DE112004001664T5

DE112004001664T5 - Papier-/Kartonbahnstreichvorrichtung

Info

Publication number: DE112004001664T5
Application number: DE112004001664T
Authority: DE
Inventors: Heikki Vatanen; Tapio Pitkäniemi
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Metso Paper Oy
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: US20060243200A1; JP2007504942A; FI20035149A0; FI119444B; US7694646B2; FI20035149A; WO2005024132A1; DE112004001664B4

Abstract

Papier-/Kartonbahnstreichvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie sich in ihrer Längsrichtung (W) in Querrichtung der zu streichenden Bahn erstreckt, und die eine Düseneinheit (1) aufweist, die mindestens eine sich in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckende Zufuhrkammer (12), wobei Streichfarbe mittels Zufuhreinrichtungen (4) in die Kammer befördert wird, und einen Düsenschlitz (30) aufweist, der mit der Zufuhrkammer in Strömungsverbindung steht, wobei sich der Schlitz auch in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckt, und wobei die Streichfarbe von der Zufuhrkammer über die gesamte Längsdistanz des Düsenschlitzes zu dem Schlitz, und weiter aus der Auslassöffnung (31) des Düsenschlitzes (30) heraus befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung mit der mindestens einen Zufuhrkammer (12) und dem mit derselben verbundenen Düsenschlitz (30) durch in einer Wand der Zufuhrkammer eingearbeitete Zufuhrlöcher (14; 18) ausgebildet ist, durch welche die Streichfarbe zu dem Düsenschlitz befördert werden kann, und dass die Düseneinheit Einrichtungen (15, 16; 19) aufweist, durch die der...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Papier-/Kartonbahnstreichvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie sich in ihrer Längsrichtung in Querrichtung der zu streichenden Bahn erstreckt, und die eine Düseneinheit aufweist, die mindestens eine sich in Längsrichtung der Streichvorrichtung erstreckende Zufuhrkammer, wobei Streichfarbe mittels Zufuhreinrichtungen in die Kammer befördert wird, und einen Düsenschlitz aufweist, der mit der Zufuhrkammer in Strömungsverbindung steht, wobei sich der Schlitz auch in Längsrichtung der Streichvorrichtung erstreckt, und wobei die Streichfarbe von der Zufuhrkammer über die gesamte Längsdistanz des Düsenschlitzes zu dem Schlitz und weiter aus der Auslassöffnung des Düsenschlitzes heraus befördert wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verbesserung für eine Vorhangstreicheinrichtung, die zum Auftragen der Streichfarbe auf einer Papier-/Kartonbahn vorgesehen ist.
Vorhangstreicheinrichtungen werden in immer größerem Umfang zum Streichen von Papier- oder Kartonbahnen verwendet, da sie eine weit geringere Kraft auf die Bahn als das Glättschaberstreichen/Stabrakelstreichen ausüben und daher weniger Unterbrechungen auf Grund von Reißen der sich im Streichvorgang befindlichen Bahn verursachen und somit die Lauffähigkeit verbessern. Mit Vorhangstreichen wird nicht dieselbe Glattheit wie mit Glättschaberstreichen erreicht, wobei die erzielte Abdeckung jedoch besser als die mit dem Glättschaberstreichen erreichte ist.
Vorhangstreicheinrichtungen können in schlitzbeschickte und gleitbeschickte Streicheinrichtungen unterteilt werden. Bei einer gleitbeschickten Streicheinrichtung wird der Überzug mittels einer Düseneinheit einer geneigten Ebene zugeführt, entlang welcher der Überzug in Richtung der Kante der Ebene fließt, wodurch ein Vorhang ausgebildet wird, wenn der Überzug von der Kante der Ebene heruntertropft.
In schlitzbeschickten Auftragbalken wird die Streichfarbe über ein Verteilerrohr in einen schmalen vertikalen Schlitz auf der Lippe gepumpt, von welcher der Vorhang ausgebildet wird und auf die Bahn tropft. Die Streichfarbe kann in einer oder mehreren Schichten aufgetragen werden.
Der so ausgebildete Vorhang wird mittels einer Kantenführung geführt, die auf der Kante des Zufuhrschlitzes/der Zufuhrlippe angeordnet ist, wie durch dessen Bezeichnung angegeben.
Ein Problem bei aktuellen Streichfarb-Vorhangstreicheinrichtungen besteht in der begrenzten Größe der Streichfarbzufuhrkanäle und teilweise aus diesem Grund in der Schwierigkeit der Steuerung der Größe des Durchflussschlitzes. Die Steuerung des Querprofils der in unterschiedlichen Situationen auf der zu streichenden Bahn aufgetragenen Streichfarbe ist auch in einer Vorhangstreicheinrichtung nach dem Stand der Technik problematisch. Normalerweise sind dort keine Einrichtungen zur Steuerung des Profils vorhanden. Bei der Konstruktion eines Streichbalkens wird die Form der Zufuhrkanäle bestimmt, mittels welcher das Gesamtprofil beeinflusst werden kann. Wenn sich die Eigenschaften und/oder das Zufuhrvolumen der Streichfarbe ändern, haben diese eine deutliche Wirkung auf das Querprofil, die nicht korrigiert werden kann. Alle Herstellungsungenauigkeiten können das Profil ebenfalls irreparabel beeinflussen.
Dementsprechend besteht eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer verbesserten Vorhangstreicheinrichtung, die eine gleichförmige Zufuhr von Streichfarbe über die Gesamtlänge der Düseneinheit in Querrichtung (Richtung CD) der sich im Streichvorgang befindlichen Bahn ermöglicht, wobei die Zufuhr vorzugsweise auf unterschiedliche Streichfarben einstellbar ist. Um diese Aufgabe zu lösen, ist die Vorhangstreicheinrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung zwischen der mindestens einen Zufuhrkammer und dem mit derselben verbundenen Düsenschlitz durch in einer Wand der Zufuhrkammer eingearbeitete Zufuhrlöcher ausgebildet ist, durch welche die Streichfarbe zu dem Düsenschlitz befördert werden kann, und dass die Düseneinheit Einrichtungen aufweist, durch die der Wirkungsbereich der Zufuhrlöcher eingestellt werden kann, um die Querprofilierung der Menge an Streichfarbe zu erreichen.
Eine weitere allgemeinere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Ausbreitvorrichtung zum Auftragen verschiedener faseriger oder anderer Flüssigkeiten oder Streichfarben in einer Papier-/Karton- oder Zellstoffmaschinenumgebung.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei in:
1 eine schematische Ansicht einer Düseneinheit einer Mehrschichtvorhangstreicheinrichtung nach dem Stand der Technik dargestellt ist,
2 eine schematische perspektivische Ansicht einer Düseneinheit einer gleitbeschickten Vorhangstreicheinrichtung dargestellt ist, die in Übereinstimmung mit der Erfindung realisiert werden kann,
3 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Düsenteils in einer Streicheinrichtung gemäß 2 dargestellt ist, wobei der Düsenteil eine Zufuhrkammer und einen Düsenschlitz aufweist,
4 eine perspektivische Ansicht des Düsenteiles gemäß 3 dargestellt ist, und
5 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform des Düsenteils in der Streicheinrichtung gemäß 2 dargestellt ist.
In 1 ist die allgemeine Struktur der Düseneinheit einer bekannten gleitbeschickten Mehrschichtvorhangstreicheinrichtung schematisch dargestellt. Die Düseneinheit besteht aus Düsenteilen 3 und 3a, wovon jedes eine Zufuhrkammer 12 und eine Ausgleichskammer 13 aufweist, und aus einem Düsenschlitz 30, die in eine dicke Stahlplatte eingearbeitet sind. Die Kante 33 des äußersten Düsenteiles 3a bildet eine Zufuhrlippe aus, über welche die von den Auslassöffnungen 31 der Düsenschlitze 30 entleerte und entlang der oberen Fläche der Düseneinheit fließende Streichfarbe befördert wird, um einen Streichfarbvorhang auszubilden und diesen mittels Kantenführungen (nicht dargestellt) auf die Oberfläche der zu streichenden Papier-/Kartonbahn zu führen, die sich unter der Streicheinrichtung bewegt. Der ausgebildete Streichfarbvorhang erstreckt sich über die sich im Streichvorgang befindliche Bahn.
In 2 ist der Auftragbalken 1 einer gleitbeschickten Vorhangstreicheinrichtung dargestellt, die in Übereinstimmung mit der Erfindung realisiert werden kann. Der Auftragbalken weist Düsenteile 3, 3a und 32 auf, die auf Trägern 2 angeordnet sind, die eine Tragkonstruktion ausbilden, wobei die Düsenteile gemeinsam eine Düseneinheit ausbilden, die drei Düsenschlitze 30 in der dargestellten Ausführungsform aufweist, die eine Mehrschichtbeschichtung ermöglichen. Die Düsenteile 3 und 32 sind beweglich oben auf den Trägern 2 angeordnet. Um die beweglichen Düsenteile 3, 32 zu bewegen, weist die Vorhangstreicheinrichtung einen fixierten Träger 5 auf, der auf den Trägern 2 auf der anderen Seite des Trägers ruht, wobei zwischen dem innersten Düsenteil 32 und dem fixierten Träger 5 ein Schließrohr 6 vorhanden ist, und auf der gegenüberliegenden Seite des fixierten Trägers 5 ein Öffnungsrohr 7 vorhanden ist, wobei durch die Druckbeaufschlagung des Schließrohres 6 die beweglichen Düsenteile 3, 32 dazu veranlasst werden können, sich in Richtung des fixierten Düsenteiles 3a zu bewegen, um die Düseneinheit zu verschließen, wobei durch die Freigabe des Druckes von dem Schließrohr 6 und die Druckbeaufschlagung des Öffnungsrohres 7 die beweglichen Düsenteile 3, 32 dazu veranlasst werden können, sich von dem fixierten Düsenteil 3a wegzubewegen, um die Düseneinheit zum Beispiel zu öffnen, zum Beispiel um getrocknete Streichfarbe von dem Düsenschlitz und/oder den unterschiedlichen Kammern der Düse zu entfernen.
An einem Ende der Düseneinheit sind Zufuhrrohre 4 für die zugeführte Streichfarbe angeordnet, wobei sich die Rohre in die Zufuhrkammern hinein öffnen. Die zugeführte Substanz bewegt sich entlang der Zufuhrkammer zu dem gegenüberliegenden Ende, an dem optional ein Bypass angeordnet ist. Beim Fortfahren in die Zufuhr kammer bewegt sich die zugeführte Substanz an jedem Punkt über die Länge der Zufuhrkammer zu der Ausgleichskammer, und von dort weiter zu dem Düsenschlitz 30 über die gesamte Längsdistanz des Düsenschlitzes 30.
In 3 und 4 ist eine Düsenteillösung gemäß der Erfindung dargestellt, wobei dort Zufuhrlöcher 14 zwischen der Zufuhrkammer 12 und der Ausgleichskammer 13 vorhanden sind. Hierbei besteht die Aufgabe im Erreichen eines möglichst gleichmäßigen Profils für die aus der Düse hinausströmende Substanz, wobei in der Ausgleichskammer 13 ein Profilierungselement 15 angeordnet ist, welches auf der Fläche der Ausgleichskammer 13 angeordnet ist, welche die Zufuhrlöcher 14 aufweist, und sich über die gesamte von den aufeinanderfolgenden Zufuhrlöchern bestimmte Länge erstreckt. Die Querposition des Profilierungselementes ist einstellbar, um den Wirkungsbereich der einzelnen Zufuhrlöcher oder -gruppen von mehreren Zufuhrlöchern zur Zufuhr der gewünschten Menge von Streichfarbe in die Ausgleichskammer 13 an verschiedenen Punkten ihrer Längsrichtung zu verändern. Die Querposition des Profilierungselementes kann mittels der Einstelleinrichtung 16 verändert werden, wobei der Betrieb der Einstelleinrichtung vorzugsweise automatisiert wird, wodurch die Profilierung während des Laufes auch in Querrichtung des im Streichvorgang befindlichen Gegenstandes möglich sein wird. Der gegenseitige Abstand der Einstell einrichtung in Längsrichtung W des Düsenteiles beträgt zum Beispiel 100-600 mm, vorzugsweise 150-300 mm. Mit dem Bezugszeichen 17 ist der die Zufuhrkammer umgebende Wasserraum bezeichnet. Das Profilierungselement ermöglicht die Steuerung eines beträchtlich größeren Zufuhrvolumenbereiches mit demselben System von Streichfarbzufuhrkanälen wie eine normale Konstruktion ohne Anpassung. Das Profilierungselement verringert auch wesentlich die Herstellungsgenauigkeit des Zufuhrschlitzes, und mittels derselben kann das Querprofil genau eingestellt werden, so dass es unabhängig von den Eigenschaften der Streichfarbe und der Durchsatzraten korrekt ist. Ein weiterer Vorteil der Lösung mit Verwendung eines Profilierungselementes besteht darin, dass die Ausgleichskammer eine zweistufige wird, die alle von den Zufuhrlöchern herrührenden Streifen extrem effizient ausgleicht. Die Struktur ist leicht in allen Zufuhrschlitzen zu realisieren, wodurch alle Schichten unabhängig voneinander profiliert werden können. Die mit den unterschiedlichen Zufuhrschlitzen verbundenen Einstelleinrichtungen 16 sind vorzugsweise an verschiedenen Längspositionen in aufeinanderfolgenden Zufuhrschlitzen, wobei sie in diesem Fall keine kumulative Welligkeit bei dem Gesamtprofil der Streichfarbe verursachen werden.
In 5 ist eine weitere Düsenteillösung gemäß der Erfindung dargestellt, wobei in der Zufuhrkammer 12 Zufuhrlöcher 18 in einem Abstand voneinander in Längs richtung des Düsenteiles angeordnet sind, wobei die Streichfarbe durch die Löcher zu der Ausgleichskammer 13 befördert wird. Die Zufuhrkammer 12 und die Ausgleichskammer 13 erstrecken sich im Wesentlichen über die Gesamtlänge des Düsenteiles. In der dargestellten Ausführungsform bildet das Zufuhrloch 18 einen Winkel zwischen der Zufuhrkammer 12 und der Ausgleichskammer 13 aus, und öffnet sich in die in 5 dargestellte Position horizontal in die Zufuhrkammer 12 und vertikal in die Ausgleichskammer 13 hinein. In jedem Zufuhrloch 18 ist zusätzlich eine Bohrung 19a ausgebildet, die sich in die Außenseite des Düsenteiles öffnet, wobei die Bohrung mit dem Vertikalteil des Zufuhrloches 18 verbunden, und in der Bohrung ein in Längsrichtung bewegbarer Einstellstift 19 angeordnet ist, dessen inneres Ende, welches sich in das Zufuhrloch 18 erstreckt, vorzugsweise abgeschrägt ist. An dem äußeren Ende 25 des Einstellstiftes 19 ist eine Einstellmutter 21 angeordnet, durch deren Drehung der Einstellstift 19 in seiner Längsrichtung bewegt werden kann, um den wirksamen Querschnittsbereich des Zufuhrloches 18 zu verändern. In Verbindung mit dem Einstellstift ist eine Einstellplatte 20 angeordnet, wobei in diesem Fall durch das Entfernen der Einstellplatte die Grundeinstellung des wirksamen Querschnittsbereiches des Zufuhrloches verändert werden kann, um das Zufuhrvolumen zu verringern. Der Einstellstift 19 ist in der Bohrung 19a mittels Dichtungen 22 abgedichtet. Der gegenseitige Abstand der Zu fuhrlöcher 18 in Längsrichtung des Düsenteiles beträgt zum Beispiel 100-600 mm, vorzugsweise 150-300 mm, um die gewünschte Querprofilierung durch die Veränderung des Wirkungsbereiches der Zufuhrlöcher zu erreichen. Der Betrieb der Einstellstifte ist vorzugsweise automatisiert, wodurch die Profilierung während des Laufes auch in Querrichtung des im Streichvorgang befindlichen Gegenstandes möglich sein wird. Mit dem Bezugszeichen 24 ist das Befestigungsniveau der Montageschrauben des Düsenteiles bezeichnet. Die Montageschrauben erstrecken sich zwischen aufeinanderfolgenden Bohrungen 19a über den mit erforderlichen Dichtungseinrichtungen versehenen Wasserraum 17.
Die Lösung gemäß der Erfindung ist in Form einer Einzel- oder Mehrschichtstreichvorrichtung realisierbar, wobei die Anzahl von Düsenschlitzen zum Beispiel 1 bis 24 betragen kann.
Zusammenfassung
Papier-/Kartonbahnstreichvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Papier-/Kartonbahnstreichvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie sich in ihrer Längsrichtung (W) in Querrichtung der zu streichenden Bahn erstreckt. Die Vorrichtung weist eine Düseneinheit (1) auf, die mindestens eine sich in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckende Zufuhrkammer (12), wobei Streichfarbe mittels Zufuhreinrichtungen (4) in die Kammer befördert wird, und einen Düsenschlitz (30) aufweist, der mit der Zufuhrkammer in Strömungsverbindung steht, wobei sich der Schlitz auch in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckt, und wobei die Streichfarbe von der Zufuhrkammer über die gesamte Längsdistanz des Düsenschlitzes zu dem Schlitz, und weiter aus der Auslassöffnung (31) des Düsenschlitzes (30) heraus befördert wird. Die Strömungsverbindung zwischen der mindestens einen Zufuhrkammer (12) und dem mit derselben verbundenen Düsenschlitz (30) ist durch in einer Wand der Zufuhrkammer eingearbeitete Zufuhrlöcher (14; 18) ausgebildet, durch welche die Streichfarbe zu dem Düsenschlitz befördert werden kann. Die Düseneinheit weist Einrichtungen (15, 16; 19) auf, durch die der Wirkungsbereich der Zufuhrlöcher (14; 18) eingestellt werden kann, um die Querprofilierung der Menge an Streichfarbe zu erreichen.

Claims

Papier-/Kartonbahnstreichvorrichtung, die so angeordnet ist, dass sie sich in ihrer Längsrichtung (W) in Querrichtung der zu streichenden Bahn erstreckt, und die eine Düseneinheit (1) aufweist, die mindestens eine sich in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckende Zufuhrkammer (12), wobei Streichfarbe mittels Zufuhreinrichtungen (4) in die Kammer befördert wird, und einen Düsenschlitz (30) aufweist, der mit der Zufuhrkammer in Strömungsverbindung steht, wobei sich der Schlitz auch in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckt, und wobei die Streichfarbe von der Zufuhrkammer über die gesamte Längsdistanz des Düsenschlitzes zu dem Schlitz, und weiter aus der Auslassöffnung (31) des Düsenschlitzes (30) heraus befördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung mit der mindestens einen Zufuhrkammer (12) und dem mit derselben verbundenen Düsenschlitz (30) durch in einer Wand der Zufuhrkammer eingearbeitete Zufuhrlöcher (14; 18) ausgebildet ist, durch welche die Streichfarbe zu dem Düsenschlitz befördert werden kann, und dass die Düseneinheit Einrichtungen (15, 16; 19) aufweist, durch die der Wirkungsbereich der Zufuhrlöcher (14; 18) eingestellt werden kann, um die Querprofilierung der Menge an Streichfarbe zu erreichen.
Streicheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen Zufuhrkammer (12) und dem damit verbundenen Düsenschlitz (30) mindestens eine Ausgleichskammer (13) vorhanden ist, die sich auch in Längsrichtung (W) der Streichvorrichtung erstreckt, wobei sich die Zufuhrlöcher (14) in die Ausgleichskammer öffnen, und dass als Einstellvorrichtung für den Bereich der Zufuhrlöcher ein Profilierungselement (15) in der Ausgleichskammer (13) angeordnet ist, wobei das Element auf der Fläche der Ausgleichskammer angeordnet ist, welche die Zufuhrlöcher aufweist und sich über eine durch aufeinanderfolgende Zufuhrlöcher bestimmte Länge erstreckt, wobei das Profilierungselement (15) zur Veränderung des Wirkungsbereiches einzelner Zufuhrlöcher oder Gruppen von mehreren Zufuhrlöchern zum Zuführen der gewünschten Menge an Streichfarbe in die Ausgleichskammer (13) an verschiedenen Punkten in ihrer Längsrichtung einstellbar ist.
Streichvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtungen des Profilierungselementes (15) Einstellbolzen (16) sind, die sich von der Außenfläche der Düseneinheit (1) zu der Ausgleichskammer (13) erstrecken, mittels welcher das Profilierungselement (15) senkrecht zu seiner Längsachse abgelenkt werden kann, um die Zufuhrlöcher (14) in gewünschtem Ausmaß zu bedecken oder freizulegen.
Streichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als eine Einstellvorrichtung für den Bereich der Zufuhrlöcher (18) jeweils ein Einstellstift (19) mit jedem Zufuhrloch verbunden ist, wobei der Stift in seiner Längsrichtung zur wunschgemäßen Veränderung des Wirkungsbereiches eines jeden Zufuhrloches beweglich ist.
Streichvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zufuhrlöchern (18) eine Bohrung (19a) ausgebildet ist, die sich in die Außenseite des Düsenteiles öffnet, wobei in der Bohrung der Einstellstift (19) in seiner Längsrichtung beweglich angeordnet ist, wobei er sich an seinem inneren Ende (23) in das Zufuhrloch (18) erstreckt, um seinen wirksamen Querschnittsbereich zu verändern.
Streichvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (23) des Einstellstiftes (19) in dem Zufuhrloch (18) abgeschrägt ist.
Streichvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Form einer Mehrschichtstreichvorrichtung mit zwei oder mehr Zufuhrschlitzen (30) ausgeführt ist.