DE202008016817U1

DE202008016817U1 - Beschichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202008016817U1
Application number: DE200820016817
Authority: DE
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2018-12-20

Abstract

Vorrichtung zur Beschichtung wenigstens einer Seite einer bis auf einen Restfeuchtegehalt vorgetrockneten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (1) mit wenigstens zwei Auftragsschichten (3, 5), aufweisend wenigstens zwei Filmauftragswerke (2, 4), welche im Laufweg der Faserstoffbahn (1) nacheinander angeordnet sind und die das Auftragsmedium (M1, M2) auf indirektem Wege auf die betreffende Seite (1a, 1b) der Faserstoffbahn (1) aufbringen, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Laufweg (L) der Faserstoffbahn (1) zwischen den wenigstens zwei Filmauftragswerken (2, 4) nur wenigstens eine im Wesentlichen berührungslos arbeitende Umlenkeinrichtung (6, 7) befindet und erst im Anschluss an das zuletzt vorhandene Filmauftragswerk (4) eine Nachtrockeneinrichtung (9) für alle aufgebrachten Auftragsschichten (3, 5) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung wenigstens einer Seite einer bis auf einen Restfeuchtegehalt vorgetrockneten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn mit wenigstens zwei Auftragsschichten, aufweisend wenigstens zwei Filmauftragswerke, welche im Laufweg der Faserstoffbahn nacheinander angeordnet sind und die das Auftragsmedium auf indirektem Wege auf die betreffende Seite der Faserstoffbahn aufbringen.
Auf "indirektem Wege" bedeutet dabei, dass das Auftragsmedium zunächst auf die Oberfläche eines Übertragselementes aufgebracht wird und von diesem Übertragselement in einem Pressspalt auf die betreffende Seite der Faserstoffbahn übertragen wird.
Dieses indirekte Auftragen hat hinsichtlich der Immobilisierung des Auftragsmediums Vorteile gegenüber direkten Auftragsarten.
Deshalb wird eine solche Vorrichtung in der Praxis häufig eingesetzt, um eine Faserstoffbahn zu veredeln oder sie für eine spätere Bedruckung geeignet zu machen.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2007 009 703 A1 (HPU13284), der nachveröffentlichten DE 10 2007 026 617 (HPU13337) und der 20 2007 014 659 U1 (HPU13428) bekannt.
In der zuerst genannten Druckschrift ist eine Zwischentrocknung zwischen den Filmauftragswerken offenbart. Ebenso geht eine Trocknung nach jedem einzelnen Filmauftrag aus der WO 03/ 056102 A1 hervor.
Es versteht sich, dass eine so ausgebildete Vorrichtung aufwändig und teuer ist. Die notwendige Trocknungsenergie ist enorm.
In den beiden weiteren genannten Schriften ist dagegen ein so genannter Nass in Nass-Auftrag (wet an wet) gezeigt. Das heißt, die dargestellten und beschriebenen Vorrichtungen weisen keine Einrichtungen zur Zwischentrocknung der mit den einzelnen Filmauftragswerken aufgebrachten Auftragsmedien auf.
Nachteil ist, dass die Bahnführung zwischen den einzelnen Filmauftragswerken bei empfindlichen Bahnmaterialsorten zu Abrissen in der Maschine bzw. in der Vorrichtung führen kann.
Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung anzugeben, die einfach aufgebaut ist und mit der mindestens eine Doppelbeschichtung und eine sichere Bahnführung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.
Demgemäß ist vorgesehen, dass sich im Laufweg der Faserstoffbahn zwischen den wenigstens zwei Filmauftragswerken nur wenigstens eine im Wesentlichen berührungslos arbeitende, an sich bekannte Umlenkeinrichtung befindet und erst im Anschluss an das zuletzt vorhandene Filmauftragswerk eine Nachtrockeneinheit für alle aufgebrachten Auftragsschichten angeordnet ist. Diese wenigstens eine Umlenkeinheit kann beispielsweise ein so genannter Airturn oder andere vom Unternehmen der Anmelderin entwickelte Leitelemente sein. Die Airturn bzw. die Leitelement richten Gas- bzw. Luftstrahlen in Richtung der Faserstoffbahn und führen diese dabei nahezu bzw. im Wesentlichen berührungslos, so dass die frisch aufgebrachte Auftragsschicht nicht beschädigt wird. Die Nachtrockeneinheit besteht in an sich bekannter Weise aus einer Kombination von kontaktlos wirkenden Trocknern, die gas- oder elektrisch beheizt sind, und aus Trockenzylindern.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden sozusagen zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Das heißt, zum einen ist der verfahrenstechnische und apparative Aufwand äußerst gering. Das bedeutet zum Beispiel auch kleinere Räumlichkeiten, in denen die Herstellungsmaschine bzw. die Vorrichtung zur Beschichtung untergebracht ist.
Zum anderen wird ein deutlich besserer Wirkungsgrad der Vorrichtung, vor allem durch die erheblich geringere notwendige Trocknungsenergie, (da diese erst am Ende Beschichtung vorhanden ist) erreicht.
Die Erfinder haben erkannt, dass es durch diese Konfiguration möglich ist, die wenigstens zwei Filmauftragswerke für das Auftragen von solchen Auftragsmedien zu nutzen, die einen hohen Feststoffgehalt aufweisen.
Dadurch ist noch weniger Trocknungsenergie notwendig und auch das gefürchtete Misting am Ausgang des Pressspaltes des Filmauftragswerkes ist weniger ausgeprägt als bisher.
Bei mehr als zwei verwendeten Filmauftragswerken sollten alle Auftragsmedienaußer denen, die mit dem letzten Auftragwerk aufgebracht werden- hohe Feststoffgehalte von größer als 50% aufweisen.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn zumindest das erste Filmauftragswerk geeignet ist ein Auftragsmedium aufzubringen, welches einen besonders hohen Feststoffgehalt aufweist.
Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass vorzugsweise zwei Filmauftragswerke verwendet werden sollen. Das erste Filmauftragswerk ist für einen Vorstrich mit pigmenthaltiger Streichfarbe vorgesehen. Beim Stand der Technik war der Vorstrich eine Leimung, also kein Pigmentstrich.
Das zweite Filmauftragswerk ist für einen Deckstrich des Auftragsmediums zu verwenden. Der Deckstrich ist ebenfalls ein Pigmentstrich.
In zahlreichen Versuchen hat sich gezeigt, dass es möglich ist für den Vorstrich ein Auftragsmedium mit 70% Feststoffgehalt und für den Deckstrich ein Auftragsmedium mit 67% Feststoffgehalt einzusetzen.
Vorzugsweise ist dafür jeweils eine pigmenthaltige Streichfarbe vorgesehen, die aus einer Mischung von Komponenten, wie die Handelsnamen LF (Pine oder Spruce); SF (EUCH oder ACACIA), BCTMP (SF)/APMP (SF) und Füllstoffen (PCC) hergestellt ist. Eine solche hergestellte Streichfarbe ist gut verarbeitbar und garantiert auch einen Strichauftrag von hoher Qualität.
Die zur Beschichtung vorgesehenen wenigstens zwei Filmauftragswerke können das jeweilige bzw. vorstehend beschriebene Auftragsmedium auf nur eine Bahnseite aufbringen.
Eine kompaktere und Platz sparendere Vorrichtung ergibt sich aber, wenn die das Filmauftragswerk bildenden Übertragselemente (z. B. Auftragswalzen oder umlaufende Stützbänder, die miteinander einen Pressspalt für die durchlaufende Faserstoffbahn bilden) simultan, also gleichzeitig und am selben Bahnabschnitt beide Bahnseiten beschichten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders geeignet zur Beschichtung einer Faserstoffbahn in Form einer holzfreien Papierbahn, aufweisend ein Flächengewicht zwischen 104 g/m² und 128 g/m².
Die Vorrichtung ist insgesamt kompakt aufgebaut und erfordert nur minimalen Raumbedarf.
Vorteilhaft ist es auch, dass die für das mehrfache Beschichten, d. h. mindestens zur doppelten Beschichtung auf wenigstens eine Bahnseite verwendeten Filmauftragswerke jeweils von gleicher Bauart sind. Das bedeutet geringere Herstellungs- und Bereitstellungskosten.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
1: in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung am Beispiel der Beschichtung wenigstens einer Seite einer Faserstoffbahn in Form einer holzfreien Papierbahn
2: eine zweite Ausführungsform gegenüber der in 1 gezeigten In den einzelnen Figuren werden für gleiche Bauteile auch gleiche Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist gezeigt, dass eine Faserstoffbahn 1 mit ihren beiden Bahnseiten 1a und 1b, d. h. die Papierbahn 1, die bereits bis auf einen Restfeuchtegehalt vorgetrocknet ist, mit einer Doppelschicht D versehen wird.
Dazu ist ein erstes Filmauftragswerk 2 zur Erreichung einer ersten Auftragsschicht bzw. eines Vorstriches 3 und ein zweites Filmauftragswerk 4, welches dem Auftragswerk 2 im Laufweg L der Faserstoffbahn 1 nachgeordnet ist und der Erreichung einer zweiten Auftragsschicht bzw. eines Deckstriches 5 dient, vorhanden.
Sowohl das erste Filmauftragswerk 2 als auch das zweite Filmauftragswerk 4 bestehen aus zwei miteinander einen Pressspalt N1 bzw. N2 (auch als Nip bezeichnet) bildenden Übertragselementen 2.1 und 2.2 sowie 4.1 und 4.2, die im Beispiel Auftragswalzen sind.
Jedem Übertragselement ist ein Auftragsaggregat 2.3 und 2.4 bzw. 4.3 und 4.4 zugeordnet.
Mit den Auftragsaggregaten 2.3 und 2.4 wird zunächst ein erstes Auftragsmedium M1 auf die Oberfläche der beiden Auftragswalzen 2.1 und 2.2 des ersten Filmauftrags werkes 2 aufgebracht und danach im Pressspalt N1 zugleich an beide Bahnseiten 1a und 1b (bei simultaner beidseitiger Beschichtung) übertragen. Das auf die Bahnseite 1a und Bahnseite 1b aufgebrachte Auftragsmedium M1, d. h. der Vorstrich 3 ist mit gestrichelten Linien dargestellt.
Das zweite Filmauftragswerk 4 ist identisch mit dem ersten Filmauftragswerk 2, was sehr vorteilhaft hinsichtlich Bahnführung, Ersatzteilhaltung, Platzbedarf, Wartung, Montage usw. ist.
Das zweite Filmauftragswerk 4 dient dem Aufbringen eines Deckstriches 5 auf den noch nassen Vorstrich 3. Sowohl der Vorstrich 3 als auch der Deckstrich 5 werden im gezeigten Beispiel jeweils simultan an beide Bahnseiten aufgebracht. Der Deckstrich 5 ist mit gepunkteter Linie eingezeichnet.
Zwischen den beiden Filmauftragswerken 2 und 4 läuft die Faserstoffbahn 1 annähernd eine S-Form bildend über zwei nacheinander angeordnete Umlenkelemente 6 und 7, mit denen die Bahn 1 kontaktlos geführt und gestützt wird und mit denen ihr auch die notwendige Bahnspannung verliehen wird. Dabei ist das erste Umlenkelement 6 der oberen Bahnseite 1a und das zweite Umlenkelement 7 der unteren Bahnseite 1b zugeordnet.
Im Anschluss an das beidseitige Auftragen mittels erstem Filmauftragswerk 2 und dem zweiten "nass in nass" bzw. "wet an wet" auftragenden Filmauftragswerk 4 läuft die Bahn 1 im Beispiel über ein weiteres Umlenkelement 8, welches wieder der oberen Bahnseite 1a zugeordnet ist, schließlich einer Nachtrockeneinrichtung 9 zu. Mit dieser Nachtrockeneinrichtung 9, die aus einer Kombination von kontaktlosen Trocknern 9.1 und Trockenzylindern 9.2 besteht, erfolgt ein gemeinsames bzw. gleichzeitiges Trocknen beider Schichten 3 und 5, d. h. der Doppelschicht D.
Der Platzbedarf der Vorrichtung ist bei der gezeigten Variante gem. 1 gering. Ebenso ist der Zeitaufwand der Behandlung der Faserstoffbahn gering.
In 2 ist eine Alternative zur in 1 gezeigten Vorrichtung dargestellt. Hier ist der Bahnweg zwischen den beiden Filmauftragswerken 2 und 4 gegenüber der in 1 gezeigten Variante etwas verändert. Genauer gesagt verläuft hier die Bahn 1 in einen einfachen Bogen, wobei die Bahn 1 zwischen dem ersten Filmauftragswerk 2 und dem zweiten Filmauftragswerk 4 nur das der unteren Bahnseite 1b zugeordnete Umlenkelement passiert.
Wie bei der 1 ist auch in 2 der Vorstrich 3 mit dem Auftragsmedium M1 gestrichelt und der Deckstrich 5 mit dem Auftragsmedium M2 gepunktet eingezeichnet.
Nicht in Figuren dargestellt, aber ebenso möglich sind Kombinationen aus den in 1 und 2 gezeigten Konfigurationen. Das heißt, die Bahn könnte auch einen anders verlaufenden Bahnweg nehmen, weshalb dann die Umlenkelemente 6, 7, 8 in der angegebenen Reihenfolge der anderen Bahnseite zugeordnet würden.
Außerdem könnte mit einem oder auch beiden Auftragswerken 2, 4 nur eine einseitige Beschichtung erfolgen, bei der das jeweils nicht benutzte Auftragsaggregat vom Übertragselement bzw. der Auftragswalze abgeschwenkt ist.

1: Faserstoffbahn
1a: Bahnseite
1b: Bahnseite
2: erstes Filmauftragswerk
2.1: Übertragselement bzw. Auftragswalze
2.2: Übertragselement bzw. Auftragswalze
2.3: Auftragsaggregat
2.4: Auftragsaggregat
3: Vorstrich
4: zweites Filmauftragswerk
4.1: Übertragselement bzw. Auftragswalze
4.2: Übertragselement bzw. Auftragswalze
4.3: Auftragsaggregat
4.4: Auftragsaggregat
5: Deckstrich
6: Umlenkelement
7: Umlenkelement
8: Umlenkelement
9: Nachtrockeneinrichtung
9.1: kontaktloser Trockner
9.2: Trockenzylinder
D: Doppelschicht
L: Laufweg
M1: Auftragsmedium
M2: Auftragsmedium
N1: Nip
N2: Nip

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007009703 A1 [0005]
- DE 102007026617 [0005]
- DE 202007014659 U1 [0005]
- WO 03/056102 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung zur Beschichtung wenigstens einer Seite einer bis auf einen Restfeuchtegehalt vorgetrockneten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (1) mit wenigstens zwei Auftragsschichten (3, 5), aufweisend wenigstens zwei Filmauftragswerke (2, 4), welche im Laufweg der Faserstoffbahn (1) nacheinander angeordnet sind und die das Auftragsmedium (M1, M2) auf indirektem Wege auf die betreffende Seite (1a, 1b) der Faserstoffbahn (1) aufbringen, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Laufweg (L) der Faserstoffbahn (1) zwischen den wenigstens zwei Filmauftragswerken (2, 4) nur wenigstens eine im Wesentlichen berührungslos arbeitende Umlenkeinrichtung (6, 7) befindet und erst im Anschluss an das zuletzt vorhandene Filmauftragswerk (4) eine Nachtrockeneinrichtung (9) für alle aufgebrachten Auftragsschichten (3, 5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Filmauftragswerke (2, 4) geeignet sind, jeweils mindestens ein Auftragsmedium (M1, M2) aufzubringen, welches hohe Feststoffgehalte aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Filmauftragswerke (2, 4) vorgesehen sind, wobei zumindest das erste Filmauftragswerk (2) geeignet ist ein Auftragsmedium (M1) aufzubringen, welches einen hohen Feststoffgehalt von größer als 50% aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filmauftragswerk (2) für einen Vorstrich (3) und das zweite Filmauftragswerk (4) für einen Deckstrich (5) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Vorstrich (3) das Auftragsmedium (M1) einen Feststoffgehalt von 70% und für den Deckstrich (5) das Auftragsmedium (M2) einen Feststoffgehalt von 67% aufweist, wobei jeweils eine pigmenthaltige Streichfarbe vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit beiden Filmauftragswerken (2, 4) ein jeweiliges Auftragsmedium (M1, M2) auf nur eine Bahnseite (1a oder 1b) aufbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Filmauftragswerke (2, 4) ein jeweiliges Auftragsmedium (M1, M2) simultan auf beide Bahnseiten (1a, 1b) aufbringen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie bevorzugt ist zur Beschichtung einer Faserstoffbahn in Form einer holzfreien Papierbahn, aufweisend ein Flächengewicht zwischen 104 g/m² und 128 g/m².