EP0651094A1 - Apparatus for coating a web, particularly a paper or cardboard web - Google Patents
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Definitions
- devices which have an application unit (roller or nozzle application unit) with which the coating material, for. B. coating color, is applied in excess to the web.
- a metering system arranged after the applicator with a scraper knife as metering element scrapes the excess off to the desired coat weight, the height of the coat weight being adjustable via the contact pressure of the scraper knife on the counter roller.
- the scraper knife is supported below its tip by an adjacent support bar, so that its contact pressure can be varied by moving and / or pivoting the clamped scraper knife foot.
- the invention has for its object to improve a generic coating device so that a uniform application in the web running direction as well as transverse to this can be set reproducibly, the uniformity is maintained even with changes in the coating weight.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for coating a material web, in particular a paper or cardboard web, according to the preamble of patent claim 1.
Zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen sind Vorrichtungen bekannt, die ein Auftragwerk (Walzen- oder Düsenauftragwerk) aufweisen, mit dem das Beschichtungsmaterial, z. B. Streichfarbe, im Überschuß auf die Bahn aufgetragen wird. Ein im Anschluß an das Auftragwerk angeordnetes Dosiersystem mit einem Schabermesser als Dosierelement rakelt den Überschuß bis auf das gewünschte Strichgewicht ab, wobei sich die Höhe des Strichgewichts über den Anpreßdruck des Schabermessers an die Gegenwalze einstellen läßt. Unterhalb seiner Spitze wird das Schabermesser von einer anliegenden Abstützleiste abgestützt, dadurch läßt sich sein Anpreßdruck durch Verschieben und/oder Verschwenken des eingeklemmten Schabermesserfußes variieren.For coating paper or cardboard webs, devices are known which have an application unit (roller or nozzle application unit) with which the coating material, for. B. coating color, is applied in excess to the web. A metering system arranged after the applicator with a scraper knife as metering element scrapes the excess off to the desired coat weight, the height of the coat weight being adjustable via the contact pressure of the scraper knife on the counter roller. The scraper knife is supported below its tip by an adjacent support bar, so that its contact pressure can be varied by moving and / or pivoting the clamped scraper knife foot.
Beim Streichen von Papier- oder Kartonbahnen treten produktionsbedingte Schwankungen im Querprofil der Bahnen auf, die es erforderlich machen, den Anpreßdruck des Schabermessers über die Arbeitsbreite unterschiedlich einzustellen, um einen gleichmäßigen Strich zu erhalten. Dazu ist es aus der DE-PS 28 25 907 bekannt, eine im Grenzen biegsame Abstützleiste über Zug- und Druckschrauben entlang der Unterstützungslinie einzujustieren, je nachdem, ob das Strichgewicht an den entsprechenden Stellen zu hoch oder zu niedrig ist.When coating paper or cardboard webs, there are production-related fluctuations in the cross-section of the webs, which make it necessary to adjust the contact pressure of the doctor knife differently across the working width in order to obtain a uniform line. For this purpose, it is known from DE-PS 28 25 907 to adjust a support bar which is flexible within limits via tension and compression screws along the support line, depending on whether the coat weight is too high or too low at the corresponding points.
Die DE-OS 39 27 329 beschreibt eine gattungsgemäße Beschichtungsvorrichtung, bei der als Verstellelemente für die Abstützleiste Piezo-Translatoren eingesetzt sind. Nach einer Ausführungsform wirken Federn dem Anpressen der Abstützleiste mit den Piezo-Translatoren entgegen, wobei die Gegenkraft der Federn eingestellt werden kann.DE-OS 39 27 329 describes a generic coating device in which piezo translators are used as adjusting elements for the support bar. According to one embodiment, springs counteract the pressing of the support bar with the piezo translators, wherein the counterforce of the springs can be adjusted.
Die Abstützung des Schabermessers mit einer Abstützleiste hat den Vorteil, daß eine genau definierte Abstützkante vorliegt. In Bahnlaufrichtung läßt sich das Strichgewicht sehr konstant und gleichmäßig einstellen. Einmal erzielte Ergebnisse können mit großer Genauigkeit reproduziert werden, so daß diese Systeme für eine Automatisierung hervorragend geeignet sind. Allerdings hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein einmal eingestelltes Querprofil weniger konstant bleibt. Das Querprofil muß daher während des Betriebs häufiger nachgestellt werden.Supporting the scraper knife with a support bar has the advantage that there is a precisely defined support edge. The coating weight can be adjusted very constantly and evenly in the direction of web travel. Results once achieved can be reproduced with great accuracy, so that these systems are ideally suited for automation. However, it has been shown in practice that a cross profile once set remains less constant. The cross profile must therefore be readjusted more frequently during operation.
Aus der DE-OS 36 12 248 ist es bekannt, anstelle mit einer Abstützleiste das Schabermesser mit einem Druckschlauch abzustützen. Die Abstützung mit einem Schlauchsystem hat den Vorteil, daß ein einmal eingestelltes Querprofil sehr konstant bleibt. Auftretende Veränderungen werden weitgehend selbstätig ausgeglichen, falls ein ausreichend hoher und konstanter Druck im Schlauch vorhanden ist. Nachteilig bei diesem System ist, daß bei einer Verstellung des Schabermessers zur Änderung des Strichgewichts es auch zu einer Verschiebung der Abstützfläche kommt, da keine genau definierte Abstützkante vorhanden ist. Daraus resultiert ein instabiles Verhalten bei einer Änderung des Strichgewichts mit der Folge, daß ein ungleichmäßiger, wellenförmiger Auftrag in Bahnlaufrichtung auftreten kann.From DE-OS 36 12 248 it is known to support the scraper knife with a pressure hose instead of with a support bar. The support with a hose system has the advantage that a cross profile once set remains very constant. Changes that occur are largely compensated for automatically if there is a sufficiently high and constant pressure in the hose. A disadvantage of this system is that when the scraper knife is adjusted to change the coating weight, there is also a shift in the support surface, since there is no precisely defined support edge. This results in an unstable behavior when the coating weight changes, with the result that an uneven, undulating application in the web running direction can occur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Beschichtungsvorrichtung so zu verbessern, daß ein gleichmäßiger Auftrag sowohl in Bahnlaufrichtung als auch quer zu dieser reproduzierbar eingestellt werden kann, dessen Gleichmäßigkeit auch bei Änderungen des Strichgewichts erhalten bleibt.The invention has for its object to improve a generic coating device so that a uniform application in the web running direction as well as transverse to this can be set reproducibly, the uniformity is maintained even with changes in the coating weight.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of patent claim 1.
Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß bestehende Streichvorrichtungen ohne große konstruktive Änderungen umgerüstet werden können. Eine Profilierung mit Stellelementen (z. B. Stellschrauben) wie bei einer konventionellen Abstützleiste ist weiterhin noch möglich.The invention has the further advantage that existing coating devices can be converted without major design changes. Profiling with adjusting elements (e.g. adjusting screws) as with a conventional support bar is still possible.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.
- Figur 1
- zeigt als Längsschnitt einen Ausschnitt einer Beschichtungsvorrichtung nach der Erfindung.
Figur 2- zeigt eine Draufsicht auf eine Abstützleiste.
Figur 3- zeigt eine Draufsicht auf eine Profilierleiste.
- Figure 1
- shows a longitudinal section of a section of a coating device according to the invention.
- Figure 2
- shows a plan view of a support bar.
- Figure 3
- shows a plan view of a profiling strip.
Die Beschichtungsvorrichtung weist eine angetriebene Gegenwalze 1 auf, von der die Materialbahn 2 - eine Papier- oder Kartonbahn von einer Breite von 8 m und mehr - umgelenkt wird. Auf die Materialbahn 2 wird von einem nicht dargestellten Auftragwerk Beschichtungsmaterial im Überschuß aufgetragen, das von einem Dosiersystem mit einem elastisch verbiegbaren Schabermesser 3 als Dosierelement bis auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt wird. Das Schabermesser 3 ist mit seinem Fuß in einem in Richtung zur Gegenwalze 1 in einen Schaberbalken 4 verschiebbar gelagerten Klemmbalken 5 festgeklemmt. Es wird an seiner der Gegenwalze 1 abgewandten Rückseite unterhalb seiner Spitze von einer in Richtung zur Gegenwalze 1 elastisch biegsamen Abstützleiste 6 abgestützt. Durch eine Verschiebung und/oder Verschwenkung des Klemmbalkens 5 relativ zu der sich über die gesamte Bahnbreite erstreckenden Abstützleiste 6 läßt sich der Anpreßdruck des Schabermessers 3 an die Gegenwalze 1 einstellen.The coating device has a driven counter roller 1, from which the material web 2 - a paper or cardboard web with a width of 8 m and more - is deflected. Excess coating material is applied to the
Die Abstützleiste 6 ist in Richtung zur Gegenwalze 1 verschiebbar in einem Halter 7, 8 gelagert, der aus einer auf dem Schaberbalken 4 festgeschraubten Grundplatte 7 und einer auf der Grundplatte 7 festgeschraubten Deckplatte 8 besteht . Dazu weist der Halter 7, 8 eine in etwa rechteckige, sich über die Arbeitsbreite erstreckende Aussparung mit einem Öffnungsschlitz auf, aus dem die Abstützleiste 6 mit ihrer Abstützkante herausragt. Die Abstützleiste 6 ist an ihrem rückwärtigen Ende oben und unten der Höhe der Aussparung innerhalb des Halters 7, 8 angepaßt wulstartig verbreitert. An ihrem der Gegenwalze 1 abgewandten rückwärtigen Ende wird sie von einer an den oberen und unteren Rändern der Rückseite flächig anliegenden Profilleiste 9 abgestützt, die sich ebenfalls über die gesamte Arbeitsbreite der Beschichtungsvorrichtung erstreckt. Die Verbreiterungen der Abstützleiste 6 sind schmaler als die Länge des Freiraums im Halter 7, 8 zwischen dem Ende der Profilleiste 9 und der vorderen Wand des Halters 7, 8, so daß die Abstützleiste 6 in Richtung zur Gegenwalze 1 über einen Stellweg freibeweglich gelagert ist. An der Gegenwalze 1 abgewandten Ende der Profilleiste 9 sind in regelmäßigen Abständen Stellschrauben 10 befestigt, die durch eine Bohrung in der Rückwand der Grundplatte 7 geführt sind. Mit den als Zug- und Druckschrauben ausgebildeten Stellschrauben 10 läßt sich die Profilleiste 9 über die Arbeitsbreite lokal unterschiedlich im Abstand zur Gegenwalze 1 einstellen.The
Die einander berührenden Seiten der Abstützleiste 6 und der Profilleiste 9 weisen jeweils eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende Nut auf. In dem so gebildeten Freiraum ist ein Druckschlauch 11 eingelegt, der an einer Seite an eine nicht dargestellte Druckluftzufuhr angeschlossen ist. Der Druckschlauch 11 ist durch an zwei Bänder 12 aus rostfreiem Federbandstahl geschützt, die zwischen seiner Vorderfläche und der Abstützleiste 6 sowie seiner Rückfläche und der Profilleiste 9 angeordnet sind. Zwei weitere Druckschläuche 13, 14 sind in die Freiräume zwischen der vorderen Wand der Grundplatte 7 bzw. der Deckplatte 8 und dem verbreiterten rückwärtigen Ende der Abstützleiste 6 eingelegt. Die Druckschläuche 13, 14 sind so in der Lage, die Abstützleiste 6 von der Gegenwalze 1 weg in Richtung der Profilleiste 9 zu drücken.The contacting sides of the
Die Abstützleiste 6 ist aus einem verschleißfesten Kunststoff gefertigt. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist sie an ihrer der Gegenwalze 1 abgewandten Rückseite in regelmäßigen Abständen (z. B. alle 25 mm) Schlitze 15 auf, um sich einer Kontur möglichst stufenlos anpassen zu können. Die in Fig. 3 gezeigte Profilleiste 9 ist ebenfalls an ihrer der Gegenwalze 1 abgewandten Rückseite in regelmäßigen Abständen mit Schlitzen 16 versehen, die sich ebenfalls in Bahnlaufrichtung erstrecken; sie läßt sich so in Grenzen verbiegen. Die Profilleiste 9 ist aus einem Stück oder aus einer Vielzahl von Einzelsegmenten aufgebaut und aus Metall gefertigt.The
Vor Beginn des Beschichtens wird zunächst mit den Stellschrauben 10 eine Grundstellung der Abstützleiste 6 eingestellt. Dies erfolgt bei entlüftetem Druckschlauch 11 während die Druckschläuche 13, 14 unter Druck stehen. Noch bevor die Bahn 2 in die Beschichtungsvorrichtung eingezogen ist, wird der Schaberbalken 4 mit dem Schabermesser 3 und der Abstützleiste 6 an die Gegenwalze 1 geschwenkt und auf diese Streichfarbe von dem nicht dargestellten Auftragwerk aufgetragen. Die Dicke und Gleichmäßigkeit des Films auf der Gegenwalze 1 wird über den Anpreßdruck des Schabermessers 3 u. a. mit den Stellschrauben 10 einjustiert.Before the start of coating, a basic position of the
Anschließend wird die Gegenwalze 1 gereinigt und die Bahn 2 in die Beschichtungsvorrichtung eingezogen, so daß sie auf der Gegenwalze 1 aufliegt. Nach erneutem Starten des Auftragswerks erfolgt mit den Stellschrauben 10 die Feineinstellung des Strichprofils auf der Bahn 2. Ist ein optimales Profil erreicht, werden die von der Gegenwalze 1 wegdrückenden Druckschläuche 13, 14 entlüftet und der Druckschlauch 11 wird unter Druck gesetzt. Der Druck im Druckschlauch 11 wird so eingestellt, daß die Abstützleiste 6 ohne ihre Anlage an der Profilierleiste 9 zu verlassen soeben in einen schwimmenden Zustand gerät, also der Druckschlauch 11 exakt die das Schabermesser 3 von der Gegenwalze 1 wegdrückenden Kräfte kompensiert. Die Abstützleiste 6 ist so in der Lage, sich in einzelnen Bereichen in Richtung zur Gegenwalze 1 zu bewegen und Veränderungen selbstätig entgegenzuwirken, um das Querprofil gleichmäßig zu halten.Then the counter roll 1 is cleaned and the
Die Einstellung und Konstanthaltung des Strichgewichts in Bahnlaufrichtung erfolgt auf bekannte Weise über den Anpreßdruck des Schabermessers 3 durch eine Verschwenkung und/oder Verschiebung des Klemmbalkens 5. Dies kann von Hand oder durch eine Automatik erfolgen.The line weight is adjusted and kept constant in the web running direction in a known manner via the contact pressure of the
Werden die auftretenden Unregelmäßigkeiten zu groß, so daß sich das Querprofil nicht mehr selbstätig reguliert, wird mittels der Stellschrauben 10 nachgestellt. Die Nachstellung kann entweder erfolgen, während der Druckschlauch 11 unter Druck steht oder wie bei der Feineinstellung, während der Druckschlauch 11 entlüftet ist.If the irregularities that occur become too large, so that the cross section is no longer regulated automatically, adjustment screws 10 are used to adjust. The readjustment can either take place while the
Die Vorrichtung bietet auch die Möglichkeit, beide Schlauchsysteme (Druckschlauch 11 und Druckschläuche 13, 14) unter Druck zu setzen und so das Strichgewicht über den Differenzdruck zu steuern. Ebenso ist es möglich, wie bei einer konventionellen Abstützleiste, den Druck von der Gegenwalze 1 weg starr mechanisch abzustützen. Dazu wird der Druckschlauch 11 entlüftet und die Druckschläuche 12, 13 werden unter Druck gesetzt.The device also offers the possibility of pressurizing both hose systems (
Vorstehend ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum direkten Dosieren auf der Bahn 2 beschrieben. Ebenso läßt sie sich einsetzen, um einen gleichmäßigen Film auf einer Walze zu erzeugen, der anschließend von der Walze an eine Bahn übertragen wird.The use of the device according to the invention for direct metering on the
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