EP1779935B1

EP1779935B1 - Streichvorrichtung und Streichverfahren

Info

Publication number: EP1779935B1
Application number: EP06122978A
Authority: EP
Inventors: Takeo Nakazawa; Tadashi Sasa; Toshio Hirano
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2026-10-26
Also published as: ATE500000T1; JP4902983B2; EP1779935A2; EP1779935A3; DE502006008985D1; JP2007125463A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe auf die Oberfläche einer laufenden Bahn (w), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, unter Verwendung einer Streichvorrichtung, bei der für den zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe zwei in beliebigem Abstand zueinander angeordnete Vorhangstreichköpfe, die jeweils Streichfarbe nach unten abgeben vorgesehen sind und wobei auf einem Führungsblech, auf dem die von den vorgenannten Vorhangstreichköpfen nacheinander in Richtung einer schiefen Ebene des Führungsbleches nach unten abgegebenen jeweiligen Streichfarben unter Ausbildung einer zweischichtigen Farbschicht im Zuge ihrer Bewegung über die schiefe Ebene laminiert werden und die besagten Farbschichten in Form eines Farbvorhanges an die Oberfläche der laufenden Bahn abgegeben werden.
Bei der Herstellung einer gestrichenen Bahn, insbesondere gestrichener Papiere, wie allgemeiner Druckpapiere für den Einsatz in Katalogen und ähnlichem sowie druck- und wärmeempfindlicher Papiere wird mit Hilfe einer Streichmaschine eine Streichfarbe bzw. Streichmasse auf eine als Streichrohpapier dienende Bahn aufgetragen und danach getrocknet. Die beim Streichmassenauftrag dafür verwendeten Vorrichtungen werden als Streichmaschinen bezeichnet. Die bis heute am häufigsten eingesetzten Arten von Streichmaschinen, zu denen Rakel-, Rollrakel- und Luftmesserstreichmaschinen gehören, verwenden ein Verfahren mit nachträglicher Gewichtsbestimmung basierend auf dem Einfachauftrag einer überschüssigen Menge von Streichfarbe auf eine Bahn, der Entfernung der überschüssigen Farbe durch Abstreifen mit einem Rakelelement, d.h. einer Rakelklinge oder einem runden Verstreichstab oder ähnlichem oder durch Abblasen mit Luftbürste bzw. Luftmesser. Zu den inhärenten Problemen beim Streichen unter Verwendung eines Verfahrens mit nachträglicher Dosierung (Strichgewichtsbestimmung oder besser gesagt: Einstellung eines gewünschten Strichgewichtes z.b. g/m²) gehören jedoch die hohen Wartungs- und damit verbundenen sonstigen Kosten infolge beispielsweise der großen das Papier durchdringenden Streichfarbmenge, und ferner infolge des Verschleißes des Rakelelementes, der beispielsweise durch den Flüssigkeitsdruck und die Druckkräfte verursacht wird, die beim Auftrag der Streichfarbe wirken.
Seit einigen Jahren erfolgt deshalb vermehrt der Einsatz von Vorhangstreichmaschinen (sogenannte Curtain Coater), bei denen ein vorhangförmiger Streichmassenfilm von einem Vorhangstreichkopf (aus einer Kammer mit Sprühdüse zur Ausbildung eines Vorhangfilms von Streichfarbe) auf eine laufende Materialbahn abgegeben wird und dort einen Deckstrich bildet. Obwohl Vorhangstreichmaschinen seit vielen Jahren auf dem Gebiet der Fotodruckpapierherstellung verwendet werden, bleiben Vorhangstreichmaschinen in der Papierindustrie infolge des instabilen Strichs noch ungenutzt, was durch die Instabilität des Streichfarbvorhangs infolge von Luftzug, Blaseneinschluss sowie mangelnder mechanischer Präzision bei hohen Betriebsgeschwindigkeiten bedingt ist.
Zu den charakterisierenden Merkmalen von Vorhangstreichmaschinen, gegenüber den mit nachträglicher Gewichtsbestimmung arbeitenden Streichmaschinen nach dem Stand der Technik, gehören vereinfachte Wartung durch Wegfall von Verschleißteilen, wie die von Rakelelementen, einfache hochpräzise Einstellung der Auftragsmenge, verbesserte Betriebsfähigkeit und eine starke Verbesserung der Oberflächeneigenschaften in Bezug auf einen Konturstrich.
Es wurden Versuche unternommen, unter Einsatz dieser Vorhangstreichtechnologie zwei oder mehr Schichten von Streichfarbe auf eine Bahn aufzubringen. FIG. 6 zeigt einen Querschnitt einer für diesen Zweck eingesetzten Zweischicht-Vorhangstreichmaschine, wie sie in ähnlicher Form im JP-Patent 63-239 (Veröffentlichungsnummer JP 53-2108 ) offenbart ist. Wie in der Figur 6 dargestellt, werden die Streichfarben ta, tb von oberhalb angeordneten Vorhangstreichköpfen a, b als Farbvorhänge ca, cb auf eine in Pfeilrichtung bewegte Bahn w ausgebracht und bilden auf der Oberfläche der Bahn w einen zweischichtigen Strich s bestehend aus den Schichten sa, sb.
Beim Einsatz von Vorhangstreichmaschinen der dargestellten Art zur Herstellung von Fotofilmen oder ähnlichem, wo die Bahn w mit geringer Laufgeschwindigkeit (beispielsweise 120 m/min) bewegt wird, wird aufgrund der großen Differenz zwischen der Laufgeschwindigkeit des Films und der Fallgeschwindigkeit der Farbvorhänge ca, cb die Auftragsschicht sa gewöhnlich als erste Schicht auf der Filmoberfläche und die Auftragsschicht sb gewöhnlich als zweite Schicht auf der Oberfläche der ersten Auftragsschicht sa ausgebildet.
Bei der Anwendung dieser Vorhangstreichvorrichtung bei einer deutlich schneller laufenden Papierbahn w besteht jedoch eine große Differenz zwischen der hohen Bahnlaufgeschwindigkeit von 300 bis 1.800 m/min und der Fallgeschwindigkeit der Streichfarbvorhänge ca, cb, die etwa 180 m/min beträgt. Da in diesem Falle der Streichfarbvorhang ca auf die Oberfläche der Bahn w nass auf trocken auftrifft, ist der dazwischen liegende Reibungskoeffizient groß genug, um die gleichförmige Farbausdehnung über die Oberfläche der Bahn w zu ermöglichen, was wiederum die normale Ausbildung einer gleichförmigen fehlerfreien in erster Schicht aufgetragenen Strichschicht sa ermöglicht. Da andererseits das Auftreffen des Streichfarbvorhangs cb auf die erste Auftragsschicht nass auf nass erfolgt, ist der Reibungskoeffizient zwischen beiden klein und das führt dementsprechend mitunter zur Entstehung von Schlupf und somit, weil keine ordnungsgemäße Ausdehnung entlang der Oberfläche der ersten Auftragsschicht sa ermöglicht wird, zur Ausbildung einer in zweiter Schicht aufgetragenen anormalen Strichschicht sb mit sichtbaren Fehlern.
Für das Streichen mit zwei oder mehr Farbschichten ist ein weiteres Verfahren bekannt. FIG. 7 zeigt den Querschnitt einer im JP-Patent S62-47075 (Veröffentlichungsnummer JP 54-124039 ) offenbarten Zweischicht-Streichvorrichtung. Wie in der Figur 7 dargestellt, werden die Streichfarben ta, tb von einem dualen Vorhangsstreichkopf c als überlappte zweischichtige Farbvorhänge ca, cb abgegeben, worauf in der gleichen Art und Weise wie in FIG. 6 eine zweischichtige Auftragsschicht sa, sb auf der Oberfläche einer laufenden Bahn w ausgebildet wird. Da in diesem Falle die Zweischicht-Farbvorhänge ca und cb auf der Bahnoberfläche w nass auf trocken auftreffen, ist der dazwischen bestehende Reibungskoeffizient groß genug, um die gleichförmige Strichausdehnung entlang der Bahnoberfläche w zu ermöglichen, was wiederum die normale Ausbildung einer gleichförmigen fehlerfreien Auftragsschicht sa, sb ermöglicht.
Gemäß dem zitierten Dokument ist bei unterschiedlicher Zusammensetzung der Streichfarben ta, tb die erste Schicht ca des Farbvorhangs breiter als die Bahn w, wobei die andere Schicht cb des Farbvorhangs, die schmaler ist als die Bahn w, nicht über die Bahn w hinausströmt. Da infolge dessen nur ein einschichtiger Flüssigkeitsfilm (Farbvorhang) ca über die Kante der Bahn w hinweg abströmt, kann die überströmende Farbe ta aufgefangen und zur Wiederverwendung für den Auftrag einer Strichschicht gleicher Rezeptur zur Flüssigrohstoffzuführung rückgeführt werden. Zu beachten ist, dass der Farbvorhang während des freien Falls aufgrund von Änderungen in der Oberflächenspannung in der Breite schrumpft. Aus diesem Grund kommt es beim Streichen einer Bahn w, wenn die Breite des Vorhangs gleich der oder kleiner als die Bahnbreite ist, tendenziell dazu, dass die auf die Bahnoberfläche aufgebrachte Auftragsschicht in den seitlichen Randpartien dicker ist und sich infolge dessen eine gleichförmige Dicke der Auftragsschicht schwer erzielen lässt. Entsprechend gilt, dass sich, wenn die Vorhangbreite größer ist als die Bahnbreite und somit der Vorhang über die Bahnränder hinweg abströmt, eine Auftragsschicht gleichförmiger Dicke erzeugen lässt.
Die mit der Rückgewinnung der Streichfarbe während des Streichens der Bahn w verbundenen Probleme in der im zitierten Dokument offenbarten Streichvorrichtung sind vernachlässigbar. Ein Problem stellt jedoch die Rückgewinnung der Farbe in der Vorbereitungsphase zur Einleitung des Betriebs der Vorrichtung dar. Das heißt, dass generell über einen kurzen Zeitraum vor Einleitung des Streichvorgangs bis zur erfolgten Ausbildung eines stabilen Farbvorhangs Streichfarbe an die Vorhangstreichköpfe geschickt und von diesen ausgebracht wird, während die Bahn sich in einem stationären Zustand befindet. In dieser Phase kommt es zu einer Vermischung der beiden Streichfarben, so dass keine Rückgewinnung möglich ist. Andererseits weist die in FIG. 6 dargestellte Streichvorrichtung das Problem nicht auf.
Die Offenlegungsschrift EP 1 475 162 A2 offenbart eine Vorrichtung für den zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe auf die Oberfläche einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn mit zwei beabstandet zueinander angeordneten Vorhangstreichköpfen, die jeweils Streichfarbe nach unten an die Bahn abgeben und mit einem Führungsblech, auf dem die von den zwei Vorhangstreichköpfen nacheinander in Richtung einer schiefen Ebene nach unten abgegebenen jeweiligen Streichfarben unter Ausbildung einer zweischichtigen Farbschicht im Zuge ihrer Bewegung über die schiefe Ebene laminiert werden.
Die Zweischicht-Vorhangstreichmaschine gemäß dem Stand der Technik weist folgende Probleme auf:

1. Schlingern der Bahn bzw. des Papiers
Wird ein Papier, das von einer mit einem Abroller verbundenen Wickelrolle abgewickelt wird, unmittelbar nach dem Abrollen gestrichen, so ist das Schlingerproblem im Wesentlichen vernachlässigbar. Erfolgt jedoch das Streichen eines von einer Wickelrolle abgewickelten Papiers mit einem Streichgang und nachfolgender Trocknung sowie einem weiteren zusätzlichen Streichgang mit erneuter nachfolgender Trocknung, so wird, da die gestrichene Oberfläche vor der Trocknung nicht mit einem Festkörper in Berührung gebracht werden darf, ein Lufttrockner in aufgehängtem Zustand über das Papier geführt und bläst zu dessen Trocknung Heißluft darüber. Das führt dazu, dass das Papier bis zum Zeitpunkt des zweiten Strichs in der fortgesetzten Bewegung einen Seitenversatz erfährt. Dementsprechend ist die Möglichkeit groß, dass bei Auftreten dieses Problems das Papier auf seinem Weg durch die Anlage an den Rändern ungestrichen bleibt.
2. Dispersion der Auftragsmenge.
In der Fließgeschwindigkeit und Dicke der von den Vorhangstreichköpfen abgegebenen Farbvorhänge kommt es in seitlicher Richtung zu Dispersionsmengen. Die Dispersion der Farbvorhänge zeigt sich als Dispersion der aufgetragenen Menge der Auftragsschicht sa, sb. Bei festen Streichbedingungen (Viskosität und Fließrate) ist diese Dispersion vergleichsweise stabil. Wenn die Spitzen und Täler der Dispersion des einen Farbvorhangs ca mit den Spitzen und Tälern der Dispersion des anderen Farbvorhangs zusammentreffen, wird die Dispersion verstärkt, und wenn die Dispersionsspitzen und -täler nicht zusammentreffen, wird die Dispersion vermindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zweischichtigen Vorhang-Auftrag zu schaffen, bei dem bzw. bei der ein Schlingerversatz der Bahn vermieden, zumindest aber gemindert und eine Dispersion der Farbschichten reduziert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Versatz-Sensor zur Erkennung des Schlingerversatzes der Bahn und ein Dickenmesser zur Erkennung der auf die Bahn aufgebrachten Auftragsmenge verwendet werden. Dadurch wird die Position eines der beiden Vorhangstreichköpfe in seitlicher Richtung durch vom Versatz-Sensor gelieferte Signale so gesteuert, dass sie dem Schlingerversatz der Bahn entspricht, während die Position des anderen Vorhangstreichkopfes in Bezug zum ersten Vorhangstreichkopf in seitlicher Richtung durch vom Dickenmesser kommende Signale so gesteuert wird, dass eine Dispersion der von den beiden Vorhangstreichköpfen abgegebenen Gesamtauftragsmenge minimiert wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8.
Im Streichverfahren der vorliegenden Erfindung, bei dem in einer Streichvorrichtung für den wenigstens zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe auf die Oberfläche einer laufenden Bahn mit zwei in beliebigem Abstand zueinander angeordneten Vorhangstreichköpfen, die jeweils Streichfarbe auf ein Führungsblech abgeben, werden erfindungsgemäß die Vorhangstreichköpfe seitlich zur Bahn verschoben und die Breite der von den Vorhangstreichköpfen abgegebenen Streichfarbe größer als die Bahnbreite eingestellt. Außerdem wird mit einem Versatz-Sensor ein Schlingerversatz der Bahn und mit einem Dickenmesser wird die auf die Bahn aufgebrachte Auftragsmenge dedektiert. Ferner wird die Position eines der beiden Vorhangstreichköpfe in seitlicher Richtung durch vom Versatz-Sensor gelieferte Signale so gesteuert, dass sie dem Schlingerversatz der Bahn entspricht, während die Position des anderen Vorhangstreichkopfes in Bezug zum ersten Vorhangstreichkopf in seitlicher Richtung durch vom Dickenmesser kommende Signale so gesteuert wird, dass die Dispersion der von den beiden Vorhangstreichköpfen abgegebenen Gesamtauftragsmenge minimiert wird.
Die Erfindung hat folgende Vorteile:

1. In Anbetracht der Tatsache, dass die Vorhangstreichköpfe in seitlicher Richtung zur Bahn verschiebbar sind und ihre Position in seitlicher Richtung über von einem Versatz-Sensor kommende Signale so gesteuert wird, dass sie dem Schlingerversatz der Bahn entspricht, kann zwischen den Farbvorhängen und der Bahn in seitlicher Richtung eine feste relative Position aufrechterhalten werden und es ist dementsprechend nicht möglich, dass die Seitenränder des durch die Anlage geführten Papiers ungestrichen bleiben.
2. Die durch jede kleine Bewegung des einen Vorhangstreichkopfes gegenüber dem anderen Vorhangstreichkopf seitlich zur Bahn bewirkte Verstellung zur Minimierung der Dispersion der vom Dickenmesser erkannten Gesamtauftragsmenge wird größenmäßig festgestellt. Zu beachten ist, dass die Minimaldispersion sich entweder auf die Mindestdifferenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der Auftragsmenge oder auf die Mindest-Standardabweichung eines daraus statistisch gemittelten Durchschnittswertes beziehen kann. Der Auftragsmengendickenmesser, der eine Vorrichtung zur Erkennung des Gewichtsunterschiedes vor und nach dem Streichen sein kann, ist vorzugsweise eine Vorrichtung, die, während ein Fühlerkopf der Vorrichtung die Bahn in seitlicher Richtung abtastet, eine Auftragsmenge in einer bestimmten Position erkennt. Der Fühlerkopf, in dem Vorrichtungen zum Senden und Empfangen von Lichtstrahlung vorgesehen sind, erkennt während des Überfahrens der Bahn den Grad der Strahlungsdämpfung.
3. Dadurch dass die getrennt vorgesehenen Vorhangstreichköpfe jeweils Farbrückgewinnungsmittel zur Aufnahme und unabhängigen Rückführung sämtlicher von den Vorhangstreichköpfen abgegebener Streichfarbe aufweisen, kann problemlos vor und nach dem Streichen die Streichfarbe zurückgewonnen und das System mit Wasser gespült werden.

Zu den vorteilhaften Auswirkungen der Streichvorrichtung und des Streichverfahrens der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben, gehören beispielsweise die Ermöglichung eines problemlosen Strichs auch bei schlingerbedingtem Papierversatz und darüber hinaus die Minimierung der Auftragsmengendispersion sowie ferner die Ermöglichung problemloser Farbrückgewinnung und Systemspülung mit Wasser vor und nach dem Streichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend soll die Erfindung näher beschrieben werden.

Es zeigen:

FIG. 1:: eine Seitenansicht der Streichvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
FIG. 2:: eine Draufsicht der Streichvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
FIG. 3a:: eine Teilseitenansicht der Streichvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit dem Zustand der Vorrichtung während des Streichvorgangs;
FIG. 3b:: eine Teilseitenansicht der Streichvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit dem Zustand der Vorrichtung während der Streichvorbereitung;
FIG. 4a-4d:: ein Diagramm zur Darstellung der Strichdispersion;
FIG. 5a-5c:: eine Tabelle, die die Strichdispersion nummerisch darstellt;
FIG.6:: ein Hauptteil-Querschnitt der Zweischicht-Vorhangstreichmaschine nach dem Stand der Technik;
FIG.7:: ein Querschnitt der Zweischicht-Vorhangstreichmaschine nach dem

Stand der Technik;
Die in diesen Figuren verwendeten gleichen Symbole betreffen gleiche Bauteile.
Wie in den Figuren dargestellt, handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Streichvorrichtung 1 im Beispiel um eine Streichvorrichtung für den zweischichtigen Auftrag von Streichfarben auf eine laufende Bahn w. Die Streichvorrichtung 1 beinhaltet zwei in beliebigem Abstand zueinander angeordnete Vorhangstreichköpfe 1a, 1b für die nach unten gerichtete Abgabe von entsprechenden Streichfarben. Das Symbol 2 bezieht sich auf ein Führungsblech. Auf dem Führungsblech 2 laminieren die von den beiden vorgenannten Vorhangstreichköpfen 1a, 1b nach unten in Richtung einer schiefen Ebene 2a nacheinander ausgebrachten Streichfarben so, dass sie im Zuge ihrer Bewegung über die schiefe Ebene 2a eine zweischichtige Farbschicht ausbilden. Die besagte Farbschicht wird dazu als Vorhang, der aus den Farbvorhängen ca und cb besteht, über ein am unteren Ende der besagten schiefen Ebene 2a befindliches nach unten zeigende Vorhang- Führungsteil 2b hinunter auf die Oberfläche der Bahn w gelenkt und bildet eine gleichmäßige Strichschicht s, die aus den einzelnen Schichten sa und sb besteht, auf der Bahn w aus.
Im gewählten Beispiel haben die Streichfarben ta und tb die gleiche Zusammensetzung, die Farbvorhänge ca, cb sind breiter als die Bahn w. Wie in FIG. 3a zu sehen, werden die beidseits über die Ränder der Bahn w hinausströmenden Abschnitte der Farbvorhänge ca, cb in einer Farbwanne 3 aufgefangen. Wie in FIG. 3b dargestellt, beinhaltet die Vorrichtung ein Mittel zur Rückgewinnung der Streichfarbe, um vor dem Streichen der Bahn sämtliche von den Vorhangstreichköpfen 1a, 1b abgegebene Farbe unabhängig aufzufangen und rückzuführen. Das Farbrückgewinnungsmittel beinhaltet eine Farbwanne 4a, die breiter als die vom Vorhangstreichkopf 1a abgegebene Farbe ist und für die Rückgewinnung der gesamten vom Vorhangstreichkopf 1a abgegebenen Farb- und Wassermenge bestimmt ist. Das Farbrückgewinnungsmittel beinhaltet ebenfalls eine Farbwanne 4b, die breiter als die vom Vorhangstreichkopf 1b abgegebene Farbe und für die Rückgewinnung der gesamten vom Vorhangstreichkopf 1a abgegebenen Farb- und Wassermenge bestimmt ist. Unter Verwendung einer in den Figuren nicht dargestellten Pumpe wird die gesamte in den Farbwannen 4a, 4b aufgefangene Farbe an die entsprechenden Rohstoffzuführungssysteme zurückgeführt. Im Übergang von der Betriebsvorbereitungsphase zur Betriebsphase wird in FIG. 3b lediglich das Führungsblech 2 bewegt. Die Vorhangstreichköpfe 1a und 1b bleiben dabei ortsfest.
Die Vorhangstreichköpfe 1a, 1b sind allerdings in seitlicher Richtung der Bahn w verschiebbar wie in Fig. 2 dargestellt. Das heißt, dass die Vorhangstreichköpfe 1a, 1b ein Schiebeteil 5 aufweisen. Das Schiebeteil 5 (siehe Fig. 1), welches eine Schiene 5a und ein in die Schiene 5a eingreifendes Anhängeteil 5b beinhaltet, wird von einem Stellglied 11 angetrieben. Das Stellglied 11 kann ein Hydraulikzylinder oder ein Servozylinder sein. Das Symbol 6 bezeichnet einen Versatz-Sensor für die Erkennung des Schlingerversatzes der Bahn w. Der Versatz-Sensor 6 kann beispielsweise eine Vorrichtung zur Erkennung der Position einer Bahnkante mit Hilfe einer CCD-Kamera darstellen.
Das Symbol 7 bezeichnet einen Dickenmesser zur Erkennung der Auftragsmenge auf die Bahn w. Der Auftragsmengendickenmesser 7 weist einen Dickenmesser 7a zur Erkennung des Gewichts der Bahn w vor dem Streichen, einen Dickenmesser 7b zur Erkennung des Gewichts der Bahn w nach dem Streichen auf. Außerdem ist ein Rechner 8 zur Berechnung der entsprechenden Gewichtsdifferenz konfiguriert, wobei das vom Rechner 8 ausgegebene Ergebnis die Auftragsmenge ausdrückt. Der Dickenmesser 7 erkennt, während ein Fühlerkopf des Dickenmessers die Bahn in seitlicher Richtung abtastet, die Auftragsmenge in einer bestimmten Position. Der Fühlerkopf, in dem Vorrichtungen zum Senden und Empfangen von Lichtstrahlung vorgesehen sind, erkennt während des Überfahrens der Bahn den Grad der Strahlungsdämpfung.
Der Versatz-Sensor 6 sendet Signale an ein Steuergerät 10 und dieses sendet Steuersignale an die Stellglieder 11a, 11b der Vorhangstreichköpfe 1a, 1b, um die Position der Vorhangstreichköpfe 1a, 1b in seitlicher Richtung so zu ändern, dass sie dem Schlingerversatz der Bahn entsprechen.
Die Ausgabe des Rechners 8 wird an ein Steuergerät 9 gesendet und dieses sendet Steuersignale an ein Stellglied 11b des Vorhangstreichkopfes 1b. Das bedeutet, dass das Stellglied 11b ausgehend von Steuersignalen, die es vom Steuergerät 10 empfängt, sowie von Steuersignalen, die es vom Steuergerät 9 empfängt, eine Verstellung der relativen Position des Vorhangstreichkopfes 1b zum Vorhangstreichkopf 1a bewirkt. Der Betrag dieser Verstellung wird so gesteuert, dass die Gesamtdispersion der von den beiden Vorhangstreichköpfen 1a, 1b aufgetragenen Menge minimiert wird.
Die Steuerung der Dispersion der Gesamtauftragsmenge auf ein Minimum beruht auf einem im Steuergerät 9 installierten Programm zur Feststellung der Verstellmenge, bei welcher die Dispersion der vom Dickenmesser erkannten Gesamtauftragsmenge, verursacht durch jede kleine seitlich zur Bahn erfolgende Bewegung des einen Vorhangstreichkopfes gegenüber dem anderen Vorhangstreichkopf, ein Minimum ist, und auf den Eingang von vom Rechner 8 kommenden Signalen in das Programm, welches in Reaktion darauf die Ausgabe des Rechners 9 ermittelt. Darüber hinaus kann durch das Anhalten eines der beiden Vorhangstreichköpfe 1a, 1b und die Realisierung eines jeweils unabhängigen Strichs der jeweilige Dispersionszustand erkannt werden, wonach auf Grundlage einer entsprechenden Berechnung die optimale Verstellung berechnet werden kann.
In FIG. 2 zeigt die durchgehende Linie die mittlere Position der Bahn w und die gestrichelte Linie zeigt deren versetzte Schlingerlage, während x den Abstand zwischen der mittleren Position und der versetzten Position bezeichnet. Darüber hinaus wird die mittlere Position des Vorhangstreichkopfes 1a mit durchgehender Linie dargestellt und der Zustand nach der mittels Stellglied 11a vorgenommenen Bewegung wird von der gestrichelten Linie angezeigt. Der Betrag dieser Bewegung entspricht x. Die mittlere Position des Vorhangstreichkopfes 1b wird mit durchgehender Linie dargestellt und der Zustand nach der mittels Stellglied 11b vorgenommenen Bewegung wird von der gestrichelten Linie angezeigt. Das Stellglied 11b empfängt Signale sowohl vom Steuergerät 9 als auch vom Steuergerät 10 und der Vorhangstreichkopf 1b wird gegenüber dem Vorhangstreichkopf 1a um einen Betrag y verstellt. In Anbetracht der Tatsache, dass die Breite der vom Vorhangstreichkopf 1b abgegebenen Streichfarbe auch bei Verstellung um den Betrag y ausreichend größer als die Breite der Bahn w ist, bleiben die Randabschnitte des Farbvorhangs cb innerhalb der Ränder der Bahn w und es gibt keine Fehlstellen im erzeugten Strich.
Dadurch dass die Vorhangstreichköpfe 1a, 1b seitlich zur Bahn w verschiebbar sind und ihre Position in seitlicher Richtung zur Bahn w über vom Versatz-Sensor 6 kommende Signale so gesteuert wird, dass sie dem Bahnversatz entspricht, kann zwischen den Farbvorhängen ca, cb und der Bahn w in seitlicher Richtung eine feste relative Position konstant aufrechterhalten werden und es ist dementsprechend nicht möglich, dass die Seitenränder des durch die Anlage geführten Papiers ungestrichen bleiben. Die durch jede kleine Bewegung des einen Vorhangstreichkopfes 1b gegenüber dem anderen Vorhangstreichkopf 1a seitlich zur Bahn w bewirkte Verstellung zur Minimierung der Dispersion der vom Dickenmesser 7 erkannten Gesamtauftragsmenge wird größenmäßig festgestellt. Die beiden getrennt vorgesehenen Vorhangstreichköpfe 1a, 1b weisen wie schon beschrieben Farbrückgewinnungsmittel 4a, 4b zur Aufnahme und unabhängigen Rückführung der gesamten von den Vorhangstreichköpfen 1a, 1b abgegebenen Streichfarbe auf. Dadurch kann problemlos vor und nach dem Streichen die Streichfarbe zurückgewonnen und das System mit Wasser gespült werden.
Es folgt eine spezifische Beschreibung der Dispersion der Auftragsmenge.
FIG. 4a bis 4b zeigt jeweils ein Diagramm zur Darstellung der Strichdispersion. Fig. 4a soll die Strichdispersion einer ersten Schicht sa und Fig. 4b die Strichdispersion einer zweiten Schicht sb darstellen. Fig. 4c illustriert einen Überlappungszustand von Vorhangstreichkopf 1a und Vorhangstreichkopf 1b ohne Verschiebung und Fig. 4d illustriert einen Überlappungszustand, bei dem der Vorhangstreichkopf 1b gegenüber dem Vorhangstreichkopf 1a nach links verschoben wurde. Das Überlappungsverhältnis der Spitzen und Täler ist in Fig. 4d größer als in Fig. 4c und die Gesamtdispersionsmenge ist in Fig. 4d geringer.
FIG. 5 ist eine Tabelle, die die Strichdispersion nummerisch darstellt. Die Zahlen in der oberen Reihe der jeweiligen Tabellenrahmen zeigen jeweils die Auftragsmenge der ersten Schicht sa an, die Zahlen in der unteren Reihe der jeweiligen Tabellenrahmen zeigen jeweils die Auftragsmenge der zweiten Schicht sb an und die Zahlen unter den gerahmten Feldern zeigen die jeweiligen Gesamtauftragsmengen an. Darüber hinaus bezeichnet die gestrichelte Linie die Position der Bahn w. Fig. 5a drückt den verschiebungsfreien Überlappungszustand von Vorhangstreichkopf 1a und Vorhangstreichkopf 1b aus, Fig. 5b drückt den Überlappungszustand aus, nachdem der Vorhangstreichkopf 1b gegenüber dem Vorhangstreichkopf 1a nach rechts verschoben wurde, und Fig. 5c drückt den Überlappungszustand aus, nachdem der Vorhangstreichkopf 1b gegenüber dem Vorhangstreichkopf 1a nach links verschoben wurde. In diesem Beispiel wird deutlich, dass bei Fig. 5b - gegenüber der Differenz von 0,3 zwischen Maximalwert und Minimalwert der Gesamtauftragsmenge bei Fig. 5a und 5c - mit einer Differenz von 0,2 zwischen Maximalwert und Minimalwert der Gesamtauftragsmenge ein besseres Ergebnis erzielt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und entsprechend können eine Reihe von Änderungen an ihr vorgenommen werden. Beispielsweise wird zwar in der obigen Beschreibung des Erkennens der vor und nach dem Strich vorliegenden Bahngewichtsdifferenz ein Dickenmesser zur Bestimmung der Gesamtauftragsmenge eingesetzt, aber wenn eine Vorrichtung verwendet wird, die das Gewicht der spezifischen Komponenten innerhalb der Farbe erkennt, muss nur ein einzelner Dickenmesser nach dem Strichauftrag eingesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1: Streichvorrichtung
1a: Vorhangstreichkopf
1b: Vorhangstreichkopf
2: Führungsblech
2a: schiefe Ebene
2b: Vorhang-Führungsteil
3: Farbwanne
4a: Farbrückgewinnungsmittel (Farbwanne)
4b: Farbrückgewinnungsmittel (Farbwanne)
5: Schiebeteil
5a: Schiene
5b: Anhängeteil
6: Schlingerversatz-Sensor
7: Dickenmesser
7a: Dickenmesser vor dem Streichen
7b: Dickenmesser nach dem Streichen
8: Rechner
9: Steuergerät
10: Steuergerät
11: Stellglied
11a: Stellglied
11b: Stellglied
ca: Farbvorhang
cb: Farbvorhang
s: Auftragsschicht
sa: erste Schicht
sb: zweite Schicht
w: Bahn (Papier)
x: Abstand
y: Betrag für Verstellung

Claims

Verfahren zum zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe auf die Oberfläche einer laufenden Bahn (w), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, unter Verwendung einer Streichvorrichtung (1), bei der für den zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe zwei in beliebigem Abstand zueinander angeordnete Vorhangstreichköpfe (1a, 1b), die jeweils Streichfarbe nach unten abgeben vorgesehen sind und wobei auf einem Führungsblech (2), auf dem die von den vorgenannten Vorhangstreichköpfen nacheinander in Richtung einer schiefen Ebene (2a) des Führungsbleches (2) nach unten abgegebenen jeweiligen Streichfarben unter Ausbildung einer zweischichtigen Farbschicht im Zuge ihrer Bewegung über die schiefe Ebene laminiert werden und die besagten Farbschichten in Form eines Farbvorhanges (ca, cb) an die Oberfläche der laufenden Bahn (w) abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Versatz-Sensor (6) zur Erkennung eines Schlingerversatzes der Bahn (w) und ein Dickenmesser (7) zur Erkennung der auf die Bahn (w) aufgebrachten Auftragsmenge verwendet werden, wobei die Position von einem der Vorhangstreichköpfe in seitlicher Richtung durch vom Versatz-Sensor (6) gelieferte Signale so gesteuert wird, dass sie dem Schlingerversatz der Bahn (w) entspricht und die Position des anderen Vorhangstreichkopfes in Bezug zum ersten Vorhangstreichkopf in seitlicher Richtung durch vom Dickenmesser (7) kommende Signale so gesteuert wird, dass eine Dispersion der von den Vorhangstreichköpfen abgegebenen Gesamtauftragsmenge minimiert wird und dazu die Vorhangstreichköpfe (1a; 1b) seitlich zur Bahn (w) verschoben werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der aus den Einzelvorhängen (ca; cb) bestehende Farbvorhang über eine am unteren Ende der schiefen Ebene (2a) befindliche nach unten zeigende Vorhangführung (2b) hinunter auf die Oberfläche der Bahn (w) gelenkt wird und dort eine gleichmäßige Strichschicht (s) ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Breite der von den Vorhangstreichköpfen (1a; 1b) abgegebenen Streichfarbe größer eingestellt wird als die Bahn breit ist.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die während der Streichens der Bahn (w) beidseits über die Bahnränder hinausströmenden Abschnitte der Farbvorhänge (ca, cb) der Vorhanhstreichköpfe (1a, 1 b) in einer Farbwanne (3) aufgefangen werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor dem Streichen der Bahn (w) sämtliche von den Vorhangstreichköpfen (1a; 1b) abgegebene Streichfarbe unabhängig voneinander aufgefangen und rückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
mit dem Dickenmesser (7) die Bahn (w) in seitlicher Richtung abgetastet wird , wobei ein erster Dickenmesser (7a) das Gewicht der Bahn (w) vor dem Streichen und ein zweiter Dickenmesser (7b) das Gewicht der Bahn (w) nach dem Streichen erkennt und an einen Rechner (8) weitergibt, der eine Gewichtsdifferenz bildet und damit das Ergebnis der Auftragsmenge ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Versatz-Sensor (6) Signale an ein Steuergerät (10) meldet und das Steuergerät (10) Steuersignale an ein Stellglied (11) gibt und das Ergebnis des Rechners (8) über ein Steuergerät (9) ebenfalls Steuersignale bildet für das Stellglied (11), wodurch die Vorhangstreichköpfe (1a, 1b) seitlich zur Bahn (w) verschoben werden.
Vorrichtung (1) für den zweischichtigen Auftrag von Streichfarbe auf die Oberfläche einer laufenden Bahn (w), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, aufweisend:
- zwei in beliebigem Abstand zueinander angeordnete Vorhangstreichköpfe (1a, 1 b), die jeweils Streichfarbe nach unten an die Bahn (w) abgeben,

- ein Führungsblech (2), auf dem die von den vorgenannten zwei Vorhangstreichköpfen (1a, 1b) nacheinander in Richtung einer schiefen Ebene (2a) nach unten abgegebenen jeweiligen Streichfarben unter Ausbildung einer zweischichtigen Farbschicht im Zuge ihrer Bewegung über die schiefe Ebene (2a) laminiert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorhangstreichköpfe (1a, 1b) gegenüber der Bahn (w) seitlich verschiebbar sind, wobei zur Einstellung der Position der Vorhangstreichköpfe (1a, 1b) in seitliche Richtung ein Versatz-Sensor (6) zur Erkennung eines Schlingerversatzes der Bahn (w) und ein Dickenmesser (7) zur Erkennung der auf die Bahn (w) aufgebrachten Auftragsmenge vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass ein nach unten zeigendes Vorhang-Führungsteil (2b) am unteren Ende der besagten schiefen Ebene (2a) zur Abführung der laminierten Farbschicht in Form eines Farbvorhanges (ca, cb) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (4a, 4b) vorgesehen sind zum Auffangen und zur Rückführung der von den Vorhangstreichköpfen (1a, 1b) abgegebenen Streichfarbe.
Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorhangstreichköpfe (1a, 1b) je ein Schiebeteil (5) mit einer Schiene (5a) und einer in die Schiene (5a) eingreifendes Anhängeteil (5b) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Schiebeteil (5) mit einem Stellglied (11) antreibbar ist, wobei das Stellglied (11) über ein Steuergerät (9, 10) Signale vom Schlingerversatz- Sensor (6) und Dickenmesser (7) empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Dickenmesser (7a) vorgesehen ist zur Erfassung des Gewichtes der Bahn (w) vor dem Streichen und ein zweiter Dickenmesser (7b) vorgesehen ist zur Erfassung des Gewichtes der Bahn (w) nach dem Streichen, sowie ein Rechner (8) vorgesehen ist, der eine Gewichtsdifferenz bildet und damit das Ergebnis der Auftragsmenge ermittelt.