FI66448B

FI66448B - BELAEGGNINGSANORDNING FOER BANA

Info

Publication number: FI66448B
Application number: FI803185A
Authority: FI
Inventors: Dan Eklund
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1980-10-08
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1984-06-29
Also published as: CH656557A5; NL8104592A; IT1139638B; CA1199489A; FR2491513B1; AT381741B; AU7605581A; DE3139739A1; NO813402L; ATA429381A; AU545690B2; IT8124387A0; SE8105970L; FR2491513A1; FI803185L; GB2085328A; GB2085328B; FI66448C; SE452262B; JPS5791763A

Description

66448 RAINAN PÄÄLLYSTYSLAITELMA - BELÄGGNINGSANORDNING FÖR BANA •66448 RAIN COATING EQUIPMENT - BELÄGGNINGSANORDNING FÖR BANA •

Keksintö kohdistuu laitelmaan liikkuvan rainan, esimerkiksi paperirainan, molemminpuoliseksi päällystämiseksi, joka laitelma käsittää siirtotelat päällystysaineen siirtämiseksi rainalle, siirtotelojen välisen telanipin, jossa päällystäminen tapahtuu ja telanipistä merkittävän kaukana olevan levityskohdan päällysteaineen levittämiseksi Ja tasoittamiseksi siirtotelalle.The invention relates to an apparatus for double-sided coating of a moving web, for example a paper web, comprising transfer rollers for transferring coating material to a web, a roll nip between transfer rolls where coating takes place and a spreading point far from the roll nip for applying coating material to the transfer roll.

Tunnettu on laite, jossa päällystettävä raina vedetään ylhäältä alaspäin siirtotelojen välisen telanipin läpi. Tässä rakenteessa päällysteaine muodostaa telanipin yläpuolelle patoutumisen, jossa on runsaasti päällysteainetta. Suuria rainan ajonopeuksia käytettäessä on epäkohtana tällöin patoutuman epästabiilisuus, mikä aiheuttaa värähtelyjä rainaan jännityksiä lisäten. Lisäksi seurauksena on päällysteaineroiskeet ympäristöön, mikä alentaa taloudellisuutta. Tunnettu on myös laite, jossa päällystettävä raina vedetään telanipin läpi alhaalta ylöspäin, kuten suomalaisessa patenttihakemuksessa 790269 on esitetty. Tällaisessa päällystelaitteessa on haittana, että rainan molemminpuoliseksi päällystämiseksi laitteessa tarvitaan kuusi telaa, mikä nostaa laitteen valmistuskustannuksia. Tunnetussa, nk. gate-roll päällystyslaitteessa, jossa raina kulkee suunnassa ylhäältä alaspäin, on samaten kuusi telaa. Yhden tai useam-mam gate-roll laitteen telan kuluminen nostaa käyttökustannuksia huomattavasti, koska koko telasto on tällöin kokonaisuudessaan vaihdettava.A device is known in which the web to be coated is pulled from top to bottom through a roll nip between transfer rollers. In this construction, the coating material forms a pothole above the roll nip with an abundance of coating material. When high web speeds are used, the disadvantage is the instability of the dam, which causes vibrations in the web, increasing stresses. In addition, there are spills of coating material on the environment, which reduces economy. A device is also known in which the web to be coated is pulled through the roll nip from the bottom upwards, as disclosed in Finnish patent application 790269. A disadvantage of such a coating device is that six rolls are required to coat the web on both sides of the web, which increases the manufacturing cost of the device. The known, so-called gate-roll coating device, in which the web runs in a top-down direction, likewise has six rollers. The wear of the roller of one or more mate gate-roll devices significantly increases the operating costs, because the entire track must then be replaced in its entirety.

Keksinnön tarkoituksena on rainan molemminpuoliseksi päällystämiseksi luoda laitelma, jota edullisesti voidaan käyttää myös suurilla rainan ajonopeuksilla. Edelleen pyritään aikaansaamaan rakenne, joka on valmistukseltaan yksinkertainen ja siten taloudellinen. Lisäksi on tarkoituksena luoda järjestelmä, joka toiminnaltaan on varma. Keksinnön mukaisesti tavoite saavutetaan siten, että rainan kulkusuunta telanipissä on alhaalta ylöspäin ja että pääl- 2 66448 lysteaine sinänsä tunnettuja välineitä käyttäen 3iirtotelo-jen molemmilla puolilla on järjestetty syötettäväksi levi-tyselimen ja siirtotelan väliseen tilaan levityskohdan yläpuolelle. Levityskohta voi olla esimerkiksi levitysnippi tai -rako. Telanipin alapuolelle muodostetaan täten päällyste-aineen vakaa patoutuminen, johon kohdistuvat liikkuvan rainan voimakomponentti ja toisaalta maan vetovoima ovat tasapainossa. Keksinnön mukainen päällysteaineen syöttö tekee laitelmasta yksinkertaisen, taloudellisen ja toiminnaltaan varman.The object of the invention is to create an apparatus for double-sided coating of a web, which can advantageously also be used at high web speeds. Further efforts are made to provide a structure that is simple to manufacture and thus economical. In addition, the aim is to create a system that is secure in operation. According to the invention, the object is achieved in that the direction of travel of the web in the roll nip is from bottom to top and that the coating on both sides of the transfer rollers is arranged to be fed into the space between the application member and the transfer roll above the application point. The application point can be, for example, an application nip or slot. Below the roll nip, a stable pitting of the coating material is thus formed, to which the force component of the moving web is applied and, on the other hand, the gravity of the ground is in balance. The supply of coating material according to the invention makes the device simple, economical and functionally safe.

Keksintöä voidaan edelleen kehittää, esimerkiksi kartongin päällystämistä varten, mikä tapahtuu pienemmillä ajonopeuksilla kuin paperia päällystettäessä siten, että päällyste-aineen syöttölaitteet on siten mitoitettu, että levityskohdan läpi syötetty päällysteaine muodostaa telanipin sisään-menopuolelle päällysteaineen patoutumisen, jossa päällyste-ainemäärä on niin vähäinen, että patoutuminen pysyy pääasiallisesti stabiilina. Tällöin ei merkittävää päällyste-aineen valumista tai pisarointia alaspäin tapahdu, mikä puolestaan tekee rakenteesta yksinkertaisen, koska ylimääräisen päällysteaineen kokoojaa ei laitelmassa välttämättä tarvita.The invention can be further developed, for example for coating paperboard, which takes place at lower driving speeds than when coating paper, so that the coating material supply devices are dimensioned so that the coating material fed through the application point forms a coating damming remains essentially stable. In this case, no significant downflow or dripping of the coating material takes place, which in turn makes the structure simple, because an additional coating material collector is not necessarily needed in the system.

Käyttämällä levityselimessä telaa saadaan aikaan laitelma, joka rakennuskustannuksiltaan on huomattavasti edullisempi ja kuitenkin samalla yhtä tehokas päällysteaineen levittämisessä siirtotelalle kuin gate-roll-järjestelmä. Järjestämällä levityselimenä toimivan levitystelan ja siirtotelan välinen etäisyys säädettäväksi, voidaan levitysrakoa säätää. Tällöin levitysraon pienimmällä leveyden asetuksella mainitut telat ovat kosketuksissa toisiinsa, jolloin levi-tysrako on samalla säädetty levitysnipiksi. Järjestämällä levitysnipissä levitystelaan ja siirtotelaan kohdistuva viivapaine säädettäväksi, on päällystemateriaalin tasainen levitys siirtotelalla helposti säädettävissä. Järjestämällä levitystelan ja siirtotelan kehänopeudet pääasiassa eri 3 66448 suuriksi, on päällysteaineen määrä siirtotelalla tehokkaasti säädettävissä. Luonnollisesti nopeudet voivat tarvittaessa olla myös yhtä suuret.The use of a roll in the application means provides a device which is considerably less costly in construction and yet at the same time as efficient in applying the coating material to the transfer roll as the gate-roll system. By arranging the distance between the spreading roller acting as the spreading member and the transfer roll to be adjusted, the spreading gap can be adjusted. In this case, with the smallest width setting of the spreading gap, said rollers are in contact with each other, whereby the spreading gap is at the same time set as a spreading nip. By arranging the line pressure on the application roller and the transfer roll in the application nip to be adjustable, the even application of the coating material on the transfer roller can be easily adjusted. By arranging the circumferential speeds of the spreading roll and the transfer roll mainly to be 3,66448, the amount of coating material on the transfer roll can be effectively adjusted. Of course, the speeds can also be equal if necessary.

Valitsemalla levitystelan kehänopeus korkeintaan yhtä suureksi kuin siirtotelan kehänopeus, on levityskohtaan järjestetty siirtotelaan kohdistuva pyyhkimisvaikutus, joka siirtää pyyhityn päällystemäärän poispäin levityskohdasta.By selecting the circumferential speed of the applicator roll to be at most equal to the circumferential speed of the transfer roll, a wiping effect on the transfer roll is provided at the application point, which displaces the wiped amount of coating away from the application point.

Varustamalla levityselimenä toimiva tela pinnaltaan upotuksilla, esimerkiksi urilla tai syvennyksillä, voidaan siirto-telalle ja siitä edelleen paikallisesti rainalle siirtää päällystettä. Upotukset voidaan järjestää ulottumaan pääasiallisesti koko telan kehän pituudelta yhtäjaksoisesti siten, että peräkkäisten upotusten lyhin etäisyys on korkeintaan yhtä suuri kuin suurimman upotuksen ulottuvuus kehän suunnassa. Tällä tavoin siirtotelalle ja edelleen rainalle voidaan siirtää päällystettä esimerkiksi rainan pituussuuntaisina raitoina, jotka voivat olla yhtenäisiä tai jaksoittaisesti toistuvia.By providing the roll acting as a spreading member with recesses on the surface, for example grooves or recesses, a coating can be transferred to the transfer roll and from there locally to the web. The dips can be arranged to extend substantially the entire length of the circumference of the roll continuously so that the shortest distance of successive dips is at most equal to the dimension of the largest dip in the circumferential direction. In this way, the coating can be transferred to the transfer roll and further to the web, for example in the form of longitudinal stripes of the web, which can be continuous or periodically repetitive.

Liikuttamalla rainaa laitteiston läpi siten, että raina kulkee toisen levitysnipin läpi, on kehitetty edullinen muunnos, jossa laitelman alapuolinen tilantarve on minimoitu. Tällaisessa laitteessa raina on tuettu molemmissa nipeissä, jolloin liikkuvaan rainaan mahdollisesti syntyvät rainavärähtelyt voidaan tehokkaasti eliminoida tai vaimentaa.By moving the web through the apparatus so that the web passes through the second application nip, a preferred modification has been developed in which the space requirement below the apparatus is minimized. In such a device, the web is supported in both nips, whereby any web vibrations that may occur in the moving web can be effectively eliminated or damped.

Yksinkertainen ja halpa keksinnön muunnos saadaan siten, että ainakin yksi levityselin on joustava levy. Järjestämällä levitysnipissä levityslevyyn ja siirtotelaan kohdistuva viivapaine säädettäväksi, saadaan aikaan tasainen päällyste-aineen levitys.A simple and inexpensive modification of the invention is obtained in that the at least one application member is a flexible plate. By arranging the line pressure on the application plate and the transfer roll in the application nip to be adjusted, an even application of the coating material is achieved.

Molemmilla puolilla rainaa olevat, toiminnaltaan toisiaan vastaavat osat voivat rakenteellisesti olla pääasiallisesti 11 66448 samanlaiset. Tällöin voidaan edullisesti levittää samaa päällystysainetta rainan molemmille puolille. Luonnollisesti myös erilaista päällystettä voidaan tällöin levittää rainan eri puolille, esimerkiksi levitysraon leveyttä tai levitys-nipin viivapainetta säätämällä.The parts on each side of the web, which are similar in function, may be structurally substantially 11,66448 identical. In this case, the same coating agent can advantageously be applied to both sides of the web. Of course, a different coating can also be applied to different sides of the web, for example by adjusting the width of the application gap or the line pressure of the application nip.

Käyttämällä rainan eri puolilla erilaista levityselintä on yksinkertaisella tavalla mahdollista levittää erilaista päällystettä rainan eri puolille. Esimerkiksi rainan yhdelle puolelle voidaan siirtää liima-ainetta siirtotelan välityksellä joustavaa levyä käyttäen. Rainan vastakkainen puoli olisi tällöin päällystettävissä mm. paikallisin kuvioin käyttäen pigmentoitua päällystettä, jota siirretään rainalle siirtotelan välityksellä käyttäen levitystelaa, jossa on syvennyksiä tai vastaavia.By using a different application member on different sides of the web, it is possible in a simple manner to apply a different coating to different sides of the web. For example, the adhesive can be transferred to one side of the web via a transfer roll using a flexible sheet. The opposite side of the web could then be coated e.g. with local patterns using a pigmented coating which is transferred to the web via a transfer roll using a spreading roller having recesses or the like.

Edullinen päällysteaineen syöttö levitysnippiin saadaan siten, että levityselimenä toimiva joustava levy levitysni-pissä on pienessä kulmassa siirtotelaan nähden, mieluiten siten, että joustavan levyn ja siirtotelan välinen kulma on pienempi kuin 20 astetta. Hydrodynaaminen paine kohdistuu kiilamaisen geometrian ansiosta erittäin tehokkaasti levitysnippiin. Tällöin voidaan helposti levitysnippiin syöttää myös verraten suuria määriä päällysteainetta. Säätämällä joustavan levyn ja siirtotelan välistä kulmaa, voidaan eri viskositeetin omaavien päällystysaineitten syötössä säädellä hydrodynaamista painetta yksinkertaisella tavalla.The preferred supply of coating material to the application nip is obtained such that the flexible plate acting as an application member in the application nip is at a small angle to the transfer roll, preferably such that the angle between the flexible plate and the transfer roll is less than 20 degrees. Thanks to the wedge-shaped geometry, the hydrodynamic pressure is applied very efficiently to the application nip. In this case, relatively large amounts of coating material can also be easily fed to the application nip. By adjusting the angle between the flexible plate and the transfer roll, the hydrodynamic pressure in the supply of coating materials having different viscosities can be controlled in a simple manner.

Keksintöä selostetaan tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, missä kuvio 1 esittää keksinnön erästä sovellutusmuotoa sivulta katsottuna kuvio 2 esittää keksinnön erästä toista sovellutus-muotoa sivulta katsottuna ja kuvio 3 esittää erästä laitelman gate-roll tyyppistä muunnelmaa sivulta katsottuna.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a side view of an embodiment of the invention, Figure 2 shows a side view of another embodiment of the invention and Figure 3 shows a side view of a gate-roll type variation of the device.

5 664485,66448

Piirustuksessa viitenumero 1 tarkoittaa liikkuvaa rainaa, joka liikkuu siirtotelojen 2 välisen telanipin 3 läpi. Siirtotelan 2 ja levityselimen, kuten joustavan levyn 4 tai telan 4a väliin on muodostettu levitysnippi 5, johon päällysteaine syötetään esimerkiksi syöttöputkia 6 käyttäen. Hainan liikkumissuunta on esitetty nuolella. Telanipin 3 sisäänmenopuolelle on muodostettu vähäinen päällysteaineen patoutuminen 7, joka luonnollisesti voi olla yhtenäinen tai käsittää rainan eri puolilla toisistaan erilliset patoutu-miset. Viitenumero 8 tarkoittaa levitysnipin 5 yläpuolelle syötettyä päällysteainetta. Kuvio 2 esittää keksinnön sovellutusmuotoa, missä raina kulkee ensin siirtotelan 2 ja levitystelan 4a välisen levitysnipin 5 läpi ja siitä edelleen telanippiin 3· Tämä rakenne on vähän tilaa vaativa, koska rainan syöttäminen laitelmaan voidaan suorittaa merkittävästi horisontaalisuuntaisia siirroksia käyttäen. Kuviossa 3 on esitetty gate-roll-ty.yppinen laitelma, jossa keksinnön mukaisesti tarvitaan vain 4 telaa.In the drawing, reference numeral 1 denotes a moving web which moves through a roll nip 3 between transfer rollers 2. A spreading nip 5 is formed between the transfer roll 2 and the spreading member, such as the flexible plate 4 or the roll 4a, to which the coating material is fed, for example, using feed pipes 6. The direction of movement of Haina is indicated by an arrow. A slight pitting 7 of the coating material is formed on the inlet side of the roll nip 3, which can of course be uniform or comprise separate pockets on different sides of the web. Reference numeral 8 denotes a coating material fed above the application nip 5. Fig. 2 shows an embodiment of the invention, in which the web first passes through the spreading nip 5 between the transfer roll 2 and the spreading roll 4a and then to the roll nip 3. Figure 3 shows a gate-roll type device in which only 4 rolls are required according to the invention.

Rainan päällystäminen tapahtuu seuraavasti. Päällysteaine syötetään syöttöputken 6 kautta levitysnipin 5 yläpuoliseen tilaan, joka, on siirtotelan 2 ja levityselimen 4 tai 4a välissä. Levitysnipissä 5 päällysteaine levitetään siirtote-lalle 2, jota pyörittämällä päällysteaine johdetaan telanippiin 3, jossa päällysteaine siirretään telanipin 3 läpi liikkuvaan rainaan 1. Luonnollisesti levitysnipin 5 ja telanipin 3 välisellä toisen siirtotelan 2 osalla päällyste-aine yhtä hyvin voidaan siirtää siten, että päällysteaine on levitettynä siirtotelan 2 ja liikkuvan rainan 1 väliin. Tällöin rainan 1 itsessään estää päällysteaineen roiskumisen ympäristöön. Päällysteaineen syöttölaitteet on mitoitettu siten, että syöttöputkien 6 kautta ja siirtotelalle 2 levitetty päällystemäärä synnyttää vain vähäisen patoutumi-sen 7.The web is coated as follows. The coating material is fed through the supply pipe 6 to the space above the application nip 5, which is between the transfer roll 2 and the application member 4 or 4a. In the application nip 5, the coating material is applied to a transfer roll 2, by rotation of which the coating material is fed to a roll nip 3, where the coating material is transferred to a web 1 passing through the roll nip 3. Naturally, the coating material between the transfer roll 2 and the moving web 1. In this case, the web 1 itself prevents the coating material from splashing into the environment. The coating material supply devices are dimensioned in such a way that the amount of coating applied through the supply pipes 6 and to the transfer roll 2 causes only a slight damming 7.

Claims

Apparatus for two-sided coating of a moving web, for example a paper web (1), comprising two transfer rollers (2) for transferring coating material (8) to the web (1), between the transfer rollers (2) and a roll nip (3), wherein the coating takes place at a considerable distance from the roll nip (3) an application site (5) for spreading and smoothing of the coating mass on the transfer roller (2) with the aid of the application element (M, 4a), characterized in that the web (1) is arranged to move through the roll nip (3) from below upwards and so that for application of coating mass (8) to the transfer rollers on both sides of the device, there is a space limited by the transfer roll (2) and the application element (4) to which coating mass (8) .

2. Device according to claim 1, characterized in that the devices for supply of coating mass (8) are dimensioned such that the coating mass fed through the application site (5) forms at the entrance side of the roller nip (3) a dust (7) which contains a small amount. amount of coating mass, that the pond (7) remains substantially stable without significant downflow or dropping of coating mass.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one application element is a roller (4a).

4. Device according to claim 3, characterized in that the distance between the application roller (4a) and the transfer roller (2) acting as an application element is adjustable.

5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the application site (5) between the application roller (4a) and the transfer roller (2) consists of an application nip in which the roller (2,4a) acting on the the load is adjustable.

Device according to any of claims 3-5, characterized in that the peripheral speeds of the application roller (4a) and the said transfer roller (2) are adjustable by means of control devices sA, said peripheral speeds being substantially different in size.

7. Device according to claim 6, characterized in that the peripheral speed of the application roller (4a) is at most equal to the peripheral speed of the transfer roller (2).

Apparatus according to any one of claims 3-7, characterized in that the surface of the application roller (4a) is provided with recesses, preferably grooves or embossings.

Device according to claim 8, characterized in that the depressions extend continuously around substantially the entire periphery of the roller (4a), in such a way that the shortest distance between successive depressions is at most equal to the extent of the largest depression. in the direction of the periphery.

Device according to any of the preceding claims, characterized in that the web (1) runs through one of the application gaps or one of the application nip (5).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one application element is a flexible blade (4).

Device according to claim 11, characterized in that the application site (5) between the