EP1533418A2 - Auftragsvorrichtung - Google Patents

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EP1533418A2
EP1533418A2 EP04104338A EP04104338A EP1533418A2 EP 1533418 A2 EP1533418 A2 EP 1533418A2 EP 04104338 A EP04104338 A EP 04104338A EP 04104338 A EP04104338 A EP 04104338A EP 1533418 A2 EP1533418 A2 EP 1533418A2
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EP
European Patent Office
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application medium
degassing
application
curtain
applicator
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EP04104338A
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Christoph Henninger
Martin Tietz
Volker Fäthke
Stefan Reich
Uwe Fröhlich
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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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 or both sides applying a highly viscous coating medium on a running surface, comprising a Curtain applicator and a degassing device for degassing the Order medium, wherein the curtain applicator the order medium as in im essentially gravity-induced moving curtain to the running surface and the surface when directly applied, the surface of a web especially paper or cardboard, and for indirect application, the surface a transfer element, preferably an applicator roll, which is the Application medium to the surface of the web emits.
  • the surface quality of a coating layer depends significantly on the application medium. Gas bubbles present in the application medium appear on the surface of the application layer, where they burst and form uncovered areas on the material web. One of the reasons for this is the requirement for gas-free order media.
  • the invention has the object of a device of the type mentioned To improve that in the future, even highly viscous order media can be processed as free of bubbles as possible.
  • the invention solves the problem by a device with the characterizing features of claim 1 and a method according to Claim 10.
  • the device according to the invention has at least one additional Degassing device for degassing and / or venting of the application medium.
  • the degassing performance of the device is significantly improved, so that the unwanted inclusion of gas bubbles in the application medium is avoided. Consequently, with such a degassed according to the invention the application medium Application layer on a high surface quality.
  • the Degassing devices arranged one behind the other and / or parallel to each other be.
  • the degassing be per se known vacuum degasser.
  • the device may also include a pulsation damper to compensate for Have pressure fluctuations.
  • a filter which is arranged in the supply line for the application medium immediately before the application nozzle. It filters out the unwanted deposits from the application medium.
  • Such a filter acts as a kind of "police filter” and can be formed as a sieve or protective cage. It can be installed directly in the interior of the pipeline and can be retrofitted in existing systems.
  • the sole FIGURE shows a device 10 for applying a coating medium on a paper or board web B.
  • the apparatus 10 has a container 11, in which the order medium is stored.
  • the order medium is with a Entry pump 12 of a first degassing 13 is supplied.
  • From there the application medium to a second degassing device 14.
  • the two Degassing 13 and 14 is withdrawn from the application medium gas to when applied to a here only indicated to be coated web B a ensure optimum surface quality of the coating.
  • the Degassing 13 and 14 vacuum degasser are the Degassing 13 and 14 vacuum degasser.
  • a discharge pump 15a and 15b each guide the application medium from the Degassing 13 and 14 from. Pump 15b feeds the application medium first filter 16 too. Since the degassing 13 and 14 a very high Generate negative pressure, there is the danger of before the discharge pumps 15a and 15b Cavitations. The cavitations lead to pressure fluctuations, whereby the Surface quality of the coating is adversely affected. To avoid that, is at least the discharge pump 15b in a certain height difference of the Venting device 14 spaced. In practice, a minimum distance of proven two meters, but can also be larger than three meters.
  • the filter 16 provides another contribution to Improvement of the surface quality of the coating.
  • a pulsation damper 18 After the filter 16 flows through the application medium in the selected Embodiment, a pulsation damper 18.
  • the pulsation damper 18 has the Task to compensate for pressure fluctuations in the device 10, and thus also to ensure a uniform application of the coating.
  • a further filter 19 is arranged, which filters out of the pipe system between the filter 16 and the curtain applicator 17 originating deposits from the application medium.
  • This filter 19 acts as the last safe link immediately before the commissioned work. From the filter 19 now passes the degassed and held free from impurities application medium finally to the curtain applicator 17, where it can be applied in the form of a closed curtain 20 either indirectly to an applicator roll, which emits the application medium to the surface of the material web to be coated, or the curtain 20 is applied directly (as also shown) directly to the surface of the material web B to be coated.
  • the lines between the filter 16 and the curtain applicator 17 are arranged upwardly ascending. In this way, gas can be better discharged from the lines between the filter 16 and applicator 17. The gas accumulates in the lines after the device 10 has been emptied and must therefore be removed when starting the device 10, so that a satisfactory surface quality of the order is achieved.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk (17) und eine Entlüftungseinrichtung (13) zur Entlüftung des Auftragsmediums, wobei das Vorhangauftragswerk (17) das Auftragsmedium als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang (20) an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton ist, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselements, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das Auftragsmedium an die Oberfläche der Materialbahn abgibt. Die Erfindung hat die Aufgabe auch bei hoch viskosen Auftragsmedien eine möglichst blasenfreie Beschichtung sicherzustellen. Deshalb weist die Vorrichtung (10) erfindungsgemäß mindestens eine zusätzliche Entlüftungseinrichtung (14) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines hochviskosen Auftragsmediums auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk und eine Entgasungseinrichtung zum Entgasen des Auftragsmediums, wobei das Vorhangauftragswerk das Auftragsmedium als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang an die laufende Cberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn insbesondere aus Papier oder Karton ist, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselements, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das Auftragsmedium an die Oberfläche der Materialbahn abgibt.
Die Oberflächenqualität einer Auftragsschicht hängt wesentlich vom Auftragsmedium ab. Im Auftragsmedium vorhandene Gasbläschen tauchen an der Oberfläche der Auftragsschicht auf, wo sie zerplatzen und unbedeckte Stellen auf der Materialbahn bilden.
Es besteht unter anderem deshalb die Forderung nach gasfreien Auftragsmedien.
Bei Auftragsmedien mit höherer Viskosität ergibt sich das Problem, dass im Auftragsmedium eingeschlossene Gasbläschen kaum noch aus dem Auftragsmedium entweichen können und somit zu Auftragsschichten mit hohen Rauhigkeiten führen.
Die Erfindung hat die Aufgabe eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zukünftig auch hoch viskose Auftragsmedien möglichst blasenfrei verarbeitet werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 10. Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß mindestens eine zusätzliche Entgasungseinrichtung zur Entgasung und/oder Entlüftung des Auftragsmediums auf. Dadurch wird die Entgasungsleistung der Vorrichtung deutlich verbessert, so dass der unerwünschte Einschluss von Gasbläschen im Auftragsmedium vermieden wird. Folglich weist mit einem derart erfindungsgemäß entgasten Auftragsmedium die Auftragsschicht eine hohe Oberflächenqualität auf.
Um die Entlüftungsleistung der Vorrichtung weiter zu verbessern, können die Entgasungseinrichtungen hintereinander und/oder parallel zueinander angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform können wegen ihrer hohen Leistungsfähigkeit die Entgasungseinrichtungen an sich bekannte Vakuumentgaser sein.
Da die Engasungseinrichtungen einen sehr hohen Unterdruck erzeugen, können vor einer das Auftragsmedium aus den Entgasungseinrichtungen abführenden Austragspumpe Kavitationen und dadurch wiederum Gaseinschlüsse entstehen.
Um die unerwünschten Kavitationen und die damit verbundenen Schwankungen zu vermeiden, ist es zweckmäßig die Austragspumpe in einer bestimmten Höhendifferenz zwischen ihr und der Entgasungseinrichtung anzuordnen.
Bei größerer Höhendifferenz ergibt sich ein höherer hydrostatischer Druck, wodurch die Kavitation sich verringert.
In der Praxis haben sich Höhendifferenzen von ca. zwei Metern bewährt, die aber auch mehr als drei Meter betragen können.
Die Vorrichtung kann außerdem einen Pulsationsdämpfer zum Ausgleich von Druckschwankungen aufweisen.
Im Laufe der Zeit sammeln sich im Rohrleitungssystem zwischen Filter und der Auftragsdüse vom Auftragsmedium stammende Ablagerungen an. Diese Ablagerungen können die Düse des Vorhangauftragswerks verstopfen. Deshalb ist es sinnvoll einen zusätzlichen Filter vorzusehen, der in der Zuführleitung für das Auftragsmedium unmittelbar vor der Auftragsdüse angeordnet ist. Er filtert die unerwünschten Ablagerungen aus dem Auftragsmedium heraus.
Ein solcher Filter, wirkt quasi als "Polizeifilter" und ist als Sieb- oder Schutzkorb ausbildbar. Er lässt sich direkt in das Innere der Rohrleitung einbauen und ist nachrüstbar in bereits bestehenden Anlagen.
Beim Anfahren der Vorrichtung befindet sich Gas bzw. Luft in den Leitungen der Vorrichtung. Beim Befüllen der Vorrichtung mit dem Auftragsmedium kann sich Gas in bestimmten Bereichen ansammeln, welches sich dann im Laufe des Beschichtungsvorganges löst und zu den beschriebenen Qualitätseinbußen führt. Deshalb ist es sinnvoll, wenn die Leitungen nach der Austragspumpe nach oben aufsteigend angeordnet sind, damit das angesammelte Gas aus den Leitungen ausgetragen werden kann.
Es versteht sich, dass Totzonen, wie T-Rohleitungsstücke, beispielsweise vor Spülleitungen zu vermeiden sind.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung 10 zum Auftragen eines Auftragsmediums auf eine Papier- oder Kartonbahn B. Die Vorrichtung 10 weist einen Behälter 11 auf, in dem das Auftragsmedium bevorratet wird. Das Auftragsmedium wird mit einer Eintragspumpe 12 einer ersten Entgasungseinrichtung 13 zugeführt. Von dort gelangt das Auftragsmedium zu einer zweiten Entgasungseinrichtung 14. In den beiden Entgasungseinrichtungen 13 und 14 wird dem Auftragsmedium Gas entzogen, um beim Auftragen auf eine hier nur angedeutete zu beschichtende Materialbahn B eine optimale Oberflächenqualität der Beschichtung sicherzustellen. Durch die Entgasungseinrichtungen 13 und 14 wird somit insbesondere bei der Verwendung von hoch viskosen Auftragsmedien der Einschluss von Gasbläschen in der Auftragsschicht weitestgehend reduziert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 10 sind die Entgasungseinrichtungen 13 und 14 Vakuumentgaser.
Eine Austragspumpe 15a und 15b führt jeweils das Auftragsmedium aus den Entgasungseinrichtungen 13 und 14 ab. Pumpe 15b führt das Auftragsmedium einem ersten Filter 16 zu. Da die Entgasungseinrichtungen 13 und 14 einen sehr hohen Unterdruck erzeugen, besteht vor den Austragspumpen 15a und 15b die Gefahr von Kavitationen. Die Kavitationen führen zu Druckschwankungen, wodurch die Oberflächenqualität der Beschichtung negativ beeinflusst wird. Um das zu vermeiden, ist zumindest die Austragspumpe 15b in einer bestimmten Höhendifferenz von der Entlüftungseinrichtung 14 beabstandet. In der Praxis hat sich ein Mindestabstand von zwei Metern bewährt, der aber auch größer als drei Meter sein kann.
In dem ersten Filter 16 werden Ablagerungen aus dem Auftragsmedium herausgefiltert, die sich im Laufe der Zeit in der Vorrichtung 10 angesammelt haben. Diese Ablagerungen können zu Verstopfungen einer Düse eines Vorhangauftragswerkes (Curtain Coater) 17 führen, wodurch es zu Qualitätseinbußen der Beschichtung kommen kann. Somit liefert der Filter 16 einen weiteren Beitrag zur Verbesserung der Oberflächenqualität der Beschichtung.
Nach dem Filter 16 durchströmt das Auftragsmedium im gewählten Ausführungsbeispiel einen Pulsationsdämpfer 18. Der Pulsationsdämpfer 18 hat die Aufgabe Druckschwankungen in der Vorrichtung 10 auszugleichen, und somit ebenfalls für einen gleichmäßigen Auftrag der Beschichtung zu sorgen.
Nach dem Pulsationsdämpfer 18 ist ein weiterer Filter 19 angeordnet, der aus dem Rohrleitungsystem zwischen Filter 16 und dem Vorhangauftragswerk 17 stammende Ablagerungen aus dem Auftragsmedium herausfiltert.
Dieser Filter 19 wirkt dabei als letztes sicheres Glied unmittelbar vor dem Auftragswerk.
Vom Filter 19 gelangt nun das entgaste und frei von Verunreinigungen gehaltene Auftragsmedium schließlich zum Vorhangauftragswerk 17, wo es in Form eines geschlossenen Vorhangs 20 entweder in indirekter Weise auf eine Auftragswalze aufgebracht werden kann, die das Auftragsmedium an die Oberfläche der zu beschichtenden Materialbahn abgibt, oder der Vorhang 20 wird in direkter Weise (so wie auch dargestellt) direkt auf die Oberfläche der zu beschichteten Materialbahn B aufgetragen.
Die Leitungen zwischen dem Filter 16 und dem Vorhangauftragswerk 17 sind nach oben aufsteigend angeordnet. Auf diese Weise lässt sich besser Gas aus den Leitungen zwischen dem Filter 16 und Auftragswerk 17 austragen.
Das Gas sammelt sich nach dem Leerfahren der Vorrichtung 10 in den Leitungen an und muss deshalb beim Anfahren der Vorrichtung 10 entfernt werden, damit eine zufriedenstellende Oberflächenqualität des Auftrages erreicht wird.
Bezugszeichenliste
10
Vorrichtung
11
Vorratsbehälter
12
Eintragspumpe
13
erste Entgasungseinrichtung
14
zweite Entgasungseinrichtung
15a
Austragspumpe
15b
Austragspumpe
16
erster Filter
17
Vorhang-Auftragswerk
18
Pulsationsdämpfer
19
Filter
20
Vorhang
B
Materialbahn

Claims (11)

  1. Vorrichtung (10) zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines hochviskosen Auftragsmediums auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk (17) und eine Engasungseinrichtung (13) zur Entgasung des Auftragsmediums, wobei das Vorhangauftragswerk (17) das Auftragsmedium als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang (20) an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn (B), insbesondere aus Papier oder Karton ist, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselements, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das Auftragsmedium an die Oberfläche der Materialbahn (B) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) mindestens eine zusätzliche Entgasungseinrichtung (14) des Auftragsmediums aufweist.
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinrichtungen (13, 14) hintereinander und/oder parallel zueinander angeordnet sind.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtungen (13, 14) Vakuumentgaser sind.
  4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austragspumpe (15a, 15b) jeweils nach einer Entgasungseinrichtung (13, 14) angeordnet ist, wobei zumindest die zweite vorhanden Austragspumpe (15b) zur zweiten Entgasungseinrichtung (14) eine Höhendifferenz aufweist, die vorzugsweise => 2m beträgt.
  5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen zusätzlichen Filter (19) aufweist, der in Durchflussrichtung betrachtet nach einem Pulsationsdämpfer (18) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (19) unmittelbar vor dem Auftragswerk (17) angeordnet ist
  7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Filter (16) vor dem Pulsationsdämpfer (18) und der zusätzliche Filter (19) nach dem Pulsationsdämpfer (18) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen nach der Austragspumpe (15) ansteigend angeordnet sind.
  9. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Filter (19) als Sieb ausbildbar ist und in das Innere einer zum Vorhangauftragswerk (17) führenden Rohrleitung auch nachträglich einbaubar ist.
  10. Verfahren zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines hochviskosen Auftragsmediums auf eine laufende Oberfläche, unter Verwendung eines Vorhangauftragswerkes (17) und einer Engasungseinrichtung (13) zur Entgasung des Auftragsmediums, wobei das Vorhangauftragswerk (17) das Auftragsmedium als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang (20) an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton ist, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselements, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das Auftragsmedium an die Oberfläche der Materialbahn abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einer zusätzlichen Entgasungseinrichtung (14) das Auftragsmedium entgast wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Entgasung des Auftragsmediums beim Anfahren des Vorhangauftragswerkes (17) durchgeführt wird.
EP04104338A 2003-11-12 2004-09-09 Auftragsvorrichtung Ceased EP1533418A3 (de)

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