EP0777785A1 - Method and device for coating continuous strips of material, in particular paper or cardboard - Google Patents

Method and device for coating continuous strips of material, in particular paper or cardboard

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Publication number
EP0777785A1
EP0777785A1 EP95924322A EP95924322A EP0777785A1 EP 0777785 A1 EP0777785 A1 EP 0777785A1 EP 95924322 A EP95924322 A EP 95924322A EP 95924322 A EP95924322 A EP 95924322A EP 0777785 A1 EP0777785 A1 EP 0777785A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
web
material web
coating
curved
excess
Prior art date
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Granted
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EP95924322A
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German (de)
French (fr)
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EP0777785B1 (en
Inventor
Ingo Becker
Reinhard Knop
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Voith Paper Jagenberg GmbH
Original Assignee
Jagenberg Papiertechnik GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0777785B1 publication Critical patent/EP0777785B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H5/00—Special paper or cardboard not otherwise provided for
    • D21H5/0005—Processes or apparatus specially adapted for applying liquids or other fluent materials to finished paper or board, e.g. impregnating, coating
    • D21H5/0012—Processes or apparatus specially adapted for applying liquids or other fluent materials to finished paper or board, e.g. impregnating, coating by bringing paper into contact with an excess of fluids, the paper carrying away only a part of the fluid material, e.g. by passing through liquids, gases or vapours
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper

Definitions

  • Application rollers (DE-C 36 23 402) and application chambers open to the material web (EP-C 0 051 698) are known as application systems for the excess application.
  • mechanical doctor elements such as doctor blades (DE-C 36 23 402), doctor rods (DE-C 30 22 955), doctor blades (EP-C 0 109 520) and so-called air knives are used as metering elements, which measure the excess with compressed air from a Strip off the slot nozzle (DE-A 40 14 463).
  • the invention has for its object to improve a generic method and a generic device so that a coating with a uniform line pattern is achieved at very high web speeds.
  • the invention is based on the knowledge that errors in the line diagram after scraping off the excess are due to irregularities in the excess film, which are no longer compensated for during metering.
  • errors in the line diagram after scraping off the excess are due to irregularities in the excess film, which are no longer compensated for during metering.
  • due to the convex ie. H.
  • Towards the uncoated side curved web guide between applying and scraping off the excess considerable centrifugal forces on the coating material, which are directed away from the web.
  • the centrifugal forces lead to the spraying off of coating material and / or to an irregularity, e.g. B. to form tension lines of the film reaching the dosing element
  • the path is concave, that is curved towards the coated side.
  • the centrifugal forces thus act in the direction of the web, so that not only the negative effects listed above are avoided, but even the film on the coating material is evened out by the centrifugal forces prior to metering.
  • a further advantage is that the negative effects of air enclosed in the coating material or entrained by the web are reduced. Air in the coating material or on the web can lead to errors in the line drawing up to uncovered places on the end product.
  • the centrifugal forces applied to the web force the air away from the web prior to metering, so that it escapes or at least is frequently found on the side of the excess film facing away from the web, which is then doctored off. The complete wetting of the web with coating material is guaranteed even with air inclusions.
  • Figures 1 to 7 show the invention as a schematic diagram with different application and metering systems.
  • FIG. 8 shows a concrete embodiment in a side view.
  • All the coating devices shown in the figures have an application system 1 and a metering system 3 with a metering element arranged behind it in the running direction of the paper or cardboard web 2. Coating paint is applied in excess from the application system 1 as a coating material to the paper or cardboard web 2 and is then scraped off again by the metering element of the metering system 3 to the desired coat weight.
  • Known application systems are used to apply the coating color: in the embodiments according to FIGS. 1, 2, 5, 6, 7 and 8, it is roller applicators with an applicator roller 6 that draws from an ink pan 4 and is driven with or in the opposite direction to the web 2 on this the excess film 7 applies.
  • the embodiment according to FIG. 3 shows a so-called short dwell coater with a nozzle chamber 8 which is open towards the web 2 and to which the coating color is supplied in excess and with increased pressure.
  • the application chamber 8 is on its outlet side from the metering element, for. B. a doctor knife 9, completed.
  • metering systems 3 contain a scraper knife 9 as metering element.
  • the scraper knife 9 is fastened with its foot in a clamping bar 11 which is mounted in a scraper bar 10 and can be moved back and forth to the track 2.
  • the scraper knife 9 On its rear side facing away from the web 2, the scraper knife 9 is supported by a support bar 2, which is adjustably attached to the top of the scraper bar 10.
  • a short dwell applicator with a doctor knife 9 is used in order to apply a predosed excess film 7 to the web 2.
  • the final metering is carried out using a blade metering system, which also has a scraper knife 9 as the final metering element.
  • the embodiment according to FIG. 5 contains a roller applicator 1 and a metering system 3 with an air knife as the metering element.
  • the air knife consists of a slot nozzle 1 3 which extends over the width of the web 2 and is connected to a compressed air supply. Out the slot nozzle 1 3, a compressed air jet is directed against the excess film 7 in order to strip off the excess to the desired coat weight.
  • An essential feature of the invention is the course of the web 2 between the application of the excess film 7 and the metering with the metering element 9 or 13 to the desired coating weight.
  • the web 2 is curved so that the axis of curvature runs parallel to the web 2 and transverse to the web running direction on the coating side at a distance from it.
  • the web 2 is preferably guided in a concavely curved manner over the entire distance between the application and metering (FIG. 1). In the case of concave guidance only on part of this section, the web 2 —as shown in FIG.
  • the path 2 is preferably guided in a straight line when applying the excess and / or when metering. Following the concave path, the path 2 becomes straight or only slightly convex until dosing, i. e. curved towards the uncoated side, guided so that the positive effects of the concave web guide are not reversed, or only to a non-disturbing extent.
  • a slight convex curvature can have the advantage that the material doctored off by the metering element 9 does not splash against the web 2. Since the concavely curved section compensates for unevenness in the excess film 7, it is possible under certain circumstances to place the web 2 in front of the concavely curved section, e.g. when applying the excess film 7, to be convexly curved without errors in the line diagram after dosing.
  • FIGS. 6 and 7 show two options for realizing the concave path guidance:
  • the paper or cardboard web 2 is guided around two guide rollers 14, 15 arranged parallel and at a distance from one another.
  • the web 2 is curved concavely between the application system 1 and the metering system 3 by means of an air guide nozzle 16.
  • Compressed air from the air guide nozzle 16 is coated against Side of the web 2 passed, the web tension is set so that the desired curvature is obtained.
  • the outlet-side guide roller 1 5 also supports the web 2 during metering against the contact pressure of the doctor knife 9.
  • the curvature of the web 2 can also be brought about with a vacuum on the uncoated side.
  • FIG. 7 shows the principle of a preferred embodiment in which the coated and thus sensitive web 2 is supported on the uncoated side by a correspondingly curved guide surface during the concave guidance, preferably with an encircling support band 17.
  • This is preferably made of an elastic one Support belt 17 made of material is likewise deflected by the two guide rollers 14, 15 deflecting the web 2.
  • One or both guide rollers 14, 15, preferably only the inlet-side guide roller 14, are driven.
  • the drive of only the guide roller 14 on the inlet side has the advantage that the strand 18 supporting the web 2 is under less tension and can therefore be curved more easily in a concave manner.
  • the curvature of the strand 18 is caused by a vacuum between the two strands and / or by an overpressure acting from the outside against the coated side, e.g. in the manner described in the embodiment according to FIG.
  • a circumferential support belt 17 can also be used concave curved mechanical guide surfaces against which the web 2, z. B. with compressed air.
  • FIG. 8 The coating device shown in principle in FIG. 7 is shown in more detail in FIG. 8:
  • the coating device has on both longitudinal sides of the web 2 frame parts 19, in which the two guide rollers 14, 15, designed as support rollers, the application system 1 and the metering system 3 are suspended at a distance from one another. Both support rollers 14, 15 are circulated by the endless support belt 17 made of an elastic material and extending over the working width of the device.
  • the support belt 17 is driven at the web speed of the web 2 by the support roller 14, which is connected to a rotary drive, not shown.
  • the application system 1 contains an application roller 6, which can be set against the support roller 14 in the area wrapped around the web 2.
  • the applicator roller 6, which is preferably driven along with the counter roller 14, that is to say in the opposite direction of rotation, draws from an ink pan 5 and is mounted together with the latter on a pivoting lever 20 so that it can be raised and lowered.
  • the dosing system 3 arranged in the web running direction at a distance behind the applicator in the area of the support roller 15 is described in principle in the explanation of FIG.
  • the scraper bar 10 with the clamp bar 11 carrying the scraper knife 9 is pivotally suspended between two side parts 21 about the scraper knife tip.
  • the side parts 21 themselves are pivotally mounted with the scraper bar 10, for. B. to be able to carry out a change of the doctor knife 9.
  • the space 22 delimited by the circumference of the support rollers 14, 15 and the free run 18 of the support belt 17 is sealed and can be subjected to negative pressure in order to be able to set the desired concave curvature of the run 18 supporting the web 2.
  • the coated side of the web 2 between the application roller 6 and the metering element 9 can be acted upon with compressed air.
  • the space 23 between the applicator roller 6 and the metering element (doctor blade 9) is sealed with sealing elements with the exception of the side open to the web 2 and connected to a compressed air supply. The web 2 is thus pressed without contact against the guide surface formed by the strand 18.
  • the web 2 When coating, the web 2 is first deflected by the inlet-side support roller 14, it lies on the outside of the support belt 17. Coating paint is applied in excess from the application roller 6 to the web 2, which is then, supported by the strand 1 8 of the support belt 17, guided in a concavely curved manner to the second support roller 1 5.
  • the doctor blade 9 is arranged in the run-up area of the web 2 on the support roller 1 5, so that the support roller 1 5 the web 2 against the Pressure of the doctor blade tip is supported before it is continued so convexly by the support roller 15 that negative effects such as paint splashing, tension ring formation etc. occur.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)

Abstract

PCT No. PCT/EP95/02464 Sec. 371 Date Dec. 30, 1996 Sec. 102(e) Date Dec. 30, 1996 PCT Filed Jun. 24, 1995 PCT Pub. No. WO96/06226 PCT Pub. Date Feb. 29, 1996A process for coating a web of material includes the steps of displacing the web along a path in a travel direction, applying a coating material at an application located along the path to forming a curved segment of the web, and wiping off the excess of the coating material.

Description

B E S C H R E I B U G B E S C H R E I B U G
Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder KartonbahnenMethod and device for coating material webs, in particular paper or cardboard webs
Technisches GebietTechnical field
Zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die nach dem Prinzip arbeiten, daß zunächst mittels eines Auftragsystems Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die laufende Bahn aufgetra¬ gen und anschließend der Überschuß mittels eines Dosierelements bis auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt wird.Various methods and devices are known for coating paper or cardboard webs, which operate on the principle that an excess of coating material is first applied to the running web by means of an application system and then the excess is scraped off to the desired coat weight by means of a metering element.
Stand der TechnikState of the art
Als Auftragsysteme für den Überschußauftrag sind Auftragwalzen (DE-C 36 23 402) und zur Materialbahn offene Auftragkammern (EP-C 0 051 698) bekannt. Als Dosierelemente werden bekannterweise mechanische Rakelelemente wie Scha¬ bermesser (DE-C 36 23 402), Rakelstangen (DE-C 30 22 955), Rakelleisten (EP-C 0 109 520) und sogenannte Luftmesser verwendet, die den Überschuß mit Druckluft aus einer Schlitzdüse abstreifen (DE-A 40 14 463). Um höhere Produktions¬ geschwindigkeiten, also höhere Bahngeschwindigkeiten, erreichen zu können, wird bei diesem bekannten Verfahren üblicherweise die Materialbahn beim Auftragen des Beschichtungsmaterials im Überschuß und beim Abrakeln des Überschusses um eine Gegenwalze geführt und ist so über ihre gesamte Breite während des Beschichtungs- Vorgangs von dieser abgestützt. Beim Beschichten mit den bekannten Auftrag- und Dosiersystemen hat es sich in der Praxis gezeigt, daß es bei sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten von mehr als 1000 m/min sehr schwierig ist, ein Endprodukt mit einem gleichmäßigen und somit qualitativ hochwertigen Strichbild herzustellen. Bei hohen Bahngeschwindigkeiten treten Ungleichmäßigkeiten im Strichbild in Form von Strichgewichtsschwankungen, Streifen oder Schlieren auf.Application rollers (DE-C 36 23 402) and application chambers open to the material web (EP-C 0 051 698) are known as application systems for the excess application. As known, mechanical doctor elements such as doctor blades (DE-C 36 23 402), doctor rods (DE-C 30 22 955), doctor blades (EP-C 0 109 520) and so-called air knives are used as metering elements, which measure the excess with compressed air from a Strip off the slot nozzle (DE-A 40 14 463). In order to be able to achieve higher production speeds, that is to say higher web speeds, in this known method the material web is usually passed around an opposing roller when the coating material is applied in excess and when the excess is scraped off, and is thus over its entire width during the coating process this supported. When coating with the known application and metering systems, it has been shown in practice that at very high production speeds of more than 1000 m / min it is very difficult to produce an end product with a uniform and thus high quality line pattern. At high web speeds, irregularities in the line pattern occur in the form of line weight fluctuations, streaks or streaks.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß bei sehr hohen Bahngeschwindig- keiten eine Beschichtung mit einem gleichmäßigen Strichbild erzielt wird.The invention has for its object to improve a generic method and a generic device so that a coating with a uniform line pattern is achieved at very high web speeds.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 7 gelöst.This object is achieved with the features of patent claims 1 and 7, respectively.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß Fehler im Strichbild nach dem Abrakeln des Überschusses auf Ungleichmäßigkeiten des Überschußfilms zurückzu¬ führen sind, die beim Dosieren nicht mehr ausgeglichen werden. Insbesondere beim Beschichten mit hohen Bahngeschwindigkeiten wirken aufgrund der konvexen, d. h. zur unbeschichteten Seite hin gekrümmten Bahnführung zwischen dem Auftragen und Abrakeln des Überschusses erhebliche Zentrifugalkräfte auf das Beschichtungs- material ein, die von der Bahn weggerichtet sind. Die Zentrifugalkräfte führen zum Abspritzen von Beschichtungsmaterial und/oder zu einer Verungleichmäßigung, z. B. zur Bildung von Spannungslinien, des zum Dosierelement gelangenden Filmes anThe invention is based on the knowledge that errors in the line diagram after scraping off the excess are due to irregularities in the excess film, which are no longer compensated for during metering. Especially when coating at high web speeds, due to the convex, ie. H. Towards the uncoated side curved web guide between applying and scraping off the excess, considerable centrifugal forces on the coating material, which are directed away from the web. The centrifugal forces lead to the spraying off of coating material and / or to an irregularity, e.g. B. to form tension lines of the film reaching the dosing element
Beschichtungsmaterial. Nach der Erfindung ist die Bahn konkav, also zur beschichte¬ ten Seite hin gekrümmt. Die Zentrifugalkräfte wirken somit in Richtung zur Bahn, so daß nicht nur die vorstehend aufgeführten negativen Effekte vermieden werden, sondern sogar durch die Zentrifugalkräfte eine Vergleichmäßigung des Filmes am Beschichtungsmaterial vor dem Dosieren bewirkt wird. Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß die negativen Auswirkungen von im Beschich¬ tungsmaterial eingeschlossener oder von der Bahn mitgerissener Luft verringert werden. Im Beschichtungsmaterial oder auf der Bahn befindliche Luft kann zu Fehlern im Strichbild bis hin zu unbedeckten Stellen am Endprodukt führen. Die zur Bahn hingerichteten Zentrifugalkräfte drängen die Luft vor dem Dosieren von der Bahn weg, so daß sie entweicht oder zumindest sich gehäuft an der zur Bahn abgewand- ten Seite des Überschußfilms befindet, der anschließend abgerakelt wird. Die vollständige Benetzung der Bahn mit Beschichtungsmaterial wird selbst bei Luft- einschlüßen gewährleistet.Coating material. According to the invention, the path is concave, that is curved towards the coated side. The centrifugal forces thus act in the direction of the web, so that not only the negative effects listed above are avoided, but even the film on the coating material is evened out by the centrifugal forces prior to metering. A further advantage is that the negative effects of air enclosed in the coating material or entrained by the web are reduced. Air in the coating material or on the web can lead to errors in the line drawing up to uncovered places on the end product. The centrifugal forces applied to the web force the air away from the web prior to metering, so that it escapes or at least is frequently found on the side of the excess film facing away from the web, which is then doctored off. The complete wetting of the web with coating material is guaranteed even with air inclusions.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.The subclaims contain preferred, since particularly advantageous, embodiments of the invention. The drawing serves to explain the invention on the basis of simplified exemplary embodiments.
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die Figuren 1 bis 7 zeigen als Prinzipskizzen die Erfindung mit verschiedenen Auftrag- und Dosiersystemen.Figures 1 to 7 show the invention as a schematic diagram with different application and metering systems.
Figur 8 zeigt in einer Seitenansicht eine konkrete Ausführungsform.FIG. 8 shows a concrete embodiment in a side view.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention
Alle in den Figuren gezeigten Beschichtungsvorrichtungen weisen ein Auftragsystem 1 und in Laufrichtung der Papier- oder Kartonbahn 2 dahinter angeordnet ein Dosier- System 3 mit einem Dosierelement auf. Vom Auftragsystem 1 wird Streichfarbe als Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die Papier- oder Kartonbahn 2 aufgetragen und anschließend von dem Dosierelement des Dosiersystems 3 bis auf das ge¬ wünschte Strichgewicht wieder abgerakelt. Zum Auftragen der Streichfarbe werden bekannte Auftragsysteme eingesetzt: Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 , 2, 5, 6, 7 und 8 sind es Walzenauftragwer¬ ke mit einer aus einer Farbwanne 4 schöpfenden Auftragwalze 6, die mit- oder gegenläufig zur Bahn 2 angetrieben auf diese den Überschußfilm 7 aufträgt.All the coating devices shown in the figures have an application system 1 and a metering system 3 with a metering element arranged behind it in the running direction of the paper or cardboard web 2. Coating paint is applied in excess from the application system 1 as a coating material to the paper or cardboard web 2 and is then scraped off again by the metering element of the metering system 3 to the desired coat weight. Known application systems are used to apply the coating color: in the embodiments according to FIGS. 1, 2, 5, 6, 7 and 8, it is roller applicators with an applicator roller 6 that draws from an ink pan 4 and is driven with or in the opposite direction to the web 2 on this the excess film 7 applies.
Die Ausführungsform nach Figur 3 zeigt einen sogenannten Short-Dwell-Coater mit einer zur Bahn 2 hin offenen Düsenkammer 8, der Streichfarbe im Überschuß und mit erhöhtem Druck zugeführt wird. Die Auftragkammer 8 ist an ihrer Auslaufseite von dem Dosierelement, z. B. einem Schabermesser 9, abgeschlossen.The embodiment according to FIG. 3 shows a so-called short dwell coater with a nozzle chamber 8 which is open towards the web 2 and to which the coating color is supplied in excess and with increased pressure. The application chamber 8 is on its outlet side from the metering element, for. B. a doctor knife 9, completed.
Zum Abstreifen des Überschußfilms 7 bis auf das gewünschte Strichgewicht werden ebenfalls bekannte Dosiersγsteme eingesetzt: In den Ausführungsformen nach den Figuren 1 , 2, 4, 6, 7 und 8 enthalten die Dosiersysteme 3 ein Schabermesser 9 als Dosierelement. Das Schabermesser 9 ist mit seinem Fuß in einem zur Bahn 2 hin- und zurückbewegbar in einem Schaberbalken 10 gelagerten Klemmbalken 1 1 befestigt. An seiner der Bahn 2 abgewandten Rückseite ist das Schabermesser 9 von einer Abstützleiste 2 abgestützt, die verstellbar auf der Oberseite des Schaber¬ balkens 10 befestigt ist. Der Schaberbalken 10 ist um die Dosierlinie ( = Berührungs¬ linie der Schabermesserspitze an der Bahn 2) schwenkbar in einem Gestell aufge¬ hängt. Mit dieser Konstruktion läßt sich die Anpresskraft des Schabermessers 9 an die Bahn 2 durch eine Verschiebung des Schabermesserfußes mit dem Klemmbalken 1 1 einstellen, ohne den durch Verschwenken des Schaberbalkens 10 eingestellten Winkel zwischen der Schabermesserspitze und der Bahn 2 zu verändern.Known metering systems are also used to strip off excess film 7 to the desired coating weight: in the embodiments according to FIGS. 1, 2, 4, 6, 7 and 8, metering systems 3 contain a scraper knife 9 as metering element. The scraper knife 9 is fastened with its foot in a clamping bar 11 which is mounted in a scraper bar 10 and can be moved back and forth to the track 2. On its rear side facing away from the web 2, the scraper knife 9 is supported by a support bar 2, which is adjustably attached to the top of the scraper bar 10. The scraper bar 10 is suspended in a frame so that it can pivot about the metering line (= line of contact of the scraper knife tip on the web 2). With this construction, the pressing force of the doctor blade 9 on the web 2 can be adjusted by moving the doctor blade foot with the clamping bar 11 without changing the angle between the doctor blade tip and the web 2 set by pivoting the doctor bar 10.
Bei der Ausführungsform nach Figur 4 wird ein Short-Dwell-Auftragwerk mit einem Schabermesser 9 eingesetzt, um einen vordosierten Überschußfilm 7 auf die Bahn 2 aufzutragen. Die Enddosierung erfolgt mit einem Blade-Dosiersystem, das ebenfalls ein Schabermesser 9 als Enddosierelement aufweist. Die Ausführungsform nach Figur 5 enthält ein Walzenauftragwerk 1 und ein Dosiersystem 3 mit einem Luftmesser als Dosierelement. Das Luftmesser besteht aus einer sich über die Breite der Bahn 2 erstreckenden Schlitzdüse 1 3, die an einer Druckluftzufuhr angeschlossen ist. Aus der Schlitzdüse 1 3 wird ein Druckluftstrahl gegen den Überschußfilm 7 geleitet, um den Überschuß bis auf das gewünschte Strichgewicht abzustreifen.In the embodiment according to FIG. 4, a short dwell applicator with a doctor knife 9 is used in order to apply a predosed excess film 7 to the web 2. The final metering is carried out using a blade metering system, which also has a scraper knife 9 as the final metering element. The embodiment according to FIG. 5 contains a roller applicator 1 and a metering system 3 with an air knife as the metering element. The air knife consists of a slot nozzle 1 3 which extends over the width of the web 2 and is connected to a compressed air supply. Out the slot nozzle 1 3, a compressed air jet is directed against the excess film 7 in order to strip off the excess to the desired coat weight.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist der Verlauf der Bahn 2 zwischen dem Auftragen des Überschußfilms 7 und dem Dosieren mit dem Dosierelement 9 oder 1 3 auf das gewünschte Strichgewicht. Zumindest auf einer Teilstrecke zwischen dem Auftragen und dem Dosieren wird die Bahn 2 zur beschichteten Seite hin gekrümmt ( = konkav) geführt. Auf der konkaven Teilstrecke ist die Bahn 2 so gekrümmt, daß die Krümmungsachse parallel zur Bahn 2 und quer zur Bahnlaufrichtung auf der Beschichtungseite mit Abstand von dieser verläuft. Bevorzugt wird die Bahn 2 auf der gesamten Strecke zwischen dem Auftragen und Dosieren konkav gekrümmt geführt (Figur 1 ). Bei einer konkaven Führung nur auf einem Teil dieser Strecke wird die Bahn 2 -wie in Figur 2 gezeigt- beim Auftragen des Überschusses und/oder beim Dosieren bevorzugt gradlinig geführt. Im Anschluß an die konkave Bahnführung wird die Bahn 2 bis zum Dosieren gradlinig oder nur geringfügig konvex, i. e. zur unbeschichteten Seite hin gekrümmt, geführt, damit die positiven Effekte der konkaven Bahnführung nicht oder nur in einem nicht störenden Maß wieder rückgängig gemacht werden. Eine nur geringfügige konvexe Krümmung kann den Vorteil haben, daß das vom Dosierelement 9 abgerakelte Material nicht gegen die Bahn 2 spritzt. Da die konkav gekrümmte Teilstrecke Ungleichmäßigkeiten im Überschußfilm 7 ausgleicht, ist es unter bestimmten Umständen möglich, die Bahn 2 vor der konkav gekrümmten Teilstrecke , z.B. beim Auftragen des Überschußfilms 7 , konvex gekrümmt zu führen, ohne daß Fehler im Strichbild nach dem Dosieren auftreten.An essential feature of the invention is the course of the web 2 between the application of the excess film 7 and the metering with the metering element 9 or 13 to the desired coating weight. At least on a section between the application and the metering, the web 2 is curved (= concave) toward the coated side. On the concave section, the web 2 is curved so that the axis of curvature runs parallel to the web 2 and transverse to the web running direction on the coating side at a distance from it. The web 2 is preferably guided in a concavely curved manner over the entire distance between the application and metering (FIG. 1). In the case of concave guidance only on part of this section, the web 2 —as shown in FIG. 2 — is preferably guided in a straight line when applying the excess and / or when metering. Following the concave path, the path 2 becomes straight or only slightly convex until dosing, i. e. curved towards the uncoated side, guided so that the positive effects of the concave web guide are not reversed, or only to a non-disturbing extent. A slight convex curvature can have the advantage that the material doctored off by the metering element 9 does not splash against the web 2. Since the concavely curved section compensates for unevenness in the excess film 7, it is possible under certain circumstances to place the web 2 in front of the concavely curved section, e.g. when applying the excess film 7, to be convexly curved without errors in the line diagram after dosing.
Die Figuren 6 und 7 zeigen zwei Möglichkeiten, die konkave Bahnführung zu realisie¬ ren:FIGS. 6 and 7 show two options for realizing the concave path guidance:
Bei der Ausführungsform nach Figur 6 wird die Papier- oder Kartonbahn 2 um zwei mit Abstand parallel zueinander angeordnete Leitrollen 14, 15 geführt. Zwischen dem Auftragsystem 1 und dem Dosiersystem 3 wird die Bahn 2 mittels einer Luftleitdüse 16 konkav gekrümmt. Aus der Luftleitdüse 16 wird Druckluft gegen die beschichtete Seite der Bahn 2 geleitet, deren Bahnspannung so eingestellt ist, daß sich die gewünschte Krümmung einstellt. Die auslaufseitige Leitrolle 1 5 stützt zugleich die Bahn 2 beim Dosieren gegen den Anpressdruck des Schabermessers 9 ab. Zusätzlich zum oder anstelle eines Überdrucks an der beschichteten Bahnseite kann die Krüm- mung der Bahn 2 auch mit einem Unterdruck an der unbeschichteten Seite bewirkt werden.In the embodiment according to FIG. 6, the paper or cardboard web 2 is guided around two guide rollers 14, 15 arranged parallel and at a distance from one another. The web 2 is curved concavely between the application system 1 and the metering system 3 by means of an air guide nozzle 16. Compressed air from the air guide nozzle 16 is coated against Side of the web 2 passed, the web tension is set so that the desired curvature is obtained. The outlet-side guide roller 1 5 also supports the web 2 during metering against the contact pressure of the doctor knife 9. In addition to or instead of an overpressure on the coated web side, the curvature of the web 2 can also be brought about with a vacuum on the uncoated side.
Figur 7 zeigt das Prinzip einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die beschichtete und somit empfindliche Bahn 2 während der konkaven Führung von einer entspre¬ chend gekrümmten Leitfläche an der unbeschichteten Seite abgestützt wird, bevor- zugt mit einem umlaufenden Stützband 17. Das vorzugsweise aus einem elastischen Material gefertigte Stützband 1 7 wird ebenfalls von den beiden die Bahn 2 um¬ lenkenden Leitrollen 14, 15 umgelenkt. Eine oder beide Leitrollen 14, 15, bevorzugt nur die einlaufseitige Leitrolle 14, sind angetrieben. Der Antrieb nur der einlaufseiti- gen Leitrolle 14 hat den Vorteil, daß der die Bahn 2 abstützende Trum 18 unter geringerer Spannung steht und somit einfacher konkav gekrümmt werden kann. Die Krümmung des Trums 18 wird durch einen Unterdruck zwischen den beiden Trums und/oder durch einen von außen gegen die beschichtete Seite wirkenden Über¬ druck bewirkt, z.B. auf die bei der Ausführungsform nach Figur 8 beschriebene Weise. Anstelle eines umlaufenden Stützbandes 17 können auch konkav gekrümmte mechanische Leitflächen eingesetzt werden, gegen die die Bahn 2, z. B. mit Druck¬ luft, gedrückt wird.FIG. 7 shows the principle of a preferred embodiment in which the coated and thus sensitive web 2 is supported on the uncoated side by a correspondingly curved guide surface during the concave guidance, preferably with an encircling support band 17. This is preferably made of an elastic one Support belt 17 made of material is likewise deflected by the two guide rollers 14, 15 deflecting the web 2. One or both guide rollers 14, 15, preferably only the inlet-side guide roller 14, are driven. The drive of only the guide roller 14 on the inlet side has the advantage that the strand 18 supporting the web 2 is under less tension and can therefore be curved more easily in a concave manner. The curvature of the strand 18 is caused by a vacuum between the two strands and / or by an overpressure acting from the outside against the coated side, e.g. in the manner described in the embodiment according to FIG. Instead of a circumferential support belt 17 can also be used concave curved mechanical guide surfaces against which the web 2, z. B. with compressed air.
Die in Figur 7 im Prinzip dargestellte Beschichtungsvorrichtung wird in Figur 8 detaillierter gezeigt:The coating device shown in principle in FIG. 7 is shown in more detail in FIG. 8:
Die Beschichtungsvorrichtung weist an beiden Längsseiten der Bahn 2 Rahmenteile 19 auf, in denen mit Abstand voneinander die zwei als Stützwalzen ausgebildeten Leitrollen 14, 15, das Auftragsystem 1 und das Dosiersystem 3 aufgehängt sind. Beide Stützwalzen 14, 1 5 werden von dem endlosen, sich über die Arbeitsbreite der Vorrichtung erstreckenden Stützband 17 aus einem elastischen Material umlaufen. Das Stützband 17 wird mit der Bahngeschwindigkeit der Bahn 2 von der Stützwalze 14 angetrieben, die dazu mit einem nicht dargestellten Drehantrieb verbunden ist. Das Auftragsystem 1 enthält eine Auftragwalze 6, die in an der Bahn 2 umschlunge¬ nen Bereich gegen die Stützwalze 14 einstellbar ist. Die vorzugsweise mitläufig zur Gegenwalze 14, also im entgegengesetzten Drehsinn, angetriebene Auftragwalze 6 schöpft aus einer Farbwanne 5 und ist gemeinsam mit dieser an einem Schwenkhebel 20 heb- und senkbar gelagert.The coating device has on both longitudinal sides of the web 2 frame parts 19, in which the two guide rollers 14, 15, designed as support rollers, the application system 1 and the metering system 3 are suspended at a distance from one another. Both support rollers 14, 15 are circulated by the endless support belt 17 made of an elastic material and extending over the working width of the device. The support belt 17 is driven at the web speed of the web 2 by the support roller 14, which is connected to a rotary drive, not shown. The application system 1 contains an application roller 6, which can be set against the support roller 14 in the area wrapped around the web 2. The applicator roller 6, which is preferably driven along with the counter roller 14, that is to say in the opposite direction of rotation, draws from an ink pan 5 and is mounted together with the latter on a pivoting lever 20 so that it can be raised and lowered.
Das in Bahnlaufrichtung mit Abstand hinter dem Auftragwerk im Bereich der Stütz- waize 1 5 angeordnete Dosiersystem 3 ist im Prinzip bei der Erläuterung zur Figur 1 beschrieben. Der Schaberbalken 10 mit dem das Schabermesser 9 tragenden Klemmbalken 1 1 ist zwischen zwei Seitenteilen 21 um die Schabermesserspitze schwenkbar aufgehängt. Die Seitenteile 21 selbst sind mit dem Schaberbalken 10 abschwenkbar gelagert, z. B. um einen Wechsel des Schabermessers 9 durchführen zu können. Der von dem Umfang der Stützwalzen 14, 1 5 und dem freien Trum 1 8 des Stützbandes 17 begrenzte Raum 22 ist abgedichtet und mit Unterdruck beauf¬ schlagbar, um die gewünschte konkave Krümmung des die Bahn 2 abstützenden Trums 1 8 einstellen zu können. Damit die Bahn 2 sicher an dem Trum 1 8 anliegt und somit auch bei hohen Geschwindigkeiten dessen Krümmung folgt, ist die beschichte¬ te Seite der Bahn 2 zwischen der Auftragwalze 6 und dem Dosierelement 9 mit Druckluft beaufschlagbar. Dazu ist der Raum 23 zwischen der Auftragwalze 6 und dem Dosierelement (Schabermesser 9) mit Dichtelementen mit Ausnahme der zur Bahn 2 offenen Seite abgedichtet und an eine Druckluftzufuhr angeschlossen. Die Bahn 2 wird so berührungslos gegen die vom Trum 18 gebildete Leitfläche gedrückt.The dosing system 3 arranged in the web running direction at a distance behind the applicator in the area of the support roller 15 is described in principle in the explanation of FIG. The scraper bar 10 with the clamp bar 11 carrying the scraper knife 9 is pivotally suspended between two side parts 21 about the scraper knife tip. The side parts 21 themselves are pivotally mounted with the scraper bar 10, for. B. to be able to carry out a change of the doctor knife 9. The space 22 delimited by the circumference of the support rollers 14, 15 and the free run 18 of the support belt 17 is sealed and can be subjected to negative pressure in order to be able to set the desired concave curvature of the run 18 supporting the web 2. So that the web 2 lies securely on the strand 1 8 and thus follows its curvature even at high speeds, the coated side of the web 2 between the application roller 6 and the metering element 9 can be acted upon with compressed air. For this purpose, the space 23 between the applicator roller 6 and the metering element (doctor blade 9) is sealed with sealing elements with the exception of the side open to the web 2 and connected to a compressed air supply. The web 2 is thus pressed without contact against the guide surface formed by the strand 18.
Beim Beschichten wird die Bahn 2 zunächst von der einlaufseitigen Stützwalze 14 umgelenkt, dabei liegt sie außen auf dem Stützband 1 7 auf. Von der Auftragwalze 6 wird Streichfarbe im Überschuß auf die Bahn 2 aufgetragen, die anschließend, von dem Trum 1 8 des Stützbandes 17 abgestützt, konkav gekrümmt zu der zweiten Stützwalze 1 5 geführt wird. Das Schabermesser 9 ist im Auflaufbereich der Bahn 2 auf die Stützwalze 1 5 angeordnet, so daß die Stützwalze 1 5 die Bahn 2 gegen den Druck der Schabermesserspitze abstützt, bevor diese von der Stützwaize 15 in so großem Maße konvex weitergeführt wird, daß negative Effekte wie Farbabspritzen, Spannungsringbildung etc. auftreten. When coating, the web 2 is first deflected by the inlet-side support roller 14, it lies on the outside of the support belt 17. Coating paint is applied in excess from the application roller 6 to the web 2, which is then, supported by the strand 1 8 of the support belt 17, guided in a concavely curved manner to the second support roller 1 5. The doctor blade 9 is arranged in the run-up area of the web 2 on the support roller 1 5, so that the support roller 1 5 the web 2 against the Pressure of the doctor blade tip is supported before it is continued so convexly by the support roller 15 that negative effects such as paint splashing, tension ring formation etc. occur.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zum Beschichten von Materialbahnen (2), insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, bei dem Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die laufende Materialbahn (2) aufgetragen und anschließend der Überschuß bis auf das gewünschte Strichgewicht wieder abgerakelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Material- bahn (2) zwischen dem Auftragen und Abrakeln zumindest auf einer Teilstrecke so konkav gekrümmt geführt wird, daß die Achse der Krümmung parallel zur Materi¬ albahn (2) und quer zur Bahnlaufrichtung auf der Beschichtungsseite mit Abstand von dieser verläuft.1. A method for coating material webs (2), in particular paper or cardboard webs, in which coating material is applied in excess to the running material web (2) and then the excess is scraped off again to the desired coat weight, characterized in that the material web (2) is so concavely curved between the application and doctoring at least on a section that the axis of curvature runs parallel to the material web (2) and transversely to the web running direction on the coating side at a distance from it.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (2) vom Dosieren bis zum Abrakeln konkav gekrümmt geführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the material web (2) is guided concave curved from dosing to doctoring.
3.Third
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (2) im Anschluß an die konkav gekrümmte Teilstrecke bis zum Dosieren gradlinig oder nur geringfügig konvex, i. e. zur unbeschichteten Seite hin gekrümmt, geführt wird. Method according to Claim 1, characterized in that the material web (2) is guided in a straight line or only slightly convex, ie curved towards the uncoated side, following the concavely curved section until dosing.
4.4th
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Materialbahn (2) auf der konkav gekrümmten Strecke auf ihrer unbeschichteten Seite von einer entsprechend gekrümmten Leitfläche, insbesondere einem umlaufenden Stützband (17), abgestützt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized gekennzeich¬ net that the material web (2) on the concave curved path on its uncoated side is supported by a correspondingly curved guide surface, in particular a circumferential support band (17).
5.5th
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieA method according to claim 4, characterized in that the
Materialbahn (2) mittels Druckluft gegen die Leitfläche gedrückt wird.Material web (2) is pressed against the guide surface by means of compressed air.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß die konkave Krümmung der Materialbahn (2) mittels Unterdruck an der unbeschichteten Seite und/oder mittels Überdruck an der beschichteten Seite bewirkt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized gekennzeich¬ net that the concave curvature of the material web (2) is effected by means of negative pressure on the uncoated side and / or by means of overpressure on the coated side.
7. Vorrichtung zum Beschichten von Materialbahnen (2), insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, mit einem Auftragsystem (1), das Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die Materialbahn (2) aufträgt, und einem Dosiersystem (3) mit einem Dosierelement (9, 13), das überschüssiges Beschichtungsmaterial abrakelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (2) zwischen dem Auftragen und Abrakeln zumindest auf einer Teilstrecke in einer konkaven Krümmung geführt wird, bei der die Krümmungsachse parallel zur Materialbahn (2) und quer zur Bahnlaufrich¬ tung auf der Beschichtungsseite mit Abstand von dieser verläuft.7. Device for coating material webs (2), in particular paper or cardboard webs, with an application system (1), which applies excess coating material to the material web (2), and a metering system (3) with a metering element (9, 13) , scraping off the excess coating material, characterized in that the material web (2) is guided in a concave curvature between the application and doctoring, at least on a section, in which the axis of curvature is parallel to the material web (2) and transverse to the web running direction on the coating side runs at a distance from this.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (2) auf der gesamten Strecke zwischen dem Auftragsystem (1) und dem Dosierelement (9, 13) konkav gekrümmt wird. 8. The device according to claim 7, characterized in that the material web (2) is concavely curved on the entire route between the application system (1) and the metering element (9, 13).
9.9th
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn (2) im Anschluß an die konkav gekrümmte Teilstrecke bis zum Do¬ sierelement (9, 13) gradlinig oder nur geringfügig konvex, i. e. zur unbeschichteten Seite hin gekrümmt, geführt wird.Method according to claim 7, characterized in that the material web (2) following the concavely curved section up to the metering element (9, 13) is straight or only slightly convex, i. e. curved towards the uncoated side, is guided.
10.10th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Materialbahn (2) auf der konkav geführten Teilstrecke auf ihrer unbeschichteten Seite von einer entsprechend gekrümmten Leitfläche, ins- besondere einem umlaufenden Stützband (17), abgestützt wird.Device according to one of claims 7 to 9, characterized gekenn¬ characterized in that the material web (2) on the concave section on its uncoated side is supported by a correspondingly curved guide surface, in particular a circumferential support band (17).
11.11th
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der konkav gekrümmten Teilstrecke auf der beschichteten Seite Mittel (16, 23) angeordnet sind, um die Materialbahn (2) berührungslos gegen die Leitfläche zu drücken.Apparatus according to claim 10, characterized in that means (16, 23) are arranged on the coated side in the region of the concavely curved section in order to press the material web (2) against the guide surface without contact.
12.12th
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im Bereich der konkav gekrümmten Teilstrecke auf der unbe¬ schichteten Seite Mittel zur Erzeugung eines Unterdrucks und/oder an der beschichte- ten Seite Mittel zur Erzeugung eines Überdrucks angeordnet sind. Method according to one of claims 7 to 11, characterized gekenn¬ characterized in that in the region of the concavely curved section on the uncoated side means for generating a vacuum and / or on the coated side means for generating an overpressure are arranged.
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