen der Luftgrenzschicht
entgegenwirkt.
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Außerdem ist
es von Vorteil, wenn das der Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung
oder einem angrenzenden Abschirmelement zugewandte Ende des leistenförmigen Abschirmelementes
an die Außenkontur
der Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung
bzw. dem vorhergehenden Abschirmelement angepasst ist.
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Dadurch
wird sichergestellt, dass sich die Luftgrenzschicht in verbleibenden
Zwischenräumen nicht
wieder aufbauen kann.
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Bei
der Schwächungs-
bzw. Bekämpfungseinrichtung
ist es zweckmäßig, wenn
diese als ein dichtend an die laufende Oberfläche oder die Materialbahn angedrücktes und
auf dieser schlupffrei abrollendes Abdichtelement ausgebildet ist.
Dieses Element wirkt als Fixpunkt für die Materialbahn bei direktem
Auftrag und kann außerdem
gleichzeitig als Umlenkelement für
eine von oben her ankommende Materialbahn oder die laufende Oberfläche dienen.
In diesem Fall wäre
die laufende Oberfläche
ein endloses umlaufendes Band, welches das auf seine Oberfläche aufgetragene
Medium danach an die Materialbahn aus vorzugsweise Papier oder Karton überträgt. Diese
Art des Auftrages wird bekanntlich als indirekter Auftrag bezeichnet.
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Das
abrollende Abdichtelement ist sehr vorteilhaft mit einer Saugzone
für die
mitströmende
Luftgrenzschicht ausrüstbar.
Darüber
hinaus kann sie auch als Erdung bei elektrostatischer Aufladung
der laufenden Oberfläche
Materialbahn dienen.
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Eine
weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin
bestehen, dass das Abschirmelement zur einer das Auftragswerk und/oder die
Schwächungs-
bzw. Bekämpfungseinrichtung
zumindest teilweise umhausenden Abschirmung erweiterbar ist. Damit
werden optimale Verhältnisse
im Umgebungsbereich des Auftragswerkes geschaffen, die zum einen
die klimatischen Verhältnisse
hinsichtlich eines gleichmäßigen Mediumsauftrages
verbessern und zum anderen auch Schutz der Umgebung vor abspritzenden
Auftragsmedienteilchen bieten. Darüber hinaus wird auch der Lärmschutz
verbessert.
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Außerdem ist
es möglich,
innerhalb der umhausenden Abschirmung eine Saugeinrichtung anzuordnen,
die zusätzlich
oder auch allein wirkend, die störende
Luft absaugt.
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Alternierend
ist mit dieser Einrichtung auch die Zufuhr eines Mediums (z. B.
Gas) denkbar, mit dem gewünschte
klimatische Verhältnisse
innerhalb der gebildeten Klimakammer einstellbar sind.
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Im Übrigen lässt sich
die erfindungsgemäße Vorrichtung
konstruktiv vereinfachen, indem wenigstens ein Abschirmelement als
integraler Bestandteil der vorhandenen Bekämfungseinrichtung oder der vorherigen
Baugruppe ausgebildet wird.
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Eine
weitere vorteilhafte Lösung
besteht darin, dass die laufende Oberfläche bzw. die laufende Materialbahn
in Richtung des Auftragswerkes einen in einem Winkel γ von 5-30°, bevorzugt
aber 5-15°, ansteigenden
oder in einem Winkel α von
5-30°, bevorzugt
aber 5-15°,
abfallenden Verlauf nimmt.
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Insbesondere
wird bei ansteigendem Verlauf bei hohen Laufgeschwindigkeiten eine
Gegenkraft zur Luftgrenzschicht ausgebildet, die zusätzlich oder ggf.
sogar allein wirken kann.
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Einen
abfallenden Verlauf würde
dann zu wählen
sein, wenn eine Streckung des Auftragsmediums bevorzugt wird.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, dass ein sich in Querrichtung
der laufenden Oberfläche
erstreckendes, leistenförmiges Abschirmelement
dem Auftragswerk nachgeordnet ist. Völlig überraschend hat sich herausgestellt,
dass eine Anordnung nach dem Auftragswerk eine Beruhigungszone schafft,
in der keine ungewollten Luftströmungen
auftreten und dadurch das Auftragsmedium ungestört auf die zu beschichtende
Oberfläche
aufgebracht werden kann. Das ist vor allem bei schnelllaufenden
Maschinen sinnvoll, weil hier hinter dem Auftragswerk sich erneut
Luftgrenzschichten aufbauen können.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist bevorzugt einsetzbar für
ein sogenanntes Vorhang-Auftragswerk (Curtain Coater), welches das
Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden,
frei fallenden Vorhang oder Schleier an die laufende Oberfläche abgibt.
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Ein
derartiger Vorhang ist bei breiten (ca. 10 m und mehr) und schnelllaufenden
(ca. 2000 m/min) Maschinen besonders schwierig stabil und gleichmäßig zu halten,
weil er unter anderem sehr stark dem Einfluss der Luftgrenzschicht
ausgesetzt ist.
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Der
Einfluss der Luftgrenzschicht kann erfolgreich minimiert werden,
wenn der Abstand zwischen dem Abschirmelement und dem abgegebenen Vorhang
nur 3 bis 60 mm, vorzugsweise 20 bis 40 mm beträgt.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.
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Im übrigen sind
die einzelnen Ausführungsformen
nicht nur getrennt voneinander, sondern auch in Kombination miteinander
eingesetzt werden.
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Insgesamt
zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch geringe Herstellungskosten aus. Ein weiterer Vorteil ist die
Nachrüstung
bestehender Streichanlagen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weil ein problemloses
Anpassen auf bestehende Maschinengrößen und den darin enthaltenen
Abständen
zwischen einzelnen Bauteilen möglich
ist.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
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Es
zeigen:
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1 bis 13:
grobschematische Seitenansichten verschiedener Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In
den Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen auch gleiche Bauteile,
wobei aus Übersichtlichkeitsgründen im
Wesentlichen nur die Bezugszeichen angegeben sind, die gegenüber den
anderen Figuren verändert
sind.
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In 1 bis 5 ist
jeweils eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung
mit 1 bezeichnet. Sie umfasst ein Vorhang- Auftragswerk 2,
dessen Abgabedüse 3 das
gewünschte
Auftragsmedium M als Vorhang 4 an eine sich in Laufrichtung
L bewegende Oberfläche
O abgibt.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
betrifft die Oberfläche 0 eine
Materialbahn 5 aus Papier oder Karton, die in direkter
Weise beschichtet wird und auf wenigstens eine Bahnseite sich das
Auftragsmedium M, beispielsweise wässrige Streichfarbe, als Auftragsschicht 6 auflegt.
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Zur
Schwächung
bzw. Bekämpfung
der mit der schnelllaufenden Materialbahn 5 eingetragenen Luftgrenzschicht
LG ist in Laufrichtung L vor dem Auftragswerk 2 eine
Bekämpfungs-
bzw. Schwächungseinrichtung 7 angeordnet.
Diese könnte
beispielsweise als ein Saugkasten ausgebildet sein. In dem gezeigten
Beispiel ist dafür
aber eine auf der laufenden Oberfläche O bzw. der laufenden Materialbahn 5 abrollende
Walze gewählt.
Die Walze bzw. Bekämpfungseinrichtung 7 (im
Nachfolgenden als „Walze" oder „Einrichtung" 7 bezeichnet)
quetscht sozusagen die ankommenden Luftgrenzschichten LG ab
und bildet gleichzeitig einen Fixpunkt für die Materialbahn, was sich
positiv auf das Laufverhalten der in Laufrichtung L laufenden Materialbahn
aus Papier oder Karton auswirkt. Die Walze 7 kann außerdem mit
einer Saugzone S zum zusätzlichen
Abziehen der schädlichen
Luft ausgerüstet
sein, wie 2 zeigt.
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Man
erkennt aus den 1 und 2, sowie
den nachfolgend erläuterten 2 bis 5 und 7 bis 13 ,
dass die Materialbahn 5 von oben her der Einrichtung 7,
also der Walze 7 zuläuft.
Die Walze 7 fungiert dabei aufgrund ihrer Luftabquetschwirkung
als Abdichtelement und gleichzeitig auch als Umlenkeinrichtung,
so dass die Bahn 5 in im Wesentlichen in horizontaler Richtung
zum Vorhang- Auftragswerk 2 gelangt.
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Die
Walze 7 kann, wie 3 zeigt,
auch als Erdung E Verwendung finden, wenn zur elektrostatischen
Aufladung der laufenden Oberfläche
O bzw. der Materialbahn 5 dazu auf deren gegenüberliegenden
Bahnseite eine Elektrodenanordnung 14 vorhanden ist, mit
der sich ebenfalls der Einfluss der Luftgrenzschicht LG minimieren
lässt.
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Im Übrigen zeigt
die 1, dass zur Verbesserung der Bekämpfungswirkung
gegen die Luftgrenzschicht LG wenigstens
ein leistenförmiges
Abschirmelement 8a der Einrichtung 7 vorgeschaltet
ist. Bedeutsam aber ist, dass in Laufrichtung L unmittelbar vor
dem Vorhang 4, das heißt
als letztes Element vor dem Vorhang 4, wenigstens ein weiteres
leistenförmiges
Abschirmelement 8b vorgesehen ist. Dieses Abschirmelement 8b ist
auf der zu beschichtenden Bahnseite angeordnet und erstreckt sich
ebenfalls wie das Abschirmelement 8a parallel und quer – d.h. orthogonal
zur Laufrichtung L der laufenden Oberfläche O bw. der Materialbahn 5.
Seine Länge
ist dabei im Wesentlichen an den Abstand zwischen Walze 7 und
dem Vorhang 4 angepasst.
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Eine
vergrößerte Darstellung
davon zeigt 4. Man erkennt, dass zwischen
dem Abschirmelement 8b und dem Vorhang 4 nur ein
sehr geringer Abstand a verbleibt. Dieser beträgt in etwa 3 bis 60 mm, vorzugsweise
20 bis 40 mm.
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Das
Abschirmelement 8b ist darüber hinaus gegenüber der
in diesem Bereich in etwa horizontal laufenden Oberfläche 0 bzw.
der Materialbahn 5 in einem Winkel α geneigt, wobei α bis zu 5°, vorzugsweise
bis zu 2° beträgt. Der
zur laufenden Oberfläche
O bzw. der Materialbahn 5 verbleibende Spalt b ist dabei äußerst gering,
so dass zwar geringe Luftturbulenzen der mitgerissenen Luftgrenzschichten
noch bestehen, aber ihre gefährliche
Wirkung auf den Vorhang 4 verlieren. Die Anordnung ist
so getroffen, dass der Spalt b in Richtung der Einrichtung 7 divergiert
und zum Vorhang 4 hin sich vergrößert. Das Abschirmelement 8b kann
gefedert aufgehängt
sein.
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Aus 4 ist
außerdem
entnehmbar, dass das leistenförmige
Abschirmelement 8b an einem Tragkörper 9 befestigt ist.
Der Tragkörper 9 dient
vor allem der Gewährleistung
der Steifigkeit des Abschirmelementes 8b, was vor allem
bei breiten Maschinen notwendig ist. In 4 ist außerdem mit
gestrichelten Linien gezeigt, dass der Tragkörper 9 bis in die Höhe des Auftragskopfes
des Auftragswerk 2 reichen kann, um gleichzeitig den Vorhang über seine
ganze Höhe
gegen Luftströmungen
schützen
zu können.
Er übt
damit eine Doppelfunktion, nämlich
Versteifung und Abschirmung, aus.
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5 zeigt
in einer weiteren Variante, dass dieser Tragkörper 9 in minimalem
Abstand z vom Vorhang- Auftragswerk 2 angeordnet ist. Er
bildet hierbei mit dem Abschirmelement 8b eine Abschirm- Baueinheit 10,
die somit unabhängig
von der Höhen- oder
Längsverstellung
des Auftragswerkes 2 verfahrbar sowie ein- und ausbaubar
ist. Man erkennt aus dieser Figur auch deutlich, eine an die Walze 7 angepasste
Form der vorderen Wandfläche,
die eine Leitfläche 10a bildet
für die
von der Walze 7 abgequetschten und aus der Vorrichtung 1 auszutragenden
Luftmassen. In 5 ist außerdem ein Abschirmelement 8c in
gestrichelter Form eingezeichnet. Dieses Abschirmelement 8c kann
optional vorhanden sein an der vom Vorhang ablaufenden Seite der Materialbahn 5 bzw.
der laufenden Oberfläche
0, um auch hier den Vorhang 4 vor ungewollten Luftströmungen zu
schützen.
Der Einbau dieses vertikal angeordneten Elementes 8c ist
vor allem bei schnelllaufenden Papier- und/oder Streichmaschinen, die heute
aus Wirtschaftlichkeitsgründen
mit ca. 2000 m/min betrieben werden, vorgesehen. Das Abschirmelement 8c ist
ebenso, wie das Abschirmelement 8b oder Tragkörper 9 bzw.
Abschirmbaueinheit 10 in minimalem Abstand zum Vorhang 4 angeordnet,
aber lässt
einen Sichtspalt ω zur
laufenden Oberfläche
O bzw. der Materialbahn 5 für das Bedienpersonal zur Beobachtung
des Vorhangauftrages frei.
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Mit
Doppelpfeilen ist in den 4 und 5 die Verstellbarkeit
des Abschirmelementes 8b in horizontaler und vertikaler
Richtung oder zur Schrägstellung
zwecks Einstellung des bereits beschriebenen Anstellwinkels β gekennzeichnet.
Ebenfalls ist die Verstellmöglichkeit
des Auftragswerkes 2 mit Doppelpfeilen dargestellt. Das
Auftragswerk 2 bzw. der Auftragskopf mit Auftragsdüse lässt sich
in horizontaler, vertikaler oder schräg verlaufender Richtung verstellen
und/oder verschwenken, was insbesondere für das Einrichten der Start
oder Stopp-Position
notwendig ist.
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Der
Abstand b zwischen Abschirmelement 8b und der laufenden
Oberfläche
O bzw. der Materialbahn 5 ist sehr minimal und unter 10
mm groß.
Vorzugsweise beträgt
der Abstand b nur bis zu 2 mm, höchstvorzugsweise
aber nur 0,5 bis 1 mm. Dieser geringe Abstand reicht aus, um die
unerwünschten Luftturbulenzen
gering zu halten, so dass Luftgrenzschichten LG vom
Vorhang 4 ferngehalten, zumindest aber deren schädlicher
Einfluss minimiert wird. Es ist auch ein Berühren der laufenden Oberfläche O bzw. der
Materialbahn 5 möglich.
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Damit
sich die Luftgrenzschicht LG nicht erneut
aufbauen kann, reicht – wie
schon erwähnt-
das Ende des Abschirmelementes 8b bis in den Zwickel der
Walze 7 hinein. Dafür
ist das Ende dieses Abschirmelementes (sowie auch das Ende des Abschirmelementes 8a bei 1)
bzw. dessen eine Stirnseite an die Außenkontur der Walze 7 angepasst.
Bei Nichtvorhandensein der Walze 7 ist sinngemäß die Außenkontur
an ein nachfolgendes bzw. zwischen Abschirmelementen 8a und 8b vorgesehenes
Abschirmelement 8d, wie 6 zeigt,
angepasst. Diese Variante ist vor allem für langsamere und weniger breite
Maschinen mit demzufolge weniger breit herzustellenden Materialbahnen 5 geeignet.
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7 zeigt
eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.
Hier ist ein Abschirmelement 8e im zwischen dem Auftragswerk 2 und
der Walze 7 bestehenden Raum R angeordnet. Dabei ist zur
Schaffung einer effektiven Abschirmung ein Neigungswinkel β vorteilhaft.
Dieser Winkel β beträgt im Beispiel
ca. 45 °.
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Dadurch
wird eine Barriere geschaffen gegen das Eindringen der Luftgrenzschicht
LG in den Raum R zum Auftragsbereich hin,
vor allem wenn die Materialbahn 5 von oben her dem Auftragswerk 2 zuläuft.
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8 zeigt
eine weitere Ausführungsvariante,
bei der zusätzlich
zum geneigten, im Raum R befindlichem Abschirmelement 8e auch
das in 1, 4, 5, gezeigte
Abschirmelement 8b vorhanden ist und wodurch die Bekämpfungswirkung
deutlich erhöht
wird.
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Eine
weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltungsvariante ist in 9 gezeigt.
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Hier
ist das Abschirmelement 8b und mit weiteren Abschirmelementen 8a, 8c, 8f und 8g zu
einer die Einrichtung bzw. Walze 7 kastenartig, zumindest teilweise
umhausenden Abschirmung 11 erweiterbar. Damit wird ein
kompakter Raum R geschaffen, aus dem sich schädliche Luft abziehen lässt und
darüber hinaus
auch den Lärmschutz
verbessert. Innerhalb der umhausenden Abschirmung 11 ist
im gezeigten Beispiel eine Saugeinrichtung 13 angeordnet.
Diese Saugeinrichtung kann allein oder gemeinsam mit der Saugzone
S in der Walze 7 die störende
Luft absaugen.
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Bei
der in 10 dargestellten Variante ist das
Abschirmelement 8a weggelassen und dafür der Tragkörper 9 (siehe 4 und 5)
zur Stützung des
Abschirmelementes 8b vorhanden. Es bilden hier die einzelnen
Abschirmelemente 8f, 8g und 8b und sowie
der Tragkörper 9 ebenfalls
eine Abschirmung, die mit 15 bezeichnet ist. Mit dieser
Variante soll ebenfalls eine Abschirmung im Bereich der Walze 7 geschaffen
werden, wobei ebenfalls wieder eine Saugeinrichtung 13 im
Raum R angeordnet sein kann.
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Beispielhaft
soll 11 angeben, dass das Abschirmelement 8a mit
horizontal und vertikal oder auch bogenförmig angeordneten Abschirmteilen 8h sogar
so erweiterbar ist, dass sich die gesamte Vorrichtung 1 haubenartig
in einer nahezu geschlossenen Klimakammer 16 befindet.
Die Erweiterung ist zu beiden Seiten der laufenden Materialbahn 5 möglich. Auch
bei dieser Variante ist die Installation der in 9 und 10 gezeigten
Saugeinrichtung 13 von Vorteil. Anstelle zu saugen, wäre mit einer
Einrichtung 13a auch die Zufuhr eines Mediums in die Kammer 15 oder
in Raum R bei 9 und 10 möglich, wodurch
speziell gewünschte
klimatische Verhältnisse
innerhalb der gebildeten Klimakammer einstellbar sind. So könnte beispielsweise
Dampf eingespeist werden, welcher dafür sorgt, dass das Auftragsmedium
M bzw. die Auftragsschicht 6 auf der Materialbahn 5 nicht
so schnell aushärtet
und sich dadurch besser vergleichmäßt.
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In 11 ist
außerdem
noch ein, nach dem Vorhang 4, in geringem Abstand zu diesem
angeordnetes Abschirmelement 8c eingezeichnet, welches aus 5 auch
entnehmbar ist.
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In 11 ist
noch angedeutet, dass die Klimakammer 16 bzw. die Abschirmelemente 8h bis
an den Maschinenboden 17 reichen und die Materialbahn 5 über einer
Umlenkwalze 18 nach unten geführt wird. Nicht dargestellt
ist die weitere Behandlungsmöglichkeit
der Materialbahn 5, wie die Trocknung, Glättung, weitere
Beschichtungen usw.
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Es
soll noch erwähnt
sein, das alle Abschirmelemente 8a bis 8h bzw.
der Tragkörper 9 aus
Edelstahl oder aus Kunststoff gefertigt werden können. Letzteres Material ist
in Verbindung mit Elektrostatik, wie in 3 gezeigt
ist, oder bei einer Koronarentladung sinnvoll. Bei breiten Maschine
sind außerdem weitere
nicht dargestellte Versteifungsrippen an den Abschirmelementen 8a-8h vorhanden.
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Die
Breite B aller Abschirmelemente 8a und 8h entsprechen
in etwa der Breite der Oberfläche
O bzw. der Materialbahn 5, zumindest aber der gewünschten
Beschichtungsbreite.
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In
den vorstehend erläuterten 1 bis 11 ist
jeweils eine von oben her dem Vorhang- Auftragswerk 2 zulaufenden
Materialbahn 5 dargestellt, welche auf direktem Wege mit
dem vom Vorhang 4 abgegebenen Medium M (beispielsweise
pigmenthaltige Pigmentdispersion) beschichtet wird.
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Die
Materialbahn 5 könnte
allerdings auch in indirekter Weise mit dem genannten Auftragsmedium M
beschichtet werden, wie 12 zeigt.
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Dazu
ist eine laufende Oberfläche
O in Form eines über
Leitwalzen 20 und 21 laufenden Bandes 22 vorhanden.
Diese Band 22 empfängt
das Auftragsmedium M vom Vorhang 4 und gibt es danach an
die Materialbahn 5 ab. Auch bei dieser Variante ist eine
Luftgrenzschicht-Bekämpfungs-
bzw. Schwächungseinrichtung
in Form einer Walze 7 vorgesehen, die auf dem Band 22 abrollt.
Ebenfalls wie bei den vorherigen Beispielen ist das Abschirmelement 8b vorgesehen.
Selbstverständlich wäre es auch möglich, die
Abschirmungen 11, 15 oder Klimakammer 16 vorzusehen,
sind aber aus Übersichtlichkeitsgründen in
der 12 nicht mit eingezeichnet.
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Die
in 12 gezeigte Variante ist für den einseitigen Auftrag möglich, aber
besonders sinnvoll, wenn die Materialbahn 5 simultan beidseitig
behandelt werden soll. Dazu sind spiegelbildlich zwei adäquate Vorrichtungen 1 vorgesehen.
Die beiden Leitwalzen 22 bilden miteinander einen Nip N
(Pressspalt), den die Materialbahn 5 durchläuft.
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Schließlich zeigt
die 13, dass die laufende Oberfläche 0 bzw. die Materialbahn 5 bei
allen gezeigten Varianten nach dem Passieren der Einrichtung 7 in
Richtung des Auftragswerkes 2 einen in einem Winkel ansteigenden
oder abfallenden Verlauf zu einer gedachten Horizontalen H nehmen
kann.
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Bei
ansteigendem Verlauf wird ein Winkel φ von größer 90° zwischen dem Vorhang 4 und
der laufenden Oberfläche
O bzw. Materialbahn 5 erreicht, wogegen bei absteigendem
Verlauf der Winkel φ' kleiner als 90° ist.
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Vorzugsweise
beträgt
der Winkel γ 5-30°, vorzugsweise
5-15° bei
ansteigender Oberfläche
O bzw. der Bahn zwischen ihr und der Horizontale. Dadurch wird eine
Gegenkraft zur eingetragenen Luftgrenzschicht LG gebildet.
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Bei
abschüssiger
Oberfläche
O bzw. Materialbahn 5 beträgt der Winkel δ ebenfalls
5-30°, vorzugsweise
5-15°, wodurch
eine Streckung und damit Vergleichmäßigung des Vorhanges 4 erreicht
wird.
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Im Übrigen muss
die Materialbahn 5 bei direktem Auftrag nicht korrekt vertikal
laufen, sondern kann, wie ebenfalls symbolhaft in 13 eingezeichnet,
auch in einem anderen Winkel der Walze δ zulaufen. Im gewählten Beispiel
beträgt
der Winkel λ, ausgehend
von einer gedachten gestrichelt gezeichneten Vertikalen V ca. 30°.
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- 1
- Auftragsvorrichtung
- 2
- Vorhang-Auftragswerk
- 3
- Abgabedüse
- 4
- Vorhang
- 5
- Materialbahn
- 6
- Auftragsschicht
- 7
- Bekämpfungs-
bzw. Schwächungseinrichtung
-
- abrollendes
Abdichtelement, Walze
- 8a-8h
- Abschirmelement
- 9
- Tragkörper
- 10
- Abschirm-Baueinheit
- 10a
- Leitfaden
- 11
- Abschirmung
- 13
- Saugeinrichtung
- 13a
- Einrichtung
für Zufuhr
- 14
- Elektrodenanordnung
- 15
- Abschirmung
- 16
- Klimakammer
- 17
- Maschinenboden
- 18
- Umlenkwalze
- 20,21
- Leitwalze
- 22
- Band
- a
- Abstand
zwischen Abschirmelement und Vorhang
- α
- Neigung
Abschirmelement zur laufenden Oberfläche
- B
- Breite
- b
- Abstand
zwischen Abschirmelement und laufender Oberfläche
- β
- Anstellwinkel
- E
- Erdung
- H
- Horizontale
- L
- Laufrichtung
- LG
- Luftgrenzschicht
- M
- Auftragsmedium
- N
- Nip,
Press-Spalt
- O
- laufende
Oberfläche
- R
- Raum
- S
- Saugzone
- V
- Vertikale
- w
- Sichtspalt
- z
- Abstand
- δ, γ
- Winkel
zwischen laufender Oberfläche
und Horizontale
- φ, φ'
- Winkel
zwischen Vorhang und laufender Oberfläche bzw. Bahn
- λ
- Winkel
zwischen Materialbahn zur Vertikalen