DE3879944T2 - Verfahren und vorrichtung zur beschichtung eines papiersubstrates. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von Papier mit einem Streichapparat mit einer druckbeaufschlagten Streichkammer in Verbindung mit der zu beschichtenden Bahn, gemäß der Einleitung von Anspruch 1.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Apparat zur Beschichtung einer bewegten Papierbahn, bestehend aus einer druckbeaufschlagbaren Streichkammer, die mit Streichpaste gefüllt wird und im wesentlichen von gleicher Breite mit der Bahn ist, und welche Kammer in Betrieb mit der genannten Bahn in Verbindung steht, gemäß der Einleitung von Anspruch 2. Die Streichkammer wird durch die Bahn gebildet, auf der Eintrittsseite durch die Rückwand des Streichapparats und auf der Austrittsseite durch die Vorderwand des Streichapparats sowie durch ein am oberen Teil der Vorderwand angeordnetes Wischorgan zur Beseitigung von überschüssiger Paste.
• Streichapparate mit einer druckbeaufschlagten Streichkammer, z.B. sog. Shortdwell-Streichapparate haben eine längliche Öffnung, durch die die Streichpaste mit der Bahn in Berührung kommt. Die Beschichtungszone ist auf der Eintrittsseite der Bahn durch die Rückwand des Streichapparats oder durch eine andere Dichtwand abgesperrt. Auf der Austrittsseite der Bahn verhindert das Wischorgan ein freies Herausfließen der Streichpaste aus der Beschichtungszone. Die Ränder der Beschichtungszone sind durch Randabsperrungen oder Randbegrenzungen abgedichtet, um ein Herausfließen der Streichpaste aus den Randbereichen des Apparats zu verhindern.
• Die Randabsperrungen verursachen Probleme in druckbeaufschlagten Streichapparaten. Es hat sich schwierig herausgestellt, Sperrvorrichtungen vorzusehen, die zufriedenstellend und zuverlässig arbeiten. Etwas Streichpaste bleibt in den Randbereichen zurück, trocknet und verursacht Probleme bei der Beschichtung, Unterbrechungen und Reinigungsoperationen. Darüber hinaus ist die beschichtete Papier in den Randbereichen von schlechter Qualität uns kann daher nicht vollständig ausgenutzt werden.
• Die Hauptentwicklungsrichtung beim Versuch, das Problem in Griff zu bekommen, hat darin bestanden, die Leckagen von Streichpaste an den Randabsperrungen zu minimieren. Zum Beispiel das finnische Patent 72902 zeigt ein Drosselorgan zur Verbesserung des Dichtungseffekts an der Randabsperrung. Als Folge trifft die in der Beschichtungszone angekommene Streichpaste nicht unmittelbar auf die Randab-Sperrung, was zur Folge hat, dar die Streichpaste an der Randabsperrung im wesentlichen stationär bleibt und die Leckage von Streichpaste durch die Randabsperrung minimiert wird.
• Die sich mit dem Stand der Technik befassende finnische Patentanmeldung 854053 und die entsprechende DE 3428181 zeigen eine Anordnung, die geneigt ist, den Überlauf von Streichpaste mit einer zweiteiligen Randabsperrung zu minimieren. Der Uberlaufspalt zwischen dem oberen Teil der Absperrung und der Bahn kann somit erheblich unter 1,5 bis 2 mm verringert werden, so daß nur wenig Paste durch den Überlaufspalt entweicht.
• Das US-Patent 4,354,452 stellt eine weiche Randabsperrung dar, die den Überlauf von Streichpaste eliminiert oder minimiert. Die Randabsperrung umfaßt ein weiches Organ, das mit Luft oder Flüssigkeit gefüllt den Endbereich der Beschichtungszone abdichtet
• Die Beseitung der Probleme ist bei den obengenannten mechanischen Konstruktionen nicht vollständig gelungen. Die Lösungen haben sich in der Praxis für weniger erfolgreich erwiesen, weil die Grundprobleme, d.h. ungleichmäßige Beschichtung in den Randbereichen und Störungen im Beschichtungsprozeß noch immer ungelöst geblieben sind, weil Ablagerung, Verdickung, und Trocknen in der Streichkammer, im Randbereich der frei fließenden Paste und in der langsam fließenden Paste in den Randbereichen stattfinden.
• Das Auftragen von Beschichtungen bei Papierbahnen unterschiedlicher Breite ist auch schwierig gewesen.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obengenannten Mängel zu vermeiden oder minimieren und bessere Beschichtungsverhältnisse vorzusehen, wodurch die Verlangsamung der Streichpasteströmung in den Randbereichen und die durch die langsamere dickere Paste verursachten Probleme vermieden oder minimiert werden.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten Streichapparat mit besseren Betriebseigenschaften vorzusehen, wobei die Streichpaste auch in dessen Randbereichen optimal fließt.
• Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Streichapparat vorzusehen, der sich auf die Bahnbreite anpassen läßt und mit dem Schwankungen in der Bahnbreite berücksichtigt werden können und die Bahn optimal ausgenutz werden kann.
• In letzter Zeit hat es sich herausgestellt, daß eine zu sorgfältige Abdichtung der Streichkammer nachteilig ist. Die Erfindung stellt ein Verfahren und einen Apparat vor, die die Verdickung von Streichpaste und die durch Trocknen in den Randbereichen verursachte Ablagerung verhindern oder minimieren können.
• Die Ziele der Erfindung, d.h. bessere Beschichtungsverhältnisse, können erreicht werden, indem die Streichkammer an die Breite der Papierbahn angepaßt wird, indem eine Randabsperrung in den beiden Randbereichen der Streichkammer angeordnet und dadurch verhindert wird, dar sich die Streichpaste in den Randbereichen der Streichkammer ablagert und trocknet, indem Streichpaste durch den Spalt zwischen der Randabsperrung und der Bahn und/oder der Randabsperrung und dem Wischorgan aus der Streichkammer kontinuierlich ausfließt.
• Ein erfindungsgemäßer Streichapparat ist dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Randbreichen der Streichkammer eine Randabsperrung von hauptsächlich gleicher Dicke wie der Raum zwischen der Vorder- und Rückwand angeordnet ist. Der Oberteil der Randabsperrung ist hauptsächlich in Form eines Keils zwischen dem Wischorgan und der Bahn ausgestaltet und im Beschichtungsbereich derart angeordnet, daß er einen Spalt von 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 5 mm sowohl zwischen dem keilförmigen Oberteil und der Bahn als auch dem keilförmigen Oberteil und dem Wischorgan bildet, um einen kontinuierlichen Strom von Streichpaste aus der Streichkammer zur Außenseite der Randabsperrung zu ermöglichen. Mindestens eine Randabsperrung ist vorzugsweise seitlich in der Querrichtung der Bahn verstellbar, um für optimale Beschichtung je nach der Breite der Papierbahn zu sorgen.
• Ein kontinuierlicher Strom von Streichpaste an der Randabsperrung vorbei bewirkt einen Spüleffekt in den Randbreichen und verhindert ein Trocknen der Streichpaste in der Streichkammer.
• Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Merkmalen der Patentansrüche festgelegt.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt dabei Fig. 1 eine fragmentarische Ansicht des linken Randbreiches als Teil eines Streichapparats mit einer erfindungsgemäßen Randabsperrvorrichtung am jeden Rand; und Fig. 2 einen Schnitt durch den Randbreich aus Fig. 1 entlang Linie A-A - der andere Randbereich des Streichapparats ist entsprechend.
• Fig. 1 und 2 zeigen den linken Randbreich eines Streichapparats 1 (von dem nur ein Teil dargestellt ist), wobei eine erfindungsgemäße Randabsperrung 2 in einer Streichkammer 5 zwischen einer Vorderwand 3 und einer Rückwand 4 angeordnet ist. Die Randabsperrung teilt die Streichkammer in einen Eintrittskanal 5a für Streichpaste und einen Rückführkanal 5b für Streichpaste. Die Randabsperrung ist hauptsächlich der gleichen Dicke wir der Abstand zwischen Vorderwand 3 und Rückwand 4. Ein dazwischen angeordnetes Verstellorgan 6 bestiinrnt den Abstand zwischen Vorder- und Rückwand. Beide Randabsperrungen können seitlich an einem stangenförmigen an der Rückwand angeordneten Führungsorgan 7 und einem anderen an der Vorderwand angeordneten stangenförmigen Führungsorgan 8 verschoben werden.
• Ein sich quer über die ganze Maschine erstreckendes Blatt 9 ist am Oberteil der Vorderwand 3 des Streichapparats angeordnet, um die überschüssige Streichpaste abzuschaben. Ein verstellbares Druckorgan 10 fixiert das Wischblatt an der Vorderwand.
• Der Oberteil 11 der Randabsperrung 2 ist entsprechend dem keilförmigen Raum zwischen der zu beschichtenden Bahn 12 (und von der ein Rand dargestellt ist) und dem Wischblatt 9 ausgestaltet. Zwischen dem freien Abschnitt des Wischblatts 9 und dem Oberteil der Randabsperrung 11 und zwischen der bewegten Bahn 12 und dem Oberteil der Randabsperrung bilden sich Spalte 13 und 14, die einen kontinuierlichen Strom von Streichpaste aus dem Eintrittskanal 5a der Streichkammer zum Rückführkanal 5b Streichkammer ermöglichen. Ein Spalt von 1 bis 10 mm ermöglicht, je nach dem Beschichtungsmaterial, einen ausreichenden Überlauf von Streichpaste aus dem Beschichtungskanal zum Rückklaufabschnitt.
• Der Oberteil der Randabsperrung ist vorzugsweise von solcher Breite, daß die Spalte 13, 14 nicht zu groß sind, wodurch die rückgeführte Streichpaste allzusehr verlangsamt oder sogar vollständig zum Stillstand gebracht würde. Der Unterteil der Randabsperrung erweitert sich vorzugsweise, indem die ursprünglich vertikale Außenfläche 16 seines Unterteils in eine hauptsächlich horizontale Fläche übergeht, wie aus der Figur ersichtlich ist. Die aus den Spalten 13, 14 zurückfließende Streichpaste wird die Außenfläche 16 der Randabsperrung entlang zunächst abwärts und dann aus dem Streichapparat heraus geleitet. An ihrem untersten Teil geht die Außenfläche der Randabsperrung in eine zur Rückwand hin geneigte Fläche 17 über. In der Rückwand 4 ist eine Öffnung 15 auf Höhe des geneigten Abschnitts der Randabsperrung angeordnet, um die rücklaufende Streichpaste aus dem Streichapparat herauszuleiten. Streichpaste kann durch einen Pastebehälter zurück zum Beschichtungskanal 5a geleitet werden; was in den Figuren nicht dargestellt ist. Trocknen der Streichpaste kann in einem offenen Abschnitt leicht vermieden werden, indem in die die Außenseite 16 der Randabsperrung entlang abwärtsfließende Streichpaste Wasser eingespritzt wird.
• Beim Streichprozeß trifft ein gleichmäßiger Streichpastestrom auf die bewegte Papier- oder z.B. Kartonbahn. Die Paste folgt der Bahn. Das Wischblatt, Stange andere ähnliche Wischvorrichtung streicht überschüssige Streichpaste von der Bahn ab. Streichpaste wird auf der gesamten Breite der Bahn und auch durch den Spalt zwischen Bahn und Streichapparat abgeführt. Außerdem fließt Streichpaste an den Rändern durch die Spalte zwischen den Randabsperrungen und der Bahn und zwischen den Randabsperrungen und dem Wischorgan ab. Der Streichpastestrom in Beschichtungskanal ist gleichmäßig, und das Beschichtungsergebnis ist daher auch über die gesamte Bahnbreite gleichmäßig.
• Die Erfindung läßt sich bei verschiedenen Typen von Streichapparaten, inklusive derjenigen für beidseitige Beschichtung, anwenden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Beschichtung einer bewegten Papierbahn mit einem Apparat, bestehend aus einer mit der zu beschichtenden Bahn in Verbindung stehenden druckbeaufschlagten Streichpastekammer, in deren beiden Randbereichen eine seitlich verschiebbare Randabsperrung derart angeordnet ist, daß zwischen ihr und der Bahn ein Spalt entsteht und einem Wischorgan, dadurch gegekennzeichnet, daß ein Ablagern und Trocknen der Streichpaste in den Endbereichen der Streichkammer verhindert wird, indem die Streichpaste veranlaßt wird, durch den genannten Spalt und einen Spalt zwischen der Randabsperrung und dem Wischorgan in den beiden Endbereichen kontinuerlich aus der Streichkammer herauszufiießen.

2. Streichapparat insbesondere zur Beschichtung einer bewegten Papierbahn (12), bestehend aus einer gegenüber der Bahn hauptsächlich gleich breiten druckbeaufschlagbaren Streichkammer (5), welche Kammer mit Streichpaste gefüllt wird und mit der Bahn in Verbindung steht, und welche Kammer durch die Bahn, eine Rückwand (4) des Streichapparats auf der Eintrittsseite der Bahn; eine Vorderwand (3) des Streichapparats auf der Austrittsseite der Bahn gebildet wird, und wobei am oberen Teil der Vorderwand ein Wischorgan (9) zur Entfernung von überschüssiger Streichpaste vorgesehen ist; und einer Randabsperrung (2) in den beiden Randbereichen der Streichkammer, welche Randabsperrung seitlich verschoben und ihr Oberteil (11) hauptsächlich die Form eines Keils zwischen dem Wischorgan (9) und der Bahn (12) hat, und so angeordnet ist, daß sie einen Spalt (l4) zwischen dem genannten Oberteil (11) und der Bahn (12) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Spalt (14) 1 bis 10 mm ist, und daß die Randabsperrung (2) hauptsächlich gleich dick ist als der Raum zwischen der Vorder- und Rückwand, und besagter Oberteil (11) einen Spalt (13) von 1 bis 10 mm auch zwischen besagtem Oberteil und dem Wischorgan (9) bildet, und durch die Spalte (13, 14) zusammen ermöglicht wird, daß im Betrieb Streichpaste kontinuierlichen aus der Streichkammer zur Außenseite (5b) der Randabsperrung fließt.

3. Streichapparat gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückwand (4) des Streichapparats eine Öffnung (15) angeordnet ist, um die Streichpaste von der Außenseite der Randabsperrung (2) zurück zum Streichpaste-Kreislauf zu führen.

4. Streichapparat gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2 einstellbare Zwischenglieder (6) zwischen der Vorder- und Rückwand des Streichapparats angeordnet sind, um die Wände (3, 4) in gewissem Abstand zueinander zu halten.

5. Streichapparat gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zur Breite der Bahn paralleles Führungsglied (8) zur Führung der seitlichen Verschiebung der Randabsperrung (2) an der Vorderwand (3) angeordnet ist.

6. Streichapparat gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dar mindestens ein zur Breite der Bahn paralleles Führungsgiied (7) zur Führung der seitlichen Verschiebung der Randabsperrung (2) an der Rückwand (4) angeordnet ist.

7. Streichapparat gemäß einem der Ansdprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Führungsglied (7, 8) sowohl an der Rückwand (4) als auch an der Vorderwand (3) angeordnet ist, um die seitliche Verschiebung der Randabsperrung (2) zu ermöglichen.

8. Streichapparat gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dar die Randabsperrung hauptsächlich in der Vertikalen zur Einstellung des Spalts (14) zwischen der Bahn (12) und dem keilförmigen Oberteil (11) verschoben werden kann.

9. Streichapparat gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Wischorgans (9) zur Festlegung des Spalts (13) zwischen dem keilförmigen Oberteil (11) und dem Wischorgan verstellbar ist.