EP1040227B1 - Slit nozzle for coating strips of material, especially paper or board strips, with a pigment coating - Google Patents
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- EP1040227B1 EP1040227B1 EP98956850A EP98956850A EP1040227B1 EP 1040227 B1 EP1040227 B1 EP 1040227B1 EP 98956850 A EP98956850 A EP 98956850A EP 98956850 A EP98956850 A EP 98956850A EP 1040227 B1 EP1040227 B1 EP 1040227B1
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- 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
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
- B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
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- Y10S118/04—Curtain coater
Definitions
- the invention relates to a slot nozzle for coating material webs, in particular paper or cardboard webs with pigment coating, with a slot-shaped outlet channel, which extends over the working width, and a distribution chamber extending over the working width to which the Outlet channel is connected.
- the slot nozzle is made up of two Lips formed from which a free jet of coating material is pressed against the web or - in the case of indirect application - is directed against a roller.
- the stake a slot nozzle as a free jet nozzle for coating paper webs is in DE 296 10 773-U.
- the invention is therefore based on the object of a generic slot nozzle to improve that it is able to run on large width paper or cardboard webs also small amounts of pigment coating ink under fluctuating conditions, z.
- the slot nozzle according to the invention offers the possibility of the flow conditions in the distribution chamber over the working width via the supplied volume flows influence.
- connection of a feed channel to the distribution chamber as Diffuser according to claim 3 causes the flow rate at Entry into the distribution chamber significantly reduced. This prevents the Brush paint from the walls and thus vortexes that lead to uneven flow conditions would lead.
- Inclined diffusers connected to the distribution chamber according to claim 4 make it possible to use long diffusers with a low overall height and these on the to connect essentially straight supply channels fed from one side. There the coating color with high flow velocity within the feed channels is promoted, curvatures in the feed channels could be sensitive Coating colors lead to undesired segregation effects.
- the nozzles shown in the figures are used to apply pigment coating ink onto a paper or cardboard web B.
- the pigment coating ink is either applied directly the paper or cardboard web B or first applied to a roller, the then passes the film of coating color to web B.
- the slot nozzle is used either as a curtain nozzle or as a free jet nozzle. When used as a curtain nozzle, it is across the web B across Working width arranged arranged, and the coating color occurs in a free-falling Curtain V out of it.
- the different ways of arranging one Slot nozzle as a curtain nozzle within a coating system for coating of paper or cardboard webs with pigment coating color and their mode of operation described in great detail in German patent application 197 16 647.4 which is expressly referred to.
- a free jet S of coating color comes under pressure from the slot nozzle, which is directly against web B or - with indirect application - is directed against a roller.
- the free jet nozzle is usually in relation to the web B to be coated or the tangent to the roller to be coated so arranged that the liquid jet S at an acute angle to the direction of movement the web B or roller hits.
- the nozzle body the slot nozzle from two wall-shaped parts 1, 2 with one of the desired Working width corresponding length.
- a longitudinal groove is incorporated, which after joining the two parts 1, 2 forms a distribution chamber 3.
- the two parts 1, 2 each face-ground Inner surfaces with which they are joined and using fastening screws 4 are held together.
- One of the two transverse walls delimiting the distribution chamber 3 - in FIGS. 2 and 3 the lower transverse wall 5 - is of a slightly lower height than the other, upper Transverse wall 6 formed so that when assembling a distance from the wall part 2 remains in this area a slit-shaped, over the working width Extending outlet channel 7 to form, which is connected to the distribution chamber 3 and from which the coating color emerges.
- the gap width of the outlet channel 7 to be able to adjust the working width differently in individual areas, the outlet channel 7 on the one hand from the inner surface of the wall part 2, on the other limited by an inserted bar 8, which on the inner surface of the lower Cross wall 5 is screwed by means of screws 9.
- the insert bar 8 has below the fastening screw 9 on its side facing away from the outlet gap 7 Side a longitudinal slot, so that a weak point 10 arises to be lower part can be bent to adjust the gap width.
- the lower part of the Insert bar 8 has the necessary distance for the required adjustment the inner surface of the transverse wall 5.
- the adjustment of the gap width of the outlet channel 7 is carried out by means of wedges arranged at regular intervals across the working width 11, which in a longitudinal groove of the lower transverse wall 5 parallel to the outlet channel 7 are movably arranged and support the insert bar 8 on its back.
- the Wedges 11 lay the distance of the insert strip 8 from the wall part 2 and thus the Gap width of the outlet channel 7 in their area.
- the setting of the position each wedge 11 is done by means of an adjusting screw 12.
- each clamping screws 13 arranged, of which the insert bar 8 against the wedges 11 and thus can be clamped against the transverse wall 5.
- Keys 14 prevent a between the transverse wall 5 and the upper region of the insert bar 8 Shift of the insert bar 8 parallel to the outlet channel 7 when setting the Gap width.
- the inner surfaces of the transverse wall 5 and the insert strip 8 are preferred, of which the lower boundary wall of the distribution chamber 3 is formed, aligned with one another and inclined in the direction of the outlet channel 7 designed so that the coating color is led to the outlet channel 7.
- the width of the outlet channel 7 is between 150 ⁇ m and 600 ⁇ m, preferably between 250 ⁇ m and 350 ⁇ m.
- the width of the outlet channel is 7 700 ⁇ m to 1300 ⁇ m.
- the height measured parallel to the outlet channel 7 is Distribution chamber 3 10 mm to 100 mm, preferably 20 mm to 60 mm. If the height is more than 20 mm, its width is less than its height.
- the height of the distribution chamber 3 is 40 mm to 150 mm. The is preferably Width between 50% and 60% of the height.
- the upper transverse wall 6 of part 1 has inlet openings at regular intervals 15, on which, as shown in FIG. 5, feed channels 16 for feeding Coating color are connected in the distribution chamber 3.
- Feed channels 16 have a connection distance between 100 mm and 1500 mm, preferably between 500 mm and 800 mm.
- the connection of one is preferred each feed channel 16 to the distribution chamber 3 formed as a diffuser, so due to the increasing flow cross-section the flow velocity at Entry into the distribution chamber 3 drops.
- the diffusers are each from the Opening 15 formed in the transverse wall 5 and a screwed-on diffuser part 17, to which a feed channel 16 is attached in each case.
- the openings 15 and the diffuser part 17 are preferred Diffusers designed and arranged so that they are towards the side edge are connected to the distribution chamber 3 inclined to the vertical.
- the diffusers are connected in such a way that a boundary wall (the left one in FIG. 1) Boundary wall) at an angle ⁇ between 0 ° and 90 °, preferably between 30 ° and 60 ° connected to the upper boundary wall of the distribution chamber 3 is, the opposite boundary wall of the diffuser at an angle ⁇ between 10 ° and 45 °.
- the boundary wall of the diffuser is on the Supply side immediately before connection to the distribution chamber 3 after curved outside to further enlarge the cross section and the radius of the To make the deflection as large as possible. In the exemplary embodiment, this is done by a corresponding curvature of the inlet side forming the last part of the diffuser Wall 18 of the inlet opening 15 causes.
- the boundary wall 18 designed in this way of the diffuser prevents the coating color from detaching from the walls and thus Eddies that would cause the coating color to separate.
- the slot nozzle is closed by side plates 19 on its end faces.
- a curtain nozzle is on each side immediately next to the outlet channel 7 downwardly extending guide element 20 arranged that a constriction counteracts the curtain V of coating color falling from the outlet channel 7.
- each feed channel 16 has a device 22 Setting the volume flow to.
- hose clamp valves are preferred for the Volume flow setting used.
- Diaphragm valves possible.
- each feed channel contains a measuring device 23 to determine the current volume flow so that it is individually regulated can be; z. B. inductive or ultrasonic volume flow meters 23rd
- FIG 6 an embodiment of a nozzle is shown schematically, the construction is particularly simple. This structure is useful if there are no control elements Cross profile control are required, ie the width of the outlet channel 7 over the Working width does not have to be adjustable differently.
- the nozzle body is made of two Parts 1, 2 assembled, each having a flat ground inner surface.
- the left part 1 in Figure 6 - is the distribution chamber 3 as a longitudinal groove incorporated.
- the Inner surfaces of the two transverse walls 5, 6 designed in alignment.
- the thickness of the desired gap width of the outlet channel 7 equivalent. So when assembling the two parts 1, 2 in the area below the distribution chamber 3, the lower transverse wall 5 on the thickness of the flat material 24 held appropriate distance from the inner surface of part 2. It forms the outlet channel 7 with the desired gap width.
- FIG. 7 shows an embodiment with one between the first distributor chamber 3 and the outlet channel 7 arranged second distribution chamber 25. Between the first distribution chamber 3 and the second distribution chamber 25 is located additional flow channel 26, which further smoothes the flow causes.
- the heating or cooling elements 27 are arranged on one or both longitudinal walls of the nozzle body of the slot nozzle, as shown in FIG.
- the heating or cooling elements 27, for example Peltier elements, resistance wires etc. are arranged at a distance of 100 mm and more across the working width, Their heating or cooling capacity can be regulated individually in order to target individual Areas.
- a climatic chamber 28 As shown in Figure 7.
- the climatic chamber becomes a temperature-controlled medium, for example water or air introduced via a feed line 29 to the temperature of the nozzle at a desired Keep value constant.
- Figure 8 is the cross section of a slot nozzle when used as a free jet nozzle shown, by means of which the coating color is supported on a counter-roller 30 Paper or cardboard web B is applied.
- the slot nozzle also has a slot-like shape when used as a free jet nozzle Exit channel 7, which extends across the working width.
- the slit-shaped Exit channel 7 is delimited by two lips 31, 32, one of which - in Embodiment, the lip 31 on the outlet side - by means of a series of adjusting elements 33 differently adjustable in zones from one another to their other lip 32 is to set a uniform cross profile.
- the width of the outlet channel 7 is when used as a free jet nozzle set to the mentioned 700 ⁇ m - 1300 ⁇ m.
- the distribution chamber 3 is delimited by two side walls 1, 2, which on the Inlet side are screwed to a transverse wall 34 by means of screws 35, of which they are kept at the desired distance for the chamber width.
- At the One side of the lips 31, 32 is attached to each side wall 1, 2 on the outlet side.
- the structure of the free jet nozzle essentially corresponds to that in FIGS Figures 1 and 5 shown slot nozzle:
- the connection distance of the feed channels 16 is also 100 mm to 1500 mm, preferably 500 mm to 800 mm.
- the connection of a feed channel 16 to the distribution chamber 3 as a diffuser formed, the diffusers towards the side edge under the at Embodiment according to Figures 1 to 5 angles inclined to the Distribution chamber 3 are connected.
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schlitzdüse zum Beschichten von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen mit Pigmentstreichfarbe, mit einem schlitzförmigen Austrittskanal, der sich über die Arbeitsbreite erstreckt, und einer sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Verteilerkammer, an die der Austrittskanal angeschlossen ist.The invention relates to a slot nozzle for coating material webs, in particular paper or cardboard webs with pigment coating, with a slot-shaped outlet channel, which extends over the working width, and a distribution chamber extending over the working width to which the Outlet channel is connected.
Beim Beschichten von Materialbahnen werden bekannter Weise sich über die Arbeitsbreite erstreckende Schlitzdüsen eingesetzt, um auf die Bahn einen definierten Vorhang oder Strahl von Beschichtungsmaterial aufzutragen. Bei Beschichtungsvorrichtungen, die nach dem Prinzip des Vorhangstreichens arbeiten (englisch: Curtain Coater), wird die Schlitzdüse oberhalb der Bahn sich quer zur Bahnlaufrichtung erstreckend angeordnet. Das Beschichtungsmaterial tritt in einem freifallenden Vorhang aus der Düse aus und fällt auf die Bahn. Eine derartige Schlitzdüse der gattungsgemäßen Art ist in der EP 0 327 020-B1 in einer Beschichtungsvorrichtung bekannt, die zur Herstellung von fotografischen Filmen dient. Ein Verfahren zur Herstellung von Streichpapier, bei dem Pigmentstreichfarbe in einem freifallenden Vorhang auf eine Papierbahn aufgetragen wird, ist aus der EP 0 517 223-B1 bekannt. When coating material webs are known about the Working width extending slot nozzles used to a defined on the web Apply curtain or jet of coating material. For coating devices, who work on the principle of curtain painting Coater), the slot nozzle above the web will be transverse to the web running direction extending arranged. The coating material occurs in a free falling Curtain out of the nozzle and falls on the web. Such a slot nozzle The generic type is in EP 0 327 020-B1 in a coating device known, which is used for the production of photographic films. A procedure for Production of coating paper, with the pigment coating color in a free-falling Curtain applied to a paper web is known from EP 0 517 223-B1.
Bei sogenannten Freistrahldüsen-Auftragsvorrichtungen wird die Schlitzdüse von zwei Lippen gebildet, aus der ein freier Strahl von Beschichtungsmaterial unter Druck gegen die Bahn oder - beim indirekten Auftrag - gegen eine Walze geleitet wird. Der Einsatz einer Schlitzdüse als Freistrahldüse zum Beschichten von Papierbahnen ist in der DE 296 10 773-U beschrieben.In the case of so-called free jet nozzle application devices, the slot nozzle is made up of two Lips formed from which a free jet of coating material is pressed against the web or - in the case of indirect application - is directed against a roller. The stake a slot nozzle as a free jet nozzle for coating paper webs is in DE 296 10 773-U.
Beim Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen mit großer Breite (beispielsweise 10 m) ist es erforderlich, über die Arbeitsbreite einen sehr gleichmäßigen Strahl oder Vorhang von Beschichtungsmaterial zu erzeugen. Dies gestaltet sich besonders schwierig, falls geringe Mengen (beispielsweise 10 ml/m2 ) von Pigmentstreichfarbe aufgetragen werden sollen. Pigmentstreichfarben neigen dazu, sich zu entmischen, falls unterschiedliche Scherbedingungen in der Strömung vorliegen. Zugleich muß sichergestellt sein, daß in den Zuführkanälen und der Düse keine störenden Ablagerungen von Pigmenten auftreten.When coating paper or cardboard webs with a large width (for example 10 m), it is necessary to produce a very uniform jet or curtain of coating material over the working width. This is particularly difficult if small amounts (for example 10 ml / m 2 ) of pigment coating ink are to be applied. Pigment coating colors tend to separate if there are different shear conditions in the flow. At the same time, it must be ensured that there are no disruptive deposits of pigments in the feed channels and the nozzle.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schlitzdüse so zu verbessern, daß sie in der Lage ist, auf Papier- oder Kartonbahnen mit großer Breite auch geringe Mengen an Pigmentstreichfarbe unter schwankenden Bedingungen, z. B. schwankender Viskosität oder sich ändernden Auftragsmengen, gleichmäßig über die Arbeitsbreite störungsfrei aufzutragen.The invention is therefore based on the object of a generic slot nozzle to improve that it is able to run on large width paper or cardboard webs also small amounts of pigment coating ink under fluctuating conditions, z. B. fluctuating viscosity or changing order quantities, evenly Can be applied without interference across the working width.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of
Die Schlitzdüse nach der Erfindung bietet die Möglichkeit, die Strömungsverhältnisse in der Verteilerkammer über die Arbeitsbreite über die zugeführten Volumenströme zu beeinflussen.The slot nozzle according to the invention offers the possibility of the flow conditions in the distribution chamber over the working width via the supplied volume flows influence.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims contain preferred, since particularly advantageous, configurations the invention.
Bei einem Abstand zwischen zwei Zuführkanälen von 100 mm bis 1500 mm,
bevorzugt 500 mm bis 800 mm, gemäß Patentanspruch 2 ist gewährleistet, daß der
von einem Zuführkanal mit Beschichtungsmaterial versorgte Teil der Verteilerkammer
nicht zu groß ist, daß bei der Querverteilung in der.Kammer unakzeptable Strömungsdifferenzen
auftreten.With a distance between two feed channels of 100 mm to 1500 mm,
preferably 500 mm to 800 mm, according to
Die Ausbildung des Anschlusses eines Zuführkanals an die Verteilerkammer als
Diffusor nach Patentanspruch 3 bewirkt, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit beim
Eintritt in die Verteilerkammer erheblich verringert. Dies verhindert ein Ablösen der
Streichfarbe von den Wänden und somit Wirbel, die zu ungleichmäßigen Strömungsverhältnissen
führen würden.The formation of the connection of a feed channel to the distribution chamber as
Diffuser according to
Geneigt an die Verteilerkammer angeschlossene Diffusoren gemäß Patentanspruch 4 ermöglichen es, bei geringer Bauhöhe lange Diffusoren einzusetzen und diese an im wesentlichen geradlinig von einer Seite zugeführten Zuführkanälen anzuschließen. Da innerhalb der Zuführkanäle die Streichfarbe mit hoher Strömungsgeschwindigkeit gefördert wird, könnten Krümmungen in den Zuführkanälen bei empfindlichen Streichfarben zu unerwünschten Entmischungseffekten führen.Inclined diffusers connected to the distribution chamber according to claim 4 make it possible to use long diffusers with a low overall height and these on the to connect essentially straight supply channels fed from one side. There the coating color with high flow velocity within the feed channels is promoted, curvatures in the feed channels could be sensitive Coating colors lead to undesired segregation effects.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
Figur 1- zeigt einen Längsschnitt durch eine Schlitzdüse nach der Erfindung.
Figur 2- zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A von
Figur 1. Figur 3- zeigt einen Querschnitt entlang der Linie B-B von
Figur 1. - Figur 4
- zeigt eine Draufsicht von unten auf den Ausstrittsspalt.
Figur 5- zeigt im Querschnitt den Aufbau und die Arbeitsweise einer Schlitzdüse beim Einsatz als Vorhangdüse.
Figur 6- zeigt grob schematisch einen konstruktiv besonders einfachen Aufbau einer Schlitzdüse mit Kühlelementen an den Längsseiten.
Figur 7- zeigt grob schematisch den Querschnitt einer Schlitzdüse mit einer zweiten Verteilerkammer, die in einer Klimakammer angeordnet ist.
Figur 8- zeigt den Querschnitt einer alternativen Ausführungsform einer Schlitzdüse, die als Freistrahldüse ausgelegt ist.
- Figure 1
- shows a longitudinal section through a slot nozzle according to the invention.
- Figure 2
- shows a cross section along the line AA of Figure 1.
- Figure 3
- shows a cross section along the line BB of Figure 1.
- Figure 4
- shows a plan view from below of the outlet gap.
- Figure 5
- shows in cross section the structure and operation of a slot nozzle when used as a curtain nozzle.
- Figure 6
- shows roughly schematically a particularly simple construction of a slot nozzle with cooling elements on the long sides.
- Figure 7
- shows roughly schematically the cross section of a slot nozzle with a second distributor chamber, which is arranged in a climatic chamber.
- Figure 8
- shows the cross section of an alternative embodiment of a slot nozzle, which is designed as a free jet nozzle.
Die in den Figuren dargestellten Düsen dienen zum Auftragen von Pigmentstreichfarbe auf eine Papier- oder Kartonbahn B. Die Pigmentstreichfarbe wird entweder direkt auf die Papier- oder Kartonbahn B oder zunächst auf eine Walze aufgetragen, die anschließend den Film an Streichfarbe an die Bahn B übergibt.The nozzles shown in the figures are used to apply pigment coating ink onto a paper or cardboard web B. The pigment coating ink is either applied directly the paper or cardboard web B or first applied to a roller, the then passes the film of coating color to web B.
Die Schlitzdüse wird entweder als Vorhangdüse oder als Freistrahldüse eingesetzt. Beim Einsatz als Vorhangdüse ist sie oberhalb der Bahn B sich quer über die Arbeitsbreite erstreckend angeordnet, und die Streichfarbe tritt in einem freifallenden Vorhang V aus ihr aus. Die verschiedenen Möglichkeiten der Anordnung einer Schlitzdüse als Vorhangdüse innerhalb einer Beschichtungsanlage zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen mit Pigmentstreichfarbe und ihre Betriebsweise ist sehr ausführlich in der deutschen Patentanmeldung 197 16 647.4 beschrieben, auf die ausdrücklich verwiesen wird.The slot nozzle is used either as a curtain nozzle or as a free jet nozzle. When used as a curtain nozzle, it is across the web B across Working width arranged arranged, and the coating color occurs in a free-falling Curtain V out of it. The different ways of arranging one Slot nozzle as a curtain nozzle within a coating system for coating of paper or cardboard webs with pigment coating color and their mode of operation described in great detail in German patent application 197 16 647.4 which is expressly referred to.
Beim Einsatz als Freistrahldüse tritt ein freier Strahl S von Streichfarbe unter Druck aus der Schlitzdüse aus, der direkt gegen die Bahn B oder - beim indirekten Auftrag - gegen eine Walze geleitet wird. Üblicherweise wird die Freistrahldüse in Relation zu der zu beschichtenden Bahn B oder der Tangente an die zu beschichtende Walze so angeordnet, daß der Flüssigkeitsstrahl S in einem spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung der Bahn B oder Walze auftrifft. Der Einsatz einer Freistrahldüse in einer Anlage zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen mit Pigmentstreichfarbe ist ausführlich in der deutschen Patentanmeldung 197 19 128 beschrieben, auf die verwiesen wird. When used as a free jet nozzle, a free jet S of coating color comes under pressure from the slot nozzle, which is directly against web B or - with indirect application - is directed against a roller. The free jet nozzle is usually in relation to the web B to be coated or the tangent to the roller to be coated so arranged that the liquid jet S at an acute angle to the direction of movement the web B or roller hits. The use of a free jet nozzle in a system for coating paper or cardboard webs with pigment coating ink described in detail in German patent application 197 19 128, to the is referred.
Bei der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform besteht der Düsenkörper
der Schlitzdüse aus zwei wandförmigen Teilen 1, 2 mit einer der gewünschten
Arbeitsbreite entsprechenden Länge. In eine Längsseite eines Teils (im Beispiel Teil 1)
ist eine Längsnut eingearbeitet, die nach dem Zusammenfügen der beiden Teile 1, 2
eine Verteilerkammer 3 bildet. Die beiden Teile 1, 2 weisen jeweils plangeschliffene
Innenflächen auf, mit denen sie zusammengefügt und mittels Befestigungsschrauben
4 zusammengehalten werden.In the embodiment shown in Figures 1 to 5, the nozzle body
the slot nozzle from two wall-shaped
Eine der beiden die Verteilerkammer 3 begrenzenden Querwände - in Figur 2 und 3 die
untere Querwand 5 - ist mit einer etwas geringeren Höhe als die andere, obere
Querwand 6 ausgebildet, so daß beim Zusammenfügen ein Abstand zu dem Wandteil
2 verbleibt, um in diesem Bereich einen schlitzförmigen, sich über die Arbeitsbreite
erstreckenden Austrittskanal 7 zu bilden, der an die Verteilerkammer 3 angeschlossen
ist und aus dem die Streichfarbe austritt. Um die Spaltweite des Austrittskanals 7
über die Arbeitsbreite in einzelnen Bereichen unterschiedlich einstellen zu können,
wird der Austrittskanal 7 einerseits von der Innenfläche des Wandteils 2, andererseits
von einer eingesetzten Leiste 8 begrenzt, das auf der Innenfläche der unteren
Querwand 5 mittels Schrauben 9 festgeschraubt ist. Die Einsatzleiste 8 weist
unterhalb der Befestigungsschraube 9 an seiner dem Austrittsspalt 7 abgewandten
Seite einen Längsschlitz auf, so daß eine Schwachstelle 10 entsteht, um die sein
unterer Teil zur Einstellung der Spaltweite verbogen werden kann. Der untere Teil der
Einsatzleiste 8 hat den für den erforderlichen Verstellweg notwendigen Abstand von
der Innenfläche der Querwand 5. Die Einstellung der Spaltweite des Austrittskanals 7
erfolgt mittels in regelmäßigen Abständen über die Arbeitsbreite angeordneten Keilen
11, die in einer Längsnut der unteren Querwand 5 parallel zum Austrittskanal 7
bewegbar angeordnet sind und die Einsatzleiste 8 an ihrer Rückseite abstützen. Die
Keile 11 legen so den Abstand der Einsatzleiste 8 von dem Wandteil 2 und somit die
Spaltweite des Austrittskanals 7 in ihrem Bereich fest. Die Einstellung der Position
jedes Keils 11 erfolgt mittels einer Verstellschraube 12. Um die Position der
Einsatzleiste 8 an jedem Keil 11 zu fixieren, sind im Bereich zwischen zwei Keilen 11
jeweils Klemmschrauben 13 angeordnet, von denen die Einsatzleiste 8 gegen die Keile
11 und somit gegen die Querwand 5 festgeklemmt werden kann. Paßfedern 14
zwischen der Querwand 5 und dem oberen Bereich der Einsatzleiste 8 verhindern eine
Verschiebung der Einsatzleiste 8 parallel zum Austrittskanal 7 beim Einstellen der
Spaltweite. Bevorzugt sind die Innenflächen der Querwand 5 und der Einsatzleiste 8,
von denen die untere Begrenzungswand der Verteilerkammer 3 gebildet wird,
zueinander fluchtend und in Richtung zum Austrittskanal 7 geneigt verlaufend
gestaltet, damit die Streichfarbe zum Austrittskanal 7 hingeleitet wird. Beim Einsatz
als Vorhangdüse wird die Weite des Austrittskanals 7 auf einen Wert zwischen
150 µm und 600 µm, bevorzugt zwischen 250 µm und 350 µm, eingestellt. Beim
Einsatz als Freistrahldüse beträgt die Weite des Austrittskanals 7 700 µm bis
1300 µm.One of the two transverse walls delimiting the distribution chamber 3 - in FIGS. 2 and 3 the
lower transverse wall 5 - is of a slightly lower height than the other, upper
Als Vorhangdüse beträgt die parallel zum Austrittskanal 7 gemessene Höhe der
Verteilerkammer 3 10 mm bis 100 mm, bevorzugt 20 mm bis 60 mm. Falls die Höhe
mehr als 20 mm beträgt, ist ihre Breite geringer als ihre Höhe. Als Freistrahldüse
beträgt die Höhe der Verteilerkammer 3 40 mm bis 150 mm. Bevorzugt beträgt die
Breite zwischen 50% und 60 % der Höhe.As a curtain nozzle, the height measured parallel to the
Die obere Querwand 6 des Teils 1 weist in regelmäßigen Abständen Einlaßöffnungen
15 auf, an denen, - wie in Figur 5 dargestellt - Zuführkanäle 16 zur Zuführung von
Streichfarbe in die Verteilerkammer 3 angeschlossen sind. Die so an der dem
Austrittskanal 7 entgegengesetzten Seite an der Verteilerkammer 3 angeschlossenen
Zuführkanäle 16 weisen einen Anschlußabstand zwischen 100 mm und 1500 mm,
bevorzugt zwischen 500 mm und 800 mm, auf. Bevorzugt ist der Anschluß eines
jeden Zuführkanals 16 an die Verteilerkammer 3 als Diffusor ausgebildet, damit
aufgrund des steigenden Strömungsquerschnitts die Strömungsgeschwindigkeit beim
Eintritt in die Verteilerkammer 3 absinkt. Die Diffusoren werden jeweils von der
Öffnung 15 in der Querwand 5 und einem aufgeschraubten Diffusorteil 17 gebildet,
an dem jeweils ein Zuführkanal 16 befestigt ist.The upper
Bevorzugt sind die von den Öffnungen 15 und dem Diffusorteil 17 gebildeten
Diffusoren so gestaltet und angeordnet, daß sie in Richtung zum seitlichen Rand
gegen die Senkrechte geneigt an die Verteilerkammer 3 angeschlossen sind. Der
bevorzugt nach einer Seite - also mit parallel zugeführten Zuführkanälen 16 - geneigte
Anschluß der Diffusoren erfolgt so, daß eine Begrenzungswand (in Figur 1 die linke
Begrenzungswand) unter einem Winkel α zwischen 0° und 90°, bevorzugt zwischen
30° und 60° an die obere Begrenzungswand der Verteilerkammer 3 angeschlossen
ist, die gegenüberliegende Begrenzungswand des Diffusors unter einem Winkel β
zwischen 10° und 45°. Weiterhin ist die Begrenzungswand des Diffusors an der
Zuführseite unmittelbar vor dem Anschluß an die Verteilerkammer 3 zusätzlich nach
außen gekrümmt, um den Querschnitt weiter zu vergrößern und den Radius der
Umlenkung möglichst groß zu gestalten. Beim Ausführungsbeispiel wird dies durch
eine entsprechende Krümmung der den letzten Teil des Diffusors bildenden zulaufseitigen
Wand 18 der Einlaßöffnung 15 bewirkt. Die so gestaltete Begrenzungswand 18
des Diffusors verhindert ein Ablösen der Streichfarbe von den Wänden und damit
Wirbel, die eine Entmischung der Streichfarbe verursachen würden.The
An ihren Stirnseiten ist die Schlitzdüse von Seitenplatten 19 verschlossen. Beim
Einsatz als Vorhangdüse ist an jeder Seite unmittelbar neben dem Austrittskanal 7 ein
sich nach unten erstreckendes Leitelement 20 angeordnet, das einer Einschnürung
des aus dem Austrittskanal 7 fallenden Vorhangs V von Streichfarbe entgegenwirkt.
Um ein Abreißen des Vorhangs V von den Leitelementen 20 zu verhindern, wird
jeweils an der Innenfläche jedes Leitelements 20 ein Teilstrom an Streichfarbe als
Kontaktflüssigkeit herabfließen gelassen, der über einen Zufuhrkanal 21 zugeführt
wird.The slot nozzle is closed by
Wie in Figur 5 dargestellt, weist jeder Zuführkanal 16 eine Einrichtung 22 zur
Einstellung des Volumenstroms auf. Um Ablagerungen von Pigmenten in der
Einrichtung 22 auszuschließen, werden bevorzugt Schlauchklemmventile für die
Volumenstromeinstellung verwendet. Alternativ ist auch die Verwendung von
Membranventilen möglich. Zusätzlich enthält jeder Zuführkanal eine Meßeinrichtung
23 zur Bestimmung des aktuellen Volumenstroms, damit dieser individuell geregelt
werden kann; z. B. induktive oder mit Ultraschall arbeitende Volumenstrommeßgeräte
23.As shown in FIG. 5, each
In Figur 6 ist schematisch eine Ausführungsform einer Düse dargestellt, die konstruktiv
besonders einfach ist. Dieser Aufbau bietet sich an, falls keine Stellelemente zur
Querprofilregelung erforderlich sind, also die Weite des Austrittskanals 7 über die
Arbeitsbreite nicht unterschiedlich einstellbar sein muß.In Figure 6, an embodiment of a nozzle is shown schematically, the construction
is particularly simple. This structure is useful if there are no control elements
Cross profile control are required, ie the width of the
Wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4 ist der Düsenkörper aus zwei
Teilen 1, 2 zusammengesetzt, die jeweils eine plangeschliffene Innenfläche aufweisen.
In ein Teil - das linke Teil 1 in Figur 6 - ist die Verteilerkammer 3 als Längsnut
eingearbeitet. Anders als bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4 sind die
Innenflächen der beiden Querwände 5, 6 fluchtend ausgestaltet. Beim Zusammensetzen
wird im Bereich oberhalb der Verteilerkammer 3 ein Flachmaterial 24, z. B. eine
Folie, eingelegt, dessen Dicke der gewünschten Spaltweite des Austrittskanals 7
entspricht. So wird beim Zusammensetzen der beiden Teile 1, 2 im Bereich unterhalb
der Verteilerkammer 3 die untere Querwand 5 auf dem der Dicke des Flachmaterials
24 entsprechenden Abstand von der Innenfläche des Teils 2 gehalten. Es bildet sich
der Austrittskanal 7 mit der gewünschten Spaltweite.As in the embodiment according to FIGS. 1 to 4, the nozzle body is made of two
Figur 7 zeigt eine Ausführungsform mit einer zwischen der ersten Verteilerkammer 3
und dem Austrittskanal 7 angeordneten zweiten Verteilerkammer 25. Zwischen der
ersten Verteilerkammer 3 und der zweiten Verteilerkammer 25 befindet sich ein
zusätzlicher Strömungskanal 26, der eine weitere Vergleichmäßigung der Strömung
bewirkt.FIG. 7 shows an embodiment with one between the
Bei großen Arbeitsbreiten führen lokal unterschiedliche Temperaturen zu Verformungen,
die den Austrittskanal 7 beeinflussen. Um diesen Verformungen entgegenzuwirken,
wird an einer oder an beiden Längswänden des Düsenkörpers der Schlitzdüse
eine Reihe von Heiz- oder Kühlelementen 27 angeordnet, wie in Figur 6 dargestellt ist.
Die Heiz- oder Kühlelemente 27, beispielsweise Peltier-Elemente, Widerstandsdrähte
etc. sind über die Arbeitsbreite in einem Abstand von 100 mm und mehr angeordnet,
ihre Heiz- oder Kühlleistung kann individuell geregelt werden, um gezielt auf einzelne
Bereiche einwirken zu können. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, die gesamte
Schlitzdüse in einer Klimakammer 28 anzuordnen, wie in Figur 7 dargestellt ist. In die
Klimakammer wird ein temperaturgeregeltes Medium, beispielsweise Wasser oder Luft
über eine Zuleitung 29 eingeleitet, um die Temperatur der Düse auf einem gewünschten
Wert konstant zu halten. With large working widths, locally different temperatures lead to deformation,
that affect the
In Figur 8 ist der Querschnitt einer Schlitzdüse beim Einsatz als Freistrahldüse dargestellt, mittels der die Streichfarbe auf eine von einer Gegenwalze 30 abgestützten Papier- oder Kartonbahn B aufgetragen wird.In Figure 8 is the cross section of a slot nozzle when used as a free jet nozzle shown, by means of which the coating color is supported on a counter-roller 30 Paper or cardboard web B is applied.
Auch beim Einsatz als Freistrahldüse weist die Schlitzdüse einen schlitzförmigen
Austrittskanal 7 auf, der sich über die Arbeitsbreite erstreckt. Der schlitzförmige
Austrittskanal 7 wird von zwei Lippen 31, 32 begrenzt, von denen eine - im
Ausführungsbeispiel die auslaufseitige Lippe 31 - mittels einer Reihe von Stellelementen
33 in ihrem Abstand zur anderen Lippe 32 zonenweise unterschiedlich einstellbar
ist, um ein gleichmäßiges Querprofil einzustellen. Die Weite des Austrittskanals 7 ist
beim Einsatz als Freistrahldüse auf die erwähnten 700 µm - 1300 µm eingestellt.The slot nozzle also has a slot-like shape when used as a free jet
Die Verteilerkammer 3 wird von zwei Seitenwänden 1, 2 begrenzt, die an der
Zulaufseite an einer Querwand 34 mittels Schrauben 35 festgeschraubt sind, von der
sie auf den für die Kammerbreite gewünschten Abstand gehatten werden. An der
Austrittsseite ist an jeder Seitenwand 1, 2 jeweils eine der Lippen 31, 32 befestigt.The
Im Längsschnitt entspricht der Aufbau der Freistrahldüse im wesentlichen der in den
Figuren 1 und 5 dargestellten Schlitzdüse: Es sind ebenfalls zumindest zwei
Zuführkanäle 16 an die Verteilerkammer 3 angeschlossen, die jeweils eine Einrichtung
zur Einstellung des Volumenstroms aufweisen. Der Anschlußabstand der Zuführkanäle
16 beträgt ebenfalls 100 mm bis 1500 mm, bevorzugt 500 mm bis 800 mm. Ebenso
ist der Anschluß eines Zuführkanals 16 an die Verteilerkammer 3 als Diffusor
ausgebildet, wobei die Diffusoren in Richtung zum seitlichen Rand unter den beim
Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 5 beschriebenen Winkeln geneigt an die
Verteilerkammer 3 angeschlossen sind.In longitudinal section, the structure of the free jet nozzle essentially corresponds to that in FIGS
Figures 1 and 5 shown slot nozzle: There are also at least two
Claims (15)
- Slot nozzle for coating material webs (B), especially paper or board webs, with pigmented coating colour,having a slot-like outlet channel (7) which extends over the working width, anda distribution chamber (3) which extends over the working width and to which the outlet channel (7) is connected,
- Slot nozzle according to Claim 1, characterized in that the feed channels (16) are arranged on the side opposite the outlet channel (7), and the connection distance between two feed channels (16) is 100 mm to 1500 mm, preferably 500 mm to 800 mm.
- Slot nozzle according to Claim 1 or 2, characterized in that the connection of a feed channel (16) to the distribution chamber (3) is designed as a diffuser.
- Slot nozzle according to Claim 3, characterized in that the diffusers are connected to the distribution chamber (3) such that they are inclined with respect to the vertical in the direction of the lateral edge.
- Slot nozzle according to Claim 4, characterized in that a boundary wall of the diffuser is connected to the distribution chamber (3) at an angle α between 0° and 90°, preferably between 30° and 60°, and the opposite boundary wall is connected to the distribution chamber (3) at an angle β between 10° and 45°.
- Slot nozzle according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a pinch valve for setting the volume flow is integrated into each feed channel (16).
- Slot nozzle according to one of Claims 1 to 6, characterized in that a row of heating or cooling elements (27) is arranged on one or both longitudinal walls of the nozzle body.
- Slot nozzle according to one of Claims 1 to 7, characterized in that it is arranged in an air-conditioned chamber (28).
- Slot nozzle according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the nozzle body is assembled from two parts (1, 2) which each have a flat-ground inner surface, the distribution chamber (3) being machined into one part as a groove and, during assembly, a flat material (24) being inserted in the region above the distribution chamber (3), holding the region underneath the distribution chamber (3) at the desired distance, in order to form the outlet channel (7).
- Apparatus for applying a pigmented coating colour to a paper or board web (B), characterized in that above the web (B) there is arranged a slot nozzle which extends transversely with respect to the web running direction and from which the coating colour is applied to the web (B) in a free-falling curtain (V), the slot nozzle having the features of one or more of Patent Claims 1 to 9.
- Apparatus according to Claim 10, characterized in that the outlet channel (7) of the slot nozzle has a gap width of 150 µm to 600 µm, preferably 250 µm to 350 µm.
- Slot nozzle according to Claim 10 or 11, characterized in that the distribution chamber (3) has a height measured parallel to the outlet channel (7) of 10 mm to 100 mm, preferably 20 mm to 60 mm.
- Apparatus for applying a pigmented coating colour to a paper or board web (B), characterized in that on the web (B) there is arranged a slot nozzle extending transversely with respect to the web running direction and according to Claims 1 to 9, from which the coating material emerges under pressure in a free jet (S).
- Apparatus according to Claim 13, characterized in that the outlet channel (7) of the slot nozzle has a gap width of 700 µm to 1300 µm.
- Apparatus according to Claim 13 or 14, characterized in that the distribution chamber (3) has a height measured parallel to the outlet channel (7) of 40 mm to 150 mm.
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