FI107279B - Menetelmä ja laite materiaalirainojen, erityisesti paperi- tai kartonkirainojen päällystämistä varten - Google Patents

Description

! 107279

Menetelmä ja laite materiaalirainojen, erityisesti paperi- tai kartonkirainojen päällystämistä varten - Förfarande och anordning för bestrykning av material-banor, isynnerhet pappers- eller kartongbanor

Paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi tunnetaan erilaisia menetelmiä ja lait-5 teitä, jotka toimivat sellaisen periaatteen mukaan, että liikkuvalle rainalle ensin levitetään levitysjärjestelmän avulla liikamäärä päällystysmateriaalia, joka sen jälkeen annostelu-elementillä kaavitaan päällystyksen halutuksi neliömassaksi.

Liikamäärän levitysjäijestelminä tunnetaan levitystelat (DE-C 36 23 402) sekä ma-teriaalirainaa kohti avoimet levityskammiot (EP-C 0 051 698). Annosteluelement-10 teinä käytetään tunnetulla tavalla mekaanisia kaavinelementtejä, kuten kaavinteriä (DE-C 36 23 402), kaavintankoja (DE-C 30 22 955), kaavinlistoja (EP-C 0 109 520) ja niin sanottuja ilmaveitsiä, jotka pyyhkivät pois liikamäärän rakosuuttimesta tulevalla paineilmalla (DE-A 40 14 463). Suurempien tuotantonopeuksien, eli suurempien rainannopeuksien, saavuttamiseksi raina johdetaan näissä tunnetuissa me-15 netelmissä tavallisesti vastatelan yli päällystysmateriaalia liikamääränä levitettäessä ja liikamäärää pois kaavittaessa, jolloin raina on koko leveydeltään tuettu vastate-laan päällystyksen aikana.

Tunnetuilla levitys-ja annostelujärjestelmien avulla päällystettäessä on käytännössä osoittautunut, että hyvin suurilla tuotantonopeuksilla, yli 100 m/minuutti, on kovin 20 vaikeata valmistaa lopputuotetta, jolla on tasainen ja siten laadullisesti korkealuokkainen päällystystulos. Suurilla rainan nopeuksilla esiintyy päällystystuloksessa epäsäännöllisyyksiä neliömassan vaihtelujen, raitojen tai väreilyn muodossa.

Keksinnön tehtävänä on parantaa lajin mukaista menetelmää ja lajin mukaista laitetta niin, että hyvin suurilla rainan nopeuksilla aikaansaadaan päällystys, jolla on ta-25 sainen päällystystulos.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksien 1 ja vastaavasti 7 tunnusmerkein.

. t< Keksintö lähtee siitä käsityksestä, että päällystystuloksen virheet liikamäärän pois kaapimisen jälkeen voidaan johtaa liikamääräkalvon epätasaisuuksista johtuviksi, jotka eivät enää tasoitu annostelussa. Erityisesti suurilla rainan nopeuksilla päällys-30 tettäessä aiheuttaa rainan kupera kulku, eli päällystämätöntä puolta kohti kaareutuva kulku, huomattavia rainasta poispäin suuntautuvia keskipakoisvoimia päällystysmateriaaliin liikamäärän levittämisen ja kaapimisen välillä. Keskipakoisvoimat aiheuttavat päällystysmateriaalin pois roiskumista ja/tai päällystysmateriaalin an-nosteluelementille pääsevän kalvon epäsäännöllisyyksien, esimerkiksi jännitysvii- 2 107279 vojen muodostumiseen. Keksinnön mukaan raina on kovera, kaareutuu siis pää Llys-tettävää puolta kohti. Näin ollen keskipakoisvoimat vaikuttavat rainaa kohti, ni n että voidaan välttää edellä mainitut haitalliset vaikutukset, ja jopa aikaansaada ] ces-kipakoisvoimien avulla päällystysmateriaalikalvon tasoittuminen ennen annostelua.

5 Toisena etuna tulee lisäksi se, että päällystysmateriaaliin sulkeutuneen tai raina ti mukaansa tempaaman ilman haitalliset vaikutukset pienenevät. Päällysty smatei iaa-lissa tai rainalla oleva ilma voi johtaa päällystystuloksen virheisiin, joka loppuUot-teen päällystämättömiin kohtiin. Rainaa kohti suuntautuneet keskipakoisvoimai pakottavat ilman pois rainalta ennen annostelua, niin että se poistuu tai vähintään 10 kertyy liikamääräkal von rainaa kohti olevalle puolelle, joka sen jälkeen kaavita an pois. Rainan täydellinen kostutus päällystysmateriaalilla taataan jopa silloin, kin siihen on sulkeutunut ilmaa.

Epäitsenäiset patenttivaatimukset sisältävät keksinnön edullisina pidettyjä, erityisen edullisia suoritusmuotoja. Piirustuksen avulla selitetään keksintöä pelkistäen esitet-15 tyjen suoritusesimerkkien avulla: kuvat 1-7 esittävät keksintöä periaatekaavioina, joissa on erilaiset levitys- ja a i-nostelujärjestelmät; kuva 8 esittää sivulta erään konkreettisen suoritusmuodon.

Kaikissa kuvissa esitetyissä päällystyslaitteissa on levitysjärjestelmä 1 ja paperi-20 tai kartonkirainan 2 kulkusuunnassa sen jälkeen järjestetty annostelujärjestelmä 3 annosteluelementein. Levitysjärjestelmä 1 levittää paperi- tai kartonkirainalle 2 päällystysväriä päällystysmateriaaliksi, joka sen jälkeen taas kaavitaan haluttuun päällystyksen neliömassaan annostelujärjestelmän 3 annosteluelementtien avulla.

Päällystysvärin levittämiseksi voidaan käyttää tunnettuja levitysjärjestelmiä: kuvien 25 1,2, 5, 6, 7 ja 8 mukaisissa suoritusmuodoissa ne ovat telalevitysjärjestelmiä, joissa on väriammeesta 4 väriä ammentava levitystela 6, joka rainan suuntaisesti tai v is-takkaissuuntaisesti käytettynä levittää liikamääräkalvon 7 rainalle 2.

. Kuvan 3 suoritusmuodossa on niin sanottu Short-Dwell-Coater, jossa on rainaa 2 kohti avoin suutinkammio 8, johon syötetään päällystysväriä liikamääränä ja k( ro-30 tetulla paineella. Levityskammion 8 ulostulopuolelle liittyy annosteluelementti, esimerkiksi kaavin terä 9.

Liikamääräkalvon 7 kaapimiseksi haluttuun neliömassaan käytetään samaten tunnettuja annostelujärjestelmiä: kuvien 1, 2, 4, 6, 7 ja 8 mukaisissa suoritusmuodoissa annostelujärjestelmä 3 sisältää kaavinelementtinä toimivan kaavinterän 9. Kaavinte- 3 107279 rän 9 jalka on kiinnitetty rainaa 2 kohti ja siitä poispäin siirrettävästi kaavinpalkkiin 10 laakeroituun puristuspalkkiin 11. Kaavinterän 9 rainasta poispäin olevalla takapuolella se on tuettu tukilistalla 12, joka on säädettävästi kiinnitetty kaavinpalkin 10 yläpuolelle. Kaavinpalkki 10 on ripustettu runkoon annostelu viivan (rainalla 2 ole-5 va kaavinterän kosketusviivan) ympäri kääntyvästä Tämän rakenteen avulla voidaan säätää kaavinveitsen 9 puristusvoimaa rainaa 2 kohti kaavinterän jalkaa ja pu-ristuspalkkia 11 siirtämällä, muuttamatta kaavinpalkin 10 kääntämisen avulla säädettyä kulmaa kaavinterän ja rainan 2 välillä.

Kuvan 4 mukaisessa suoritusmuodossa käytetään Short-Dwell-levityslaitteistoa 10 kaavinterineen 9 ennakolta annostellun Liikamääräkalvon 7 levittämiseksi rainalle 2. Lopullinen annostelu tapahtuu terä-annostelujärjestelmällä, jossa myös on kaa-vinterä 9 loppuannosteluelementtinä. Kuvan 5 mukainen suoritusmuoto sisältää te-lalevitysjärjestelmän 1 ja annostelujärjestelmän 3, jossa on ilmaveitsi annostelue-lementtinä. Ilmaveitsi muodostuu rainan 2 leveyden yli ulottuvasta rakosuuttimesta 15 13, joka on liitetty paineilmasyöttöön. Rakosuuttimesta 13 johdetaan paineilma- suihku liikamääräkalvon kaapimiseksi halutuksi neliömassaksi.

Keksinnön oleellinen tunnusmerkki on rainan 2 kulku liikamääräkalvon 7 levittämisestä annosteluelementillä 9 tai 13 tapahtuvaan annosteluun toivottua päällystyksen neliömassaa varten. Ainakin osalla matkaa levittämisen ja annostelun välillä 20 raina 2 johdetaan niin, että se kaareutuu päällystettävää puolta kohti (koverasti). Koveralla matkan osalla raina 2 on siten kaareva, että kaarevuusakseli kulkee rainan 2 suuntaisesti ja rainan kulkusuuntaan nähden poikittain päällystettävällä puolella ja etäisyydellä siitä. Edullisesti raina 2 johdetaan koverasti koko matkan levittämisen ja annostelun välillä (kuva 1). Kun raina johdetaan koverasti vain tämän 25 matkan osalla, raina 2 johdetaan edullisesti suoraan - kuten kuvassa 2 on esitetty -liikamäärää levitettäessä ja/tai annosteltaessa. Rainaa koverasti johdettaessa raina 2 johdetaan annosteluun saakka suoraan tai vain vähän kuperasti, eli päällystämätöntä puolta kohti kaarevasti, jotta ei vaikutettaisi häiritsevässä määrin haitallisesti tai kumottaisi rainan koveran kulun aikaansaamat positiiviset vaikutukset. Ainoastaan 30 vähän kuperalla rainan kululla voi olla se etu, että annosteluelementin 9 pois kaa- . . pima materiaali ei roisku rainaa 2 kohti. Koska koverasti kaareva osamatka tasoittaa « liikamääräkalvon 7 epätasaisuudet, saattaa eräissä oloissa olla mahdollista johtaa raina 2 kuperasti ennen koverasti kaarevaa osamatkaa, esimerkiksi liikamääräkal-voa 7 levitettäessä, aiheuttamatta päällystystulokseen virheitä annostelun jälkeen.

35 Kuvat 6 ja 7 esittävät kaksi mahdollisuutta rainan koveran kulun toteuttamiseksi:

Kuvan 6 mukaisessa suoritusmuodossa paperi- tai kartonkiraina 2 johdetaan kahden keskinäiselle etäisyydelle samansuuntaisesti järjestetyn johtotelan 14, 15 kautta.

4 107279

Levitysjärjestelmän 1 ja annostelujärjestelmän 3 välillä raina 2 saatetaan koverasti kaarevaksi ilmanohjaussuuttimen 16 avulla. Ilmanohjaussuuttimen 16 kautta jo idetään paineilmaa rainan 2 päällystettyä puolta kohti, jolloin rainan kireys on säädetty niin, että toivottu kaarevuus toteutuu. Annostelun yhteydessä lähtöpuolella ole\ a 5 johtotela 15 tukee samalla rainaa 2 kaavinterän 9 puristuspainetta vastaan. Rainan päällystetylle puolelle vaikuttavan ylipaineen lisäksi tai sen sijasta voidaan rainan 2 kaarevuuteen myös vaikuttaa päällystämättömällä puolella vaikuttavan alipaineen avulla.

Kuvassa 7 periaatteessa esitetty päällystyslaite esitetään yksityiskohtaisemmin ku-10 vassa 8: Päällystyslaitteessa on rainan 2 kummallakin pitkällä sivulla runko-osat 19, joihin on ripustettu keskinäiselle etäisyydelle kaksi tukiteloina toteutettua johtotelaa 1 4·, 15, levitysjärjestelmä 1 ja annostelujärjestelmä 3. Joustavaa materiaalia oleva, liitteen toimintaleveyden yli ulottuva päätön tukihihna 17 kulkee kummankin tukit elan 15 14, 15 yli.

Tukihihnaa 17 käytetään rainan 2 nopeudella tukitelan 14 avulla, joka tätä varten liittyy esittämättä olevaan käyttölaitteeseen. Levitysjärjestelmä 1 sisältää levitys telan 6, jota voidaan säätää tukitelan 14 suuntaan alueella, jossa raina 2 kulkee tultite-lan ympäri. Vastatelan 14 mukaan kulkeva, siis vastakkaiseen pyörimissuuntaan 20 käytetty levitystela 6 ammentaa väriä väriammeesta 5 ja on yhdessä sen kanssa nostettavasti ja laskettavasti asennettu kääntövivulle 20.

Rainan kulkusuunnassa levityslaitteen jälkeen tukitelan 15 alueelle järjestetty an-nostelujärjestelmä 3 on periaatteessa kuvattu kuvan 1 selityksen yhteydessä. Kai-* vinpalkki 10 ja kaavinterää 9 tukeva puristuspalkki 11 on asennettu kahden sivu - 25 osan 21 väliin kaavinterän kärjen ympäri käännettävästi. Sivuosat 21 on laakeroitu kaavinpalkin 10 kanssa pois käännettävästi, jotta voitaisiin suorittaa esimerkiksi kaavinterän 9 vaihto. Tukitelojen 14, 15 kehien ja tukihihnan 17 vapaan osuude i 18 rajoittama tila 22 on tiivistetty ja siihen voidaan vaikuttaa alipaineella, jotta voitaisiin säätää rainan 2 koveraa kaarevuutta tukevaa osuutta 18. Jotta raina 2 nojaisi 30 varmasti osuuteen 18, ja jotta se siten noudattaisi sen kaarevuutta myös suurilla nopeuksilla, rainan 2 päällystetylle puolelle voidaan vaikuttaa paineilmalla levitys e-lan 6 ja annosteluelementin 9 välillä. Tätä varten levitystelan 6 ja annostelueleno en-tin (kaavinterän 9) välinen tila 23 on suljettu tiiviste-elementein, lukuunottamatta rainaa 2 kohti avointa tilaa, ja liitetty paineilmasyöttöön. Tällä tavalla raina 2 paine-35 taan kosketuksettomasti osuuden 18 muodostamaa johtopintaa vastaan.

Päällystämisen yhteydessä raina 2 johdetaan ensin sisäänmenopuolisen tukitelan 14 5 107279 ympäri, jolloin se nojaa ulkopuolisesti tukihihnaan 17. Levitystela 6 levittää liika-määrän päällystysväriä rainalle 2, joka sen jälkeen tukihihnan 17 vapaan osuuden 18 tukemana johdetaan koverasti kaarevana toiselle tukitelalle 15. Kaavinterä 9 on järjestetty alueelle, jossa raina 2 siirtyy tukitelalle 15, niin että tukitela 15 tukee rai-5 naa 2 kaavinterän painetta vastaan, ennenkuin tukitela 15 siirtää rainaa eteenpäin niin suuressa määrin kuperasti, että esiintyisi värin roiskumisen, jännitysrengas-muodostumien jne. haitallisia vaikutuksia.

Claims (12)

1. Menetelmä materiaalirainojen (2), erityisesti paperi- tai kartonkirainojen päällystämistä varten, jolloin liikkuvalle materiaalirainalle (2) levitetään liikamääri päällystysmateriaalia, jonka jälkeen liikamäärä kaavitaan pois päällystyksen ha lutun 5 neliömassan aikaansaamiseksi, tunnettu siitä, että materiaaliraina (2) johdetaa ι levittämisen ja kaapimisen välillä ainakin matkan osalla sillä tavalla koverasti, että kaarevuusakseli kulkee rainan (2) suuntaisesti ja rainan kulkusuuntaan nähden poikittain päällystettävällä puolella ja etäisyydellä siitä.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att materialbanan (2) leds konkavt krökt frän doseringen tili skrapningen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaa! i- 10 raina (2) johdetaan koverasti kaarevana annostelusta kaapimiseen saakka.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att materialbanan (2) leds 30 konkavt krökt pä en delsträcka ända tili doseringen lineärt eller nägot konvex, dvs. krökt mot den obestrukna sidan. 8 107279

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaal i-raina (2) johdetaan koverasti kaarevaan matkan osaan liittyen annosteluun saakka suoraviivaisesti tai vain vähän kuperana, eli päällystämätöntä puolta kohti kaareutuen.

4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att pä den konkavt krökta sträckan stöttas materialbanan (2) pä sin obestrukna sida med e a analogt krökt ledningsyta, särskilt med ett cirkulerande stödband (17).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koverasti kaareutuvalla osuudella materiaalirainaa (2) tuetaan päällystämät ö-mältä puoleltaan vastaavasti kaarevalla johtopinnalla, erityisesti kiertävällä tuki-hihnalla (17).

5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att materialbanan (2) trycks 5 mot ledningsytan med tryckluft.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaal i- 20 rainaa (2) painetaan paineilman avulla johtopintaa vastaan.

6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknat av att den konkava krökningen hos materialbanan (2) ästadkoms med ett undertryck pä den obestmkna sidan och/eller ett övertryck pä den bestrukna sidan.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että materiaalirainan (2) kovera kaareutuminen aikaansaadaan päällystämättömillä *. puolella vaikuttavan alipaineen ja/tai päällystetyllä puolella vaikuttavan ylipaim ien avulla.

6 107279

7. Anordning för bestrykning av materialbanor (2), särskilt pappers- eller ka ΓΙΟ tongbanor, innefattande ett system (1) för applicering av ett överskott av bestry k- ningsmaterial pä materialbanan (2) samt ett doseringssystem (3) inklusive dose ringselement (13), som skrapar bort överskottet av bestrykningsmaterial, känm-tecknad av att materialbanan (2) mellan appliceringen och skrapningen letts ätminstone pä en delsträcka sälunda konkavt att krökningsaxeln löper parallellt med 15 banan (2) och tvärs banans rörelseriktning pä den sida som skall bestrykas och pä avständ frän denna.

7. Laite materiaalirainojen (2), erityisesti paperi- tai kartonkirainojen päällystä mistä varten, jossa laitteessa on liikamäärän päällystysmateriaalia materiaaliraii alle (2) levittävä levitysjärjestelmä (1) sekä annostelujärjestelmä (3) annostelueleme nt-.· teineen (13), joka kaapii pois päällystysmateriaalin liikamäärän, tunnettu siitä, sttä materiaaliraina (2) on johdettu levittämisen ja kaapimisen välillä ainakin matkan 30 osalla sillä tavalla koverasti, että kaarevuusakseli kulkee rainan (2) suuntaisesti ia rainan kulkusuuntaan nähden poikittain päällystettävällä puolella ja etäisyydellä siitä. • f 7 107279

8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att materialbanan (2) let s hela vägen konkavt krökt mellan appliceringssystemet (1) och doseringselemen;en (9, 13).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että materiaaliraina (2) on johdettu koverasti kaarevana koko matkalta levitysjäijestelmän (1) ja annostelu-elementin (9, 13) välillä.

9. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att materialbanan (2) let s konkavt krökt pä en delsträcka ända tili doseringselementen (9, 13) lineärt eller nägot konvex, dvs. krökt mot den obestrukna sidan.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että materiaaliraina (2) 5 on johdettu koverasti kaarevaan matkan osaan liittyen annosteluelementtiin (9, 13) saakka suoraviivaisesti tai vain vähän kuperana, eli päällystämätöntä puolta kohti kaareutuen.

10. Anordning enligt nägot av patentkraven 7-9, kännetecknad av att pä den konkavt krökta sträckan stöttas materialbanan (2) pä den obestrukna sidan med ;n 25 analogt krökt ledningsyta, särskilt med ett cirkulerande stödband (17).

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kover-asti kaareutuvalla osuudella materiaaliraina (2) on tuettu päällystämättömältä 10 puoleltaan vastaavasti kaarevalla johtopinnalla, erityisesti kiertävällä tukihihnalla (17).

11. Anordning enligt patentkrav 10, kännetecknad av att pä den konkavt krök ta sträckan har pä den bestrukna sidan anordnats organ (16, 23) för att trycka mate- .♦ rialbanan (2) utan beröring mot ledningsytan. «

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että koverasti kaareutuvalla matkan osalla päällystetylle puolelle on jäljestetty välineet (16, 23) materiaali-rainan (2) painamiseksi kosketuksettomasti johtopintaa vastaan.

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 7-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että koverasti kaareutuvalla matkan osalla on jäljestetty päällystämättömälle puolelle välineet alipaineen muodostamiseksi ja/tai päällystetylle puolelle välineet ylipaineen muodostamiseksi. 20 1. Förfarande för bestrykning av materialbanor (2), särskilt pappers- eller kar- tongbanor, varvid man pä en rörlig materialbana (2) applicerar ett överskott av bestrykningsmaterial, varefter överskottet skrapas bort för att erhälla den önskade • ' ytvikten hos bestrykningen, kännetecknat av att materialbanan (2) mellan applice-ringen och skrapningen leds ätminstone pä en delsträcka konkavt sä att kröknings-25 axeln löper parallellt med banan (2) och tvärs banans rörelseriktning pä den sida som skall bestrykas och pä avständ frän denna.

12. Anordning enligt nägot av patentkraven 7-11, kännetecknad av att pä den 30 konkavt krökta sträckan har pä den obestrukna sidan anordnats organ för att alstra undertryck och/eller pä den bestrukna sidan organ för att alstra övertryck.