FI68770B

FI68770B - BESTRYKARE

Info

Publication number: FI68770B
Application number: FI831672A
Authority: FI
Inventors: Dan Eklund
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1983-05-12
Filing date: 1983-05-12
Publication date: 1985-07-31
Also published as: BR8402361A; IT8420867A0; GB8412114D0; FI68770C; DE3416722A1; CA1228476A; FR2545736B1; GB2141950A; JPS59213465A; SE459323B; SE8402368L; NO841914L; FR2545736A1; SE8402368D0; FI831672L; IT1173976B; FI831672A0; GB2141950B

Description

/ Q Π π/ Q Π π

PÄÄLLYSTIN - BESTRYKARE O O , / UCOVERER - BESTRYKARE O O, / U

Keksintö kohdistuu juoksevan rainan patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen päällystimeen.The invention relates to a coater according to the preamble of claim 1 for a running web.

Päällystimissä, joissa päällystysaplikaattorissa tartutetaan pääasiallisesti paineetonta eli ilmakehän paineen alaista päällystysainetta juoksevaan rainaan ja tarttunutta päällys-tyskerrosta tasoitetaan joustavalla levyllä, on ongelmana varsinkin korkeilla päällystysnopeuksilla (yli 500 m/min) ns. barring-ilmiö, joka aiheuttaa päällystysainemäärän vaihteluja rainan pituussuunnassa. Barring-ilmiön syitä ei ole täysin selvitetty. Keksintö lähtee olettamuksesta, että eräs barring-ilmiön esiintymiseen vaikuttava olennainen syy on rainaan tarttuneen päällystysainekerroksen epätasaisuus ennen tasoituslevyä. Nämä epätasaisuudet aiheuttavat liikkeitä tasoituslevyssä ja näiden liikkeiden johdosta syntyy epätasainen päällyste.Coaters in which the coating applicator adheres a substantially unpressurized coating material, i.e. under atmospheric pressure, to the running web and smoothes the adhered coating layer with a flexible sheet are a problem, especially at high coating speeds (above 500 m / min) n. a barring phenomenon that causes variations in the amount of coating material along the length of the web. The causes of the Barring phenomenon have not been fully elucidated. The invention is based on the assumption that one of the main reasons for the occurrence of the barring effect is the unevenness of the coating layer adhering to the web before the leveling plate. These irregularities cause movements in the leveling plate and these movements result in an uneven coating.

Pursotinaplikaattorissa, jossa päällystysaine tuodaan rainaan paineen alaisena, tilanne on erilainen. Tämäntyyppisissä aplikaattoreissa käytetään yleisesti aplikaattorin yhteydessä varsin pitkää tasoittavaa rakoa, jossa päällystysai-neen paine tasaantuu. Keksintö ei koske tämänlaista päällystystekniikkaa.In an extruder applicator, where the coating material is introduced into the web under pressure, the situation is different. Applicators of this type generally use a fairly long leveling gap in connection with the applicator, in which the pressure of the coating material is equalized. The invention does not relate to this type of coating technique.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannettu päällystin, jossa barring-ilmiö ei esiinny niin helposti kuin tavanmukaisissa päällystimissä. Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi patenttivaatimuksesta 1. Keksinnön mukainen ratkaisu vähentää huomattavasti tasoituslevyyn kohdistuvassa päällystysainekerroksessa esiintyviä paksuusvaihteluita ja muita häiriöitä, mikä on omiaan huomattavasti parantamaan saavutetun päällystyksen laatua ja tasaisuutta. Applikaattorin päällystysainemäärää säädetään sen vuotojärjestelyillä.The object of the invention is to provide an improved coating in which the barring effect does not occur as easily as in conventional coaters. The features of the invention appear from claim 1. The solution according to the invention considerably reduces the variations in thickness and other disturbances in the coating material layer applied to the leveling plate, which tends to considerably improve the quality and uniformity of the achieved coating. The amount of coating material in the applicator is controlled by its leakage arrangements.

Patenttijulkaisussa SE 402 222 on esitetty ratkaisu, joka jonkin verran muistuttaa keksinnön mukaista ratkaisua. Kuten 68770 2 varsinkin julkaisun kuviosta 4 ilmenee, ei tällä tunnetulla ratkaisulla pyritä lainkaan aikaansaamaan samaa vaikutusta kuin keksinnön mukaisella ratkaisulla, vaan päällystysapli-kaattorista saatu rainaa seuraava päällystysainekerros on hyvin epätasainen. Yksi olennainen syy tähän on ilmeisesti, että virtausrajoittimena toimiva aplikaattoriraon yläreuna on rainan kulkusuunnassa selvästi laajeneva, mikä on häiritsevä päällystysaineen tasaista leviämistä rainalle.Patent publication SE 402 222 discloses a solution which somewhat resembles the solution according to the invention. As can be seen from Figure 4, in particular Figure 4 of the publication, this known solution does not seek to achieve the same effect as the solution according to the invention, but the coating layer following the web obtained from the coating applicator is very uneven. One essential reason for this is apparently that the upper edge of the applicator gap, which acts as a flow restrictor, is clearly widening in the direction of travel of the web, which interferes with the uniform distribution of the coating agent on the web.

Keksinnön mukaisessa päällystimessä pyritään yleensä siihen, että rainaan tarttuneen päällystyskerroksen paksuutta säätelevä virtausrajoitin on aplikaattorissa olevan päällystys-ainemäärän pinnan korkeudella. Tämä ei kuitenkaan aina ole välttämätön edellytys.In the coater according to the invention, the aim is generally that the flow restrictor regulating the thickness of the coating layer adhering to the web is at the height of the surface of the amount of coating material in the applicator. However, this is not always a necessary condition.

Rainan ja virtausrajoittimen välisen raon korkeus on riippuvainen mm. päällystysaineen kuiva-ainepitoisuudesta ja viskositeetista. Mitä enemmän nestettä päällystysaine sisältää ja mitä pienempi tämän viskositeetti on, sitä pienempää korkeutta on syytä käyttää virtausrajoittimen raossa. Käytännössä virtausrajoittimen ja rainan välisen raon keskikorkeuden pitäisi mieluimmin olla 0,5...5 mm.The height of the gap between the web and the flow restrictor depends on e.g. dry matter content and viscosity of the coating material. The more liquid the coating material contains and the lower its viscosity, the lower the height should be used in the gap of the flow restrictor. In practice, the average height of the gap between the flow restrictor and the web should preferably be 0.5 ... 5 mm.

Virtausrajoittimen ja rainan välisen raon pituus rainan kulkusuunnassa voidaan valita suhteellisen vapaasti. On todettu, ettei raon pituudella ole kovin suurta merkitystä. Pituuden valintaan vaikuttavat lähinnä muut konstruktiiviset näkökohdat. Raon pituudeksi suositellaan 1...200 mm, mieluimmin 10...100 mm, jolloin yleensä on pyrittävä saamaan raon pituus vähintään yhtä suureksi kuin raon pienin korkeus. Virtausrajoittimen takareuna on syytä tehdä teräväksi, jotta ei esiintyisi samanlaisia häiritseviä ilmiöitä kuin patenttijulkaisun SE 402 222 mukaisessa laitteessa.The length of the gap between the flow restrictor and the web in the direction of travel of the web can be chosen relatively freely. It has been found that the length of the gap is not very important. The choice of length is mainly influenced by other constructive considerations. The length of the gap is recommended to be 1 ... 200 mm, preferably 10 ... 100 mm, in which case it is usually necessary to make the length of the gap at least equal to the minimum height of the gap. The rear edge of the flow restrictor should be sharpened so that there are no interfering phenomena similar to those of the device according to SE 402 222.

Keksinnön mukaisen järjestelmän vaikutusta voidaan parantaa tekemällä rako kapenevaksi rainan kulkusuunnassa. Sopiva 3 68770 kapenemiskulma on 20...20°, mieluimmin 40...10°. Kapenevan raon korkeus voi yleensä olla hieman suurempi kuin tasa-korkean raon korkeus, koska kapenevassa raossa esiintyy hydrodynaamisia voimia, jotka vaikuttavat edullisesti pääl-lystysainekerroksen tasaisuuteen. Toisaalta kapeneva rako vaatii suurempaa raon pituutta. Pituuden pitäisi mieluimmin olla vähintään 4 mm.The effect of the system according to the invention can be enhanced by making the gap tapered in the direction of travel of the web. A suitable taper angle of 3 68770 is 20 ... 20 °, preferably 40 ... 10 °. The height of the tapered gap can generally be slightly higher than the height of an even-high gap, because hydrodynamic forces are present in the tapered gap, which advantageously affects the evenness of the coating layer. On the other hand, a tapered slit requires a larger slit length. The length should preferably be at least 4 mm.

Jotta keksinnön mukainen virtausrajoi tin toimisi halutulla tavalla on tärkeää, että päällystysaineen pinnankorkeus päällystysaplikaattorissa pysyy suurin piirtein vakiona. Pinnankorkeuden säädön tarkkuudelle asetettavat vaatimukset ovat sitä ankarammat mitä lyhyempi rainan ja virtausrajoit-timen välinen rako on. Riittävän tarkka pinnankorkeuden säätö voidaan yleensä helposti aikaansaada siten* että päällystysaplikaattorissa on ylivuotojärjestelmä, joka automaattisesti pitää pinnankorkeuden halutulla tasolla.In order for the flow restrictor according to the invention to function as desired, it is important that the surface height of the coating material in the coating applicator remains approximately constant. The shorter the gap between the web and the flow restrictor, the stricter the requirements for the accuracy of the level control. Sufficiently precise level adjustment can generally be easily achieved * so that the coating applicator has an overflow system that automatically maintains the level at the desired level.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa - kuvio 1 on keksinnön mukaisen päällystyslaitteen kaaviomainen pituusleikkaus kuvio 2 on samanlainen leikkaus suuremmassa mittakaavassa keksinnön mukaisen virtausrajoittimen toisesta sovellutusmuodosta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which - Figure 1 is a schematic longitudinal section of a coating device according to the invention; Figure 2 is a similar section on a larger scale from another embodiment of a flow restrictor according to the invention.

Piirustuksessa tarkoittaa 1 juoksevaa rainaa ja 2 rainan päällystysterää, joka on joustava teräslevy. Raina 1 on kosketuksessa päällystysaplikaattorissa 8 olevaan päällys-tysaineeseen 16. Päällystysaplikaattorin takaosassa olevan ylivuotoseinämän 23 avulla päällystysaineen 16 pinta 24 pysyy vakiokorkeudella. Tällä korkeudella on päällystysaplikaattorissa virtausrajoitin 26, jolla on rainan kanssa yhdensuuntainen pinta, joka määrittelee raon 18 rainan 1 ja virtausrajoittimen 26 välillä. Virtausrajoittimen toiminnan seurauksena tietty määrä päällystyaineesta 16 seuraa rainaa 1 suunnassa ylöspäin tasapaksuisena kerroksena 27. Tähän “ 68770 kerrokseen päällystysterä 2 vaikuttaa sinänsä tunnetulla tavalla ja tasoittaa kerrosta 27 huomattavasti ohuemmaksi lopulliseksi päällysteeksi ja palauttaa ylimääräisen pääl-lystysaineen takaisin päällystysaplikaattorin yläosaan 8b. Virtausrajoittimen 26 etäisyys rainasta 1 ja mieluimmin myös sen kulma-asento rainaan nähden on säädettävissä.In the drawing, 1 is a running web and 2 is a web coating blade which is a flexible steel plate. The web 1 is in contact with the coating material 16 in the coating applicator 8. By means of the overflow wall 23 at the rear of the coating applicator, the surface 24 of the coating material 16 remains at a constant height. At this height, the coating applicator has a flow restrictor 26 having a surface parallel to the web defining a gap 18 between the web 1 and the flow restrictor 26. As a result of the operation of the flow restrictor, a certain amount of coating material 16 follows the web 1 in the upward direction as a uniform layer 27. In this layer, the coating blade 2 acts in a manner known per se The distance of the flow restrictor 26 from the web 1 and preferably also its angular position with respect to the web is adjustable.

Päällystysainetta tuodaan aplikaattoriin 8 putkien 13 kautta ja ylivuotoseinämän 23 yli virrannut päällystysaine poistetaan putken 33 kautta. Päällystysaplikaattorin 8 alaosassa on tiivistyslista 10, jonka kärjen 11 kohdalle muodostuu pieni rako 5. Rainan liikkeen takia ei päällystysainetta 16 sanottavasti vuoda ulos raon 5 kautta laitteen ajon aikana. Päällystysprosessin alkaessa ja loppuessa voi kuitenkin osa päällystysaineesta vuotaa ulos raon 5 kautta pöhjakaukaloon 12, josta se johdetaan pois putken 14 kautta. Päällystysaplikaattorissa on tuki 9, jonka alapäässä on joukko tiivistyslistaan 10 kierteillä yhdistettyjä asettelu-ruuveja 28. Näiden ruuvien avulla säädetään raon 5 korkeutta.The coating material is introduced into the applicator 8 through the pipes 13 and the coating material flowing over the overflow wall 23 is removed through the pipe 33. The lower part of the coating applicator 8 has a sealing strip 10, at the tip 11 of which a small gap 5 is formed. Due to the movement of the web, the coating material 16 is said to not leak out through the gap 5 during the operation of the device. However, at the beginning and end of the coating process, some of the coating material may leak out through the gap 5 into the bottom tray 12, from where it is discharged through the pipe 14. The coating applicator has a support 9, the lower end of which has a number of setting screws 28 threadedly connected to the sealing strip 10. These screws are used to adjust the height of the gap 5.

Esitetyssä sovellutusmuodossa raina 1 on ei-päällystettäväl-tä puoleltaan tuettu pyörivään vastatelaan 19. Rainaa voidaan myös päällystää samanaikaisesti kummaltakin puoleltaan asettamalla kaksi kuvion 1 mukaista päällystysappli-kaattoria vastakkain siten, että raina kulkee suoraviivaisesti niiden välistä. Myös muita päällystysjärjestelyjä voidaan ajatella. Sopivia periaateratkaisuja on esitetty patenttihakemusjulkaisussa GB 2 085 327 A.In the embodiment shown, the web 1 is supported on the non-coating side by a rotating counter roll 19. The web can also be coated simultaneously on both sides by placing the two coating applicators according to Fig. 1 opposite so that the web runs straight between them. Other coating arrangements can also be considered. Suitable principle solutions are described in patent application publication GB 2 085 327 A.

Kuvion 2 mukaisessa sovellutusmuodossa virtausrajoit in 26 muodostaa rainan 1 kulkusuunnassa kapenevan raon 18. Kapene-miskulma d on noin 10°. Raon sisätulopuolen korkeus on a ja sen loppupään korkeus b. Raon pituus c on tässä sovellutusmuodossa ainakin 4 mm.In the embodiment according to Figure 2, the flow restrictor 26 forms a slot 18 tapering in the direction of travel of the web 1. The taper angle d is about 10 °. The slit-side inner product has a height and the final height of the head b. The gap length in this embodiment c is at least 4 mm.

Raon 18 kiilamaisen muodon seurauksena muodostuu raossa 5 68770 hydrodynaaminen voima P, jonka suuruus ilmaistuna voimana per virtausrajoittimen leveysyksikkö rainan poikittaissuun-nassa saadaan tunnetusta kaavasta P = 6s2 .fin (m) - 23=2 tan^d ^ 1+>a_ ^ jossa n s päällystysaineen 16 viskositeetti U = rainan 1 nopeus d = raon 18 kapenemiskulma m = a/b (raon 18 alkupään ja loppupään korkeuden suhde)As a result of the wedge-shaped shape of the gap 18, a hydrodynamic force P is formed in the gap 5 68770, the magnitude of which, expressed as a force per unit width of the flow restrictor in the transverse direction of the web, is given by the known formula P = 6s2 .fin (m) - 23 = 2 tan ^ d ^ 1+> a_ ^ viscosity of the coating material 16 U = speed of the web 1 d = angle of narrowing of the gap 18 m = a / b (ratio of the height of the beginning and the end of the gap 18)

In, tan = logaritmi, tangentti.In, tan = logarithm, tangent.

Hydraulisella voimalla P on päällystysainevirtaamaa tasoittava vaikutus, mikä parantaa virtausrajoittimen 26 vaikutusta. Kiilamaisen raon käyttö mahdollistaa raon korkeuden nostamisen. Mitta a voi olla 1,5...7 mm, mieluimmin kuitenkin 2.. Λ mm.The hydraulic force P has a smoothing effect on the coating material flow, which enhances the effect of the flow restrictor 26. The use of a wedge-shaped slot allows the height of the slot to be increased. Dimension a can be 1.5 ... 7 mm, but preferably 2 .. Λ mm.

Keksintö ei rajoitu esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The invention is not limited to the embodiments shown, but several variations of the invention are conceivable within the scope of the appended claims.

Claims

A coating device for a vertically extending web (1), comprising a coating applicator (8), in which the web (1) is brought into contact with coating butter (16) which is under atmospheric pressure, and a flexible blade (2), equalizing the coating layer (27) applied to the web (1), characterized in that the coating applicator (8) comprises a flow restrictor (26) which is arranged so that between this and the web (1) to be coated a substantially uniform pile is formed. or in the running direction of the web converging gap (18), the height of which is less than the thickness of the coating layer which would be applied to the web (1) without the flow limiter (26), and said applicator comprises flow devices (23 »5) for coating smear control in the applicator.

Coating device according to claim 1, characterized in that the flow restrictor (26) is located at the coating smear height (24) in the coating applicator.