DE20306938U1 - Assembly to remove boundary layer of air from web surface immediately prior to application of liquid or paste medium - Google Patents
Assembly to remove boundary layer of air from web surface immediately prior to application of liquid or paste mediumInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum direkten Auftragen eines flüssigen oder
pastösen Mediums auf eine laufende MaterialbahnDevice for the direct application of a liquid or
pasty medium onto a moving material web
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for directly applying a liquid or pasty medium to a moving material web, in particular made of paper or cardboard, according to the preamble of claim 1.
Gattungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren werden üblicherweise im Rahmen von sogenannten Streichanlagen eingesetzt beziehungsweise angewandt, um eine laufende Materialbahn, die beispielsweise aus Papier, Karton oder einem Textilwerkstoff besteht, mittels eines Auftragswerks ein- oder beidseitig mit einer oder mehreren Schichten des Mediums, beispielsweise Farbe, Stärke, Imprägnierflüssigkeit oder dergleichen, zu versehen.
20Devices and methods of this type are usually used or applied in the context of so-called coating systems in order to provide a running material web, which consists for example of paper, cardboard or a textile material, on one or both sides with one or more layers of the medium, for example paint, starch, impregnating liquid or the like, by means of an application unit.
20
Beim sogenannten direkten Auftrag wird das flüssige oder pastöse Medium von einer Auftragseinrichtung direkt auf die Oberfläche der laufenden Materialbahn aufgetragen, die während des Auftrags auf einer umlaufenden Gegenfläche, beispielsweise einem Endlosband oder einer Gegenwalze bzw. Stützwalze, gestützt wird.In the so-called direct application, the liquid or pasty medium is applied by an application device directly to the surface of the moving material web, which is supported during the application on a rotating counter surface, for example an endless belt or a counter roller or support roller.
Die Erfindung geht aus von der DE -A1 19702605, in der eine derartige Vorrichtung beschrieben ist.The invention is based on DE-A1 19702605, in which such a device is described.
Mit dieser Vorrichtung soll sowohl die von der Materialbahn als auch von der Stützwalze mitgeschleppte Luftgrenzschicht vermieden werden. Vor allem soll verhindert werden, dass die leicht zwischen die Stützwalzenoberfläche und die Materialbahn gelangende Grenzschicht eine Blasenbildung der Materialbahn verursacht.This device is designed to prevent the air boundary layer entrained by both the material web and the support roller. In particular, it is designed to prevent the boundary layer, which easily gets between the support roller surface and the material web, from causing blistering in the material web.
(1020891-Ab1/S1 von S8) PU11604DEG / 2002-03-27/VBR(1020891-Ab1/S1 of S8) PU11604DEG / 2002-03-27/VBR
Eine solche Blase kann auf Grund ihrer Instabilität zu Störungen beim Auftragen und Dosieren des flüssigen bis pastösen Mediums führen. Derartige Blasen konnten in der Vergangenheit durch Einstellung von hohen Bahnzügen minimiert werden, führte aber oft zu Bahnabrissen, die ja ebenfalls äußerst unerwünscht sind. Die in der DE-A1 19702605 beschriebene Vorrichtung umfasst unter anderem eine Absaugeinrichtung.Due to its instability, such a bubble can lead to problems when applying and dosing the liquid to pasty medium. In the past, such bubbles could be minimized by setting high web tensions, but often led to web breaks, which are also extremely undesirable. The device described in DE-A1 19702605 includes, among other things, a suction device.
In einer anderen Variante umfasst sie eine Blaseinrichtung, die ein gasförmiges Medium ausstößt. Die Ausströmöffnung ist dabei so gewählt, dass das gasförmige Medium im wesentlichen entgegen der Drehrichtung der Stützwalze und der Materialbahn bläst.In another variant, it comprises a blowing device that expels a gaseous medium. The outlet opening is selected so that the gaseous medium blows essentially against the direction of rotation of the support roller and the material web.
In einer weiteren Variante bläst das gasförmige Medium in den Einlaufzwickel hinein, also in Drehrichtung der Walze und der Materialbahn.In another variant, the gaseous medium blows into the inlet gusset, i.e. in the direction of rotation of the roller and the material web.
Zusätzlich ist bei dieser Variante noch ein Umlenkblech vorhanden, welches die eingblasene Gasmenge umlenkt und nun entgegen der Drehrichtung der Stützwalze und der Laufrichtung der Materialbahn bläst und damit das Eintreten der Luftgrenzschicht (Schleppluft) verhindert.In addition, this variant also has a deflection plate which redirects the amount of gas blown in and blows it against the direction of rotation of the support roller and the running direction of the material web, thus preventing the entry of the air boundary layer (entrainment air).
Es stellte sich aber heraus, dass sich die Luftgrenzschicht sehr schnell wieder aufbaut, was insbesondere auf die heutigen hohen Laufgeschwindigkeiten der Materialbahn und die großen Dimensionen der Maschinen, mit denen die Materialbahn in großer Breite hergestellt und danach veredelt wird, zurückzuführenHowever, it turned out that the air boundary layer builds up again very quickly, which is particularly due to today's high running speeds of the material web and the large dimensions of the machines with which the material web is produced in large widths and then refined.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit wenigstens einer Luftgrenzschicht - Entfernungseinrichtung dahingehend zu verbessern, dass störende Luftgrenzschichten bzw. dadurch verursachte Blasenbildungen in der Materialbahn dauerhaft während des Herstellungs- und/oder Veredelungsprozesses der Materialbahn vermieden werden.The present invention is therefore based on the object of improving a generic device with at least one air boundary layer removal device in such a way that disturbing air boundary layers or the bubble formation caused thereby in the material web are permanently avoided during the production and/or finishing process of the material web.
(1020891-Ab1/S2 von S8)(1020891-Ab1/S2 of S8)
-3--3-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie einen Unterdruck, zumindest aber eine Volumenreduzierung der mitgeschleppten Luftgrenzschicht im Einlaufzwickel bewirkt und dazu eine Gegenblaseinrichtung vorhanden ist, welche Heißluft und/oder Dampf, vorzugsweise Heißdampf, entgegen der Laufrichtung der Materialbahn bläst.The object is achieved according to the invention in that the at least one air boundary layer removal device is designed in such a way that it causes a negative pressure, or at least a volume reduction of the entrained air boundary layer in the inlet gusset, and for this purpose a counter-blowing device is provided which blows hot air and/or steam, preferably hot steam, against the running direction of the material web.
Dieses heiße Medium kühlt beim Kontakt mit der Stützwalze und der Materialbahn ab und verringert dadurch sein Volumen.This hot medium cools down when it comes into contact with the support roller and the material web, thereby reducing its volume.
Der Erfinder hat erkannt, dass dadurch weniger Schleppluft in den Einlaufzwickel, bis hin zum Auflaufpunkt der Materialbahn auf die Stützwalze, transportiert wird und sich somit die negativen Auswirkungen der Luftgrenzschichten erheblich verringern lassen.The inventor has recognized that this means that less entrained air is transported into the inlet gusset, up to the point where the material web hits the support roller, and that the negative effects of the air boundary layers can thus be significantly reduced.
Die Luftgrenzschicht - Entfemungseinrichtung umfasst also wenigstens eine
Gegenblaseinrichtung, welche die Heißluft und/oder den Dampf entgegen der
Laufrichtung der Materialbahn bläst.The air boundary layer removal device therefore comprises at least one
Counter-blowing device which blows the hot air and/or steam against the
Direction of travel of the material web.
Eine vorteilhafte Lösung kann darin bestehen, dass die Luftgrenzschicht Entfernungseinrichtung
zusätzlich wenigstens eine in Laufrichtung der Materialbahn
und der Stützwalze wirkende und in den Einlaufzwickel hinein blasende
Dampfzuführung aufweist. Dadurch wird die geschilderte Wirkung derAn advantageous solution may be that the air boundary layer removal device
additionally at least one in the running direction of the material web
and the support roller and blowing into the inlet gusset
This ensures the described effect of the
Volumenreduzierung weiter erhöht.Volume reduction further increased.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich zur beschriebenen Luftgrenzschicht Entfernungseinrichtung
wenigstens ein Luftgrenzschichtschaber vorhanden ist. Dieser berührt sowohl die Stützwalze als auch die Materialbahn.
Der Luftgrenzschichtschaber ist in der Lage, die bis dahin existierende
Luftgrenzschicht unmittelbar vor der Gegenblaseinrichtung und vor derFurthermore, it is advantageous if, in addition to the described air boundary layer, removal device
At least one air boundary layer scraper is present. This touches both the support roller and the material web.
The air boundary layer scraper is able to replace the existing
Air boundary layer immediately before the counter blowing device and before the
(1020891-Ab1/S3 von S8) |5*>&Igr;*&idiagr;&dgr;&thgr;4&Ogr;&Egr; Q'i' !!!882-08'27/VBR*(1020891-Ab1/S3 of S8) |5*>&Igr;*&idiagr;&dgr;&thgr;4&Ogr;&Egr;Q'i'!!!882-08'27/VBR*
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Dampfzuführung zu entfernen, was die Effizienz der Volumenreduzierung insgesamt
erhöht.steam supply, which increases the efficiency of the volume reduction overall
elevated.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass die Maschine mit höheren Geschwindigkeiten als bisher gefahren werden kann, ohne dass hohe Bahnzüge eingestellt werden müssen, die oftmals zu Bahnabrissen führten. Mit der Erfindung kann die runnability (das Laufverhalten) der Maschine, bzw. einer Streicheinrichtung, gesteigert werden.The particular advantage of the device according to the invention is that the machine can be operated at higher speeds than before without having to set high web tensions, which often lead to web breaks. The invention can increase the runnability of the machine or a coating device.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an embodiment.
Es zeigt:It shows:
Figur 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung Figure 1 shows a cross-section of the device according to the invention in a schematic representation
In dieser Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn 2, insbesondere aus Papier oder Karton, zu entnehmen.In this figure 1, a device according to the invention for directly applying a liquid or pasty medium to a running material web 2, in particular made of paper or cardboard, can be seen.
Die Vorrichtung umfasst eine von der Materialbahn 2 teilweise umschlungene drehbare Stützwalze 4, welche eine der Stützwalze 4 zugewandte Seite 2.2 der Materialbahn 2 stützt, wobei die Stützwalzenoberfläche und die Materialbahn 2 einen sich keilförmig verjüngenden Einlaufzwickel Ze und einen Auslaufzwickel Za bilden. Die Drehrichtung der Stützwalze ZA ist in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet.The device comprises a rotatable support roller 4, which is partially wrapped around the material web 2 and supports a side 2.2 of the material web 2 facing the support roller 4, the support roller surface and the material web 2 forming a wedge-shaped tapering inlet gusset Ze and an outlet gusset Za. The direction of rotation of the support roller Z A is indicated in the drawing by an arrow.
Ferner umfasst die Vorrichtung ein der Stützwalze 4 gegenüberliegendes, nur schematisch angedeutetes Auftragswerk A zum Beschichten einer der Stützwalze 4 abgewandten Seite 2.4 der Materialbahn 2 mit dem besagten Medium und umfasst außerdem eine Rakeleinrichtung R. Im vorliegenden Fall ist als Auftragswerk A einFurthermore, the device comprises an application unit A, which is only schematically indicated and is located opposite the support roller 4, for coating a side 2.4 of the material web 2 facing away from the support roller 4 with the said medium and also comprises a doctor device R. In the present case, the application unit A is a
(1020891 -Ab1 /S4 von S8) P{jI.fcf ^.QE G . *J, .260.2«0S;27/VBB. * * . . * ..··..·*..* ' · · * · ' ·(1020891 -Ab1 /S4 of S8) P{jI.fcf ^.QE G . *J, .260.2«0S ; 27/VBB. * * . . * ..··..·*..* ' · · * · ' ·
sogenanntes Freistrahldüsen - Auftragswerk vorgesehen. Als Rakelelement der Rakeleinrichtung R ist eine Klinge beispielhaft dargestellt.A so-called free jet nozzle applicator is provided. A blade is shown as an example as the doctor element of the doctor device R.
Bezogen auf die Drehrichtung der Stützwalze 4 ist vor dem Auftragswerk A eine sich im wesentlichen über die gesamte Maschinenbreite erstreckende Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung 6 zum Entfernen einer von der Stützwalze 4 und der Materialbahn 2 mitgeführten Luftgrenzschicht 8 vorgesehen. Die jeweils zu betrachtenden Grenzschichten 8 sind in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Luftgrenzschicht - Entfernungseinrichtung 6 ist zwischen der Stützwalzenoberfläche und der der Stützwalze 4 zugewandten Seite 2.2 der Materialbahn 2 im Einlaufzwickel angeordnet.In relation to the direction of rotation of the support roller 4, an air boundary layer removal device 6 extending essentially over the entire width of the machine is provided in front of the application unit A for removing an air boundary layer 8 carried by the support roller 4 and the material web 2. The boundary layers 8 to be considered are indicated in the drawing by a dashed line. The air boundary layer removal device 6 is arranged in the inlet gusset between the support roller surface and the side 2.2 of the material web 2 facing the support roller 4.
Die Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung 6 umfasst eine Heißluft oder Dampf 10
ausstossende Blaseinrichtung 12 mit mindestens einer Austrittsöffnung 14. Die aus
der Austrittsöffnung 14 strömende Heißluft bzw. der Dampf 10 trifft auf dieThe air boundary layer removal device 6 comprises a hot air or steam 10
ejecting blowing device 12 with at least one outlet opening 14. The
The hot air or steam 10 flowing from the outlet opening 14 hits the
ankommende Grenzluftschicht bzw. Schleppluft 8, wodurch ein „Gegenblasen"
erfolgt.incoming boundary air layer or drag air 8, whereby a "counter-blowing"
he follows.
Das unerwünschte Eintreten der von der Stützwalzenoberfläche und der der Stützwalze 4 zugewandten Materialbahnseite 2.2 mitgeführten Luftgrenzschicht 8 in den Einlaufzwickel Ze wird dadurch verhindert, zumindestens aber vermindert.The undesirable entry of the air boundary layer 8, which is carried by the support roller surface and the material web side 2.2 facing the support roller 4, into the inlet gusset Ze is thereby prevented, or at least reduced.
Verbessert wird die Wirkung der Grenzluftschichtentfernung bzw. Volumenreduzierung durch Anordnung einer weiteren Dampf-Blasdüse 16. Deren Ausströmöffnung 18 ist in den Einlaufzwickel Ze hinein gerichtet. Einem erneuten Herausbilden der Grenzschichten 8 wird somit vorgebeugt. Düse 12 und 16 können gleichzeitig gemeinsam oder kurzzeitig hintereinander blasen.The effect of the boundary air layer removal or volume reduction is improved by arranging another steam blowing nozzle 16. Its outlet opening 18 is directed into the inlet gusset Ze. A renewed formation of the boundary layers 8 is thus prevented. Nozzles 12 and 16 can blow simultaneously together or briefly one after the other.
Die Luftgrenzschicht - Entfernungseinrichtung (6) umfasst außerdem eine
Schabereinrichtung mit zwei sich jeweils im wesentlichen über die gesamte
Maschinenbreite erstreckenden Schaberelementen 20, wobei das eine dieserThe air boundary layer removal device (6) also comprises a
Scraper device with two essentially over the entire
Machine width extending scraper elements 20, wherein one of these
(1020891-Ab1/S5 von S8) Pl3ii6& DE G .i*(1020891-Ab1/S5 of S8) Pl3ii6& DE G .i*
• ··
-6--6-
Schaberelemente die Oberfläche der Stützwalze 4 und das andere die der Stützwalze 4 zugewandte Seite 2.2 der Materialbahn 2 kontaktiert. Dadurch wird die von der
Stützwalzenoberfläche und der Materialbahnseite 2.2 mitgeschleppte Schleppluft 8
vor Inbetriebnahme der Düsen 12 und/oder 16 abgestreift.Scraper elements contact the surface of the support roller 4 and the other side 2.2 of the material web 2 facing the support roller 4. This causes the
Support roller surface and the material web side 2.2 entrained air 8
before putting nozzles 12 and/or 16 into operation.
Das Entfernen der Luftgrenzschicht, bzw. Schleppluft 8 sowie das Auftragen des Mediums M mit Auftragswerk A erfolgt nach einer Anlaufphase der Vorrichtung zeitgleich aber an unterschiedlichen Materialbahnabschnitten.The removal of the air boundary layer or drag air 8 as well as the application of the medium M with application unit A takes place after a start-up phase of the device simultaneously but on different material web sections.
(1020891-Ab1/S6 von S8) F&Uift4DE(1020891-Ab1/S6 of S8) F&Uift4DE
Claims (3)
die wenigstens eine Luftgrenzschicht-Entfernungseinrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass sie einen Unterdruck, zumindest aber eine Volumenreduzierung der mitgeschleppten Luftgrenzschicht (8) im Einlaufzwickel (ZE) bewirkt und dazu wenigstens eine Gegenblaseinrichtung (12) vorgesehen ist, welche Heißluft und/oder Dampf (10), insbesondere Heißdampf, entgegen der Laufrichtung der Materialbahn (2) bläst. 1. Device for directly applying a liquid or pasty medium (M) to a moving material web ( 2 ), in particular made of paper or cardboard, comprising
the at least one air boundary layer removal device ( 6 ) is designed such that it causes a negative pressure, or at least a volume reduction of the entrained air boundary layer ( 8 ) in the inlet gusset (Z E ), and for this purpose at least one counter-blowing device ( 12 ) is provided which blows hot air and/or steam ( 10 ), in particular hot steam, against the running direction of the material web ( 2 ).
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2003
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Effective date: 20030731 |
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| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20040419 |
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
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