DE19716647A1

DE19716647A1 - Method and device for applying a pigment coating ink to a paper or cardboard web

Info

Publication number: DE19716647A1
Application number: DE1997116647
Authority: DE
Inventors: Reinhard Knop; Ingo Becker; Hermann Thul
Original assignee: Jagenberg Papiertechnik GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 1998-10-22
Also published as: EP0977920A1; WO1998048113A1

Abstract

The invention relates to a method and a device for applying a pigment coating paint on a paper or cardboard strip (1), wherein the coating paint with a solids content ranging from 30 to 72 wt. %, preferably 45 to 70 wt. %, is applied to the strip (1) in a free-falling curtain by means of a slot nozzle (3) arranged above the strip and extending transversally in the direction of movement of said strip.

Description

Zur Veredelung von Papier- oder Kartonbahnen ist es bekannt, diese mit Pigmentstreichfarben auf Wasserbasis zu beschichten. Die Streichfarben enthalten als Pigmente Kreide, Kalziumcarbonat etc., zusätzlich werden Zusatzstoffe wie CMC, Stärke und Hilfsmittel zugesetzt.For finishing paper or cardboard webs, it is known to use them Coating water-based pigment coating colors. The coating colors contain as Pigments chalk, calcium carbonate etc., in addition additives such as CMC, starch and tools added.

Bei den bekannten Beschichtungsverfahren wird Streichfarbe mittels eines Auftragssystems im Überschuß aufgetragen, der anschließend von einem Dosiersystem bis auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt wird. Als Auftragsysteme sind Auftragwalzen, Düsenauftragwerke und Freistrahldüsen bekannt. Die Dosiersysteme enthalten mechanische Rakelelemente, wie Schabermesser, Rakelstangen etc. oder sogenannte Luftmesser als Dosierelemente, die den Überschuß mittels eines Luftstrahls aus einer Düse abstreifen. Luftmesser werden insbesondere zum Beschichten von Karton eingesetzt, um einen der Kartonoberfläche folgenden Auftrag (Konturstrich) zu erhalten. Sie können nur bis Bahngeschwindigkeiten von ca. 400 m/min betrieben werden, während Beschichtungsvorrichtungen mit mechanischen Rakelelementen beim Beschichten von mehreren Metern breiten Papierbahnen Produktionsgeschwindigkeiten von mehr als 1000 m/min erzielen.In the known coating processes, coating color is applied by means of a Application system applied in excess, which is then from a dosing system is scraped down to the desired coat weight. As order systems are Application rollers, nozzle applicators and free jet nozzles are known. The dosing systems contain mechanical doctor elements, such as doctor blades, doctor rods etc. or So-called air knife as metering elements, the excess by means of an air jet wipe from a nozzle. Air knives are particularly used for coating Cardboard used to apply an order (contour line) following the surface of the cardboard receive. They can only operate at web speeds of approx. 400 m / min are, while coating devices with mechanical doctor elements at Coating of several meters wide paper webs production speeds of more than 1000 m / min.

Nachteilig an den bekannten Beschichtungsverfahren ist, daß ein sehr großer Überschuß an Streichfarbe aufgetragen werden muß, der anschließend wieder entfernt wird. Der große Überschuß bewirkt, daß Wasser mit Farbe in die saugfähige Papier- oder Kartonbahn eindringt. Dies begrenzt zum einen den minimalen Auftrag, zum anderen steigt - besonders bei empfindlichen Papieren - die Anfälligkeit gegen Bahnrisse, insbesondere bei einem unter Druck anliegenden mechanischen Rakelelement im Dosiersystem. A disadvantage of the known coating processes is that they are very large Excess coating color must be applied, which is then removed again becomes. The large excess causes water with color to enter the absorbent paper or cardboard web penetrates. On the one hand, this limits the minimum order others - especially with sensitive papers - become more susceptible to Web breaks, especially in the case of a mechanical pressure Doctor element in the dosing system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von Pigmentstreichfarben auf Papier- oder Kartonbahnen bereitzustellen, das (die) einen Auftrag ohne Überschuß ermöglicht und so sowohl die Belastung durch ein nachfolgendes Dosierelement vermeidet als auch den Auftrag von sehr geringen Mengen ermöglicht.The invention has for its object a method and an apparatus for To provide application of pigment coating colors on paper or cardboard webs, the (which) enables an order without excess and so both the burden of a subsequent dosing element also avoids the application of very small ones Allows quantities.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of patent claim 1.

Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß sich ein Konturstrich bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten von mehr als 500 m/min auftragen läßt.Another advantage is that a stroke at high Production speeds of more than 500 m / min can be applied.

Da das erfindungsgemäße Verfahren bei einem höheren Feuchtegehalt der Papier- oder Kartonbahn durchgeführt werden kann und zugleich aufgrund der schonenderen Behandlung des Papiers die Gefahr von Bahnrissen verringert wird, ist es möglich, beim On-Line-Beschichten innerhalb der Papiermaschine die Beschichtungsvorrichtung weiter vorne anzuordnen und so Trocknerkapazitäten zu sparen. Genauso vorteilhaft läßt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch On-Line an den bekannten Stellen und Off-Line, also getrennt von der Papiermaschine, betreiben.Since the method according to the invention with a higher moisture content of the paper or Cardboard web can be carried out and at the same time due to the gentler Treatment of the paper reduces the risk of web breaks, it is possible when On-line coating within the paper machine continues the coating device to be placed at the front and thus save dryer capacity. Can be just as advantageous operate a device according to the invention also on-line at the known locations and off-line, that is to say separately from the paper machine.

Die abhängigen Patentansprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The dependent claims contain preferred, since particularly advantageous Embodiments of the invention.

Bei einer Fallhöhe der Streichfarbe zwischen 20 mm und 500 mm gemäß Patentanspruch 3 bildet sich ein Vorhang mit ausreichender Gleichmäßigkeit, der auf der Bahn einen gleichmäßigen Auftrag bewirkt. Um die Fallhöhe in Abhängigkeit von der verwendeten Streichfarbe und der gewünschten Auftragsmenge für einen störungsfreien und gleichmäßigen Auftrag einstellen zu können, ist nach Anspruch 15 entweder die Schlitzdüse oder ein unterhalb der Schlitzdüse angeordnetes Bahnführungselement höhenverstellbar.With a drop height of the coating color between 20 mm and 500 mm according to Claim 3 forms a curtain with sufficient uniformity on the Web causes an even application. To the drop height depending on the used coating color and the desired order quantity for a trouble-free and to be able to set a uniform order is either according to claim 15 Slot nozzle or a web guide element arranged below the slot nozzle height adjustable.

Da der Vorhang an seinen Rändern einerseits verdickt und andererseits eingeschnürt ist, kann mit einem breiteren Vorhang als die Bahn ein über die Bahnbreite gleichmäßiger Auftrag erzielt werden, indem die Vorhangränder neben die Bahn fallengelassen werden (Patentanspruch 4, 23). Die neben die Bahn fallende Streichfarbe wird aufgefangen und zurückgeführt. Since the curtain is thickened at the edges on the one hand and constricted on the other hand, can with a wider curtain than the web a more uniform across the web width Order can be achieved by dropping the curtain edges next to the web (Claim 4, 23). The coating color falling next to the web is caught and returned.

Da bei einem Auftrag von Streichfarbe in einem freifallenden Vorhang Luftblasen zu unbedeckten Stellen auf der Papier- oder Kartonbahn führen, muß die Streichfarbe sehr weitgehend entlüftet werden. Die Entlüftung in einem vom Auftragen getrennten Kreislauf gemäß Patentanspruch 5 mit der Vorrichtung gemäß Patentanspruch 34 ermöglicht es, die Zuführmenge in die Schlitzdüse zur Einstellung der Auftragsmenge unbeeinflußt von der Entlüftung zu steuern. Ein Feuchtegehalt der Papierbahn von mehr als 4 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 10 Gew.-%, nach Anspruch 6 verbessert die Benetzbarkeit und Adhäsionsfähigkeit der Bahn. Die Streichfarbe wird so auf der Bahn verankert. Gleiches wird bei einem Vorstrich durch den Feuchtegehalt gemäß Patentanspruch 11 bewirkt.Because when applying a coating color in a free-falling curtain air bubbles uncovered areas on the paper or cardboard web, the coating color must be very be largely vented. The vent in a separate from the application Circuit according to claim 5 with the device according to claim 34 enables the quantity to be fed into the slot nozzle to adjust the quantity to be applied control unaffected by ventilation. A moisture content of the paper web of more than 4 wt .-%, preferably 6 to 10 wt .-%, according to claim 6 improves the Wettability and adhesiveness of the web. The coating color is so on the web anchored. The same is true for a primer by the moisture content Claim 11 causes.

Da der Auftrag in einem freifallenden Vorhang einen Konturstrich auf der Bahn erzeugt, werden Unebenheiten in der rohen Papier- oder Kartonbahn nur wenig ausgeglichen. Daher wird in dem Verfahren nach Anspruch 7 die Papier- oder Kartonbahn vor dem Auftragen vorgeglättet, um z. B. Papier mit der für Tiefdruck geforderten Qualität zu beschichten. Die erforderliche Glätte des Papiers läßt sich z. B. durch Vorbehandlung in einem Glättwerk bzw. einem Kalander oder durch Auftragen eines Vorstrichs gemäß dem Verfahren nach Patentanspruch 9 erzielen.Since the order creates a contour line on the web in a free-falling curtain, unevenness in the raw paper or cardboard web is only slightly compensated for. Therefore, in the method according to claim 7, the paper or board web before Apply pre-smoothed to z. B. Paper with the quality required for gravure printing coat. The required smoothness of the paper can, for. B. by pretreatment in a smoothing unit or a calender or by applying a primer achieve the method according to claim 9.

Die Papierqualität läßt sich weiter verbessern, wenn nach dem Auftrag der zweiten Schicht in einem freifallenden Vorhang gemäß Patentanspruch 12 eine dritte Schicht als Deckschicht aufgetragen und mit einem Rakelelement (bevorzugt einem Schabermesser) dosiert wird. Ebenso ist es für verschiedene Papierqualitäten vorteilhaft, einen zweiten Vorstrich aufzutragen (Patentanspruch 13). In Abhängigkeit von der verwendeten Streichfarbe, der aufgetragenen Menge und der geforderten Papierqualität wird dabei zwischen zwei Beschichtungsstufen zwischengetrocknet oder die Beschichtung erfolgt naß-in-naß, also ohne Zwischentrocknung. In Sonderfällen kann es vorteilhaft sein, die Streichfarbe in einem freifallenden Vorhang im Überschuß aufzutragen, und anschließend mit einem Rakelelement zu dosieren oder zu glätten (Patentanspruch 8).The paper quality can be further improved if after the second one Layer in a free-falling curtain as a third layer as Cover layer applied and with a doctor element (preferably one Doctor knife) is dosed. It is also advantageous for different paper qualities to apply a second primer (claim 13). Depending on the coating color used, the amount applied and the required paper quality is dried between two coating stages or the Coating takes place wet-on-wet, i.e. without intermediate drying. In special cases it can be advantageous, the coating color in a free-falling curtain in excess apply, and then metered or smoothed with a doctor element (Claim 8).

Die Abstützung der Bahn im Bereich der Stützdüse gemäß Patentanspruch 16 gewährleistet einen sehr ruhigen Bahnverlauf und verhindert so Auftragsschwankungen beim Aufprall des Vorhangs auf die Bahn. Die Anordnung einer Umlenkwalze im Bereich der Schlitzdüse nach Anspruch 17 bewirkt einerseits die vorteilhafte Unterstützung, andererseits läßt sich die Bahn anschließend schräg nach unten geneigt verlaufend führen, um das Aufprallverhalten der Streichfarbe auf die Bahn zu verbessern. The support of the web in the area of the support nozzle according to claim 16 ensures a very smooth path and prevents order fluctuations when the curtain hits the track. The arrangement of a deflecting roller in the area the slot nozzle according to claim 17 on the one hand brings about the advantageous support, on the other hand, the web can then be inclined downwards lead to improve the impact behavior of the coating color on the web.

Zu Beginn der Zuführung der Streichfarbe in die Schlitzdüse braucht es eine gewisse Zeit, bis sich ein gleichmäßiger Vorhang gebildet hat. Bis zu diesem Zeitpunkt tritt die Streichfarbe an einzelnen Stellen in vergrößerter Menge aus der Schlitzdüse aus, mit der Folge, daß diese Stellen im nachfolgenden Trockner nicht getrocknet werden und so Bahnführungselemente verschmutzt werden, die wiederum die fertige Bahn inakzeptabel verschmutzen. Die Patentansprüche 18 bis 21 enthalten Ausgestaltungen der Erfindung, diese negativen Effekte zu vermeiden:
Die Ausgestaltung nach Patentanspruch 18 ermöglicht es, die Schlitzdüse in einen Bereich außerhalb des Bahnverlaufs zu verschieben und sich dort den Vorhang bilden zu lassen. Wenn sich ein gleichmäßiger Vorhang gebildet hat, wird die Schlitzdüse wieder in den Bahnbereich verschoben, und der Vorhang tritt mit der Bahn in Kontakt.It takes a certain amount of time at the start of feeding the coating color into the slot nozzle until a uniform curtain has formed. Up to this point, the coating color emerges from the slot nozzle in an increased quantity at individual locations, with the result that these locations are not dried in the subsequent dryer and so web guide elements are contaminated, which in turn contaminate the finished web unacceptably. Claims 18 to 21 contain embodiments of the invention to avoid these negative effects:
The embodiment according to claim 18 makes it possible to move the slot nozzle into an area outside the course of the web and to have the curtain formed there. When a uniform curtain has formed, the slot nozzle is moved back into the web area and the curtain comes into contact with the web.

Bei der Ausgestaltung nach den Patentansprüchen 19 und 20 verbleibt die Schlitzdüse in ihrer Arbeitsposition. Während sich der Vorhang bildet, wird eine Wanne zwischen die Düse und die Bahn bewegt, von der die Streichfarbe aufgenommen wird. Wenn sich ein gleichmäßiger Vorhang gebildet hat, wird die Wanne wieder weg bewegt, und der Vorhang fällt auf die Bahn. Das Weg bewegen der Wanne aus dem Bereich des Vorhangs erfolgt bevorzugt in Bahnlaufrichtung. Damit sich der Vorhang ohne störende Nebeneffekte von der Wanne löst, sind an der zur Wanne entgegengesetzten Seite der Düse Blasdüsen angeordnet, die in Richtung der Ausfahrbewegung blasen und so den Vorhang in seinem unteren Teil in Richtung zur Wanne krümmen. Wenn die Düsen in Bahnlaufrichtung blasen, wird der Vorhang unmittelbar oberhalb der Bahn in eine Richtung gekrümmt, die das gewünschte Aufprallverhalten unterstützt.In the embodiment according to claims 19 and 20, the slot nozzle remains in their working position. As the curtain forms, a tub is placed between the Nozzle and the web from which the coating color is taken up. If one has formed a uniform curtain, the tub is moved away again, and the Curtain falls on the web. The path move the tub out of the area of the The curtain is preferably in the direction of web travel. So that the curtain without disturbing Side effects from the tub are on the opposite side of the tub Nozzle blowing nozzles arranged that blow in the direction of the extension movement and so the Curtain curtain in its lower part towards the sink. If the nozzles in Blow direction of travel, the curtain is immediately above the web in one Curved direction that supports the desired impact behavior.

Bei verschiedenen Streichfarben wird zu Beginn des Auftragens ein erhöhtes Auftraggewicht aufgetragen, bis die Streichfarbe in der Aufprallzone von der laufenden Bahn auf die gewünschte Schichtdicke gestreckt ist. Um den so entstandenen Wulst zur Vermeidung von Problemen in einem nachfolgenden Trockner wieder weg zu schaben, ist nach Patentanspruch 21 hinter der Schlitzdüse ein gegen die Oberseite der Bahn und von dieser weg bewegbarer, sich quer über die Arbeitsbreite erstreckender Schaber angeordnet.With different coating colors, an increased one is applied at the beginning of the application Application weight applied until the coating color in the impact zone from the current Web is stretched to the desired layer thickness. Around the resulting bead Avoiding problems scraping away in a subsequent dryer, is according to claim 21 behind the slot nozzle against the top of the web and from this movable scraper, extending across the working width arranged.

Eine Schlitzdüse mit einem über die Arbeitsbreite lokal unterschiedlich einstellbaren Austrittsspalt gemäß Patentanspruch 22 ermöglicht es, das Querprofil des Auftrags zu beeinflussen, z. B. um Profilschwankungen in der Papier- oder Kartonbahn auszugleichen.A slot nozzle with a locally adjustable setting across the working width Exit gap according to claim 22 enables the cross profile of the order influence, e.g. B. about profile fluctuations in the paper or cardboard web balance.

Beim Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen ist es erforderlich, die Bahnränder von Beschichtung freizuhalten, damit nachfolgende Bahnführungswalzen nicht verschmutzt werden. Die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 24 enthält hinter der Schlitzdüse Elemente zum Absaugen von Streichfarbe, mit denen sich die an den Bahnrändern aufgetragene Streichfarbe wieder entfernen läßt.When coating paper or cardboard webs, it is necessary to remove the web edges from Keep the coating clear so that subsequent web guide rollers do not become dirty will. The device according to claim 24 contains behind the slot nozzle Elements for suction of coating color, with which the on the web edges applied coating color can be removed again.

Bei den bevorzugten Ausführungsformen nach den Patentansprüchen 25 und 26 wird von vorne herein eine Beschichtung der Ränder der Bahn mittels Abdeckelementen vermieden. Als Abdeckelemente werden umlaufende Bänder oder um eine im wesentlichen senkrechte Achse drehbare Scheiben bevorzugt eingesetzt, die die Streichfarbe an den Rändern aufnehmen und außerhalb des Bahnbereichs fördern, wo sie von Schabern oder ähnlichen Elementen von dem Band oder der Scheibe abgeschabt wird.In the preferred embodiments according to claims 25 and 26 from the beginning a coating of the edges of the web by means of cover elements avoided. Circumferential bands or around one in the preferred vertical axis rotatable disks used, which the Pick up coating color at the edges and convey it outside the web area where they from scrapers or similar elements from the tape or disc is scraped off.

Bei der besonders vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 27 läßt sich der Aufprallwinkel des Vorhangs auf die Bahn entweder durch Änderung des Bahnverlaufs mittels höhenverstellbarer Bahnleitelemente und/oder mittels einer in und gegen Bahnlaufrichtung oberhalb eines gekrümmten Bahnverlaufs verschiebbar gelagerten Düse verändern. Der Aufprallwinkel beeinflußt den Übergang der Streichfarbe aus dem Vorhang auf die Bahn. Er läßt sich so für verschiedene Streichfarben oder Bahnmaterialien optimieren.In the particularly advantageous embodiment according to claim 27, the Impact angle of the curtain on the web either by changing the course of the web by means of height-adjustable web guiding elements and / or by means of an in and against Web running direction slidably mounted above a curved path Change the nozzle. The impact angle influences the transition of the coating color from the Curtain on the web. It can be used for different coating colors or Optimize web materials.

Ein mit geringem Abstand (maximal 200 mm) vor der Düse auf der Oberseite der Bahn anliegender Schaber vermindert die auf der Bahn befindliche Luftgrenzschicht. Der Übergang der Streichfarbe auf die Bahn wird erleichtert. Es lassen sich höhere Produktionsgeschwindigkeiten erreichen (Patentanspruch 28).One with a small distance (maximum 200 mm) in front of the nozzle on the top of the web The adjacent scraper reduces the air boundary layer on the web. Of the The transition of the coating color to the web is facilitated. It can be higher Reach production speeds (claim 28).

Nach Patentanspruch 29 sind an beiden Enden des Austrittsspalts der Schlitzdüse sich nach unten bis in die Nähe der Bahn erstreckende Leitelemente angeordnet, die einer Einschnürung der Ränder des freifallenden Vorhangs entgegenwirken. Bevorzugt werden als Leitelemente Führungsbleche verwendet, die nach innen zur Bahnmitte geneigt verlaufen. According to claim 29 are at both ends of the outlet gap of the slot nozzle itself down to the vicinity of the web extending guide elements arranged, one Counteract the narrowing of the edges of the free-falling curtain. Prefers guide plates are used as guide elements, which point inwards to the center of the web run inclined.

Die Patentansprüche 30 bis 32 enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Anlagen mit einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung zur Herstellung verschiedener Papier- oder Kartonqualitäten.Claims 30 to 32 contain preferred, since particularly advantageous, systems with an application device according to the invention for the production of various paper or cardboard qualities.

Der Patentanspruch 33 enthält eine Anlage, bei der die Auftragvorrichtung und der nachfolgende Trockner besonders geschickt relativ zueinander angeordnet sind. Bei dieser Anlage ist der Hitzeeinfluß des Trockners auf die Auftragvorrichtung besonders gering. Die Anlagenteile sind sehr platzsparend angeordnet und vorhandene Anlagen können einfach auf diese Form ungerüstet werden.Claim 33 contains a system in which the application device and subsequent dryers are particularly cleverly arranged relative to each other. At In this system, the heat influence of the dryer on the application device is special low. The system parts are arranged in a very space-saving manner and existing systems can easily be upgraded to this shape.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen/Varianten der Erfindung dargestellt:Various embodiments / variants of the invention are shown in the drawing shown:

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Auftrags nach der Erfindung. Fig. 1 shows the side view of an order according to the invention.

Fig. 2 zeigt schematisch die Anordnung der Düse, um die Fallhöhe und/oder den Aufprallwinkel einzustellen. Fig. 2 shows schematically the arrangement of the nozzle to adjust the drop height and / or the impact angle.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, bei der im Anschluß an die Düse ein Dosiersystem angeordnet ist. Fig. 3 shows a device in which a metering system is arranged after the nozzle.

Fig. 4 zeigt in Seitenansicht eine Vorrichtung, bei der zum Anfahren eine Wanne zwischen die Düse und die Bahn bewegt wird. Fig. 4 shows a side view of a device in which a trough is moved between the nozzle and the web for starting.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht einer Vorrichtung, bei der die Bahnränder von Bändern abgedeckt werden. Fig. 5 shows a plan view of a device in which the web edges are covered by strips.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 5. FIG. 6 shows a side view of the device according to FIG. 5.

Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung mit drehenden Scheiben an den Rändern, um diese freizuhalten. Fig. 7 shows a device with rotating disks at the edges to keep them free.

Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung mit einem Schaber, um die auf der Bahn befindliche Luftgrenzschicht zu verringern. Figure 8 shows a device with a scraper to reduce the air boundary layer on the web.

Fig. 9 zeigt schematisch eine Beschichtungsanlage mit einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auftragen des Deckstrichs. Fig. 9 shows schematically a coating system with a device according to the invention for applying the top coat.

Fig. 10 zeigt schematisch das Anlagenschema einer dreistufigen Beschichtungsanlage, bei der der zweite Deckstrich mittels einer Vorrichtung nach der Erfindung aufgetragen wird. Fig. 10 schematically illustrates the system diagram of a three-stage coating system, wherein the second topcoat is applied by means of a device according to the invention.

Fig. 11 zeigt das Anlagenschema der Entlüftung der Streichfarbe. Fig. 11 shows the system diagram of the bleeding of the coating color.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Auftragen einer Pigmentstreichfarbe auf Wasserbasis auf eine Papierbahn 1. Sie weist ein Gestell auf, in dem in einer gewissen Höhe eine Umlenkwalze 2 gelagert ist, von der die unten zugeführte Bahn 1 in einen horizontalen (wie in Fig. 1 dargestellt) oder schräg nach unten geneigten Verlauf umgelenkt wird. Im Bereich oberhalb der Umlenkwalze 2 und somit oberhalb der Bahn 1 ist im Gestell eine sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckende Schlitzdüse 3 aufgehängt. Die Schlitzdüse 3 ist an eine nicht dargestellte Zufuhr für Streichfarbe angeschlossen und weist an ihrer Unterseite einen schlitzförmigen Austrittsspalt auf, aus der die Streichfarbe austritt und einen freifallenden Vorhang bildet, der bis auf die Bahnoberfläche fällt. Die Breite des Austrittsspalts der Düse 3 ist bevorzugt größer als die Breite der Bahn 1. Die Schlitzdüse 3 ist höhenverstellbar zwischen zwei senkrechten Profilen 4 aufgehängt, um den Abstand des Austrittsspalts von der Bahn 1 und somit die Fallhöhe der Streichfarbe einstellen zu können. Bevorzugt wird eine Fallhöhe zwischen 20 mm und 500 mm eingestellt. Die Ständer 4 mit der Schlitzdüse 3 sind horizontal in und gegen Bahnlaufrichtung beweglich in zwei seitlichen Schienen 5 gelagert, die sich gegen die Bahnlaufrichtung (in Fig. 1 nach links) bis in einen Bereich vor der Umlenkwalze 2 erstrecken. Die Schlitzdüse 3 kann so bis in den Bereich vor der Scheitellinie der Umlenkwalze 2 bewegt werden. Ihr Austrittsspalt steht dann oberhalb einer Auffangwanne 6, die unmittelbar vor der Umlenkwalze 2 angeordnet ist.The device shown in FIG. 1 is used to apply a water-based pigment coating ink to a paper web 1 . It has a frame in which a deflecting roller 2 is mounted at a certain height, from which the web 1 fed below is deflected into a horizontal (as shown in FIG. 1) or inclined downward slope. In the area above the deflection roller 2 and thus above the web 1 , a slot nozzle 3 extending transversely to the web running direction is suspended in the frame. The slot nozzle 3 is connected to a feed for coating color, not shown, and has on its underside a slot-shaped outlet gap from which the coating color emerges and forms a free-falling curtain that falls as far as the web surface. The width of the outlet gap of the nozzle 3 is preferably larger than the width of the web 1 . The slot nozzle 3 is adjustable in height suspended between two vertical profiles 4 in order to be able to adjust the distance of the outlet gap from the web 1 and thus the drop height of the coating color. A drop height between 20 mm and 500 mm is preferably set. The stand 4 with the slot nozzle 3 are horizontally movable in and against the web running direction in two lateral rails 5 which extend against the web running direction (to the left in FIG. 1) to an area in front of the deflection roller 2 . The slot nozzle 3 can thus be moved into the area in front of the apex line of the deflection roller 2 . Your outlet gap is then above a collecting trough 6 , which is arranged directly in front of the deflection roller 2 .

In Bahnlaufrichtung folgen mit einem Abstand von weniger als 1 m von der Schlitzdüse 1 drei unmittelbar nebeneinander angeordnete Unterstützungswalzen 7, 8, 9, von denen die horizontal verlaufende Bahn an ihrer Unterseite abgestützt wird. Alternativ können anstatt der eine Walzenbahn bildenden drei Walzen 7, 8, 9 eine einzelne Walze oder ein Führungsblech als Unterstützungselement verwendet werden. Ein Führungsblech wird bevorzugt mit Luft geschmiert, um die Reibung gering zu halten. Die Bahn 1 wird so im Bereich der Düse 1 sowohl von der Umlenkwalze 2 als auch von den Walzen 7, 8, 9 gestützt sehr ruhig geführt. In the direction of web travel, at a distance of less than 1 m from the slot nozzle 1, three support rollers 7 , 8 , 9 arranged directly next to one another, by which the horizontally running web is supported on its underside. Alternatively, instead of the three rollers 7 , 8 , 9 forming a roller track, a single roller or a guide plate can be used as a support element. A guide plate is preferably lubricated with air in order to keep the friction low. The web 1 is guided in the region of the nozzle 1 very quietly, both by the deflection roller 2 and by the rollers 7 , 8 , 9 .

Hinter der Schlitzdüse 5 in ihrer in Fig. 1 dargestellten Arbeitsposition ist nach einem Ausführungsbeispiel im Bereich des Bahnstützungselements (Walzen 7, 8, 9) in jedem Randbereich der Bahn 1 ein Element zum Absaugen von Streichfarbe angeordnet. Als Absaugelement ist innen an jeder Schiene 5 eine quer über den Randbereich und in der Höhe positionierbare Saugdüse 10 gelagert, die an eine Saugleitung zum Absaugen von Streichfarbe angeschlossen ist. Damit der vertikale Abstand zur Bahn 1 exakt eingestellt werden kann, befindet sich die Saugdüse 10 - wie in Fig. 2 dargestellt - genau oberhalb der Stützungswalze 8.According to one embodiment, behind the slot nozzle 5 in its working position shown in FIG. 1, in the region of the web support element (rollers 7 , 8 , 9 ), an element for suctioning off coating color is arranged in each edge region of the web 1 . A suction nozzle 10 , which can be positioned transversely over the edge region and in height, is mounted on the inside of each rail 5 as a suction element and is connected to a suction line for suctioning off coating color. Thus, the vertical distance can be adjusted exactly to the web 1 is located the suction nozzle 10 - as shown in Figure 2 -. Just above the support roller 8.

Im Anschluß an die letzte Unterstützungswalze 9 wird die Bahn 1 zu einer weiteren Stützwalze 11 geführt, die als Gegenwalze für einen gegen die Oberseite der Bahn 1 und von dieser weg bewegbaren Schaber 12 dient. Der Schaber 12 erstreckt sich quer über die Bahnbreite. Er ist an einem sich über die Arbeitsbreite erstreckenden, schwenkbar gelagerten Halter 13 befestigt. Der Halter 13 ist an jeder Längsseite der Vorrichtung in einem am Gestell der Vorrichtung befestigten Support 14 gelagert. Die Schwenkbewegung des Schabers 12 gegen die Bahn 1 und von dieser weg wird mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 37 bewirkt, die einerseits am Support 14, andererseits am Halter 13 befestigt ist. Zur Entfernung der vom Schaber 12 abgeschabten Streichfarbe ist in Bahnlaufrichtung vor ihm eine Absaugvorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist die Absaugvorrichtung ebenfalls an den Supports 14 aufgehängt und enthält eine rückwärtige Stauwand 15, die mit dem Schaber 12 eine gegen die Bahn 1 offene Saugkammer bildet, aus der die überschüssige Streichfarbe abgesaugt wird.Following the last support roller 9 , the web 1 is guided to a further support roller 11 , which serves as a counter roller for a scraper 12 which can be moved against the top of the web 1 and away from it. The scraper 12 extends across the width of the web. It is attached to a pivotally mounted holder 13 which extends over the working width. The holder 13 is mounted on each longitudinal side of the device in a support 14 attached to the frame of the device. The pivoting movement of the scraper 12 against the web 1 and away from it is brought about by means of a piston-cylinder unit 37 which is fastened on the one hand to the support 14 and on the other hand to the holder 13 . In order to remove the coating color scraped off by the scraper 12 , a suction device is arranged in front of it in the web running direction. The suction device is preferably also suspended from the supports 14 and contains a rear storage wall 15 which, together with the scraper 12, forms a suction chamber which is open towards the web 1 and from which the excess coating color is suctioned off.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Auftragen nur einer Schicht auf eine Papier- oder Kartonbahn. Sie ist besonders vorteilhaft geeignet, auf eine Kartonbahn einen Konturstrich aufzutragen.The device shown in Fig. 1 is used to apply only one layer to a paper or cardboard web. It is particularly advantageous to apply a stroke to a cardboard web.

Fig. 2 zeigt schematisch die bevorzugte Ausführungsform, bei der die Bahn 1 im Bereich der Schlitzdüse 3 einer Umlenkwalze 2 von unten zugeführt und von dieser so umgelenkt wird, daß die Bahn 1 hinter der Umlenkwalze 2 schräg nach unten geneigt verläuft. Die Schlitzdüse 3 ist zur Einstellung der Fallhöhe vertikal bewegbar gelagert. Damit der Aufprallwinkel des Vorhangs auf die Bahn 1 eingestellt werden kann, ist die Umlenkwalze 2 als Bahnführungselement horizontal verschiebbar gelagert. Im Anschluß an die Umlenkwalze 2 folgt ein die Bahn berührungslos umlenkender Airturn 16, der im Gestell der Vorrichtung höhenverstellbar gelagert ist, um entweder den Bahnverlauf zu ändern oder einen geänderten Bahnverlauf angepaßt werden zu können. Alternativ ist es möglich, die Schlitzdüse 3 horizontal verschiebbar oberhalb eines - z. B. von einer Umlenkwalze - gekrümmten Bahnverlaufs verschiebbar zu lagern. Dann läßt sich der Aufprallwinkel durch eine horizontale Verschiebung der Düse 3 verändern. Fig. 2 shows schematically the preferred embodiment, in which the web 1 in the area of the slot nozzle 3 of a deflection roller 2 is fed from below and deflected by the latter so that the web 1 behind the deflection roller 2 is inclined downwards. The slot nozzle 3 is vertically movable to adjust the drop height. In order that the impact angle of the curtain on the web 1 can be adjusted, the deflection roller 2 is mounted as a web guide element so that it can be moved horizontally. Following the deflecting roller 2 there follows a non-contact deflecting air turn 16 , which is height-adjustable in the frame of the device in order to either change the path or to be able to adapt a changed path. Alternatively, it is possible to slide the slot nozzle 3 horizontally above a - z. B. from a deflection roller - curved path slidably. Then the impact angle can be changed by a horizontal displacement of the nozzle 3 .

Die Bewegbarkeit der Schlitzdüse 3 gegen die Bahnlaufrichtung bis in einen Bereich vor der Umlenkwalze 2 dient dazu, beim Anfahren der Vorrichtung einen gleichmäßigen Vorhang außerhalb des Bahnverlaufs zu bilden, der anschließend mit der Bahn 1 in Kontakt gebracht wird. Während sich der Vorhang bildet, fällt die Streichfarbe bei der Ausführungsform nach Fig. 1 in die Wanne 6. Alternativ ist es auch möglich, eine Wanne seitlich neben der Bahn anzuordnen und die Düse quer zur Bahnlaufrichtung zu verschieben.The ability of the slot nozzle 3 to move against the web running direction into an area in front of the deflection roller 2 serves to form a uniform curtain outside the web when the device is started, which curtain is then brought into contact with the web 1 . While the curtain is forming, the coating color falls into the tub 6 in the embodiment according to FIG. 1. Alternatively, it is also possible to arrange a trough to the side of the web and to move the nozzle transversely to the web running direction.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der während der Bildung des Vorhangs eine Wanne 6 zwischen die Düse 3 und die Bahn 1 bewegt wird. Die Wanne 6 ist in oder - wie in Fig. 4 dargestellt - bevorzugt gegen Bahnlaufrichtung unter die Düse 3 bewegbar. Damit sich der Vorhang ohne störende Nebeneffekte von der Wanne 6 löst, sind an der zur Wanne 6 entgegengesetzten Seite des Vorhangs Blasdüsen 17 angeordnet, die in Richtung der Ausfahrbewegung blasen. Der Vorhang wird so in seinem unteren Teil in Richtung zur Wanne 6 gekrümmt. Bevorzugt blasen die Düsen 17 in Bahnlaufrichtung, so daß der Vorhang unmittelbar oberhalb der Bahn 1 in eine Richtung gekrümmt wird, die das gewünschte Aufprallverhalten unterstützt. FIG. 4 shows a further embodiment of the invention, in which a trough 6 is moved between the nozzle 3 and the web 1 during the formation of the curtain. The trough 6 can be moved in or - as shown in FIG. 4 - preferably against the web running direction under the nozzle 3 . So that the curtain is released from the tub 6 without any undesirable side effects, blowing nozzles 17 are arranged on the side of the curtain opposite the tub 6 , which blow in the direction of the extension movement. The lower part of the curtain is curved towards the tub 6 . The nozzles 17 preferably blow in the direction of web travel, so that the curtain immediately above the web 1 is curved in a direction which supports the desired impact behavior.

In den Fig. 5 bis 7 sind verschiedene Möglichkeiten dargestellt, die Bahnränder von vorne herein von Streichfarbe freizuhalten:
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 ist im Bereich jedes Bahnrandes ein umlaufendes Band 18 angeordnet, dessen oberer Trum parallel zur Bahn 1 zwischen der Düse 3 und der Bahn 1 verläuft und so die Bahnränder abdeckt. Damit die auf die Bänder 18 fallende Streichfarbe nach außen transportiert wird, sind die Bänder 18 in Bahnlaufrichtung schräg nach außen verlaufend angeordnet. Dort befinden sich Schaber 19, mit denen die auf den Bändern 18 befindliche Streichfarbe abgeschabt wird, bevor die Bänder wieder in den Bereich der Düse 3 zurückgeführt werden.In Figs. 5 to 7 different ways web edges from the front are illustrated in kept free of coating color:
In the embodiment according to FIGS. 5 and 6, a circumferential belt 18 is arranged in the region of each web edge, the upper run of which runs parallel to the web 1 between the nozzle 3 and the web 1 and thus covers the web edges. So that the coating color falling on the strips 18 is transported to the outside, the strips 18 are arranged so as to run obliquely outwards in the web running direction. There are scrapers 19 with which the coating color on the belts 18 is scraped off before the belts are returned to the area of the nozzle 3 .

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 werden die Bahnränder mittels im wesentlichen horizontal angeordneter und um eine im wesentlichen senkrechten Achse drehbaren Scheiben 20 freigehalten. Die Scheiben 20 sind zwischen der Düse 3 und der Bahn 1 angeordnet und drehen hinter der Düse 3 jeweils nach außen, so daß die aufgenommene Farbe von der Bahn 1 weggefördert wird. Außerhalb des Bahnbereichs sind auf den Scheiben Schaber 19 angeordnet, von denen die aufgenommene Farbe abgeschabt wird.In the embodiment according to FIG. 7, the web edges are kept clear by means of disks 20 arranged essentially horizontally and rotatable about an essentially vertical axis. The disks 20 are arranged between the nozzle 3 and the web 1 and each turn outward behind the nozzle 3 , so that the ink picked up is conveyed away from the web 1 . Outside the web area, scrapers 19 are arranged on the disks, from which the absorbed paint is scraped off.

In Fig. 8 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der in einem maximalen Abstand von 200 mm Abstand vor der Düse 3 ein auf der Oberseite der Bahn 1 anliegender Schaber 21 angeordnet ist, der die auf der Bahn 1 befindliche Luftgrenzschicht vermindert. Falls - wie in Fig. 8 dargestellt - die Bahn im Bereich der Düse 3 von einer Umlenkwalze 2 umgelenkt wird, kann der Schaber 21 unmittelbar vor der Düse 3 angeordnet werden und unter Druck an der Gegenwalze 2 anliegen, um besonders effektiv zu arbeiten.In FIG. 8, a device is shown, is arranged in the mm at a maximum distance of 200 distance in front of the nozzle 3, a fitting on top of the web 1 scraper 21, which reduces the air boundary layer on the web 1. If - as shown in Fig. 8 - the web is deflected in the region of the nozzle 3 by a guide roller 2, the scraper 21 can be arranged directly in front of the nozzle 3 and abutting under pressure against the counter-roller 2 in order to operate particularly effectively.

Falls die Breite der Schlitzdüse 3 geringer ist als die Breite der Bahn 1, muß eine Einschnürung der Ränder des freifallenden Vorhangs entgegengewirkt werden. Dazu wird an beiden Enden des Austrittsspalts der Schlitzdüse 3 jeweils ein sich nach unten bis in die Nähe der Bahn 1 erstreckendes Leitelement angeordnet. Bevorzugt werden als Leitelemente Führungsbleche verwendet, die nach innen zur Bahnmitte geneigt verlaufen.If the width of the slot nozzle 3 is less than the width of the web 1 , a constriction of the edges of the free-falling curtain must be counteracted. For this purpose, a guide element extending downward into the vicinity of the web 1 is arranged at both ends of the outlet slot of the slot nozzle 3 . Guide plates are preferably used as guide elements, which are inclined inwards towards the center of the web.

Fig. 9 zeigt das Prinzipschema einer Anlage zum Auftragen von zwei Schichten auf eine Papier- oder Kartonbahn, bei der die erste Schicht mit einem bekannten Auftragsystem, die zweite Schicht mit einer Vorrichtung nach der Erfindung aufgetragen wird:
Die Bahn wird von einer nicht dargestellten Abrollvorrichtung zu einem Auftragsystem 22 geführt, das z. B. eine Auftragwalze, eine Auftragdüse oder eine Freistrahldüse zum Auftragen von Streichfarbe im Überschuß enthält. Das Auftragsystem 22 und ein nachfolgendes Dosiersystem 23 sind im Umschlingungsbereich einer Gegenwalze 24 angeordnet, von der die Bahn 1 beim Auftragen und Dosieren abgestützt wird. Das Dosiersystem 23 enthält als Dosierelement ein Schabermesser, eine Rakelstange oder eine Dosierleiste, von dem der Überschußauftrag bis auf das gewünschte Strichgewicht wieder abgerakelt wird. Dabei wird die Bahn 1 auf einen Rauhigkeitswert nach PPS von weniger als 3, vorzugsweise weniger als 2, geglättet. Falls kein Vorstrich aufgetragen wird, erfolgt der Auftrag mittels der Düse 3 bevorzugt auf eine auf diese Werte vorgeglättete Bahn 1. Im Anschluß an das Auftrag- und Dosiersystem 22, 23 folgen ein oder mehrere Trockner 25, von denen die erste Schicht getrocknet wird. Aus den Trocknern 25 wird die Bahn 1 zu einem zweiten Auftragwerk 26 geführt, von dem eine zweite Schicht in einem freifallenden Vorhang auf die Bahn 1 aufgetragen wird. Die zweite Auftragvorrichtung ist entsprechend den unter den Fig. 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsbeispielen aufgebaut. Fig. 9 shows the principle diagram of a plant for the application of two layers to a paper or board web, in which the first layer by a known application system, the second layer is applied with a device according to the invention:
The web is guided by a roll-off device, not shown, to an application system 22 which, for. B. contains an application roller, an application nozzle or a free jet nozzle for applying coating color in excess. The application system 22 and a subsequent metering system 23 are arranged in the wrapping area of a counter roller 24 , by which the web 1 is supported during application and metering. The metering system 23 contains as a metering element a doctor knife, a doctor bar or a metering bar, from which the excess application is scraped off again to the desired coating weight. The web 1 is smoothed to a roughness value according to PPS of less than 3, preferably less than 2. If no primer is applied, the application is preferably carried out by means of the nozzle 3 onto a web 1 which has been pre-smoothed to these values. The application and metering system 22 , 23 is followed by one or more dryers 25 , of which the first layer is dried. The web 1 is guided from the dryers 25 to a second applicator unit 26 , from which a second layer is applied to the web 1 in a free-falling curtain. The second application device is constructed in accordance with the exemplary embodiments described in FIGS. 1 to 8.

Aus der zweiten Auftragvorrichtung wird die Bahn schräg nach unten zu dem Airturn 16 geführt, der sie berührungslos nach oben zu einem Trockner 27 umlenkt, der oberhalb der zweiten Auftragvorrichtung 26 im Gestell befestigt ist.From the second application device, the web is guided obliquely downwards to the air turn 16 , which deflects it contactlessly upwards to a dryer 27 , which is fastened above the second application device 26 in the frame.

In der ersten Auftragvorrichtung 22, 23 wird eine Streichfarbe mit einem Feststoffgehalt von 30 Gew.-% bis 72 Gew.-% von dem Auftragsystem 22 zunächst im Überschuß auf die Bahn 1 aufgetragen. Der Überschuß wird von dem nachfolgenden Dosiersystem 23 bis auf ein trocken gemessenes Strichgewicht von 3 bis 15 g/m², vorzugsweise 5 bis 12 g/m², abgerakelt.In the first application device 22 , 23 , a coating color with a solids content of 30% by weight to 72% by weight is initially applied in excess to the web 1 by the application system 22 . The excess is scraped off by the subsequent metering system 23 to a dry coat weight of 3 to 15 g / m ² , preferably 5 to 12 g / m ² .

Im Anschluß an die erste Vorrichtung 22, 23 wird die Bahn 1 entweder zwischen getrocknet oder ohne Zwischentrocknung für einen naß-in-naß-Auftrag der zweiten Auftragvorrichtung 26 zugeführt. Bevorzugt wird der Trockengehalt der ersten Schicht auf einen Wert zwischen 50% und 90%, insbesondere zwischen 70% und 80%, eingestellt.Following the first device 22 , 23 , the web 1 is fed to the second application device 26 either between drying or without intermediate drying for a wet-on-wet application. The dry content of the first layer is preferably set to a value between 50% and 90%, in particular between 70% and 80%.

Mit der zweiten Auftragsvorrichtung 26 wird anschließend die zweite Schicht in einem freifallenden Vorhang aufgetragen. Der Trockenauftrag der Streichfarbe der zweiten Schicht beträgt 3 g/m² bis 30 g/m², vorzugsweise 8 g/m² bis 20 g/m². Anschließend wird die mit der zweiten Auftragvorrichtung 26 aufgetragene Schicht an Pigmentstreichfarbe getrocknet. Die Gesamtmenge der aufgetragenen Streichfarbe beträgt - trocken gemessen - vorzugsweise 20 bis 35 g/m².With the second application device 26 , the second layer is then applied in a free-falling curtain. The dry application of the coating color of the second layer is 3 g / m ² to 30 g / m ² , preferably 8 g / m ² to 20 g / m ² . The layer of pigment coating ink applied with the second application device 26 is then dried. The total amount of the coating color applied, measured dry, is preferably 20 to 35 g / m ² .

Falls für die gewünschte Papierqualität erforderlich, kann vor dem Auftragen der Deckschicht in einem freifallenden Vorhang ein zweiter Vorstrich mit einem konventionellen Auftrag- und Dosiersystem aufgetragen werden. Der zweite Vorstrich wird entweder naß-in-naß oder nach einer Zwischentrocknung auf den ersten Vorstrich aufgetragen. Zwischen dem zweiten Vorstrich und dem Deckstrich mit dem freifallenden Vorhang wird - wie vorstehend bei Fig. 9 erläutert - entweder zwischengetrocknet oder der Deckstrich wird naß-in-naß auf den zweiten Vorstrich aufgetragen.If necessary for the desired paper quality, a second pre-coat can be applied in a free-falling curtain using a conventional application and metering system before applying the top layer. The second primer is applied either wet-on-wet or after an intermediate drying on the first primer. Between the second primer and the top coat with the free-falling curtain, as explained above in FIG. 9, either intermediate drying or the top coat is applied wet-on-wet to the second primer.

Fig. 10 zeigt ein Anlagenschema, bei dem ebenfalls drei Schichten nacheinander auf die Bahn 1 aufgetragen werden. Um eine besonders gute Glätte der Bahn 1 zu erreichen, wird bei dieser Anlage der letzte Auftrag (Deckstrich) mit einem konventionellen Auftrags- und Dosiersystem 28 aufgetragen, das bevorzugt ein Schabermesser 29 als Dosierelement enthält. Die erste Auftragvorrichtung, die ebenfalls konventionell als Auftrag- und Dosiersystem 22, 23 mit einem Rakelelement gestaltet ist, dient dazu, die Bahn 1 zunächst vorzuglätten. Anschließend wird ein zweiter Vorstrich in einem freifallenden Vorhang aufgetragen, bevor ein Deckstrich im Überschuß aufgetragen und zum Erreichen einer möglichst großen Glätte mit einem Schabermesser 29 dosiert wird. Auch bei dieser Anlage kann zwischen den einzelnen Beschichtungsstufen getrocknet werden oder es wird naß-in-naß aufgetragen. Der Feststoffgehalt der Streichfarbe, die Auftragsmengen und der Feuchtegehalt der Bahn 1 entsprechen dabei den beim Ausführungsbeispiel unter Fig. 2 aufgeführten Werten. Fig. 10 shows a plant scheme, can be applied also where three layers successively on the web 1. In order to achieve a particularly good smoothness of the web 1 , the last application (top coat) is applied with a conventional application and metering system 28 , which preferably contains a doctor knife 29 as a metering element. The first application device, which is also conventionally designed as an application and metering system 22 , 23 with a doctor element, serves to pre-smooth the web 1 first. Subsequently, a second undercoat is applied in a free-falling curtain before an overcoat is applied in excess and dosed with a scraper knife 29 to achieve the greatest possible smoothness. This system can also be used for drying between the individual coating stages, or it can be applied wet-on-wet. The solids content of the coating color, the application quantities and the moisture content of the web 1 correspond to the values listed in the exemplary embodiment in FIG. 2.

Die unter Fig. 9 und 10 dargestellten Anlagen sind besonders geeignet, um Karton mit einem Flächengewicht von mehr als 120 g/m² zu beschichten. Der Auftrag in einem freifallenden Vorhang ermöglicht es, sehr rauhe Oberflächen mit geringen Mengen an Streichfarbe sicher abzudecken, ohne daß unbedeckte Stellen verbleiben.The systems shown in FIGS. 9 and 10 are particularly suitable for coating cardboard with a basis weight of more than 120 g / m ² . The application in a free-falling curtain makes it possible to reliably cover very rough surfaces with small amounts of coating color, without leaving uncovered areas.

Der Auftrag mit einer Schlitzdüse 3 in einem freifallenden Vorhang bietet den großen Vorteil, die Streichfarbe genau in der gewünschten Auftragsmenge, also nicht im Überschuß, aufzutragen. In Sonderfällen für bestimmte Papierqualitäten kann es zweckmäßig sein, mittels der Schlitzdüse 3 Streichfarbe im Überschuß aufzutragen und anschließend mit einem Rakelelement, insbesondere einem Schabermesser, bis auf das gewünschte Strichgewicht abzurakeln. In Fig. 3 ist die Kombination einer Schlitzdüse mit einem nachfolgenden Dosiersystem schematisch dargestellt:
Die zu beschichtende Papier- oder Kartonbahn 1 wird von oben einer Gegenwalze 30 vor deren Scheitellinie zugeführt. Eine auf der Zuführseite neben der Scheitellinie angeordnete Umlenkrolle 31 lenkt die Bahn 1 tangential an die Gegenwalze 30. Oberhalb der Gegenwalze 30 ist eine Schlitzdüse 3 angeordnet, aus der Streichfarbe im Überschuß auf die Bahn 1 in einem freifallenden Vorhang aufgetragen wird. Die mit Überschuß beschichtete Bahn 1 wird von der Gegenwalze 30 um mehr als 180° umgelenkt. Im Bereich der Umschlingung, bevorzugt im unteren rechten Quadranten (zwischen der drei Uhr- und sechs Uhr-Position), ist ein Dosiersystem 32 angeordnet, das den Überschuß bis auf das gewünschte Strichgewicht abrakelt. Um eine möglichst gute Glätte der beschichteten Bahn zu erreichen, wird bevorzugt ein Schabermesser 33 als Dosierelement eingesetzt. The application with a slot nozzle 3 in a free-falling curtain offers the great advantage of applying the coating color exactly in the desired application quantity, ie not in excess. In special cases for certain paper qualities, it may be expedient to apply 3 coats of paint in excess by means of the slot nozzle and then to wipe it down to the desired coat weight with a doctor element, in particular a doctor knife. The combination of a slot nozzle with a subsequent metering system is shown schematically in FIG. 3:
The paper or cardboard web 1 to be coated is fed from above to a counter roller 30 in front of its apex line. A deflection roller 31 arranged on the feed side next to the apex line guides the web 1 tangentially to the counter roller 30 . Above the counter roller 30 there is a slot nozzle 3 , from which the coating color is applied in excess to the web 1 in a free-falling curtain. The web 1 coated with excess is deflected by the counter roller 30 by more than 180 °. In the area of the loop, preferably in the lower right quadrant (between the three o'clock and six o'clock positions), a metering system 32 is arranged, which scrapes off the excess to the desired coat weight. In order to achieve the best possible smoothness of the coated web, a scraper knife 33 is preferably used as the metering element.

In Fig. 11 ist schematisch die Vorrichtung zum Entlüften der Streichfarbe vor der Zuführung in die Düse 3 dargestellt:
Die Streichfarbe wird der Düse 3 aus einem Vorratsbehälter 34 zugeführt, wobei die der Düse 3 zugeführte Menge über eine Dosierpumpe 35 gesteuert wird. Falls erforderlich, wird die Streichfarbe auf ihrem Weg zur Düse 3 mittels eines Filters 36 gefiltert. Zum Entfernen von Luftblasen aus der Streichfarbe ist der Vorratsbehälter 34 an einen in sich geschlossenen, von der Zuführleitung zur Schlitzdüse 3 unabhängigen Entlüftungskreislauf angeschlossen. Dies ermöglicht es, die Zuführmenge in die Schlitzdüse 3 von der die Abgabemenge der Düse 3 und somit die Auftragsmenge auf die Bahn 1 abhängt, mittels der Dosierpumpe 35 unbeeinflußt von der Entlüftung zu steuern.In Fig. 11, the apparatus is shown for venting the coating color before being fed into the nozzle 3 schematically:
The coating color is fed to the nozzle 3 from a storage container 34 , the amount supplied to the nozzle 3 being controlled by a metering pump 35 . If necessary, the coating color is filtered on its way to the nozzle 3 by means of a filter 36 . To remove air bubbles from the coating color, the reservoir 34 is connected to a self-contained ventilation circuit which is independent of the feed line to the slot nozzle 3 . This makes it possible to control the feed quantity into the slot nozzle 3, on which the discharge quantity of the nozzle 3 and thus the application quantity on the web 1 , by means of the metering pump 35 unaffected by the ventilation.

Aus dem Vorratsbehälter 34 wird permanent ein Anteil der Streichfarbe mittels einer Pumpe 37 abgezogen und einem Entlüftungsbehälter 38 zugeführt. Um den gewünschten Entlüftungsgrad zu erreichen, ist der Entlüftungsbehälter 38 über eine Leitung 39 an eine Vakuumpumpe angeschlossen. Falls erforderlich, ist in die Rückführleitung 40 von der Entlüftungsvorrichtung in den Vorratsbehälter 34 ein Vorfilter 41 angeordnet. Die Zuführung von neuer Streichfarbe in den Vorratsbehälter 34 erfolgt mittels einer Zuführleitung 42.A portion of the coating color is permanently drawn off from the storage container 34 by means of a pump 37 and fed to a ventilation container 38 . In order to achieve the desired degree of ventilation, the ventilation tank 38 is connected to a vacuum pump via a line 39 . If necessary, a prefilter 41 is arranged in the return line 40 from the ventilation device into the storage container 34 . New coating color is fed into the reservoir 34 by means of a feed line 42 .

Claims

1. A method for applying a pigment coating slip on a paper or cardboard web ( 1 ), characterized in that the coating slip has a solids content of 30% by weight to 72% by weight, preferably 45% by weight to 70% by weight, and by means of a slot nozzle ( 3 ), which extends above the web ( 1 ) and extends transversely to the web running direction, is applied to the web ( 1 ) in a free-falling curtain.

2. The method according to claim 1, characterized in that the dry application of the coating color 3 g / m ² to 30 g / m ² , preferably 8 g / m ² to 20 g / m ² .

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Fall height of the coating color is between 20 mm and 500 mm.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the width of the free-falling curtain is greater than the width of the paper or cardboard web ( 1 ).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the coating color is deaerated in a circuit separate from the application.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the coating color is applied to a paper or cardboard web ( 1 ) with a moisture content greater than 4% by weight, preferably 6 to 10% by weight.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the coating color is applied to a pre-smoothed paper or cardboard web ( 1 ) with a roughness value according to PPS of less than 3, preferably less than 2.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the applied coating color is then metered or smoothed with a doctor element ( 33 ).

9. A process for the production of a paper or cardboard web ( 1 ) coated with pigment coating ink, comprising the following process steps:

a) applying a first layer of coating color with a solids content of 30% by weight to 72% by weight, in excess, on the web ( 1 ),
b) scraping off the excess to a coat weight (dry) of 3 to 15 g / m ² , preferably 5 to 12 g / m ² ,
c) subsequent application of a second layer by a method according to one of claims 1 to 7.

10. The method according to claim 9, characterized in that the second Layer wet-on-wet is applied to the first layer.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the Dry content of the first layer, if necessary by drying before applying the second Layer to a value between 50% and 90%, preferably between 70% and 80% is set.

12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that after application of the second layer, a third layer is applied wet-on-wet or after an intermediate drying and preferably metered with a doctor knife ( 29 ), the total application weight (dry ) is preferably between 20 g / m ² and 35 g / m ² .

13. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that before applying the second layer (step c)) either a second primer is applied wet-on-wet or after an intermediate drying.

14. Device for applying a pigment coating ink to a paper or cardboard web ( 1 ), in particular for carrying out one of the methods according to claims 1 to 13, characterized by a slot nozzle ( 3 ) arranged above the web ( 1 ) and extending transversely to the web running direction. , from which the coating color is applied to the web ( 2 ) in a free-falling curtain.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that for adjusting the drop height of the curtain, the slot nozzle ( 3 ) and / or a below the slot nozzle ( 3 ) arranged web guide element ( 2 , 16 ) is height adjustable.

16. The apparatus according to claim 14 or 15, characterized in that the web ( 1 ) in the region of the slot nozzle ( 3 ) is guided by support elements ( 2 ) supported on its underside.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the web ( 1 ) immediately before or in the region of the slot nozzle ( 3 ) a deflecting roller ( 2 ) is fed from below and deflected by this, preferably the web ( 1 ) behind the deflecting roller ( 2 ) runs horizontally or inclined downwards.

18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the slot nozzle ( 3 ) is displaceable parallel to the web running direction and / or transversely to this in an area outside the web course.

19. Device according to one of claims 14 to 18, characterized by a over the width of the outlet gap of the slot nozzle ( 3 ) extending trough ( 6 ) in the frame of the device between the nozzle ( 3 ) and the web ( 1 ) and out this area is mounted movably away.

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the trough ( 6 ) in or preferably against the web running direction under the nozzle ( 3 ) and that on the opposite side of the trough ( 6 ) of the nozzle blowing nozzles ( 17 ) are arranged, which Blow in the direction of the extension movement of the tub ( 6 ).

21. Device according to one of claims 14 to 20, characterized in that behind the slot nozzle ( 3 ) against the top of the web ( 1 ) and away from this, extending across the web width scraper ( 12 ) is arranged.

22. Device according to one of claims 14 to 21, characterized in that the outlet gap of the slot nozzle ( 3 ) for cross profile control in its gap width over the working width is locally adjustable.

23. Device according to one of claims 14 to 22, characterized in that the width of the outlet gap of the nozzle ( 3 ) measured transversely to the web running direction is greater than the width of the material web ( 1 ).

24. Device according to one of claims 14 to 23, characterized in that behind the slot nozzle ( 3 ) in each edge region of the web, an element ( 10 ) is arranged for suctioning off coating color.

25. Device according to one of claims 14 to 23, characterized in that the edges of the web ( 1 ) by means of between the web ( 1 ) and the nozzle ( 3 ) arranged cover elements ( 18 , 20 ) are kept free of coating color.

26. The apparatus according to claim 24, characterized in that the web edges of circulating belts ( 18 ) or discs ( 20 ) rotatable about a substantially vertical axis are kept free.

27. The device according to any one of claims 14 to 26, characterized in that the impact angle of the curtain on the web ( 1 ) either by changing the course of the web by means of adjustable web guide elements ( 2 , 16 ) and / or by means of in or against the web running direction above one curved path displaceably mounted nozzles ( 3 ) is changeable.

28. Device according to one of claims 14 to 27, characterized in that at a maximum distance of 200 mm in front of the nozzle ( 3 ) on the top of the web ( 1 ) abutting scraper ( 21 ) is arranged, which on the Air boundary layer present in the web is reduced.

29. Device according to one of claims 14 to 28, characterized in that at both ends of the outlet gap of the slot nozzle ( 3 ) extending down to near the web ( 1 ) extending guide elements are arranged which constrict the edges of the free-falling Counteract the curtain, preferably using guide plates with an inclination angle to the inside as guide elements.

30. Plant for producing a paper or cardboard web ( 1 ) coated with pigment coating ink with the following components arranged one behind the other in the direction of web travel:

a) an application device ( 22 ) for applying a first layer of coating color in excess,
b) a metering system ( 23 ) for scraping off the excess to the desired coat weight,
c) a device ( 26 ) for applying a second layer of pigment coating color according to one of claims 14 to 29.

31. Plant according to claim 30, characterized in that after the application device for the second layer, a further application device ( 28 ) with a metering system ( 29 ) for applying a third layer follows.

32. Installation according to claim 30, characterized in that a further application device for applying an additional primer is arranged in front of the application device ( 26 ) for the second layer.

33. System for coating a paper or cardboard web with pigment coating ink, characterized in that an applicator ( 26 ) according to claims 14 to 29 and subsequently a dryer ( 27 ) is arranged in a frame, the dryer ( 27 ) above the applicator ( 27 ) is fixed and between the application device ( 26 ) and the dryer ( 27 ) an air turn ( 16 ) for contactless deflection of the web ( 1 ) up to the dryer ( 27 ) is arranged.

34. Device according to one of claims 14 to 33, characterized in that the slot nozzle ( 3 ) from a reservoir ( 34 ) by means of a metering pump ( 35 ) is filled with coating color, the reservoir ( 28 ) to a self-contained, independent ventilation circuit is connected from the feed line to the slot nozzle ( 3 ).