FI81639B

FI81639B - Method and arrangement for coating a material web

Info

Publication number: FI81639B
Application number: FI871002A
Authority: FI
Inventors: Martti Pullinen
Original assignee: Valmet Paper Machinery Inc
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1990-07-31
Also published as: FI871002A; FI871002A0; FI81639C

Description

81 639 1 Menetelmä ja laite materiaalirainan päällystämiseksi Förfarande och anordning för beläggnlng av materialbana 5 Keksinnön kohteena on menetelmä materiaalirainan, kuten paperi- tai kartonkirainan päällystämiseksi, jossa menetelmässä materlaaliraina johdetaan pyörivän vastatelan ja päällystysterän, tasoituselimen tai vastaavan välille muodostetun päällystysnipln läpi ja jossa päällystettävän materiaalirainan yhteyteen tuodaan päällystealnetta ennen 10 mainittua nlppiä.81 639 1 A method and an apparatus for coating a web of material introducing the coating material before the 10 said nipples.

Keksinnön kohteena on lisäksi laite materiaalirainan, kuten paperi- tai kartonkirainan päällystämiseksi, joka laite käsittää pyörivän vastatelan ja päällystysterän, tasoituselimen tai vastaavan välille muodostetun pääl-15 lystysnipin tai -nipit, jonka/joiden läpi päällystettävä materlaaliraina on järjestetty vietäväksi ja jonka materiaalirainan yhteyteen tuodaan päällystysainetta ennen mainittua nippiä/mainittuja nippejä.The invention further relates to an apparatus for coating a web of material, such as a paper or board web, the apparatus comprising a coating nip or nips formed between a rotating counter roll and a coating blade, leveling member or the like, through which a web of material to be coated is arranged to pass and before said nip (s).

Keksintöön liittyvän tekniikan tason osalta viitataan erityisesti US-20 patenttiin 4 369 731 sekä suomalaiseen patenttihakemukseen n:o 843899, jotka koskevat ns. lyhytvlipymäpinnoitusyksiköitä (short dwell time applicators).With regard to the state of the art related to the invention, reference is made in particular to U.S. Pat. No. 4,369,731 and Finnish Patent Application No. 843899, which relate to the so-called short dwell time applicators.

Tekniikan tason mukaisissa ja jo käytössä olevissa paperin tai karton-25 gin pinnoltusyksikköratkalsuissa, eli ns. lyhytviipymäpinnoitusyksiköis-sä on haittana juuri applikoIntiajän lyhyyden vuoksi se, että pinnoitus-aineessa oleva vesi tunkeutuu ralnaan vielä tasoitusvaiheen jälkeen ja aiheuttaa epätasaisuutta pinnoitettuun pintaan. Edellä mainitussa US-julkaisussa on rainan päällystämiseen pyritty vaikuttamaan siten, 30 että rainan päällystysvyöhykkeelle on sovitettu ylimääräinen tasoitus-terä, joka pakottaa päällysteaineen kiertämään rainaa vasten kahteen kertaan. Tämän julkaisun mukaisessa ratkaisussa kiertää näin ollen sama päällysteaine pinnoltusvyöhykkeellä kahteen kertaan. Tällaisella ratkaisulla ei ole havaittu olevan merkittävää vaikutusta rainan pinnoituksen 35 parantamiseen eikä edellä esitetyn ongelman ratkaisuun. FI-patentti- hakemuksen 843899 mukaisessa ratkaisussa on pinnoitteen laadun parantamiseen pyritty vaikuttamaan siten, että pinnoiteaine suunnataan rainan 2 81 639 1 pinnalle paineella hydrodynaamisen paineraon kautta. Tässäkin ratkaisussa joudutaan kuitenkin käyttämään rainan päällystyksessä yhtä ja samaa päällysteainetta.In the state-of-the-art and already in use paper or board coating unit solutions, i.e. the so-called The disadvantage of short residence coating units is precisely due to the short application time that the water in the coating material penetrates the ralna even after the leveling step and causes unevenness in the coated surface. In the aforementioned U.S. publication, an attempt has been made to effect the coating of the web by providing an additional smoothing blade in the coating zone of the web, which forces the coating material to rotate against the web twice. Thus, in the solution according to this publication, the same coating material circulates in the coating zone twice. Such a solution has not been found to have a significant effect on improving the coating 35 of the web or on solving the above problem. In the solution according to FI patent application 843899, an attempt has been made to improve the quality of the coating by directing the coating material onto the surface of the web 2 81 639 1 under pressure through a hydrodynamic pressure gap. However, even in this solution, one and the same coating material has to be used for coating the web.

5 Nyt esillä olevalla keksinnöllä on päämääränä saada aikaan olennainen parannus materiasiirainan, kuten paperi- tai kartonkirainan päällystämisessä. Tämän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle pääasiassa tunnusomaista, että päällystettävän materiaalirainan yhteyteen tuodaan vähintään kahta, ominaisuuksiltaan erilaista päällystys-10 ainetta peräkkäisissä päällystysvaiheissa.It is an object of the present invention to provide a substantial improvement in the coating of a material web, such as a paper or paperboard web. To achieve this, the method according to the invention is mainly characterized in that at least two coating substances with different properties are introduced in connection with the web of material to be coated in successive coating steps.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan pääasiassa tunnusomaista, että laitteeseen on muodostettu materiaalirainan kulkusuunnassa kaksi tai useampia syöttökanavia siten, että päällystysaine on järjestetty 15 tuotavaksi materiaalirainan yhteyteen kahdessa tai useammassa vaiheessa.The device according to the invention, in turn, is mainly characterized in that two or more feed channels are formed in the device in the direction of travel of the web of material, so that the coating material is arranged to be introduced into the web of material in two or more stages.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on ongelma näin ollen ratkaistu siten, että ensin on tukittu materiaalirainan pinnalla olevat huokoset ja tartutettu pinnoitusaine rainaan eli pohjustettu rainan pinta. Tämän jäl-20 keen on keksinnön mukaisessa ratkaisussa levitetty materiaalirainan pinnalle varsinainen pinnoitusaine ja tasoitettu se. Tällä ratkaisulla saavutetaan tunnettuun tekniikkaan nähden mm. seuraavia merkittäviä etuja.In the solution according to the invention, the problem is thus solved by first clogging the pores on the surface of the material web and adhering the coating agent to the web, i.e. by priming the surface of the web. After this, in the solution according to the invention, the actual coating agent is applied to the surface of the material web and smoothed. With this solution, compared to the prior art, e.g. the following significant benefits.

25 Koska keksinnön mukaisessa järjestelyssä materiaalirainassa olevat huokoset tukitaan ensin sopivalla pohjustusaineella, ei päällysteaineessa oleva vesi pääse enää tunkeutumaan rainaan sitä turvottamaan. Lisäetuna tästä saavutetaan se, että vain vähän vettä pääsee rainaan, joten tarve jälki-kuivatukseen vähenee. Vähäisemmällä vesimäärällä saavutetaan lisäksi parem-30 pi päällystekalvon laatu. Tämä johtuu siitä, että vesi, joka on päässyt rainaan, tekee rainasta ulostullessaan kuivatusvaiheessa päällystekalvoon reikiä. Mitä vähemmän rainassa on vettä, sitä vähemmän ja sitä pienempiä reikiä päällystekalvoon muodostuu. Erittäin merkittävä etu tekniikan tason mukaisiin ratkaisuihin nähden on lisäksi siinä, että keksinnössä voidaan 35 käyttää kahta tai useampaa eri päällysteainetta ja/tai näissä päällys teaineissa erilaisia kuiva-ainepitoisuuksia. Päällystysteknisesti 3 81639 1 on päällystealneen laadulla ja mm. sen kuiva-ainepitoisuudella tärkeä merkitys materiaaliralnaan tarttumiseen ja päällystekalvon laatuun.Since in the arrangement according to the invention the pores in the web of material are first blocked with a suitable primer, the water in the coating material can no longer penetrate the web to swell it. An additional advantage of this is that little water enters the web, so the need for post-drying is reduced. In addition, a lower amount of water achieves a better coating quality of 30 .mu.m. This is because the water that has entered the web makes holes in the coating film as it exits the drying step. The less water in the web, the fewer and smaller holes are formed in the coating film. In addition, a very significant advantage over the prior art solutions is that two or more different coating materials and / or different dry matter contents can be used in the invention. In terms of coating technology, 3 81639 1 is of the quality of a coating tin and e.g. its dry matter content plays an important role in the adhesion of the material to the material and the quality of the coating film.

Seuraavasea keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheis-5 ten piirustusten kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutus-eelmerkkeihln, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.The following invention will be described in detail with reference to some application examples of the invention shown in the figures of the accompanying drawings, to the details of which the invention is in no way narrowly limited.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena konesuuntaisena pystypoikkllelkkauksena JO keksinnön mukaisen päällystyslaitteen ensimmäistä toteutuseslmerkkiä.Figure 1 shows, as a schematic machine direction vertical cross-section, a first embodiment of a coating device according to the invention.

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavalla tavalla erästä toista keksinnön mukaista päällystyelaltetta, jossa päällystyksen tasoituselin muodostuu poikkileikkaukseltaan muotoillusta tasoltuselimestä, jonka kaarevahko 15 pinta toimii vastatelaa vasten.Fig. 2 shows, in a manner similar to Fig. 1, another coating roll according to the invention, in which the leveling member of the coating consists of a leveling member of cross-section, the arcuate surface of which acts against the counter roll.

Kuvio 3 esittää kaavlomalsestl erästä muunnelmaa kuvion 2 mukaisesta päällystyslaitteesta.Figure 3 shows a schematic form of a variant of the coating device according to Figure 2.

20 Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukainen päällystyslalte käsittää pyörivän vastatelan 10, jolla on sileä sylinteripinta 10'. Telan 10 yli on johdettu päällystettävä materiaaliraina, kuten esim. paperi- tai kartonkiraina (ei esitetty). Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle on olennaista, että materiaalirainan päällystäminen suoritetaan kahdessa tai 25 useammassa vaiheessa, jolloin päällystämisessä voidaan käyttää kahta tai useampaa erilaista päällystealnetta, joiden laatu ja ominaisuudet saadaan määrättyä tarkalleen halutuiksi. Piirustuksen kuvioissa kalkki esitetyt suoritusmuodot koskevat ratkaisua, jossa materiaalirainan päällystäminen suoritetaan kahdessa vaiheessa, mutta keksinnön piiriin kuuluvat myös sel-30 laiset suoritusmuodot, joissa päällystysvaiheita on useampia.According to Figure 1, the coating mandrel according to the invention comprises a rotating counter roll 10 having a smooth cylindrical surface 10 '. A web of material to be coated, such as a web or paperboard (not shown), is passed over the roll 10. It is essential for the method and device according to the invention that the coating of the web of material is carried out in two or more stages, in which case two or more different coating materials can be used in the coating, the quality and properties of which can be determined exactly as desired. The embodiments shown in the figures in the lime of the drawing relate to a solution in which the coating of a web of material is performed in two steps, but the invention also includes embodiments in which there are several coating steps.

Kuviossa 1 on näin ollen esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa materiaalirainan päällystyslalte käsittää kaksi ns. lyhytvlipymäykslkköä, jotka on järjestetty materiaalirainan kulkusuunnan ja vastatelan 10 suhteen 35 kiinteästi peräkkäin. Kuvion 1 mukaiseen laitteeseen kuuluu näin ollen kaksi päällyetysterää, joista ensimmäinen päällystysterä 20 muodostaa vastatelan 10 pinnan 10' kanssa ensimmäisen päällystysnlpin ja vastaa- 4 81639 1 vasti toinen päällystysterä 40 muodostaa vastatelan pinnan 10' kanssa toisen päällystysnlpin Ng. Ensimmäinen päällystysterä 20 on kiinnitetty ensimmäiseen runko-osaan 23 teränpltimellä 24 täysin tavanomaiseen tapaan. Ensimmäiseen runko-osaan 23 on muodostettu vastatelan 10 akselin 5 suuntainen lovi, johon on sovitettu kuormltusletku 21, jossa on paine-tila 22. Kuormitusletkun 21 paineillaan 22 syötettävän paineen avulla ensimmäistä päällystysterää 20 kuormitetaan vasten vastatelaa 10 halu-tunsuuruisella voimalla.Figure 1 thus shows an embodiment of the invention in which the coating web of the material web comprises two so-called short suspension units arranged in fixed succession 35 with respect to the direction of travel of the web of material and the counter roll 10. The device according to Figure 1 thus comprises two coating blades, of which the first coating blade 20 forms a first coating nip with the surface 10 'of the counter roll 10 and the second coating blade 40 respectively forms a second coating ng Ng with the surface 10' of the counter roll. The first coating blade 20 is attached to the first body portion 23 by a blade spreader 24 in a completely conventional manner. A notch parallel to the axis 5 of the counter roll 10 is formed in the first body portion 23, in which a load hose 21 having a pressure space 22 is arranged. By means of the pressure supplied by the load hose 21 at its pressures 22, the first coating blade 20 is loaded against the counter roll 10 with a desired force.

10 Materiaallralnan kulkusuunnassa ennen ensimmäistä päällystysterää 20 on järjestetty patoterä 31, joka on asennettu patoterän kannattimeen 30 edullisesti säädettävästi. Patoterän yläreunan 32 ja vastatelan pinnan 10' väliin jää välys 33, jolla osaltaan säädetään ensimmäiseen vaiheeseen syötetyn ensimmäisen päällystealneen painetta ennen ensim-15 mäistä nipplä N^. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa ensimmäisen runko-osan 23 ja patoterän kannattimen 30 väliin on muodostettu materiaali-rainan leveyden yli ulottuva ensimmäinen kanava K^, josta ensimmäinen päällystealne tuodaan ensimmäiseen vaiheeseen sisään nuolen suun nassa. Päällystealneen ylijuoksua on merkitty nuolella L^, jota siis 20 säädetään välystä 33 säätämällä. Kuten jo aikaisemmin on selostettu, tuodaan ensimmäiseen valheeseen ensimmäinen päällystealne ^ korkeassa kuiva-ainepitoisuudessa ja tällä ensimmäisellä päällysteaineella on tarkoituksena tukkia materiaallralnan pinnalla olevat huokoset ja tartuttaa ensimmäinen päällystealne materiaallralnaan eli pohjustaa mate-25 rlaaliralnan pinta ennen toista päällystysvalhetta, kuten jo aikaisemmin on todettu.In the direction of travel of the material roll, before the first coating blade 20, a dam blade 31 is arranged, which is mounted on the dam blade support 30, preferably in an adjustable manner. Between the upper edge 32 of the dam blade and the surface 10 'of the counter roll there is a clearance 33, which helps to adjust the pressure of the first coating tank fed to the first stage before the first nipple N 1. 1 according to the illustrated embodiment, the first body portion 23 and leading blade carrier 30, there is formed extending across the width of the web material, the first channel K ^, where the first päällystealne applied to the first stage in the arrow direction of the mouth. The overflow of the coating trough is indicated by the arrow L 1, which is thus adjusted by adjusting the clearance 33. As previously described, a first coating material is applied to the first lie at a high dry matter content and this first coating material is intended to clog pores on the surface of the material bed and adhere the first coating material to the material bed.

Ensimmäisen päällystysterän 20 jälkeen on materiaallralnan kulkusuunnassa järjestetty toinen päällystysterä 40, joka yhdessä ensimmäisen pääl-30 lystysterän 20 kanssa rajoittaa väliinsä toisen päällystysvaiheen. Toinen päällystysterä 40 on kiinnitetty toiseen runko-osaan 43 terän pitimen 47 ja pldinletkun 48 avulla. Paineellieen pldinletkun 48 avulla toista päällystysterää puristetaan vasten teränpidintä 47 siten, että toinen päällystysterä 40 pysyy palkallaan halutussa asemassa. Toisen päällystys-35 terän 40 kuormittamiseksi halutulla tavalla vasten vastatelaa 10 on toiseen runko-osaan 43 muodostettu ura 44, johon on sovitettu kuormitus-letku 41, jossa on painetila 42. Uraan 44 on kuormitusletkun 41 alle 5 81639 1 sovitettu useita väliosla 45, jotka on tuettu toiseen runko-osaan 43 useilla kuormitustangoilla 46. Kuormitusletkulla 41 toista päällystys-terää 40 kuormitetaan vastatelaa 10 vasten halutun viivapaineen aikaansaamiseksi toiseen päällystysnippiin Kuormitusletkun 41 painetilassa 5 42 olevaa painetta säätämällä saadaan nimenomaan päällystysalnemäärää materlaallrainan pinnalla säädettyä. Kuormitusvolman profiilin säätämiseksi materiaallralnan leveyden yli ovat kuormitustangot 46 säädettäviä ja ne voivat olla esim. ruuveja, joilla väliosia 45 siirretään urassa 44. Toisen päällystysnipln viivapaineen jakauma on näin saatu aikaan 10 säädettäväksi päällystemäärän profiilin säätöä varten.After the first coating blade 20, a second coating blade 40 is arranged in the direction of travel of the material, which together with the first coating blade 20 delimits a second coating step between them. The second coating blade 40 is attached to the second body portion 43 by a blade holder 47 and a plunger hose 48. By means of the pressure plate hose 48, the second coating blade is pressed against the blade holder 47 so that the second coating blade 40 remains in position in its desired position. To load the second coating blade 40 against the counter roll 10 as desired, a groove 44 is formed in the second body portion 43, into which a load hose 41 having a pressure space 42 is fitted. A plurality of intermediate portions 45 are provided in the groove 44 below the load hose 41. is supported on the second body portion 43 by a plurality of load bars 46. The load hose 41 loads the second coating blade 40 against the counter roll 10 to provide the desired line pressure to the second coating nip by adjusting the pressure in the pressure space 5 42 of the load hose 41. To adjust the load profile over the width of the material pool, the load bars 46 are adjustable and may be e.g. screws to move the spacers 45 in the groove 44. The line pressure distribution of the second coating nipple is thus provided 10 adjustable for adjusting the coating profile.

Ensimmäisen runko-osan 23 Ja toisen päällystysterän 40 väliin on muodostettu toinen kanava jonka kautta toinen päällysteaine syötetään sisään toiseen päällystysvaiheeseen nuolen suunnassa. Materiaali- 15 ralna tulee tähän toiseen päällystysvaiheeseen ensimmäisen päällystys-vaiheen jälkeen pinnaltaan kosteana, jolloin toinen päällysteaine voidaan tuoda toiseen päällystysvaiheeseen pinnoitusteknisestl halutussa kuiva-ainepitoisuudessa. Toisessa päällystysvaiheessa voidaan pääl-lystysaineena käyttää esim. joko samaa päällysteainetta kuin ensimmäi-20 sessä vaiheessa, jolloin toisessa valheessa päällystealneen kuiva-ainepitoisuus on kuitenkin erilainen kuin ensimmäisessä valheessa. Toisaalta voidaan toisessa päällystysvaiheessa kuitenkin käyttää myös täysin erilaista päällysteainetta kuin ensimmäisessä vaiheessa. Toiseen päällystysvaiheeseen syötetty toinen päällysteaine enää pääse tunkeu- 25 tumaan materiaallralnaan, koska sen huokoset on jo tukittu ensimmäisessä päällystysvaiheessa. Toinen päällysteaine kiinnittyy kuitenkin materiaallralnaan, koska se sekoittuu rajapinnaltaan ensimmäisen kostea-pintalsen pinnoituskerroksen kanssa tarttuen siten pohjaosiltaan mate-riaalirainaan. Kahden päällystealneen tartunta materiaallralnaan saadaan 30 aikaan juuri sen ansiosta, että päällystevaiheet suoritetaan välittömästi peräkkäin siten, että ilma el pääse välillä koskettamaan pinnoitetta pinnoitusten välillä.The first body portion 23 and the second coating blade 40 is formed with a second channel through which the second coating material is fed into a second coating step in the direction of the arrow. The material roll enters this second coating step after the first coating step on a wet surface, whereby the second coating material can be introduced into the second coating step at the technically desired dry matter content of the coating. In the second coating step, for example, either the same coating material as in the first step can be used as the coating agent, in which case, however, the dry matter content of the coating tin in the second lie is different from that in the first lie. On the other hand, however, a completely different coating material can be used in the second coating step than in the first step. The second coating material fed to the second coating step can no longer penetrate the material base because its pores are already blocked in the first coating step. However, the second coating material adheres to the material web because it mixes with the first wet-surface coating layer at its interface, thus adhering to the material web at its base. The adhesion of the two coating troughs to the material base is achieved precisely because the coating steps are performed immediately in succession so that the air el can occasionally come into contact with the coating between the coatings.

Kuviossa 2 esitetty toteuttamiseslmerkki vastaa ensimmäisen päällystys-35 vaiheen osalta hyvin pitkälti kuviossa 1 esitettyä suoritusesimerkkiä. Niinpä kuvion 2 mukaiseen ensimmäiseen päällystysvaiheeseen kuuluu ensimmäisenä päällystysteränä 20 toimiva terä tai kaavin, joka muodostaa 6 81639 1 ensimmäisen päällystysnipin yhdessä vastatelan 10 pinnan 10' kanssa. Ensimmäinen päällystysterä 20 tai kaavin on tuettu ensimmäiseen runko-osaan 23, johon ensimmäinen päällystysterä 20 on kiinnitetty teränpiti-mellä 24. Kuten kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossakin on materiaali-5 rainan kulkusuunnassa ennen ensimmäistä päällystysterää 20 materiaali-rainan päällystyslaitteeseen järjestetty patoterä 31, joka on tuettu patoterän kannattimeen 30. Myös tässä suoritusmuodossa on patoterän yläreunan 32 ja vastatelan pinnan 10' välissä välys 33, jonka suuruutta säätämällä saadaan osaltaan ensimmäiseen vaiheeseen syötetyn ensimmäisen 10 päällystysaineen painetta säädettyä halutun suuruiseksi ennen ensimmäistä nippiä . Välystä 33 säätämällä säädetään näin ollen ensimmäisestä päällystysvaiheesta ensimmäisen päällysteaineen ylijuoksua, jota on kuviossa merkitty viitemerkinnällä Ln .. Ensimmäisen päällystysterän 20 ja patoterän kannattimen 30 väliin on muodostettu vastaavanlainen kanava K^ 15 kuin kuvion 1 suoritusmuodossakin ja tätä kanavaa pitkin syötetään ensimmäinen päällysteaine sisään ensimmäiseen päällystysvaiheeseen nuolen ^ suunnassa. Ensimmäinen päällystysvalhe on tässä toteutusmuodossa näin ollen olennaisesti samanlainen kuin kuvion 1 suoritusmuodossa.The embodiment shown in Fig. 2 corresponds very much to the embodiment shown in Fig. 1 for the first coating step 35. Thus, the first coating step of Figure 2 includes a blade or scraper acting as the first coating blade 20, which forms 6 81639 1 of the first coating nip together with the surface 10 'of the counter roll 10. The first coating blade 20 or scraper is supported on a first body portion 23 to which the first coating blade 20 is attached by a blade holder 24. As in the embodiment of Fig. 1, a dam blade 31 is arranged in the material web coating apparatus 31 in the web direction of the material. also in this embodiment there is a clearance 33 between the upper edge 32 of the dam blade and the surface 10 'of the counter roll, the magnitude of which helps to adjust the pressure of the first coating material 10 fed to the first stage to the desired size before the first nip. By adjusting the clearance 33, the overflow of the first coating material, denoted Ln in the figure, is thus controlled from the first coating step. A similar channel K1 is formed between the first coating blade 20 and the dam blade support 30 as in the embodiment of Fig. 1. ^ direction. The first coating lie in this embodiment is thus substantially similar to the embodiment of Figure 1.

2020

Toinen päällystysvalhe eli ns. toinen lyhytviipymäyksikkö sen sijaan poikkeaa rakenteeltaan kuviossa 1 esitetystä. Ensinnäkään kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa ei toisessa päällystysvaiheessa ole vastaavanlaista toista päällystysterää kuin kuviossa 1, vaan kuvion 2 suoritus-25 muodossa käytetään mainitun toisen päällystysterän 40 sijasta poikkileikkaukseltaan muotoiltua tasoituselintä 50. Kuvion 2 mukaisesti on ta-soituselimessä 50 poikkileikkaukseltaan muotoiltu kaareva osa 51, jonka kupera syllnteriplnta toimii vastatelan 10 pintaa 10' vasten muodostaen vastatelan pinnan 10' kanssa toisen päällystysnipin N^. Kaarevan osan 30 51 yhteydessä on vahvistusosa 52, jonka välityksellä kaarevan osan 51 kuperaa sylinteripintaa puristetaan vastatelan pintaa 10' vasten kuormi-tusletkun 53 avulla, jossa on painetila 54, jossa olevaa painetta voidaan tarpeen mukaan säätää. Kuormitusletku 53 on sovitettu toiseen runko-osaan 55 muodostettuun uraan 56 vastaavalla tavalla kuin kuvion 1 suo-35 ritusesimerklssä. Uraan 56 on näin ollen järjestetty materiaaliradan poikittaissuunnassa useita väliosia 57, jotka on kuormitustankojen 58, esimerkiksi ruuvien välityksellä tuettu säädettäväsi! runko-osaan 55.The second coating lie, i.e. the so-called the second short residence unit, on the other hand, differs in structure from that shown in Figure 1. First, in the embodiment of Fig. 2, the second coating step does not have a second coating blade similar to that in Fig. 1, but in the embodiment of Fig. 2, instead of said second coating blade 40, a cross-sectional smoothing member 50 is used. the sealing plate acts against the surface 10 'of the counter roll 10 to form a second coating nip N 1 with the surface 10' of the counter roll. In connection with the curved part 30 51, there is a reinforcing part 52, by means of which the convex cylinder surface of the curved part 51 is pressed against the counter roll surface 10 'by means of a load hose 53 with a pressure space 54 in which the pressure can be adjusted. The load hose 53 is fitted in the groove 56 formed in the second body portion 55 in a manner similar to that in the straightening example of Fig. 1. The groove 56 is thus provided with a plurality of intermediate parts 57 in the transverse direction of the material path, which are supported by adjustable means by means of load bars 58, for example screws! to the body 55.

1 81639 1 Tällä järjestelyllä voidaan toisen päällystysnipln Ng viivapalneen profiilia säätää halutulla tavalla. Tasoltuselin 50 on kiinnitetty palkalleen tasoituselimen pitimen 59 ja pidinletkun 60 avulla vastaavalla tavalla kuin päällystysterä 40 kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa.1 81639 1 With this arrangement, the profile of the line bevel Ng of the second coating nipple can be adjusted as desired. The leveling member 50 is fixed to its salary by means of the leveling member holder 59 and the holding hose 60 in a manner similar to the coating blade 40 in the embodiment according to Fig. 1.

5 Tasoituselimen 50 kaarevan osan 51 kupera sylinteripinta, joka tulee vasten vastatelan pintaa 10', on muodostettu kokonaan kulutusta kestävästä materiaalista tai ainakin se on pinnoitettu jollain kulutusta kestävällä materiaalilla, kuten esimerkiksi kovametallilla. Vastatelan 10 pinta 10' on myös muodostettu hyvin kulutusta kestäväksi ja se on 10 esimerkiksi kovakromia, jonka pinnan kovuus on esim. välillä 1 B & J - 75 B & J.The convex cylindrical surface of the curved portion 51 of the leveling member 50 which abuts the surface 10 'of the counter roll is formed entirely of a wear-resistant material or at least is coated with a wear-resistant material such as a carbide. The surface 10 'of the counter roll 10 is also formed to be very wear-resistant and is, for example, hard chromium, the surface hardness of which is e.g. between 1 B&J and 75 B&J.

Kuvion 2 suoritusmuodon toinen merkittävä ero kuviossa 1 esitettyyn ratkaisuun on siinä, että toinen päällystysvaihe on kuvion 2 suoritus-15 muodossa jaettu patoterän 66 ja patoterän kannattimen 65 avulla kaksiosaiseksi. Ensimmäisen runko-osan 23 ja patoterän kannattimen 65 väliin on näin ollen muodostettu toinen kanava K^, jonka kautta toinen päällys-teaine syötetään sisään toiseen päällystysvaiheeseen nuolen mukai sesti. Toinen päällysteaine joutuu näin ollen toisessa päällystysvai-20 heeesa kulkemaan patoterän 66 ja vastatelan pinnan 10' välistä ennen kuin se joutuu toiseen päällystysnippiin Patoterän kannattimen 65 ja tasoituselimen 50 väliin on puolestaan järjestetty kolmas kanava K^, jonka kautta on järjestetty toisen päällysteaineen ylijuoksu toisesta päällystevalheesta ulos nuolen mukaisesti. Patoterän 66 ja tasoi-25 tuselimen 50 väliin jää välys 67, jolla osaltaan säädetään toiseen vaiheeseen syötetyn toisen päällystysalneen painetta ennen toista nlppiä N^· Konstruktilvisesti merkittävä ero kuvion 2 mukaisella suoritusmuodolla kuviossa 1 esitettyyn nähden on näin ollen siinä, että toisessa päällys-tysvaiheessa on toinen päällysteaine pantu kiertämään kahta eri kanavaa, 30 nimittäin toista ja kolmatta kanavaa K^ ja pitkin.Another significant difference from the embodiment of Figure 2 to the solution shown in Figure 1 is that the second coating step in the embodiment of Figure 2 is divided into two parts by means of a dam blade 66 and a dam blade support 65. The first body portion of the leading blade bracket 23 and 65 between which is thus formed with a second channel C ^, through which the second covering-filler is fed in a second coating step in accordance with a direction of the arrow. Thus, in the second coating step 20, the second coating material has to pass between the dam blade 66 and the counter roll surface 10 'before it enters the second coating nip. in accordance with the direction of the arrow. Between the dam blade 66 and the leveling member 50 there is a clearance 67 which contributes to adjusting the pressure of the second coating trough fed to the second stage before the second nip. The structurally significant difference with the embodiment according to Fig. 2 is therefore that the second coating step has the second coating material is circulated through two different channels, namely the second and third channels K and.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen päällystyslaitteen vielä eräs vaihtoehtoinen suoritusmuoto. Kuvion 3 suoritusmuodossa on ensimmäinen päällystysvaihe esitetty täysin samanlaisena kuin kuviossa 1 ja tämän 35 johdosta on kuviossa 3 käytetty ensimmäisen päällystysvaiheen osalta samoja viitenumerolta kuin kuviossa 1. Kuviossa 3 ensimmäinen päällys-tysnippi muodostuu näin ollen ensimmäisen päällystysterän 20 ja vasta- 8 81 639 1 telan 10 pinnan 10’ väliin vastaavalla tavalla kuin kuvion 1 yhteydessä selostettiin. Ensimmäinen päällystysterä 20 on näin ollen kiinnitetty ensimmäiseen runko-osaan 23 teränpitimen 24 avulla ja se on kuormitettu painetilalla 22 varustetun kuormitetun letkun 21 avulla vasten vasta-5 telan pintaa 10*.Figure 3 shows another alternative embodiment of a coating device according to the invention. In the embodiment of Fig. 3, the first coating step is shown exactly as in Fig. 1 and, as a result, in Fig. 3 the same reference numerals are used in Fig. 3 as in Fig. 1. In Fig. 3, the first coating nip thus consists of a first coating blade 20 and a corresponding roll roll 10 between the surface 10 'in a manner similar to that described in connection with Figure 1. The first coating blade 20 is thus fixed to the first body part 23 by means of a blade holder 24 and is loaded by means of a loaded hose 21 provided with a pressure space 22 against the surface 10 * of the counter-roll 5.

Ennen ensimmäistä päällystysterää 20 on päällystyslaitteeseen järjestetty ensimmäinen patoterä 31, joka on sopivalla tavalla säädettävästl kiinnitetty patoterän kannattimeen 30. Ensimmäisen patoterän kannattimen 30 10 ja ensimmäisen päällystysterän 20 väliin on muodostettu ensimmäinen kanava K^, jonka kautta ensimmäinen päällysteaine syötetään sisään päällys-tyslaitteen ensimmäiseen vaiheeseen nuolen suunnassa. Ensimmäisestä päällystysvaiheesta on ensimmäisen päällysteaineen ylijuoksu järjestetty nuolen Ln . mukaisesti ensimmäisen patoterän yläreunan 32 ja vastatelan 15 pinnan 10’ välisen välyksen 33 kautta vastaavalla tavalla kuin edellisten suoritusmuotojen yhteydessä selostettiin.Prior to the first coating blade 20, a first dam blade 31 is provided in the coating device, which is suitably adjustably attached to the dam blade holder 30. A first channel K 1 is formed between the first dam blade holder 30 10 and the first coating blade 20. direction. The first phase of the coating is a first coating material is arranged in the overflow of the arrow Ln. through the clearance 33 between the upper edge 32 of the first dam blade and the surface 10 'of the counter roll 15 in a manner similar to that described in connection with the previous embodiments.

Kuvion 3 mukainen suoritusmuoto vastaa kalkkein läheisimmin tilannetta, jossa materiaalirainan päällystämiseen käytetään kahta peräkkäin järjes-20 tettyä lyhytviipymäyksikköä. Ensimmäinen lyhytviipymäyksikkö muodostuu edellä kuvatusta ensimmäisestä päällystysvaiheesta ja toinen lyhytviipymäyksikkö muodostuu materiaalirainan kulkusuunnassa ensimmäisen päällystys-vaiheen jälkeen järjestetystä, tasoituselimen 50 ja vastatelan pinnan 10' välisen toisen päällystysnipin ^ rajoittamasta toisesta päällystysvai-25 heesta. Kuvion 3 mukainen tasoituselln 50 vastaa rakenteeltaan ja tuen-naltaan olennaisesti kuviossa 2 esitettyä ratkaisua, joten kuviossa 3 on käytetty samoja viitenumerolta esittämään kuviossa 2 esitettyjä vastaavia osia. Tasoituselimeseä 50 on näin ollen poikkileikkaukseltaan muotoiltu kaareva osa 51, jonka kupera sylinterlplnta toimii vastatelaa 10 30 vasten. Kaarevan osan 51 yhteydessä on vahvistusosa 52, jonka välityksellä tasoituselintä 50 kuormitetaan painetilalla 54 varustetun kuormi-tusletkun 53 avulla vasten vastatelan 10 pintaa 10'. Tasoituselin 50 ja kuormitusletku 53 on järjestetty ja tuettu toiseen runko-osaan 55, johon on kuviota 2 vastaavalla tavalla järjestetty materiaalirainan leveyden 35 yli ulottuva ura 56. Uraan 56 on sovitettu useita väliosla 57, joita kuormitetaan kuormitustango11la 58 vasten kuormitusletkua 53 tasoitus-elimeen 50 nähden vastakkaiselta puolelta. Kuormltustangot 58 on tuettu 9 81639 1 toiseen runko-osaan 55 säädettäväsi! ja ne voivat olla esim. ruuveja tai vastaavia. Kuvion 2 suoritusmuodosta kuviossa 3 esitetty ratkaisu poikkeaa tasoituselimen 50 tuennan osalta ainoastaan siinä suhteessa, että kuviossa 3 runko-osa muodostuu kahdesta osasta siten, että tasoitus-5 elintä 50 tasoituselimen pitimeen 59 kiinnipuristava pidlnletku 60 on järjestetty toisesta runko-osasta 55 jaettuun runko-osaan 55a.The embodiment according to Fig. 3 most closely corresponds to the situation in which two short residence units arranged in succession are used for coating the web of material. The first short residence unit consists of the first coating step described above and the second short residence unit consists of a second coating step 25 arranged in the direction of material web travel after the first coating step and bounded by a second coating nip between the leveling member 50 and the counter roll surface 10 '. The leveling anvil 50 of Fig. 3 substantially corresponds in structure and support to the solution shown in Fig. 2, so that in Fig. 3 the same reference numerals are used to show the corresponding parts shown in Fig. 2. The leveling member 50 thus has a curved portion 51 in cross-section, the convex cylinder of which acts against the counter roll 10 30. In connection with the curved part 51, there is a reinforcing part 52, by means of which the leveling member 50 is loaded by means of a loading hose 53 provided with a pressure space 54 against the surface 10 'of the counter roll 10. The leveling member 50 and the load hose 53 are arranged and supported on a second body part 55 having a groove 56 extending over the width 35 of the material web in a manner similar to Fig. 2. A plurality of intermediate portions 57 are arranged in the groove 56. on the opposite side. The load bars 58 are supported 9 81639 1 on the second frame part 55 for your adjustment! and may be e.g. screws or the like. The solution shown in Fig. 3 differs from the embodiment of Fig. 2 with respect to the support of the leveling member 50 only in that in Fig. 3 the body part consists of two parts so that the holding hose 60 clamping the leveling member 50 to the leveling member holder 59 is arranged 55a.

Materiaaliralnan kulkusuunnassa ennen tasoltuselintä 50 on järjestetty toinen patoterä 71, joka on tuettu toisen patoterän kannattimeen 77 vastaa-10 valla tavalla kuin selostettiin ensimmäisen patoterän 31 yhteydessä.In the direction of travel of the material web, a second dam blade 71 is arranged before the leveling member 50, which is supported on the support 77 of the second dam blade in a manner similar to that described in connection with the first dam blade 31.

Toisen patoterän kannattimen 70 ja tasoituselimen 50 väliin on muodostettu toinen kanava K^, jonka kautta toinen päällystealne syötetään sisään toiseen päällystysvaiheeseen nuolen suuntaisesti. Toisesta pääl- lystysvaiheesta on toisen päällysteaineen ylijuoksu järjestetty nuolen 15 L_ „ mukaisesti toisen patoterän yläreunan 72 ja vastatelan pinnan 10’ U y ^ välisestä välyksestä 73. Ensimmäisen runko-osan 23 Ja toisen patoterän kannattimen 70 välissä on lisäksi kolmas kanava K^, josta toinen pääl-lysteaine johdetaan pois.Between the second leading blade carrier 70 and the leveling member 50 is formed with a second channel C ^, through which the second päällystealne fed in a second coating step in the direction of the arrow. The second coating step of the second coating material overflow is arranged in the direction of arrow 15 L_ "in accordance with the second leading blade upper edge 72 and the backing roll surface 10 of the U y ^ clearance between 73. The body portion 23 and the second leading blade holder 70 further has a third channel C ^, of which one the coating material is drained off.

20 Kuten edellä jo todettiin, vastaa kuvion 3 mukainen suoritusmuoto tapausta, jossa materiaaliralnan päällystämiseksi on järjestetty kaksi lyhyt-vlipymäyksikköä peräkkäin. Kuvion 3 mukaiselle suoritusmuodolle on kuitenkin olennaista, että mainitut lyhytvilpymäyksiköt on muodostettu siten, että ensimmäisen ja toisen päällystysvalheen välillä ilma ei pääse 25 koskettamaan materiaaliralnan pinnoitteeseen eikä aiheuttamaan pinnoitteen kuplimista pää]lystysvaiheiden välillä. Kuvioissa esitetyistä esimerkeistä poiketen voidaan keksinnön mukaisessa ratkaisussa käyttää lisäksi useampia kuin kahta päällystysvaihetta, esim. silloin, mikäli on materiaaliralnan päällystämisessä tarpeellista käyttää useampaa eri laa-30 tua olevaa päällystealnetta. Tällöinkin tulee nämä päällystevaiheet järjestää siten, että ilma el pääse välillä koskettamaan materiaaliralnan pinnoitetta ja haittaamaan lopputulosta.As already stated above, the embodiment according to Fig. 3 corresponds to the case where two short-slip units are arranged in succession to coat the web. However, it is essential for the embodiment according to Figure 3 that said short-swell units are formed in such a way that between the first and the second coating molding air does not come into contact with the coating of the material and does not cause the coating to bubble between the coating steps. In addition to the examples shown in the figures, more than two coating steps can additionally be used in the solution according to the invention, e.g. if it is necessary to use several coating coatings of different quality in coating the web. Even then, these coating steps must be arranged in such a way that the air el can sometimes come into contact with the coating of the material web and interfere with the final result.

Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöl-35 lisen ajatuksen puitteissa keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.In the following, the claims are set forth within the scope of the inventive idea defined by the invention, the various details of the invention being able to vary and differ from those set forth above by way of example only.

Claims

1 Patent claim

A method of coating a web of material, a paper or cardboard web, in any method the web of material is guided by a coating nip (N 2, N 2) formed between a rotating counter roll (10) and a coating sheet, equalizer or equivalent (20). , 40.50) and wherein 1 is connected to the material web to be coated in front of coating material prior to said nip (Nj, N2), characterized in that 1 connection to the material web to be coated in accordance with at least two coating substances having different properties in successive coating stages of aside, to prevent the air from coming into contact with the coating formed on the surface of the web of material between the successive coating stages. A method according to claim 1, characterized in that in the first coating stage, a first coating material, whose water content is substantially low and correspondingly dry and after the first coating stage, is applied to seal the pores on the surface of the material web. to achieve the final surface area of the web, coating material or substances on the surface of the web 1 desirable dry matter content.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the coating substances are introduced into two stages and in both stages the same coating material is used in such a way that the dry matter content of the coating material in the first stage is substantially higher than in the second stage.

4. A process according to claim 3, characterized in that starch cell is used as a coating agent, whose dry matter content in the first stage is 10-15% and in the second stage 5-10%.

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that starch cell or the like is used as a coating agent in the first stage and pigment coating material or the like in the second stage. 13 81 639

Apparatus for coating a web of material, such as a paper or cardboard web, which comprises one or more coating nipples blended between a rotating counter roll (10) and a coating sheet, equalizer or equivalent (20,40,50), by The nip (s) of which the material web to be coated is arranged to be inserted and in conjunction with which material web one introduces a coating material prior to said nip (N 2, 3), characterized in that in the device there are two or more feed channels (1) in the running path of the material web ( )Κ, ΚΚ) in such a way that the coating material is arranged to be introduced into connection with the material web for two or more stages.

7. Device according to claim 6, characterized in that the ducts (Κ,, ΙΙ) are arranged airtight in the device in such a way that the air inlet to the material web and to the coating on the surface of the web is prevented during the coating stages.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that each coating stage comprises its own coating nip. 25 30 35