DE10359114A1

DE10359114A1 - Auftragsvorrichtung

Info

Publication number: DE10359114A1
Application number: DE2003159114
Authority: DE
Inventors: Stefan Reich
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-21
Also published as: EP1555345A2; EP1555345A3; DE20321850U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum ein- oder beidseitigen Auftragen von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium auf eine laufende Oberfläche (7), die bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes ist, welches das Auftragsmedium dann an die Materialbahn abgibt. In einem bestimmten Abstand (H¶C¶) ist zur laufenden Oberfläche (7) ein Vorhang-Auftragskopf (2), enthaltend eine Auftragsdüse (4), angeordnet, welche das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden, frei fallenden Vorhang (5) in einer Betriebsposition (I) abgibt. Außerdem ist ein wannenartiger Vorhangauffänger (8) vorhanden, der in einem Abstand (H¶W¶) seiner Oberkante zur laufenden Oberfläche (7) angeordnet ist und der in der Start- und/oder Stopp-Phase des Vorhangauftrages sowie bei Betriebsunterbrechungen den Vorhang (5) in einer Auffangposition (II) auffängt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Auftragskopf (2) mit Vorhangdüse (4) derart drehbar und/oder linear verschiebbar ist, dass der Vorhangauffänger (8') den im gedrehten und/oder verschobenen Zustand der Vorhangdüse (4) abgegebenen Vorhang (5) aufnimmt, wobei der Abstand (H¶C¶) geringer als der Abstand (H¶W¶) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sind bereits bekannt. Sie werden entweder offline oder in sogenannten online- Streichmaschinen bei der Herstellung und /oder Veredelung einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn eingesetzt. Auf die DE-A1 1 97 16647.4 wird hierbei beispielsweise verwiesen.

Die Beschichtung mit einer gattungsgemäßen Vorhangdüse, die auch als Curtain-Düse bezeichnete wird, erfolgt ohne Überschuss an Medium. Das heißt, es wird nur soviel Medium aufgetragen, wie im Endeffekt auch auf der Materialbahn verbleiben soll. Diese Auftragsart bezeichnet man auch als 1:1-Auftrag.

Bei diesem Vorhangstreichen (Curtain Coating) fließt das Auftragsmedium aus der Düse und fällt im Wesentlichen durch die Gravitation auf die sich darunter bewegende, zu beschichtende Oberfläche.

Die Vorhangdüse ist dabei in einem solchen Abstand über der laufenden Oberfläche angeordnet, dass die Höhe des Vorhanges zwischen 50 und 400 mm beträgt. Diese Fallhöhe hat sich hinsichtlich eines stabilen und gestreckten Vorhanges am besten bewährt.

Diese bekannten Vorhang-Auftragsvorrichtungen weisen auch Vorhangauffänger (Auffangeinrichtungen) auf, die aus einer Warteposition heraus unter die Vorhangdüse, d.h. genauer gesagt, zwischen die Vorhangdüse und die laufende Oberfläche schiebbar sind. Dies erfolgt in der Regel vor dem Start, bei Betriebsunterbrechungen, beispielsweise bei einem Bahnabriss, und am Ende des Beschichtungsvorganges. Damit wird in dieser Phase aus der Düse schon oder immer noch austretendes Auftragsmedium aufgefangen. Das aufgefangene Medium fließt vom Auffänger seitlich ab und kann dann nach entsprechender Behandlung wieder verwendet werden.

Mit Hilfe des Auffängers werden außerdem Vorrichtungsteile vor Verunreinigungen geschützt, die von dem in der besagten Phase austretenden Auftragsmedium hervorgerufen werden.

Bei Erreichen des stabilen Betriebszustandes der Beschichtungsvorganges (nach dem Start bzw. Neustart) wird der Auffänger wieder in die Warteposition verschoben.

Nachteilig ist aber, dass hochviskose Auftragsmedien nicht oder nur äußerst schlecht abfließen. Dieser Zustand ist bei breiten Maschinen noch stärker ausgeprägt, wo ein seitliche Abfluss nur sehr schwer möglich ist und es oftmals zum unerwünschten Überlaufen des Auffängers kommt.

Eine Möglichkeit dem entgegen zu wirken wäre, Auffänger mit hoher Auffangkapazität in Form von hohen Seitenwänden vorzusehen.

Derartig gestaltete Vorhangauffänger lassen sich allerdings nicht, wie oben beschrieben, zwischen die Vorhangdüse und die laufende Oberfläche bringen bzw. sind von ihrer Höhe her begrenzt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, mit einer geeigneten Vorrichtung das Ablaufen des Auftragsmediumvorhanges während der Startphase, der Stopp-Phase und/oder bei Betriebsunterbrechungen sicherzustellen und dabei die bewährten Fallhöhen für einen Mediumsvorhang beizubehalten.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der Auftragskopf mit seiner Vorhangdüse um einen oberen Punkt derart drehbar und/oder linear verfahrbar ist, dass sich der vertikale Abstand der Vorhangdüse zur laufenden Oberfläche vergrößert und der Vorhangauffänger den im gedrehten oder hochgefahrenen Zustand der Vorhangdüse abgegebenen Vorhang bzw. schon vorhandene oder noch verbliebene Teile des Vorhanges aufnehmen kann.

Zweckmäßig ist es, wenn die lineare Bewegung in schräg verlaufender Richtung erfolgt.

Die Drehung und/oder die lineare Verstellbewegung kann von Hand, motorisch oder auch geregelt erfolgen.

Eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung des Vorhangauffängers kann darin bestehen, dass er hohe Seitenwände aufweist.

Dadurch wird erreicht, dass der Auffänger für höhere Aufnahmekapazitäten als bisher geeignet ist. Aus einem solch hohen und zudem nach oben gedrehten oder verfahrenen Auffänger kann das aufgefangene Auftragsmedium auch besser abfließen.

Die bisher bewährten eingestellten Fallhöhen des Vorhanges, die zwischen 50 und 400 mm, insbesondere zwischen 100 und 200 mm betragen, können dabei beibehalten werden.

Erfindungsgemäß ist dabei der Abstand der Vorhangdüse zur laufenden Oberfläche geringer als der Abstand der Oberkante des Auffängers zur laufenden Oberfläche.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass der Vorhangauffänger in Laufrichtung der laufenden Oberfläche gesehen, dem Auftragskopf unmittelbar nachgeordnet ist. Der Abstand ist dabei so nahe zur Vorhangdüse gewählt, dass der zumindest schon oder noch teilweise vorhandene Vorhang bei Drehung oder Verschiebung der Düse genau von oben her in den Auffänger laufen kann. Ein Verschieben des Auffängers ist nicht mehr notwendig, wodurch sich der technische und kostenmäßige Aufwand der Vorrichtung verringert.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Vorhangdüse gegen den Uhrzeigersinn drehbar ist. Der Drehwinkel beträgt dabei ca. 30 bis 60°, vorzugsweise 45°.

Anstelle die Vorhangdüse zu drehen, kann wie vorstehend schon beschrieben, eine lineare Verstellbewegung in diese Richtung bis in diese (den 45° entsprechende) Position vorgesehen sein. Dadurch wird, wie ebenfalls vorstehend schon beschrieben, der vertikale Abstand zwischen Düse und laufender Oberfläche vergrößert, was folgenden Vorteil hat:
Es braucht keine vertikale und/oder horizontale Verstellung des Auffängers vorgenommen zu werden.

Die Drehung der Vorhangdüse hat gegenüber der linearen Bewegung noch folgenden Vorteil:
Der Auftragskopf mit Düse braucht nicht vertikal, horizontal oder in schräge Richtung verstellt zu werden. Er bleibt in seiner einmal eingestellten Höhe, die die gewünschte Fallhöhe gewährleistet. Es ist also nur die besagte Drehung notwendig.

Dagegen hat das lineare Verfahren des Auftragskopfes bzw. der Düse den Vorteil, dass sich die Ausströmrichtung des Vorhanges während der Bewegung nicht ändert. Damit wird gewährleistet, dass ein bereits ausgebildeter Vorhang stabil bleibt.

Denkbar wäre auch eine Drehung der Vorhangdüse im Uhrzeigersinn, die dann allerdings eine Anordnung des Auffängers vor der Vorhangdüse erfordern würde. Aber meistens befindet sich bei den Vorhangstreichanlagen unmittelbar vor der Vorhangdüse eine Einrichtung zur Entfernung der mit der zulaufenden und schnelllaufenden Oberfläche mitgerissenen Luftgrenzschicht, so dass der Platz für den Auffänger dort nicht vorhanden ist.

Je nachdem, welche Gegebenheiten in der Streichmaschine vorhanden sind, ist zu entscheiden, ob nun der Auftragskopf gedreht und/oder linear verfahren werden soll.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, dass eine zusätzliche Auffangeinrichtung von nur geringer Querschnittsfläche vorgesehen ist. Dieser zusätzliche Auffänger kommt während des linearen Verfahrens bzw. der Drehung der Vorhangdüse von der Betriebsposition bis zur Auffangposition zum Einsatz, wenn das Auftragsmedium schon bzw. noch aus der Düse fließt oder tropft. Diese aufzufangende Menge ist absolut gesehen äußerst gering, wodurch die Abmaße der Auffangeinrichtung ebenfalls klein gehalten werden können. Diese Auffangeinrichtung braucht deshalb nur als sehr flache Wanne mit geringer Querschnittsfläche, die nur einen Bruchteil des eigentlichen Vorhangauffängers beträgt, ausgebildet zu sein.

Vorteilhaft ist die Gestaltung der zusätzlichen Auffangeinrichtung auf einer Grundfläche, die parallel zum Verfahrweg des Auftragskopfes liegt.

Es soll noch erwähnt sein, dass die hohen Seitenwände und damit die Querschnittsfläche des Vorhangauffängers es erlaubt, dass seine Bodenfläche von der Mitte her in seitliche Richtung hin, das heißt quer zu Laufrichtung der Oberfläche nach Führer und/oder der triebseite der Streichmaschine hin, mit besonders starker Neigung ausbildbar ist. Durch diese Abwinkelung verbessert sich das Ablaufverhalten des Auftragsmediums aus dem Auffänger erheblich. Außerdem lassen sich damit auch die gefürchteten Abspritzungen vermeiden.

Mit der Erfindung ist es möglich, dass eine laufende, auch sehr breite Materialbahn durch Vorhangbeschichtung und mit hohen Viskositäten des Auftragsmediums behandelbar ist. Hier waren beim Stand der Technik bisher Grenzen gesetzt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 und 2: jeweils in schematischer Seitenansicht eine Vorhang-Streicheinrichtung mit Auftragskopf, einschließlich Vorhangdüse und Vorhangauffänger gemäß dem Stand der Technik
3 und 4: jeweils in schematischer Seitenansicht zwei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorhang- Streicheinrichtung In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorhang- Streichvorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Vorrichtung 1 ist im Betriebszustand gezeigt.
In einem Auftragskopf 2 befindet sich eine Verteilkammer 3 für das vorgesehene Auftragsmedium, wobei die Verteilkammer 3 ausgangsseitig in eine schlitzförmige und sich über die gesamte Breite der Vorrichtung 1 bzw. des Auftragskopfes erstreckende Vorhangdüse 4 übergeht. Die Vorhangdüse 4 gibt im Beispiel pigmenthaltige hochviskose Streichfarbe von ca. 1000 Pas in Form eines Vorhanges 5 an eine laufende Oberfläche 7 ab. Im Beispiel ist dafür eine in Laufrichtung L über Leitwalzen 6 (im Beispiel ist nur eine Walze 6 gezeigt) laufende Materialbahn aus Papier- oder Karton gewählt, die auf direktem Wege beschichtet wird.
Ein Vorhang- bzw. Mediumsauffänger 8, der in Form einer flachen Wanne oder Rinne ausgebildet ist, steht in Warteposition neben der Düse 4 und dem Vorhang 5. Man erkennt, dass der Abstand H_C hier größer als der Abstand H_W ist. Unter H_C soll die Höhe bzw. der Abstand der Curtain-Düse 4 zur laufenden Oberfläche 7 und unter H_W der Abstand bzw. die Höhe der Oberkante der Auffängers 8 bzw. der Auffangwanne zur laufenden Oberfläche 7 verstanden werden.
Die eingestellte Höhe H_C beträgt hier im Beispiel 200 mm, bei welcher sich der flache Auffänger 8 wie in 2 dargestellt, zwar problemlos unter die Düse 4 und den Vorhang 5 schieben lässt, aber das verwendete hochviskose Auftragsmedium nicht in Richtung der Führer- und/oder Triebseite der Vorrichtung ablaufen kann und daher die Auffangwanne 8, wie in gestrichelten Linien in 2 angedeutet ist, überläuft.
In 3 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1' gezeigt.
Man erkennt, dass der Vorhangauffänger 8', also die Auffangwanne, hohe Seitenwände 8a aufweist, wobei aber die Bodenfläche 8b des Auffängers 8' sich in etwa derselben Höhe wie beim Stand der Technik gemäß der 1 und 2 befindet. Das garantiert, dass der Vorhang 5 in einer solchen Höhe aufgefangen wird, wo er schon eine Streckung und damit Verschmälerung am Auftreffort erfahren hat und wodurch weniger Abspritzungen aus dem Auffänger 8' erzielt werden. Außerdem ist der Auftragskopf 2 um einen oberen Punkt P derart drehbar gelagert, dass seine Auftragsdüse 4 den gestarteten Vorhang 5 (oder bei Beendigung des Betriebes der Vorrichtung noch laufenden Vorhang 5) problemlos an den Vorhangauffänger 8' abgeben kann.
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist hierbei der Abstand H_C geringer als der Abstand H_W. Der Auffänger 8' bzw. seine Bodenfläche 8b ist dadurch auch besser mit einem erhöhten Neigungswinkel in Richtung der nicht dargestellten Führer- und/oder Treibseite der Herstellungs- und/oder Veredelungs- bzw. Streichmaschine ausbildbar. Ein vergrößerter Neigungswinkel ermöglicht vor allem das verbesserte Ablaufen des Auftragsmediums aus dem Auffänger, was vor allem bei hoher Viskosität des Auftragsmediums wichtig ist. Die gestrichelte Linie 9 innerhalb des Auffängers 8' soll die Knicklinie zur Ausbildung des Neigungswinkels andeuten.
Aus der 3 ist außerdem entnehmbar, dass der Vorhangauffänger 8' in Laufrichtung L der laufenden Oberfläche 7 gesehen, dem Auftragskopf 2 unmittelbar nachgeordnet ist. Der Auftragskopf 2 ist mit seiner Vorhangdüse 4 gegen den Uhrzeigersinn drehbar, um das von der Vorhangdüse 4 schon oder noch abgegebene Medium (bei Start/Stopp und/oder Betriebunterbrechung der Vorrichtung 1') aufnehmen zu können.
Die Drehung ist mit D und Doppelpfeilen in der 3 angegeben.
Zusätzlich ist es möglich eine weitere Auffangeinrichtung 10 vorzusehen, die während der Schwenkbewegung des Auftragskopfes 2 in Funktion tritt. Diese verschiebbare Auffangeinrichtung 10 ist nur mit sehr flachem Profil und ebener Bodenfläche 10a ausgebildet, da nur sehr kleine Mengen an Auftragsmedium aufgefangen werden müssen. Diese kleinen Mengen fallen nur kurzzeitig zwischen dem Verfassen des Auffangbereiches des Auffängers 8' und der Betriebsposition des Auftragskopfes 2 an.
In 4 ist eine Vorrichtung 1" gezeigt, die gegenüber der in 3 gezeigten Vorrichtung hinsichtlich der Verstellmöglichkeit des Auftragskopfes 2 verändert ist. In dieser Ausführungsform ist dessen lineare Verfahrbarkeit von der Betriebsposition I in die Start/Stopp-Position II, und umgekehrt, mit schräg dargestellten Doppelpfeilen V (für Verfahrbarkeit) angegeben. (Im Übrigen sind in den anderen 1 bis 3 ebenfalls die Positionen Iund II eingezeichnet).
In 4 ist außerdem eine etwas veränderte Auffangeinrichtung 10 gezeigt, welche hier mit 10'' bezeichnet ist. Dieses Auffangeinrichtung 10'' ist direkt mit dem Vorhangauffänger 8' verbunden und daher feststehend angeordnet. Der Vorhangauffänger 8' ist genauso wie bei 3 mit hohen Seitenwänden 8a, der Knicklinie 9 und im selben Abstand a zur laufenden Oberfläche 7 ausgebildet. Die Auffangeinrichtung weißt im Gegensatz zur in 3 dargestellten Variante eine in Laufrichtung L geneigte bzw. ansteigende Ablauffläche 10a'' auf.
Nachzutragen ist, dass die in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen gegeneinander austauschbar sind. So kann zum einen eine feststehende Auffangeinrichtung 10'' genauso bei einem zu drehenden Auftragskopf gem 3 und zum anderen eine verschiebbare Einrichtung 10a gemäß 3, bei linear verfahrbarem Auftragskopf gemäß 4 verwendet werden.

1, 1', 1'': Vorhang-Streicheinrichtung
2: Auftragskopf
3: Verteilkammer
4: Vorhangdüse
5: Vorhang
6: Leitwalze, Walze
7: laufende Oberfläche, Materialbahn
8, 8': Vorhang- bzw. Mediumsauffänger
8a: Seitenwand
8b: Bodenfläche
9: Knicklinie
10: Auffangeinrichtung
10a, 10a'': Bodenfläche
H_C: Abstand
H_W: Abstand
D: Drehung
L: Laufrichtung
P: Drehpunkt

Claims

Vorrichtung (1, 1', 1'') zum ein- oder beidseitigen Auftragen von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium, auf eine laufende Oberfläche (7), die bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier- oder Karton und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes ist, welches das Auftragsmedium dann an die Materialbahn abgibt mit a) einem in einem bestimmten Abstand (H_C) zur laufenden Oberfläche (7) angeordneten Vorhang-Auftragskopf (2), enthaltend eine Auftragsdüse (4), welche das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden, frei fallenden Vorhang (5) in einer Betriebsposition (1) abgibt und b) einem wannenartigen Vorhangauffänger (8, 8'), der in einem Abstand (H_W) seiner Oberkante zur laufenden Oberfläche (7) angeordnet ist und der in der Start- und/oder Stopp-Phase des Vorhangauftrages sowie bei Betriebsunterbrechungen den Vorhang (5) in einer Auffangposition (II) auffängt, dadurch gekennzeichnet, dass c) der Auftragskopf (2) mit Vorhangdüse (4) derart drehbar und/oder linear verschiebbar ist, dass der Vorhangauffänger (8') den im gedrehten und/oder verschoben Zustand der Vorhangdüse (4) abgegebenen Vorhang (5) aufnimmt, wobei d) der Abstand (H_C) geringer als der Abstand (H_W) ist.
Vorichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhangauffänger (8') in Laufrichtung (L) der laufenden Oberfläche (7) gesehen, dem Auftragskopf (2) unmittelbar nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf (2) mit der Vorhangdüse (4) gegen den Uhrzeigersinn um ca. 30 bis 60°, vorzugsweise 45°, drehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Auffangeinrichtung (10, 10'') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung (10, 10'') sowohl feststehend, als auch beweglich, und sowohl mit ebener Bodenfläche (10a), als auch mit schräggestellter Bodenfläche (10a''), ausbildbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhangauffänger (8') hohe Seitenwände (8a) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangeinrichtung (10'') mit dem Vorhangaufhänger (8') fest verbunden ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhangauffänger (8') an seiner Bodenfläche (8b) von der Mitte her in seitliche Richtung hin, das heißt quer zu Laufrichtung der Oberfläche (7) hin, abgewinkelt ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf (2) um einen oberen Punkt (P) von seiner Betriebsposition (I) in eine Vorhang-Auffangsposition (II), und umgekehrt, drehbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf (2) linear, insbesondere schräg von seiner Betriebsposition (I) in eine Vorhang-Auffangsposition (II) verfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen der laufenden Oberfläche (7) und der Bodenfläche (8b) des Vorhanggauffängers (8') während Betriebsposition (I) und der Auffangposition (II) des Auftragskopfes (2) unverändert bleibt.