EP0666370B1 - Method of coating at least one side of a fibrous web with a coating medium and device for carrying out the method - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for at least one-sided coating of a fibrous web with a Order medium, specifically with the characteristics from the The preamble of claim 1, further a device for Execution of the procedure.
- the Predosing device comprises a nozzle applicator, in which Glue or coating color via a special distribution system is passed into the pressure chamber of the application nozzle and one Squeegee device.
- the application medium passes through a Slot nozzle from the pressure chamber into the order area.
- the amount of glue or coating slip is applied using a doctor blade or a pressable blade controlled.
- DE-A-2 310 526 describes a method for coating both sides of a Paper web in a device comprising an application roller and a Counter element, which together form a gap through which the paper web is passed through, and in which the application medium on the roller pre-dosed an order media free jet and in the gap on the web is transmitted.
- further rollers are connected upstream. Further is a sump of the application medium is provided.
- Such a swamp is absolute harmful, because it moistens the paper web much too much and therefore its Strength reduced. Evenness is on both sides of the Paper web no longer exist. At today's high Such a swamp would affect the web and the web Spray off the rollers, causing further irregularities in the application on the would lead.
- DE-A-3 526 257 describes a two-roll applicator.
- an order medium is pre-dosed by a direct one Application on the rollers.
- nozzles with elastic lips provided that are pressed onto the jacket of the applicator roller.
- a such an embodiment does not produce a free jet.
- the pressure of the lips against the surface of each roller guarantees none even, controlled order.
- the invention is therefore based on the object of a method and also a method Device for performing the method of the type mentioned to develop in such a way that the disadvantages mentioned are avoided.
- the amount of film to be transferred to the fibrous web is over time and over the machine working width, i.e. transverse to the direction of the fibrous web to keep constant.
- the amount of film to be applied should also be certain Bandwidths can be controlled.
- the dosing element should be robust with regard to its handling and one have low susceptibility to damage, for use at high Order speeds are suitable and easy to use as well have a very small number of wearing parts.
- the pre-metering takes place in one Two-element application device on the outer surface of an application roller at least indirectly, i.e. both directly and indirectly through the order of order medium by means of at least one free jet.
- a Free blasting offers the advantage of direct control of the order quantity and thus the thickness of the application film on the outer surface by change certain parameters such as the exit cross section, the Exit speed and the application angle of the free jet in Connection with the speed of the application roller.
- the free jet can be directed directly onto the outer surface of the application roller be or on the outer surface of a transfer roller, which in turn the Application medium at least indirectly, i.e. directly or through another Transfer roller on the outer surface of the application roller transmits.
- the latter variant also offers the advantage a further metering effect, in particular the stretching of the application film by the appropriate adjustment of the diameter ratio of Application roller and transfer roller achieved speed difference of Shell surfaces of application and transfer roller.
- At least one application element preferably an application roller
- an application unit comprising a device for generating a free jet which at least indirectly applies the application medium to the surface of the application element.
- the device for generating a free jet can be directly assigned to the order element (free jet is directed directly onto the surface of the order element) or, if at least one transmission element is connected in series, can be directly assigned to it.
- the second option offers the advantage of being more suitable Design of the diameter ratio between order and Transfer roller an additional metering effect, in usually in the form of a film stretching through the Achieve transfer roller. It is special advantageous if a particularly thin application film on the Fibrous web is desired.
- the free jet nozzle device can be as in the US-A-3,418,970, US-A-3,521,602 and US-A-4,231,318 be designed. Acting with the free jet nozzle device it is usually a pure order setup with own supporting body, for example a distributor and a slot nozzle extending across the machine width includes. The application takes place without contact of the nozzle with the Lateral surface of the application element.
- the Free jet nozzle device is in the radial direction displaceable relative to the outer surface of the application roller and rotatable about a certain axis so that the Application angle with respect to the outer surface of the application roller is variably adjustable.
- the Nozzle device according to US-A-3,418,970 such arranged opposite the lateral surface of the application roller, that in the order direction, i.e. in the direction of the Roll a converging gap between the outer surface the application or transfer roller and the Free jet nozzle device results.
- the nozzle channel of the nozzle device i.e. the connecting line between the distributor and the nozzle outlet be curved.
- the curvature runs in the essentially converging to the order or Transfer roller. With this procedure lies then low-air layer on the roller and the air-rich layer Outside.
- a change in the outlet cross-section and the speed the application or transfer rollers are constructive easy to implement while changing the Exit velocity as a function of Outlet cross section and the design of the nozzle or Container (specifically the changes in cross section between Distributor or container and outlet cross section) look at is.
- the Two-element application device an application roller include an extended with a circulating belt Press nip for passing the fibrous web forms.
- the free jet is then preferably applied to the Lateral surface of the application roller, but also the order the tape may be conceivable.
- Such Device is also suitable for one-sided and double-sided coating of fibrous webs.
- the devices for generating the Free jet in the part of the lateral surface of the order or Transfer roller arranged in the direction of rotation Rolls in the area before the nip inlet are also conceivable.
- additional leveling devices for example in form of air brushes applied to even out the Film used on the outer surface.
- the order according to the invention by means of a free jet on the The surface of an application element offers the advantage of a direct controllability of the pre-dosing of the application medium on the surface of an order element and thus the Predosing for the one to be transferred in the press nip Order quantity.
- the system according to the invention offers further the advantage that the amount of film to be applied kept constant over time and across the working width can be.
- the order or. Dosing system stands out due to a small number of wearing parts and thus longer downtimes between the necessary changes the dosing elements.
- the adjustability of the size of the Outlet openings and changes in position with respect to the Order elements are easy to construct.
- the inventive method is suitable for Coating slip as well as starch.
- FIG. 1 shows a two-roller application device.
- the two Application rollers 1 and 2 are opposite to each other driven. Essentially below that from below above running part of the roll circumference of each roll 1, 2 an application unit 5, 6 for a flowable medium arranged.
- the fibrous web 4 is from bottom to top passed through the nip 3. It is in the Areas 7, 8, the nip 3 with the Fibrous web 4 forms a film of a flowable Medium over the roller surfaces on both sides of the Fibrous web 4 applied.
- the application medium for example coating slip in the desired thickness according to the distances of the Rolling circles of both rollers 1 and 2 onto the fibrous web 4 applied.
- the application devices 5 is as Free jet nozzle device executed.
- the nozzle channel of the Free jet nozzle device 5 is preferably curved executed.
- the free jet 13 is corresponding represented schematically.
- the application device 6 is as an STDA with a squeegee, for example as in the on 17.03.1994 published DE-A-42 30 276.
- the coating slip is applied to the outer surface 11 and 12 respectively the rollers 1 and 2 applied.
- FIG. 2 illustrates an embodiment analogous to FIG. 1 with additional leveling devices.
- the fibrous web 4 is here from above passed down through the press nip 3.
- the fibrous web 4 is from top to bottom through the Roll nip 3 out.
- a film a flowable medium over the roller surface 11 or 12 applied to the fibrous web 4.
- FIG. 3 illustrates a two-roller application device with additional transfer rollers that run counter to the Rotate application rollers and form a gap with them.
- the basic structure corresponds to that in Figure 2, which is why for same elements same reference numbers have been used.
- Each applicator roller 1 or 2 is a transfer roller 16 or 17 with an application device 5a or 5b in the form assigned to at least one free jet nozzle.
- Application rollers 1 and 2 and transfer rollers 16 and 17 respectively form a gap 30 or 31 with each other.
- the transfer rollers 16 and 17 preferably have a smaller diameter than the application rollers 1 and 2 respectively, whereby each between application roller 1 or 2 and transfer roller 16 or 17 a speed difference between them Shell surfaces 11 and 18 or 12 and 19 results. This Speed difference contributes to a stretching of the Coating film and thus for an additional metering effect at.
- Figure 4 illustrates a possibility of pre-metering Coating paint directly on an applicator roller Two-roller application device by means of a closed Headbox 19.
- the basic structure of the Two-roller application device corresponds to that in the figures 1 to 3, which is why the same reference numerals for the same elements were used.
- the coating slip is fed directly on the lateral surface 12 of the application roller 2.
- the headbox includes a pressurizable one Container 20 with one, essentially over the outlet line 21 that extends across the entire width of the machine The flow cross section of the outlet line 21 is in the Cross section changeable - however over the width of the Order constant.
- the application on the application roller 1 takes place by means of a open headbox 25, for example a central open container 26 with overflow weir and a Has drain element 27, via which the coating slip is passed onto the lateral surface 11 of the application roller 1.
- a open headbox 25 for example a central open container 26 with overflow weir and a Has drain element 27, via which the coating slip is passed onto the lateral surface 11 of the application roller 1.
- the drain element 27 assigned aperture that acts like a choke.
- FIG 5 is a two-element applicator shown that an applicator roller 1 with a circumferential band 22 forms an extended press nip 23, includes.
- the application roller 1 is one Free jet nozzle device 5a assigned.
- the circulating Band 22 is made by passing the band through a Glue suspension filled container 28, the quantity of glue carried along by the tape 22 by an in Blade 24 downstream direction is equalized.
- the embodiment shown in Figure 5 is preferably for coating on both sides with different application media can be used, while the in 1 to 4 preferably shown for the double-sided coating with the same Application medium are suitable. However, here is one too different or only one-sided coating conceivable. In those shown in Figures 1 and 4 There is also the option of both Order elements the same order units assign.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wenigstens
einseitigen Beschichten einer Faserstoffbahn mit einem
Auftragsmedium, im Einzelnen mit den Merkmalen aus dem
Oberbegriff des Anspruches 1, ferner eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for at least
one-sided coating of a fibrous web with a
Order medium, specifically with the characteristics from the
The preamble of
Auf dem Gebiet der Papierveredelung sind zum Beschichten von Faserstoffbahnen mit einem Auftragsmedium verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Dabei erfolgt die Beschichtung der Faserstoffbahn mit einem Auftragsmedium entweder direkt durch Auftrag auf die Faserstoffbahn, die einen rotationssymmetrischen Körper auf einem Teil dessen Umfanges umschlingt oder wird auf die Mantelfläche eines rotationssymmetrischen Körpers vordosiert. In beiden Fällen erfolgt der Auftrag in zwei nacheinanderfolgenden Schritten - dem Auftrag von Streich- oder Leimmasse im Überschuß mittels einer Auftragsdüse und dem anschließenden Abrakeln der überschüssigen Auftragsmasse mit einem Egalisiersystem, meist in Form nachgeordneter Rakel- und Klingeneinrichtungen. Die vorrichtungsmäßige Umsetzung im zuletzt genannten Fall erfolgt beispielsweise in einer Filmpresse. Bei den konventionellen Filmpressen erfolgt der Auftrag des Auftragsmediums auf die Mantelflächen der Auftragswalzen, wobei die Dosierung in der Regel durch nachgeordnete Rakeleinrichtungen realisiert wird. An der Auftragswalzenstuhlung sind die Vordosiereinrichtungen angeordnet und sind über Zylinder oder ähnliche Hilfsmittel an die Mantelflächen der Auftragswalzen anpreßbar. Die Vordosiereinrichtung umfaßt ein Düsenauftragswerk, bei dem Leim- bzw. Streichfarbe über ein spezielles Verteilsystem in die Druckkammer der Auftragsdüse geleitet wird und eine Rollrakeleinrichtung. Das Auftragsmedium gelangt durch eine Schlitzdüse von der Druckkammer in den Auftragsraum. Die Leim- bzw. Streichmassemenge wird mittels eines Rollrakels oder einer anpreßbaren Klinge gesteuert.In the field of paper finishing are for coating different from fibrous webs with an application medium Methods and devices known. The Coating the fibrous web with an application medium either directly by application to the fibrous web, the a rotationally symmetrical body on part of it Wraps around the circumference or is on the outer surface of a predisposed rotationally symmetrical body. In both cases the order takes place in two successive steps - the application of coating or glue in excess by means of an application nozzle and the subsequent doctoring the excess application mass with a leveling system, mostly in the form of subordinate doctor blades and Blade devices. The implementation of the device in the latter case occurs, for example, in a Film press. With conventional film presses, this is done Application of the application medium on the lateral surfaces of the Application rollers, the dosage being usually through downstream doctor blade devices is realized. At the Applicator rollers are the pre-metering devices arranged and are over cylinders or similar aids can be pressed against the lateral surfaces of the application rollers. The Predosing device comprises a nozzle applicator, in which Glue or coating color via a special distribution system is passed into the pressure chamber of the application nozzle and one Squeegee device. The application medium passes through a Slot nozzle from the pressure chamber into the order area. The The amount of glue or coating slip is applied using a doctor blade or a pressable blade controlled.
Nachteile derartiger Ausführungen sind vor allem ein komplizierter Aufbau des
Auftrags- bzw. Dosiersystems und die Nutzung eines Verschleißteiles als
Dosierelement, weshalb ein Konstanthalten der Filmenge über die Zeit sehr
problematisch und nicht direkt beeinflußbar ist. Auch das Querprofil des
aufgetragenen Mediums kann nur durch langwierige Profileinstellarbeiten
konstant gehalten werden, d.h. der Auftrag über die Maschinenbreite erfolgt
nicht zwingend gleichmäßig. Bei hohen Feststoffgehalten bzw. bei extrem
saugfähigem Papier besteht desweiteren die Gefahr des Bildens von
Profilrillen, was zu einer Begrenzung der minimal möglichen Auftragsmenge
führt.
Die Verwendung eines Verschleißteiles als Dosierelement führt zu geringen
Standzeiten des Dosierelementes und damit zu unerwünschten
Stillstandszeiten der Maschine, die durch den Wechsel des Dosierelementes
bedingt sind. Desweiteren ist eine Steuerung der Auftragsmenge ohne
Wechsel der Dosierelemente oder langwierige Einstellarbeiten kaum möglich.Disadvantages of such designs are above all a complicated structure of the application or metering system and the use of a wearing part as a metering element, which is why keeping the amount of film constant over time is very problematic and cannot be influenced directly. Even the cross profile of the applied medium can only be kept constant by lengthy profile adjustment work, ie the application across the machine width is not necessarily even. With high solids contents or with extremely absorbent paper there is also the risk of forming profile grooves, which leads to a limitation of the minimum possible application quantity.
The use of a wearing part as a metering element leads to short downtimes of the metering element and thus to undesirable downtimes of the machine which are caused by the change of the metering element. Furthermore, it is hardly possible to control the order quantity without changing the dosing elements or lengthy adjustment work.
DE-A-2 310 526 beschreibt ein Verfahren zum beidseitigen Beschichten einer Papierbahn in einer Vorrichtung, umfassend eine Auftragswalze und ein Gegenelement, die miteinander einen Spalt bilden, durch den die Papierbahn hindurchgeführt wird, und bei dem das Auftragsmedium auf die Walze durch einen Auftragsmedien-Freistrahl vordosiert und im Spalt auf die Bahn übertragen wird. Dabei sind jedoch weitere Walzen vorgeschaltet. Ferner ist ein Sumpf des Auftragsmediums vorgesehen. Ein solcher Sumpf ist absolut schädlich, da er die Papierbahn viel zu stark durchfeuchtet und damit deren Festigkeit herabsetzt. Auch ist die Gleichmäßigkeit auf beiden Seiten der Papierbahn damit nicht mehr gegeben. Bei den heute üblichen hohen Bahngeschwindigkeiten würde ein solcher Sumpf auf die Bahn und auf die Walzen abspritzen, was zu weiteren Ungleichmäßigkeiten des Auftrags auf der Bahn führen würde.DE-A-2 310 526 describes a method for coating both sides of a Paper web in a device comprising an application roller and a Counter element, which together form a gap through which the paper web is passed through, and in which the application medium on the roller pre-dosed an order media free jet and in the gap on the web is transmitted. However, further rollers are connected upstream. Further is a sump of the application medium is provided. Such a swamp is absolute harmful, because it moistens the paper web much too much and therefore its Strength reduced. Evenness is on both sides of the Paper web no longer exist. At today's high Such a swamp would affect the web and the web Spray off the rollers, causing further irregularities in the application on the Would lead.
DE-A-3 526 257 beschreibt eine Zweiwalzen-Auftragsvorrichtung. Hierbei erfolgt eine Vordosierung eines Auftragsmediums durch unmittelbares Aufbringen auf die Walzen.DE-A-3 526 257 describes a two-roll applicator. Here an order medium is pre-dosed by a direct one Application on the rollers.
Als Mittel zum Auftragen sind jedoch Düsen mit elastischen Lippen vorgesehen, die an den Mantel der Auftragswalze angedrückt sind. Eine solche Ausführungsform erzeugt keinen Freistrahl. Das Andrücken der Lippen gegen die Mantelfläche einer jeden Walze gewährleistet keinen gleichmäßigen, kontrollierten Auftrag.As a means of application, however, are nozzles with elastic lips provided that are pressed onto the jacket of the applicator roller. A such an embodiment does not produce a free jet. The pressure of the lips against the surface of each roller guarantees none even, controlled order.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die genannten Nachteile vermieden werden. Die auf die Faserstoffbahn zu transferierende Filmmenge ist über die Zeit und über die Maschinenarbeitsbreite, d.h. quer zur Faserstoffbahnlaufrichtung konstant zu halten. Die aufzutragende Filmmenge sollte zudem in gewissen Bandbreiten steuerbar sein. Desweiteren bestehen wesentliche Anforderungen an das weiterzuentwickelnde Verfahren bzw. die Vorrichtung vor allem darin, den Verschleiß des Dosierelementes zu minimieren und damit eine längere Standzeit zwischen einem erforderlichen Wechsel der Dosierelemente zu realisieren. Niedrige Betriebskosten und die Eignung für den Einsatz zum Auftrag von Streichfarbe und Stärke sind weitere wesentliche Erfordernisse.The invention is therefore based on the object of a method and also a method Device for performing the method of the type mentioned to develop in such a way that the disadvantages mentioned are avoided. The amount of film to be transferred to the fibrous web is over time and over the machine working width, i.e. transverse to the direction of the fibrous web to keep constant. The amount of film to be applied should also be certain Bandwidths can be controlled. There are also essential ones Requirements for the process or device to be further developed especially in minimizing the wear of the dosing element and thus a longer service life between the required change of the Realize dosing elements. Low operating costs and suitability for the use for the application of coating color and starch are further essential Requirements.
Das Dosierelement sollte hinsichtlich seiner Handhabung robust sein und eine geringe Beschädigungsanfälligkeit aufweisen, für den Einsatz bei hohen Auftragsgeschwindigkeiten geeignet und einfach bedienbar sein sowie nur eine sehr geringe Anzahl an Verschleißteilen aufweisen.The dosing element should be robust with regard to its handling and one have low susceptibility to damage, for use at high Order speeds are suitable and easy to use as well have a very small number of wearing parts.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 charakterisiert.
Die vorrichtungsmäßige Umsetzung erfolgt entsprechend Anspruch 3.
Desweiteren besteht die Möglichkeit, die Aufgabe mit einer Vorrichtung
entsprechend Anspruch 13 zu lösen. Vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The achievement of the object is characterized by the characterizing features of
The implementation of the device takes place according to
Furthermore, there is the possibility of solving the problem with a device according to
Erfindungsgemäß erfolgt die Vordosierung in einer Zweielementenauftragsvorrichtung auf die Mantelfläche einer Auftragswalze wenigstens mittelbar, d.h. sowohl direkt, als auch indirekt durch den Auftrag von Auftragsmedium mittels wenigstens eines Freistrahles. Der Einsatz eines Freistrahles bietet den Vorteil der direkten Steuerung der Auftragsmenge und damit der Dicke des Auftragsfilmes auf der Mantelfläche durch Änderung bestimmter Parameter wie beispielsweise dem Austrittsquerschnitt, der Austrittsgeschwindigkeit und dem Auftragswinkel des Freistrahles im Zusammenhang mit der Drehzahl der Auftragswalze.According to the invention, the pre-metering takes place in one Two-element application device on the outer surface of an application roller at least indirectly, i.e. both directly and indirectly through the order of order medium by means of at least one free jet. The use of a Free blasting offers the advantage of direct control of the order quantity and thus the thickness of the application film on the outer surface by change certain parameters such as the exit cross section, the Exit speed and the application angle of the free jet in Connection with the speed of the application roller.
Der Freistrahl kann direkt auf die Mantelfläche der Auftragswalze gerichtet sein oder auf die Mantelfläche einer Übertragungswalze, die wiederum das Auftragsmedium wenigstens mittelbar, d.h. direkt oder über eine weitere Übertragungswalze auf die Mantelfläche der Auftragswalze überträgt. Letzgenannte Variante (mittelbarer Auftrag) bietet zudem den Vorteil einer weiteren Dosierwirkung, insbesondere der Streckung des Auftragsfilmes durch die bei geeigneter Abstimmung des Durchmesserverhältnisses von Auftragswalze und Übertragungswalze erzielte Geschwindigkeitsdifferenz der Mantelflächen von Auftrags- und Übertragungswalze.The free jet can be directed directly onto the outer surface of the application roller be or on the outer surface of a transfer roller, which in turn the Application medium at least indirectly, i.e. directly or through another Transfer roller on the outer surface of the application roller transmits. The latter variant (indirect order) also offers the advantage a further metering effect, in particular the stretching of the application film by the appropriate adjustment of the diameter ratio of Application roller and transfer roller achieved speed difference of Shell surfaces of application and transfer roller.
Die erfindungsgemäße vorrichtungsmäßige Umsetzung wird durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 bestimmt. Bei einer
Zweielementenauftragseinrichtung ist
wenigstens einem Auftragselement, vorzugsweise einer Auftragswalze, eine
Auftragseinheit, umfassend eine Einrichtung zur Erzeugung eines Freistrahles,
der wenigstens mittelbar das Auftragsmedium auf die Oberfläche des
Auftragselementes aufträgt, zugeordnet. Die Einrichtung zur Erzeugung eines
Freistrahles kann dabei dem Auftragselement direkt zugeordnet sein
(Freistrahl ist direkt auf die Oberfläche des Auftragselementes gerichtet) oder
aber bei Vorschaltung wenigstens eines Übertragungselementes diesem
direkt zugeordnet sein.The implementation of the device according to the invention is determined by the characterizing features of
At least one application element, preferably an application roller, is assigned an application unit comprising a device for generating a free jet which at least indirectly applies the application medium to the surface of the application element. The device for generating a free jet can be directly assigned to the order element (free jet is directed directly onto the surface of the order element) or, if at least one transmission element is connected in series, can be directly assigned to it.
Vorzugsweise ist die Zweielementenauftragsvorrichtung in Form einer
Zweiwalzenauftragseinrichtung ausgebildet, d.h. zwei zueinander achsparallele
Auftragswalzen sind gegenläufig zueinander angetrieben und bilden
miteinander einen Preßspalt, durch den die Faserstoffbahn hindurchgeführt
wird. Der Auftrag von Auftragsmedium auf die Faserstoffbahn erfolgt beim
Hindurchführen durch den Preßspalt, bei dem die auf die Oberfläche der
Auftragswalze vordosierte Auftragsmenge auf die Faserstoffbahn übertragen
wird. Diese Vorrichtung eignet sich sowohl zur einseitigen Beschichtung als
auch zur zweiseitigen Beschichtung von Faserstoffbahnen mit Auftragsmasse,
wobei für beide Faserstoffbahnseiten gleiche oder unterschiedliche
Auftragsmedien vorgesehen werden können.
Erfindungsgemäß sind zwei Möglichkeiten denkbar:
According to the invention, two possibilities are conceivable:
Die zweite Möglichkeit bietet den Vorteil bei geeigneter Gestaltung des Durchmesserverhältnisses zwischen Auftrags- und Übertragungswalze eine zusätzliche Dosierwirkung, in der Regel in Form einer Filmstreckung durch die Übertragungswalze zu erzielen. Die ist besonders vorteilhaft wenn ein besonders dünner Auftragsfilm auf der Faserstoffbahn gewünscht ist.The second option offers the advantage of being more suitable Design of the diameter ratio between order and Transfer roller an additional metering effect, in usually in the form of a film stretching through the Achieve transfer roller. It is special advantageous if a particularly thin application film on the Fibrous web is desired.
Für die Gestaltung der Einrichtung zur Erzeugung eines
Freistrahles ergeben sich zwei bevorzugte Varianten:
Die Freistrahldüseneinrichtung kann dabei wie in den Patentschriften US-A-3,418.970, US-A-3,521,602 und US-A-4,231,318 gestaltet sein. Bei der Freistrahldüseneinrichtung handelt es sich in der Regel um eine reine Auftragseinrichtung mit eigenem Tragkörper, die beispielsweise einen Verteiler und eine sich über die Maschinenbreite erstreckende Schlitzdüse umfaßt. Der Auftrag erfolgt ohne Kontakt der Düse mit der Mantelfläche des Auftragselementes. Die Freistrahldüseneinrichtung ist in radialer Richtung gegenüber der Mantelfläche der Auftragswalze verschiebbar und um eine bestimmte Achse derart drehbar, daß der Auftragswinkel gegenüber der Mantelfläche der Auftragswalze veränderlich einstellbar ist. Vorzugsweise ist die Düseneinrichtung entsprechend der US-A-3,418.970 derart gegenüber der Mantelfläche der Auftragswalze angeordnet, daß sich in Auftragsrichtung, d.h. in Laufrichtung der Walze ein konvergierender Spalt zwischen der Mantelfläche der Auftrags- oder Übertragungswalze und der Freistrahldüseneinrichtung ergibt.The free jet nozzle device can be as in the US-A-3,418,970, US-A-3,521,602 and US-A-4,231,318 be designed. Acting with the free jet nozzle device it is usually a pure order setup with own supporting body, for example a distributor and a slot nozzle extending across the machine width includes. The application takes place without contact of the nozzle with the Lateral surface of the application element. The Free jet nozzle device is in the radial direction displaceable relative to the outer surface of the application roller and rotatable about a certain axis so that the Application angle with respect to the outer surface of the application roller is variably adjustable. Preferably, the Nozzle device according to US-A-3,418,970 such arranged opposite the lateral surface of the application roller, that in the order direction, i.e. in the direction of the Roll a converging gap between the outer surface the application or transfer roller and the Free jet nozzle device results.
Desweiteren kann der Düsenkanal der Düseneinrichtung, d.h. die Verbindungsleitung zwischen Verteiler und Düsenaustritt gekrümmt ausgeführt sein. Die Krümmung verläuft im wesentlichen konvergierend zur Auftrags- bzw. Übertragungswalze. Bei diesem Verfahren liegt dann die luftarme Schicht an der Walze an und die luftreiche Schicht außen.Furthermore, the nozzle channel of the nozzle device, i.e. the connecting line between the distributor and the nozzle outlet be curved. The curvature runs in the essentially converging to the order or Transfer roller. With this procedure lies then low-air layer on the roller and the air-rich layer Outside.
Die Dosierwirkung beider Systeme beim Auftrag wird durch
verschiedene Faktoren bestimmt. Dazu gehören:
Eine Änderung des Austrittsquerschnittes und der Drehzahl der Auftrags- oder Übertragungswalzen sind konstruktiv einfach zu realisieren, während die Änderung der Austrittsgeschwindigkeit als eine Funktion des Austrittsquerschnittes und der Gestaltung der Düse bzw. des Behälters (speziell der Querschnittsänderungen zwischen Verteiler bzw. Behälter und Austrittsquerschnitt) zu betrachten ist.A change in the outlet cross-section and the speed the application or transfer rollers are constructive easy to implement while changing the Exit velocity as a function of Outlet cross section and the design of the nozzle or Container (specifically the changes in cross section between Distributor or container and outlet cross section) look at is.
Unter einem weiteren Aspekt kann die Zweielementenauftragsvorrichtung eine Auftragswalze umfassen, die mit einem umlaufenden Band einen verlängerten Preßspalt zum Hindurchführen der Faserstoffbahn bildet. Der Auftrag des Freistrahles erfolgt dann vorzugsweise auf die Mantelfläche der Auftragswalze, aber auch der Auftrag auf das Band ist unter Umständen denkbar. Eine derartige Vorrichtung eignet sich ebenfalls zur einseitigen und zweiseitigen Beschichtung von Faserstoffbahnen.In another aspect, the Two-element application device an application roller include an extended with a circulating belt Press nip for passing the fibrous web forms. The The free jet is then preferably applied to the Lateral surface of the application roller, but also the order the tape may be conceivable. Such Device is also suitable for one-sided and double-sided coating of fibrous webs.
Vorzugsweise sind die Einrichtungen zur Erzeugung des Freistrahles in dem Teil der Mantelfläche von Auftrags- bzw. Übertragungswalze angeordnet, der in Drehrichtung der Walzen im Bereich vor dem Preßspalteinlauf liegt. Eine Anordnung in vom Preßspalteinlauf entfernten Bereichen ist ebenfalls denkbar. In diesem Fall werden vorzugsweise zusätzliche Egalisiereinrichtungen, beispielseise in Form von Luftbürsten zur Vergleichmäßigung des aufgetragen Filmes auf der Mantelfläche eingesetzt.Preferably, the devices for generating the Free jet in the part of the lateral surface of the order or Transfer roller arranged in the direction of rotation Rolls in the area before the nip inlet. A Arrangement in areas away from the press nip inlet is also conceivable. In this case, be preferred additional leveling devices, for example in form of air brushes applied to even out the Film used on the outer surface.
Der erfindungsgemäße Auftrag mittels Freistrahl auf die Oberfläche eines Auftragselementes bietet den Vorteil einer direkten Steuerbarkeit der Vordosierung des Auftragsmediums auf die Oberfläche eines Auftragselementes und damit der Vordosierung für die im Preßspalt zu übertragende Auftragsmenge. Das erfindungsgemäße System bietet desweiteren den Vorteil, daß die aufzutragende Filmmenge über die Zeit und über die Arbeitsbreite konstant gehalten werden kann. Das Auftrags-bzw. Dosiersystem zeichnet sich durch eine geringe Anzahl von Verschleißteilen und damit längeren Standzeiten zwischen den erforderlichen Wechseln der Dosierelemente aus. Die Einstellbarkeit der Größe der Austrittsöffnungen sowie Lageänderungen bezüglich des Auftragselementes sind konstruktiv einfach realisierbar. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich sowohl für Streichmasse als auch Stärke.The order according to the invention by means of a free jet on the The surface of an application element offers the advantage of a direct controllability of the pre-dosing of the application medium on the surface of an order element and thus the Predosing for the one to be transferred in the press nip Order quantity. The system according to the invention offers further the advantage that the amount of film to be applied kept constant over time and across the working width can be. The order or. Dosing system stands out due to a small number of wearing parts and thus longer downtimes between the necessary changes the dosing elements. The adjustability of the size of the Outlet openings and changes in position with respect to the Order elements are easy to construct. The inventive method is suitable for Coating slip as well as starch.
Für den Auftrag mittels eines offenen Stoffauflaufes sind zusätzliche Vorkehrungen zu treffen, um die gewünschte direkte Beeinflussung der Dosierung zu erzielen. Zusätzliche Drossel- oder andere Störelemente im Ablauf aus dem offenen Behälter sind denkbar. For the application by means of an open headbox Take additional precautions to get the one you want to influence the dosage directly. Additional throttling or other disruptive elements in the drain the open container are conceivable.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Zweiwalzenauftragsvorrichtung mit zugeordneter Freistrahldüseneinrichtung an einer Auftragswalze und SDTA mit Rakel an der anderen Auftragswalze;
- Fig. 2
- eine Zweiwalzenauftragsvorrichtung mit zugeordneter Freistrahldüseneinrichtung und zusätzlichem Egalisiersystem;
- Fig. 3
- eine Zweiwalzenauftragsvorrichtung mit Übertragungswalze;
- Fig. 4
- eine Zweiwalzenauftragsvorrichtung mit geschlossenem Stoffauflauf an einer Auftragswalze und offenem Stoffauflauf an der anderen Auftragswalze;
- Fig. 5
- eine Zweielementenauftragsvorrichtung bestehend aus Walze und Band mit Freistrahldüseneinrichtung.
- Fig. 1
- a two-roller application device with associated free jet nozzle device on one application roller and SDTA with doctor blade on the other application roller;
- Fig. 2
- a two-roller application device with associated free jet nozzle device and additional leveling system;
- Fig. 3
- a two-roll applicator with transfer roll;
- Fig. 4
- a two-roll applicator with closed headbox on one applicator roll and open headbox on the other applicator roll;
- Fig. 5
- a two-element application device consisting of roller and belt with free jet nozzle device.
Die Figur 1 zeigt eine Zweiwalzenauftragsvorrichtung. Eine
Auftragswalze 1 und eine Auftragswalze 2, die achsparallel
zueinander angeordnet und drehbar gelagert sind, bilden
miteinander einen Walzenspalt 3 zum Hindurchführen einer
Faserstoffbahn, insbesondere Papierbahn 4. Die beiden
Auftragswalzen 1 und 2 sind gegenläufig zueinander
angetrieben. Im wesentlichen unterhalb dem von unten nach
oben laufenden Teil des Walzenumfanges jeder Walze 1, 2 ist
eine Auftragseinheit 5, 6 für ein fließfähiges Medium
angeordnet. Die Faserstoffbahn 4 wird von unten nach oben
durch den Walzenspalt 3 geführt. Dabei wird in den
Bereichen 7, 8, die der Walzenspalt 3 mit der
Faserstoffbahn 4 bildet, ein Film eines fließfähigen
Mediums über die Walzenoberflächen auf beiden Seiten der
Faserstoffbahn 4 aufgebracht. Durch das Führen der
Faserstoffbahn 4 von unten nach oben durch den Walzenspalt
3 wird das Auftragsmedium, beispielsweise Streichmasse in
der gewünschten Dicke entsprechend der Abstände der
Wälzkreise beider Walzen 1 und 2 auf die Faserstoffbahn 4
aufgetragen.FIG. 1 shows a two-roller application device. A
Die Auftragseinrichtungen 5 ist als
Freistrahldüseneinrichtung ausgeführt. Der Düsenkanal der
Freistrahldüseneinrichtung 5 ist vorzugsweise gekrümmt
ausgeführt. Der Freistrahl 13 ist entsprechend
schematisiert dargestellt. Die Auftragseinrichtung 6 ist
als STDA mit Rakel, beispielsweise wie in der am 17.03.1994
veröffentlichten DE-A-42 30 276, ausgeführt. Die
Streichmasse wird jeweils auf die Mantelfläche 11 bzw. 12
der Walzen 1 und 2 aufgetragen.The
Die Figur 2 verdeutlicht eine Ausführung analog zu Figur 1
mit zusätzlich angeordneten Egalisiereinrichtungen. Für
gleiche Elemente wurden deshalb gleiche Bezugszeichen
gewählt. Die Faserstoffbahn 4 wird hier jedoch von oben
nach unten durch den Preßspalt 3 geführt. Im Bereich des
unteren Teiles des von unten nach oben laufenden Teil des
Walzenumfanges bzw. der Mantelflächen 11, 12 jeder Walze 1,
2 ist jeweils eine Auftragseinheit 5a bzw. 5b für das
Auftragsmedium, beispielsweise Streichfarbe, angeordnet.
Die Faserstoffbahn 4 wird von oben nach unten durch den
Walzenspalt 3 geführt. Dabei wird in den Bereichen 7, 8,
die der Walzenspalt mit der Faserstoffbahn bildet, ein Film
eines fließfähigen Mediums über die Walzenoberfläche 11
bzw. 12 auf die Faserstoffbahn 4 aufgebracht. Zusätzlich
sind in dem, den Auftragseinrichtungen 5a und 5b in
Walzendrehrichtung nachgeordneten Teil der Walzenmäntel 11
bzw. 12 zusätzliche Egalisiereinrichtungen 14 bzw. 15 in
Form von Luftbürsten vorgesehen. Die damit erzeugten
Luftstrahlen bewirken eine Vergleichmäßigung der
aufgetragenen Streichmasse vor der Übertragung auf die
Faserstoffbahn 4 im Walzenspalt 3.FIG. 2 illustrates an embodiment analogous to FIG. 1
with additional leveling devices. For
the same elements therefore became the same reference numerals
chosen. However, the fibrous web 4 is here from above
passed down through the press nip 3. In the area of
lower part of the part of the
Roll circumference or the lateral surfaces 11, 12 of each
Die Figur 3 verdeutlicht eine Zweiwalzenauftragsvorrichtung
mit zusätzlichen Übertragungswalzen, die gegenläufig zu den
Auftragswalzen rotieren und mit diesen einen Spalt bilden.
Der Grundaufbau entspricht dem in Figur 2, weshalb für
gleiche Elemente gleiche Bezugszahlen verwandt wurden.
Jeder Auftragswalze 1 bzw. 2 ist eine Übertragungswalze 16
bzw. 17 mit einer Auftragseinrichtung 5a bzw. 5b in Form
wenigstens einer Freistrahldüse zugeordnet. Auftragswalzen
1 bzw. 2 und Übertragungswalzen 16 bzw. 17 bilden jeweils
einen Spalt 30 bzw. 31 miteinander. Die Übertragungswalzen
16 bzw. 17 weisen vorzugsweise einen kleineren Durchmesser
als die Auftragswalzen 1 bzw. 2 auf, wodurch sich jeweils
zwischen Auftragswalze 1 bzw. 2 und Übertragungswalze 16
bzw. 17 eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen deren
Mantelflächen 11 und 18 bzw. 12 und 19 ergibt. Diese
Geschwindigkeitsdifferenz trägt zu einer Streckung des
Streichfilmes und damit zu einer zusätzlichen Dosierwirkung
bei.FIG. 3 illustrates a two-roller application device
with additional transfer rollers that run counter to the
Rotate application rollers and form a gap with them.
The basic structure corresponds to that in Figure 2, which is why for
same elements same reference numbers have been used.
Each
Figur 4 verdeutlicht eine Möglichkeit des Vordosierens von
Streichfarbe unmittelbar auf eine Auftragswalze einer
Zweiwalzenauftragsvorrichtung mittels eines geschlossenen
Stoffauflaufes 19. Der Grundaufbau der
Zweiwalzenauftragsvorrichtung entspricht dem in den Figuren
1 bis 3, weshalb für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen
verwandt wurden. Die Zufuhr der Streichmasse erfolgt
unmittelbar auf die Mantelfläche 12 der Auftragswalze 2.
Der Stoffauflauf umfaßt einen druckbeaufschlagbaren
Behälter 20 mit einer, sich im wesentlichen über die
gesamte Maschinenbreite erstreckenden Auslaufleitung 21.
Der Durchflußquerschnitt der Auslaufleitung 21 ist im
Querschnitt veränderbar- jedoch über die Breite des
Auftrages konstant.Figure 4 illustrates a possibility of pre-metering
Coating paint directly on an applicator roller
Two-roller application device by means of a
Der Auftrag auf die Auftragswalze 1 erfolgt mittels eines
offenen Stoffauflaufes 25, der beispielsweise einen
zentralen offenen Behälter 26 mit Überlaufwehr und ein
Ablaufelement 27 aufweist, über welches die Streichmasse
auf die Mantelfläche 11 der Auftragswalze 1 geleitet wird. The application on the
Zur Einstellung der Dosierwirkung sind zusätzliche, hier im einzelnen nicht dargstellte Mittel am Stoffauflauf erforderlich, beispielsweise eine, dem Ablaufelement 27 zugeordnete Blende, die wie eine Drossel wirkt.To adjust the metering effect are additional, here in individual means, not shown, on the headbox required, for example one, the drain element 27 assigned aperture that acts like a choke.
In Figur 5 ist eine Zweielementenauftragsvorrichtung
dargestellt, die eine Auftragswalze 1, die mit einem
umlaufenden Band 22 einen verlängerten Preßspalt 23 bildet,
umfaßt. Der Auftragswalze 1 ist dabei eine
Freistrahldüseneinrichtung 5a zugeordnet. Das umlaufende
Band 22 wird durch Führen des Bandes durch einen mit
Leimsuspension gefüllten Behälter 28 beschichtet, wobei die
vom Band 22 mitgeführte Leimmenge durch eine in
Laufrichtung nachgeordnete Klinge 24 egalisiert wird.In Figure 5 is a two-element applicator
shown that an
Das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise zur beidseitigen Beschichtung mit unterschiedlichen Auftragsmedien einsetzbar, während die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungen vorzugsweise für die beidseitige Beschichtung mit dem gleichen Auftragsmedium geeignet sind. Jedoch ist auch hier eine unterschiedliche oder aber auch nur einseitige Beschichtung denkbar. Bei den in den Figuren 1 und 4 dargestellten Ausführungen besteht auch die Möglichkeit, beiden Auftragselementen die gleichen Auftragseinheiten zuzuordnen.The embodiment shown in Figure 5 is preferably for coating on both sides with different application media can be used, while the in 1 to 4 preferably shown for the double-sided coating with the same Application medium are suitable. However, here is one too different or only one-sided coating conceivable. In those shown in Figures 1 and 4 There is also the option of both Order elements the same order units assign.
Claims (13)
- Method of coating at least one side of a fibrous web with an application medium in a two-element application device, comprises two applicator elements (1,2;1,22) which are driven in opposite directions and together form a gap (3,23) through which the fibrous web (4) is led, in which method the application medium is pre-metered onto at least one applicator roll (1,2) and is transferred to the fibrous web in the gap (3,23), characterized in that the pre-metering is carried out by means of at least one free jet of application medium, and in that the free jet (13) is aimed directly at the surface (11,12) of an applicator element (1,2).
- Method according to Claim 1, characterized in that the free jet (13) and/or its application angle can be varied.
- Device for coating at least one side of a fibrous web (4) with an application medium, having the following features:two applicator elements (1,2;22) are provided, which are driven in opposite directions and together form a gap (3,23) for the fibrous web (4) to be led through;at least one applicator element (1,2,22) is assigned an applicator unit;
the applicator unit includes at least one device for producing a free jet (5a,5b) which pre-meters the application medium, at least indirectly, on to the surface (11,12) of the applicator element. - Device according to Claim 3, characterized in that the device (5a,5b) for producing a free jet is assigned directly to the applicator element.
- Device according to Claim 3, having the following features:the applicator element is an applicator roll (1,2);the applicator unit further includes a transfer roll (16,17), which is assigned to the applicator roll (1,2) in such a way that the two together form a press nip (30,31); characterised in thatthe device (5a,5b) for producing the free jet (13) is assigned to the transfer roll (16,17).
- Device according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the device (5a,5b) for producing a free jet (13) is at least one nozzle-like element (free-jet nozzle device).
- Device according to Claim 6, characterized in that the position of the outlet opening of the free-jet nozzle can be set variably with respect to the circumferential surface (11,12,18,19) of the applicator roll (1,2) or transfer roll (16,17).
- Device according to either of Claims 6 and 7, characterized in that the free-jet nozzle device (5a,5b) is arranged opposite the circumferential surface (11,12,18,19) of the applicator roll (1,2) or transfer roll (16,17) in such a way that these two together form a converging gap in the direction of rotation of the applicator roll or transfer roll.
- Device according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the device (5a,5b) for producing a free jet (13) is a closed head box (19) with pressurised containers (20).
- Device according to one of Claims 3 to 9, characterized in that the cross section of the outlet openings for the free jet can be set variably.
- Device according to one of Claims 3 to 10, characterized in that additional equalising devices (14,15) are connected downstream of the device for producing a free jet (5a,5b).
- Device according to Claim 11, characterized in that the equalising devices are designed in the form of air knives.
- Device for coating at least one side of a fibrous web with an application medium, having the following features:two applicator elements (1,2,22) are provided, which are driven in opposite directions and together form a gap (3,23) for the fibrous web (4) to be led through;at least one applicator element (1,2,22) is assigned an applicator unit;the applicator unit is implemented as an open head box (25), which supplies the application medium, at least indirectly, on to the surface (11,12) of the applicator element (1,2);means for metering the quantity applied are provided on the head box.
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