FI121242B - Method and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine - Google Patents
Method and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine Download PDFInfo
- Publication number
- FI121242B FI121242B FI20045056A FI20045056A FI121242B FI 121242 B FI121242 B FI 121242B FI 20045056 A FI20045056 A FI 20045056A FI 20045056 A FI20045056 A FI 20045056A FI 121242 B FI121242 B FI 121242B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- thickness
- nozzle
- cross
- feed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Paper (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
Menetelmä ja järjestely paperi-/kartonkirainan päällystämiseksi verhopäällystyslait-teellaMethod and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä paperi-/kartonkirainan päällystämi-5 seksi verhopäällystyslaitteella, jossa menetelmässä käytetään suutinpalkkia, joka on järjestetty ulottumaan pituussuunnassaan päällystettävän rainan poikittaissuunnassa ja jossa on suutinyksikkö, jossa on ainakin kaksi päällystyslaitteen pituussuunnassa ulottuvaa syöttökammiota, joihin päällystysaine johdetaan syöttöelimillä, ja mainittuihin syöttökammioihin virtausyhteydessä olevat suutinraot, jotka myös ulottuvat 10 päällystyslaitteen pituussuunnassa ja joihin päällystysaine johdetaan vastaavasta syöttökammiosta ja syötetään edelleen suutinraon ulostuloaukosta, ja jossa menetelmässä päällyste koostuu ainakin kahdesta päällystysainekerroksesta, ja jossa menetelmässä säädetään päällysteen kokonaispaksuutta ja kokonaisprofiilia. Keksinnön kohteena on myös järjestely menetelmän toteuttamiseksi. Keksinnön tavoitteena on 15 aikaansaada parannus paperi-/kartonki-rainan päällystepastan levittämiseen tarkoitetun verhopäällystimen päällystekerrosten kokonaispaksuuden hallintaan ja poikki-profiilin säädettävyyteen.The present invention relates to a method of coating a paper / board web with a curtain coating device, which method uses a nozzle beam arranged to extend longitudinally in a transverse direction of the web to be coated and having a nozzle unit having at least two lengths of nozzle slots in fluid communication with the supply chambers, also extending in the longitudinal direction of the coating device, to which the coating material is led from the respective feeding chamber and further supplied from the nozzle slot outlet, wherein the coating comprises at least two total coating layers; The invention also relates to an arrangement for implementing the method. It is an object of the invention to provide an improvement in the overall thickness control and adjustability of the cross-sectional coating layers of a paper / board web coating coat for applying a coating paste.
Verhopäällystimet voidaan jaotella raosta syöttäviin (slot-fed) ja tasolta syöttäviin 20 (slide-fed) päällystimiin. Esillä oleva keksintö kohdistuu erityisesti tasolta syöttävään verhopäällystimeen. Siinä päällystysaine syötetään suutinyksikön avulla kaltevalle tasolle, jota pitkin se valuu kohti tason reunaa, jolloin verho muodostuu päällysteen tippuessa tason reunalta. Syntynyttä päällystysaineverhoa ohjataan nimensä mukaisesti syöttöhuulen reunalla sijaitsevalla reunaohjaimella.Curtain coaters can be divided into slot fed (fed-fed) and level fed (slide-fed) coaters. The present invention is particularly directed to a level feed curtain coater. Therein, the coating material is supplied by means of a nozzle unit to an inclined plane along which it flows towards the edge of the plane, whereby the curtain is formed as the coating drips from the edge of the plane. The resulting coating material curtain is guided, as its name suggests, by an edge guide located at the edge of the feed lip.
2525
Tekniikan tason mukaisissa verhopäällystimissä on ongelmana päällystettävälle Tainalle levitettävän päällystysaineen poikkiprofiilin hallinta erilaisissa ajotilanteissa. Päällysteprofiilin tehokkaaseen ja aktiiviseen hallintaan ei ole normaalisti olemassa keinoja.Prior art curtain coaters have the problem of controlling the cross section profile of the coating material to be applied to the coated Taina in various driving situations. There are normally no means for effective and active management of a coating profile.
30 Päällysteen kokonaisprofiiliin voidaan tunnetusti vaikuttaa pää I lystyspa I ki n suunnitteluvaiheessa, jolloin syöttökanavien muoto määritetään. Kun päällystysaineiden ominaisuudet ja/tai syöttömäärä sitten muuttuvat, on näillä muutoksilla selkeä vaikutus poikkiprofiiliin, jota ei voi enää korjata. Samoin valmistusepätarkkuudet vai-35 kutiavat korjaamattomasi! profiiliin.It is known that the overall profile of the coating can be influenced during the design stage of the coating site, whereby the shape of the feed channels is determined. As the properties and / or feed rates of the coating materials then change, these changes have a clear effect on the cross-section profile, which can no longer be repaired. Likewise, manufacturing inaccuracies make it-35 itchy for you to repair! profile.
22
Yksittäisen kerroksen poikkiprofiilia on myös mahdollista säätää kohtuullisen hyväksi käyttäen etukäteen kokeellisesti tai laskennallisesti määritettyä ohikierron arvoa. Ohikierrolla tarkoitetaan sitä osaa syöttökammioon syötettävästä päällystysainevir-tauksesta, joka palautetaan syöttökammion toisesta, virtaussuunnan puoleisesta 5 päästä takaisin syöttöön tai varastosäiliöön. Päällystysaineen ohikierrolla varmistetaan, että suutinyksikössä myös sen päällystysainevirtauksen puoleisessa päässä pidetään virtauskanavissa yllä tietyn minimiarvon ylittävää päällystysaineen virtausnopeutta. Tällä pyritään välttämään päällystysaineen saostuminen ja kerrostumien syntyminen virtauskanavien seinämiin. Päällystysaineen ominaisuuksien muuttuessa 10 tämä ohikiertomäärä on sovitettava oikeaksi käyttämällä korjauskertoimia. Niiden avulla kompensoidaan esimerkiksi viskositeetin tai kuiva-ainepitoisuuden vaihteluista johtuvia virheitä. Mittaus- ja säätötarkkuudet voivat kuitenkin olla sen verran vaatimattomia, että toivottua profiilia ei hallitusti saavuteta kaikissa ajo-olosuhteissa.It is also possible to adjust the cross-sectional profile of a single layer reasonably well by using a bypass value previously determined experimentally or computationally. By-pass refers to that portion of the coating material flow to the feed chamber which is returned from the other end of the feed chamber downstream 5 to the feed or storage tank. Bypassing the coating agent ensures that the nozzle unit also maintains a coating agent flow rate above a certain minimum value in the flow channels, including at the end of its coating agent flow. This is to avoid precipitation of the coating material and the formation of deposits on the walls of the flow channels. When the properties of the coating material change 10, this number of bypasses must be adjusted using correction factors. They are used to compensate for errors due to variations in viscosity or dry matter, for example. However, the measurement and adjustment accuracies may be so modest that the desired profile is not controlled in all driving conditions.
15 Suomalaisessa patenttihakemuksessa FI 20035149 on toisaalta esitetty järjestely, jossa on mahdollista optimoida suuttimesta tulevan päällysteen poikkiprofiili juuri tietylle pää I lystysa i nel aad u I le ja syöttömäärälle. Optimointi voidaan lisäksi suorittaa vieläpä varsin laajalla alueella. Mutta kun tästä optimoidusta syöttömäärästä poiketaan tai päällystysaineen ominaisuuksiin tehdään muutoksia, syntyy poikkiprofiiliin 20 jälleen virhettä.On the other hand, Finnish patent application FI 20035149 discloses an arrangement in which it is possible to optimize the cross-sectional profile of the coating coming from the nozzle for a given volume and feed rate. In addition, optimization can be carried out over a fairly wide area. But when deviating from this optimized feed rate or making changes to the coating material properties, the cross-section profile 20 again produces errors.
Suurimmaksi ongelmaksi päällysteen tasaisuuden ja kokonaisprofiilin kannalta muodostuu ennen kaikkea kuitenkin se, että paperi-/kartonkirainan päällystyksessä käytetään usein useampaa kuin yhtä pääIlystysainekerrosta. Kullakin yksittäisellä ker-25 roksella on jokaisella oma poikkiprofiili, joka on puolestaan riippuvainen mm. kerroksen päällystysaineen kokonaissyöttömäärästä. Käytettäessä monikerroksista päällystystä joudutaan päällystysaineen syöttömääriä muutettaessa helposti tilanteeseen, jossa kaikkien kerrosten poikkiprofiilit ovat vinossa ja vieläpä samaan suuntaan eikä päällysteen kokonaisprofiili täytä enää kaikkia vaatimuksia.However, the main problem with respect to the uniformity and overall profile of the coating is, first and foremost, the fact that more than one layer of coating material is often used in the coating of a paper / board web. Each individual layer each has its own cross section, which in turn depends e.g. of the total amount of bed coating material. When using multilayer coating, when changing the feed rates of the coating agent, it is easy to have a situation where the cross-sections of all layers are skewed and even in the same direction and the overall profile of the coating no longer meets all the requirements.
30 Näiden edellä esitettyjen eri häiriötekijöiden yhteisseurauksena päällysteen koko-naisprofiilista voi siis muodostua jopa luvattoman huono. Niinpä esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada parannettu menetelmä paperi-/kartonkirainan päällystämiseksi verhopäällystimellä, joka menetelmä mahdollistaa tasaisen päällys-35 teen muodostamisen koko suutinyksikön pituudella päällystettävän rainan poikittais- 3 suunnassa sekä myös tehokkaan ja nopean ajonaikaisen säädettävyyden erilaisille pää I lystysa i nei 11 e ja syöttömäärille. Tämän päämäärän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että päällysteen kokonaispaksuuden ja poikkiprofiilin säätö suoritetaan olennaisesti sellaisen, ainakin yhden päällystys-5 ainekerroksen, joka tai jotka kerrokset yhdessä muodostavat ainakin puolet päällysteen kokonaispaksuudesta, avulla siten, että päällysteen kokonaispaksuutta mitataan paperi-/kartonkirainan (W) pinnalta, ja että mainitun ainakin yhden päällys-tysainekerroksen paksuus säädetään mitatun päällysteen kokonaispaksuuden perusteella rainan poikittaissuunnassa profiloidusti siten, että saavutetaan päällysteen 10 haluttu kokonaispaksuus ja poikkiprofiili, jolloin muiden päällysteainekerrosten paksuuden ja/tai poikkiprofiilin säätö on suoritettavissa päällysteen kokonaispaksuudesta ja/tai poikkiprofiilista riippumattomasti. Keksinnön mukaiselle järjestelylle on puolestaan tunnusomaista, että järjestelyyn kuuluu kuiturainan yhteyteen järjestetyt mittauselimet päällysteen kokonaispaksuuden mittaamiseksi pa peri-/ka rton ki ra i na n 15 pinnalta ja säätöelimet ainakin yhden päällystysainekerroksen, joka tai jotka yhdessä muodostavat ainakin puolet päällysteen kokonaispaksuudesta, paksuuden säätämiseksi rainan poikittaissuunnassa profiloidusti siten, että saavutetaan päällysteen haluttu kokonaispaksuus ja poikkiprofiili, jolloin muiden päällysteainekerrosten paksuuden ja/tai poikkiprofiilin säätö on suoritettavissa päällysteen kokonaispaksuudes-20 ta ja/tai poikkiprofiilista riippumattomasti.30 As a result of the combined effect of these various disturbances, the overall profile of the coating may thus become even unacceptably poor. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved method of coating a paper / board web with a curtain coater, which provides a uniform coating over the entire nozzle unit in the transverse direction of the web to be coated and also provides effective and rapid runnability. syöttömäärille. To accomplish this goal, the method of the invention is characterized in that the overall coating thickness and cross-sectional adjustment is accomplished by substantially providing at least one coating material layer or layers which together form at least half of the total coating thickness, such that the overall coating thickness is measured on paper. W) from the surface, and adjusting the thickness of said at least one coating layer based on the total coating thickness measured in the transverse direction of the web so as to achieve the desired total coating thickness and cross-section of the coating 10. . The arrangement according to the invention, in turn, is characterized in that the arrangement comprises measuring means arranged in connection with the fibrous web for measuring the total thickness of the coating on the surface of the papermaking sheet 15 and adjusting means for at least one coating layer which together form at least half of the profiled such that the desired overall thickness and cross-section of the coating is achieved, wherein the adjustment of the thickness and / or cross-section of the other coating layers can be accomplished independently of the total thickness and / or cross-section of the coating.
Keksintö perustuu siis päällysteen kokonaispaksuuden mittaamiseen rainan pinnalta ja mittaustulosten perusteella suoritettavaan päällystysainevirtauksen kuristukseen syöttökammion ja syöttöraon välissä ja sitä kautta päällystysaineen virtausmäärän 25 säädön automatisointiin ainakin yhden päällystysainekerroksen osalta. Yksittäisen päällystysainekerroksen paksuutta voidaan säätää paikallisesti rainan poikittaissuunnassa ajon aikana ja näin saada aikaan haluttu päällysteen kokonaispaksuuden säätö. Säädön paikallisuudella tarkoitetaan tässä sitä, että säätö voidaan suorittaa halutun pituisin välein rainan poikittaissuunnassa ja nimenomaan muista väleistä riippu-30 mattomasti.The invention is thus based on measuring the total thickness of the coating from the surface of the web and on the basis of the measurement results of strangulation of the coating material flow between the feed chamber and the feed gap and thereby automation of coating material flow control 25 for at least one coating layer. The thickness of the individual coating layer can be adjusted locally in the transverse direction of the web during travel, thereby providing the desired control over the total thickness of the coating. By the localization of the control, it is meant that the adjustment can be performed at desired intervals in the transverse direction of the web and specifically independent of the other intervals.
Menetelmässä poikkiprofiilista pyritään lähtökohtaisesti saamaan tasainen. Olennaista on, että päällystysaineen virtausmäärän säätö suoritetaan päällysteen mitatun kokonaispaksuuden ja erityisesti siinä havaittujen suhteellisten virheiden eli poikki-35 profiilin poikkeamien perusteella. Päällysteen poikkiprofiilin mittaus voidaan suorit- 4 taa esimerkiksi radan poikki ulottuvan mittauslaitteiston avulla. Keksinnön eräänä keskeisenä etuna on, että päällystysaineen laadulla ei ole merkitystä säädön ja sen tarkkuuden kannalta.In principle, the method aims to obtain a flat profile. It is essential that the flow rate control of the coating material is made based on the measured total thickness of the coating and, in particular, on the relative errors observed therein, i.e. deviations in the profile. The measurement of the cross-section of the coating can be carried out, for example, by means of measuring equipment extending across the web. One of the key advantages of the invention is that the quality of the coating material is irrelevant to the adjustment and its accuracy.
5 Kun virtausmäärän kuristus suoritetaan lisäksi erityisesti sellaisen kerroksen osalta, joka muodostaa ainakin puolet, sopivimmin 50% - 80% päällysteen kokonaispaksuudesta, voidaan jo pienilläkin suhteellisilla muutoksilla säädettävän päällystysker-roksen paksuudessa korjata havaitut päällysteen kokonaispaksuuden poikkeamat. Jo pelkästään yhtä päällystysainekerrosta säätämällä voidaan saavuttaa hyvällä tark-10 kuudella haluttu päällysteen poikkiprofiili.Further, when flow rate throttling is performed, particularly for a layer comprising at least half, preferably 50% to 80%, of the total coating thickness, even slight relative changes in the thickness of the adjustable coating layer can correct for the observed deviations in total coating thickness. By adjusting just one coat of coating, the desired coating cross-section profile can be achieved with a good precision of six.
Keksinnön edullisia suoritusmuotoja ilmenee epäitsenäisissä vaatimuksista 2-6. Keksinnön yksityiskohtia, ominaisuuksia ja etuja on kuvattu tarkemmin seuraavassa suoritusesimerkin selostuksessa ja siinä viitatussa piirustuksessa, jossa: 15Preferred embodiments of the invention are apparent from the dependent claims 2 to 6. The details, features and advantages of the invention will be described in more detail in the following description of the exemplary embodiment and in the accompanying drawing in which:
Kuvio 1 esittää periaatteellisesti kaaviollisena mutta ei mittakaavallisena menetelmän mukaista järjestelyä paperi-/kartonkirainan päällystämiseksi, jossa päällystysaineen syöttömäärän vaikutetaan käytännössä säätö-tappien avulla, 20 kuvio 2 esittää kaaviollisena poikkileikkauskuvantona erästä toista keksinnön mukaisessa menetelmässä hyödynnettävää tasolta syöttävää suutin-palkkia, jossa keskikerroksen päällystysaineen syöttömäärään vaikutetaan käytännössä profiililistan ja säätökarojen avulla, 25 kuvio 3 esittää eri päällystekerrosten ja kokonaispäällysteen poikkiprofiileja tunnetun tekniikan mukaisen manuaalisen säädön tapauksessa, kuvio 4 esittää eri päällystekerrosten ja kokonaispäällysteen poikkiprofiileja, 30 kun päällysteen paksuutta säädetään keksinnön mukaisen menetelmän avulla.Figure 1 is a schematic but not a scale view of a method for coating a paper / board web in which the amount of coating material is practically controlled by the adjusting pins; Figure 2 is a schematic in practice, by means of a profile strip and adjusting spindles, Figure 3 shows cross-sectional profiles of different coating layers and total coating in the case of prior art manual adjustment, Figure 4 shows cross-sections of different coating layers and total coating when adjusting the coating thickness
Kuviossa 1 on esitetty periaatteellisesti keksinnön mukaista menetelmää soveltava järjestely paperi-/kartonkirainan päällystämiseksi. Keksinnön tässä suoritusmuodos-35 sa käytetään applikointipalkkia 40, jonka avulla rainalle W applikoitava päällystever- 5 ho 4 muodostetaan. Applikointipalkissa 40 on esitetyssä suoritusmuodossa kolme syöttökammiota 12, joista päällystysaine johdetaan tasauskammioiden 13 ja 13b kautta vastaaviin suutinrakoihin 30. Syöttökammio 12 on valinnaisesti varustettu ohikiertoreiteillä (ei esitetty) päällystysaineen ohikiertoa varten.Figure 1 shows in principle an arrangement applying a method according to the invention for coating a paper / board web. In this embodiment of the invention-35, an applicator beam 40 is used to form a coating web 4 to be applied to the web W. The applicator beam 40 has, in the embodiment shown, three feed chambers 12, from which the coating material is led through the equalization chambers 13 and 13b to respective nozzle slots 30. The feed chamber 12 is optionally provided with bypass passages (not shown) for bypassing the coating agent.
5 Päällysteverho 4 muodostetaan esitetyssä suoritusmuodossa siis kolmesta yksittäisestä päällystysainekerroksesta 1, 2 ja 3 (kuvio 1). Suutinrakojen 30 ulostuloaukois-ta 31 ulostulevat, suutinpalkin yläpintaa 35 pitkin valuvat päällekkäiset päällys-tysainekerrokset 1, 2, 3 johdetaan päällystysverhon 4 muodostamiseksi applikointi-10 palkin reunan 33 muodostaman syöttöhuulen yli.Thus, in the embodiment shown, the coating curtain 4 is formed of three individual coating layers 1, 2 and 3 (Fig. 1). The overlapping coating layers 1, 2, 3 flowing out of the outlet openings 31 of the nozzle slots 30 and extending along the upper surface 35 of the nozzle bar are guided over the feed lip formed by the edge 33 of the applicator 10 to form a coating curtain.
Sekä pohjakerroksen 1 että pintakerroksen 3 toteutunut, rainalle W applikoitu päällystysaineen määrä saadaan suutinpalkille 40 tulevan päällystysaineen kokonaisvir-tausmäärän ja siitä säädetyn ohivirtausmäärän erotuksena. Päällystysaineen syöt-15 tömäärän mittaus on järjestetty jokaista yksittäistä päällystysainekerrosta varten. Mitattujen virtausmäärien perusteella pohjakerroksen 1 ja pintakerroksen 3 syöttö-määrät säädetään halutuksi.The actual amount of coating material applied to the web W of both the base layer 1 and the surface layer 3 is obtained as the difference between the total flow rate of the coating material entering the nozzle bar 40 and the by-pass rate set therefrom. Measurement of the amount of coating material feed-15 is provided for each individual layer of coating material. On the basis of the measured flow rates, the feed rates of the bottom layer 1 and the top layer 3 are adjusted as desired.
Päällysteen kokonaispoikkiprofiilia hallitaan käytännössä säätämällä paikallisesti jon-20 kin yksittäisen päällystysainekerroksen paksuutta. Säätö suoritetaan edullisesti rai-nan koko leveydeltä. Keksinnön tässä suoritusesimerkissä kolmesta päällys-tysainekerroksista keskimmäinen kerros 2 on nyt paksuudeltaan paikallisesti säädettävä kerros. Luonnollisesti voidaan keskikerroksen sijasta mikä tahansa muu päällysteen yksittäisistä päällystysainekerroksista järjestää säädettäväksi. Samoin paikalli-25 sesti säädettäviä kerroksia voi olla useampia kuin vain yksi.The overall cross-sectional profile of the coating is practically controlled by locally adjusting the thickness of one of the individual coating layers. The adjustment is preferably made over the entire width of the web. In this embodiment of the invention, of the three coating layers, the middle layer 2 is now a topically adjustable layer. Naturally, instead of the middle layer, any of the individual coating layers of the coating can be arranged to be adjustable. Similarly, there may be more than one locally adjustable layer.
Tässä säädettävän keskikerroksen kokonaispäällystemäärä saadaan selville samalla tavalla kuin muidenkin kerrosten eli se on laskettavissa kyseisen kerroksen päällystysaineen kokonaissyöttömäärän ja ohivirtausmäärän erotuksena. Päällystysaineen 30 lähtökohtainen kokonaismäärä voidaan asettaa tämän perusteella sopivaksi. Keskikerroksen paksuuden paikallinen säätö tapahtuu rainan W pinnalta mitatun päällysteen paikallisen kokonaispaksuuden mukaan. Päällysteen kokonaispaksuus voidaan mitata rainalta esimerkiksi rainan poikki ulottuvan mittauslaitteiston 41 avulla. Näin saadaan poikkeamat halutusta kokonaispaksuudesta. Keskikerroksen 2 päällystysai- 6 neen syötön määrää säädetään mittauslaitteiston 41 antamien mittaustulosten perusteella mittauspisteestä suutinpalkille 40 järjestetyn takaisinkytkennän avulla. Saatava mittaustieto välitetään ensin automaattiselle toimilaitteelle 42. Toimilaite puolestaan käyttää suutinpalkkiin 40 järjestettyjä elimiä 19, jotka edelleen vaikuttavat 5 suoraan päällystysaineen syöttömäärään.Here, the total coating amount of the adjustable middle layer is determined in the same way as the other layers, i.e. it can be calculated as the difference between the total feed amount of the coating material of that layer and the amount of by-pass. The initial total amount of coating material 30 may be adjusted accordingly. The local adjustment of the thickness of the middle layer takes place according to the total local thickness of the coating measured from the surface of the web W. The overall thickness of the coating can be measured from the web, for example, by means of measuring equipment 41 extending across the web. This gives deviations from the desired total thickness. The amount of feed material 6 of the middle layer 2 is adjusted on the basis of the measurement results provided by the measuring apparatus 41 from the measuring point by means of feedback to the nozzle beam 40. The resulting measurement data is first transmitted to the automatic actuator 42. The actuator, in turn, utilizes means 19 arranged in the nozzle bar 40, which further affect the direct supply amount of the coating material.
Keskikerroksen paksuuden paikallinen hienosäätö tapahtuu siis käytännössä vaikuttamalla päällystysaineen virtaukseen syöttörakoon 30. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa virtausta säädellään muuttamalla syöttökammion 12 ja syöttöraon 30 10 välisen virtauskanavan tehollista pinta-alaa. Syöttömäärän säätö tapahtuu tässä syöttökammion 12 ja syöttöraon 30 väliin muodostetun tasauskammion 13 yhteydessä. Päällystysaineen virtausta kuristetaan syöttökammion 12 ja tasauskammion 13 väliin järjestetyissä syöttörei'issä 18.Local fine-tuning of the middle layer thickness is thus practically effected by influencing the coating material flow into the feed slot 30. In the embodiment of Figure 1, the flow is controlled by changing the effective surface area of the flow passage between the feed chamber 12 and the feed slot 30. The feed rate control here takes place in connection with the equalization chamber 13 formed between the feed chamber 12 and the feed slot 30. The flow of coating material is throttled in the feed holes 18 arranged between the feed chamber 12 and the equalization chamber 13.
15 Kuhunkin syöttöreikään 18 on muodostettu suutinosan ulkopuolelle avautuva poraus 19a, joka yhtyy syöttöreiän 18 pystysuuntaiseen osaan. Päällystysaineen virtausta kuristetaan säätöeliminä toimivien säätötappien 19 avulla. Kukin säätötappi on järjestetty pituussuunnassaan siirrettäväksi tällaiseen poraukseen 19a. Mainittu toimilaite 42 käyttää siis suoraan mainittuja säätötappeja.Each bore 18 is provided with a bore 19a extending outwardly from the nozzle portion, which engages a vertical portion of the bore 18. The coating material flow is choked by means of adjusting pins 19 acting as regulating members. Each adjusting pin is arranged longitudinally displaceable in such a bore 19a. Said actuator 42 thus actuates directly said control pins.
20 Säätötapin sisempi, syöttöreikään 18 ulottuva pää 23 on edullisesti viistetty. Säätö-tappi 19 on tiivistetty porauksessa 19a tiivisteiden 22 avulla. Syöttöreikien 18 keskinäinen etäisyys suutinosan pituussuunnassa (kuvion 1 kuvatasoon nähden siis kohtisuorassa) on esim. 50 - 600 mm, edullisesti 150 - 300 mm. Päällystyskerroksen 25 paksuuteen voidaan näin ollen paikallisesti vaikuttaa mainittujen syöttöreikien välin pituisten jaksojen tarkkuudella. Vastaavasti siis myös päällysteen kokonaispaksuus on säädettävissä olennaisesti samalla tarkkuudella.The inner end 23 of the adjusting pin extending into the feed hole 18 is preferably bevelled. The adjusting pin 19 is sealed in the bore 19a by means of seals 22. The distance between the feed holes 18 in the longitudinal direction of the nozzle part (i.e. perpendicular to the image plane of Figure 1) is e.g. 50 to 600 mm, preferably 150 to 300 mm. The thickness of the coating layer 25 can thus be locally influenced by the accuracy of the intervals between said feed holes. Accordingly, the overall thickness of the coating can also be adjusted with substantially the same accuracy.
Kuvion 2 suoritusmuodossa, jossa havainnollisuuden vuoksi on esitetty vain yksi 30 suutinpalkkirakenteen suutinosa 39, päällystysaineen syöttömäärän säätö tapahtuu puolestaan tasauskammioon 13 järjestetyn profiililistan 15 ja sitä käyttävien säätö-karojen 16 avulla. Toimilaite 42 on siis tässä suoritusmuodossa kytketty näihin elimiin 15, 16.In the embodiment of Fig. 2, where for the sake of illustration only one nozzle part 39 of the nozzle bar structure is shown, the amount of coating material is controlled by means of a profile strip 15 arranged in the equalizing chamber 13 and adjusting spindles 16. Thus, in this embodiment, the actuator 42 is coupled to these members 15, 16.
77
Profiililista 15 sijaitsee tasauskammion syöttöreiät 14 sisältävällä pinnalla ulottuen peräkkäisten syöttöreikien määrittä mä Ile pituudelle. Virtauskanavien tehollisen pinta-alaa voidaan nyt muuttaa säätämällä profiililistaa 15 sen poikittaissuuntaiselta asemaltaan nuolen D osoittamassa suunnassa. Vaikuttamalla listan avulla syöttörei-5 än kokoon joko yksittäisen tai useamman syöttöreiän muodostaman ryhmän osalta, voidaan päällystysaineen virtausmäärää syöttökammiosta 12 tasauskammioon 13 säädellä paikallisesti suutinpalkin pituussuunnassa. Säätöeliminä toimivien säätöka-rojen 16 keskinäinen etäisyys suutinosan pituussuunnassa eli päällysteen poikkipro-fiilin suunnassa on esim. 100 - 600 mm, edullisesti 150 - 300 mm.The profile strip 15 is located on a surface containing the expansion chamber feed holes 14 extending over a length defined by successive feed holes. The flow channels of the effective surface area can now be changed by adjusting the profile strip 15 of the transverse position indicated by the arrow D direction. By influencing the size of the feed hole 5 by means of a strip for either group of single or multiple feed holes, the amount of coating agent flow from the feed chamber 12 to the equalization chamber 13 can be adjusted locally in the longitudinal direction of the nozzle bar. The mutual distance of the adjusting grooves 16 acting as adjusting members in the longitudinal direction of the nozzle part, i.e. in the direction of the cross-section of the coating, is e.g. 100 - 600 mm, preferably 150 - 300 mm.
10 Säätämällä keskikerroksen paksuutta paikallisesti, esimerkiksi kuvioissa 1 ja 2 esitettyjä suutinpalkkirakenteita ja järjestelyitä hyödyntäen, pystytään kompensoidaan muiden kerrosten aiheuttamat kokonaispoikkeamat halutusta päällysteen paksuudesta. Päällysteen poikkiprofiilista saadaan näin halutun muotoinen ja päällysteen 15 kokonaispaksuudessa saavutetaan haluttu arvo. Tavoitteena keksinnön mukaisessa menetelmässä ei siis ole tavoitella yksittäisen päällystysainekerroksen paksuudessa tiettyä vakioarvoa, vaan säätää sen paksuus paikallisesti sellaiseksi, että päällysteen kokonaispaksuus kyseisessä kohtaa rainan leveyssuunnassa muodostuu halutuksi. Paksuudeltaan paikallisesti säädettävä päällystyskerros, tässä siis keskikerros, toimii 20 ikään kuin säätöpuskurina, jonka paksuutta voidaan ajatella säätöalueena. Menetelmän avulla on näin mahdollista saada erilaisissa ajo-olosuhteissa tehokkaalla tavalla aikaan halutunlainen päällysteen kokonaisprofiili riippumatta siitä, ovatko yksittäisten päällystysainekerrosten poikkiprofiilit kohdallaan vai eivät.By locally adjusting the thickness of the middle layer, for example by utilizing the nozzle bar structures and arrangements shown in Figs. 1 and 2, it is possible to compensate for total deviations of the desired coating thickness caused by other layers. The cross-section of the coating thus obtains the desired shape and the desired value is achieved in the overall thickness of the coating 15. Thus, the object of the process of the invention is not to seek a certain constant value in the thickness of the individual coating layer, but to adjust its thickness locally so that the overall thickness of the coating at that point in the web width direction is desired. The locally adjustable coating layer, herein the middle layer, acts as an adjusting buffer, the thickness of which can be thought of as an adjusting zone. The method thus makes it possible in an efficient manner to achieve the desired overall coating profile under various driving conditions, whether or not the individual coating layers have cross sections.
25 Keksinnön erään lisäajatuksen mukaan säätöä voidaan tehostaa käyttämällä lisäksi ohikierron määrän säätöä. Lisäämällä tai vähentämällä päällysteaineen ohikiertoa voidaan vastaavasti säätää poikkiprofiilia jompaankumpaan suuntaan ja nimenomaan karkealla tasolla ja suorittaa hienosäätö päällystysaineen syöttömäärän virtauksen automaattisella kuristuksella. Käyttämällä siis ohikiertoa apusäätönä voi-30 daan syöttökammion ja suutinraon välisen virtauksen säätötarvetta pienentää.According to a further idea of the invention, the control can be made more effective by further controlling the amount of bypass. By increasing or decreasing the bypass of the coating material, the cross-section profile can be adjusted in either direction and at a coarse level, respectively, and fine-tuned by automatic throttling of the coating material flow rate. Thus, by using a bypass as an auxiliary control, the need for flow control between the feed chamber and the nozzle slot can be reduced.
Oleellista keksinnön mukaisessa menetelmässä on, että onnistunut säätö saadaan aikaan jo yhdenkin päällystysainekerroksen paksuuteen vaikuttamalla. Esimerkiksi kolmikerroksisessa päällysteessä, kuten edellä esitetyssä suoritusesimerkissä, pinta- 8 ja pohjakerroksien päällystemäärät ovat pieniä, tyypillisesti luokkaa 2-4 g/m2. Keskikerros taas on oleellisesti paksumpi, esimerkiksi 8-15 g/m2. Tämän seurauksena suuretkaan prosentuaaliset muutokset pohja- ja pintakerroksessa eivät edellytä suuria kompensoivia muutoksia keskikerroksessa, jotta saadaan aikaan tasainen pääl-5 lysteen kokonaisprofiili.It is essential in the process of the invention that successful control can be achieved by already affecting the thickness of one of the coating layers. For example, in a three-layered coating such as in the above exemplary embodiment, the coating amounts of the top and bottom layers are small, typically in the order of 2-4 g / m 2. The middle layer, on the other hand, is substantially thicker, e.g. As a result, even large percentage changes in the base and top layers do not require large compensatory changes in the middle layer to achieve a uniform overall profile of the top layer.
Kuvioissa 3 ja 4 on havainnollistettu menetelmän toimintaperiaatetta vertailemalla manuaalisesti säädetyn ja keksinnön mukaisen menetelmän avulla säädetyn päällysteen poikkiprofiileja. Edellä esitetyn suoritusesimerkin kaltaisesti molemmissa tapa-10 uksissa on käytetty kolmea päällystysainekerrosta, joista keskimmäinen muodostaa yli puolet päällysteen kokonaispaksuudesta. Päällystysainekerrosten paksuus rainan koko leveyden matkalta on kuvattu kaavioissa prosenttilukuna tavoitearvon ollessa 100. Kuvioissa vasen reuna vastaa verhopäällystimen syötön puoleista päätyä ja oikea reuna puolestaan verhopäällystimen ohivirtauspään puoleisesta päätyä rainan 15 toisella reunalla.Figures 3 and 4 illustrate the principle of the method by comparing the cross-sectional profiles of a manually controlled and a method of coating according to the invention. As in the above embodiment, in both cases three layers of coating material are used, the middle of which accounts for more than half of the total thickness of the coating. The thickness of the coating layers over the entire width of the web is plotted as a percentage with a target value of 100. In the figures, the left edge corresponds to the feed side end of the curtain and the right edge to the bypass end of the curtain.
Kuvion 3 tapauksessa ajo-olosuhteet ovat siis muuttuneet optimoidusta ajotilantees-ta ja sekä pohja- että keskikerroksen profiili on vinossa oikealle. Erityisesti pohjakerroksen paksuus on verhopäällystimen syöttöpään puolella kuviossa vasemmalla reu-20 nalla yli ja oikealla verhopäällystimen ohivirtauspään puolella huomattavasti alle tavoitellun paksuuden. Lisäksi pintakerroksen paksuus on muodostunut rainan molemmilla reunoilla liian suureksi ja rainan keskellä kuitenkin oikealle painottuen paksuus on jäänyt alle tavoitellun arvon. Näiden virheiden johdosta päällysteen kokonaismäärä on jäänyt päällystettävän rainan oikealla reunalla alle tavoitellun arvon ja 25 vasemmalla reunalla päällyste on puolestaan muodostunut liian paksuksi.Thus, in the case of Fig. 3, the driving conditions have changed from the optimized driving situation and both the bottom and middle layer profiles are skewed to the right. Specifically, the thickness of the base layer on the feeder side of the curtain coil in the figure is substantially over the left edge and on the right side of the curtainer bypass, far below the desired thickness. In addition, the thickness of the surface layer has become too large at both edges of the web, but with the right centering on the web, the thickness has remained below the target value. As a result of these defects, the total amount of coating on the right side of the web to be coated is below the desired value, and on the left, the coating is too thick.
Kuvion 4 tapauksessa syntyneet virheet yksittäisten päällystysainekerrosten poikki-profiileissa kompensoidaan säätämällä yhden kerroksen paksuutta paikallisesti koko rainan leveydeltä. Säätö kohdistuu tässä juuri keskimmäiseen kerrokseen. Koska 30 keskikerroksen paksuus muodostaa yli puolet päällysteen kokonaispaksuudesta, voidaan jo pienillä prosentuaalisilla muutoksilla keskikerroksen paksuudessa kompensoida muiden kerrosten aiheuttamat poikkeamat kokonaisprofiiliin. Lisäämällä siis keskikerroksen osalta päällystysaineen syöttöä hieman rainan oikealla laidalla sekä vastaavasti vähentämällä sitä hieman vasemmalla laidalla, pystytään helposti kom- 9 pensoimaan muiden kerrosten profiilivirheet. Näin saadaan aikaan tasainen summa-profiili ja siten tasainen päällysteen poikkiprofiili rainan koko leveydeltä.In the case of Figure 4, the errors in the cross-sectional profiles of the individual coating layers are compensated by locally adjusting the thickness of one layer over the entire width of the web. The adjustment here is directed to the middle layer. Since the thickness of the middle layers is more than half of the total thickness of the coating, even small percentage changes in the thickness of the middle layer can compensate for the deviations caused by other layers to the overall profile. Thus, by slightly increasing the coating material feed to the middle layer on the right side of the web, and by reducing it slightly on the left side, it is easy to compensate for profile defects in the other layers. This provides a uniform sum profile and thus a uniform coating profile across the entire width of the web.
Esillä olleissa esimerkeissä säätö on siis kohdistunut vain yhteen päällystysaineker-5 rokseen, mutta voidaan luonnollisesti ajatella säätöä käytettävän myös useampaan kuin vain yhteen kerrokseen. Mittaustekniikan niin salliessa, voidaan edellä esitetyn paikallisen säädön edellyttämä rakenne toteuttaa tarvittaessa vaikka jopa kaikkiin suutinpalkin syöttörakoihin. Tällöin voidaan kaikkia päällystysainekerroksia profiloida toisistaan riippumatta.Thus, in the present examples, the adjustment is directed to only one coating agent, but it is of course conceivable to apply the adjustment to more than one layer. If the measuring technique so permits, the structure required for the above local adjustment can be implemented, if necessary, even for all nozzle beam feed slots. Hereby, all coating layers can be profiled independently of one another.
1010
Keksinnön erään lisänäkökannan mukaisesti päällysteen poikkiprofiilin lisäksi toimilaitteita on mahdollista käyttää myös konesuuntaisen päällystemääräprofiilin säätöön. Päällysteen paksuutta voidaan säätää haluttuun suuntaan tasaisesti koko poikkiprofiilin matkalta ja nimenomaan samanaikaisesti ajon aikana.In accordance with a further aspect of the invention, in addition to the cross-sectional profile of the coating, the actuators can also be used to adjust the machine-directional coating profile. The thickness of the coating can be adjusted in the desired direction evenly over the entire cross-sectional distance, and at the same time during driving.
Claims (7)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20045056A FI121242B (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Method and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine |
| DE112005000426T DE112005000426B4 (en) | 2004-02-25 | 2005-02-25 | A method of painting a paper / board web with a curtain coater |
| PCT/FI2005/050052 WO2005080682A1 (en) | 2004-02-25 | 2005-02-25 | Method for coating a paper/board web with a curtain coater apparatus |
| CH01356/06A CH701934B1 (en) | 2004-02-25 | 2005-02-25 | Method and curtain coating machine for coating a paper / board web. |
| JP2006553609A JP4856552B2 (en) | 2004-02-25 | 2005-02-25 | Method for coating paper / paperboard with curtain coater |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20045056A FI121242B (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Method and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine |
| FI20045056 | 2004-02-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20045056A0 FI20045056A0 (en) | 2004-02-25 |
| FI20045056A FI20045056A (en) | 2005-08-26 |
| FI121242B true FI121242B (en) | 2010-08-31 |
Family
ID=31725822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20045056A FI121242B (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Method and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4856552B2 (en) |
| CH (1) | CH701934B1 (en) |
| DE (1) | DE112005000426B4 (en) |
| FI (1) | FI121242B (en) |
| WO (1) | WO2005080682A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI119444B (en) | 2003-09-10 | 2008-11-14 | Metso Paper Inc | Coating plant for a paper / board path |
| FI115655B (en) * | 2004-02-25 | 2005-06-15 | Metso Paper Inc | Coating paper/board web with plane-fed curtain coater involves determining cross-thickness profile of coating material layer on top of flow plane downstream of feed slot associated with layer |
| JP5282284B2 (en) * | 2008-04-25 | 2013-09-04 | ボイス パテント ゲーエムベーハー | Curtain coater |
| DE202008013874U1 (en) | 2008-10-20 | 2009-01-08 | Metso Paper, Inc. | Device for applying liquid or pasty recording medium to a moving material web |
| DE202008015982U1 (en) | 2008-12-03 | 2009-02-26 | Metso Paper, Inc. | Device for applying liquid or pasty recording medium to a moving material web |
| WO2011145172A1 (en) | 2010-05-18 | 2011-11-24 | フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Df coater head |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3508947A (en) * | 1968-06-03 | 1970-04-28 | Eastman Kodak Co | Method for simultaneously applying a plurality of coated layers by forming a stable multilayer free-falling vertical curtain |
| JP3193075B2 (en) * | 1991-07-05 | 2001-07-30 | 三菱製紙株式会社 | Manufacturing method of coated paper |
| JPH06142590A (en) * | 1992-11-04 | 1994-05-24 | Konica Corp | Coating device |
| JPH07204561A (en) * | 1994-01-19 | 1995-08-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Coating device for slit nozzle |
| JP3463819B2 (en) * | 1994-03-31 | 2003-11-05 | 三菱製紙株式会社 | Apparatus and method for controlling resin profile of resin coating machine |
| JPH09253554A (en) * | 1996-03-27 | 1997-09-30 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Curtain coating method and apparatus therefor |
| DE19803240A1 (en) * | 1998-01-28 | 1999-07-29 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Paint curtain applicator |
| DE10057733A1 (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-23 | Voith Paper Patent Gmbh | Web curtain coating jet applicator has a valve in the jet chamber, as a spring leaf, which divides it into an ante-chamber and a main chamber to give a low coating medium volume for a coherent coating curtain |
| JP2002274020A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Konica Corp | Method for manufacturing ink jet recording sheet and method for coating |
| EP1249533A1 (en) * | 2001-04-14 | 2002-10-16 | The Dow Chemical Company | Process for making multilayer coated paper or paperboard |
| JP2004025002A (en) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Toppan Printing Co Ltd | Applicator and application method |
| AU2002337877A1 (en) * | 2002-10-15 | 2004-05-04 | Dow Global Technologies Inc. | A method of producing a coated substrate |
-
2004
- 2004-02-25 FI FI20045056A patent/FI121242B/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-25 CH CH01356/06A patent/CH701934B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-02-25 JP JP2006553609A patent/JP4856552B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-25 WO PCT/FI2005/050052 patent/WO2005080682A1/en active Application Filing
- 2005-02-25 DE DE112005000426T patent/DE112005000426B4/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE112005000426T5 (en) | 2007-01-11 |
| DE112005000426B4 (en) | 2013-02-07 |
| CH701934B1 (en) | 2011-04-15 |
| WO2005080682A1 (en) | 2005-09-01 |
| JP2007522931A (en) | 2007-08-16 |
| FI20045056A (en) | 2005-08-26 |
| JP4856552B2 (en) | 2012-01-18 |
| FI20045056A0 (en) | 2004-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4681005B2 (en) | A device that adjusts the coating width of a slide feed curtain coating machine | |
| FI115645B (en) | Paper machine inlet box with edge feeding arrangement | |
| EP0635599B1 (en) | Method and device in the regulation of the headbox | |
| FI100894B (en) | Method and device for headbox adjustment | |
| US20110083603A1 (en) | Curtain coater | |
| FI121242B (en) | Method and Arrangement for Coating a Paper / Cardboard Web with a Curtain Coating Machine | |
| FI118926B (en) | Curtain-coating device for applying coating slip to paper-/cardboard web, has application bar, at which supply chamber extends itself in longitudinal direction of device, nozzle gap, and supply opening of supply blocks and/or supply holes | |
| US7694646B2 (en) | Paper/board web coating apparatus | |
| US20070036904A1 (en) | Method for coating a paper/board web | |
| JP4403179B2 (en) | Nozzle beam placement for fiber web coating equipment | |
| EP1392926A2 (en) | Applicator | |
| WO2004027152A1 (en) | A spreading apparatus in a paper machine, with a converging feeding chamber | |
| CN204455711U (en) | For coating pigment being coated in the apparatus for coating on fiber web | |
| FI119740B (en) | Arrangement and method for adjusting the application width for a flat feeding curtain coating | |
| FI120206B (en) | Method for Determining the Coating Quantity of Single Coating Layers in Multi-Layer Curtain Coating | |
| US20150352590A1 (en) | Curtain Coating Device | |
| JP3170713B2 (en) | Paper machine head box | |
| JP3137217U (en) | Coating width adjustment device for curtain coating equipment supplied from a flat surface | |
| FI119825B (en) | Nozzle construction for flat-bed fiber web curtain application device beam and method for controlling the width profile of a nozzle gap in a nozzle structure in the fiber web's CD direction | |
| FI85518B (en) | Method for simultaneous control of curling and fiber orientation on paper machine | |
| US6827778B2 (en) | Apparatus for feeding a treatment substance to an application device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 121242 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |