DE1270945B - Verfahren zum Aufbringen eines viskosen Mineralueberzuges auf eine Papierbahn - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES #1» PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

D 21h

Deutsche KL: 55 f-15/20

1 270 945
P 12 70 945.4-45
19. August 1961
20.Juni 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines viskosen Mineralüberzuges mit hohem Feststoffanteil auf eine Papierbahn in den Spalt zwischen einer Stützwalze für die Bahn und einer sich gegenläufig drehenden Überzugsauftragswalze, welcher die Überzugsmasse in abgemessener Menge von einer aus dieser Masse bestehenden Lache aus zugeführt wird.

Dieses sogenannte gegenläufige Walzverfahren kommt beim Auftragen pigmentierter Drucküberzüge auf Papier für Massenfertigung zur Anwendung. Bei einem bekannten Verfahren der obengenannten Art wird das Material, auf das der Überzug aufgebracht werden soll, waagerecht zwischen zwei übereinanderliegenden Quetschwalzen hindurchgezogen, wobei der unteren Quetschwalze eine Leerwalze derart zugeordnet ist, daß sich zwischen der Quetschwalze und der Leerwalze ein kelchartiger Raum bildet, in dem sich die Überzugsmasse befindet. Bei Rotation der unteren Quetschwalze wird die Überzugsmasse zum Zwischenraum zwischen den beiden Quetschwalzen hinaufgetragen.

Es ist weiterhin bekannt, die Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze gegenüber der Stützwalze sowie den Abstand der Auftragswalze von der Stützwalze veränderlich zu machen, wodurch die Verreibewirkung und die Gleichmäßigkeit des Auftrages erhöht werden soll.

Bei den bisher bekannten Verfahren hat sich jedoch die Schwierigkeit ergeben, die erforderlichen dünnen Filme zur Erzeugung des gewünschten Gewichtes des Farbüberzuges richtig zu bemessen. Wenn, wie bei Gußüberzugsvorgängen, mit Wasser arbeitende Systeme verwendet werden, bei denen die Oberflächenspannungen größer sind als bei organischen Lösungen, und wenn die Filmdicke auf der Auftragswalze zu dünn wird oder wenn die Auftragswalze zu langsam gegenüber der Papierandrückwalze läuft und die Viskosität der Überzugsfarbe gleichzeitig niedrig oder an sich zu niedrig ist, neigt der Film an der Oberfläche der Auftragswalze dazu, unstabil zu werden. Oberflächenspannungen bewirken, daß sich der Film ausbeult oder in Tröpfchen zusammenzieht, so daß der auf die Bahn aufgetragene Überzug ungleichmäßig in seiner Dicke ist oder tatsächlich Unterbrechungen aufweist.

Weitere Schwierigkeiten bestehen bei den üblichen gegenläufigen Walzenauftragsvorrichtungen, die bei der Herstellung von Papier mit Mineralüberzug verwendet werden, in der Herstellung der Metallwalzenoberflächen und in der Schaffung von Lagern für die Walzen mit ausreichender Genauigkeit, um die

Verfahren zum Aufbringen eines viskosen
Mineralüberzuges auf eine Papierbahn

Anmelder:

The Mead Corporation, Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

2800 Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:
John Wilson Smith,
Chillicothe, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 19. August 1960 (50 635)

erforderlichen dünnen Filme für den Farbüberzug richtig zu bemessen. Beim Auftragen eines Films von beispielsweise etwa 0,3 mm Dicke, welches ein geeigneter Bereich für Überzüge anderer Art ist, stellt eine Abweichung 0,03 mm nur 10 % dar. Dieselbe Abweichung würde jedoch bei einem Film von nur 0,03 mm Dicke, welches der Verwendungsbereich bei pigmentierten Überzügen ist, 100 % betragen. Die Filmdicken normaler pigmentierter Überzüge sind so dünn, daß selbst örtliche Temperaturänderungen der Flächen zweier metallischer Zumeßwalzen eine sichtbare Veränderung in der Filmdicke erzeugt. Darüber hinaus sind die bekannten Auftragsvorrichtungen mit gegenläufigen Walzen nur für schmale Papierbahnen geeignet, da Filmdickenunterschiede auftreten, die durch Durchbiegen der Walzen zwisehen ihren Lagern bewirkt werden, wenn die Lager sehr weit auseinanderliegen.

Eine weitere Begrenzung des normalen Anwendungsbereiches von Überzugsvorrichtungen mit gegenläufigen Walzen besteht darin, daß sich Körnchen im Meßspalt festsetzen können und dadurch Kratzer in dem auf das Papier aufgebrachten Überzug erzeugen. Da derartige Schwierigkeiten immer vorhanden sind, wenn die gewünschten Überzüge mit niedrigem Gewicht aufgetragen werden sollen, wie es für annehmbare Drucküberzüge erforderlich ist, wurde ein Auftragen mittels gegenläufiger Walzen bisher nicht als annehmbar angesehen, um ein

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Papier mit einem Hochglanzmineralüberzug zu erzeugen.

Die Erfindung löst die Aufgabe, für ein Verfahren der obengenannten Art ein ausreichendes und wirkungsvolles Zumeßsystem vorzusehen. Dies geschieht dadurch, daß die Lache im Spalt in an sich bekannter Weise zwischen einem unabhängigen Zumeßwalzenpaar aufrechterhalten wird, wobei die eine dieser Walzen bei ihrer Drehbewegung in Kontakt mit der sich zu ihr gleichsinnig drehenden Auftragswalze gehalten wird.

Es ist mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, auf der Auftragswalze stabile, dünne Filme aus sehr festen, zähflüssigen, mineralischen Überzugszusammensetzungen in einem weiten Bereich des Uberzugsgewichtes zu erzeugen, wobei die Bahnbreite nicht beschränkt ist und Beschädigungen durch Körnchen nicht eintreten. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die gemäß der Erfindung verwendeten hochviskosen Überzugszusammensetzungen von hohem Feststoffgehalt die Wirkung haben, dünne Filme zu stabilisieren, so daß Oberflächenspannungen keine Unregelmäßigkeiten in der Dicke des Films auf der Auftragswalze erzeugen können und ein glatter Überzug auf das Papier aufgetragen wird.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt, welche zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung geeignet ist.

Die Walzen 32 und 33 bilden das Zumeßwalzenpaar der Überzugsvorrichtung. Eine oder beide dieser Walzen sind mit einer nachgiebigen Oberfläche versehen, wie z. B. einem Gummiüberzug. Sie können mit gleichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, oder aber die Walze 33 kann sich langsamer drehen als die Walze 32. Sie drehen sich in entgegengesetzten Richtungen, wie dies durch die Pfeile angezeigt ist, wobei der Druck zwischen diesen Walzen regelbar ist. Wenn ein Überzugsfilm aus der Lache 34 zwischen den Zumeßwalzen 32 und 33 zugemessen wird, folgt ein Teil dieses Films der Fläche der Walze 32, bis er in Berührung mit der Auftragswalze 31 kommt, wo er in dem zwischen den Zumeßwalzen 31 und 32 gebildeten Spalt verteilt wird. Die Walze 31 kann langsamer, gleich oder schneller als die Walze 32 angetrieben werden, läuft jedoch Vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die größer als die der Stützwalze 30 ist. Im Spalt zwischen der Stützwalze 30 und der Auftragswalze 31 verläuft die Papierbahn 11, die von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogen wird.

Die Auftragswalze 31 kann aus Gummi oder einem beliebigen anderen nachgiebigen Material bestehen, weist jedoch vorzugsweise eine harte, abriebfeste Oberfläche auf, z. B. Messing, Chrom oder Stonit. Die Walze 31 überträgt einen Teil des Überzuges von der Fläche der Zumeßwalze 32 und führt ihn der Stützwalze 30 mit einer Wischwirkung zu.

Die Oberfläche der Auftragswalze 31 muß verhältnismäßig glatt im Vergleich zu der Dicke des Films sein, welchen sie trägt. Falls erwünscht, kann eine Glättvorrichtung 35, wie z. B. ein nachgiebiger Verteiler oder eine Verteilungswelle an der in der Figur gezeigten Stellung eingebaut werden, derart, daß sie die Oberfläche der Walze leicht berührt und den Überzug auf dieser Fläche ausglättet. Wenn eine Welle an Stelle eines Verteilers aus Federstahl verwendet wird, sollte sie aus einem Material bestehen, welches eine zufriedenstellende Berührung mit der Oberfläche der Auftragswalze 31 zuläßt. Wenn z. B. die Walze 31 eine harte Oberfläche aufweist, sollte die Verteilerwelle einen Gummiüberzug haben. Obwohl eine derartige Glättvorrichtung nicht immer notwendig ist, kann sie in Fällen erwünscht sein, wenn das erzeugte Filmmuster durch Aufreißen des nassen Films in den Spalten zwischen den Walzen 32 und 33 oder den Walzen 31 und 32 ohne ausreichende Melierung auf das Papier in der Spalte zwischen den Walzen 30 und 31 übertragen wird.

Es wurde festgestellt, daß die beschriebene und dargestellte Überzugsvorrichtung eine ausgezeichnete Anordnung für eine genaue Überzugsgewichtsregelung darstellt und ausgezeichnete Glätte der Überzugsfläche und eine sehr gute Abdeckung des bahnförmigen Papiermaterials ergibt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen eines viskosen Mineralüberzuges mit hohem Feststoffanteil auf eine Papierbahn in den Spalt zwischen einer Stützwalze für die Bahn und einer sich gegenläufig drehenden Überzugsauftragswalze, welcher die Überzugsmasse in abgemessener Menge von einer aus dieser Masse bestehenden Lache aus zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lache (34) im Spalt in an sich bekannter Weise zwischen einem unabhängigen Zumeßwalzenpaar (32, 33) aufrechterhalten wird, wobei die eine (32) dieser Walzen bei ihrer Drehbewegung in Kontakt mit der sich zu ihr gleichsinnig drehenden Auftragswalze (31) gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Zumeßwalze (33) einen gegenüber der Auftragswalze (31) entgegengesetzten Drehsinn hat und diese nicht berührt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Stützwalze (30), der Überzugsauftragswalze (31) und der Zumeßwalzen (32, 33) selektiv geregelt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 591442, 724 884;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1005 479.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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