EP2550111B1

EP2550111B1 - Vorrichtung und verfahren zum beidseitigen auftragen eines mediums auf eine bewegte faserstoffbahn

Info

Publication number: EP2550111B1
Application number: EP10798337.1A
Authority: EP
Inventors: Herbert Aust; Andreas Schilz; Ulrich Schumacher
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102905797A; CN102905797B; WO2011116846A1; EP2550111A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, mit einer ersten Auftragswalze und einer zweiten Auftragswalze, die sich zumindest über die Breite der bewegten Faserstoffbahn erstrecken und die einen einen Walzeneinlaufbereich aufweisenden Walzenspalt bilden, durch den die bewegte Faserstoffbahn durchführbar ist, und mit einer Zuführeinrichtung für das flüssige oder pastöse Medium in den Walzeneinlaufbereich der beiden Auftragswalzen, wobei sich während des Betriebs der Vorrichtung ein Flüssigkeitssumpf in dem Walzeneinlaufbereich der beiden Auftragswalzen bildet, durch den die bewegte Faserstoffbahn läuft, und mittels derer der Pegelstand des Flüssigkeitssumpfs einstellbar ist.
Siehe als Stand der Technik EP 1 270 810 die als Basis für den Einleitend Teil des Anspruchs 1 und 11 dient.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn.
Eine derartige Vorrichtung dient dazu, bei der Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn diese mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit einer Leimsuspension oder ähnlichem, zu imprägnieren. Hierdurch möchte man bestimmte Eigenschaften der Faserstoffbahn verändern bzw. verbessern. So werden Banknotenpapiere in der Regel mit PVA geleimt. Um die geforderten Festigkeitswerte erreichen zu können, ist die Einwirkzeit entscheidend.
Im Stand der Technik ist bei der Herstellung und/oder Veredelung von Banknotenpapieren unterhalb einer Quetschpresse mindestens ein Tauchbad angeordnet ("Tauchbadbetrieb"). Eine solche Anordnung kann aber nicht, ohne zeitaufwendige Umbauten und Änderungen der Bahnlaufführung, als Leimpresse mit Sumpfbetrieb betrieben werden ("Sumpfbadbetrieb").
Aus der Druckschrift DE 296 10 446 U1 ist eine Vorrichtung zum Sumpfbadbetrieb bekannt, bei der ein Flüssigkeitssumpf zwischen zwei Stützwalzen bei Verwendung einer Dosiereinrichtung für das Medium gebildet wird. Die Dosiereinrichtung ist derart regelbar, dass der Pegelstand des Flüssigkeitssumpfs konstant oder annähernd konstant bleibt. Das Auftragen des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Faserstoffbahn erfolgt dadurch, dass die Faserstoffbahn durch diesen Flüssigkeitssumpf und den Walzenspalt zwischen den Stützwalzen geführt wird. Da der Pegelstand im Regelfall durch den kleinsten Walzendurchmesser begrenzt ist, kann die Einwirkzeit des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Faserstoffbahn nur dadurch erhöht werden, dass die Geschwindigkeit der Faserstoffbahn reduziert wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, bereitzustellen, die bzw. das einen schnellen Wechsel zwischen Sumpfbadbetrieb und Tauchbadbetrieb zulässt und sowohl mit höherer Bahngeschwindigkeit als auch mit längerer Einwirkzeit auf die Faserstoffbahn als bisher betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß des Anspruchs 1 gelöst.
Die Tauchbadvorrichtung ist mit dem flüssigen oder pastösen Medium gefüllt, so dass sich die Einwirklänge bzw. Einwirkzeit des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Faserstoffbahn verlängert bzw. die Bahngeschwindigkeit erhöht werden kann.
Damit eine ausreichend Menge an flüssigem oder pastösem Medium auf die bewegte Faserstoffbahn aufgetragen wird, weist die Tauchbadvorrichtung eine Pegelhöhe für das flüssige oder pastöse Medium im Bereich von 100 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 200 bis 1.000 mm, insbesondere von 300 bis 800 mm, auf.
Die Tauchbadvorrichtung ist bevorzugt als eine Zuführvorrichtung für den in dem Walzeneinlaufbereich des Walzenspalts der beiden Walzen ausgebildeten Flüssigkeitssumpf ausgebildet. Somit kann eine separate und möglicherweise aufwändige Zuführung von flüssigem oder pastösem Medium in den Flüssigkeitssumpf entfallen.
Auch ist die Tauchbadvorrichtung bevorzugt zweiteilig ausgeführt und sie weist zudem bevorzugt einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt auf, der zwei vorzugsweise parallel beabstandete Düsenwände umfasst, durch den die bewegte Faserstoffbahn durchführbar ist und der sich zum Einfädeln der bewegten Faserstoffbahn öffnen lässt. Das anfängliche Einfädeln der Faserstoffbahn in die vorzugsweise spiegelbildliche Tauchbadvorrichtung erfolgt in günstiger Weise längs zu dem Verlauf der bewegten Faserstoffbahn.
Dabei kann der Düsenspalt in den Flüssigkeitssumpf eintauchen, aber auch von diesem beabstandet sein.
Weiterhin weist der Düsenspalt der Tauchbadvorrichtung bevorzugt eine vorzugsweise einstellbare Spaltbreite im Bereich von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 1,5 mm, insbesondere von 0,5 bis 1 mm, auf. Die Einstellungsrichtung der Spaltbreite kann gleich der Bewegungsrichtung zum Öffnen der Tauchbadvorrichtung sein. Zudem kann von der Verwendung von bewegten Teilen in dem Auslaufbereich, also in dem Bereich des Düsenspalts von der Verwendung von bewegten Teilen gänzlich abgesehen werden.
Die Einstellung des Düsenspalts der Tauchbadvorrichtung erfolgt bevorzugt mittels mindestens eines Spindelhubgetriebes und dazugehöriger Lenkereinrichtung. Somit kann die Spaltbreite des Düsenspalts sehr genau und stufenlos eingestellt werden. Auch sind damit die Verweilzeit des flüssigen oder pastösen Mediums in der Tauchbadvorrichtung und der Pegelstand des Flüssigkeitssumpfs in dem Walzeneinlaufbereich der beiden Auftragswalzen einstellbar.
Überdies sind die beiden im Betrieb der Vorrichtung beabstandeten und den Düsenspalt bildenden Düsenwände bevorzugt starr ausgeführt. Diese durchbiegungssteife Konstruktion mit einem gleichmäßigen Ausfluss über die Breite der bewegten Faserstoffbahn hinweg stellt fortwährend und prozesssicher eine definierte Auslaufgeometrie sicher.
Alternativ ist mindestens eine der beiden im Betrieb der Vorrichtung beabstandeten und den Düsenspalt bildenden Düsenwände bevorzugt auslaufseitig flexibel ausgeführt. Hierbei umfasst die auslaufseitig flexibel ausgeführte Düsenwand, also die nachgiebige Dichtung des Auslaufspalts auslaufseitig in vorteilhafter Weise bevorzugt mindestens ein vorzugsweise vorgespanntes Bend-Blade oder eine vorzugsweise vorgespannte Gummilippe, insbesondere eine Scheibenwischer-Lippe, einen Wasserabzieher oder dergleichen. Bei dieser Ausführung werden etwaige Fehler in der bewegten Faserstoffbahn ohne Abriss derselben durchgelassen. Auch kann die Durchflussmenge minimiert werden, da in einer Kombination mit der Spaltverstellung auch der Durchfluss, welcher in bekannter Weise abhängig von der Pegelhöhe und der Viskosität des flüssigen oder pastösen Mediums ist, durch eine Veränderung der Vorspannung des flexiblen Dichtungsmittels stufenlos eingestellt werden. Ferner ist ein Betrieb, also eine Fahrweise der Vorrichtung mit einem Minispalt möglich, und dies bei einem Durchlassen von Fehlern in der bewegten Faserstoffbahn und bei einem geringen, vorzugsweise keinem Verschleiß des Dichtungsmittels.
Ferner weist die bewegte Faserstoffbahn in dem Bereich der Tauchbadvorrichtung bevorzugt einen Bahnwinkel zur Vertikalen von bis zu 90°, vorzugsweise von bis zu 45°, insbesondere von bis zu 5°, auf. Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem weiten geometrischen Anwendungsfenster ihre Verwendung finden. Nahezu jeglicher Bahnverlauf für die bewegte Faserstoffbahn kann realisiert werden und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ohne größere Probleme an bereits bestehenden Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn aus wenigstens einer Faserstoffsuspension nachgerüstet werden.
Die erfindungsgemäße Ausgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.
Der Pegelstand des Flüssigkeitssumpfs in dem Walzeneinlaufbereich der beiden Auftragswalzen wird mittels der Tauchbadvorrichtung gemäß Anspruch 1 geregelt. Somit kann von der Verwendung weiterer, gegebenenfalls in dem Betrieb und in der Wartung kostenintensiven Einrichtungen abgesehen werden.
Weiterhin weist die Tauchbadvorrichtung bevorzugt einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt auf, mittels dessen der Pegelstand des Flüssigkeitssumpfs in dem Walzeneinlaufbereich der beiden Auftragswalzen geregelt wird. Auch hierdurch kann von der Verwendung weiterer, gegebenenfalls in dem Betrieb und in der Wartung kostenintensiven Einrichtungen abgesehen werden.
Damit eine ausreichend Menge an flüssigem oder pastösem Medium auf die bewegte Faserstoffbahn aufgetragen wird, liegt die Einwirkzeit des flüssigen oder pastösen Mediums auf die bewegte Faserstoffbahn bevorzugt im Bereich von 0,04 bis 4 s, vorzugsweise von 0,08 bis 2 s, insbesondere von 0,12 bis 1,6 s.
Bei ausreichender Berücksichtigung von prozesstechnischen und praktischen Aspekten umfasst das flüssige oder pastöse Medium bevorzugt zumindest PVA. PVA ist das Kurzzeichen für Polyvinylalkohol, der gelegentlich auch als PVOH bezeichnet wird. Polyvinylalkohol ist ein künstlicher, thermoplastischer und wasserlöslicher Kunststoff, der durch Hydrolyse von Polyvinylester, zumeist dem zugänglichen Polyvinylacetat, hergestellt wird. Der direkte Syntheseweg ist nicht möglich. Er ist beständig gegenüber Ölen, Fetten und Lösungsmitteln und ist hervorragend schichtbildend, emulgierend and adhäsiv. Zudem besitzt er eine hohe Zugfestigkeit und Flexibilität.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn eignet sich in hervorragender Weise zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen

Figur 1: einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine bewegte Faserstoffbahn;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Tauchbadvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im geöffneten Zustand;
Figur 3: eine schematische und geschnittene Detaildarstellung eines Düsenspalts einer bevorzugten Ausführungsform einer Tauchbadvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 4: eine schematische Darstellung der alternativen Betriebsweise "Sumpfbadbetrieb";
Figur 5: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Verstellmechanismus für den Düsenspalt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Figuren 6 bis 10: schematische Darstellungen von bevorzugten Ausführungsformen von Düsenspalten von erfindungsgemäβen Vorrichtungen.

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung 1 zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3. Die dargestellte Faserstoffbahn kann beispielsweise eine Banknotenpapierbahn 3 sein, wobei diese in der Regel mit PVA als flüssigem oder pastösem Medium geleimt wird.
Eine Umlenkrolle 4 und zwei Auftragswalzen, eine erste Auftragswalze 5.1 a und eine zweite Auftragswalze 5.2, sind zu der bewegten Faserstoffbahn 3 derart positioniert, dass sie in einen von den beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2 gebildeten Walzenspalt N (Nip) einläuft. Die beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2 erstrecken sich also zumindest über die Breite B (Pfeil) der bewegten Faserstoffbahn 3 und der Walzenspalt N bildet einen Walzeneinlaufbereich 6 aus, durch den die bewegte Faserstoffbahn 3 durchführbar ist.
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine Zuführeinrichtung 7 für das flüssige oder pastöse Medium 2 in den Walzeneinlaufbereich 6 auf, wobei sich während des Betriebs der Vorrichtung 1 ein Flüssigkeitssumpf 8 in dem Walzeneinlaufbereich 6 der beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2 bildet, durch den die bewegte Faserstoffbahn 3 läuft, und mittels derer der Pegelstand 9 des Flüssigkeitssumpfs 8 einstellbar ist.
Es ist nun vorgesehen, dass - in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der bewegten Faserstoffbahn 3 gesehen - vor dem Flüssigkeitssumpf 8 und dem Walzenspalt N eine auch das flüssige oder pastöse Medium 2 aufnehmende Tauchbadvorrichtung 10 angeordnet ist.
Die Pegelhöhe 12 des Flüssigkeitssumpfs 11 wird mittels einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung (Pfeil) entsprechend dem Verbrauch konstant oder annähernd konstant gehalten.
Die Tauchbadvorrichtung 10 weist eine Pegelhöhe 12 für das flüssige oder pastöse Medium 2 im Bereich von 100 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 200 bis 1.000 mm, insbesondere von 300 bis 800 mm, auf. Überdies ist sie als die Zuführvorrichtung 7 für den in dem Walzeneinlaufbereich 6 des Walzenspalts N der beiden Walzen 5.1, 5.2 ausgebildeten Flüssigkeitssumpf 8 ausgebildet.
Auch weist der Düsenspalt 13 der Tauchbadvorrichtung 10 eine vorzugsweise einstellbare Spaltbreite s im Bereich von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 1,5 mm, insbesondere von 0,5 bis 1 mm, auf (vgl. Figur 3).
Die Tauchbadvorrichtung 10 ist zudem so angeordnet, dass der Düsenspalt 13 in den Flüssigkeitssumpf 8 in dem Walzeneinlaufbereich 6 der beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2 hineinragt.
Nach dem Durchlaufen der Tauchbadvorrichtung 10 tritt die bewegte Faserstoffbahn 3 durch den Düsenspalt 13 am unteren Ende der Tauchbadvorrichtung 10 aus und in den Flüssigkeitssumpf 8 in dem Walzeneinlaufbereich 6 der beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2 ein. Der Walzennip N, durch den die bewegte Faserstoffbahn 3 anschließend läuft, bildet einen Pressspalt oder Dosierspalt.
Die bewegte Faserstoffbahn 3 weist in dem Bereich der Tauchbadvorrichtung 10 einen Bahnwinkel A zur Vertikalen V von bis zu 90°, vorzugsweise von bis zu 45°, insbesondere von bis zu 5°, auf (schematisch angedeutet). In der vorliegenden Ausführungsform weist die Faserstoffbahn 3 einen beispielhaften Bahnwinkel A zur Vertikalen V von etwa 3° auf.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Tauchbadvorrichtung 10 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3 im geöffneten Zustand.
Bei dieser Ausführung ist es möglich, die Tauchbadvorrichtung 10 zum Einfädeln der Faserstoffbahn 3 zu öffnen oder alternativ zu betreiben, wie es in der Figur 4 dargestellt ist. Da die dargestellte Tauchbadvorrichtung 10 prinzipiell der in der Figur 1 dargestellten Tauchbadvorrichtung 10 entspricht, wird an dieser Stelle auf deren Figurenbeschreibung verwiesen.
Die Tauchbadvorrichtung 10 ist also zweiteilig ausgeführt und weist einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt 13 auf, der zwei beabstandete Düsenwände 14.1, 14.2 umfasst, durch den die bewegte Faserstoffbahn 3 durchführbar ist und der sich zum Einfädeln der bewegten Faserstoffbahn 3 öffnen lässt.
Die Figur 3 zeigt eine schematische und geschnittene Detaildarstellung eines Düsenspalts 13 einer bevorzugten Ausführungsform einer Tauchbadvorrichtung 10 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3.
Die Tauchbadvorrichtung 10 weist einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt 13 auf, der zwei beabstandete Düsenwände 14.1, 14.2 umfasst, durch den die bewegte Faserstoffbahn 3 durchführbar ist.
Die Einstellung des starren Düsenspalts 13 erfolgt hier durch das Verschieben der beiden gekröpften Düsenaustrittsbleche 15.1, 15.2. Zur Regelung des Düsenspalts 13 kann dieser aber auch mittels einer nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch bekannten Vorrichtung verstellt werden (Doppelpfeile).
Auch weist der Düsenspalt 13 der Tauchbadvorrichtung 10 eine einstellbare Spaltbreite s im Bereich von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 1,5 mm, insbesondere von 0,5 bis 1 mm, auf (vgl. Figur 3).
Die Figur 4 zeigt eine alternative Betriebsweise "Sumpfbadbetrieb", bei der nur der Flüssigkeitssumpf 8 in dem Walzeneinlaufbereich 6 zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3 verwendet wird. Dabei kann, wie dargestellt, eine separate Zuführvorrichtung 16 zum Zuführen des flüssigen oder pastösen Mediums 2 verwendet werden. Die Tauchbadvorrichtung 10 verbleibt hierbei in der Einfädelstellung. Es ist aber auch möglich, die Tauchbadvorrichtung 10 mit ihren beiden beabstandeten Düsenwänden 14.1, 14.2 nur als Zuführvorrichtung 7 zu verwenden, also ohne die Tauchbadfunktion.
So kann die dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 vorteilhaft ohne einen Umbau oder eine Änderung der Bahnführung als Leimpresse mit Sumpfbetrieb oder als Filmpresse mit Tauchbad betrieben werden.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Verstellmechanismus 17 für den Düsenspalt 13 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3.
Die Einstellung des Düsenspalts 13 der Tauchbadvorrichtung 10 erfolgt mittels zweier Spindelhubgetriebe 18 und dazugehöriger Lenkereinrichtungen 19, die jeweils gemeinsam an einer Düsenwand 14.1, 14.2 wirken. Der gesamte Verstellmechanismus 17 wiederum ist an einem Gestell 20 der Vorrichtung 1 angebracht. Aufgrund dieser beiden Spindelhubgetriebe 18 können die beiden Düsenwände 14.1, 14.2 unabhängig voneinander bewegt bzw. verstellt werden, so dass direkt auf die Eigenschaften des Düsenspalts Einfluss genommen werden kann.
Selbstverständlich kann jedoch auch nur ein Spindelhubgetriebe vorgesehen sein, welches dann an beiden Düsenwänden mittel- oder unmittelbar wirkt.
Die Figuren 6 bis 10 zeigen schematische Darstellungen von bevorzugten Ausführungsformen von Düsenspalten 13 von erfindungsgemäßen Vorrichtungen 1 zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3.
So sind in der in der Figur 6 gezeigten Ausführungsform die beiden im Betrieb der Vorrichtung 1 beabstandeten und den Düsenspalt 13 bildenden Düsenwände 14.1, 14.2 starr ausgeführt. Der "starre" Düsenspalt 13 der Tauchbadvorrichtung 10 weist eine vorzugsweise einstellbare Spaltbreite s im Bereich von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 1,5 mm, insbesondere von 0,5 bis 1 mm, auf (vgl. auch Figur 3).
Und in den in den Figuren 7 bis 10 gezeigten Ausführungsformen ist eine der beiden im Betrieb der Vorrichtung 1 beabstandeten und den Düsenspalt 13 bildenden Düsenwände 14.1, 14.2 auslaufseitig flexibel ausgeführt. Selbstverständlich können auch beide den Düsenspalt bildenden Düsenwände auslaufseitig flexibel ausgeführt sein.
In den in den Figuren 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen umfasst die auslaufseitig flexibel ausgeführte Düsenwand 14.1 auslaufseitig ein vorzugsweise vorgespanntes Bend-Blade 21 samt Halterung 22, welches im Ruhezustand der Vorrichtung 1 an der anderen gegenüberliegenden Düsenwand 14.2 anliegt und welches im Betriebszustand der Vorrichtung 1 mit der anderen gegenüberliegenden Düsenwand 14.2 einen offenen Düsenspalt 13 ausbildet. Das jeweilige Bend-Blade 21 kann vorgespannt (vgl. Figur 7) oder entspannt (vgl. Figur 8) sein.
Und in den in den Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen umfasst die auslaufseitig flexibel ausgeführte Düsenwand 14.1 auslaufseitig jeweils eine vorzugsweise vorgespannte Gummilippe 23, insbesondere eine Scheibenwischer-Lippe 23.1 (vgl. Figur 9), einen Wasserabzieher 23.2 (vgl. Figur 10) oder dergleichen. Die jeweilige Gummilippe 23 liegt im Ruhezustand der Vorrichtung 1 an der anderen gegenüberliegenden Düsenwand 14.2 an und im Betriebszustand der Vorrichtung 1 bildet sie mit der anderen gegenüberliegenden Düsenwand 14.2 einen offenen Düsenspalt 13 aus. Zudem ist sie mittels einer entsprechenden Halterung 24 an der Düsenwand 14.1 angeordnet und gelagert.
Die in den Figuren 1 bis 10 zumindest teilweise dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eignet sich in besonderem Maße zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf eine bewegte Faserstoffbahn 3, insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn.
Hierbei wird die bewegte Faserstoffbahn 3 - in Bahnlaufrichtung L (Pfeil) der bewegten Faserstoffbahn 3 gesehen - vor dem Flüssigkeitssumpf 8 und dem Walzenspalt N durch mindestens eine auch das flüssige oder pastöse Medium 2 aufnehmende Tauchbadvorrichtung 10 geführt.
Der Pegelstand 9 des Flüssigkeitssumpfs 8 in dem Walzeneinlaufbereich 6 der beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2, wird mittels der Tauchbadvorrichtung 10 geregelt. Die Tauchbadvorrichtung 10 wiederum weist die einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt 13 auf, mittels dessen der Pegelstand 9 des Flüssigkeitssumpfs 8 in dem Walzeneinlaufbereich 6 der beiden Auftragswalzen 5.1, 5.2 geregelt wird.
Und die Einwirkzeit t des flüssigen oder pastösen Mediums 2 auf die bewegte Faserstoffbahn 3 liegt im Bereich von 0,04 bis 4 s, vorzugsweise von 0,08 bis 2 s, insbesondere von 0,12 bis 1,6 s (vgl. Figur 1). Das flüssige oder pastöse Medium 2 umfasst zumindest PVA.
Auch eignet sich die jeweils in den Figuren 1 bis 10 zumindest teilweise dargestellte Vorrichtung 1 für eine Verwendung in einer Maschine 100 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 3, insbesondere einer Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Arten derart verbessert werden, dass ein schneller Wechsel zwischen Sumpfbadbetrieb und Tauchbadbetrieb ermöglicht wird und dass sie sowohl mit höherer Bahngeschwindigkeit als auch mit längerer Einwirkzeit auf die Faserstoffbahn als bisher betrieben werden können.

Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Medium, flüssig oder pastös
3: Faserstoffbahn; Banknotenpapierbahn
4: Umlenkrolle
5.1: Erste Auftragswalze
5.2: Zweite Auftragswalze
6: Walzeneinlaufbereich
7: Zuführeinrichtung
8: Flüssigkeitssumpf
9: Pegelstand (Flüssigkeitssumpf)
10: Tauchbadvorrichtung
11: Flüssigkeitssumpf
12: Pegelhöhe (Flüssigkeitssumpf)
13: Düsenspalt
14.1: Düsenwand
14.2: Düsenwand
15.1: Düsenaustrittsblech
15.2: Düsenaustrittsblech
16: Zuführvorrichtung
17: Verstellmechanismus
18: Spindelhubgetriebe
19: Lenkereinrichtung
20: Gestell
21: Bend-Blade
22: Halterung
23: Gummilippe
23.1: Scheibenwischer-Lippe
23.2: Wasserabzieher
24: Halterung
A: Bahnwinkel
B: Breite (Pfeil)
L: Bahnlaufrichtung (Pfeil)
N: Walzenspalt (Nip)
s: Spaltbreite
t: Einwirkzeit
V: Vertikale

Claims

Vorrichtung (1) zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (2) auf eine bewegte Faserstoffbahn (3), insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, mit einer ersten Auftragswalze (5.1) und einer zweiten Auftragswalze (5.2), die sich zumindest über die Breite der bewegten Faserstoffbahn (3) erstrecken und die einen einen Walzeneinlaufbereich (6) aufweisenden Walzenspalt (N) bilden, durch den die bewegte Faserstoffbahn (3) durchführbar ist, und mit einer Zuführeinrichtung (7) für das flüssige oder pastöse Medium (2) in den Walzeneinlaufbereich (6) der beiden Auftragswalzen (5.1, 5.2), wobei sich während des Betriebs der Vorrichtung (1) ein Flüssigkeitssumpf (8) in dem Walzeneinlaufbereich (6) der beiden Auftragswalzen (5.1, 5.2) bildet, durch den die bewegte Faserstoffbahn (3) läuft, und mittels derer der Pegelstand (9) des Flüssigkeitssumpfs (8) einstellbar ist,
wobei - in Bahnlaufrichtung (L) der bewegten Faserstoffbahn (3) gesehen - vor dem Flüssigkeitssumpf (8) und dem Walzenspalt (N) mindestens eine auch das flüssige oder pastöse Medium (2) aufnehmende Tauchbadvorrichtung (10) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tauchbadvorrichtung (10) eine Pegelhöhe (12) für das flüssige oder pastöse Medium (2) im Bereich von 100 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 200 bis 1.000 mm, insbesondere von 300 bis 800 mm, aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tauchbadvorrichtung (10) als eine Zuführvorrichtung (7) für den in dem Walzeneinlaufbereich (6) des Walzenspalts (N) der beiden. Walzen (5.1, 5.2) ausgebildeten Flüssigkeitssumpf (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tauchbadvorrichtung (10) zweiteilig ausgeführt ist und einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt (13) aufweist, der zwei vorzugsweise parallel beabstandete Düsenwände (14.1, 14.2) umfasst, durch den die bewegte Faserstoffbahn (3) durchführbar ist und der sich zum Einfädeln der bewegten Faserstoffbahn (3) öffnen lässt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Düsenspalt (13) der Tauchbadvorrichtung (10) eine vorzugsweise einstellbare Spaltbreite (s) im Bereich von 0,2 bis 3 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 1,5 mm, insbesondere von 0,5 bis 1 mm, aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einstellung des Düsenspalts (13) der Tauchbadvorrichtung (10) mittels mindestens eines Spindelhubgetriebes (18) und dazugehöriger Lenkereinrichtung (19) erfolgt.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden im Betrieb der Vorrichtung (1) beabstandeten und den Düsenspalt (13) bildenden Düsenwände 14.2) starr ausgeführt sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine der beiden im Betrieb der Vorrichtung (1) beabstandeten und den Düsenspalt (13) bildenden Düsenwände (14.1, 14.2) auslaufseitig flexibel ausgeführt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auslaufseitig flexibel ausgeführte Düsenwand (14.1) auslaufseitig mindestens ein vorzugsweise vorgespanntes Bend-Blade (21) umfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auslaufseitig flexibel ausgeführte Düsenwand (14.1) auslaufseitig mindestens eine vorzugsweise vorgespannte Gummilippe (23), insbesondere eine Scheibenwischer-Lippe (23.1), einen Wasserabzieher (23.2) oder dergleichen, umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die bewegte Faserstoffbahn, (3) in dem Bereich der Tauchbadvorrichtung (10) einen Bahnwinkel (A) zur Vertikalen (V) von bis zu 90°, vorzugsweise von bis zu 45°, insbesondere von bis zu 5°, aufweist.
Verfahren zum beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (2) auf eine bewegte Faserstoffbahn (3), insbesondere Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, mit einer ersten Auftragswalze (5.1) und einer zweiten Auftragswalze (5.2), die sich zumindest über die Breite der bewegten Faserstoffbahn (3) erstrecken und die einen einen Walzeneinlaufbereich (6) aufweisenden Walzenspalt (N) bilden, durch den die bewegte Faserstoffbahn (3) durchgeführt wird, und mit einer Zuführeinrichtung (7) für das flüssige oder pastöse Medium (2) in den Walzeneinlaufbereich (6) der beiden Auftragswalzen (5.1, 5.2), wobei während des Betriebs der Vorrichtung (1) ein Flüssigkeitssumpf in dem Walzeneinlaufbereich (6) der beiden Auftragswalzen (5.1, 5.2) gebildet wird, durch den die bewegte Faserstoffbahn (3) läuft, und mittels derer der Pegelstand (9) des Flüssigkeitssumpfs (8) eingestellt wird,
wobei die bewegte Faserstoffbahn (3) - in Bahnlaufrichtung (L) der bewegten Faserstoffbahn (3) gesehen - vor dem Flüssigkeitssumpf (8) und dem Walzenspalt (N) durch mindestens eine auch das flüssige oder pastöse Medium (2) aufnehmende Tauchbadvorrichtung (10) geführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tauchbadvorrichtung (10) eine Pegelhöhe (12) für das fiüssige oder pastöse Medium (2) im Bereich von 100 bis 2.000 mm, vorzugsweise von 200 bis 1.000 mm, insbesondere von 300 bis 800 mm, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Pegelstand (9) des Flüssigkeitssumpfs (8) in dem Walzeneintaufbereich (6) der beiden Auftragswalzen (5.1, 5.2) mittels der Tauchbadvorrichtung (10) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tauchbadvorrichtung (10) einen vorzugsweise einstellbaren Düsenspalt (13) aufweist, mittels dessen der Pegelstand (9) des Flüssigkeitssumpfs (8) in dem Walzeneinläufbereich (6) der beiden Auftragswalzen (5.1, 5.2) geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einwirkzeit (t) des flüssigen oder pastösen Mediums (2) auf die bewegte Faserstoffbahn (3) im Bereich von 0,04 bis 4 s, vorzugsweise von 0,08 bis 2 s, insbesondere von 0,12 bis 1,6 s, liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das flüssige oder pastöse Medium (2) zumindest PVA umfasst.
Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (3), insbesondere einer Papier-, Banknotenpapier-, Karton- oder Verpackungspapierbahn, aus wenigstens einer Faserstoffsuspension,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie zumindest eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.