DE20216494U1 - Fluid spreading rod for paper or carton surface preparation process, has elastic contact surface - Google Patents
Fluid spreading rod for paper or carton surface preparation process, has elastic contact surfaceInfo
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Abstract
Description
Voith Paper Patent GmbH Akte: PLM1493 DE Voith Paper Patent GmbH file: PLM1493 DE
Sankt Pöltener Strasse 43 "Weiche Rakelleiste" Sankt Pöltener Strasse 43 "Soft squeegee bar"
Die Erfindung betrifft eine Rakelleiste zum Auftragen und/oder Dosieren eines flüssigen oder pastösen Mediums, wie Streichfarbe, auf eine laufende Oberfläche; wobei die laufende Oberfläche bei direktem Auftrag eine Faserstoffbahn, insbesondere aus Papier oder Karton und bei indirektem Auftrag ein Übertragselement, beispielsweise eine Auftragswalze ist.The invention relates to a doctor blade for applying and/or dosing a liquid or pasty medium, such as coating color, to a moving surface; the moving surface is a fibrous web, in particular made of paper or cardboard, in the case of direct application and a transfer element, for example an application roller, in the case of indirect application.
Die Rakelleiste umfasst einen Grundkörper aus Metall oder einem Kohlefaserwerkstoff, dessen Länge an die Breite der laufenden Oberfläche angepasst ist. Die Rakelleiste weist darüberhinaus eine Rakelfläche auf, an der die beschichtete Oberfläche vorbeiläuft.The squeegee bar comprises a base body made of metal or a carbon fiber material, the length of which is adapted to the width of the running surface. The squeegee bar also has a squeegee surface over which the coated surface runs.
Eine solche Rakelleiste ist bekannt beispielsweise aus der EP 0 109 529 A1. Sie wird für Auftragsvorrichtungen verwendet, um das auf die laufende Oberfläche im Überschuss aufgebrachte Medium entweder sofort nach dem Auftragen oder nach einer gewissen Einwirkzeit auf das erforderliche Strichgewicht (in g Im2) zu bringen, was als als Dosieren bzeichnet wird.Such a doctor blade is known, for example, from EP 0 109 529 A1. It is used for application devices in order to bring the medium applied in excess to the running surface to the required coating weight (in g Im 2 ) either immediately after application or after a certain exposure time, which is referred to as dosing.
Einige Auftragsvorrichtungen bewerkstelligen auch einen sogenannten 1:1- Auftrag. Das heißt, es wird nur diejenige Menge an Auftragsmedium aufgetragen, die auch auf der Faserstoffbahn verbleiben soll. Hier dient die Rakelleiste nur zum Egalisieren, also Vergleichmäßigen der aufgetragenen Schicht.Some application devices also carry out a so-called 1:1 application. This means that only the amount of application medium that is to remain on the fiber web is applied. Here, the doctor blade only serves to level, i.e. to make the applied layer uniform.
Die besagten Auftragsvorrichtungen werden im Rahmen von online oder offline betriebenen Streichanlagen bei der Herstellung und /oder Veredelung von Papieroder Kartonbahnen eingesetzt. In diesen Streichanlagen soll die durch die MaschineThe said application devices are used in the context of online or offline coating systems in the production and/or finishing of paper or cardboard webs. In these coating systems, the coating applied by the machine
(101797LdOC-AbIZSiVOnSe) (»UipSJpE / 200J-IJ9-0p/DOe;(101797LdOC-AbIZSiVOnSe) (»UipSJpE / 200J-IJ9-0p/DOe;
-2--2-
laufende Bahn ein- oder beidseitig mit einer oder mehreren Schichten des Auftragsmediums, was beispielsweise in Flüssigkeit dispergierte Pigmentfarbe, Stärke oder Leim sein kann, versehen werden. Vor allem soll damit die spätere Bedruckbarkeit des Papiers bzw. Kartons verbessert werden.
5The running web is coated on one or both sides with one or more layers of the application medium, which can be, for example, pigment ink, starch or glue dispersed in liquid. The main aim of this is to improve the subsequent printability of the paper or cardboard.
5
Die Bahnen werden aus Wirtschaftlichkeitsgründen in einer Breite von bis zu 10m und mehr hergestellt. Dadurch muss auch die Maschinenbreite bzw. die Auftragsvorrichtungslänge einschließlich der Rakelleiste entsprechend lang sein.For reasons of economy, the webs are produced in widths of up to 10m and more. This means that the machine width or the length of the application device, including the doctor blade, must also be correspondingly long.
Die in einem Rakelbett starr, aber in Richtung zur laufenden Oberfläche verschiebbare Rakelleiste neigt deshalb zum Durchbiegen.The doctor blade, which is rigid in a doctor bed but can be moved towards the running surface, therefore tends to bend.
Außerdem ist die Wirkfläche von bekannten Rakelleisten oftmals zum Schutz gegen Verschleißerscheinungen mit einer dünnen Chrom- oder Keramikschicht versehen.
15In addition, the active surface of known squeegee strips is often provided with a thin chrome or ceramic layer to protect against wear and tear.
15
Makroskopisch betrachtet sind diese Rakelleisten deshalb elastisch und führen zur besagten Durchbiegung.Macroscopically speaking, these squeegee strips are therefore elastic and lead to the aforementioned deflection.
Mikroskopisch betrachtet sind die Leisten nicht elastisch, also starr, wodurch folgende Nachteile auftreten:
1. Beim Abrakeln (sprich: Dosieren) des Auftragsmediums auf einerViewed microscopically, the strips are not elastic, i.e. rigid, which results in the following disadvantages:
1. When doctoring (i.e. dosing) the application medium on a
Auftragswalze mit elastischem Walzenbezug, wobei diese das dosierte
Auftragsmedium an die Faserstoffbahn überträgt, gibt die Oberfläche der
Rakelleiste im mikroskopischen Bereich nicht nach, wodurch
Ungleichmäßigkeiten des aufgetragenen Filmes auf der Auftragswalze und
damit zwangsläufig auf der Bahn auftreten.Application roller with elastic roller cover, which applies the dosed
Application medium to the fibrous web, the surface of the
The squeegee bar does not move in the microscopic range, which
Irregularities of the applied film on the application roller and
thus inevitably appear on the track.
2. Beim Dosieren direkt auf der Faserstoffbahn, die von ihrer Struktur her2. When dosing directly on the fibrous web, which by its structure
ungleichmäßig ist, insbesondere bei altpapierhaltigem Karton, ist die Oberfläche der Rakelleiste im mikroskopischen Bereich ebenfalls nicht nachgiebig, zumal
diese noch in ihrer Halterung starr und unnachgiebig geführt ist. Auf demis uneven, especially with cardboard containing waste paper, the surface of the doctor blade is also not flexible in the microscopic range, especially since
This is still rigid and unyielding in its holder. On the
Substrat, d.h. der Faserstoffbahn, zeigen sich dadurch Ungleichmäßigkeiten inSubstrate, i.e. the fibrous web, shows irregularities in
(1017971doc-Ab1/S2vonS8)(1017971doc-Ab1/S2vonS8)
• ··
• ··
der Abdeckung mit zum Teil unbedeckten Stellen oder es zeigt sich eine
sogenannte Wolkigkeit.the cover with partially uncovered areas or there is a
so-called cloudiness.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Rakelleiste zu schaffen, mit der ein gleichmäßigerer Strichauftrag als bisher auf einer laufenden Faserstoffbahn möglich ist.It is therefore an object of the invention to provide a doctor blade with which a more uniform coating application than previously is possible on a running fibrous web.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die wirksame Rakelfläche der Rakelleiste mit einem Überzug versehen ist, der aus einem elastischen Werkstoff besteht.The object of the invention is achieved in that the effective squeegee surface of the squeegee bar is provided with a coating consisting of an elastic material.
Durch dieses über die gesamte Arbeitsbreite aufgebrachte, nachgiebige Material können Ungleichmäßigkeiten in der Oberfläches der Faserstoffbahn oder der Auftragswalze oder auch der Stützwalze ausgeglichen werden.This flexible material, which is applied across the entire working width, can compensate for irregularities in the surface of the fibrous web or the application roller or the support roller.
Damit steht eine größere Kontaktfläche zur Verfügung, die eine gleichmäßigere Druckverteilung ermöglicht und wodurch der Strichauftrag homogener als bisher verteilt werden kann.This provides a larger contact area, which enables a more even pressure distribution and means that the coating can be distributed more homogeneously than before.
Dieser Effekt der Vermeidung von Wolkigkeit oder Fehlstellen im Strichauftrag ist sehr bedeutsam im Hinblick auf eine spätere Bedruckbarkeit.This effect of avoiding cloudiness or defects in the line application is very important with regard to later printability.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der nunmehr vollständigen Strichabdeckung bei geringerer Penetration des Auftragsmediums in die Faserstoffbahn. Dadurch lässt sich die Menge an aufzutragendem Medium (Strichgewicht) einsparen.A further advantage of the invention is that the coating is now completely covered with less penetration of the application medium into the fibrous web. This allows the amount of medium to be applied (coating weight) to be saved.
Erfindungsgemäß ist eine Dicke des Überzuges von mindestens 1 mm vorgesehen, womit eine ausreichende Nachgiebigkeit erreicht wird.According to the invention, a coating thickness of at least 1 mm is provided, thus achieving sufficient flexibility.
In Ausbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass der Überzug einen gerundeten (mit Radius versehenen) Einlauf an jener Seite der Rakelleiste aufweist,In an embodiment of the invention, it is also provided that the coating has a rounded (radiused) inlet on that side of the doctor blade,
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der das Auftragsmedium zuläuft.to which the order medium is delivered.
Als elastisches Material für den erfindungsgemäßen Überzug hat sich in Versuchen organisches Polymer als besonders geeignet herausgestellt.
5Tests have shown that organic polymer is particularly suitable as an elastic material for the coating according to the invention.
5
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das organische Polymer aus Polyurethanen, aus Styrol- Butadien oder Polyolefinen oder der Überzug nur aus Gummi oder nur aus Polyurethanen gebildet ist.In an embodiment of the invention, it can be provided that the organic polymer is made of polyurethanes, styrene-butadiene or polyolefins or the coating is made only of rubber or only of polyurethanes.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden:The invention will be explained below using an embodiment example:
Figur 1 zeigt: eine Rakel- bzw. Dosiereinrichtung in schematischer Darstellung in der Figure 1 shows: a doctor blade or dosing device in a schematic representation in the
SeitenansichtSide view
Figur 2 zeigt: eine Einzelheit aus Figur 1
15 Figure 2 shows: a detail from Figure 1
15
In der Figur 1 ist eine Rakel- bzw. Dosiereinrichtung allgemein mit 1 bezeichnet, mit der das zuvor aufgetragene Medium auf ein gewünschtes Strichgewicht gebracht werden soll.In Figure 1, a doctor blade or dosing device is generally designated 1, with which the previously applied medium is to be brought to a desired coating weight.
Eine, mit einem Auftragsmedium M beschichtete laufende Oberfläche O läuft dazu in Richtung des Pfeils L. Im Beispiel ist als laufende Oberfläche eine Faserstoffbahn 2 dargestellt, die über eine Stützwalze 3 läuft. Die Beschichtung mit Streichfarbe, Leim oder Stärke erfolgte mit einem nicht dargstellten Auftragsaggregat.A running surface O coated with an application medium M runs in the direction of the arrow L. In the example, the running surface is a fibrous web 2 that runs over a support roller 3. The coating with coating color, glue or starch was carried out using an application unit that is not shown.
In einem starren Rakelbett 4 ist zwischen parallelen Gleitflächen 5 und 6 eine Rakelleiste 7 geführt. Das Rakelbett 4 ist im Beispiel zwecks besserer Montage zweigeteilt ausgeführt.A doctor blade 7 is guided in a rigid doctor bed 4 between parallel sliding surfaces 5 and 6. In the example, the doctor bed 4 is divided into two parts for better assembly.
Die Rakelleiste 7 weist eine gegen die beschichtete Bahn 2 andrückbare Rakelfläche 8 auf, die das Dosieren bewerkstelligt.
In Figur 2 ist eine Einzelheit dieses Bereiches genauer dargestellt.The doctor bar 7 has a doctor surface 8 which can be pressed against the coated web 2 and which accomplishes the dosing.
Figure 2 shows a detail of this area in more detail.
Man erkennt eine auf die Rakelfläche 8 aufgebrachte Schicht bzw. einen Überzug 10.One can see a layer or coating 10 applied to the doctor surface 8.
(1017971.doC-Ab1/S4vonS8)(1017971.doC-Ab1/S4vonS8)
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Der Überzug 10 weist eine minimale Dicke d von ca. 1mm auf und erstreckt sich über die gesamte Breite und Länge der Rakelfläche 8.The coating 10 has a minimum thickness d of approximately 1 mm and extends over the entire width and length of the doctor surface 8.
Zum Zwecke günstiger Zuströmverhältnisse für das Auftragsmedium M ist der Überzug 10 an der Einlaufseite E abgerundet.To ensure favorable inflow conditions for the application medium M, the coating 10 is rounded on the inlet side E.
Der Überzug besteht aus einem elastischen Material, so dass die Rakelleiste 7 nun nachgiebig gegen die Walze 3 und die Faserstoffbahn 2 andrückbar ist und damit einen Großteil der Ungleichmäßigkeiten im Papier und/oder in der Oberfläche der Walze 3 ausgleicht. Deshalb lässt sich das Auftragsmedium M homogener als bisher verteilen bzw. gleichmäßiger abgeschaben.The cover consists of an elastic material so that the doctor blade 7 can now be pressed flexibly against the roller 3 and the fibrous web 2 and thus compensates for a large part of the irregularities in the paper and/or in the surface of the roller 3. The application medium M can therefore be distributed more homogeneously or scraped off more evenly than before.
Das elastische Material des Überzuges 10 besteht aus einem organischen Polymer. Dieses kann zusammengesetzt sein aus Polyurethanen, Styrol- Butatien oder aus Polyolefinen. Es kann aber auch nur aus Polyurethan oder nur aus Gummi bestehen, wogegen der Grundkörper der Rakelleiste 7 aus Metall, insbesondere Stahl oder auch aus einem Kohlefaserwerkstoff besteht.The elastic material of the cover 10 consists of an organic polymer. This can be composed of polyurethane, styrene-butadiene or polyolefins. However, it can also consist only of polyurethane or only of rubber, whereas the base body of the doctor strip 7 consists of metal, in particular steel or also of a carbon fiber material.
Aus Figur 1 ist weiterhin entnehmbar, dass mit Hilfe eines Druckmittels, in Form eines mit beispielsweise Druckluft beaufschlagbaren Druckschlauches 11, die Rakelleiste 7 über eine rückwärtige Fläche 12 des Druckschlauches 11 entlang der parallelen Gleitflächen 5 und 6 gegen die beschichtete Bahn 2 andrückbar ist. Das erfolgt variabel und feinfühlig. Aufgrund des aufgebrachten Überzuges 10 werden wie bereits oben ausgeführt, Unregelmäßigkeiten zwischen Bahn 2, Walze 3 und Rakelleiste 7 ausgeglichen und ein viel gleichmäßigeres Strichergebnis auf der Faserstoffbahn 2 erzielt.From Figure 1 it can also be seen that with the aid of a pressure medium, in the form of a pressure hose 11 that can be pressurized with compressed air, for example, the doctor blade 7 can be pressed against the coated web 2 via a rear surface 12 of the pressure hose 11 along the parallel sliding surfaces 5 and 6. This is done variably and sensitively. As already explained above, the applied coating 10 evens out irregularities between the web 2, roller 3 and doctor blade 7 and a much more uniform coating result is achieved on the fibrous web 2.
Claims (6)
die Rakelfläche (8) mit einem Überzug (10) versehen ist, welcher aus einem elastischen Material besteht. 1. Doctor blade ( 7 ) for applying and/or dosing a liquid to pasty medium, such as coating paint, onto a moving surface (O); the moving surface being a fibrous web ( 2 ), in particular made of paper or cardboard, in the case of direct application and a transfer element, for example an application roller, in the case of indirect application, with
the doctor surface ( 8 ) is provided with a coating ( 10 ) which consists of an elastic material.
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