DE2263714A1

DE2263714A1 - Verfahren zur vornahme von beschichtungen auf bahnen, wie papiere, filme, folien, verpackungsmaterial etc. und anlage zur ausuebung desselben

Info

Publication number: DE2263714A1
Application number: DE19722263714
Authority: DE
Inventors: Hans Bachofen
Original assignee: Bachofen & Meier Maschf
Current assignee: Bachofen & Meier Maschf
Priority date: 1972-01-21
Filing date: 1972-12-28
Publication date: 1973-08-02
Also published as: DE2263714C3; GB1419442A; CH547127A; IT978252B; DE2263714B2; SE397275B

Description

Dipl. IRQ. ßCff Cil8rr!er Augsburg, 27. Dezember 1972

Patentanwälte

3900 Augsburg

Rehllngenttrte· I. 226371 Kanzlei-Akte

Firina BACHQFEN + MBIER. CH-8180 Bülach

Verfahren zur Vornehme von Beschichtungen auf Bahnen, wie Papiere, Filme, Folien, Verpackungsmaterial etc.

und Anlage zur Ausführung desselben.

Zur Dosierung von Beschichtungen auf bahnähnlichen Materialien, wie Papp-Karton, Papier, Filme, Folien etc. werden seit einiger Zeit sogenannte Luftbürsten verwendet. Bei diesen strömt aus einem geschlitzten Rohr, an dessen Seitenflächen zur Führung des Luftstromes zwei Leit- und Führungsplatten, sogenannte Blaslippen, angebracht sind, ein sehr schmaler Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit gegen die frisch beschichtete Bahn. Durch die Strömungsenergie wird je nach der Luftgeschwindigkeit mehr oder weniger von der Beschichtung weggeblasen. Die von der Luftbürste wegfahrende Bahn weist eine verbleibende Schicht der Beschiehtungsmasse von einer bestimmten Dicke auf.

Dieses System wird beispielsweise in der Papier-, Film- und Verpackungsmaterial-Industrie sehr häufig verwendet. Durch intensive Versuche haben sich bis heute optimale Formen dieser

309831/0406

22637H

Luftbürsten ergeben, die weitgehend gleichmässige Auftragsdosierungen bei sehr verschiedenartigen Auftragsmaterialien ergeben.

Die Luftbürsten in der heutigen Form sind alle bis zu bestimmten maximalen Bahngeschwindigkeiten brauchbar. Bei höheren Bahngeschwindigkeiten muss der Luftdruck in der Luftbürste stark erhöht werden, um eine entsprechend hohe Austrittsgeschwindigkeit des Luftstrahles und damit eine befriedigende Dosierungsarbeit bei ausreichender Beschichtungsmenge zu erreichen. Die Grenze der Bahngeschwindigkeit wird erreicht, wenn durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit des Luftstrahles die auf der Bahn haftende Beschichtung zum Teil abgerissen und zerstäubt wird. Durch diese.Ablösung wird durch die dabei wirkenden Zähigkeitskräfte das Gefüge der auf der Bahn verbleibenden Beschichtung beschädigt, wodurch die Eigenschaften der Beschichtung nachteilig beeinflusst werden. In vielen Fällen ist die Gasundurchlässigkeit der Beschichtung ein für die Qualität des durch die Beschichtung, z.B. einer Verpackung, geschützten Endproduktes ausschlaggebender Faktor. Die Gasundurchlässigkeit wird aber durch allzu hohe Geschwindigkeiten des Luftbürstenstrahles sehr verschlechtert .

Der durch den Luftbürstenstrahl abgelöste Teil der Beschichtung wird durch die vom Aufprall des Luftstrahles hervorgerufene Turbulenz zum grössten Teil fein zerstäubt. Die Grosse der Bestandteile des Flüssigkeitsstaubes reicht vom Tropfen bis zu aerosolartigem Nebel. Durch die hohen Luftgeschwindigkeiten in der Nähe der Austrittsöffnung der Luftbürste und durch die daraus erfolgende starke Turbulenz wird kurze Zeit nach dem Anfahren einer Luftbürste der beschriebenen Art in der Umgebung dieses Gerätes ein feuchter Nebelniederschlag alle Teile der Luftburstenanlage bedecken. Nebst dem verringerten Bedienungskomfort der Maschine und der Belästigung des Personals hat die-

309831/0A06

22637U

ser Niederschlag die sehr nachteilige Wirkung, dass an exponierten Stellen, z.B. an der Unterseite der Luftbürste in der Nähe der Düsenöffnung sich immer mehr Staub ablagert und nach einiger Zeit eine aufgebaute Kruste von mehreren Zentimetern Dicke'ergibt. Durch dieses Material, das bei den normalerweise verwendeten Beschichtuiigsmaterialien sehr schnell hart wird, werden die aerodynamischen Eigenschaften der ganzen Luftbürste so stark verändert, dass kein einwandfreier Betrieb und ebensowenig ein qualitativ befriedigendes Produkt entsteht.

Nur durch häufig durchgeführte Reinigungen können Krustenbildungen dieser Art in einem Rahmen gehalten werden, dass keine Produktionsstörung eintritt. Jede dieser Reinigungsarbeiten bedingt jedoch ebenfalls einen Produktionsausfall oder, wenn die ganze Maschine während dieser Zeit weiterläuft, einen grossen Anfall an Ausschussmaterial.

Durch Verwendung von sogenannten Auf fangwannen können die erwähnten Nachteile wenigstens zum Teil eliminiert werden. In diesem FaIl wird die Auffangwanne, die oben offen ist, unter die Luftbürste gestellt. In die Wannenöffnung wird der weggelöste Beschichtungsstaub geblasen, und die im Behälter eingebauten Leitbleche lenken den Luftstrom so um, dass wenigstens der grösste Teil der Beschichtungsteilchen vom Luftstrom getrennt wird. Die abgeschiedenen Beschichtungsteilchen werden in einem geeigneten Auffangbehälter gesammelt und können in den Vorratstank zurückgeleitet werden. Die nur noch wenige Reste der Beschichtungsteilchen enthaltende Luft kann durch Oeffnungen teils aus der Auffangwanne ausströmen oder aber durch ein Äbsauggebläse aus der Wanne abgesaugt werden. Durch den Unterdruck im Gehäuse wird erreicht, dass der grösste Teil des bei der Luftbürste entstehenden Sprühnebels in die Wanne abgesaugt wird.

Nun kann aber auch mit einer Auffangwanne nicht überall

309831/0406

⁴ " 22637U

vermieden werden, dass sich der Nebel von Beschichtungsteilchen niederschlägt und so nach einer gewissen Zeit durch das Aufbauen von Krusten die Funktion, speziell der Luftbürste beeinträchtigt wird. Die Auffangwanne ermöglicht es, unbehindert von Beschichtungsnebel oder Tropfen längere Zeit ohne Reinigung von Luftbürste oder Teilen der Auffangwanne zu arbeiten. Trotz dieser Einrichtung sind jedoch periodische Reinigungen dieser Teile erforderlich, wobei durch die Eigenschaften der aufgetragenen Materialien diese Reinigungsarbeiten längere Zeit dauern und sehr arbeitsintensiv sein können.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Vornahme von Beschichtungen auf Bahnen, wie Papiere, Filme, Folien, Verpackungsmaterial etc. und eine Anlage zur Ausführung desselben. Das Kennzeichen des Verfahrens besteht darin, dass man mittels einer Luftdüse im Bereich der letzteren und eines Auftragsaggregates Umgebungsluft ansaugt und eine Sekundärströmung erzeugt, mittels welcher Niederschlag von Arbeitsstaub aus Beschichtungsgut am Auftragsaggregat verhindert wird.

Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass dem unmittelbar über der Oeffnung einer Auffangwanne für den Arbeitsstaub angeordneten Auftragsaggregat für die Beschichtungsdosierung wenigstens eine zusätzliche Luftdüse zur Erzeugung einer Vordosierung des Beschichtungsgutes vorgelagert ist, aus welcher Luft mit geringerer Geschwindigkeit etwas unterhalb des Arbeitsbereiches des Auftragsaggregates gegen die beschichtete Bahn geblasen werden kann.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des zur Ausführung des Verfahrens dienenden Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen :

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Beschichtungsanlage im Schnitt,

309831 /0406

- 5 - 22637H

Fig. 2 die Wirkung der Luftbürste ohne zusätzliche

Luftdüse und
!Fig. 3 ein Detail zu fig. 1 in Ansicht.

1 ist die über eine Trommel 2 laufende, frisch beschichtete Bahn. Die Trommel 2 ist über der Oeffnung einer Auffangwanne 3 gelagert, in welche durch den Luftbürstenstrom gemäss den Pfeilen a der bei der Dosierung der Beschichtung anfallende Arbeitsstaub befördert wird. Im Wannenraum angeordnete Leitwände 4 dienen der führung des Luftstromes a zu einem Auffangbehälter 5, in welchem der Staub sich ansammelt und durch eine nicht gezeichnete Rückführungsleitung wieder zum Yorratstank der nicht gezeichneten Beschichtungsanlage zurückbefördert wird. Die Luft mit den wenigen verbleibenden Resten des Beschichtungsmateriales werden durch ein Äbsauggebläse 6 aus der Wanne im Sinne der Pfeile b abgesaugt. Der dadurch in der Wanne erzeugte Unterdruck begünstigt ein Einströmen des bei der Luftbürste 7 entstehenden Sprühnebels oder Arbeit sstaubes durch die Waanenöffnung in der Richtung gegen den Auffangbehälter 5.

Aus einer der Luftbürste 7 vorgelagerten Luftdüse 8 von gleicher Breite wie die erstere, strömt Luft mit geringerer Geschwindigkeit in schräg nach unten wirkender Richtung gegen die noch undosierte Beschichtung I¹ der Bahn 1. Bei der durch die Luftbürste 7 bewirkten Beschichtungsdosierung entstehender Sprühnebel wird durch Injektorwirkung der mit einstellbarem Abstand von der Luftbürste angeordneten Luftdüse 8 aus der Umgebung der Luftbürste 7 abgesaugt. Die Luftdüse 8 ist durch eine oder mehrere Luftleitungen 9 mit dem Druckraum 7¹ der Luftbürste 7 verbunden, wobei je in die Luftleitung 9 eine Drosselklappe 10 zur Regulierung der Luftgeschwindigkeit eingebaut ist. Durch den aus der zusätzlichen Luftdüse 8 austretenden Luftstrom wird in erster Linie das Ablösen der Beschichtung kurz vor der Dosierstelle verhindert und zwar dadurch, dass der Luftstrom infolge

309831/0406

- « - 22637U

der geringeren Strömungsgeschwindigkeit eine leichte Vordosierung bewirkt. Duron diese Vordosierung wird eine Stauung des Beschichtungsmateriales vor der Luftbürste 7 und dadurch ein Abreissen von Luftbeschichtungsteilen, wie in Fig. 2 ersichtlich, vermieden. Naturgemäss wird in diesem Fall auch die Sprühnebelbildung stark vermindert. Der vordosierende Luftstrom aus der Luftdüse 8 erhöht die Leistung der Luftbürste 7 und erlaubt eine beträchtliche Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit der beschichteten Bahn 1.

Die zusätzliche Luftdüse 8 (Fig. 3) ist durch eine Stellspindel 11 mit der Luftbürste 7 verbunden, wobei die Luftleitungen 9 bildende, flexible Schläuche zwischen der Anzapfstelle der Luftbürste und dem Gehäuse der zusätzlichen Luftdüse 8 die gewünschte Verstellbarkeit ermöglichen. 12 ist ein am Gehäuse der Luftbürste 7 drehbar und feststellbar gelagerter Bolzen als Spindelmutter und Schwenkachse der Spindel 11, und 13 ein am Gehäuse der zusätzlichen Luftdüse 8 drehbar gelagerter Bolzen, in welchem die Spindel 11 schraubverstellbar ist. Durch Drehen der mit Links- und Rechtsgewinde in den Mutterstücken 12 und 13 verstellbaren Spindel 11 ist der Abstand der Luftdüse 8 von der Luftbürste 7 im Sinne der Pfeile c verstellbar, während durch Verschwenkung der Stellspindel 11 um den Achsbolzen 12 eine Verstellung des Abstandes der Luftdüse 8 von der beschichteten Bahn 1 im Sinne der Pfeile d möglich ist. Die Verstellbarkeit der Luftdüse 8 in ihrem Abstand von der Bahn 1 einerseits und von der Luftbürste 7 andererseits in Anpassung an die Durchlaufgeschwindigkeit der beschichteten Bahn 1 erlaubt eine Einstellung der Anlage auf höchste Leistung und Qualität in der Dosierung.

Um in der Auffangwanne 3 das Absetzen und Aufbauen von Beschichtungsstaub an den Wänden 4 zu verhindern, sind in der Wanne Sprühdüsen 14 an einem Leitungsnetz installiert, welche zur

309831/0406

- 7 - 22637U

Aufbereitung des Auf tragsmateriales dienende !Flüssigkeit an die Flächen sprühen, die dem Luftstrom ausgesetzt sind und demzufolge auch der Krustenbildung ausgesetzt wären. Durch den feinen Flüssigkeitsfilm an den Wänden wird nebst dem Reinigungseffekt auch der Verdunstungsverlust von Wasser aus dem Besehiehtungsmaterial wenigstens zum Teil ausgeglichen, so dass die zurückfliessende Flüssigkeit in den Vorratstank zurückgeleitet werden kann.

An. der Vorderkante der Auffangwanne 3, gegen die Bahnlaufrichtung gesehen, verhindert ein an der Oberseite der Wand angebrachtes, drehbar gelagertes und gekühltes Rohr 15 das Aufbauen einer Kruste. Dieses Rohr weist an der Längsseite einen Schaber 16 auf, welcher fest mit dem Gehäuse der Auffangwanne 3 verbunden ist und gegen das Rohr 15 leicht angepresst wird. Von Zeit zu Zeit wird dieses Rohr mittels eines hiefür geeigneten Antriebes oder von Hand um etwa eine Umdrehung gedreht. Dadurch wird die eventuell vorhandene leichte Kruste abgeschabt.

Durch die beschriebene Erfindung wird also das Ablösen der Beschichtungsmasse und die damit verbundene Reduktion der Gasdichtheit und Gleichmässigkeit des Auftrages kurz vor der Luftbürste verhindert, ferner das Absetzen und die Krustenbildung des weggeblasenen staubförmigen Beschichtungsmateriales verunmöglicht.

Der bei der Beschichtungsdosierung durch die Luftbürste entstehende Arbeitsstaub wird in die Auffangwanne geblasen, in welcher die Trennung der Luft von Beschichtungsflüssigkeitsteilen stattfindet. Die Beschichtungsanlage bzw. das Luftbürstenaggregat ist durch den Wegfall der periodischen Reinigungsarbeiten für einen störungsfreien Dauerbetrieb geeignet.

Unter Beschichten ist irgend eine auf einer Bahn angebrachte

309831 /04Q6

- 8 - 22637U

folien- oder hautartige Auftragung zu verstehen, die beispielsweise auch durch Bestreichen bewirkt sein kann.

Wie die Beschichtung vor sich geht ist beim beschriebenen Erfindungsgegenstand unwesentlich, zwar kann eine Auftragung z.B. auch durch Bestreichen, Kontakt mit Rollen erfolgen und die Beschichtung resp. Auftragung kann lediglich die Veredelung der Bahn resp. deren Oberfläche bezwecken. Wesentlich ist jedoch, dass unmittelbar im Bereich des Auftragsaggregates zusätzlich " eine Luftdüse vorgesehen ist, welche einen vordosierenden Effekt abgibt und den Niederschlag von Arbeitsstaub an dem Auftragsaggregat bzw. der Luftbürste verhindert.

309831/0406

Claims

3 - 22637U

Pat ent an sprüche

IJ Verfahren zur Vornahme von Beschichtungen auf Bahnen, wie 'apiere, Filme, Folien, Verpackungsmaterial etc., dadurch gekennzeichnet , dass man mittels einer Luftdüse (8) im Bereich der letzteren und eines Auftragsaggregates (7) Umgebungsluft ansaugt und eine Sekundärströmung erzeugt, mittels welcher der Niederschlag von Arbeitsstaub aus Beschichtungsgut am Auftragsaggregat verhindert wird.
2. Anlage für Bahnen, wie Papiere, Filme, Folien, Verpackungsmaterial etc. mit Auftragsaggregat, dadurch gekennzeichnet, dass dem unmittelbar über der Qeffmmg einer Auffangwanne (3) für den Arbeitsstaub angeordneten Auftragsaggregat (7) für die Beschichtungsdosierung wenigstens eine zusätzliche Luftdüse (8) zur Erzeugung einer Vordosierung des Beschichtungsgutes vorgelagert ist, aus welcher Luft mit geringerer Geschwindigkeit etwas unterhalb des Arbeitsbereiches des Auftragsaggregates gegen die beschichtete Bahn (1) geblasen werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umgebungsluft zwischen dem Auftragsaggregat, das durch eine Luftbürste (7) gebildet ist und einer neben letzterer angeordneten Luftdüse (8) ansaugt und gegen die Bahn (l) bläst.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Injektionswirkung der Luftdüse (8) die Umgebungsluft ansaugt und zur Vordosierung gegen die Bahn (1) bläst.
5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Luftdüse (8) unmittelbar neben dem Auftragsaggregat (7) angeordnet ist und durch wenigstens eine Leitung (9)

309831/0406

- ίο - 22637U

mit dem Gehäuse der Luftbürste (7) zwecks Speisung mit Zapfluft aus dem letzteren verbunden ist.
6. Anlage nach Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Luftdüse (8) durch eine Stellvorrichtung (11, 12, 13) und flexible Luftleitungen (9) mit dem Gehäuse der Luftbürste (7) verbunden ist, die eine Regulierung des Abstandes der Luftdüse (8) von der Bahn (1) und von der Luftbürste (7) bewirkt.
7. Anlage nach Ansprüchen 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftleitung (9) eine Klappe (10) zur Regulierung der Luftgeschwindigkeit angeordnet ist.
8. Anlage nach Ansprüchen 2, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern der Auffangwanne (3) angebrachte Sprühdüsen (14) Flüssigkeit zur Aufbereitung des Auftragsmateriales gegen die dem Luftstrom ausgesetzten Wände (4) sprühen.
9. Anlage nach Ansprüchen 2, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Vorderkante der Auffangwanne (3) angebrachtes, drehbar gelagertes und gekühltes Rohr (15) den oberen Abschluss der Auffangwanne (3) bildet, gegen welches Rohr (15) ein Schaber (16) gepresst wird und welches durch eine geeignete Vorrichtung periodisch drehbar ist.

309831/0406

Leerseite