EP1266093B2 - Auftragsvorrichtung und verfahren - Google Patents

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EP1266093B2
EP1266093B2 EP01913875A EP01913875A EP1266093B2 EP 1266093 B2 EP1266093 B2 EP 1266093B2 EP 01913875 A EP01913875 A EP 01913875A EP 01913875 A EP01913875 A EP 01913875A EP 1266093 B2 EP1266093 B2 EP 1266093B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
application
application medium
applicator unit
curtain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
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EP01913875A
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English (en)
French (fr)
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EP1266093B1 (de
EP1266093A1 (de
Inventor
Benjamin Mendez-Gallon
Manfred Ueberschär
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Priority claimed from DE2000112347 external-priority patent/DE10012347A1/de
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1266093A1 publication Critical patent/EP1266093A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1266093B1 publication Critical patent/EP1266093B1/de
Publication of EP1266093B2 publication Critical patent/EP1266093B2/de
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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
    • 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
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B05C5/005—Curtain coaters

Definitions

  • the invention relates to a device for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium on a running surface, comprising a spaced from the substrate applicator, which emits the application medium in the free application medium beam to the ground, the substrate for direct application to the surface a material web, in particular of paper or cardboard, and in the case of indirect application, the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, which then transfers the application medium to the surface of the material web, according to the preambles of claims 1, 5 and 27.
  • the invention relates to a Curtain applicator, ie an applicator device in which the applicator dispenses the application medium to the substrate as a curtain or veil that essentially moves as a result of gravity.
  • the application medium is delivered to the substrate in the form of a coating medium curtain, which moves substantially by gravity from the commissioned work to the ground.
  • a curtain applicator also known in the art as "curtain coating”
  • the curtain applicator is located at a predetermined distance from the ground, among other things, has the advantage that it is exposed to a lower risk of damage, for example, in a web break.
  • Curtain coats differ fundamentally from other "non-contact" coateries, such as free-jet jet coaters, in which the movement of the coating medium from the applicator to the substrate is primarily due to the ejection pulse from the applicator nozzle, since the shape of the curtain emerging from the dispenser nozzle is merely that of the applicator Interplay between the surface tension of the application medium and gravity is exposed.
  • the surface tension tries to contract the curtain, which has a very large surface or circumferential length in relation to its volume or its cross-sectional area, so as to reduce its surface area. This effect is resisted only by gravity, which seeks to stretch the curtain. It is therefore easy to see that it is all the more difficult to obtain a uniform over the entire working width coating medium curtain, the larger this working width.
  • the coating of webs by means of a curtain applicator, which feeds the web to the application medium as a substantially gravitationally moving application medium curtain or fog, has long been known from the coating of photographic films, Tonbändem and the like.
  • the material webs in these applications have a significantly smaller width than is the case in modern paper and paperboard production lines where web widths of more than 10 m are required.
  • Forming a uniformly thick application medium curtain over this width and being able to hold it in a stable manner is a task in which it is far from obvious to expect suggestions for a functional solution from the comparatively easy-to-control known narrow application medium curtains.
  • the webs move in modern paper and paperboard production lines at speeds of up to 3000 m / min, which is many times the speed at which the known narrow webs move, and also a further high load on the Stability of the application medium curtain.
  • a device of the type mentioned is known from DE 197 16 466 A1.
  • This document shows a device for applying dispersions to a material web by a so-called curtain coating application method.
  • application medium curtain depending on a commissioned work to the web extending edge guide element are arranged, which may be wetted depending on the embodiment of the application medium or not.
  • wetted edge guide elements the application medium curtain is stretched at its lateral edges by adhesive forces in the web direction.
  • these are designed as electrodes which generate an electric field which acts on the lateral edges of the application medium curtain such that it is stretched in the web direction.
  • a disadvantage of this prior art is that the application medium curtain can be influenced by said device only at its lateral edges. This can lead to unsatisfactory order results, especially in the working width center, especially for large working widths.
  • WO 97/03009 deals with the problem of drying material webs after the application of media, namely printing inks, especially in low-web offset and flexographic printing. It proposes ionizing the gas molecules at the surface of the web by means of a corona discharge and accelerating them towards an electrode in order to increase the drying efficiency by the gas exchange at the web surface which accompanies this "ion wind".
  • DE 1 98 03 240 A1 discloses a curtain coating application device which comprises a sensor device for detecting the amount of coating applied to the material web application medium layer and a control device for controlling the order quantity.
  • the order quantity is regulated via a change in the gap width of the application medium discharge gap at the commissioned unit.
  • EP 0 937 815 A1 shows an apparatus for applying a liquid or pasty application medium by a application medium jet, in which the application area can be increased or reduced by aperture elements which moves from the lateral edges of the application area in the material web transverse direction via application medium nozzles can be that the emanating from this order medium beam is intercepted by the aperture and does not reach the web.
  • the curtain coating process coating speeds at high curtain flow rates are limited by the formation of a so-called metastable region.
  • This metastable region is illustrated in column 3, lines 27-33 of US-A-5,609,923, in that at moderate to high flow rates in the application medium curtain, the coating speed at which air entrapment begins is higher than the rate at which it expands dissolves.
  • the coating is metastable to any perturbation that can lead to air entrapment. For practical purposes, therefore, these intermediate coating speeds can not be used.
  • WO-A-89/05477 solves the identical problem of entrapment of air bubbles by substantially identical means, namely the electrostatic charging of the running underground, and tries to give a scientific explanation for this: according to column 6, line 30 to page 7 , Line 1, of WO-A-89/05477, contributes a high level of electrostatic charging of the subsurface to a substantially attracting force acting in the appropriate direction in the area where the curtain impinges on the subsurface, thus allowing an increase in the running speed of the substrate, without affecting the coating success.
  • column US-A-5,122,386 states phenomenologically in column 3, lines 38-45 that by electrostatic charging of the running underground - here recommended immediately before the impact of the curtain on the ground - a running speed of the ground of up to 330 m / min is possible without air entrapment.
  • the document US-A-5,290,600 relates essentially to a device for the attachment of road markings.
  • this document does not relate to any apparatus for applying the application medium in the curtain-coating process, in which the application medium curtain moves substantially gravity-driven from the commissioned work to the ground.
  • the electric field is the driving force which provides for movement of the application medium from the commissioned work to the ground.
  • the electric field can at best be supported by gravity.
  • the electric field assisting the gravitational force in the acceleration of the application medium jet is generated in a simple manner in that the applicator unit is held at a first predetermined electrical potential, while the substrate is at a second predetermined electrical potential, for example ground or ground potential. can be held. In this case, no additional electrodes need to be provided, but it is sufficient to provide the existing devices with electrical connections.
  • the application medium jet moves in the applicator device according to the invention not only under the influence of gravity from the discharge nozzle to the ground. Rather, this movement is assisted by an additional force which is exerted by the field generation device on the application medium beam and seeks to stretch the beam on its way from the delivery nozzle to the ground (pre-stretch). Therefore, in the case of "curtain coating applicators", the stability of the jet can be increased either with the same distance between the dispensing nozzle and the substrate, or the distance between the dispensing nozzle and the substrate can be selected larger for a given desired jet stability.
  • the latter is advantageous, considering that the total extension of the coating medium from a jet thickness determined by the width of the dispensing nozzle to the thickness of the layer of coating medium ultimately applied to the substrate is the product of the pre-stretching of the jet on the path described above composed of the dispensing nozzle to the ground and the Needlesstrekkung, which stems from the difference between the speed of the beam immediately before hitting the ground and the running speed of the ground upon contact of the application medium with the ground.
  • the Actstrekkung composed as evenly as possible of pre-stretching and contact stretching.
  • an electrode assembly which is maintained at a predetermined electrical electrode assembly potential may be provided on the upstream side of the applicator and in the vicinity thereof. "In addition” means that both the commissioned work and the electrode arrangement are kept at a predetermined, different from the ground potential.
  • the object of the present invention is achieved according to a second aspect of the invention by the just described "alternative" provision of an electrode arrangement, namely by an application device having the features of claim 5.
  • a force is exerted by the electric field on the application medium beam, which has a component orthogonal to its direction of movement, i. E. the electrode assembly attracts the application medium beam.
  • This force component also helps to stabilize the application medium jet against the influence of the entrained air boundary layer on the surface of the substrate.
  • the electrode arrangement may comprise at least one flat electrode.
  • the flat electrode may have a plurality of protrusions or needle points on its side facing the ground.
  • the electrode arrangement may comprise a plurality of individual electrodes arranged in the transverse direction of the substrate, preferably needle electrodes.
  • a device for generating an electric field be provided downstream of the impact position of the application medium on the substrate.
  • This electric field exerts on the application medium applied to the substrate a force directed towards the ground, which leads to a displacement of the excess application medium at locations where too much application medium has been applied.
  • the further field-generating device has a further electrode arrangement adjacent to the substrate, which is preferably held at a further predetermined electrical potential.
  • Such a force, which is applied to the substrate and applied to the substrate, can in principle also result from residual charging of the application medium applied to the substrate as a consequence of discharges induced by the first electrode arrangement.
  • the predetermined electrical potential (s) other than the ground potential may have a value of between 5 kV and about 60 kV, preferably about 30 kV.
  • the substrate is preferably kept at ground potential.
  • a counter-element preferably a counter-roller, which supports the material web in the area of the applicator when directly applied or on the surface of which the applicator applies the application medium in the case of indirect application, is in contact with an electrode in order to apply it to hold the second predetermined electrical potential.
  • the electrode is in electrically conductive contact with a bearing shaft of the counter-roller.
  • another alternative is to hold the material web at the second predetermined electrical potential, that is to say preferably the ground potential, by means of an electrode designed, for example, as a web-guiding element.
  • the electrode arrangement in the running direction of the ground is arranged upstream of a device for weakening the entrained air boundary layer.
  • the air boundary layer weakening device may comprise a suction device with the aid of which the air boundary layer can be actively removed from the running underground.
  • a drag scraper which is in sliding contact with the substrate may be provided.
  • This drag scraper seals the suction towards the environment and hinders the further movement of the air boundary layer towards the commissioned work.
  • entrained in the air boundary layer air is dammed, which at least partially destroys the laminar nature of the flow of the air boundary layer. This facilitates the suction and increases the suction efficiency of the suction device.
  • the air boundary layer can be weakened by the inventively designed suction particularly effective, if not completely removed from the ground.
  • the drag scraper may be formed as a flexible film, preferably made of plastic, sheet metal or a composite material.
  • the flexible film nestles under the suction of the suction device against the ground, which on the one hand improves the seal and on the other prevents the construction of a new air boundary layer.
  • the drag scraper Made of sheet metal so preferably stainless steel sheet is used with a thickness of at most 0.1 mm.
  • drag scrapers of composite material with a surface coating made of Teflon have proven to be advantageous.
  • the composite ensures the required temperature resistance and flexibility, while the Teflon surface coating ensures low friction between the drag scraper and the running surface.
  • the drag scraper can be curved in the direction of rotation, which facilitates the elastic evasion and further reduces the friction with the ground.
  • a further electrode arrangement be provided in the region of the suction device, preferably between the downstream end of the suction device and the drag scraper.
  • the entrained air boundary layer can be influenced and in particular weakened.
  • the further electrode arrangement comprises a plurality of individual electrodes arranged in the transverse direction of the substrate, preferably needle electrodes, or if the further electrode arrangement comprises at least one flat electrode which has a plurality of projections or needle tips on its side facing towards the ground there are also discharge processes between the tips of the further electrode arrangement and the substrate.
  • the further electrode arrangement have a distance of between about 2 mm and about 30 mm from the substrate.
  • the further electrode arrangement can in principle be connected to an external power supply. However, it is also possible, and structurally even easier to realize, when the electrical potential of the further electrode arrangement is suspended ("floating potential"). In this case, as a result of the discharges emanating from the first electrode arrangement, the further electrode arrangement is charged and thus likewise brought to a potential which differs from the ground potential. To reduce the capacity of the further electrode arrangement as well as for safety reasons, it is proposed that the further electrode arrangement on the suction device is arranged so as to be electrically insulated from it.
  • the surface tension of the application medium attempts to reduce the surface of the application medium jet, which has an effect, in particular, in the region of the side edges of the application medium jet and results in jet narrowing.
  • This beam narrowing can be prevented by the provision of edge guiding elements, since in this case additional adhesion forces act between the application medium and the surface of the edge guiding elements, which resist the tendency of the surface tension of the application medium to be constricted.
  • the object of the invention is therefore achieved by a device having the features of claim 27.
  • the edge guide elements For reasons of good wetting of the edge guide elements, they have a structured surface.
  • the surface of at least one edge guide element has a toothed surface, for example in the form of an external thread or else an internal thread.
  • the adhesion between the edge guide elements and the application medium can be improved by selecting the surface properties of at least one edge guide element such that the wetting or contact angle dependent on the properties of the application medium and the surface of the edge guide elements is less than 90 °.
  • the edge guide elements may be made of glass or metal, for example, since these materials have a sufficiently high surface tension. For metals, however, it should be noted that some metals tend to adsorb water vapor from the surrounding atmosphere, lowering their surface tension to the value of the adsorbed water layer.
  • At least one edge guide element is displaceably arranged in the transverse direction of the substrate and / or that the angle which an edge guide element encloses with the vertical is adjustable.
  • the angular adjustability may include pivoting the free ends of the edge guide elements in the transverse direction and / or in the longitudinal direction.
  • the effect of the edge guide elements can also be improved by the provision of an electric field, for example by providing an electrode in the vicinity of at least one of the edge guide elements, preferably substantially parallel thereto, which is held at a predetermined electrical potential.
  • an applicator device is generally designated 10. It comprises a curtain applicator 12 with a dispensing nozzle 14, is discharged from the application medium 16 in the form of a curtain 18 to a moving in the direction L substrate U.
  • the substrate U is in the illustrated embodiment, the surface 20a of a web 20, which wraps around the peripheral surfaces of a support roller 22 in the field of applicator 12 partially.
  • the application medium 16 On its way from the dispensing nozzle 14 to the substrate U, the application medium 16 is accelerated. This leads to a reduction in the thickness of the curtain 18 from the value D in the region of the dispensing nozzle 14 to the value d immediately before the impact position P on the substrate U (pre-stretch). Due to the difference between the speed of the application medium curtain 18 immediately before the impact position P and the running speed of the substrate U, the application medium 16 is stretched again when hitting the substrate U, so that the application layer 24 applied to the substrate U finally has the thickness s (Contact stretching). The total extension of the application medium 16 results as a product of the stretch factors of pre-stretch and contact stretch.
  • the application medium 16 when hitting the substrate U is usually stretched more than on the way from the discharge nozzle 14 to the substrate U, since with regard to a stable curtain 18 as possible, the drop distance between the discharge nozzle 14 and substrate U not arbitrarily large can. Excessive contact stretching, however, adversely affects the uniformity of the coating layer 24 applied to the substrate U.
  • the applicator 10 now offers a way by which you can either increase the Vorstreckung of the curtain 18 at the same drop height between the dispensing nozzle 14 and substrate U and how to reduce the drop height between dispensing nozzle 14 and substrate U and thus the curtain at the same Vorstreckung 18 can stabilize.
  • the application medium curtain 18 on its way from the discharge nozzle 14 to the substrate U is not left solely to gravity, but electrostatic forces are additionally exerted thereon.
  • This strengthening of the curtain 18 stretching forces has, as the surface tension of the application medium 16, which seeks to contract the curtain 18 in order to reduce the surface thereof, constant, a higher stability of the application medium curtain 18 result.
  • the electrostatic forces could be provided by applying a first predetermined electrical voltage V 1 to the housing of the applicator 12 and the support roller 22 on the
  • an electrode arrangement 30 is provided in the running direction L immediately in front of the applicator 12, which may comprise, for example, a flat electrode extending in the transverse direction Q with a plurality of needle points, or a plurality of needle electrodes 32 arranged adjacent to one another in the transverse direction Q can.
  • a predetermined voltage V 3 is applied, while the surrounding parts of the applicator 10, namely the applicator 12, the support roller 22 and provided with respect to the running direction L upstream of the electrode assembly 30 suction box 34 for weakening one of the web 20th entrained air boundary layer at ground or ground potential V E are held.
  • a force is exerted on the curtain 18 due to the discharges E but also a force which has a component orthogonal to its falling movement direction. This force component also helps to stabilize the application medium curtain 18 from the influence of the air boundary layer G entrained on the surface of the material web 20.
  • the suction box 34 serves to weaken the air boundary layer G.
  • a drag scraper 36 is provided on the outlet side of this suction box 34 which is in sliding contact with the surface 20a of the material web 20 and seals the suction region of the suction box 34 on the outlet side.
  • the drag scraper 36 may be made of, for example, a Teflon coated composite. by virtue of the use of a composite material, the Schlepp scraper 36 has sufficient temperature resistance and flexibility, and due to the surface coating with Teflon sufficient low friction.
  • a further electrode arrangement 40 is now provided between this drag scraper 36 and the suction box 34, which is attached to the suction box 34 via an electrical insulation 42.
  • the further electrode arrangement 40 can in turn be formed either by a flat electrode having a plurality of needle tips or a plurality of needle electrodes arranged adjacent to one another in the transverse direction Q.
  • the electrode arrangement 40 can in principle be connected to an external power supply. In the illustrated embodiment, however, it is in a floating state in terms of its electrical potential, but is charged as a result of discharges E emanating from the electrode assembly 30 and thus also brought to a potential different from the ground potential.
  • the charging of the electrode assembly 40 is sufficient to allow discharges e to occur between the tips of the electrode assembly 40 and the substrate U. These discharges e disturb the laminar flow of the air boundary layer G and at least partially convert it into a turbulent flow. This facilitates the extraction of the air boundary layer G from the surface 20a of the web and thus improves the effectiveness of the suction box 34.
  • a further electrode arrangement in the form of a plate electrode 46 may be provided, which is held at a predetermined electrical potential V 4 . Between this plate electrode 46 and the support roller 22 held at ground potential, a relatively homogeneous electric field is formed which exerts a force directed toward the substrate U on the application medium.
  • This force provides at locations of the web surface 20a, has been applied to the excessive application medium 16, to a displacement of the excess coating medium and thus to a homogenization of the coating layer 24. In extreme cases, it may even happen that previously uncovered areas of the web surface 20a as a result Force be covered for the first time with application medium 16.
  • the above-mentioned force also improves the bond that the application medium 16 makes with the surface 20 a of the material web 20.
  • the back-up roll 22 can be held in different ways at the ground potential V E.
  • the rolling axis A can be connected to a sliding contact, as described for example in DE 197 33 333 A1.
  • a sliding contact 50 which is in contact with the surface 22a of the roller 22 may also be provided.
  • the material web 20 may also be held at ground potential V E via contacts formed, for example, by web guiding elements 48.
  • FIG. 2 shows a view of the application device 10, viewed in the direction of travel L.
  • the application medium curtain 18 can also be stabilized in the region of its side edges 18a.
  • the surface tension of the application medium 16 seeking to contract the curtain 18 is mainly effective in the edge regions 18 of the curtain 18. It leads there to a lateral contraction of the curtain 18 and its thickening.
  • Jardinsfeisten 54 are provided which are attached to the commissioned work 12 such that they catch the emerging from the dispensing nozzle 14 curtain 18 and on his fall path to just before the surface 20 a of the web 20 to lead.
  • the effect of the edge strips 54 is based on the adhesion forces between the application medium 16 and the surface of the edge strips 54.
  • the contact angle or wetting angle ⁇ of a droplet T of application medium 16 on the surface 54a of the edge strips 54 should be as low as possible Have value. This can be achieved, for example, by making the surface of the edge strips 54 of a material with high surface tension.
  • the wetting between application medium 16 and edge strips 54 can be improved by a toothed surface structure of the edge strips 54. This can be achieved, for example, by using threaded rods as edge strips 54.
  • a further possibility to be able to improve the adhesion of the application medium 16 to the edge strips 54 consists in providing electrode strips 56 substantially parallel to the edge strips 54 to which a predetermined electrical voltage V 5 is applied. As a result, similar to what has been described above for the arrangement according to FIG. 1, an attractive force is exerted on the application medium.
  • edge strips 54 To the edge strips 54 to the respectively desired Working width, ie, to be able to adjust the particular width of the material web 20, these are arranged slidably on the commissioned work 12 in the transverse direction Q, which is indicated in Fig. 2 by the arrows q.
  • the edge strips 54 can also be arranged pivotably on the applicator 12, namely about the longitudinal direction L and / or to the transverse direction Q substantially parallel axes, in Fig. 2 by the arrows I only a pivoting in the transverse direction Q, ie is indicated by an axis extending substantially parallel to the longitudinal direction L axis.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Seal Device For Vehicle (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf einen laufenden Untergrund, umfassend ein vom Untergrund mit Abstand angeordnetes Auftragswerk, welches das Auftragsmedium im freien Auftragsmedium-Strahl an den Untergrund abgibt, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 5 und 27. Die Erfindung betrifft einen Vorhang-Auftragsvorrichtung, d.h. eine Auftragsvorrichtung, bei welcher das Auftragswerk das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang oder Schleier an den Untergrund abgibt.
  • Bei der Beschichtung von Materialbahnen unter Einsatz eines Vorhang-Auftragswerks (in der Fachwelt auch als "Curtain Coating" bekannt) wird das Auftragsmedium an den Untergrund in Form eines Auftragsmedium-Vorhangs abgegeben, der sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk zum Untergrund bewegt. Dass das Vorhang-Auftragswerk sich dabei in einem vorbestimmten Abstand vom Untergrund befindet, hat unter anderem den Vorteil, dass es beispielsweise bei einem Bahnabriss einem geringeren Beschädigungsrisiko ausgesetzt ist. Vorhang-Auftragswerke unterscheiden sich von anderen "kontaktlosen" Auftragswerken, beispielsweise Freistrahl-Düsenauftragswerken, bei welchen die Bewegung des Auftragsmediums vom Auftragswerk zum Untergrund hauptsächlich vom Ausstoßimpuls aus der Abgabedüse des Auftragswerks herrührt, grundlegend, da die Gestalt des aus der Abgabedüse austretenden Vorhangs lediglich dem Wechselspiel zwischen der Oberflächenspannung des Auftragsmediums und der Schwerkraft ausgesetzt ist. Die Oberflächenspannung versucht dabei, den Vorhang, der bezogen auf sein Volumen bzw. seine Querschnittsfläche eine sehr große Oberfläche bzw. Umfangslänge aufweist, zusammenzuziehen, um so seine Oberfläche zu verringern. Diesem Effekt widersetzt sich lediglich die Schwerkraft, die den Vorhang zu strecken sucht. Es ist daher leicht einzusehen, dass es umso schwieriger ist, einen über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig dicken Auftragsmedium-Vorhang zu erhalten, je größer diese Arbeitsbreite ist.
  • Die Beschichtung von Materialbahnen mittels eines Vorhang-Auftragswerks, das der Materialbahn das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Auftragsmedium-Vorhang bzw. -Schleier zuführt, ist von der Beschichtung von photographischen Filmen, Tonbändem und dergleichen seit langem bekannt. Allerdings weisen die Materialbahnen auf diesen Anwendungsgebieten eine erheblich geringere Breite auf, als dies bei modernen Anlagen zur Herstellung von Papier- und Pappebahnen der Fall ist, bei denen Materialbahnbreiten von mehr als 10 m gefordert werden. Einen über diese Breite gleichmäßig dicken Auftragsmedium-Vorhang bilden und stabil halten zu können, ist eine Aufgabe, bei der es alles andere als naheliegt, sich von den vergleichsweise einfach zu kontrollierenden bekannten schmalen Auftragsmedium-Vorhängen Anregungen für eine funktionstaugliche Lösung zu erwarten. Darüber hinaus bewegen sich die Materialbahnen in modernen Anlagen zur Herstellung von Papier- und Pappebahnen mit Geschwindigkeiten von bis zu 3000 m/min, was ein Vielfaches der Geschwindigkeit ist, mit der sich die bekannten schmalen Materialbahnen bewegen, und überdies eine weitere hohe Belastung für die Stabilität des Auftragsmedium-Vorhangs darstellt.
  • Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 197 16 466 A1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen von Dispersionen auf eine Materialbahn durch ein sogenanntens Curtain-Coating-Auftragsverfahren. Dabei sind längs der in Materialbahnquerrichtung seitlichen Ränder des sich über die Arbeitsbreite der Vorrichtung erstreckende Auftragsmedium-Vorhangs je ein von einem Auftragswerk zur Materialbahn hin verlaufendes Randführungselement angeordnet, welche je nach Ausführungsform vom Auftragsmedium benetzt sein können oder nicht. Im Fall von benetzten Randführungselementen wird der Auftragsmedium-Vorhang an seinen seitlichen Rändern durch Adhäsionskräfte in Materialbahnquerrichtung gestreckt. Im Falle nicht benetzter Randführungsetemente sind diese als Elektroden ausgebildet, welche ein elektrisches Feld erzeugen, das derart auf die seitlichen Ränder des Auftragsmedium-Vorhangs einwirkt, dass diese in Materialbahnquerrichtung gestreckt wird. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass der Auftragsmedium-Vorhang durch die genannte Vorrichtung lediglich an seinen seitlichen Rändern beeinflussbar ist. Dies kann besonders bei großen Arbeitsbreiten zu unbefriedegenden Auftragsergebnissen vor allem in der Arbeitsbreitenmitte führen.
  • Die DE 199 03 559 A1 stellt eine ganze Reihe von Wirkprinzipien vor, welche es ermöglichen sollen, die von der Materialbahn mitgeführte Luftgrenzschicht unmittelbar vor einem Vorhang-Auftragswerk zu schwächen. Auf die Möglichkeiten, die Effizienz dieser Wirkprinzipien zu verbessern, geht diese Druckschrift jedoch nicht ein.
  • Die WO 97/03009 befasst sich mit dem Problem der Trocknung von Materialbahnen nach dem Auftrag von Medien, nämlich Druckfarben, insbesondere im Tief- Rollenoffset- und Flexodruck. Sie schlägt vor, die Gasmoleküle an der Oberfläche der Materialbahn mittels einer Korona-Entladung zu ionisieren und zu einer Elektrode hin zu beschleunigen, um durch den mit diesem "lonenwind" einhergehenden Gasaustausch an der Materialbahnoberfläche die Trocknungseffizienz zu erhöhen.
  • Die DE 1 98 03 240 A1 offenbart eine Curtain-Coating-Auftragsvorrichtung, welche eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Strichmenge der auf die Materialbahn aufgetragenen Auftragsmedium-Schicht und eine Regeleinrichtung zur Regelung der Auftragsmenge umfasst. Die Auftragsmenge wird über eine Veränderung der Spaltweite des Auftragsmedium-Austrittsspalts am Auftragswerk geregelt.
  • Die EP 0 937 815 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums durch einen Auftragsmedium-Strahl, bei welcher der Auftragsbereich durch Blendenelemente vergrößert oder verkleinert werden kann, die von den seitlichen Rändern des Auftragsbereichs her in Materialbahnquerrichtung derart über Auftragsmedium-Düsen bewegt werden können, dass der von diesen ausgehende Auftragsmedium-Strahl von der Blende abgefangen wird und die Materialbahn nicht erreicht.
  • Die Druckschriften US-A-5,609,923, WO-A-89/05477, US-A-5,295,039 und US-A-5,122,386 beschreiben und betreffen alle das gleiche technische Problem, nämlich den am Auftreffort des Auftragsmedium-Vorhangs auf den laufenden Untergrund mit Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds zunehmenden Einschluss von Luftbläschen. Die Druckschrift US-A-5,295,039 konzentriert sich jedoch auf die Sonderaufgabe, Funkenentladungen an der Elektrodenanordnung zu vermeiden.
  • Zur Lösung des Problems der mit Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds zunehmenden Lufteinschlüsse an der Auftreffstelle des Auftragsmedium-Vorhangs auf den laufenden Untergrund schlagen die Druckschriften US-A-5,609,923, WO-A-89/05477 und US-A-5,122,386 vor, den laufenden Untergrund elektrostatisch aufzuladen. Insbesondere die Druckschrift US-A-5,609,923 erläutert eine hier auftretende technische Wirkung:
  • Wie laut dieser Druckschrift bereits aus den Druckschriften EP-A-0 563 308 und EP-A-0 563 086 bekannt ist, sind die Beschichtungsgeschwindigkeiten beim Vorhang-Auftragsverfahren bei hohen Vorhangsströmungsraten durch die Bildung eines sogenannten metastabilen Bereichs begrenzt. Dieser metastabile Bereich wird in Spalte 3, Zeilen 27-33 der US-A-5,609,923 dahingehend erläutert, dass bei moderaten bis hohen Strömungsraten im Auftragsmedium-Vorhang die Beschichtungsgeschwindigkeit, bei welcher ein Lufteinschluss beginnt, höher ist als die Geschwindigkeit, bei welcher er sich auflöst. Bei mittleren Beschichtungsgeschwindigkeiten ist jedoch die Beschichtung hinsichtlich einer beliebigen Störung, die zu Lufteinschlüssen führen kann, metastabil. Für praktische Zwecke können daher diese in dem Zwischenbereich gelegenen Beschichtungsgeschwindigkeiten ("intermediate coating speeds") nicht verwendet werden.
  • Laut Spalte 4, Zeilen 35-37 der US-A-5,609,923 bewirkt die elektrostatische Aufladung des laufenden Untergrunds eine zunehmende Unterdrückung des unbrauchbaren metastabilen Geschwindigkeitsbereichs, wenn die elektrostatische Spannung erhöht wird.
  • Die Druckschrift WO-A-89/05477 löst das identische Problem des Einschlusses von Luftblasen im Wesentlichen mit identischen Mitteln, nämlich der elektrostatischen Aufladung des laufenden Untergrunds, und versucht, hierfür eine wissenschaftliche Erklärung zu geben: gemäß Spalte 6, Zeile 30 bis Seite 7, Zeile 1, der WO-A-89/05477 trägt ein hohes Niveau an elektrostatischer Aufladung des Untergrunds zu einer im Wesentlichen anziehend wirkenden Kraft bei, welche in dem Bereich, in welchem der Vorhang auf den Untergrund auftrifft, in die geeignete Richtung wirkt, was somit eine Erhöhung der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds gestattet, ohne den Beschichtungserfolg zu beeinträchtigen.
  • Auch die Druckschrift US-A-5,122,386 stellt in Spalte 3, Zeilen 38-45 phänomenologisch fest, dass durch elektrostatische Aufladung des laufenden Untergrunds - hier empfohlenerweise unmittelbar vor dem Auftreffpunkt des Vorhangs auf den Untergrund - eine Laufgeschwindigkeit des Untergrunds von bis zu 330 m/min ohne Lufteinschluss möglich ist.
  • Die Druckschrift US-A-5,290,600 betrifft im Wesentlichen eine Vorrichtung zur Anbringung von Straßenmarkierungen.
  • Darüber hinaus betrifft diese Druckschrift gerade keine Vorrichtung zum Aufbringen vom Auftragsmedium im Curtain-Coating-Verfahren, bei welchem sich der Auftragsmedium-Vorhang im Wesentlichen schwerkraftgetrieben vom Auftragswerk zum Untergrund hin bewegt. Vielmehr ist bei der Auftragsvorrichtung der US-A-5,290,600 das elektrische Feld die treibende Kraft, welche für eine Bewegung des Auftragsmediums vom Auftragswerk zum Untergrund sorgt. Das elektrische Feld kann bestenfalls durch Schwerkraft unterstützt sein. Damit sind die aus der US-A-5,290,600 bekannten Verhältnisse, verglichen mit den gattungsgemäßen Vorrichtungen, gemäß welchen sich der Auftragsmedium-Vorhang im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk zum Untergrund bewegt, genau umgekehrt.
  • Zum weiteren Stand der Technik sei der Vollständigkeit halber noch auf die DE 198 29 449 A1 verwiesen.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Auftragsvorrichtungen das eingangs genannten Art für den Einsatz in Anlagen zur Herstellung oder/und Veredelung von breiten und sich schnell bewegenden Materialbahnen, vorzugsweise aus Papier oder Karton, weiter zu verbessern, insbesondere was die Stabilisierung des Auftragsmedium-Strahls bzw. -Vorhangs anbelangt.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Das die Schwerkraft bei der Beschleunigung des Auftragsmedium-Strahls unterstützende elektrische Feld wird erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch erzeugt, dass das Auftragswerk auf einem ersten vorbestimmten elektrischen Potential gehalten ist, während der Untergrund auf einem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential, beispielsweise Masse- bzw. Erdpotential, gehalten werden kann. In diesem Fall brauchen keine zusätzlichen Elektroden vorgesehen zu werden, sondern es genügt, die vorhandenen Vorrichtungen mit elektrischen Anschlüssen zu versehen.
  • Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen herkömmlichen Vorhang-Auftragsvorrichtungen bewegt sich der Auftragsmedium-Strahl bei der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung nicht allein unter dem Einfluss der Schwerkraft von der Abgabedüse zum Untergrund. Vielmehr wird diese Bewegung durch eine zusätzliche Kraft unterstützt, welche von der Felderzeugungsvorrichtung auf den Auftragsmedium-Strahl ausgeübt wird und den Strahl auf seinem Weg von der Abgabedüse zum Untergrund zu strecken sucht (Vorstreckung). Daher kann bei "Curtain coating-Auftragswerken" entweder bei gleichem Abstand zwischen Abgabedüse und Untergrund die Stabilität des Strahls erhöht werden, oder der Abstand zwischen Abgabedüse und Untergrund bei vorgegebener gewünschter Strahlstabilität größer gewählt werden.
  • Insbesondere letzteres ist von Vorteil, wenn man bedenkt, dass sich die Gesamtstreckung des Auftragsmediums von einer durch die Weite der Abgabedüse bestimmten Strahldicke bis zu der Dicke der letztendlich auf den Untergrund aufgebrachten Schicht von Auftragsmedium aus dem Produkt der vorstehend beschriebenen Vorstreckung des Strahls auf dem Weg von der Abgabedüse zum Untergrund und der Kontaktstrekkung zusammensetzt, welche vom Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Strahls unmittelbar vor dem Auftreffen auf den Untergrund und der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds beim Kontakt des Auftragsmediums mit dem Untergrund herrührt. Für die Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Auftragsschicht ist es nämlich von Vorteil, wenn sich die Gesamtstrekkung möglichst gleichmäßig aus Vorstreckung und Kontaktstreckung zusammensetzt. Da der Auftragsmedium-Strahl umso anfälliger für äußere Einflüsse ist, beispielsweise für den Einfluss der vom Untergrund mitgeführten Luftgrenzschicht, je länger der Weg des Auftragsmediums von der Abgabedüse zum Untergrund ist, läuft dies in der Praxis stets auf den Wunsch nach einer möglichst starken Vorstreckung hinaus.
  • Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auf der stromaufwärtigen Seite des Auftragswerks und in dessen Nachbarschaft eine Elektrodenanordnung vorgesehen sein, welche auf einem vorbestimmten elektrischen Elektrodenanordnungs-Potential gehalten ist. "Zusätzlich" bedeutet dabei, dass sowohl das Auftragswerk als auch die Elektrodenanordnung auf einem vorbestimmten, vom Erdpotential verschiedenen Potential gehalten sind.
  • Hingegen bedeutet "alternativ", dass nur die Elektrodenanordnung auf einem vorbestimmten, vom Erdpotential verschiedenen Potential gehalten sind, während das Auftragswerk entweder geerdet ist oder sich hinsichtlich seines elektrischen Potentials in der Schwebe befindet ("floating potential").
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung durch die gerade beschriebene "alternative" Bereitsteltung einer Elektrodenanordnung, nämlich durch eine Auftragsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
  • Dabei wird von dem elektrischen Feld auf den Auftragsmedium-Strahl auch eine Kraft ausgeübt, die eine orthogonal zu dessen Bewegungsrichtung verlaufende Komponente besitzt, d.h. die Elektrodenanordnung zieht den Auftragsmedium-Strahl an. Auch diese Kraftkomponente hilft, den Auftragsmedium-Strahl gegenüber dem Einfluss der an der Oberfläche des Untergrunds mitgeführten Luftgrenzschicht zu stabilisieren.
  • Die Elektrodenanordnung kann wenigstens eine Flachelektrode umfassen. Dabei kann die Flachelektrode an ihrer zum Untergrund hinweisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweisen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes einander benachbart angeordneten Einzetelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden, umfasst. Durch den Einsatz von Nadelspitzen bzw. Nadelelektroden kann erreicht werden, dass die Elektrodenanordnung ihre Umgebung nicht nur durch das bezüglich dem Erdpotential gebildete elektrische Feld beeinflusst, sondern dass es darüber hinaus auch zu Entladungsvorgängen kommen kann, bei welchen die Umgebungsluft zumindest teilweise ionisiert wird, und die so entstandenen Ladungsträger zu einer Aufladung beispielsweise des Auftragsmedium-Strahls führen. Nach einer derartigen Aufladung kann die Bewegung des Auftragsmedium-Strahls noch effektiver durch das elektrische Feld beeinflusst werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass stromabwärts der Auftreffposition des Auftragsmediums auf den Untergrund eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist. Dieses elektrische Feld übt auf das auf den Untergrund aufgebrachte Auftragsmedium eine zum Untergrund hin gerichtete Kraft aus, was an Stellen, auf die zuviel Auftragsmedium aufgebracht worden ist, zu einer Verdrängung des überschüssigen Auftragsmediums führt. Hierdurch wird zum einen auch bislang nicht bedeckten Stellen des Untergrunds Auftragsmedium zugeführt, was die Bedeckung des Untergrunds mit Auftragsmedium verbessert. Zum anderen kann hierdurch die Dicke der Auftragsschicht vergleichmäßigt werden.
  • Bevorzugt weist die weitere Felderzeugungsvorrichtung eine dem Untergrund benachbarte weitere Elektrodenanordnung auf, welche vorzugsweise auf einem weiteren vorbestimmten elektrischen Potential gehalten ist.
  • Eine derartige, das auf den Untergrund aufgebrachte Auftragsmedium zum Untergrund hin ziehende Kraft kann grundsätzlich) aber auch von einer Restaufladung des auf den Untergrund aufgebrachten Auftragsmediums infolge von durch die erste Elektrodenanordung induzierten Entladungen herrühren.
  • Das bzw. die vom Erdpotential verschiedenen, vorbestimmten elektrischen Potentiale können beispielsweise einen Wert von zwischen 5 kV und etwa 60 kV, vorzugsweise etwa 30 kV aufweisen.
  • Wie vorstehend bereits erwähnt, wird der Untergrund vorzugsweise auf Erdpotential gehalten. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein Gegenelement, vorzugsweise eine Gegenwalze, das bei direktem Auftrag die Materialbahn im Bereich des Auftragswerks stützt bzw. auf dessen Oberfläche das Auftragswerk das Auftragsmedium bei indirektem Auftrag aufbringt, mit einer Elektrode in Kontakt steht, um diese auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential zu halten. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die, beispielsweise metallische oder gummierte, Oberfläche des Gegenelements mit der Elektrode in Schleifkontakt steht. Schließlich ist es auch noch möglich, dass die Elektrode mit einer Lagerwelle der Gegenwalze in elektrisch leitendem Kontakt steht. Bei direktem Auftrag kommt als weitere Alternative hinzu, dass man die Materialbahn mittels einer beispielsweise als Bahnleitelement ausgebildeten Elektrode auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential, also vorzugsweise dem Erdpotential, hält.
  • Neben dem Einsatz von elektrischen Feldern zur Beeinflussung des Auftragsmedium-Strahls kommen selbstverständlich auch anders geartete Kraftfelder in Frage, beispielsweise Magnetfelder, sofern das Auftragsmedium auf ein Magnetfeld ansprechende Partikel ohnehin als Bestandteil enthält oder diese Partikel dem Auftragsmedium zu diesem Zweck beigemengt werden können.
  • Um den Einfluss der an der Oberfläche des Untergrunds mitgeführten Luftgrenzschicht auf den Auftragsmedium-Strahl gering halten zu können, wird vorgeschlagen, dass der Elektrodenanordnung in Laufrichtung des Untergrundes eine Vorrichtung zur Schwächung dervon dem Untergrund mitgeführten Luftgrenzschicht vorgeordnet ist. Dabei kann die Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung eine Absaugvorrichtung umfassen, mit deren Hilfe die Luftgrenzschicht aktiv vom laufenden Untergrund entfernt werden kann.
  • Beispielsweise kann am stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung ein mit dem Untergrund in Schleifkontakt stehender Schleppschaber vorgesehen sein. Dieser Schleppschaber dichtet die Absaugvorrichtung zur Umgebung hin ab und behindert die Weiterbewegung der Luftgrenzschicht zum Auftragswerk hin. Hierdurch wird die in der Luftgrenzschicht mitgeführte Luft aufgestaut, was den laminaren Charakter der Strömung der Luftgrenzschicht zumindest teilweise zerstört. Dies erleichtert das Absaugen und erhöht die Saugeffizienz der Absaugvorrichtung. Somit kann die Luftgrenzschicht durch die erfindungsgemäß ausgebildete Absaugvorrichtung besonders wirksam geschwächt, wenn nicht gar vollständig vom Untergrund entfernt werden.
  • Der Schleppschaber kann als flexible Folie, vorzugsweise aus Kunststoff, Metallblech oder einem Verbundwerkstoff, ausgebildet sein. Die flexible Folie schmiegt sich unter der Saugwirkung der Absaugvorrichtung gegen den Untergrund an, was zum einen die Abdichtung verbessert und zum anderen dem Aufbau einer neuen Luftgrenzschicht vorbeugt. Ist der Schleppschaber aus Metallblech gefertigt, so wird vorzugsweise Edelstahlblech mit einer Dicke von höchstens 0,1 mm eingesetzt. Als vorteilhaft haben sich aber auch Schleppschaber aus Verbundwerkstoff mit einer Oberflächenbeschichtung aus Teflon erwiesen. Der Verbundwerkstoff sorgt dabei für die erforderliche Temperaturbeständigkeit und Flexibilität, während die Oberflächenbeschichtung aus Teflon für eine geringe Reibung zwischen dem Schleppschaber und dem laufenden Untergrund sorgt. Ferner kann der Schleppschaber in Laufrichtung gekrümmt sein, was das elastische Ausweichen erleichtert und die Reibung mit dem Untergrund weiter mindert.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Bereich der Absaugvorrichtung, vorzugsweise zwischen dem stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung und dem Schleppschaber, eine weitere Elektrodenanordnung vorgesehen ist. Auch mit Hilfe dieser weiteren Elektrodenanordnung kann die vom Untergrund mitgeführte Luftgrenzschicht beeinflusst und insbesondere geschwächt werden. Vor allem wenn die weitere Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden, umfasst, oder wenn die weitere Elektrodenanordnung wenigstens eine Flachelektrode umfasst, welche an ihrer zum Untergrund hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweist, kann es zwischen den Spitzen der weiteren Elektrodenanordnung und dem Untergrund ebenfalls zu Entladungsvorgängen kommen. Diese Entladungen stören die laminare Störung der Luftgrenzschicht und wandeln diese zumindest teilweise in eine turbulente Strömung um, was das Absaugen der Luftgrenzschicht erleichtert und somit die Effektivität der Absaugvorrichtung weiter verbessert. Zur Unterstützung des Entstehens dieser Entladungen wird vorgeschlagen, dass die weitere Elektrodenanordnung von dem Untergrund einen Abstand von zwischen etwa 2 mm und etwa 30 mm aufweist.
  • Die weitere Elektrodenanordnung kann grundsätzlich an eine äußere Spannungsversorgung angeschlossen sein. Es ist jedoch ebenso möglich, und konstruktiv sogar einfacher zu realisieren, wenn das elektrische Potential der weiteren Elektrodenanordnung in der Schwebe gehalten ist ("floating potential"). In diesem Fall wird die weitere Elektrodenanordnung infolge der von der ersten Elektrodenanordnung ausgehenden Entladungen aufgeladen und somit ebenfalls auf ein vom Massepotential verschiendenes Potential gebracht. Zur Reduzierung der Kapazität der weiteren Elektrodenanordnung sowie aus Sicherheitsgründen wird vorgeschlagen, dass die weitere Elektrodenanordnung an der Absaugvorrichtung von dieser elektrisch isoliert angeordnet ist.
  • Wie vorstehend bereits erläutert, versucht die Oberflächenspannung des Auftragsmediums, die Oberfläche des Auftragmedium-Strahls zu verkleinern, was sich insbesondere im Bereich der Seitenränder des Auftragmedium-Strahls auswirkt und zu einer Strahleinengung führt. Dieser Strahleinengung kann durch das Vorsehen von Randführungselementen vorgebeugt werden, da in diesem Fall zwischen dem Auftragsmedium und der Oberfläche der Randführungselemente zusätzlich Adhäsionskräfte wirken, welche sich der von der Oberflächenspannung des Auftragsmediums ausgehenden Einengungstendenz widersetzen.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird die erfindungsgemäße Aufgabe daher durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 27 gelöst.
  • Aus Gründen einer guten Benetzung der Randführungselemente weisen diese eine strukturierte Oberfläche auf. Hierzu weist erfindungsgemäß die Oberfläche wenigstens eines Randführungselements eine gezahnte Oberfläche, beispielsweise in Form eines Außengewindes oder auch eines Innengewindes, auf.
  • Die Adhäsion zwischen den Randführungselementen und dem Auftragsmedium kann dadurch verbessert werden, dass die Oberflächeneigenschaften wenigstens eines Randführungselements derart gewählt sind, dass der von den Eigenschaften des Auftragsmediums und der Oberfläche der Randführungselemente abhängige Benetzungs- oder Randwinkel weniger als 90° beträgt.
  • Die Randführungselemente können beispielsweise aus Glas oder Metall gefertigt sein, da diese Materialien eine ausreichend hohe Oberflächenspannung aufweisen. Bei Metallen ist allerdings zu beachten, dass einige Metalle die Tendenz haben, Wasserdampf aus der sie umgebenden Atmosphäre zu adsorbieren, wodurch ihre Oberflächenspannung auf den Wert der adsorbierten Wasserschicht sinkt.
  • Um die Auftragsvorrichtung an die Breite der zu beschichtenden Materialbahn anpassen zu können, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Randführungselement in Querrichtung des Untergrunds verschiebbar angeordnet ist oder/und dass der Winkel, den ein Randführungselement mit der Vertikalen einschließt, verstellbar ist. Darüber hinaus kann die Winkelverstellbarkeit ein Verschwenken der freien Enden der Randführungselemente in Querrichtung oder/und in Längsrichtung beinhalten.
  • Schließlich kann die Wirkung der Randführungselemente auch durch das Vorsehen eines elektrischen Feldes verbessert werden, beispielsweise dadurch, dass in der Nähe wenigstens eines der Randführungselemente, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu diesem verlaufend, eine Elektrode vorgesehen ist, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential gehalten ist.
  • Die vorstehend genannte Aufgabe wird schließlich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 34 gelöst.
  • Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:
    • Fig. 1
    eine grob schematische Seitenansicht zur Erläuterung von Aufbau und Funktion einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung;
    Fig. 2
    eine schematische Ansicht zur Erläuterung von Aufbau und Funktion der Randführungselemente; und
    Fig. 3
    eine Darstellung zur Erläuterung des Begriff "Benetzungswinkel" bzw. "Randwinkel".
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfasst ein Vorhang-Auftragswerk 12 mit einer Abgabedüse 14, aus der Auftragsmedium 16 in Form eines Vorhangs 18 an einen sich in Laufrichtung L bewegenden Untergrund U abgegeben wird. Der Untergrund U ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Oberfläche 20a einer Materialbahn 20, die im Bereich des Auftragswerks 12 die Umfangsflächen einer Stützwalze 22 teilweise umschlingt.
  • Auf seinem Weg von der Abgabedüse 14 zum Untergrund U wird das Auftragsmedium 16 beschleunigt. Dies führt zu einer Verringerung der Dicke des Vorhangs 18 von dem Wert D im Bereich der Abgabedüse 14 auf den Wert d unmittelbar vor der Auftreffpositon P auf dem Untergrund U (Vorstreckung). Infolge des Unterschieds zwischen der Geschwindigkeit des Auftragmedium-Vorhangs 18 unmittelbar vor der Auftreffposition P und der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds U wird das Auftragsmedium 16 beim Auftreffen auf dem Untergrund U nochmals gestreckt, so dass die auf den Untergrund U aufgebrachte Auftragsschicht 24 letztendlich die Dicke s aufweist (Kontaktstreckung). Die Gesamtstreckung des Auftragsmedium 16 ergibt als Produkt der Streckungsfaktoren von Vorstreckung und Kontaktstreckung.
  • In der Praxis wird das Auftragsmedium 16 beim Auftreffen auf den Untergrund U meist stärker gestreckt als auf dem Weg von der Abgabedüse 14 zum Untergrund U, da man im Hinblick auf einen möglichst stabilen Vorhang 18 die Fallstrecke zwischen Abgabedüse 14 und Untergrund U nicht beliebig groß wählen kann. Eine zu starke Kontaktstreckung wirkt sich aber nachteilig auf die Gleichmäßigkeit der auf den Untergrund U aufgebrachten Auftragsschicht 24 aus.
  • Die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung 10 bietet nun eine Möglichkeit, mit deren Hilfe man entweder bei gleicher Fallhöhe zwischen Abgabedüse 14 und Untergrund U die Vorstreckung des Vorhangs 18 verstärken kann bzw. wie man bei gleicher Vorstreckung die Fallhöhe zwischen Abgabedüse 14 und Untergrund U verringern und somit den Vorhang 18 stabilisieren kann. Und zwar wird erfindungsgemäß der Auftragmedium-Vorhang 18 auf seinem Weg von der Abgabedüse 14 zum Untergrund U nicht allein der Schwerkraft überlassen, sondern es werden auf ihn zusätzlich elektrostatische Kräfte ausgeübt. Diese Stärkung der den Vorhang 18 streckenden Kräfte hat, da die Oberflächenspannung des Auftragsmediums 16, die den Vorhang 18 im Sinne einer Verringerung von dessen Oberfläche zusammenzuziehen sucht, konstant bleibt, eine höhere Stabilität des Auftragmedium-Vorhang 18 zur Folge.
  • Grundsätzlich könnten die elektrostatischen Kräfte dadurch bereitgestellt werden, dass man an das Gehäuse des Auftragswerks 12 eine erste vorbestimmte elektrische Spannung V1 anlegt und die Stützwalze 22 auf dem
  • Erd- bzw. Massepotential VE bzw. V2 hält. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird jedoch ein anderer Weg beschritten, der nachfolgend näher erläutert werden soll:
  • Gemäß Fig. 1 ist in Laufrichtung L unmittelbar vor dem Auftragswerk 12 eine Elektrodenanordnung 30 vorgesehen, die beispielsweise eine sich in Querrichtung Q erstreckende Flachelektrode mit einer Mehrzahl von Nadelspitzen umfassen kann, oder von einer Mehrzahl von in Querrichtung Q einander benachbart angeordneten Nadelelektroden 32 gebildet sein kann. An die Elektrodenanordnung 30 wird eine vorbestimmte elektrische Spannung V3 angelegt, während die sie umgebenden Teile der Auftragsvorrichtung 10, nämlich das Auftragswerk 12, die Stützwalze 22 und ein bezüglich der Laufrichtung L stromaufwärts der Elektrodenanordnung 30 vorgesehener Saugkasten 34 zur Schwächung einer von der Materialbahn 20 mitgeführten Luftgrenzschicht auf Masse- bzw. Erdpotential VE gehalten sind.
  • Zwischen der Elektrodenanordnung 30 und ihrer auf Erdpotential gehaltenen Umgebung baut sich nicht nur ein elektrisches Feld auf, sondern es kommt zwischen den Nadelspitzen bzw. Nadelelektroden 32 und der Umgebung zu Entladungen, die in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien E angedeutet sind. Infolge dieser Entladungen E wird das Auftragsmedium 16 des Vorhangs 18 elektrisch aufgeladen, so dass es in dem elektrischen Feld zwischen der Elektrodenanordnung 30 und der Stützwalze 22 zur Stützwalze 22 hin beschleunigt wird, was die Vorstreckung unterstützt.
  • Darüber hinaus wird auf den Vorhang 18 infolge der Entladungen E aber auch eine Kraft ausgeübt, die eine orthogonal zu dessen Fallbewegungsrichtung verlaufende Komponente besitzt. Auch diese Kraftkomponente hilft, den Auftragsmedium-Vorhang 18 vor dem Einfluss der an der Oberfläche der Materialbahn 20 mitgeführten Luftgrenzschicht G zu stabilisieren.
  • Wie vorstehend bereits angesprochen, dient der Saugkasten 34 zur Schwächung der Luftgrenzschicht G. Zur Erhöhung der Saugeffizienz ist an diesem Saugkasten 34 auslaufseitig ein Schleppschaber 36 vorgesehen, der mit der Oberfläche 20a der Materialbahn 20 in Gleitkontakt steht und den Saugbereich des Saugkastens 34 auslaufseitig abdichtet. Der Schleppschaber 36 kann beispielsweise aus einem mit Teflon beschichteten Verbundwerkstoff gefertigt sein. Aufgrund des Einsatzes eines Verbundwerkstoffs weist der Schleppschaber 36 ausreichende Temperaturbeständigkeit und Flexibilität, und aufgrund der Oberflächenbeschichtung mit Teflon ausreichende Reibungsarmut auf.
  • Vorteilhaftweise ist nun zwischen diesem Schleppschaber 36 und dem Saugkasten 34 eine weitere Elektrodenanordnung 40 vorgesehen, die an dem Saugkasten 34 über eine elektrischen Isolierung 42 angebracht ist. Die weitere Elektrodenanordnung 40 kann wiederum entweder von einer Flachelektrode mit einer Mehrzahl von Nadelspitzen oder einer Mehrzahl von in Querrichtung Q einander benachbart angeordneten Nadelelektroden gebildet sein. Die Elektrodenanordnung 40 kann grundsätzlich an eine äußere Spannungsversorgung angeschlossen sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sie sich hinsichtlich ihres elektrischen Potentials jedoch in einem Schwebezustand ("floating potential"), wird aber infolge der von der Elektrodenanordnung 30 ausgehenden Entladungen E aufgeladen und somit ebenfalls auf ein vom Massepotential verschiedenes Potential gebracht.
  • Aufgrund des geringen Abstands der Spitzen der Elektrodenanordnung 40 vom Untergrund U genügt die Aufladung der Elektrodenanordnung 40, um es zwischen den Spitzen der Elektrodenanordnung 40 und dem Untergrund U ebenfalls zu Entladungen e kommen zu lassen. Diese Entladungen e stören die laminare Strömung der Luftgrenzschicht G und wandeln diese zumindest teilweise in eine turbulente Strömung um. Dies erleichtert das Absaugen der Luftgrenzschicht G von der Oberfläche 20a der Materialbahn und verbessert somit die Effektivität des Saugkastens 34.
  • Elektrische Kräfte können schließlich auch noch zur Verbesserung der Egalisierung und Fixierung der Auftragsschicht 24 auf der Materialbahn 20 beitragen. Hierzu kann beispielsweise eine weitere Elektrodenanordnung in Form einer Plattenelektrode 46 vorgesehen sein, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential V4 gehalten ist. Zwischen dieser Plattenelektrode 46 und der auf Massepotential gehaltenen Stützwalze 22 bildet sich ein relativ homogenes elektrisches Feld aus, welches auf das Auftragsmedium eine zum Untergrund U hin gerichtete Kraft ausübt. Diese Kraft sorgt an Stellen der Materialbahnoberfläche 20a, auf die zuviel Auftragsmedium 16 aufgetragen worden ist, zu einer Verdrängung des überschüssigen Auftragsmediums und somit zu einer Vergleichmäßigung der Auftragsschicht 24. Im Extremfall kann es sogar vorkommen, dass bislang nicht bedeckte Bereiche der Materialbahnoberfläche 20a infolge dieser Kraft erstmals mit Auftragsmedium 16 bedeckt werden. Darüber hinaus verbessert die vorstehend angesprochene Kraft auch die Bindung, die das Auftragsmedium 16 mit der Oberfläche 20a der Materialbahn 20 eingeht.
  • Anzumerken ist noch, dass auch die Aufladung, die das Auftragsmedium 16 im Bereich des Vorhangs 18 durch die Entladungen E erfährt, im Zusammenwirken mit der auf Massepotential gehaltenen Stützwalze 22 zu einer derartigen, auf den Untergrund U zu gerichteten Kraft führt. Dies ist in der vergrößerten Darstellung des Details D durch die Pfeile F angedeutet.
  • Die Stützwalze 22 kann auf unterschiedliche Art und Weise auf dem Massepotential VE gehalten werden. Beispielsweise kann die Walzeachse A mit einem Schleifkontakt in Verbindung stehen, wie er beispielsweise in der DE 197 33 333 A1 beschrieben ist. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch ein mit der Oberfläche 22a der Walze 22 in Verbindung stehender Schleifkontakt 50 vorgesehen sein. Schließlich kann auch die Materialbahn 20 über beispielsweise von Bahnleitelementen 48 gebildete Kontakte auf Massepotential VE gehalten werden.
  • In Fig. 2 ist eine mit Blickrichtung in Laufrichtung L genommene Ansicht der Auftragsvorrichtung 10 dargestellt. Anhand dieser Darstellung soll eine Möglichkeit erläutert werden, wie der Auftragmedium-Vorhang 18 auch im Bereich seiner Seitenränder 18a stabilisiert werden kann. Die den Vorhang 18 zusammenzuziehen suchende Oberflächenspannung des Auftragsmediums 16 wirkt sich nämlich hauptsächlich in den Randbereichen 18 des Vorhangs 18 aus. Sie führt dort zu einer seitlichen Kontraktion des Vorhangs 18 und dessen Verdickung. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, sind bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform Führungsfeisten 54 vorgesehen, welche am Auftragswerk 12 derart angebracht sind, dass sie den aus der Abgabedüse 14 austretenden Vorhang 18 auffangen und auf seinem Fallweg bis unmittelbar vor die Oberfläche 20a der Materialbahn 20 führen.
  • Die Wirkung der Randleisten 54 beruht auf den Adhäsionskräften zwischen dem Auftragsmedium 16 und der Oberfläche der Randleisten 54. Im Hinblick auf eine möglichst gute Adhäsion sollte der Randwinkel bzw. Benetzungswinkel α eines Tröpfchens T von Auftragsmedium 16 auf der Oberfläche 54a der Randleisten 54 einen möglichst niedrigen Wert aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass man die Oberfläche der Randleisten 54 aus einem Material mit hoher Oberflächenspannung herstellt. Darüber hinaus kann die Benetzung zwischen Auftragsmedium 16 und Randleisten 54 durch eine gezahnte Oberflächenstruktur der Randleisten 54 verbessert werden. Dies kann man beispielsweise dadurch erreichen, dass man Gewindestangen als Randleisten 54 einsetzt.
  • Eine weitere Möglichkeit, um die Adhäsion des Auftragsmediums 16 an den Randleisten 54 verbessern zu können, besteht darin, dass man im Wesentlichen parallel zu den Randleisten 54 Elektrodenleisten 56 vorsieht, an welche man eine vorbestimmte elektrische Spannung V5 anlegt. Hierdurch wird, ähnlich wie dies vorstehend für die Anordnung gemäß Fig. 1 beschrieben worden ist, auf das Auftragsmedium eine attraktive Kraft ausgeübt.
  • Um die Randleisten 54 an die jeweils gewünschte Arbeitsbreite, d.h. die jeweils vorliegende Breite der Materialbahn 20 anpassen zu können, sind diese am Auftragswerk 12 in Querrichtung Q verschiebbar angeordnet, was in Fig. 2 durch die Pfeile q angedeutet ist. Darüber hinaus können die Randleisten 54 an dem Auftragswerk 12 auch schwenkbar angeordnet sein, und zwar um zur Längsrichtung L oder/und zur Querrichtung Q im Wesentlichen parallel verlaufende Achsen, wobei in Fig. 2 durch die Pfeile I lediglich eine Verschwenkbarkeit in Querrichtung Q, d.h. um eine zur Längsrichtung L im Wesentlichen parallel verlaufende Achse angedeutet ist.

Claims (34)

  1. Vorrichtung (10) zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium (16) auf einen laufenden Untergrund (U), umfassend ein vom Untergrund (U) mit Abstand angeordnetes Auftragswerk (12), welches das Auftragsmedium (16) im freien Auftragsmedium-Strahl (18) an den Untergrund (U) abgibt,
    wobei das Auftragswerk ein Vorhang-Auftragswerk (12) ist, welches das Auftragsmedium an den Untergrund (U) als Auftragsmedium-Vorhang (18) abgibt, welcher sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk (12) zum Untergrund (U) bewegt,
    wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (20a) einer Materialbahn (20), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt und
    wobei im Bereich des Auftragwerks (12) eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf den sich vom Auftragswerk (12) zum Untergrund bewegenden Auftragsmedium-Strahl (18) eine dessen Bewegung unterstützende Kraft ausübt,
    dadurch gekennzeichnet, dass als die Vorrichtung zum Erzeugen des elektrischen Feldes das Auftragswerk (12) mit einer ersten Potentialquelle verbunden ist, um das Auftragswerk (12) auf einem ersten vorbestimmten elektrischen Potential (V1) zu halten und dass der Untergrund (U) mit einer zweiten Potentialquelle verbunden ist, um den Untergrund (U) zumindest in der Nähe des Auftragswerks (12) auf einem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (VE bzw. V2) zu halten,
    wobei das elektrische Feld derart eingestellt ist, dass sich die Gesamtstreckung des Auftragsmedium-Strahls (18) im Wesentlichen gleichmäßig aus der Vorstreckung und der durch den Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Auftragsmedium-Strahls (18) unmittelbar vor dem Auftreffen auf den Untergrund (U) und der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds (U) beim Kontakt des Auftragsmedium-Strahls (18) mit dem Untergrund (U) hervorgerufenen Kontaktstreckung zusammensetzt.
  2. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der stromaufwärtigen Seite des Auftragswerks (12) und in dessen Nachbarschaft, vorzugsweise mit Abstand vom Untergrund (U), eine Elektrodenanordnung (30) vorgesehen ist, welche auf einem vorbestimmten elektrischen Elektrodenanordnungs-Potential (V3) gehalten ist.
  3. Vorrichtung (10) zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium (16) auf einen laufenden Untergrund (U), umfassend ein vom Untergrund (U) mit Abstand angeordnetes Auftragswerk (12), welches das Auftragsmedium (16) im freien Auftragsmedium-Strahl (18) an den Untergrund (U) abgibt,
    wobei das Auftragswerk ein Vorhang-Auftragswerk (12) ist, welches das Auftragsmedium an den Untergrund (U) als Auftragsmedium-Vorhang (18) abgibt, welcher sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk (12) zum Untergrund (U) bewegt,
    wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (20a) einer Materialbahn (20), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt und
    wobei im Bereich des Auftragwerks (12) eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf den sich vom Auftragswerk (12) zum Untergrund bewegenden Auftragsmedium-Strahl (18) eine dessen Bewegung unterstützende Kraft ausübt,
    dadurch gekennzeichnet, dass als die Vorrichtung zum Erzeugen des elektrischen Feldes auf der stromaufwärtigen Seite des Auftragswerks (12) und in dessen Nachbarschaft mit Abstand vom Untergrund (U), eine auf einem vorbestimmten elektrischen Elektrodenanordnungs-Potential (V3) gehaltene Elektrodenanordnung (30) derart vorgesehen ist, dass das Auftragsmedium (16) des Auftragsmedium-Strahls (18) elektrisch aufgeladen wird.
  4. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung wenigstens eine Flachelektrode umfasst, wobei vorzugsweise die Flachelektrode an ihrer zum Untergrund hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweist.
  5. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (30) eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes (U) einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden (32), umfasst.
  6. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Auftreffposition (P) des Auftragsmediums (16) auf dem Untergrund eine weitere Vorrichtung (46) zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf das auf den Untergrund (U) aufgebrachte Auftragsmedium (16) eine zum Untergrund (U) hin gerichtete Kraft ausübt.
  7. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Felderzeugungsvorrichtung eine dem Untergrund (U) benachbarte weitere Elektrodenanordnung (46) aufweist, welche vorzugsweise auf einem weiteren vorbestimmten elektrischen Potential (V4) gehalten ist.
  8. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das erste vorbestimmte, oder/und das Elektrodenanordnungs-Potential oder/und das weitere vorbestimmte elektrische Potential (V1, V3, V4) einen Wert von zwischen etwa 5 kV und etwa 60 kV, vorzugsweise etwa 30 kV, aufweisen.
  9. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zweite vorbestimmte elektrische Potential (V2) das Erdpotential (VE) ist.
  10. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegenelement, vorzugsweise eine Gegenwalze (22), das bei direktem Auftrag die Materialbahn (20) im Bereich des Auftragswerks (12) stützt bzw. auf dessen Oberfläche das Auftragswerk das Auftragsmedium bei indirektem Auftrag aufbringt, mit einer Elektrode in Kontakt steht, um diese auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (V2) zu halten.
  11. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (22a) des Gegenelements (22) mit der Elektrode (50) in Schleifkontakt steht.
  12. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode mit einer Lagerwelle (A) der Gegenwalze (22) in Kontakt steht.
  13. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei direktem Auftrag die Materialbahn (20) von einer beispielsweise als Bahnleitelement ausgebildeten Elektrode (48) auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (V2) gehalten wird.
  14. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu oder anstelle der Elektrodenanordnung (30) oder/und der weiteren Elektrodenanordnung (46) eine Magnetfeldeinrichtung zur Beeinflussung der Bewegung des Auftragsmediums (16) vorgesehen ist.
  15. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanordnung (30) in Laufrichtung (L) des Untergrundes (U) eine Vorrichtung (34) zur Schwächung der von dem Untergrund (U) mitgeführten Luftgrenzschicht (G) vorgeordnet ist.
  16. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung eine Absaugvorrichtung (34) umfasst.
  17. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass am stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung (34) ein mit dem Untergrund (U) in Schleifkontakt stehender Schleppschaber (36) vorgesehen ist.
  18. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung (34), vorzugsweise zwischen dem stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung (34) und dem Schleppschaber (36), eine weitere Elektrodenanordnung (40) vorgesehen ist.
  19. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden, umfasst.
  20. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) wenigstens eine Flachelektrode umfasst, welche an ihrer zum Untergrund hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweist.
  21. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) von dem Untergrund einen Abstand von zwischen etwa 2 mm und etwa 30 mm aufweist.
  22. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Potential der weiteren Elektrodenanordnung (40) in der Schwebe gehalten ist.
  23. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) an der Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung (34) von dieser elektrisch isoliert (42) angeordnet ist.
  24. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk (12) oder/und die Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung (34) auf einem vorbestimmten elektrischen Potential (VE), vorzugsweise Erdpotential, gehalten ist.
  25. Vorrichtung (10) zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium (16) auf einen laufenden Untergrund (U), umfassend ein Vorhang-Auftragswerk (12), welches das Auftragsmedium (16) als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang (18) oder Schleier an den Untergrund (U) abgibt,
    wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (20a) einer Materialbahn (20), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt,
    wobei Randführungselemente (54) vorgesehen sind, welche die seitlichen Ränder (18a) des Auftragsmedium-Vorhangs (18) zumindest auf einem Teil von dessen schwerkraftbedingter Bewegung zwischen dem Vorhang-Auftragswerk (12) und dem Untergrund (U) führen,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) eine gezahnte Oberfläche (54a) aufweist.
  26. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächeneigenschaften wenigstens eines Randführungselements (54) derart gewählt sind, dass der von den Eigenschaften des Auftragsmediums (16) und der Oberfläche (54a) der Randführungselemente (54) abhängige Benetzungswinkel (α) weniger als 90° beträgt.
  27. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) ein Außengewinde aufweist.
  28. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) aus Glas oder Metall gefertigt ist.
  29. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) in Querrichtung (Q) des Untergrunds (U) verschiebbar angeordnet ist.
  30. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den ein Randführungselement (54) mit der Vertikalen einschließt, verstellbar ist.
  31. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe wenigstens eines der Randführungselemente (54), vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu diesem verlaufend, eine Elektrode (56) vorgesehen ist, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential (V5) gehalten ist.
  32. Verfahren zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium (16) auf einen laufenden Untergrund (U) unter Verwendung eines vom Untergrund (U) mit Abstand angeordneten Auftragswerks (12), welches das Auftragsmedium (16) im freien Auftragsmedium-Strahl (18) an den Untergrund (U) abgibt,
    wobei das Auftragswerk ein Vorhang-Auftragswerk (12) ist, welches das Auftragsmedium an den Untergrund (U) als Auftragsmedium-Vorhang (18) abgibt, welcher sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk (12) zum Untergrund (U) bewegt,
    wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (20a) einer Materialbahn (20), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt und
    wobei im Bereich des Auftragswerks (12) eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf den sich vom Auftragswerk (12) zum Untergrund bewegenden Auftragsmedium-Strahl (18) eine dessen Bewegung unterstützende Kraft ausübt,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des elektrischen Feldes das Auftragswerk (12) auf einem ersten vorbestimmten elektrischen Potential (V1) gehalten wird und dass der Untergrund (U) zumindest in der Nähe des Auftragswerks (12) auf einem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (VE bzw. V2) gehalten wird,
    wobei das elektrische Feld derart eingestellt ist, dass sich die Gesamtstreckung des Auftragsmedium-Strahls (18) im Wesentlichen gleichmäßig aus der Vorstreckung und der durch den Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Auftragsmedium-Strahls (18) unmittelbar vor dem Auftreffen auf den Untergrund (U) und der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds (U) beim Kontakt des Auftragsmedium-Strahls (18) mit dem Untergrund (U) hervorgerufenen Kontaktstreckung zusammensetzt.
  33. Verfahren nach Anspruch 32,
    dadurch gekennzeichnet, dass das erste vorbestimmte elektrische Potential (V1) einen Wert von zwischen 5 kV und 60 kV, vorzugsweise etwa 30 kV aufweist.
  34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zweite vorbestimmte elektrische Potential (V2) das Erdpotential (VE) ist.
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