DE19700633B4 - Apparatus for applying a liquid or pasty medium to a moving material web, preferably of paper or cardboard, and machine for paper or board production - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (10) zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (36) auf eine laufende Materialbahn (19), vorzugsweise aus Papier oder Karton, wobei die Vorrichtung eine Pumpvorrichtung (14) aufweist, welche das flüssige oder pastöse Medium (36) mit einem vorbestimmten Arbeitsdruck (Px) zu einer Abgabevorrichtung (18) zur Abgabe des flüssigen oder pastösen Mediums (36) an die Materialbahn (19) fördert, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Förderweg (16) zwischen Pumpvorrichtung (14) und Abgabevorrichtung (18) eine Pulsationsdämpfereinrichtung (22; 122; 222) zum Dämpfen etwaiger Abweichungen des Drucks des flüssigen oder pastösen Mediums (36) von dem vorbestimmten Arbeitsdruck (Px) vorgesehen ist, wobei die Pulsationsdämpfereinrichtung (22; 122; 222) eine Energiespeichervorrichtung (126; 230) aufweist, welche wenigstens einen Wandungsabschnitt (126) aus elastisch verformbarem Material einer den Förderweg (16) des flüssigen oder pastösen Mediums (36) begrenzenden Leitung umfasst, wobei sich der Wandungsabschnitt derart zumindest über einen Teil des Umfangs der Leitung erstreckt, dass er auf einer Seite durch den Druck des Mediums...Device (10) for applying a liquid or pasty medium (36) to a moving material web (19), preferably made of paper or cardboard, wherein the device has a pumping device (14) which delivers the predetermined liquid or pasty medium (36) Working pressure (P x ) to a dispenser (18) for delivering the liquid or pasty medium (36) to the material web (19) promotes, characterized in that in the conveying path (16) between the pumping device (14) and dispensing device (18) has a Pulsation damper means (22; 122; 222) for damping any variations in the pressure of the liquid or pasty medium (36) from the predetermined working pressure (P x ), the pulsation damper means (22; 122; 222) comprising an energy storage device (126; 230). comprising at least one wall portion (126) made of elastically deformable material of the conveying path (16) of the liquid or pasty medium (36) delimiting Line comprises, wherein the wall portion extends so at least over part of the circumference of the conduit that he on one side by the pressure of the medium ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, vorzugsweise aus Papier oder Karton, wobei die Vorrichtung eine Pumpvorrichtung aufweist, welche das flüssige oder pastöse Medium mit einem vorbestimmten Arbeitsdruck zu einer Abgabevorrichtung zur Abgabe des flüssigen oder pastösen Mediums an die Materialbahn fördert.The The invention relates to a device for applying a liquid or pasty Medium on a moving web, preferably made of paper or cardboard, the device having a pumping device, which the liquid or pasty Medium with a predetermined working pressure to a dispenser for the delivery of the liquid or pasty Promotes medium to the web.
Eine derartige Vorrichtung kommt insbesondere in der Papier- und Kartonherstellungsindustrie bei der Oberflächenveredelung des gefertigten Papiers im Bereich einer Streichstation zum Einsatz. In einer derartigen Streichstation kann der Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums auf die laufende Materialbahn direkt oder indirekt erfolgen. Im ersten Fall wird das flüssige oder pastöse Medium von der Abgabevorrichtung unmittelbar auf die Materialbahn abgegeben, während es im zweiten Fall zunächst auf einen Zwischenträger, beispielsweise eine Zwischenwalze, abgegeben wird, von dem es dann auf die Materialbahn übertragen wird.A Such device is particularly in the paper and board manufacturing industry the surface finishing of the finished paper in the area of a coating station used. In such a coating station, the order of the liquid or pasty Medium on the running web directly or indirectly. In the first case, the liquid or pasty Delivered medium from the dispenser directly to the web, while it in the second case first on an intermediate carrier, For example, an intermediate roll is discharged, from which it then transferred to the web becomes.
Bei einer herkömmlichen Streichstation wird das vorbereitete flüssige oder pastöse Medium, in eine Arbeitsbütte gegeben, von der es dann mittels einer oder mehrerer Pumpen über ein Drucksieb und einen Entlüfter zur Abgabevorrichtung gefördert wird. Das flüssige oder pastöse Medium weist einen relativ hohen Feststoffgehalt auf, wobei heutzutage Feststoffgehalte von etwa 60% durchaus üblich und bis zu 70% keine Seltenheit sind. Insgesamt ist für das Streichen eine Tendenz zu höherem Feststoffgehalt festzustellen. Die spezifische Dichte des flüssigen oder pastösen Mediums beträgt etwa 1,4 bis 1,5.at a conventional one Coating station is the prepared liquid or pasty medium, in a workbench from which it then by means of one or more pumps on a Pressure screen and a breather promoted to the dispenser becomes. The liquid or pasty Medium has a relatively high solids content, nowadays Solid contents of about 60% quite common and up to 70% none Are rarity. Overall is for stroking a tendency to higher Determine solids content. The specific density of the liquid or pasty Medium is about 1.4 to 1.5.
Eine weitere charakteristische Eigenschaft des Streichens ist das niedrige auf die laufende Materialbahn übertragene Flächengewicht, das regelmäßig unter 100 g/m2 beträgt, wobei das übertragene Flächengewicht neben dem Gewichtsanteil der Feststoffe auch den Gewichtsanteil der die Feststoffe enthaltenden Trägersubstanz, vorzugsweise Flüssigkeit, umfaßt. Dabei sind heutzutage Flächengewichte von 6 – 8 g/m2 üblich und 10 g/m2 keine Seltenheit. In Ausnahmefällen werden auch Flächengewichte in der Größenordnung von 20 g/m2 übertragen.Another characteristic of coating is the low basis weight transferred to the moving web, which is regularly below 100 g / m 2 , wherein the weight basis weight in addition to the weight fraction of the solids and the weight fraction of the solids-containing carrier substance, preferably liquid comprises. Today, basis weights of 6 to 8 g / m 2 are common and 10 g / m 2 are not uncommon. In exceptional cases, basis weights of the order of 20 g / m 2 are also transferred.
Entsprechend dem Wunsch der Papier- und Kartonherstellungsindustrie nach immer effektiverer Auslastung der Maschinen ist in den vergangenen Jahren die Produktionsgeschwindigkeit von Maschinen zur Papier- und Kartonherstellung immer weiter erhöht worden. Dabei hat es sich als immer schwieriger erwiesen, das flüssige oder pastöse Medium mit einer sowohl über die Länge als auch die Breite der Papier- bzw. Kartonbahn gleichmäßigen Dicke auf diese Bahn aufzubringen. Eine ungleichmäßige Auftragsdicke ist jedoch der Qualität des Endprodukts abträglich.Corresponding the desire of the paper and board manufacturing industry forever more effective utilization of the machines in recent years the production speed of paper and board making machines always increased Service. It has proved to be increasingly difficult, the liquid or pasty Medium with a both over the length as well as the width of the paper or board web uniform thickness to apply to this track. However, an uneven application thickness is the quality of the final product.
Im
Zusammenhang mit bekannten Pulsationsdämpfern wird auf die Druckschriften
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf einen Träger bereitzustellen, mit der sich ein gleichmäßigerer Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums auf den Träger erzielen läßt.It is therefore an object of the invention, a device of the aforementioned Way of applying a liquid or pasty Medium on a carrier provide with a more uniform order of the liquid or pasty Medium on the carrier achieve.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Auftragsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These Problem is in accordance with the present invention by an applicator device having the features of claim 1 solved.
Die Anmelderin hat erkannt, daß die Änderungen der Auf tragsschichtdicke von Schwankungen des Drucks um einen vorbestimmten, nominellen Arbeitsdruck herrühren, mit dem das flüssige oder pastöse Medium von der Pumpvorrichtung zur Abgabevorrichtung gefördert wird. Dieser Effekt war bislang sowohl von den Herstellern von Maschinen zur Papier- oder Kartonproduktion als auch von den Pumpenherstellern nicht beachtet worden. Nach Lokalisierung der Ursache für die Schichtdickenschwankungen hat die Anmelderin nun nicht allein auf die Weiterentwicklung der Pumpentechnik vertraut, sondern hat ihrerseits die Entwicklung weiterer Möglichkeiten vorangetrieben, um diesen Druckschwankungen zu begegnen.The Applicant has recognized that the changes the coating layer thickness of fluctuations of the pressure by a predetermined nominal working pressure, with the liquid or pasty Medium is pumped from the pumping device to the dispenser. So far, this effect has been shared by both manufacturers of machinery for paper or cardboard production as well as from the pump manufacturers not noticed. After localization of the cause of the layer thickness variations the Applicant has now not alone on the further development of Pump technology trusts, but in turn has the development of more options advanced to meet these pressure fluctuations.
Mit der der Pumpvorrichtung nachgeschalteten Pulsationsdämpfereinrichtung gemäß der Erfindung kann die Amplitude der Schwankungen um den nominellen Arbeitsdruck zumindest deutlich herabgesetzt, wenn die Druckschwankungen nicht gar vollständig unterdrückt werden. Die Pulsationsdämpfereinrichtung kann einen oder mehrere zueinander parallel oder in Reihe angeordnete Pulsationsdämpfer unterschiedlicher Bauarten umfassen.With the pumping device downstream Pulsationsdämpfereinrichtung according to the invention can be the amplitude of fluctuations around the nominal working pressure at least significantly reduced if the pressure fluctuations are not completely complete repressed become. The Pulsationsdämpfereinrichtung may be one or more parallel or in series Pulsation damper different Types include.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Pulsationsdämpfereinrichtung eine Vorrichtung zur mechanischen Speicherung von Energie (im folgenden kurz "Energiespeichervorrichtung" genannt) auf, beispielsweise eine wie auch immer aufgebaute Feder. Die Dämpfungswirkung einer derartigen Energiespeichervorrichtung beruht auf folgendem Funktionsprinzip: Bei einer positiven Abweichung des Drucks von dem nominellen Arbeitsdruck, d.h. bei Abweichen des Drucks in Richtung eines Druckmaximums, wird dem flüssigen oder pastösen Medium eine Expansion mit einhergehender Abnahme des Drucks ermöglicht. Bei seiner Expansion komprimiert das Medium die Feder, welche die hierbei aufgebrachte Arbeit in Form mechanischer Energie speichert. Bei Auftreten von Druckabweichungen in negativer Richtung, d.h. in Richtung eines Druckminimums expandiert die Feder, wobei sie die gespeicherte Energie unter Kompression des Mediums wieder an dieses zurücküberträgt. Diese Bauart macht sich also die Tatsache zunutze, daß das flüssige oder pastöse Medium nicht im Sinne einer idealen Flüssigkeit inkompressibel ist, sondern daß mit einer Volumenänderung stets auch eine Druckänderung in dem flüssigen oder pastösen Medium verbunden ist.According to the present invention, the Pulsationsdämpfereinrichtung has a device for the mechanical storage of energy (hereinafter referred to as "energy storage device" called), for example, a spring constructed whatever. The damping effect of such an energy storage device is based on the following functional principle: In the case of a positive deviation of the pressure from the nominal working pressure, ie when the pressure deviates in the direction of a pressure maximum mums, the liquid or pasty medium is an expansion with concomitant decrease in pressure allows. As it expands, the medium compresses the spring, which stores the applied work in the form of mechanical energy. When pressure deviations occur in the negative direction, ie in the direction of a pressure minimum, the spring expands, whereby it transfers the stored energy back to the latter under compression of the medium. This type of construction thus makes use of the fact that the liquid or pasty medium is not incompressible in the sense of an ideal liquid, but that a change in volume always involves a change in pressure in the liquid or pasty medium.
Die Energiespeichervorrichtung umfasst wenigstens einen Wandungsabschnitt aus elastisch verformbarem, vorzugsweise gummielastischem, Material einer den Förderweg des flüssigen oder pastösen Mediums begrenzenden Leitung, wobei sich der Wandungsabschnitt zumindest über einen Teil des Umfangs der Leitung erstreckt. Wenn sich dieser Wandungsabschnitt über den gesamten Umfang der Leitung erstreckt, so kann die Energiespeichervorrichtung in konstruktiv besonders einfacher Weise von wenigstens einem Schlauchabschnitt aus elastisch verformbarem Material gebildet sein. Bei den vorstehend genannten Ausführungsformen bildet der Wandungs- bzw. Schlauchabschnitt aus elastisch verformbarem Material den Energiespeicher, wobei die elastische Verformbarkeit des Materials automatisch die Größe der Volumenänderung begrenzt.The Energy storage device comprises at least one wall portion made of elastically deformable, preferably rubber-elastic, material one the funding route of the liquid or pasty medium limiting line, wherein the wall section at least one Part of the circumference of the conduit extends. When this wall section over the extends the entire circumference of the line, so the energy storage device in a structurally particularly simple manner of at least one hose section be formed of elastically deformable material. In the above mentioned embodiments forms the wall or hose section of elastically deformable Material the energy storage, the elastic deformability of the material automatically the size of the volume change limited.
Anzumerken ist, daß mit "Fortpflanzungsgeschwindigkeit" oder "Ausbreitungsgeschwindigkeit" der Druckspitzen in dem flüssigen oder pastösen Medium stets die Fortpflanzungs- bzw. Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Druckspitzen in einem bezüglich der Auftragsstation ruhenden Bezugssystem gemeint ist, d.h. in erster Näherung unter Vernachlässigung dynamischer Effekte die Summe der Fortpflanzungs- bzw. Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckspitzen in einem bezüglich dieses Bezugssystems ruhenden flüssigen oder pastösen Medium plus der Bewegungsgeschwindigkeit des flüssigen oder pastösen Mediums längs des Förderwegs.It should be noted is that with "propagation velocity" or "propagation velocity" of the pressure spikes in the liquid or pasty Medium always the propagation or propagation speed these pressure peaks in a respect to the Order station resting reference system is meant, i. first approximation neglecting dynamic Effects the sum of the propagation or propagation speed the pressure peaks in a respect this reference system is dormant liquid or pasty Medium plus the speed of movement of the liquid or pasty medium along the Conveying path.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:The Invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings of exemplary embodiments. It shows:
In
In
dem Förderweg
ist ferner eine Pulsationsdämpfereinrichtung
Der
erfindungsgemäße Pulsationsdämpfer
Der
passive Pulsationsdämpfer
In
der Ausführungsform
gemäß
In
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