DE19814490A1

DE19814490A1 - Verfahren zur Vermeidung oder Beseitigung von Verstopfungen der Austrittsöffnung des Dosierspaltes eines Düsenauftragwerkes

Info

Publication number: DE19814490A1
Application number: DE19814490A
Authority: DE
Inventors: Martin Kustermann; Patric Romes
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-10-07
Also published as: FI990716A0; US6099656A; FI990716A

Abstract

Bei einem Verfahren zur Vermeidung oder Beseitigung von Verstopfungen der Austrittsöffnung des maschinenbreiten Dosierspaltes eines Düsenauftragswerkes zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn sind erfindungsgemäß Mittel (5, 12, 14) vorgesehen, mit denen Verstopfungen (V) die Störstellen in der aufgetragenen Schicht auslösen, von der Austrittsöffnung des Dosierspaltes (2) kurzzeitig und gewünschtenfalls wiederholt entfernt werden und (Q) weggeschoben, wobei das vorgesehene Mittel (5) mittels einer Bewegungseinrichtung (14) im Dosierspalt (2) in Maschinenquerrichtung translatorisch verschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung oder Beseitigung von Verstopfun gen der Austrittsöffnung des Dosierspaltes eines Düsenauftragswerkes zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton.

Für das Leimen, Pigmentieren oder Beschichten mit Streichfarbe ist ein solches Auf tragswerk bereits bekannt. Hierbei soll auf die US 5436030, die DE 195 32 920.1, EP 0466420, die EP 0701022 oder das G 941321.4 verwiesen werden.

In diesen genannten Druckschriften sind Freistrahldüsenauftragswerke (auch als Fountainapplicator oder JetFlow F bezeichnet) offenbart, die zwischen zwei Lippen ei nen Dosierspalt aufweisen. Dieser Dosierspalt bezieht das aufzutragende flüssige oder pastöse Medium aus einem Farbverteilrohr, das innerhalb eines sich über die Länge des Auftragswerkes (also in Maschinenbreite) erstreckenden Balkens angeordnet ist. Vom Farbverteilrohr gelangt das Medium über Durchtrittsöffnungen zum Dosierspalt, aus dem das Auftragsmedium in Form eines freien Strahles austritt.

Beim direkten Auftrag des Mediums läuft eine Materialbahn an der Freistrahldüse vorbei und wird direkt mit dem Strahl beaufschlagt. Die Materialbahn wird dabei zumeist auf der Oberfläche einer Stützwalze geführt.

Beim indirekten Auftrag wird der Strahl zunächst auf die Oberfläche einer Auftragswalze aufgebracht, um von dort in einem Walzenspalt, durch den die Materialbahn hindurch läuft, von der Auftragswalze auf die Bahn transferiert zu werden.

Diejenige Lippe der beiden den Dosierspalt bildenden Lippen, die auf der Seite des Do sierspaltes liegt, auf der die Auftragswalze oder die Bahn zuläuft, bezeichnet man im allgemeinen mit zulaufseitiger Lippe. Entsprechend bezeichnet man diejenige Lippe, die auf der Seite des Dosierspaltes liegt auf der die Auftragswalze oder die Bahn vom Do sierspalt weg läuft als ablaufseitige Lippe.

In dem Dosierspalt und/oder der Strahlaustrittsöffnung können sich Schmutzteilchen, Verklumpungen oder andere Feststoffteilchen festsetzen, so daß im Bereich dieser Verunreinigungen der aus der Strahldüse austretende Strahl mehr oder weniger unter brochen ist und die Materialbahn nicht oder nicht ausreichend bestrichen wird, oder gar die Verunreinigungen mit dem Strahl auf die Materialbahn gelangen.

Dieser Effekt macht sich im Strichbild der aufgetragenen Schicht durch Störstellen be merkbar.

Diese Störstellen können unter Umständen in der Praxis von geschultem Bedienperso nal mit bloßem Auge erkannt werden und werden daraufhin mit einem Schaber, z. B. mit einem Kunststoffstreifen vom Dosierspalt entfernt. Dieses Verfahren ist allerdings sehr zeitaufwendig. Es kann nur bei Stillstand des Auftragswerkes ausgeführt werden. Au ßerdem erfordert es Geschick und Übung des Bedieners. Die Störstellen können aber auch mittels einer speziellen Meßsensorik erfaßt und signalisiert werden.

Um auf solche Signale mit entsprechenden Korrekturmaßnahmen reagieren zu können, wurde von der Anmelderin bereits vorgeschlagen, daß nach Erkennung von Fehlstellen im Strichbild wenigstens ein Betriebsparameter des Auftragswerkes bei laufender Mate rialbahn verstellt wird. Insbesondere werden mit diesem Verfahren und zugehöriger Vorrichtung die, die Strahleigenschaften bzw. Strahlform beeinflussenden Parameter, z. B. der Strahldruck oder die Weite des Dosierspaltes kurzzeitig oder gewünschtenfalls wiederholt verstellt, um die Verstopfungen aus der Strahlaustrittsöffnung herauszudrüc ken.

Ein gewisser Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß (zumindest annähernd) der Pa rameterausgangswert wieder eingestellt bzw. zurückgestellt werden muß, was ja zu sätzlichen Aufwand bedeutet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren anzugeben mit dem mit noch geringerem Aufwand Verstopfungen im Dosierspalt vermieden bzw. beseitigt werden können, damit ein einwandfreies Strichbild auf der Materialbahn er reichbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem Mittel vorgesehen sind, mit denen Störstellen in der aufgetragenen Schicht auslösende Verstopfungen entfernt werden. Das erfolgt kurzzeitig und gewünschtenfalls wiederholt entlang der Länge des Dosierspaltes in Maschinenrichtung.

Das Entfernen der Verstopfungen, also der störenden Partikel, kann durch Abschaben erfolgen. Es ist zweckmäßig, wenn diese weggeschoben und an den Maschinenrändern abgelegt werden, wo sie nicht mehr stören.

Eine andere Alternative der Entfernung der Partikel ist das Zerkleinern bzw. Zermahlen der Partikel, was beim Verschieben des vorgesehenen Mittels erfolgt. Hierzu kann die Mahlseite rau oder erhaben ausgebildet sein. Das Mittel kann, um eine bessere Mahl wirkung zu erzielen, auch oszillieren. Die zerkleinerten bzw. zermahlten Partikel haben nun eine Größe, die den Beschichtungsprozeß nicht mehr stört. Die nun kleinen Partikel können problemlos mit dem Druck des Auftragsmediums (Strahl) aus dem Düsenspalt austreten.

Die vorgesehenen Mittel werden mittels einer an diese gekoppelte Bewegungseinrich tung translatorisch verschoben. Als Bewegungseinrichtung kann dafür eine Seilwinde, Prismenführung o. ä. in Frage kommen.

Wurden beispielsweise von einer geschulten Bedienungsperson oder einer optischen Meßeinrichtung eine oder mehrere Störstellen auf der Materialbahn erkannt, wird ein entsprechender Antriebsmechanismus ausgelöst und die vorgesehenen Mittel bewirken den Reinigungsvorgang in exakt geradliniger translatorischer Bewegung entlang des Dosierspaltes.

Vorteilhaft ist es, wenn die optische Meßeinrichtung an eine Steuereinheit gekoppelt ist, die ihrerseits wieder mit dem Antriebsorgan bzw. Mechanismus in Wirkverbindung steht und so automatisch das Verschieben der vorgesehenen Mittel ausgelöst wird.

Es kann auch zweckmäßig sein, wenn nach Erkennen der Störstellen durch die opti sche Meßeinrichtung ein Signal in akustischer oder optischer Form ertönt und dadurch die Bedienperson sehr schnell auf die Fehler reagieren kann und den Antriebsmecha nismus für die Schaber auslöst.

Es versteht sich, daß das Reinigungsverfahren vor oder nach einem Beschichtungsvor gang, also bei Stillstand, durchgeführt werden kann.

Aufgrund der mechanisierten bzw. automatisierten Methode, die ein wesentlich schnel leres Arbeiten gegenüber manuellem Reinigen erlaubt, ist eine kurzzeitige Anwendung auch bei laufendem Betrieb möglich.

Die hierbei entstehenden Beeinträchtigungen im Strichbild sind viel geringer als jene, die durch örtliche (bleibende) Verstopfungen sich zeigen würden.

Beim Freistrahldüsenauftrag wird ja im Überschuß aufgetragen. Die durch die verfahr baren Schabermittel nur sehr kurzzeitig auftretenden Fehlstellen können durch die, dem Auftragswerk folgende Rakeleinrichtung egalisiert werden.

Als Mittel zum Abschaben und Wegschieben der Verstopfungen bzw. anhaftenden an getrockneten Farbpartikel eignen sich Formteile, die in etwa dem Austrittsquerschnitt des Dosierspaltes entsprechen.

Das kann z. B. ein fester gebogener Draht sein oder auch ein Kunststoffstreifen sein, der beispielsweise von einem Seilzug durch den in Maschinenrichtung (quer zur Bahnlauf richtung) verlaufenden Dosierspalt gezogen wird.

Das bereits beschriebene Ablegen der abgeschabten Verstopfungspartikel kann an den sogenannten Formatschiebern, die für einen strichfreien Rand sorgen, an einem oder beiden Maschinenrändern erfolgen. Dort stören sie den Streichvorgang nicht.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt im Querschnitt und in grobschematischer Darstellung die Austrittsöffnung des Dosierspaltes des Düsenauftragswerkes

Fig. 2 zeigt Fig. 1 in perspektivischer Darstellung mit vorhandenem Formatschieber

Fig. 3 zeigt ein Freistrahldüsenauftragswerk mit einem Steuermechanismus für das erfindungsgemäße Verfahren.

Gleiche Bauteile in den Figuren wurden mit gleichen Positionszahlen beziffert.

Aus Fig. 1 ist der obere Bereich des Düsenauftragswerkes 1, - eines Freistrahldüsen auftragswerkes - d. h. die Austrittsöffnung eines maschinenbreiten Dosierspaltes 2, der zwischen zwei ebenfalls maschinenbreiten Lippen 3 und 4 gebildet ist, entnehmbar. Das Düsenauftragswerk 1 ist einer zu beschichtenden laufenden Oberfläche, die eine Warenbahn W oder eine Auftragswalze sein kann, zugeordnet.

Die Lippe 3 wird, wie in der Beschreibung schon erläutert, als zulaufseitige Lippe und die Lippe 4 als ablaufseitige Lippe bezeichnet.

Im dargestellten Beispiel ist ein Schabermittel 5 an der zulaufseitigen Lippe 3 positio niert und läuft hier über Seilrollen 6 eines Seilzuges, der mit einem hier nicht darge stellten Antriebsmechanismus z. B. einem elektromotorischen Antrieb verbunden ist.

Je nach den vorhandenen Platzverhältnissen kann dafür auch eine andere geeignete Positionierungsfläche gewählt werden.

Als Schabermittel findet ein Formteil Verwendung, dessen Querschnitt in etwa dem Austrittsquerschnitt des Dosierspaltes 2 entspricht, um so von der einen und/oder der anderen Leitfläche des Dosierspaltes 2 für das Auftragsmedium M die Verstopfungen sicher zu beseitigen.

Der mit Doppelpfeil dargestellte Buchstabe "Q" zeigt die translatorische Verschiebe richtung innerhalb der Maschinenbreite. Als Formteil ist hier ein gebogener fester Me talldraht gewählt. Es eignet sich allerdings auch gut ein flexibler Kunststoffstreifen, der die Wandung bzw. die Leitflächen des Dosierspaltes nicht beschädigt.

In Fig. 2 ist das Schabermittel 5 ebenfalls dargestellt und zeigt aus Übersichtlichkeits gründen nur den einen Seitenrand des Auftragswerkes mit einem Formatschieber 10. Der andere Seitenrand ist in adäquater Ausführung gefertigt.

Rein schematisch ist hier ein Antriebsmechanismus 12 angedeutet, der über eine Be wegungseinrichtung 14 (hier in Form eines angedeuteten Seilzuges) das Schabermittel 5 durch den Dosierspalt zieht und die Verstopfungen bzw. Verunreinigungen V im Do sierspalt an den Rand, d. h. an den Formatschieber schiebt.

Erfolgt kein Reinigungsvorgang, so befindet sich die Bewegungseinrichtung 14 direkt an einem der beiden Formatschieber 10 in Ruheposition, so daß dadurch bei normalem Streichbetrieb keinerlei Beeinträchtigung gegeben ist.

In Fig. 3 ist dargestellt ein Freistrahldüsenauftragswerk 1 für direkten Auftrag des Me diums auf die Papierbahn W. Das Auftragswerk 1 umfaßt einen Tragbalken 15 mit inte griertem Farbverteilrohr 16, von dem der Dosierspalt 2 ausgeht sowie die beiden Lippen 3 und 4. Am Auftragswerk 1 befindet sich außerdem eine Überschußsammelrinne 17.

Dem Auftragswerk 1 ist nachgeschaltet eine Rakeleinrichtung 18 zum Fertigdosieren des zuvor vordosierten Auftrages.

Mit starkem Strich ist das Schabermittel 5 mit Bewegungseinrichtung 14, z. B. Seilzug dargestellt, welches mit einem Antrieb 12 verbunden ist.

In der Strahlaustrittsöffnung des Dosierspaltes 2 können sich Schmutzteilchen oder an dere Festkörper wie z. B. angetrocknete Farbpartikel festsetzen oder in voller Größe mit auf die Warenbahn aufgetragen werden. Das führt zwangsläufig zu Strichfehlern. So fern diese Fehlerquelle eine zeitlang anhält, macht sie sich im Strichbild als Streifen oder punktförmige Störung bemerkbar. Gelegentlich - d. h. bei groben Fehlern - sind diese sogar mit bloßem Auge erkennbar.

Zur genauen, sicheren Erfassung ist bei dem in der Figur gezeigten Beispiel eine Meßeinrichtung vorgesehen, mit der die beschichtete Materialbahn W auf solche ge nannten Störstellen hin untersucht wird. Das kann z. B. mit Hilfe einer Opazitätsmes sung erfolgen.

Die Sensorsignale der Meßeinrichtung 20 werden über Leitungen 22 an eine Steuerein heit 25 mit einer integrierten Auswertelogik weitergegeben.

Falls die Steuereinheit 25 Störstellen auf der Materialbahn feststellt, leitet sie über Lei tung 28 (gestrichelt dargestellt) einen Befehl weiter an eine Befehlszentrale 30 zur Be tätigung des Antriebsmechanismus 12, der dann das Verschieben der Schabermittel bzw. Zerkleinerungsmittel 5 auslöst.

Alternativ kann die Schaltung auch so aufgebaut sein, daß die Steuereinheit 25 das Er gebnis, also das Feststellen von Strichfehlern, durch ein akustisches Signal oder ein optisches Signal, z. B. eine Signallampe oder eine Anzeige 32 mitteilt. Das Bedienper sonal wird dadurch sehr schnell in die Lage versetzt die Reinigungsmaßnahmen aus zulösen, indem sie dann den Antriebsmechanismus 12 in Betrieb setzt.

Bezugszeichenliste

1

Düsenauftragswerk

2

Dosierspalt

3

Lippen

4

Lippen
W lfd. Oberfl.

5

Schabermittel

6

Seilrollen -(zug)

10

Formatschieber

12

Antriebsmechanismus

14

Bewegungseinrichtung z. B. Seilzug

15

Tragbalken

15

16

Farbverteilrohr

17

Überschußsammelrinne

18

Rakeleinrichtung

20

Meßeinrichtung

22

Leitung

25

Steuereinheit

28

Leitung

30

Befehlszentrale

32

Claims

1. Verfahren zur Vermeidung oder Beseitigung von Verstopfungen der Austrittsöff nung des Dosierspaltes eines Düsenauftragswerkes zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (5, 12, 14) vorgesehen sind, mit denen Störstellen in der aufgetragenen Schicht aus lösende Verstopfungen (V) von der Austrittsöffnung des Dosierspaltes (2) kurzzei tig und gewünschtenfalls wiederholt entfernt werden, wobei das vorgesehene Mit tel (5) mittels einer Bewegungseinrichtung (14) entlang der Länge des Do sierspaltes (2) in Maschinenquerrichtung (Q) translatorisch verschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstopfungen (V) abgeschabt und an den Rändern des Auftragswerkes abgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstopfungen (V) beim Verschieben des Mittels (5) zerkleinert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Material bahn mittels einer optischen Meßeinrichtung (20) den Störstellen in der aufgetra genen Schicht hin, untersucht wird, und im Fall der Feststellung von Störstellen durch eine Steuereinheit (25), die mit einem Antriebsorgan (12) in Wirkverbindung steht das Verschieben der vorgesehenen Mittel automatisch ausgelöst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Feststellung von Störstellen in der aufgetragenen Schicht durch eine optische Meßeinrichtung (20) anschließend ein Warnsignal oder Anzeige gegeben wird und durch eine Bedienungsperson daraufhin ein maschinelles Verschieben der vorge sehenen Mittel (5) bewirkt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß als Mittel (5) zum Abschaben und Wegschieben der Verstopfungen (V) ein Formteil verwendet wird, das in etwa dem Austrittsquerschnitt des Do sierspaltes (2) entspricht.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Verschieben des vorgesehenen Mittels (5) während des lau fenden Beschichtungsvorganges vorgenommen wird.