DE4116729C2 - Nozzle-like coating device for applying a coating slip to a running paper web - Google Patents

Nozzle-like coating device for applying a coating slip to a running paper web

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Abstract

The invention relates to a nozzle-type coating device for applying coating material to a moving paper web (9), having a nozzle space (3) which extends beyond the width of the web and is bounded on the incoming side of the web (1) by an overflow strip (4) and on the outgoing side of the web (1) by a metering strip (5) with a distribution pipe (6) which distributes the coating material over the width of the web, having a feed channel (7) for feeding excess coating material from the distribution pipe (6) to the nozzle space (3) and having a diverting channel (8) for leading away excess from the nozzle space (3). The invention is characterised by the combination of the following features: (a) the diverting channel (8) opens on that side of the coating device on which the paper web runs in (b) the run-off channel is connected to an overflow channel (9) which simultaneously collects the overflow of the overflow strip (4); (c) a device (11) for compensating deflection (compensation device) is provided which extends over the entire width of the web, having a fixed yoke (12), a sheath (13) which surrounds said yoke (12) and can be moved in the direction of the paper web and having adjustable pressure transmission elements (13); (d) a flow body (16) is provided around which coating material flows; (e) the distribution pipe (6), flow body (16) and compensation device (11) elements are arranged one behind the other viewed from the side and in the running direction of the web. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine düsenartige Streicheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a nozzle-like coating device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Streicheinrichtung ist aus DE 34 46 757 A1 bekannt geworden. Dabei geht es darum, die vergleichsweise großen Überschußmengen aus dem Düsenraum abzuführen, ohne daß es zum Einziehen von Luft im Bereich der Überlaufleiste kommt.Such a coating device is from DE 34 46 757 A1 known. It is about comparative to discharge large excess quantities from the nozzle space without that it is for drawing in air in the area of the overflow bar is coming.

Aus DE 37 38 658 A1 ist eine Streicheinrichtung bekannt geworden, die ebenfalls einen von Streichmasse umströmten Strömungskörper aufweist. Hierbei ist das Rakelmesser von einer Rakelhalterung getragen. Diese ist ihrerseits mittels eines Lagerblocks und eines expandierbaren Luftschlauches gelagert. Diese Einrichtung beansprucht verhältnismäßig viel Raum, vor allem in Bahnlaufrichtung gesehen. Dabei weist diese Einrichtung nicht einmal eine Durchbiegungsausgleichs-Einrichtung auf.A coating device is known from DE 37 38 658 A1 which also had a coating on it Has flow body. The doctor blade is from a squeegee holder. This in turn is by means of a bearing block and an expandable air hose stored. This facility is relatively demanding Space, especially seen in the direction of web travel. It points this device is not even a deflection compensation device on.

D 39 25 517 A1 betrifft eine Glätteinrichtung eines Auftragswerkes, d. h. eine Einrichtung, die einer Streicheinrichtung nachgeschaltet ist. Diese Glätteinrichtung weist zwar eine Durchbiegungsausgleichs-Einrichtung auf, nicht jedoch die eigentliche Streicheinrichtung. D 39 25 517 A1 relates to a smoothing device of a commissioned work, d. H. a device like a coating device is connected downstream. This smoothing device has one Deflection compensation device on, but not the actual coating facility.  

Eine Vielzahl von ähnlichen Düsenauftragswerken ist aus anderen Druckschriften bekannt geworden, beispielsweise aus US-PS 3 518 964 und US-PS 4 250 211.A variety of similar nozzle applicators are out other publications become known, for example from U.S. Patent 3,518,964 and U.S. Patent 4,250,211.

Die Raumverhältnisse sind im allgemeinen beengt. Daher besteht generell das Bedürfnis, Streicheinrichtungen gemäß der eingangs genannten Art möglichst kompakt zu gestalten. Gleichzeitig sind jedoch gewisse technologische Anforderungen zu erfüllen. So sollen beispielsweise die Vorzüge gemäß DE 34 46 757 A1 erhalten bleiben, d. h. ein sogenanntes Skop Coating vermieden werden, d. h. ein Streichen, bei der von Streichmasse völlig unbedeckte Stellen infolge Luftblasen auftreten können. Außerdem soll zu jedem Zeitpunkt ein stets gleichbleibender Spalt im Bereich der Überlaufleiste herrschen, und es soll die Spaltweite gemäß DE 34 46 757 A1 möglichst gering gehalten werden, so daß jedenfalls an dieser Stelle ein ganz kleiner oder überhaupt kein Überlauf vorhanden ist.The space is generally cramped. Therefore there is a general need to apply coating equipment to make the type mentioned above as compact as possible. At the same time, however, there are certain technological ones Requirements. For example, the Advantages according to DE 34 46 757 A1 are retained, d. H. a so-called skop coating can be avoided, d. H. a Brush on the one completely uncovered by the coating slip Spots due to air bubbles. In addition, should a constant gap in the Area of the overflow bar, and it should Gap width according to DE 34 46 757 A1 kept as small as possible be, so that at any rate a very small one or there is no overflow at all.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Streich­ einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die gesamte Einrichtung so kompakt wie möglich wird, daß ferner die technologischen Anforderungen an eine solche Düsenstreicheinrichtung weitgehend erfüllt werden, und daß schließlich die Streicheinrichtung möglichst einfach im Aufbau ist.The invention is therefore based on the object of a prank device according to the preamble of claim 1 design that the entire facility as compact as possible will that further the technological requirements for such Nozzle coating device are largely met, and that finally the coating device as simple as possible Construction is.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. This task is characterized by the characteristics of Claim 1 solved.  

Die darin enthaltenen einzelnen Elemente sind zwar für sich alleine bekannt. Jedoch wird die Streicheinrichtung durch deren geschickte Anordnung zu einer kompakten Baueinheit, die geringstmöglichen Raum beansprucht, aber dennoch die an sie gestellten Funktionen einwandfrei erfüllt.The individual elements contained therein are in themselves known alone. However, the streak is through their skillful arrangement into a compact unit, the takes up as little space as possible, but still that to it functions fulfilled perfectly.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin sind mehrere Ausführungsbeispiele einer düsenartigen Streich­ einrichtung dargestellt, und zwar jeweils in einer Schnitt­ ebene, in der die Laufrichtung der Papierbahn liegt, und die zugleich senkrecht zur Papierbahn liegt. Funktionsgleiche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In allen Figuren umschlingt eine Papierbahn 1 eine in Pfeilrichtung umlaufende Gegenwalze 2. The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In it, several embodiments of a nozzle-like coating device are shown, each in a sectional plane in which the running direction of the paper web is, and which is also perpendicular to the paper web. Functionally identical elements are provided with the same reference symbols. In all the figures, a paper web 1 wraps around a counter roller 2 rotating in the direction of the arrow.

Die in Fig. 1 dargestellte düsenartige Streicheinrichtung weist einen Düsenraum 3 auf. Dieser ist in Bahnlaufrichtung durch eine einlaufseitige Überlaufleiste 4 und eine Dosier­ leiste 5 begrenzt. Streichmasse wird einem Verteilrohr 6 zugeführt. Das Verteilrohr 6 hat eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen, die mit einem Zufuhrkanal 7 in leitender Verbindung stehen, so daß Streichmasse durch den Zufuhr-Kanal 7 zum Düsenraum 3 und damit an die Papierbahn 1 gelangt. Auf halbem Wege des Zufuhrkanales 7 befinden sich Stolperschwellen 7.1, die eine Mikroturbulenz in der Streich­ masse erzeugen. Ein Ableitkanal 8 stellt eine leitende Verbindung mit einer Überlaufrinne 9 her. Am Ende des Ableitkanales 8 befindet sich ein einstellbares Ventil 10 zum Steuern der Überlaufmenge. Eine Einrichtung 11 dient dem Regeln des Durchbiegungsausgleiches. Dabei kommt es insbesondere auf den Durchbiegungsausgleich der Dosierleiste 5 an. Es kann aber auch Einfluß auf die Durchbiegung der gesamten Streicheinrichtung genommen werden. Die Ausgleichseinrichtung 11 ist im vorliegenden Falle gemäß DE 39 25 517.4 A1 gestaltet. Sie weist ein ortsfestes Joch 12 auf, eine Hülse 13, die das Joch 12 umgibt sowie Druckübertragungselemente 14, im vorliegenden Falle Luftbälge. Bei Beschicken der Luftbälge 14 mit Druckluft wird die Position der Hülse 13 und damit auch jene der Dosierleiste 5 verändert, so daß ein Durchbiegungsausgleich hergestellt wird. Gemäß der Erfindung kann die Ausgleichs­ einrichtung 11 derart gestaltet und angeordnet sein, daß ein genügend großer "innerer Hub" geschaffen wird, um auch die Weite des Spaltes zwischen der Kante der Dosierleiste 5 und der Papierbahn 1 einzustellen. Hierzu bedarf es somit keiner weiteren Einrichtung mehr. Im vorliegenden Falle ist eine Laser-Meßeinrichtung 15 vorgesehen, mit der sich die genaue Position der Kante der Dosierleiste 5 erfassen läßt. Ein hieraus gewonnenes Signal wird dazu verwendet, die Ausgleichseinrichtung 11 zu steuern.The nozzle-like coating device shown in FIG. 1 has a nozzle space 3 . This is limited in the web running direction by an inlet-side overflow bar 4 and a metering bar 5 . Spreading material is fed to a distribution pipe 6 . The distributor 6 has, so that coating compound passes a plurality of outlet openings communicating with a supply channel 7 in fluid communication through the supply channel 7 to the nozzle chamber 3 and thus the paper web. 1 Halfway through the feed channel 7 there are trip hazards 7.1 , which produce microturbulence in the coating slip. A discharge channel 8 establishes a conductive connection with an overflow channel 9 . At the end of the discharge channel 8 there is an adjustable valve 10 for controlling the overflow quantity. A device 11 serves to regulate the deflection compensation. It is particularly important to compensate for the deflection of the metering strip 5 . However, it is also possible to influence the deflection of the entire coating device. The compensation device 11 is designed in the present case according to DE 39 25 517.4 A1. It has a fixed yoke 12 , a sleeve 13 which surrounds the yoke 12 and pressure transmission elements 14 , in the present case air bellows. When the air bellows 14 are charged with compressed air, the position of the sleeve 13 and thus also that of the metering bar 5 is changed, so that a deflection compensation is produced. According to the invention, the compensation device 11 can be designed and arranged such that a sufficiently large "inner stroke" is created to also adjust the width of the gap between the edge of the metering bar 5 and the paper web 1 . This means that no further facility is required. In the present case, a laser measuring device 15 is provided with which the exact position of the edge of the metering bar 5 can be detected. A signal obtained from this is used to control the compensation device 11 .

Konstruktiv kann die gesamte Streicheinrichtung derart getrennt werden, daß die Ausgleichseinrichtung 11 allein auf die Dosierleiste 5 einwirkt. Die Streicheinrichtung kann jedoch auch so gestaltet werden, daß die Ausgleichsein­ richtung 11 auf die gesamte Streicheinrichtung einwirkt und wahlweise deren Durchbiegung korrigiert, oder deren Abstand zur Papierbahn 1.The entire coating device can be structurally separated in such a way that the compensation device 11 acts solely on the metering strip 5 . However, the coating device can also be designed so that the compensation device 11 acts on the entire coating device and optionally corrects its deflection, or its distance from the paper web 1st

Wie man sieht, durchzieht Ableitkanal 8 die gesamte Streich­ einrichtung im wesentlichen in diagonaler Richtung, ausgehend von der Kante der Dosierleiste 5 zur Überlaufrinne 9.As can be seen, discharge channel 8 runs through the entire coating device essentially in the diagonal direction, starting from the edge of the metering bar 5 to the overflow channel 9 .

Die Überlaufrinne 9 dient gleichzeitig dazu, den sehr großen Überschuß aus dem Ableitkanal 8 aufzufangen, wie auch den sehr kleinen Überlauf, der von der Überlaufleiste 4 herkommt. Zwischen Zufuhrkanal 7 und Ableitkanal 8 befindet sich ein Strömungskörper 16. Dieser ist im wesentlichen begrenzt von Zufuhrkanal 7, Düsenraum 3 und Ableitkanal 8.The overflow channel 9 serves at the same time to collect the very large excess from the discharge channel 8 , as well as the very small overflow that comes from the overflow bar 4 . A flow body 16 is located between the feed channel 7 and the discharge channel 8 . This is essentially limited by the feed channel 7 , nozzle space 3 and discharge channel 8 .

Wie man weiterhin erkennt, ist die gesamte Streicheinrichtung als kompakte Baueinheit gestaltet, die im wesentlichen balkenförmig ist, und in der sämtliche funktionswichtigen Elemente zusammengefaßt sind. Im vorliegenden Falle sind die folgenden Elemente um einen imaginären Mittelpunkt herum­ gruppiert: Verteilrohr 6, Strömungskörper 16, Laser-Meßein­ richtung 15, Ausgleichseinrichtung 11 und Überlaufrinne 9.As can also be seen, the entire coating device is designed as a compact unit, which is essentially bar-shaped, and in which all functionally important elements are combined. In the present case, the following elements are grouped around an imaginary center point: distribution pipe 6 , flow body 16 , laser measuring device 15 , compensation device 11 and overflow channel 9 .

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Streichmasse an jeder Stelle eine eindeutige Strömungsrichtung hat, daß keine Stromkreuzungen auftreten, und daß sie - bis auf einen geringen Teilstrom an der Über­ laufleiste 4 - bei Berührung mit der Papierbahn 1 nur in deren Laufrichtung strömt. Damit ist eine wichtige Voraussetzung für einen sauberen, qualitativ hochwertigen Strich erfüllt, und zwar ungeachtet dessen, ob die Einrichtung als Vordosier­ einrichtung oder als einzige Streicheinrichtung verwendet wird.Another advantage of this embodiment is that the coating slip has a clear flow direction at every point, that no current crossings occur, and that - except for a small partial flow on the overflow bar 4 - flows in contact with the paper web 1 only in the running direction . This fulfills an important prerequisite for a clean, high-quality line, regardless of whether the device is used as a pre-metering device or as the only coating device.

Auch die in Fig. 2 dargestellte Streicheinrichtung folgt denselben Prinzipien wie jene gemäß Fig. 1. Die Elemente Verteilrohr 6, Strömungskörper 16 und Ausgleichseinrichtung 11 sind in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordnet. Der Zufuhrkanal 7 verbindet Verteilrohr 6 mit Düsen­ raum 3. Er nimmt hierbei einen im wesentlichen zur Papierbahn 1 senkrechten Verlauf. Ableitkanal 8 mit Ventil 10 mündet wiederum auf der Einlaufseite der Streicheinrichtung, d. h. dort, wo die Papierbahn 1 einläuft. Die Streichmasse steigt vom Verteilrohr 6 im Zufuhrkanal 7 nach oben, wird dabei durch Stolperschwellen 7.1 in eine gewisse, erwünschte Turbulenz versetzt, strömt sodann in ihrer Hauptmenge an Ableitkanal 8 vorbei, wobei eine kleinere Teilmenge in den Ableitkanal 8 gelangt, gelangt weiterhin zum Düsenraum 3, wo ein kleinerer Teil auf der Papierbahn verbleibt und durch den Spalt zwischen Papierbahn 1 und Überlaufleiste 5 austritt, während der größere Teil der Streichmasse als Überschuß den Strömungskörper 16 völlig umströmt und zum Ableitkanal 8 gelangt.The coating device shown in FIG. 2 also follows the same principles as that according to FIG. 1. The elements of the distribution pipe 6 , flow body 16 and compensation device 11 are arranged one behind the other in the web running direction. The feed channel 7 connects the distribution pipe 6 with the nozzle space 3rd He takes a course essentially perpendicular to the paper web 1 . Discharge channel 8 with valve 10 in turn opens on the inlet side of the coating device, ie where the paper web 1 arrives. The coating slip rises upwards from the distribution pipe 6 in the feed channel 7 , is in this case set to a certain, desired turbulence by trip hazards 7.1 , then flows in its main quantity past the discharge channel 8 , a smaller subset getting into the discharge channel 8 and continuing to reach the nozzle space 3 , where a smaller part remains on the paper web and exits through the gap between paper web 1 and overflow bar 5 , while the larger part of the coating slip flows completely around the flow body 16 and reaches the discharge channel 8 .

Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform, wobei allerdings eine gewisse Gegenströmung der Streichmasse gegenläufig zur Laufrichtung der Papierbahn 1 stattfindet. Fig. 3 illustrates another embodiment, wherein however, a certain counter-flow of the coating takes place counter to the running direction of the paper web 1.

Claims (3)

1. Düsenartige Streicheinrichtung zum Auftragen einer Streichmasse auf eine laufende Papierbahn (1), mit einem Düsenraum (3), der sich über die Papierbahnbreite hinweg erstreckt und der auf der Einlaufseite der Papierbahn (1) durch eine Überlaufleiste (4), und auf der Auslaufseite der Papierbahn (1) durch eine Dosierleiste (5) begrenzt ist, mit einem die Streichmasse über die Papierbahnbreite verteilenden Verteilrohr (6), mit einem Zufuhrkanal (7) zum Zuführen von Streichmasse vom Verteilrohr (6) im Überschuß zum Düsenraum (3), mit einem Ableitkanal (8) zum Abführen von Überschuß aus dem Düsenraum (3) sowie mit einem Strömungskörper (16), der von der Streichmasse umströmt ist,
gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, teilweise an sich bekannten Merkmale:
  • a) der Ableitkanal (8) mündet auf derjenigen Seite der Streicheinrichtung, auf der die Papierbahn (1) einläuft,
  • b) Der Ableitkanal (8) ist an eine Überlaufrinne (9) angeschlossen, die zugleich den Überlauf der Überlaufleiste (4) auffängt;
  • c) es ist eine Ausgleichseinrichtung (11) zum Regeln der Durchbiegung und/oder des Papierbahnabstandes der Streicheinrichtung vorgesehen, die sich über die gesamte Papierbahnbreite erstreckt, mit einem feststehenden Joch (12), einer dieses umgebenden, in Richtung zur Papierbahn (1) verstellbaren Hülse (13) sowie mit einstellbaren Druckübertragungselementen (14);
  • d) in Papierlaufrichtung gesehen sind die Elemente Verteilrohr (6), Strömungskörper (16) und Ausgleichseinrichtung (11) hintereinander angeordnet;
  • e) in Seitenansicht gesehen sind Verteilrohr (6), Strömungskörper (16), Ausgleichseinrichtung (11) und Überlaufrinne (9) um einen gemeinsamen Mittelpunkt herum kreisbogenartig gruppiert;
  • f) der Ableitkanal (8) durchquert die gesamte Streicheinrichtung diagonal von der Kante der Dosierleiste (5) zur Überlaufrinne (9) hin.
1. Nozzle-like coating device for applying a coating slip to a running paper web ( 1 ), with a nozzle space ( 3 ) which extends across the width of the paper web and which on the inlet side of the paper web ( 1 ) through an overflow bar ( 4 ), and on the The outlet side of the paper web ( 1 ) is delimited by a metering bar ( 5 ), with a distribution pipe ( 6 ) distributing the coating slip over the width of the paper web, with a feed channel ( 7 ) for feeding coating slip from the distribution pipe ( 6 ) in excess to the nozzle chamber ( 3 ) , with a discharge channel ( 8 ) for removing excess from the nozzle chamber ( 3 ) and with a flow body ( 16 ) around which the coating slip flows,
characterized by the combination of the following features, some of which are known per se:
  • a) the discharge channel ( 8 ) opens out on that side of the coating device on which the paper web ( 1 ) runs in,
  • b) The discharge channel ( 8 ) is connected to an overflow channel ( 9 ), which also catches the overflow of the overflow bar ( 4 );
  • c) there is provided a compensating device ( 11 ) for regulating the deflection and / or the paper web distance of the coating device, which extends over the entire width of the paper web, with a fixed yoke ( 12 ), one surrounding it, adjustable in the direction of the paper web ( 1 ) Sleeve ( 13 ) and with adjustable pressure transmission elements ( 14 );
  • d) seen in the paper running direction, the elements distribution pipe ( 6 ), flow body ( 16 ) and compensation device ( 11 ) are arranged one behind the other;
  • e) seen in side view, distribution pipe ( 6 ), flow body ( 16 ), compensating device ( 11 ) and overflow channel ( 9 ) are grouped in a circular arc around a common center;
  • f) the discharge channel ( 8 ) crosses the entire coating device diagonally from the edge of the metering bar ( 5 ) to the overflow channel ( 9 ).
2. Streicheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verteilrohr (6) auf der der Bahn (1) gegenüberliegenden Seite der Überlaufleiste (4) angeordnet ist, und zwar in deren unmittelbarer Nähe und diese tragend.2. Coating device according to claim 1, characterized in that the distribution pipe ( 6 ) on the web ( 1 ) opposite side of the overflow bar ( 4 ) is arranged, in the immediate vicinity and supporting it. 3. Streicheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung (11) einen derart großen Anstellhub der Verstellhülse (13) aufweist, daß allein hiermit die Weite des Spaltes zwischen der Kante der Dosierleiste (5) und der Papierbahn (1) einstellbar ist.3. Coating device according to claim 1 or 2, characterized in that the compensating device ( 11 ) has such a large adjusting stroke of the adjusting sleeve ( 13 ) that only the width of the gap between the edge of the metering bar ( 5 ) and the paper web ( 1 ) is adjustable.
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