DE10359118A1

DE10359118A1 - Kühlungseinrichtung für eine Auftragsvorrichtung

Info

Publication number: DE10359118A1
Application number: DE2003159118
Authority: DE
Inventors: Christoph Henninger; Eckard Wozny
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlungseinrichtung (1) für eine Auftragsvorrichtung (2), insbesondere Vorhangdüse (Curtain Coater) (3), mit einer Düse (4) zum Auftragen von einem Auftragsmedium auf eine laufende Materialbahn (5) einer Papiermaschine, wobei die Düse (4) sich über die Breite der Materialbahn erstreckt und eine erste im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe (41) mit einer zweiten klingenförmigen Düsenlippe (42) einen Düsenspalt (43) bildet, dass die Auftragsvorrichtung (2) einen Zuführkanal (6) aufweist, durch welchen das auszustoßende Auftragsmedium der Düse (4) zuführbar ist, wobei in dem Zuführkanal (6) mehrere über die Länge des Zuführkanals verlaufende Kühlmittelkanäle (13) vorgesehen sind, durch die zur Kühlung des Zuführkanals ein Kühlmittel geführt werden kann, und dass die im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe (41) im Wesentlichen hohl ist, wodurch ein Kühlmittelkanal (11) gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann, und dass die klingenförmige Düsenlippe (42) im Wesentlichen hohl ist, wodurch ein Kühlmittelkanal (12) gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlungseinrichtung für eine Auftragsvorrichtung, insbesondere Vorhangdüse (Curtain Coater), mit einer Düse zum Abgeben von einem Auftragsmedium auf eine laufende Materialbahn einer Papiermaschine, wobei die Düse sich über die Breite der Materialbahn erstreckt und eine erste im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe mit einer zweiten klingenförmigen Düsenlippe einen Düsenspalt bildet, dass die Auftragsvorrichtung einen Zuführkanal aufweist, durch welchen das auszustoßende Auftragsmedium der Düse zugeführt ist.

Es sind Auftragsvorrichtungen bekannt, bei denen zwischen zwei Lippen ein Dosierspalt ausgebildet ist, der als Freistrahldüse (Vorhangdüse) wirkt. Mit Hilfe derartige Auftragsvorrichtungen werden flüssige oder pastöse Auftragsmedien, beispielsweise Streichfarbe, direkt oder indirekt auf eine laufende Materialbahn aufgetragen. Dabei wird das flüssige oder pastöse Auftragsmedium über ein Farbverteilerrohr (Zuführkanal) zugeführt, das innerhalb eines sich über die Länge des Auftragswerks erstreckenden Balkens angeordnet ist. Vom Zuführkanal gelangt das Auftragsmedium über Durchtrittsöffnungen in einen Ausgleichsraum und strömt von dort über einen Zufuhrspalt zum Düsenspalt, aus dem das Auftragsmedium anschließend in Form eines freien Strahls austritt. Der Düsenspalt ist dabei in seiner Breite einstellbar, was die Dosierung der abgegebenen Menge von Auftragsmedium steuerbar macht.

Beim direkten Auftrag läuft eine Materialbahn an der Freistrahldüse vorbei und wird direkt mit dem freien Strahl des Auftragsmediums beaufschlagt. Die Materialbahn kann dabei beispielsweise auf der Oberfläche einer Walze geführt werden. Beim indirekten Auftrag des Mediums wird der freie Strahl zunächst auf die Oberfläche einer Auftragswalze aufgebracht, um von dort in einem Walzenspalt, durch den die Materialbahn hindurchläuft, von der Auftragswalze auf die Materialbahn übertragen zu werden. Diejenige Lippe der beiden den Dosierspalt bildenden Lippen wird als zulaufseitige Lippe bezeichnet, die auf der Seite des Dosierspalts liegt, auf der beim indirekten Auftrag des Mediums die Auftragswalze bzw. beim direkten Auftrag des Mediums die Materialbahn auf das Auftragswerk zuläuft. Entsprechend wird die zweite Lippe, die auf der Seite des Dosierspalts liegt, auf der die Auftragswalze bzw. die Materialbahn vom Auftragswerk wegläuft, als ablaufseitige Lippe bezeichnet. Üblicherweise ist bei Auftragswerken vom zuvor beschriebenen Typ an der ablaufseitigen Lippe eine Verstelleinrichtung vorgesehen, mit der die ablaufseitige Lippe über die Länge des Auftragswerks zonenweise in ihrem Abstand zur zulaufseitigen Lippe einstellbar ist.

Aus der Druckschrift DE 100 01 392 A1 eine Auftragsvorrichtung von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf einen laufenden Untergrund bekannt. Der Untergrund ist bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, welche das Auftragsmedium an die Oberfläche der Materialbahn überträgt. Die Auftragsvorrichtung umfasst eine Abgabedüse zum Abgeben des Auftragsmediums an den Untergrund mit einer bezüglich der Bewegung des Untergrunds zulaufseitigen Düsenlippe und einer bezüglich der Bewegung des Untergrunds ablaufseitigen Düsenlippe. Dabei ist wenigstens eine der Düsenlippen von einem Klingenelement gebildet.

Bei insbesondere stärkerer Erwärmung der Abgabedüse kann es je nach verwendetem Material stärker oder schwächer zu Verformungen durch Marterialausdehnung oder Nachgiebigkeit kommen, wodurch sich die Einstellungen des Düsenspalts geringfügig ändern können, was zu einer Unhomogenität in der abgegebenen Auftragsmediumsmenge führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Auftragsvorrichtung zu schaffen, bei der die durch die Schwankungen der Temperatur bedingten Veränderungen in den Materialeigenschaften unterbunden sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlungseinrichtung für eine Auftragsvorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in dem Zuführkanal mehrere über die Länge des Zuführkanals verlaufende Kühlmittelkanäle vorgesehen sind, durch die zur Kühlung des Zuführkanals ein Kühlmittel geführt werden kann, und dass die im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe im wesentlichen hohl ist, wodurch ein Kühlmittelkanal gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann, und dass die klingenförmige Düsenlippe im wesentlichen hohl ist, wodurch ein Kühlmittelkanal gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann.

Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass Verformungen oder ungewünschte Ablagerungen vermieden werden. Weiterhin gewährleistet die Kühlung eine gleichmäßige Spalteinstellung was eine kontinuierliche und dauerhafte Abgabe von Auftragsmedium gewährleistet. Durch die gleichmäßige Temperierung bleibt eine einmal eingestellte Düsenspaltbreite erhalten. Die bisherigen Schwankungen werden unterbunden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Zuführkanal durch oder an einem Tragkörper gebildet ist, wobei die beiden Düsenlippen am Tragkörper gelagert sind, wobei insbesondere die tropfenförmige Düsenlippe in einer durch den Tragkörper gebildeten Gelenkpfanne wenigstens teilweise drehbeweglich gelagert ist, wodurch der Düsenspalt in seiner Weite einstellbar ist.

Von Vorteil sind an den Stirnseiten der Auftragsvorrichtung den dort endenden Kühlmittelkanälen zugeordnete Kühlmittelumleitungen vorgesehen sind, die verschiedene Enden der Kühlmittelkanäle miteinander verbinden, wodurch das Kühlmittel nach dem Durchfließen eines ersten Kühlmittelkanals durch einen zweiten Kühlmittelkanal geführt werden kann.

Bevorzugterweise ist der Zuführkanal und/oder der Tragkörper aus zwei miteinander verbundenen Schalenteilen zusammengesetzt ist.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen oder deren Unterkombinationen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Im Einzelnen zeigt die schematische Darstellung in:
1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch eine erfindungsgemäße in einer Auftragsvorrichtung ausgebildeten Kühlungseinrichtung, und
2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kühlungseinrichtung aus 1.
Die in der Figur gleichen Bezugsziffern bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.
1 zeigt schematisch eine Querschnittsdarstellung erfindungsgemäßen Kühlungseinrichtung 1 für eine Auftragsvorrichtung 2, die im Beispiel durch eine Vorhangdüse (Curtain Coater) 3 gebildet ist. Die Vorhangdüse 3 weist eine Düse 4 zum Abgeben von einem Auftragsmedium auf eine laufende Materialbahn 5 einer Papiermaschine auf.
Beispielsweise kann das Auftragsmedium Streichfarbe sein.
Die Düse 4 erstreckt sich über die Breite der Materialbahn 5 und ist durch eine erste im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe 41 eine zweite klingenförmigen Düsenlippe 42, die einen Düsenspalt 43 definieren, ausgebildet.
Die Auftragsvorrichtung 2 umfasst weiterhin einen Zuführkanal 6, in dem das Auftragsmedium entlang der gesamten Arbeitsbreite an die Düse 4 verteilt wird. Der Zuführkanal 6 wird durch das Einsatzteil 62 von der Düse 4 räumlich abgetrennt. Das Auftragsmedium strömt durch den Zuführkanal 6 durch das Einsatzteil 62 zur Düse 4, wo es diese durch den Düsenspalt 43 verlässt.
Der Zuführkanal 6 wird durch zwei zusammengefügte Schalenteile 71 und 72 ausgebildet. Zur Einstellung des Düsenspalts 43 – und damit der abgegebenen Menge an Auftragsmedium – dient zum einen eine axial verstellbarere, in Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe 41.
Zur Zusammenwirkung mit der tropfenförmigen Düsenlippe 41 ist eine klingenförmige Düsenlippe 42 vorgesehen.
Um die genaue Einstellung des Düsenspalts 43 nicht durch thermisch bedingte Ausdehnungen zu beeinflussen, sind in dem Zuführkanal 6 mehrere über die Länge des Zuführkanals verlaufende Kühlmittelkanäle 13 vorgesehen, durch die zur Kühlung des Zuführkanals ein Kühlmittel entsprechender Temperatur geführt werden kann. Beim Starten des Betriebs der Papiermaschine kann natürlich auch vorgesehen sein, dass durch die Kühlmittelkanäle eine Anwärmung der Vorrichtung vorgenommen wird.
Weiterhin ist zur Temperierung die im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe 41 hohl ausgebildet, wodurch ein diese durchlaufender Kühlmittelkanal 11 gebildet ist. Ebenfalls von Kühlmittel durchflossen ist die hohle klingenförmige Düsenlippe 42 wodurch ein weiterer Kühlmittelkanal 12 gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann.
Der Zuführkanal 6 bildet zugleich einem Tragkörper 7 für die daran befestigten 42 bzw. gelagerten 41 beiden Düsenlippen.
Die tropfenförmige Düsenlippe 41 ist dabei in einer durch den Tragkörper 7 gebildeten Gelenkpfanne 73 drehbeweglich gelagert, wodurch der Düsenspalt 43 in seiner Weite einstellbar ist.
2 zeigt eine Seitenansicht der in 1 im Querschnitt (Blickrichtung I in 2) dargestellten Auftragsvorrichtung 2. Dabei sind die um den Zuführkanal 6 bzw. in dem Tragkörper 7 ausgebildeten Kühlmittelkanäle 13 strichliert dargestellt.
An der Stirnseite 21 der Auftragsvorrichtung 2 ist jeweils zwei dort endenden Kühlmittelkanälen 13 eine Kühlmittelumleitung 14 zugeordnet, wodurch das Kühlmittel nach dem Durchfließen eines ersten Kühlmittelkanals 13 durch einen zweiten Kühlmittelkanal 13 geführt werden kann. Die Kühlmittelumleitungen sind dabei durch entsprechende Krümmungen in einem Aufsatzteil ausgebildet.
Das Kühlmittel für die Düsenlippen 41 und 42 wird durch Zuführflansche 15 mittels eines daran befestigten Schlauchs 16 zugeführt.
Das Auftragsmedium wird in den Zuführkanal über einen Rohransatz 61 eingeleitet.

1: Kühlungseinrichtung
11: Kühlmittelkanal
12: Kühlmittelkanal
13: Kühlmittelkanal
14: Kühlmittelumleitung
15: Zuführflansch
16: Schlauch
2: Auftragsvorrichtung
21: Stirnseite
22: Aufsatzteil
3: Vorhangdüse
4: Düse
41: tropfenförmige Düsenlippe
42: klingenförmige Düsenlippe
43: Düsenspalt
5: Materialbahn
6: Zuführkanal
61: Rohransatz
62: Einsatzteil
7: Tragkörper
71: erstes Schalenteil
72: zweites Schalenteil
73: Gelenkpfanne

Claims

Kühlungseinrichtung (1) für eine Auftragsvorrichtung (2), insbesondere Vorhangdüse (Curtain Coater) (3), mit einer Düse (4) zum Abgeben von einem Auftragsmedium auf eine laufende Materialbahn (5) einer Papiermaschine, wobei die Düse (4) sich über die Breite der Materialbahn erstreckt und eine erste im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe (41) mit einer zweiten klingenförmigen Düsenlippe (42) einen Düsenspalt (43) bildet, dass die Auftragsvorrichtung (2) einen Zuführkanal (6) aufweist, durch welchen das auszustoßende Auftragsmedium der Düse (4) zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zuführkanal (6) mehrere über die Länge des Zuführkanals verlaufende Kühlmittelkanäle (13) vorgesehen sind, durch die zur Kühlung des Zuführkanals ein Kühlmittel geführt werden kann, und dass die im Querschnitt tropfenförmige Düsenlippe (41) im wesentlichen hohl ist, wodurch ein Kühlmittelkanal (11) gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann, und dass die klingenförmige Düsenlippe (42) im wesentlichen hohl ist, wodurch ein Kühlmittelkanal (12) gebildet ist, durch den ein Kühlmittel geführt werden kann.
Kühlungseinrichtung für eine Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (6) durch oder an einem Tragkörper (7) gebildet ist, wobei die beiden Düsenlippen (41, 42) am Tragkörper (7) gelagert sind, wobei insbesondere die tropfenförmige Düsenlippe (41) in einer durch den Tragkörper (7) gebil deten Gelenkpfanne (73) wenigstens teilweise drehbeweglich gelagert ist, wodurch der Düsenspalt (43) in seiner Weite einstellbar ist.
Kühlungseinrichtung für eine Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirnseiten (21) der Auftragsvorrichtung (2) den dort endenden Kühlmittelkanälen (13) zugeordnete Kühlmittelumleitungen (14) vorgesehen sind, die verschiedene Enden der Kühlmittelkanäle (14) miteinander verbinden, wodurch das Kühlmittel nach dem Durchfließen eines ersten Kühlmittelkanals durch einen zweiten Kühlmittelkanal geführt werden kann.
Kühlungseinrichtung für eine Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (6) und/oder der Tragkörper (7) aus zwei miteinander verbundenen Schalenteilen (71, 72) zusammengesetzt ist.