WO1994015021A1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen auftrag von flüssigkkeit auf beide seiten einer materialbahn und verfahren zum auftrag einer flüssigkeit auf eine materialbahn mit dieser vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum gleichzeitigen auftrag von flüssigkkeit auf beide seiten einer materialbahn und verfahren zum auftrag einer flüssigkeit auf eine materialbahn mit dieser vorrichtung Download PDF

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WO1994015021A1
WO1994015021A1 PCT/EP1993/002798 EP9302798W WO9415021A1 WO 1994015021 A1 WO1994015021 A1 WO 1994015021A1 EP 9302798 W EP9302798 W EP 9302798W WO 9415021 A1 WO9415021 A1 WO 9415021A1
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material web
rollers
liquid
transfer rollers
distribution
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PCT/EP1993/002798
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Inventor
Horst Schoen
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Stora Feldmühle Ag
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Publication date
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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
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod

Definitions

  • the present invention relates to a device for the simultaneous application of liquid to both sides of a material web, in particular for coating a paper web with aqueous coating color, with two transfer rollers rotating in the direction of travel of the material web for applying layers of liquid to the sides of the material web, two with the jacket of the Transfer rollers in engagement and driven counter to their direction of rotation metering rollers and devices for supplying the liquid to be applied and absorbing the excess liquid, seen in the direction of rotation of the transfer rollers, are arranged in front of their areas of engagement with the metering rollers.
  • the invention further relates to a method for applying liquid to a material web with the specified device.
  • the metering rollers in the devices described above are designed as grooved doctor blades, they have in common that they have a volumetric application behavior, that is to say the metering of the amount of liquid or coating color to be applied takes place in a predetermined amount already on the transfer roller and not, as in the case of the known ones Knife spreading devices or air brushes, by wiping off the excess liquid from the material web.
  • the application quantity is adjusted by varying the speed.
  • CF layers (coated front) are understood to be so-called color receiver or color acceptor layers, which are usually arranged on the top of a sheet of paper and, when brought into contact with so-called color precursors or color formers, trigger a color reaction Create image.
  • CF layers Only sheets of paper provided with a CF layer are mostly used as the last sheet in a set of forms, the underside of such an end sheet often being prepared with a starch solution.
  • the middle sheets of a set of forms have a so-called CB coating (coated back) made of microcapsules, in which the color formers dissolved in suitable oils or solvents are enclosed. After destroying the microcapsules, e.g. B. by printing a typewriter type, the solution of the color former comes into contact with the color acceptor, which is attached to the top of the underlying sheet.
  • the middle sheets of form sets with a front color acceptor and a back microcapsule coating are called CFB sheets designated.
  • CB or CFB sheets For the production of CB or CFB sheets, the applicant has proposed a method in a not yet published proposal using the device described in DE-34 17 487 AI.
  • the object of the present invention is to improve the devices of the type specified at the outset in such a way that they enable the production of a uniformly coated material web, in particular a paper web coated with a CF coating color, the advantages achieved on the one hand should be maintained and, on the other hand, the production of perfectly coated and to be printed material webs should also be possible on the condition that untreated material webs which are not uniform in their surface, in particular coating base papers, can be assumed.
  • the invention sees a further object in the development of a device or a method using this device, with which in one operation at the same time - d. H. without intermediate drying - the other side of the material web can also be loaded.
  • the invention provides, according to a first embodiment, a device for the simultaneous application of liquid to both sides of a material web, in particular for coating a paper web with aqueous coating color, the
  • Two metering rollers (3; 3a) are arranged so that they are in engagement with the jacket (4; 4a) of the transfer rollers (1; la) and are driven counter to their direction of rotation and
  • a second embodiment of the invention relates to a device for simultaneously applying liquid to both sides of a material web, in particular for coating a paper web with an aqueous coating color
  • Grinding rollers are known per se and have already been proposed for the production of recording material according to DE-15 46 395 AI - referred to here as coating shafts. In the known method, however, they are used following the application of a microcapsule coating composition containing cellulose fibers by means of an air brush.
  • the rubbing rollers are intended to bring about a more uniform distribution, in particular a dispersion of formed lumps of fibers in the microcapsule dispersion.
  • a suitable material for the surface of the distribution rollers is a relatively soft and smooth wettable material, e.g. B. proposed polytetrafluoroethylene plastic, brass or hard rubber. This document gives no indication of the application of other layers of liquid. This document does not suggest the installation of distribution rollers in a device according to the preamble of claims 1 and 2, but only teaches distribution rollers connected downstream of an air brush.
  • the distribution rollers are operated with respect to their speed and their contact pressure to the material web so that only a leveling of those transferred to the material web is leveled Liquid layers occur. There is no further metering of the liquid layers associated with a wiping effect.
  • the distribution rollers provided according to the invention are therefore not to be confused with roller doctor blades used as doctor blades.
  • the surfaces of the distribution rollers are preferably chrome-plated and the distribution rollers are arranged offset, so that first one side of the paper web and then the other side of the paper web is smoothed by the distribution rollers.
  • the distribution rollers can be driven in the opposite direction to the direction of the material web or in the same direction to the direction of the material web.
  • the distribution rollers are driven at a speed different from the speed of the material web.
  • the rubbing rollers have a smooth surface.
  • the distribution rollers are adjustable in the direction of travel of the material web and perpendicular to the direction of travel of the material web.
  • a pressure between 10 and 40 kn / m is expediently set between the transfer rollers; or a gap can be set between the transfer rollers that is smaller than the thickness of the uncoated paper.
  • the metering rollers have a surface provided with groove-shaped depressions, they correspond to the known surface-profiled doctor blades, which, if they are wrapped with wire, are also referred to as wire doctor blades.
  • the surface profiling of the metering rollers can also be created by means of milling.
  • the metering rollers have a smooth surface, their speed should be set lower than that of the transfer rollers.
  • the stripping devices are preferably designed as doctor blades or as a smooth, fixed doctor rod.
  • the method according to the invention for applying liquid to a material web, in particular onto a web of coating base paper, with the device according to the invention provides in particular for the application of a coating color, very particularly a CF coating color.
  • the device according to the invention is preferably installed in a paper machine and the paper web is fed directly to the application rollers after sufficient drying.
  • the other side can be treated simultaneously with an aqueous starch preparation, so that on this side better printability as a result of the better Integration of the paper fibers can be achieved.
  • a CB coating color can also be applied in accordance with a further process variant.
  • Profiled roller doctor bars are preferably used as metering rollers.
  • the method according to the invention is not limited to the application of the liquids specified above, but instead both sides of the material web can be acted upon with the same liquid instead of different liquids.
  • the method according to the invention preferably provides for the use of a coating base paper web which is glued in bulk.
  • An economically important advantage of the present invention is that the rubbing rollers smooth the liquid layer to the greatest extent possible, so that even with a CF layer produced on a coating base paper web with a low coat weight, the smoothness and surface quality result is such that a perfect print is possible in the offset printing process.
  • the starch preparation prior to application of the CF layer which has been common in the past, can even be omitted.
  • Figures 1 to 3 show a schematic side view of three exemplary embodiments of devices according to the invention.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention, in which a material web (2) is fed via deflection roller (9) to two transfer rollers (1; la), which are set to a nip which is less than the thickness of the material web (2) fed. Liquid layers (7; 7a) are transferred from the transfer rollers (1; la) to the sides (2a; 2b) of the material web (2). Training the
  • Liquid layers (7; 7a) on the jacket (4; 4a) of the transfer rollers (1; la) take place in the engagement areas (5;. 5a) designated by arrows between the transfer roller (la) and the in this embodiment, a metering roller (3a) designed as a doctor bar with groove-shaped depressions or on the opposite side between the transfer roller (1) and metering roller (3), which is likewise designed here as a grooved roller doctor bar.
  • the metering rollers (3; 3a) are arranged in the coating heads (12; 12a), which are part of the coater bars (10; 10a).
  • Coater beams (10; 10a) can be provided with a system that enables them to be heated or cooled.
  • the liquid is supplied via the feed pipes (11; 11a) into the devices (6; 6a) formed on one side by the metering rollers (3; 3a) and on the other side by the delimitation elements (13; 13a) supplied or of the doctored by the transfer rollers (1; la) liquid.
  • the transfer rollers (1; .la) After the material web (2) has passed the transfer rollers (1; .la), the liquid layers formed are smoothed with the help of the grinding rollers (8; 8a). The material web is then dried.
  • the immersion depth of the distribution rollers (8; 8a) is adjustable.
  • the amount of liquid to be applied is metered essentially by the surface profile of the metering rollers (3; 3a) designed here as doctor bars.
  • the amount of liquid to be applied is also determined by the hardness of the transfer rollers (1; la) and by the speed of rotation of the doctor bars.
  • the amount of liquid to be applied is also metered in by metering rollers (3; 3a), which, however, are not designed as profiled doctor rods, but with a smooth surface.
  • metering rollers (3; 3a) By regulating their speed, more or less liquid is applied from the devices (6; 6a) to the transfer rollers (1; la).
  • the distribution rollers (8; 8a) are arranged as in the device shown in FIG. 1 and are adjustable in the direction of the arrow.
  • the device shown in FIG. 3 essentially corresponds to the device according to FIG. 1, however, the doctor blade bars (metering rollers 3; 3a) described for FIG. 1 are replaced by scraping devices (14; 14a) in the form of knife doctor blades. Instead of the knife doctor blade, smooth, fixed doctor blade rods can also be used. No volumetric pre-metering takes place here, rather the amount of liquid to be applied is regulated by the contact pressure of the stripping devices.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere zum beidseitigen Streichen einer Papierbahn (2) mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise mit wäßriger Streichfarbe, wobei zwei sich in Laufrichtung der Papierbahn (2) drehende Übertragungswalzen (1; 1a) Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf die beiden Seiten (2a; 2b) der Papierbahn (2) übertragen. Zwei mit dem Mantel (4; 4a) der Übertragungswalzen (1; 1a) in Eingriff stehende und entgegen deren Drehrichtung angetriebene Dosierwalzen (3; 3a) dienen der volumetrischen Vordosierung auf dem Mantel (4; 4a) der Übertragungswalzen (1; 1a). Nachdem die Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf die Papierbahn (2) übertragen sind, erfolgt durch nachgeschaltete Verreibewalzen (8; 8a) eine Glättung der noch feuchten Flüssigkeitsschichten (7; 7a). Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren unter Verwendung der angegebenen Vorrichtung.

Description

Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftrag von Flüssigkeit auf beide Seiten einer Materialbahn und Verfahren zum Auftrag einer Flüssigkeit auf eine Materialbahn mit dieser Vorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftrag von Flüssigkeit auf beide Seiten einer Materialbahn, insbesondere zum Streichen einer Papierbahn mit wäßriger Streichfarbe, mit zwei sich in Laufrichtung der Materialbahn drehenden Übertragungswalzen zum Auftrag von Flüssigkeitsschichten auf die Seiten der Materialbahn, zwei mit dem Mantel der Übertragungswalzen in Eingriff stehenden und entgegen deren Drehrichtung angetriebenen Dosierwalzen sowie Einrichtungen zur Zuführung der aufzutragenden und Aufnahme der überschüssigen Flüssigkeit, die in Drehrichtung der Übertragungswalzen gesehen, vor deren Eingriffsbereichen mit den Dosierwalzen angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auftrag von Flüssigkeit auf eine Materialbahn mit der angegebenen Vorrichtung. Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art sind bekannt und in der DE-Literaturstelle: Wochenblatt für Papierfabrikation 23/24 (1987), Seite 1.063 ff. und der DE-34 17 487 AI sowie in der WO 91/15306 AI beschrieben. Die beiden zuerst genannten Veröffentlichungen betreffen im wesentlichen die gleiche Vorrichtung und besitzen als gerillte Rakelstäbe ausgebildete Dosierwalzen. Demgegenüber sind die Dosierwalzen bei der Vorrichtung nach der WO 91/15306 mit glatter Oberfläche und in der Regel mit größerem Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser der Rakelstäbe entsprechend den zuerst genannten Vorrichtungen ausgebildet.
Soweit bei den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen die Dosierwalzen als gerillte Rakelstäbe ausgebildet sind, ist ihnen gemeinsam, daß sie über ein volumetrisches Auftragsverhalten verfügen, d. h. die Dosierung der aufzubringenden Flüssigkeits- oder Streichfarbenmenge erfolgt in vorbestimmter Menge bereits auf der Übertragungswalze und nicht, wie bei den bekannten Messerstreicheinrichtungen oder Luftbürsten, durch Abstreifen der im Überschuß aufgebrachten Flüssigkeit von der Materialbahn. Bei mit glatter Oberfläche ausgebildeten Dosierwalzen wird die Auftragsmenge durch Variation der Geschwindigkeit eingestellt. Der Einsatz der bekannten Vorrichtungen ermöglicht auch bei einem relativ niedrigen Auftragsgewicht von weniger als 7 g/~y- noch die Erzeugung einer gleichmäßigen Strichstruktur, die Einhaltung eines konstanten Auftragsgewichtes und eine befriedigende Abdeckung der Materialbahnoberfläche. Gemäß einem noch nicht veröffentlichten Vorschlag der Anmelderin wurde die aus der DE-34 17 487 AI bekannte Vorrichtung auch schon für den Auftrag von sog. CF-Schichten vorgeschlagen. Unter CF-Schichten (coated front) werden bei druckempfindlichen Aufzeichnungspapieren sog. Farbnehmer- oder Farbakzeptorschichten verstanden, die üblicherweise auf der Oberseite eines Papierbogens angeordnet sind und, wenn sie .in Kontakt mit sog. Farbvorläufern oder Farbbildnern gebracht werden, unter Auslösung einer Farbreaktion ein Bild erzeugen. Lediglich mit einer CF-Schicht versehene Papierbögen werden zumeist als letztes Blatt in einem Formularsatz verwendet, wobei die Unterseite eines solchen Schlußblattes vielfach mit einer Stärkelösung präpariert ist. Die Mittelblätter eines Formularsatzes tragen dagegen auf ihrer Rückseite eine sog. CB-Beschichtung (coated back) aus Mikrokapseln, in denen die in geeigneten ölen bzw. Lösungsmitteln aufgelösten Farbbildner eingeschlossen sind. Nach Zerstörung der Mikrokapseln, z. B. durch den Druck einer Schreibmaschinentype, tritt die Lösung des Farbbildners in Kontakt mit dem Farbakzeptor, der auf der Oberseite des darunterliegenden Bogens angebracht ist. Die Mittelblätter von Formularsätzen mit einer vorderseitigen Farbakzeptor- und einer rückseitigen Mikrokapselbeschichtung werden als CFB-Blätter bezeichnet. Auch zur Herstellung von CB- bzw. CFB- Blättern hat die Anmelderin in einem noch nicht veröffentlichten Vorschlag ein Verfahren unter Einsatz der in der DE-34 17 487 AI beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Einsatz der bekannten Vorrichtungen nicht frei von Nachteilen ist. Insbesondere beim Auftrag von CF-Schichten treten in Abhängigkeit der eingesetzten Streichrohpapierqualitaten dann Probleme auf, wenn die mit einer CF-Schicht versehenen Papiere noch im Offset-Druckverfahren bedruckt werden sollen. Die Ursache der auftretenden Nachteile ist im einzelnen noch ungeklärt. Als eine von mehreren möglichen Ursachen wird eine zu geringe Ebenheit der Streichrohpapieroberfläche angesehen. Für diese Vermutung spricht, daß in der Oberfläche einer mit einer CF-Schicht versehenen Papierbahn Vertiefungen vorliegen, die sich beim Bedrucken im Offset-Verfahren nicht mit Farbe anfüllen. Die unbedruckt bleibenden Stellen führen zu einem unruhigen und vielfach nicht tolerierten Druckausfall.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art so zu verbessern, daß mit ihnen die Herstellung einer gleichmäßig beschichteten Materialbahn, insbesondere einer mit einer CF- Streichfarbe beschichteten Papierbahn, ermöglicht wird, wobei einerseits die erreichten Vorteile beibehalten werden sollen und andererseits die Herstellung von einwandfrei beschichteten und zu bedruckenden Materialbahnen auch unter der Voraussetzung möglich sein soll, daß von unbehandelten und in ihrer Oberfläche nicht gleichmäßigen Materialbahnen, insbesondere Streichrohpapieren, auszugehen ist.
Die Erfindung sieht eine weitere Aufgabe in der Entwicklung einer Vorrichtung bzw. eines Verfahrens unter Einsatz dieser Vorrichtung, mit der in einem Arbeitsgang gleichzeitig - d. h. ohne Zwischentrocknung - auch die andere Seite der Materialbahn beaufschlagt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung gemäß einer ersten Ausfuhrungsform eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftrag von Flüssigkeit auf beide Seiten einer Materialbahn, insbesondere zum Streichen einer Papierbahn mit wäßriger Streichfarbe vor, die
- zwei sich in Laufrichtung der Materialbahn (2) drehende Übertragungswalzen (1; la) zum Auftrag von Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf die Seiten (2a; 2b) der Materialbahn (2) aufweist, wobei
- zwei Dosierwalzen (3; 3a) so angeordnet sind, daß sie mit dem Mantel (4; 4a) der Übertragungswalzen (1; la) in Eingriff stehen und entgegen deren Drehrichtung angetrieben sind und
- in Drehrichtung der Übertragungswalzen (1; la), gesehen vor deren Eingriffsbereichen (5; 5a) mit den Dosierwalzen (3; 3a) Einrichtungen (6; 6a) zur Zuführung der aufzutragenden Flüssigkeit und Aufnahme der überschüssigen Flüssigkeit angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung der Materialbahn (2), gesehen nach den Übertragungswalzen (1; la), Verreibewalzen (8; 8a) zur Glättung der auf die Materialbahn (2) übertragenen Flüssigkeitsschichten (7; 7a) angeordnet sind.
Eine zweite Ausfuhrungsform der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftrag von Flüssigkeit auf beide Seiten einer Materialbahn, insbesondere zum Streichen einer Papierbahn mit wäßriger Streichfarbe, mit
- zwei sich in Laufrichtung der Materialbahn (2) drehenden Übertragungswalzen (1; la) zum Auftrag von Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf die Seiten (2a; 2b) der Materialbahn (2),
- zwei mit dem Mantel (4; 4a) der Übertragungswalzen (1; la) in Eingriff stehenden feststehenden AbstreifVorrichtungen (14; 14a) und
- in Drehrichtung von Übertragungswalzen (1; la) gesehen vor deren Eingriffsbereichen (5; 5a) mit den AbstreifVorrichtungen (14; 14a) angeordneten Einrichtungen (6; 6a) zur Zuführung der aufzutragenden und Aufnahme der überschüssigen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung der Materialbahn (2), gesehen nach den Übertragungswalzen (1; la), Verreibewalzen (8; 8a) zur Glättung der auf die Materialbahn (2) übertragenen Flüssigkeitsschichten (7; 7a) angeordnet sind.
Verreibewalzen sind an sich bekannt und wurden gemäß der DE-15 46 395 AI - hier als Streichwellen bezeichnet - bereits vorgeschlagen für die Herstellung von AufZeichnungsmaterial. Der Einsatz erfolgt bei dem bekannten Verfahren jedoch im Anschluß an den Auftrag einer Cellulosefasern enthaltenden Mikrokapselbeschichtungsmasse mittels einer Luftbürste. Die Verreibewalzen sollen dabei eine gleichmäßigere Verteilung, insbesondere eine Dispergierung von gebildeten Faserklumpen in der Mikrokapseldispersion bewirken. Als geeigneter Werkstoff für die Oberfläche der Verreibewalzen wird ein relativ weiches und glattes benetzbares Material, z. B. Polytetrafluorethylen-Kunststoff, Messing oder Hartgummi vorgeschlagen. Diese Schrift gibt keinen Hinweis zum Auftrag anderer Flüssigkeitsschichten. Zur Installierung von Verreibewalzen bei einer Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff der Ansprüche 1 und 2 regt diese Schrift nicht an, sondern lehrt lediglich einer Luftbürste nachgeschaltete Verreibewalzen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Verreibewalzen hinsichtlich ihrer Drehzahl und ihres Anstelldruckes an die Materialbahn so betrieben, daß lediglich eine Einebnung der auf die Materialbahn übertragenen Flüssigkeitsschichten erfolgt. Es erfolgt dabei keine mit einem Abstreifeffekt verbundene weitere Dosierung der Flüssigkeitsschichten. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Verreibewalzen sind daher nicht zu verwechseln mit als Abstreifrakeln eingesetzten Rollrakeln.
Erfindungsgemäß sind die Oberflächen der Verreibewalzen vorzugsweise verchromt und die Verreibewalzen versetzt angeordnet, so daß zunächst eine Seite der Papierbahn und dann die andere Seite der Papierbahn durch die Verreibewalzen geglättet wird.
Die Verreibewalzen können gegenläufig zur Richtung der Materialbahn oder gleichsinnig zur Richtung der Materialbahn angetrieben sein.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausfuhrungsform sind die Verreibewalzen mit einer zur Geschwindigkeit der Materialbahn unterschiedlichen Geschwindigkeit angetrieben. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung weisen die Verreibewalzen eine glatte Oberfläche auf.
Es wird auch bevorzugt, daß die Verreibewalzen in Laufrichtung der Materialbahn und senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn verstellbar sind. Zwischen den Übertragungswalzen wird zweckmäßig ein Preßdruck zwischen 10 und 40 kn/m eingestellt; bzw. kann zwischen den Übertragungswalzen ein Spalt eingestellt sein, der kleiner als die Dicke des ungestrichenen Papiers ist.
Sofern die Dosierwalzen gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausführungsform eine mit rillenförmigen Vertiefungen versehene Oberfläche aufweisen, entsprechen sie den bekannten oberflächenprofilierten Rakeln, die, sofern sie mit Draht umwickelt sind, auch als Drahtrakel bezeichnet werden. Die Oberflachenprofilierung der Dosierwalzen kann jedoch auch durch Rillung mittels Fräsen erzeugt sein.
Sofern die Dosierwalzen eine glatte Oberfläche haben, ist ihre Drehzahl geringer als die der Übertragungswalzen einzustellen.
Kommen keine Dosierwalzen, sondern feststehende AbstreifVorrichtungen zur Dosierung der auf den Übertragungswalzen auszubildenden Flüssigkeitsschichten zum Einsatz, sind die Abstreifvorrichtungen vorzugsweise als Rakelmesser oder als glatter feststehender Rakelstab ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Auftrag von Flüssigkeit auf eine Materialbahn, insbesondere auf eine Bahn eines Streichrohpapiers, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht insbesondere die Aufbringung einer Streichfarbe, ganz besonders einer CF-Streichfarbe, vor. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dabei in einer Papiermaschine installiert und die Papierbahn wird nach ausreichender Trocknung direkt den Auftragswalzen zugeführt. Während beispielsweise die eine Seite einer Streichrohpapierbahn mit einer CF-Schicht aus anorganischen oder organischen Farbakzeptoren versehen wird, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform des Verfahrens die andere Seite gleichzeitig mit einer wäßrigen Stärkepräparation behandelt werden, so daß auf dieser Seite eine bessere Bedruckbarkeit infolge der besseren Einbindung der Papierfasern erzielt werden kann. Statt der Stärkepräparation kann gemäß einer weiteren Verfahrensvariante auch eine CB-Streichfarbe aufgebracht werden. Dabei ist es jedoch erforderlich, daß zwischen den Übertragungswalzen ein Spalt eingestellt wird. Vorzugsweise finden dabei profilierte Rollrakelstäbe als Dosierwalzen Verwendung.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Aufbringung der vorstehend angegebenen Flüssigkeiten beschränkt, es können vielmehr auch statt unterschiedlicher Flüssigkeiten beide Seiten der Materialbahn mit der gleichen Flüssigkeit beaufschlagt werden.
Auch ist z. B. auf der einen Seite der Auftrag einer Streichfarbe, insbesondere einer CF- Streichfarbe, möglich, während die andere Seite nicht beaufschlagt, sondern lediglich mit Wasser befeuchtet werden kann, um eine möglichst hohe Planlage der Bahn zu erhalten. Generell sieht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise den Einsatz einer in der Masse geleimten Streichrohpapierbahn vor. Ein in wirtschaftlicher Hinsicht bedeutsamer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß durch die Verreibewalzen eine so weitestgehende Glättung der Flüssigkeitsschicht stattfindet, daß auch bei einer mit geringem Strichgewicht auf einer Streichrohpapierbahn erzeugten CF-Schicht eine so ausreichende Glätte und Oberflächenqualität resultiert, daß ein einwandfreier Bedruck im Offset-Druckverfahren möglich ist. Die bisher vielfach üblich gewesene Stärkepräparation vor Auftrag der CF-Schicht kann dabei sogar entfallen.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen in sche atischer Seitenansicht drei Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Vorrichtungen.
Figur 1 zeigt' eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei denen eine Materialbahn (2) über Umlenkwalze (9) zwei Übertragungswalzen (1; la) zugeführt wird, die auf einen Spalt eingestellt sind, der geringer als die Dicke der zugeführten Materialbahn (2) ist. Flüssigkeitsschichten (7; 7a) werden von den Übertragungswalzen (1; la) auf die Seiten (2a; 2b) der Materialbahn (2) übertragen. Die Ausbildung der
Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf dem Mantel (4; 4a) der Übertragungswalzen (1; la) erfolgt in den mit Pfeilen bezeichneten Eingriffsbereichen (5; . 5a) der zwischen Übertragungswalze (la) und der bei diesem Ausführungsbeispiel als Rakelstab mit rillenförmigen Vertiefungen ausgebildeten Dosierwalze (3a) bzw. auf der gegenüberliegenden Seite zwischen Übertragungswalze (1) und Dosierwalze (3), die hier ebenfalls als gerillter Rollrakelstab ausgebildet ist.
Die Dosierwalzen (3; 3a) sind in den Streichköpfen (12; 12a) angeordnet, die Bestandteil der Coaterbalken (10; 10a) sind. Coaterbalken (10; 10a) können mit einem System versehen sein, das ihre Aufheizung bzw. ihre Kühlung ermöglicht. Die Zuführung der Flüssigkeit erfolgt über die Zuführrohre (11; 11a) in die auf der einen Seite durch die Dosierwalzen (3; 3a) und auf der anderen Seite durch die Abgrenzungselemente (13; 13a) gebildeten Einrichtungen (6; 6a) zur Aufnahme der zugeführten bzw. der von der den Übertragungswalzen (1; la) abgerakelten Flüssigkeit. Nachdem die Materialbahn (2) die Übertragungswalzen (1; .la) passiert hat, werden die gebildeten Flüssigkeitsschichten mit Hilfe der Verreibewalzen (8; 8a) geglättet. Anschließend wird die Materialbahn getrocknet. Die Eintauchtiefe der Verreibewalzen (8; 8a) ist verstellbar.
Bei der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung erfolgt die Dosierung der aufzubringenden Flüssigkeitsmenge im wesentlichen durch die Oberflächenprofilierung der hier als Rakelstäbe ausgebildeten Dosierwalzen (3; 3a). Je tiefer die Profilierungen der Rakelstäbe sind, umso höher ist die aufgebrachte Flüssigkeitsmenge. Daneben wird die aufzubringende Flüssigkeitsmenge noch durch die Härte der Übertragungswalzen (1; la) sowie durch die Drehgeschwindigkeit der Rakelstäbe bestimmt.
Bei einer anderen Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie in Figur 2 gezeigt wird, erfolgt die Zudosierung der aufzubringenden Flüssigkeitsmenge ebenfalls durch Dosierwalzen (3; 3a), die hier jedoch nicht als profilierte Rakelstäbe, sondern mit glatter Oberfläche ausgebildet sind. Durch Regulierung ihrer Drehzahl wird mehr oder weniger Flüssigkeit aus den Einrichtungen (6; 6a) auf die Übertragungswalzen (1; la) aufgetragen. Die Verreibewalzen (8; 8a) sind wie bei der zu Figur 1 gezeigten Vorrichtung angeordnet und in Pfeilrichtung verstellbar.
Die in Figur 3 gezeigte Vorrichtung entspricht im wesentlichen der Vorrichtung nach Figur 1, jedoch sind die zu Figur 1 beschriebenen Rollrakelstäbe (Dosierwalzen 3; 3a) durch AbstreifVorrichtungen (14; 14a) in Form von Messerrakeln ersetzt. Statt der Messerrakel können auch glatte feststehende Rakelstäbe eingesetzt werden. Hierbei findet keine volumetrische Vordosierung statt, vielmehr wird die aufzutragende Menge der Flüssigkeit durch den Anpreßdruck der AbstreifVorrichtungen reguliert.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftrag von Flüssigkeit auf beide Seiten einer Materialbahn, insbesondere zum Streichen einer Papierbahn mit wäßriger Streichfarbe, mit
- zwei sich in Laufrichtung der Materialbahn (2) drehenden ubertragungswalzen (1; la) zum Auftrag von Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf die Seiten (2a; 2b) der Materialbahn (2),
- zwei mit dem Mantel (4; 4a) der Ubertragungswalzen (1; la) in Eingriff stehenden und entgegen deren Drehrichtung angetriebenen Dosierwalzen (3; 3a),
- in Drehrichtung von Ubertragungswalzen (1; la) gesehen vor deren Eingriffsbereichen (5; 5a) mit den Dosierwalzen (3; 3a) angeordneten Einrichtungen (6; 6a) zur Zuführung der aufzutragenden und Aufnahme der überschüssigen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung der Materialbahn (2), gesehen nach den Ubertragungswalzen (1; la), Verreibewalzen (8; 8a) zur Glättung der auf die Materialbahn (2) übertragenen Flüssigkeitsschichten (7; 7a) angeordnet sind.
2. Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftrag von Flüssigkeit auf beide Seiten einer Materialbahn, insbesondere zum Streichen einer Papierbahn mit wäßriger Streichfarbe, mit
- zwei sich in Laufrichtung der Materialbahn (2) drehenden Ubertragungswalzen (1; la) zum Auftrag von Flüssigkeitsschichten (7; 7a) auf die Seiten (2a; 2b) der Materialbahn (2),
- zwei mit dem Mantel (4; 4a) der Ubertragungswalzen (1; la) in Eingriff stehenden feststehenden AbstreifVorrichtungen (14; 14a)
- in Drehrichtung von Ubertragungswalzen (1; la) gesehen vor deren Eingriffsbereichen (5; 5a) mit den AbstreifVorrichtungen (14; 14a) angeordneten Einrichtungen (6; 6a) zur Zuführung der aufzutragenden und Aufnahme der überschüssigen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß in Laufrichtung der Materialbahn (2), gesehen nach den ubertragungswalzen (1; la), Verreibewalzen (8; 8a) zur Glättung der auf die Materialbahn (2) übertragenen Flüssigkeitsschichten (7; 7a) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Verreibewalzen (8; 8a) verchromt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verreibewalzen (8; 8a) versetzt angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verreibewalzen (8; 8a) gegenläufig zur Richtung der Materialbahn (2) angetrieben sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verreibewalzen (8; 8a) gleichsinnig zur Richtung der Materialbahn (2) angetrieben sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verreibewalzen (8; 8a) mit unterschiedlicher Geschwindigkeit im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Materialbahn (2) angetrieben sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verreibewalzen (8; 8a) mit glatter Oberfläche ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verreibewalzen (8; 8a) in Laufrichtung der Materialbahn (2) und senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn (2) verstellbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch' gekennzeichnet, daß zwischen den Ubertragungswalzen (1; la) ein Preßdruck zwischen 10 und 40 kn/ eingestellt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ubertragungswalzen (1; la) ein Spalt eingestellt ist, der kleiner als die Dicke des ungestrichenen Papiers ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalzen (3; 3a) eine mit rillenförmigen Vertiefungen versehene Oberfläche aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierwalzen (3; 3a) eine glatte Oberfläche haben und ihre Drehzahl geringer als die der Ubertragungswalzen (1; la) ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
AbstreifVorrichtungen (14; 14a) als Rakelmesser oder glatter feststehender Rakelstab ausgebildet sind.
15. Verfahren zum Auftrag von Flüssigkeit auf eine Materialbahn mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
- auf die Seite (2a) der Materialbahn (2) eine Streichfarbe aufgebracht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Streichfarbe eine CF- Streichfarbe aufgebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Auftrag der CF-Streichfarbe auf der Seite (2a) auf die Seite (2b) der Materialbahn (2) eine wäßrige Lösung oder eine CB-Streichfarbe aufgebracht wird.
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