DE1932905B2 - Vorrichtung zum beschichten einer laufenden papierbahn oder dgl. - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer laufenden Psipierbahn od. dgl. mit einer viskosen und gegebenenfalls erhitzten Masse, die unter Druck einer Beschichtungskammer zugeführt wird, welche der um eine Walze herumgeführten Bahn gegenüberliegt und zu dieser hin offen ist, während die Seiten der Kammer an der Einlaufseite der Bahn von einer starren Dichtklinge, an der Auslaufseite von einer starren Dosierklinge und in Laufrichtung von zwei Seitenstücken gebildet wird, bei welcher die Walzenoberfläche elastisch eindrückbar ist, und die Dichtklinge und die Dosierklinge - im Walzenquerschnitt gesehen - in Richtung auf die zu beschichtende Materialbahn spitz zulaufen, nach DBF 1652280.

Die Beschichtungsvorrichfung nach dem Hauptpatent löst die Aufgabe, einen gleichmäßigen Flüssigkeitsauftrag auch bei höher-viskosen Massen zu bewirken, der vom Druck der Flüssigkeit und von etwaigen Unebenheiten der zu beschichtenden Bahn nicht beeinflußt wird.

Bei einer bekannten Extrusionsbeschichtungsmaschine (US-PS 3 227 136) wird das Beschichtungsmaterial durch einen Spalt hindurch extrudiert und auf das Trägermaterial, das an einer Walze anliegt, aufgetragen. Dabei muß das Beschichtungsmaterial den Abstand zwischen dem Extrusionsspalt und dem auf der Walze befindlichen Trägermaterial frei überbrükken. Dabei besteht die Gefahr, daß das Beschichtungsmaterial abreißt oder ungleichmäßig wird.

Es ist ferner eine Beschickungsvorrichtung bekannt (US-PS 3206323), mit der eine Doppelbeschichtung erzeugt wird, indem zwei verschiedene Beschichtungsmaterialien aus zwei parallelen Kammern heraus gleichzeitig einer Extrusionsdüse zugeführt werden. Das Material der Trommel, über die das beschichtende Trägermaterial läuft, ist starr, so daß die Mündung der Schlitzdüse keine Dosier- bzw. Abstreifklinge bilden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschichtungsvorrichtung nach dem Hauptpatent so auszubilden, daß ein noch gleichmäßigerer Beschichtungsauftrag auf der Materialbahn erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die von der Dichtungsklinge und der Dosierklinge begrente Beschichtungskammer aus einem schmalen Kanal besteht, dessen parallele Begrenzungswände unter spitzen Winkeln zu dem noch unbeschichteten Teil der Bahn verlaufen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden die parallelen Begrenzungswände der Bahn eine Dichtklinge und eine Dosierklinge. Die beiden Klingen sind in bezug auf die Walzenoberfläche schräggestellt, so daß der Kanal unter einem spitzen Winkel zu dem unbeschichteten Teil der Materialbahn verläuft, was bedeutet, daß das Beschichtungsmaterial mit einer kleinen Bewegungskomponente in Laufrichtung der Materialbahn aufgetragen wird.

Der spitze Winkel zwischen den Begrenzungswänden der Beschichtungskammer und der Bahn beträgt vorzugsweise zwischen 15° und 75°.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kanal von einer längslaufenden Scheidewand in zwei Teile unterteilt, von denen jeder an eine separate Zuleitung angeschlossen ist, und am Auslaßende des Kanals sind die beiden Teile vereinigt. Mit einer derartigen Vorrichtung kann entweder eine Doppelbeschichtung aus zwei übereinanderliegenden Schichten erzeugt werden, es ist aber auch möglich, mit dieser Vorrichtung eine Einzelbeschichtung durchzuführen. Die Scheidewand endet vorzugsweise in dem Kanal vor den Endkanten der Klingen im Abstand von der Bahn.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält man eine Beschichtung mit sauber begrenztem Rand bei gleichmäßigem Schichtauftrag. Bei der Papierbeschichtung ist festgestellt worden, daß nach dem Trocknen keine Wellungen auftreten. Es lassen sich Beschichtungen herstellen, die vollkommen frei von Zeichnungen sind, und das Beschichtungsgewicht kann durch entsprechende Einstellung der Auslaufgeschwindigkeit des Beschichtungsmaterials verändert werden, wobei eine Überwachung mit einem Strömungsmesser möglich ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich-

Die in Fig. 1 dargestellte Beschichtungsmaschine besteht aus nicht-korrodierendem, hitzebeständigem Werkstoff, beispielsweise aus nicht-rostendem Stahl. Die elastische Walze 2, die als Widerlager für die Materialbahn 1 dient, ist mit hitzebeständigem urd chemisch resistentem Gummi bedeckt. Die Walze ist sehr genau geschliffen und ausgewuchtet. Ihre Härte beträgt vorzugsweise 30° bis 55° dei Shore-Härteskala A. Die Materialbahn bewegt sich in Richtung des Pfeiles A auf der mitdrehenden Walze.

Die Beschichtungsvorrichtung weist eine starre vordere Dosierklinge 15 und eine starre hintere Dichtklinge 16 auf, die gegen die Materialbahn gedrückt werden. Die beiden Klingen sind auf einem Lagerbock 17 montiert und bilden einen schmalen Spalt 18, durch den die Beschichtungsmasse vom Speiserohr 12 über einen Zufuhrkanal 19 im Block 17 hindurchtreten kann. Der Spalt 18 ist an seinen Enden mit Seitensperren oder Seitenwänden verschlossen, die einen solchen Abstand voneinander haben, daß die auf die Materialbahn aufgebrachte Beschichtung schmaler ist als die Gesamtbreite der Materialbahn. Die Anpreßkräfte der beiden Klingen an die Materialbahn 1 sind unabhängig voneinander einstellbar. Vorzugsweise ist die Beschichtungsvorrichtung um eine Achse schwenkbar, die genau mit einer der Klingen fluchtet, so daß die Anpreßkraft der anderen Klinge auf die Materialbahn genau eingestellt werden kann.

Die Länge des Spaltes 18 ist geringer als die Breite der Materialbahn 1. Der Spalt 18 ist über seine gesamte Länge gleichmäßig breit, und die Spaltseiten sind glatt und vorzugsweise parallel. Der Spalt bildet mit der Tangente an dem Berührungspunkt des Spaltes mit dem Band 1 einen Winkel Θ, der vorzugsweise zwischen 0° und 90° liegt. Insbesondere sollte dieser Winkel zwischen 15° und 75° liegen. Infolge der Schrägstellung der beiden Klingen 15 und 16 zu beiden Seiten des Spaltes 18 bildet sich zwischen der Materialbahn und der Dosierklinge 15 ein Keil aus Beschichtungsmaterial. Dieser Keil bestimmt die Dicke der auf die Materialbahn aufzubringenden Beschichtung. Der hydrodynamische Druck im Beschichtungsmaterial in der Nähe der vorne angeordneten Dosierklinge 15, der durch die Geschwindigkeit der sich bewegenden Materialbahn erzeugt und durch den äußeren Druck im Speiserohr 12 unterstützt wird, bewirkt, daß der Keil aus Beschichtungsmaterial zwischen die Dosierklinge 15 und die Materialbahn 1 getrieben wird, wobei die von der elastischen Walze 2 unterstützte Materialbahn zurückgedi tickt oder zusammengedrückt wird. Die Menge des auf die Materialbahn 1 aufgebrachten Beschichtungsmaterials wird durch die Art der zu beschichtenden Materialbahn, durch deren Geschwindigkeit, den Druck der Dosierklinge 15 auf die Materialbahn, durch die Elastizität der Materialbahn und der Stützwalze, durch den Zuführdruck des Beschichtungsmaterials im Speiserohr 12, den Feststoffgehalt und die Viskosität des Beschichtungsmaterials und durch den Winkel Θ bestimmt. Die Menge des auf die Materialbahn aufzutragenden Beschichtungsmaterials kann kontinuierlich durch Messung der Strömungsgeschwindigkeit im Speiserohr 12 überwacht und geregelt werden.

Die Winkelstellung der Klingen 15 und 16 kann durch Drehung der Beschichtungsvorrichtung verändert werden. Zu diesem Zweck ist die Beschichtungsvorrichtung auf einem Tragrahmen montiert, dp.r gegenüber der Walze 2 hydraulisch angehoben oder gesenkt werden kann.

Mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung kann man eine Materialbahn wahlweise mit einer einzigen Schicht oder auch mit zwei übereinanderliegenden Beschichtungen versehen, wobei die beiden Schichten ohne sich zu vermischen aus einem Kanal 41 austreten. Die in Fi g. 2 dargestellte Vorrichtung besitzt zwei Speiserohre 44 und 45, die mit dem Spalt 41 durch gesonderte spaltförmige Kanäle 42 und 43 verbunden sind. Die Kanäle 42 und 43 sind durch ein hohles dreieckiges Element 47 voneinander getrennt. Die obere Hälfte der die Kanäle 42,43 und den Spalt 41 enthaltenden Vorrichtung wird von der hinteren Dichtklinge 49, dem hohlen Element 47 und der vorderen Dosierklinge 50 gebildet, und bilde« mit der Tangente an dem Berührungspunkt der Klinge mit der Materialbahn 51 vorzugsweise einen spitzen Winkel. Die die Materialbahn 51 unterstützende Walze 52 weist eine elastische Gummibeschichtung auf.

In gleicher Weise ist die rückwärtige Außenseite der Dichtklinge 49 durch Bildung eines spitzen Winkels mit der Tangente an dem Berührungspunkt mit der Materialbahn im Querschnitt so ausgebildet, daß ein Anstoß oder eine Verbindungsstelle zwischen zwei Materialbahnen die Klinge passieren kann.

Zur Aufbringung von zwei übereinanderliegenden Beschichtungen trägt das hohle Element 47 auf seiner Rückseite c.ie dünne Scheidewand 46, deren Ende tiefer als die Scheitel der Klingen 49 und 50 liegt. Diese Scheidewand 46 teilt den Spalt 41 in zwei etwa gleiche Kanäle und trägt dazu bei, die aus den Kanälen 42 und 43 austretenden Ströme aus zwei verschiedenen Beschichtungsmaterialien an ihrer Vereinigungsstelle am Spalt 41 in eine laminare Strömung überzuführen. Dadurch wird ein Ineinanderlaufen oder eine Vermischung der Ströme durch etwaige Turbulenzen vermieden. Die Breite des Spaltes 41 zwischen den Scheiteln der Klingen 49 und 50 ist gering. Die Länge des Spaltes, der an beiden Enden durch nicht dargestellte Seitenwände verschlossen ist, ist kleiner als die Breite der Materialbahn. Zwei Beschichtungsmaterialien werden getrennt durch gesonderte Pumpen mit gesteuerten Strömungsgeschwindigkeiten und mit der erforderlichen Temperatur in die Speiserohre 44 und 45 eingespeist. Die Speiserohre sind mit einem Hoizmantel versehen. Die Beschichtungsmaterialien treten durch die Kanäle 42 und 43 hindurch, um sich im Spalt 41 nahe den Scheiteln der Klingen 49 und 50 zu einer laminaren Strömung zu vereinigen. Die auf die Materialbahn aufgebrachte Unterschicht wird über das Speiserohr 44 zugeführt, während die Deckbeschichtung über das Speiserohr 45 zugeführt wird.

Wenn die Ausführungsform der Fig. 2 zum Aufbringen einer einzigen Schicht verwendet werden soll, so kann dies auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Im ersten Falle speist man in die Speiserohre 44 und 45 dasselbe Beschichtungsmaterial ein, wobei die gemeinsame Strömungsgeschwindigkeit entsprechend dem Sollgewicht der Beschichtung eingestellt ist. Die andere Möglichkeit besteht darin, daß die Scheidewand 46 durch eine dickere Platte ersetzt wird, die den Kanal 42 vollkommen blockiert. Die Beschichtung wird dann nur in das Speiserohr 45 eingespeist.

Hierzu ?, Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beschichten einer laufenden Papierbahn od. dgl. mit einer viskosen und ge- !jgebenenfalls erhitzten Masse, die unter Druck einer Beschichtungskammer zugeführt wird, welche der um eine Walze herumgeführten Bahn gegenüberliegt und zu dieser hin offen ist, während die Seiten der Kammer an der Einlaufseite der Bahn von einer starren Dichtklinge, an der Auslaufseite von einer starren Dosierklinge und in Laufrichtung von zwei Seitenstücken gebildet wird, bei welcher die Walzenoberflächj elastisch eindrückbar ist, und die Dichtklinge und die Dosierklinge *5 -im Walzenquerschnitt gesehen - in Richtung auf die zu beschichtende Materialbahn spitz zulaufen, nach DBP 1652280, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Dichtklinge (16, 49) und der Dosierklinge (15, 50) begrenzte Beschichtungskammer aus einem schmalen Kanal (18, 41) besteht, dessen parallele Begrenzungswände unter spitzen Winkeln (Θ) zu dem noch unbeschichteten Teil der Bahn (51) verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (Θ) zwischen den Begrenzungswänden der Beschichtungskammer und der Bahn (1, 51) zwischen 15° und 75° beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (41) von einer längslaufenden Scheidewand (46) in zwei Teile (42, 43) unterteilt ist, daß jeder Teil des Kanals an eine separate Zuleitung angeschlossen ist, und daß beide Teile am Auslaßende des Kanals (41) vereinigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidewand (46) in dem Kanal (41) vor den Endkanten der Klingen (49, 50) im Abstand von der Bahn (51) endet.