DE3735889C2 - Coating device - Google Patents

Coating device

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Description

Die Erfindung betrifft eine Streicheinrichtung zur Beschichtung von Warenbahnen als Vordosiereinrichtung in einer Streichanlage entsprechend dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.The invention relates to a coating device for coating webs as a pre-metering device in one Coating line according to the preamble of the patent saying 1.

Eine solche Vordosiereinrichtung ist bekannt aus "Wochenblatt für Papierfabrikation" Nr. 17, 1970, Seiten 777 bis 782, insbesondere Seite 780, Fig. 12a und zugehöriger Beschreibungstext auf dieser Seite.Such a pre-metering device is known from "Wochenblatt für Papierfabrikation" No. 17, 1970, pages 777 to 782, in particular page 780, Fig. 12a and associated Description text on this page.

Bei diesen Streicheinrichtungen besteht am auslaufseitigen Ende der an der Warenbahn bzw. Gegenwalze gebildeten Auftragskammer ein Dosierspalt einer Stärke zwischen 0,1 und 0,3 mm. Ein etwas größerer Spalt besteht an der Einlaufseite der Auftragskammer. Das der Auftragskammer nachgeschaltete Rakelelement ist im all­ gemeinen dabei eine Streichklinge.With these coating devices there is at the outlet end the application chamber formed on the web or counter roller a metering gap between 0.1 and 0.3 mm thick. A little There is a larger gap on the inlet side of the application chamber. The doctor element downstream of the application chamber is in space mean a doctor blade.

Hierbei hat sich jedoch der Nachteil herausgestellt, daß bei hohen Bahngeschwindigkeiten von über 800 m/min. sich keine gleichmäßige Vordosierung des Streichauftrags erzielen läßt. Es treten in dem Streichauftrag linienförmige Unregelmäßigkeiten auf.Here, however, the disadvantage has been found that high web speeds of over 800 m / min. yourself no uniform pre-metering of the coating order can be achieved. It linear irregularities occur in the coating order on.

Die Aufgabe dieser Erfindung ist es nun, eine Vordosiereinrich­ tung anzugeben, bei der ein gleichmäßiger Strichauftrag bei sehr hohen Vordosiermengen bei einem Überschuß von mindestens dem Fünffachen des endgültigen Strichauftrages möglich ist.The object of this invention is now a pre-metering device to specify, in which a uniform stroke at very high pre-metered quantities with an excess of at least that Five times the final stroke order is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Rollrakelstäbe mit Runddrahtumwicklung sind bereits bekannt, z.B. aus US 29 70 564 und "Wochenblatt für Papierfabrikation" Nr. 6, 1973, Seiten 164 bis 168, und werden nur zur endgültigen Glättung des Strichauftrages oder für solche Zwecke (US 29 70 564) benutzt, wo nur ein sehr geringer Überschuß, wenn überhaupt, zur Anwendung kommt. Der Erfinder der letztgenannten Einrichtung hat gemäß US 30 84 663 vorgeschlagen, daß die Höhe der Rillen am Rollrakelstab in den Grenzen zwischen 0,08 mm und 0,1 mm liegen sollte. Daraus ersieht man, daß hier nur an sehr geringe Überschußmengen, wenn überhaupt, gedacht war.Squeegee bars with round wire wrapping are already known, e.g. from US 29 70 564 and "Wochenblatt für Papierfabrikation" No. 6, 1973, pages 164 to 168, and are for final only Smoothing the stroke order or for such purposes (US 29 70 564) used where only a very small excess, if at all, is used. The inventor of the latter Facility has proposed according to US 30 84 663 that the height of grooves on the doctor blade rod in the range between 0.08 mm and Should be 0.1 mm. From this you can see that only very much small excess amounts, if at all, was thought.

Es ist zwar durch die DE 32 10 074 A1 bereits eine Streichein­ richtung mit Vordosierwerk bekannt, bei welcher ein drahtum­ wickelter Rakelstab verwendet wird. Hierbei werden jedoch Draht­ durchmesser der auf den zentralen Stab aufgewickelten Drahtum­ wicklung zwischen 0,04 und 0,5 mm, also relativ dünne Drähte, benutzt. Der Gesamtdurchmesser des Rakelelements soll höchstens 4 mm, d.h. der Krümmungsradius des Rakelelements radial außen soll weniger als 2 mm betragen. Hierbei ist eine Dosiereinrich­ tung verwendet worden, bei der die Bahn am Rakelelement frei in der Luft zwischen zwei Führungswalzen geführt wird, so daß hier das Problem des Aufschwimmens der Bahn auf einem Luftpolster besteht. Dieses Problem soll mit diesem Rakelelement mit dem geringen Durchmesser und der Umwicklung mit dem dünnen Draht behoben werden. Es handelt sich hier also um ein völlig anderes Problem als es der Erfindung zugrunde liegt. Auch die Lösung ist eine völlig andere.Although it is already a prank by DE 32 10 074 A1 direction known with pre-metering, in which a wire wound doctor rod is used. Here, however, wire diameter of the wire wound on the central rod winding between 0.04 and 0.5 mm, i.e. relatively thin wires, used. The total diameter of the doctor element should not exceed 4 mm, i.e. the radius of curvature of the doctor element radially outside should be less than 2 mm. Here is a dosing device tion has been used in which the web on the doctor element freely in the air is guided between two guide rollers, so that here the problem of floating the web on an air cushion consists. This problem is intended with this doctor element small diameter and wrapping with the thin wire be resolved. So this is a completely different one Problem as the basis of the invention. The solution is too a completely different one.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Ansprüchen 2 bis 8 entnommen werden.Further advantageous embodiments of the invention can Claims 2 to 8 are removed.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei stelltThe invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained. It poses

Fig. 1 prinzipmäßig einen Querschnitt durch die Streichan­ lage,Location Fig. 1 in principle a cross section through the Streichan,

Fig. 2 eine Rakel mit Drahtumwicklung Fig. 2 is a doctor blade with wire wrapping

Fig. 3 eine Rakel mit gerollten Rillen, Fig. 3 is a blade with rolled grooves,

Fig. 4 eine als Rollwerkzeug verwendbare Gewinderollwalze und Fig. 4 is a roll roller usable as a rolling tool and

Fig. 5 schematisch, prinzipiell die Vorrichtung zum Her­ stellen eines Rollrakelstabes mit gerollten Rillen dar. Fig. 5 shows schematically, in principle, the device for the manufacture of a roller doctor rod with rolled grooves.

In Fig. 1 wird die Warenbahn W im Bereich der Auftragskammer 1 über eine Gegenwalze 3 geführt, die sie teilweise umschlingt. Der Auftragskammer 1 wird die Streichmasse über ein Rohr 15 zu­ geführt, das in seinem unteren Bereich Austrittsschlitze 17 für die Streichmasse aufweist. Am einlaufseitigen Ende der Kammer 1 wird durch eine Drosselplatte 2 ein Zulaufspalt 5 und am aus­ laufseitigen Ende mittels Rollrakelstab 4 ein auslaufseitiger Spalt 6 gebildet. Der Überschuß der Vordosiermenge wird von der Streichklinge 7 von der Warenbahn W, z. B. Papierbahn, abgestrichen und läuft herun­ ter in eine Auffangwanne.In Fig. 1, the web W in the area of the deposition chamber 1 is fed over a backing roll 3, it partially wraps around. The application chamber 1 is fed to the coating slip via a pipe 15 which has outlet slots 17 for the coating slip in its lower region. At the inlet end of the chamber 1 , an inlet gap 5 is formed by a throttle plate 2 and at the outlet end by means of a doctor blade rod 4, an outlet gap 6 . The excess of the pre-metered amount is from the doctor blade 7 from the web W, z. B. paper web, smeared and runs down ter in a sump.

Die Überschußmenge beträgt hier etwa das Fünf- bis Zwanzigfache des endgültigen Strichauftrages, der nach Abstreichen der Streichmasse durch die Streichklinge 7 noch auf der Warenbahn W ver­ bleibt. Um diese große Überschußmenge zu erreichen, trägt der Rakelstab 4 Rillen, die einem Drahtdurchmesser von 1,5 bis 4 mm bei einem mit Runddraht umwickelten Rollrakelstab entsprechen würden. Es ist allerdings schwierig, Rollrakelstäbe mit Drähten solcher Durchmesser zu umwickeln, weshalb erfindungsgemäß ein Rollrakelstab mit gerollten Rillen verwendet wird.The excess amount here is about five to twenty times the final stroke order, which remains after wiping the coating slip through the coating blade 7 on the web W ver. In order to achieve this large excess quantity, the doctor rod has 4 grooves which would correspond to a wire diameter of 1.5 to 4 mm in the case of a roller doctor rod wrapped with round wire. However, it is difficult to wrap doctor blades with wires of such diameters, which is why a doctor blade with rolled grooves is used according to the invention.

Die Einrichtung ist anwendbar bei Strichgewichten zwischen 10 bis mindestens 15 g/m2 und Bahngeschwindigkeiten größer als 800 m/min. Dabei ist die Überschußmenge mit etwa 100 bis 150 g/m2 und vielleicht zwischen 50 und 80 g/m2 bei sehr hohen Bahngeschwindigkeiten von mehr als 1200 m/min anzusetzen, wo die Penetrationszeit nicht so groß ist. The device can be used for line weights between 10 to at least 15 g / m 2 and web speeds greater than 800 m / min. The excess amount is about 100 to 150 g / m 2 and maybe between 50 and 80 g / m 2 at very high web speeds of more than 1200 m / min, where the penetration time is not so long.

Erfindungsgemäß beträgt der Durchmesser des umwickelten zentra­ len Trägerstabes 4′ bzw. des Kerns des Rakelstabes 4 mindestens 5 mm, vorzugsweise mindestens 7 mm.According to the invention, the diameter of the wrapped central rod 4 'or the core of the doctor rod 4 is at least 5 mm, preferably at least 7 mm.

Vorzugsweise wird der, wie üblich rotierbar angetriebene, Roll­ rakelstab 4 über sein Rakelbett 8 mittels mit etwa 0,5-1,5 bar druckbeaufschlagtem Druckschlauch 10 belastet, wobei, wie be­ kannt, das Rakelbett 8 an einem elastischen Halteorgan, vorzugs­ weise Blattfeder 12, an dem Tragbalken 13 gehalten ist. Dort kann sich zum Festhalten ein weiterer Druckschlauch 14 befinden; ebenfalls an der Streichklinge 7 kann ein solcher vorhanden sein, um den Anpreßdruck derselben zu erzeugen.Preferably, the, as usual rotatably driven, roll doctor rod 4 is loaded via its doctor bed 8 by means of about 0.5-1.5 bar pressurized pressure hose 10 , whereby, as be known, the doctor bed 8 on an elastic holding member, preferably leaf spring 12 , is held on the support beam 13 . There can be another pressure hose 14 for holding; there may also be one on the doctor blade 7 in order to generate the contact pressure thereof.

Die in Fig. 2 dargestellte Rakel ist aus einem massiven Stab 8 sowie aus einer Drahtwicklung 9 aufgebaut.The doctor blade shown in FIG. 2 is constructed from a solid rod 8 and from a wire winding 9 .

Die in Fig. 3 dargestellte Rakel 4 besteht aus einem massiven Stab, der Umfangsrillen 16 trägt. Die Umfangsrillen (hier in Form eines Gewindes) sind durch sogenanntes Rollen oder Drücken erzeugt. Es wurde hierbei somit kein Draht verwendet so wie in Fig. 2, aber auch keine spanabhebende Verformung angewandt, sondern eine spanlose, was ganz wichtig ist.The doctor blade 4 shown in Fig. 3 consists of a solid rod which carries circumferential grooves 16 . The circumferential grooves (here in the form of a thread) are created by so-called rolling or pressing. In this case, no wire was used as in FIG. 2, but also no cutting deformation was used, but a non-cutting deformation, which is very important.

Gemäß Fig. 5 wird dabei das Werkstück 4, also hier die Rollra­ kel, zwischen zwei Gewinderollwalzen 18 und 19, die an ihrem Umfang die entsprechenden (gegenläufigen) Gegengewinde zum Ge­ winde des Rollrakelstabes aufweisen, gerollt. Dabei sind die Walzen im Sinne der angegebenen Pfeile drehbar und es ist die eine, hier z.B. die Walze 19, noch in Richtung auf das Werkstück 4 verschiebbar und anpreßbar, z.B. durch hydraulische Druck­ stempel. Das Werkstück wird dabei nach unten gegen Herausfallen durch ein Gegendruckstück 20 gesichert. Es wird dabei jeweils für die Gewinderollwalzen 18 und 19 die Ausführungsform nach Fig. 4 verwendet, wobei, wenn wie hier diese Walzen den doppel­ ten Durchmesser wie der Rollrakelstab 15 aufweisen, ein zweigän­ giges Gewinde an ihrer Mantelfläche vorgesehen sein muß. Ent­ sprechend dem Vielfachen des Durchmessers der Gewindewalzen in bezug auf den Durchmesser des Rollrakelstabes muß die Mehrgän­ gigkeit der Gewinde der Rollwalzen jeweils vorgesehen sein. Im Fall, daß der Gewindeteil der Rollwalzen kürzer ist als die Ge­ samtlänge des Gewindeteils des Rollrakelstabes 4 muß durch eine Axialverschiebung des Rollrakelstabes entsprechend dem Viel­ fachen seiner Länge in bezug auf die Gewindelänge der Rollwalzen das Gewinde des Rollrakelstabes stückweise aufgebracht werden. Hierzu ist allerdings eine entsprechend genaue Axialpositionie­ rung des Rollrakelstabes in bezug auf die Gewinderollwalzen je­ weils notwendig, die allerdings mit heutigen modernen Meß- und Stelleinrichtungen durchaus verwirklichbar ist.According to Fig. 5 is in this case the workpiece 4, the Rollra angle between two thread-rolling rollers 18 and 19, which at its circumference the corresponding (opposing) mating thread to thread Ge have the roll doctor bar so here, rolled. The rollers are rotatable in the sense of the arrows indicated and it is the one, here for example the roller 19 , which can still be displaced and pressed in the direction of the workpiece 4 , for example by hydraulic pressure stamp. The workpiece is secured downwards against falling out by a counter pressure piece 20 . It is used in each case for the thread rolling rollers 18 and 19, the embodiment according to FIG. 4, wherein if, as here, these rollers have the double th diameter as the doctor blade rod 15 , a two-thread thread must be provided on its outer surface. Accordingly, the multiple of the diameter of the thread rollers with respect to the diameter of the doctor blade rod, the Mehrgän speed of the threads of the roller rollers must be provided. In the event that the threaded part of the roller rolls is shorter than the total length of the threaded part of the doctor blade rod 4 , the thread of the doctor blade rod must be applied piece by piece by an axial displacement of the doctor blade rod corresponding to many times its length in relation to the thread length of the roller rollers. For this purpose, however, a correspondingly precise Axialpositionie tion of the doctor blade rod in relation to the thread rolling rollers is necessary, which is, however, feasible with today's modern measuring and adjusting devices.

Claims (8)

1. Streicheinrichtung zur Beschichtung von porösen, oder saugfähigen Warenbahnen, insbesondere aus Papier, Karton oder Pappe, mit einem Umfangsrillen aufweisenden Rollrakelstab als Vordosierelement, gekennzeichnet durch eine der Vordosiereinrichtung nachgeschaltete Streichklinge (7) und an einer die zu beschichtende Warenbahn (W) führenden Gegenwalze (3) angeordneten Auftragskammer (1) mit einlauf- und auslaufseitigem Spalt an der Warenbahn (W), an deren auslaufseitigem Ende der Rollrakelstab (4) angeordnet ist, dessen Umfangsrillen (16) den auslaufseitigen Spalt (6) bilden, wobei die Rillenabmessungen einer Drahtstärke eines mit Runddraht von mindestens 1,5 mm Durchmesser umwickelten Rollrakelstabes entsprechen, und der Durchmesser des drahtumwickelten Rollrakelstabes (4′) bzw. der Kern des Rollrakelstabes (4) mindestens 5 mm beträgt, zum Auftragen einer Beschichtungsmenge zwischen dem 5- und 20fachen der endgültigen Menge, jeweils bezogen auf Trocken- oder Flüssigsubstanz. 1. Coating device for coating porous or absorbent webs, in particular made of paper, cardboard or cardboard, with a roller blade rod having circumferential grooves as a pre-metering element, characterized by a doctor blade ( 7 ) connected downstream of the pre-metering device and on a counter roller guiding the web (W) to be coated ( 3 ) arranged application chamber ( 1 ) with inlet and outlet-side gap on the web (W), at the outlet-side end of which the doctor blade rod ( 4 ) is arranged, whose circumferential grooves ( 16 ) form the outlet-side gap ( 6 ), the groove dimensions being one Correspond to wire thickness of a doctor blade rod wrapped with round wire of at least 1.5 mm, and the diameter of the wire-wound doctor blade rod ( 4 ' ) or the core of the doctor blade rod ( 4 ) is at least 5 mm, for applying a coating amount between 5 and 20 times that final amount, each based on dry or bottle ssigsubstanz. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des drahtumwickelten Rakelstabes (4′) bzw. des Kerns des Rakelstabes (4) mindestens 7 mm beträgt.2. Device according to claim 1, characterized in that the diameter of the wire-wound doctor rod ( 4 ') or the core of the doctor rod ( 4 ) is at least 7 mm. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtdurchmesser des Wickeldrahtes zwischen 1,5 mm und 4 mm beträgt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the wire diameter of the winding wire is between 1.5 mm and is 4 mm. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rillen (16) am Rollrakelstab (4) ge­ rollt oder durch Drücken hergestellt sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grooves ( 16 ) on the doctor blade rod ( 4 ) ge rolls or are made by pressing. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rillen (16) in Umfangsrichtung ver­ laufen. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the grooves ( 16 ) run ver in the circumferential direction. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rillen (16) nach einer Schraubenlinie verlaufen.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the grooves ( 16 ) run along a helix. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das den Rollrakelstab (4) tragende Rakel­ bett (8) mittels unter einem Innendruck von 0,5-1,5 bar gesetzten Druckschlauch (10) an die Warenbahn bzw. Gegen­ walze (3) gepreßt wird.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the doctor blade rod ( 4 ) carrying doctor blade bed ( 8 ) by means of an internal pressure of 0.5-1.5 bar pressure hose ( 10 ) to the web or Is pressed against roller ( 3 ). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auftragskammer unter einem Druck zwi­ schen 0,1-0,5 bar gesetzt ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized ge indicates that the order chamber under a pressure between is set to 0.1-0.5 bar.
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