WO2001068982A1 - Application device - Google Patents

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WO2001068982A1
WO2001068982A1 PCT/EP2001/002828 EP0102828W WO0168982A1 WO 2001068982 A1 WO2001068982 A1 WO 2001068982A1 EP 0102828 W EP0102828 W EP 0102828W WO 0168982 A1 WO0168982 A1 WO 0168982A1
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WO
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application
substrate
application medium
medium
electrode arrangement
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Application number
PCT/EP2001/002828
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German (de)
French (fr)
Inventor
Benjamin Méndez-Gallon
Manfred Ueberschär
Original Assignee
Voith Paper Patent Gmbh
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Publication date
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Application filed by Voith Paper Patent Gmbh filed Critical Voith Paper Patent Gmbh
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Priority to AT01913875T priority patent/ATE267293T1/en
Priority to EP01913875A priority patent/EP1266093B2/en
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/005—Curtain coaters

Definitions

  • the invention relates to a device for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium to a running substrate, comprising an application unit arranged at a distance from the substrate, which delivers the application medium to the substrate in the free application medium jet, the substrate providing the surface when applied directly a material web, in particular made of paper or cardboard, and in the case of indirect application, the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, which then transfers the application medium to the surface of the material web.
  • the invention can also be used with advantage in other “contactless” application devices, for example application devices with a free jet nozzle application unit, which emits the application medium to the substrate as an application medium jet, which essentially emanates from the application unit due to the ejection pulse given to it by the application unit moved to the ground, the invention will be explained below using the example of a curtain application device, ie an application device in which the application unit delivers the application medium to the substrate as a curtain or veil that moves essentially due to gravity.
  • the application medium is delivered to the substrate in the form of an application medium curtain, which essentially moves from the application unit to the substrate due to gravity. That the curtain application is located at a predetermined distance from the background among other things, the advantage that it is exposed to a lower risk of damage in the event of a web break, for example.
  • Curtain applicators differ fundamentally from other "contactless" applicators, for example free-jet nozzle applicators, in which the movement of the application medium from the applicator to the substrate mainly results from the ejection pulse from the dispensing nozzle of the applicator, since the shape of the curtain emerging from the dispenser nozzle is only that Interplay between the surface tension of the application medium and gravity is exposed.
  • the surface tension tries to draw the curtain, which has a very large surface or circumferential length in relation to its volume or its cross-sectional area, in order to reduce its surface. Only gravity, which tries to stretch the curtain, opposes this effect. It is therefore easy to see that the larger this working width, the more difficult it is to obtain an application medium curtain that is uniformly thick over the entire working width.
  • DE 1 99 03 559 A1 presents a whole series of active principles which are intended to make it possible to weaken the air boundary layer carried along by the material web immediately before a curtain application unit.
  • this document does not address the possibilities of improving the efficiency of these active principles.
  • WO 97/03009 deals with the problem of drying material webs after the application of media, namely printing inks, in particular in gravure web offset and flexographic printing. It proposes to ionize the gas molecules on the surface of the material web by means of a corona discharge and to accelerate it towards an electrode in order to increase the drying efficiency due to the gas exchange on the material web surface associated with this "ion wind".
  • a device for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium to a running surface comprising a Application surface arranged at a distance, which delivers the application medium to the substrate in the free application medium jet, the substrate being the surface of a material web, in particular made of paper or cardboard, and indirect application being the surface of a transfer element, preferably a transfer roller which then transfers the application medium to the surface of the material web, and in the area of the application unit a device is provided for generating an electric field which exerts a force on the application medium beam moving from the application unit to the substrate.
  • the application medium jet in the application device according to the invention does not move solely under the influence of gravity or not solely under the influence of the ejection pulse from the dispensing nozzle to the substrate , Rather, this movement is supported by an additional force which is exerted by the field generating device on the application medium jet and which tries to stretch the jet on its way from the dispensing nozzle to the substrate (pre-stretching). Therefore, in particular in the case of “curtain coating application works”, either the stability of the jet can be increased with the same distance between the dispensing nozzle and the substrate, or the distance between the dispensing nozzle and the substrate can be chosen to be larger given the desired desired jet stability.
  • the total stretch of the application medium varies from a jet thickness determined by the width of the dispensing nozzle to the thickness of the layer of application medium ultimately applied to the substrate from the product of the pre-stretching of the jet described above on the Away from the dispensing nozzle to the substrate and the contact stretching, which results from the difference between the speed of the jet immediately before it hits the substrate and the running speed of the substrate when the application medium comes into contact with the substrate.
  • the total stretch is composed as evenly as possible of pre-stretching and contact stretching.
  • a force is exerted on the application medium jet by the electric field that has a component that is orthogonal to its direction of movement, i.e. the electrode arrangement attracts the application medium beam.
  • This force component also helps to stabilize the application medium jet against the influence of the air boundary layer carried on the surface of the substrate.
  • the electric field which supports the force of gravity during the acceleration of the application medium jet can be generated in a simple manner in that the application unit is kept at a first predetermined electrical potential, while the substrate is at a second predetermined electrical potential, for example mass or Earth potential, can be kept. In this case, no additional electrodes need to be provided, but it is sufficient to provide the existing devices with electrical connections.
  • an electrode arrangement can be arranged on the upstream side of the application unit and in its vicinity be provided, which is kept at a third predetermined electrical potential.
  • “Additional” means that both the application unit and the electrode arrangement are kept at a predetermined potential which is different from the earth potential.
  • “alternative” means that only the electrode arrangement is kept at a predetermined potential which is different from the earth potential, while the application unit is either earthed or is floating in terms of its electrical potential (“floating potential").
  • the electrode arrangement can comprise at least one flat electrode.
  • the flat electrode can have a plurality of projections or needle tips on its side pointing toward the substrate.
  • the electrode arrangement can comprise a plurality of individual electrodes, preferably needle electrodes, arranged adjacent to one another in the transverse direction of the substrate.
  • a device for generating an electric field is provided downstream of the impact position of the application medium on the substrate.
  • This electrical field exerts a force directed towards the substrate on the application medium applied to the substrate, which leads to displacement of the excess application medium at locations to which too much application medium has been applied.
  • this has made it so far Application medium is supplied to uncovered areas of the substrate, which improves the covering of the substrate with application medium.
  • the thickness of the application layer can be made more uniform.
  • the further field generating device preferably has a further electrode arrangement which is adjacent to the substrate and which is preferably kept at a fourth predetermined electrical potential.
  • Such a force which pulls the application medium applied to the substrate towards the substrate, can in principle also result from residual charging of the application medium applied to the substrate as a result of discharges induced by the first electrode arrangement.
  • the predetermined electrical potential (s) different from the earth potential can have a value of between 5 kV and approximately 60 kV, preferably approximately 30 kV.
  • the subsurface is preferably kept at earth potential.
  • a counter element preferably a counter roller, which supports the material web in the area of the application unit in the case of direct application or on the surface of which the application unit applies the application medium in the case of indirect application, is in contact with an electrode in order to do this to hold the second predetermined electrical potential.
  • the, for example metallic or rubberized, surface of the counter-element is in sliding contact with the electrode.
  • the electrode it is also possible for the electrode to be in electrically conductive contact with a bearing shaft of the counter roll.
  • the material web is kept at the second predetermined electrical potential, that is to say preferably the earth potential, by means of an electrode designed, for example, as a web guiding element.
  • a device for weakening the air boundary layer carried by the substrate is arranged upstream of the electrode arrangement in the running direction of the substrate.
  • the air boundary layer weakening device can comprise a suction device, with the aid of which the air boundary layer can be actively removed from the running surface.
  • a trailing scraper can be provided at the downstream end of the suction device.
  • This drag scraper seals the suction device from the environment and prevents the air boundary layer from moving further towards the application unit.
  • the air entrained in the air boundary layer is dammed up, which at least partially destroys the laminar character of the flow of the air boundary layer.
  • the air boundary layer can thus be weakened particularly effectively, if not completely, by the suction device designed according to the invention.
  • the drag scraper can be designed as a flexible film, preferably made of plastic, sheet metal or a composite material.
  • the flexible film nestles against the surface under the suction effect of the suction device, which on the one hand improves the seal and on the other hand prevents the formation of a new air boundary layer.
  • the drag scraper is made of sheet metal, stainless steel sheet with a thickness of at most 0.1 mm is preferably used.
  • composite scrapers with a Teflon surface coating have also proven to be advantageous.
  • the composite material ensures the required temperature resistance and flexibility, while the surface coating made of Teflon ensures low friction between the drag scraper and the running surface.
  • the drag scraper can be curved in the running direction, which facilitates the elastic evasion and further reduces the friction with the ground.
  • a further electrode arrangement is provided in the area of the suction device, preferably between the downstream end of the suction device and the drag scraper.
  • the air boundary layer carried along by the substrate can also be influenced and in particular weakened with the aid of this further electrode arrangement.
  • the further electrode arrangement comprises a plurality of individual electrodes, preferably needle electrodes, which are arranged adjacent to one another in the transverse direction of the substrate, or if the further electrode arrangement comprises at least one flat electrode which has a plurality of projections or needle tips on its side facing the substrate there are also discharge processes between the tips of the further electrode arrangement and the substrate.
  • the further electrode arrangement be at a distance of between approximately 2 mm and approximately 30 mm from the substrate.
  • the further electrode arrangement can in principle be connected to an external voltage supply. However, it is also possible and structurally even easier to implement if the electrical potential of the further electrode arrangement is kept in suspension (“floating potential”). In this case, the further electrode arrangement is charged as a result of the discharges emanating from the first electrode arrangement and is thus likewise brought to a potential that is different from the ground potential. To reduce the capacity of the further electrode arrangement and for safety reasons, it is proposed that the further electrode arrangement be arranged on the suction device in an electrically insulated manner.
  • the object according to the invention is achieved by a device for one-sided or double-sided application of liquid or pasty application medium to a running substrate, comprising a curtain application unit which delivers the application medium to the substrate as a curtain or veil that moves due to gravity, wherein the substrate is the surface of a material web, in particular of paper or cardboard, with direct application and the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, with indirect application, which then transfers the application medium to the surface of the material web, edge guiding elements being provided, which lead lateral edges of the application medium curtain at least on part of its gravity-related movement between the curtain application unit and the substrate.
  • a curtain application unit which delivers the application medium to the substrate as a curtain or veil that moves due to gravity
  • the substrate is the surface of a material web, in particular of paper or cardboard, with direct application and the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, with indirect application, which then transfers the application medium to the surface of the material web, edge guiding elements being provided, which lead lateral edges of the application
  • the surface tension of the application medium tries to reduce the surface of the application medium jet, which has an effect in particular in the region of the side edges of the application medium jet and leads to a jet narrowing.
  • This beam constriction can be prevented by providing edge guide elements, since in this case additional adhesive forces act between the application medium and the surface of the edge guide elements, which oppose the narrowing tendency emanating from the surface tension of the application medium.
  • the adhesion between the edge guide elements and the application medium can be improved in that the surface properties of at least one edge guide element are selected such that the wetting or edge angle dependent on the properties of the application medium and the surface of the edge guide elements is less than 90 °. It is also advantageous for the wetting of the edge guide elements if they have a structured surface.
  • the surface of at least one edge guide element can be roughened and / or have a toothed surface, for example in the form of an external thread or also an internal thread.
  • the edge guide elements can be made of glass or metal, for example, since these materials have a sufficiently high surface tension. In the case of metals, however, it should be noted that some metals have a tendency to adsorb water vapor from the atmosphere surrounding them, as a result of which their surface tension drops to the value of the adsorbed water layer.
  • At least one edge guide element is arranged to be displaceable in the transverse direction of the substrate or / and that the angle which an edge guide element includes with the vertical is adjustable.
  • the angular adjustability include pivoting the free ends of the edge guide elements in the transverse direction and / or in the longitudinal direction.
  • the effect of the edge guide elements can also be improved by providing an electrical field, for example by providing an electrode in the vicinity of at least one of the edge guide elements, preferably running essentially parallel to the latter, which electrode is kept at a predetermined electrical potential.
  • Figure 1 is a rough schematic side view to explain the structure and function of an application device according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic view for explaining the structure
  • FIG 3 shows a representation to explain the term “wetting angle” or “contact angle”.
  • An application device is generally designated 10 in FIG. 1. It comprises a curtain applicator 1 2 with a dispensing nozzle 1 4, from which application medium 1 6 in the form of a curtain 1 8 is dispensed onto a substrate U moving in the running direction L.
  • the subsurface U is the surface 20a of a material web 20, which partially wraps around the peripheral surfaces of a support roller 22 in the area of the application unit 12.
  • the application medium 1 6 is accelerated. This leads to a reduction in the thickness of the curtain 18 from the value D in the area of the dispensing nozzle 14 to the value d immediately before the point of impact P on the substrate U (pre-stretching).
  • the application medium 16 Due to the difference between the speed of the application medium curtain 18 immediately before the impact position P and the running speed of the substrate U, the application medium 16 is stretched again when it hits the substrate U, so that the application layer 24 applied to the substrate U ultimately has the thickness s (contact extension).
  • the total stretching of the application medium 16 results as the product of the stretching factors of pre-stretching and contact stretching.
  • the application medium 16 is usually stretched more when it hits the underground U than on the way from the dispensing nozzle 14 to the underground U, since the falling distance between the dispensing nozzle 14 and the underground U cannot choose any size.
  • excessive contact stretching has a disadvantageous effect on the uniformity of the application layer 24 applied to the substrate U.
  • the application device 10 now offers a possibility by means of which one can either increase the pre-stretching of the curtain 18 with the same drop height between the dispensing nozzle 14 and the underground U or how one can reduce the drop height between the dispensing nozzle 14 and the underground U with the same pre-stretching and thus reduce the Curtain 1 8 can stabilize.
  • the application medium curtain 18 on its way from the dispensing nozzle 14 to the substrate U is not only left to gravity, but electrostatic forces are additionally exerted on it. This strengthening of the curtain 18 stretching forces has, since the surface tension of the application medium 1 6, the curtain 18 in the sense of a reduction in its surface tries to contract, remains constant, a higher stability of the application medium curtain 1 8 results.
  • the electrostatic forces could be provided by applying a first predetermined electrical voltage V 1 to the housing of the applicator 12 and holding the support roller 22 at the earth or ground potential V E or V 2 .
  • V 1 a first predetermined electrical voltage
  • V E or V 2 the earth or ground potential
  • an electrode arrangement 30 is provided in the running direction L directly in front of the application unit 1 2, which can for example comprise a flat electrode extending in the transverse direction Q with a plurality of needle tips, or formed by a plurality of needle electrodes 32 arranged adjacent to one another in the transverse direction Q. can be.
  • a predetermined electrical voltage V 3 is applied to the electrode arrangement 30, while the parts of the application device 10 surrounding it, namely the application unit 12, the support roller 22 and a suction box 34 provided upstream of the electrode arrangement 30 with respect to the running direction L for weakening a material web 20 entrained air boundary layer are kept at ground or earth potential V E. .
  • the suction box 34 serves to weaken the air boundary layer G.
  • a drag scraper 36 is provided on the outlet side of this suction box 34, which is in sliding contact with the surface 20a of the material web 20 and seals the suction area of the suction box 34 on the outlet side.
  • the drag scraper 36 can be made, for example, from a composite material coated with Teflon. Due to the use of a composite material, the scraper 36 has sufficient temperature resistance and flexibility, and due to the surface coating with Teflon, there is sufficient low friction.
  • a further electrode arrangement 40 is now provided between this drag scraper 36 and the suction box 34, which is attached to the suction box 34 via electrical insulation 42.
  • the further electrode arrangement 40 can in turn be formed either by a flat electrode with a plurality of needle tips or a plurality of needle electrodes arranged adjacent to one another in the transverse direction Q.
  • the electrode arrangement 40 can in principle be connected to an external voltage supply. In the exemplary embodiment shown, however, it is in a floating state with regard to its electrical potential, but is charged as a result of the discharges E emanating from the electrode arrangement 30 and thus likewise brought to a potential that is different from the ground potential.
  • the charging of the electrode arrangement 40 is sufficient to also allow discharges e to occur between the tips of the electrode arrangement 40 and the base U. These discharges e disturb the laminar flow of the air boundary layer G and convert it at least partially into a turbulent flow. This facilitates the suction extraction of the air boundary layer G from the surface 20a of the material web and thus improves the effectiveness of the suction box 34.
  • electrical forces can also contribute to improving the leveling and fixing of the application layer 24 on the material web 20.
  • a further electrode arrangement in the form of a plate electrode 46 can be provided, which is kept at a predetermined electrical potential V 4 .
  • a relatively homogeneous electric field is formed between this plate electrode 46 and the support roller 22 held at ground potential, which exerts a force directed toward the substrate U on the application medium.
  • this force causes the excess application medium to be displaced and thus to make the application layer 24 more uniform.
  • areas of the material web surface 20a that have not been covered up to now can occur as a result this force are covered for the first time with application medium 16.
  • the force mentioned above also improves the bond that the application medium 16 with the surface 20a of the material web 20 forms.
  • the backup roller 22 can be held at the ground potential V E in different ways.
  • the roller axis A can be connected to a sliding contact, as described, for example, in DE 1 97 33 333 A1.
  • a sliding contact 50 connected to the surface 22a of the roller 22 can also be provided.
  • the material web 20 can also be held at ground potential V E via contacts formed by web guiding elements 48, for example.
  • FIG. 2 shows a view of the application device 10 that is viewed in the direction of travel L.
  • the surface tension of the application medium 1 6 that is trying to pull the curtain 1 8 together mainly affects the edge areas 1 8 of the curtain 1 8. There it leads to a lateral contraction of the curtain 1 8 and its thickening.
  • guide strips 54 are provided in the embodiment shown in FIG. 2, which are attached to the application unit 1 2 in such a way that they catch the curtain 1 8 emerging from the dispensing nozzle 1 4 and on its way down to just before the surface 20 a the material web 20 lead.
  • the contact angle or wetting angle ⁇ of a droplet T of application medium 16 on the surface 54a of the marginal ridges 54 should be one, have the lowest possible value. This can be achieved, for example, by producing the surface of the edge strips 54 from a material with a high surface tension.
  • the wetting between application medium 16 and edge strips 54 can be achieved by a roughened for example, toothed surface structure of the edge strips 54 can be improved. This can be achieved, for example, by using threaded rods as edge strips 54.
  • a further possibility in order to be able to improve the adhesion of the application medium 1 6 to the edge strips 54 is to provide electrode strips 56 essentially parallel to the edge strips 54, to which a predetermined electrical voltage V 5 is applied. As a result, an attractive force is exerted on the application medium, as has been described above for the arrangement according to FIG. 1.
  • edge strips 54 To the edge strips 54 to the desired working width, i.e. To be able to adapt the respective present width of the material web 20, these are arranged on the applicator 12 in the transverse direction Q, which is indicated in FIG. 2 by the arrows q.
  • the edge strips 54 can also be arranged on the applicator 12 in a pivotable manner, namely about axes which run essentially parallel to the longitudinal direction L and / or the transverse direction Q, in FIG. 2 only a pivotability in the transverse direction Q by the arrows I in FIG. ie about an axis running essentially parallel to the longitudinal direction L is indicated.

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Abstract

The invention relates to a device (10) for directly or indirectly applying liquid or pasty application medium (16) to one or both sides of a material web (20) made of, in particular, paper or paperboard. The device comprises an application mechanism (12) which delivers the application medium (16) in the form of a free application medium stream (18) onto the material web (20). To this end, a device (30) for generating an electric field is provided in the vicinity of the application mechanism (12). Said electric field exerts a force onto the application medium stream (18), which is moving from the application mechanism (12) to the material web (20), while assisting the movement of said application stream (18). In addition or alternatively, edge guiding elements can be provided which guide the lateral edges of the application medium curtain (18) at least along a portion of the gravity-related movement thereof.

Description

Auftragsvorrichtung applicator
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastosem Auftragsmedium auf einen laufenden Untergrund, umfassend ein vom Untergrund mit Abstand angeordnetes Auftragswerk, welches das Auftragsmedium im freien Auftragsmedium- Strahl an den Untergrund abgibt, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt.The invention relates to a device for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium to a running substrate, comprising an application unit arranged at a distance from the substrate, which delivers the application medium to the substrate in the free application medium jet, the substrate providing the surface when applied directly a material web, in particular made of paper or cardboard, and in the case of indirect application, the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, which then transfers the application medium to the surface of the material web.
Obgleich die Erfindung auch bei anderen "kontaktlos" arbeitenden Auftragsvorrichtungen mit Vorteil eingesetzt werden kann, beispielsweise Auftragsvorrichtungen mit einem Freistrahl-Düsenauftragswerk, welches das Auftragsmedium an den Untergrund als Auftragsmedium-Strahl abgibt, welcher sich im Wesentlichen aufgrund des ihm vom Auftragswerk verliehenen Ausstoßimpulses vom Auftragswerk zum Untergrund bewegt, wird die Erfindung nachfolgend am Beispiel einer Vorhang-Auftragsvorrichtung näher erläutert werden, d.h. einer Auftragsvorrichtung, bei welcher das Auftragswerk das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang oder Schleier an den Untergrund abgibt.Although the invention can also be used with advantage in other “contactless” application devices, for example application devices with a free jet nozzle application unit, which emits the application medium to the substrate as an application medium jet, which essentially emanates from the application unit due to the ejection pulse given to it by the application unit moved to the ground, the invention will be explained below using the example of a curtain application device, ie an application device in which the application unit delivers the application medium to the substrate as a curtain or veil that moves essentially due to gravity.
Bei der Beschichtung von Materialbahnen unter Einsatz eines Vorhang- Auftragswerks (in der Fachwelt auch als "Curtain Coating" bekannt) wird das Auftragsmedium an den Untergrund in Form eines Auftragsmedium- Vorhangs abgegeben, der sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk zum Untergrund bewegt. Dass das Vorhang-Auftragswerk sich dabei in einem vorbestimmten Abstand vom Untergrund befindet, hat unter anderem den Vorteil, dass es beispielsweise bei einem Bahnabriss einem geringeren Beschädigungsrisiko ausgesetzt ist. Vorhang-Auftragswerke unterscheiden sich von anderen "kontaktlosen" Auftragswerken, beispielsweise Freistrahl-Düsenauftragswerken, bei welchen die Bewegung des Auftragsmediums vom Auftragswerk zum Untergrund hauptsächlich vom Ausstoßimpuls aus der Abgabedüse des Auftragswerks herrührt, grundlegend, da die Gestalt des aus der Abgabedüse austretenden Vorhangs lediglich dem Wechselspiel zwischen der Oberflächenspannung des Auftragsmediums und der Schwerkraft ausgesetzt ist. Die Oberflächen- Spannung versucht dabei, den Vorhang, der bezogen auf sein Volumen bzw. seine Querschnittsfläche eine sehr große Oberfläche bzw. Umfangslänge aufweist, zusammenzuziehen, um so seine Oberfläche zu verringern. Diesem Effekt widersetzt sich lediglich die Schwerkraft, die den Vorhang zu strecken sucht. Es ist daher leicht einzusehen, dass es umso schwieriger ist, einen über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig dicken Auftragsmedium-Vorhang zu erhalten, je größer diese Arbeitsbreite ist.When coating material webs using a curtain application unit (also known in the art as "curtain coating"), the application medium is delivered to the substrate in the form of an application medium curtain, which essentially moves from the application unit to the substrate due to gravity. That the curtain application is located at a predetermined distance from the background among other things, the advantage that it is exposed to a lower risk of damage in the event of a web break, for example. Curtain applicators differ fundamentally from other "contactless" applicators, for example free-jet nozzle applicators, in which the movement of the application medium from the applicator to the substrate mainly results from the ejection pulse from the dispensing nozzle of the applicator, since the shape of the curtain emerging from the dispenser nozzle is only that Interplay between the surface tension of the application medium and gravity is exposed. The surface tension tries to draw the curtain, which has a very large surface or circumferential length in relation to its volume or its cross-sectional area, in order to reduce its surface. Only gravity, which tries to stretch the curtain, opposes this effect. It is therefore easy to see that the larger this working width, the more difficult it is to obtain an application medium curtain that is uniformly thick over the entire working width.
Die Beschichtung von Materialbahnen mittels eines Vorhang- Auftragswerks, das der Materialbahn das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Auftragsmedium-Vorhang bzw. -Schleier zuführt, ist von der Beschichtung von photographischen Filmen, Tonbändern und dergleichen seit langem bekannt. Allerdings weisen die Materialbahnen auf diesen Anwendungsgebieten eine erheblich geringere Breite auf, als dies bei modernen Anlagen zur Herstellung von Papier- und Pappebahnen der Fall ist, bei denen Materialbahnbreiten von mehr als 1 0 m gefordert werden. Einen über diese Breite gleichmäßig dicken Auftragsmedium-Vorhang bilden und stabil halten zu können, ist eine Aufgabe, bei der es alles andere als naheliegt, sich von den vergleichsweise einfach zu kontrollierenden bekannten schmalen Auftragsmedium-Vorhängen Anregungen für eine funktionstaugliche Lösung zu erwarten. Darüber hinaus bewegen sich die Materialbahnen in modernen Anlagen zur Herstellung von Papier- und Pappebahnen mit Geschwindigkeiten von bis zu 3000 m/min, was ein Vielfaches der Geschwindigkeit ist, mit der sich die bekannten schmalen Materialbahnen bewegen, und überdies eine weitere hohe Belastung für die Stabilität des Auftragsmedium- Vorhangs darstellt.The coating of material webs by means of a curtain application unit, which feeds the application medium to the material medium as an application medium curtain or veil that moves due to gravity, has long been known from the coating of photographic films, tapes and the like. However, the material webs in these fields of application have a considerably smaller width than is the case with modern systems for the production of paper and cardboard webs, in which material web widths of more than 10 m are required. To be able to form an application medium curtain that is uniformly thick over this width and to be able to keep it stable is a task in which it is far from obvious to expect suggestions from the comparatively easy to control known narrow application medium curtains for a functional solution. In addition, the material webs move in modern systems for the production of paper and cardboard webs Speeds of up to 3000 m / min, which is a multiple of the speed at which the known narrow material webs move, and moreover represents a further high load for the stability of the application medium curtain.
Die DE 1 99 03 559 A1 stellt eine ganze Reihe von Wirkprinzipien vor, welche es ermöglichen sollen, die von der Materialbahn mitgeführte Luftgrenzschicht unmittelbar vor einem Vorhang-Auftragswerk zu schwächen. Auf die Möglichkeiten, die Effizienz dieser Wirkprinzipien zu verbessern, geht diese Druckschrift jedoch nicht ein.DE 1 99 03 559 A1 presents a whole series of active principles which are intended to make it possible to weaken the air boundary layer carried along by the material web immediately before a curtain application unit. However, this document does not address the possibilities of improving the efficiency of these active principles.
Die WO 97/03009 befasst sich mit dem Problem der Trocknung von Materialbahnen nach dem Auftrag von Medien, nämlich Druckfarben, insbesondere im Tief- Rollenoffset- und Flexodruck. Sie schlägt vor, die Gasmoleküle an der Oberfläche der Materialbahn mittels einer Korona- Entladung zu ionisieren und zu einer Elektrode hin zu beschleunigen, um durch den mit diesem "lonenwind" einhergehenden Gasaustausch an der Materialbahnoberfläche die Trocknungseffizienz zu erhöhen.WO 97/03009 deals with the problem of drying material webs after the application of media, namely printing inks, in particular in gravure web offset and flexographic printing. It proposes to ionize the gas molecules on the surface of the material web by means of a corona discharge and to accelerate it towards an electrode in order to increase the drying efficiency due to the gas exchange on the material web surface associated with this "ion wind".
Zum weiteren Stand der Technik sei der Vollständigkeit halber noch auf die DE 1 98 03 240 A1 und die DE 1 98 29 449 A1 verwiesen.For the sake of completeness, reference is made to DE 1 98 03 240 A1 and DE 1 98 29 449 A1 for the sake of completeness.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, "kontaktlos" arbeitende Auftragsvorrichtungen für den Einsatz in Anlagen zur Herstellung oder/und Veredelung von breiten und sich schnell bewegenden Materialbahnen, vorzugsweise aus Papier oder Karton, weiter zu verbessern, insbesondere was die Stabilisierung des Auftragsmedium- Strahls bzw. -Vorhangs anbelangt.In contrast, it is an object of the present invention to further improve "contactless" application devices for use in systems for the production or / and finishing of wide and fast-moving material webs, preferably made of paper or cardboard, in particular as regards the stabilization of the application medium jet or curtain.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastosem Auftragsmedium auf einen laufenden Untergrund, umfassend ein vom Untergrund mit Abstand angeordnetes Auftragswerk, welches das Auftragsmedium im freien Auftragsmedium-Strahl an den Untergrund abgibt, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, und wobei im Bereich des Auftragswerks eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf den sich vom Auftragswerk zum Untergrund bewegenden Auftragsmedium-Strahl eine dessen Bewegung unterstützende Kraft ausübt.This object is achieved according to the invention by a device for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium to a running surface, comprising a Application surface arranged at a distance, which delivers the application medium to the substrate in the free application medium jet, the substrate being the surface of a material web, in particular made of paper or cardboard, and indirect application being the surface of a transfer element, preferably a transfer roller which then transfers the application medium to the surface of the material web, and in the area of the application unit a device is provided for generating an electric field which exerts a force on the application medium beam moving from the application unit to the substrate.
Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen herkömmlichen "kontaktlosen" Auftragsvorrichtungen, insbesondere Vorhang-Auftragsvorrich- tungen, bewegt sich der Auftragsmedium-Strahl bei der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung nicht allein unter dem Einfluss der Schwerkraft bzw. nicht allein unter dem Einfluss des Ausstoßimpulses von der Abgabedüse zum Untergrund. Vielmehr wird diese Bewegung durch eine zusätzliche Kraft unterstützt, welche von der Felderzeugungsvorrichtung auf den Auftragsmedium-Strahl ausgeübt wird und den Strahl auf seinem Weg von der Abgabedüse zum Untergrund zu strecken sucht (Vorstreckung). Daher kann insbesondere bei "Curtain coating- Auftrags werken" entweder bei gleichem Abstand zwischen Abgabedüse und Untergrund die Stabilität des Strahls erhöht werden, oder der Abstand zwischen Abgabedüse und Untergrund bei vorgegebener gewünschter Strahlstabilität größer gewählt werden.In contrast to the conventional "contactless" application devices described above, in particular curtain application devices, the application medium jet in the application device according to the invention does not move solely under the influence of gravity or not solely under the influence of the ejection pulse from the dispensing nozzle to the substrate , Rather, this movement is supported by an additional force which is exerted by the field generating device on the application medium jet and which tries to stretch the jet on its way from the dispensing nozzle to the substrate (pre-stretching). Therefore, in particular in the case of “curtain coating application works”, either the stability of the jet can be increased with the same distance between the dispensing nozzle and the substrate, or the distance between the dispensing nozzle and the substrate can be chosen to be larger given the desired desired jet stability.
Insbesondere letzteres ist von Vorteil, wenn man bedenkt, dass sich die Gesamtstreckung des Auftragsmediums von einer durch die Weite der Abgabedüse bestimmten Strahldicke bis zu der Dicke der letztendlich auf den Untergrund aufgebrachten Schicht von Auftragsmedium aus dem Produkt der vorstehend beschriebenen Vorstreckung des Strahls auf dem Weg von der Abgabedüse zum Untergrund und der Kontaktstreckung zusammensetzt, welche vom Unterschied zwischen der Geschwindigkeit des Strahls unmittelbar vor dem Auftreffen auf den Untergrund und der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds beim Kontakt des Auftragsmediums mit dem Untergrund herrührt. Für die Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Auftragsschicht ist es nämlich von Vorteil, wenn sich die Gesamtstreckung möglichst gleichmäßig aus Vorstreckung und Kontaktstreckung zusammensetzt. Da der Auftragsmedium-Strahl umso anfälliger für äußere Einflüsse ist, beispielsweise für den Einfluss der vom Untergrund mitgeführten Luftgrenzschicht, je länger der Weg des Auftragsmediums von der Abgabedüse zum Untergrund ist, läuft dies in der Praxis stets auf den Wunsch nach einer möglichst starken Vorstreckung hinaus.The latter in particular is advantageous if one considers that the total stretch of the application medium varies from a jet thickness determined by the width of the dispensing nozzle to the thickness of the layer of application medium ultimately applied to the substrate from the product of the pre-stretching of the jet described above on the Away from the dispensing nozzle to the substrate and the contact stretching, which results from the difference between the speed of the jet immediately before it hits the substrate and the running speed of the substrate when the application medium comes into contact with the substrate. To achieve an application layer that is as uniform as possible, it is advantageous if the total stretch is composed as evenly as possible of pre-stretching and contact stretching. In practice, since the jet of application medium is more susceptible to external influences, for example the influence of the air boundary layer carried by the substrate, the longer the route of the application medium from the dispensing nozzle to the substrate, this always results in the desire for as much pre-stretching as possible ,
Darüber hinaus wird aber von dem elektrischen Feld auf den Auftragsmedium-Strahl auch eine Kraft ausgeübt, die eine orthogonal zu dessen Bewegungsrichtung verlaufende Komponente besitzt, d.h. die Elektrodenanordnung zieht den Auftragsmedium-Strahl an. Auch diese Kraftkomponente hilft, den Auftragsmedium-Strahl gegenüber dem Einfluss der an der Oberfläche des Untergrunds mitgeführten Luftgrenzschicht zu stabilisieren.In addition, however, a force is exerted on the application medium jet by the electric field that has a component that is orthogonal to its direction of movement, i.e. the electrode arrangement attracts the application medium beam. This force component also helps to stabilize the application medium jet against the influence of the air boundary layer carried on the surface of the substrate.
Das die Schwerkraft bei der Beschleunigung des Auftragsmedium-Strahls unterstützende elektrische Feld kann in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, dass das Auftragswerk auf einem ersten vorbestimmten elektri- sehen Potential gehalten ist, während der Untergrund auf einem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential, beispielsweise Masse- bzw. Erdpotential, gehalten werden kann. In diesem Fall brauchen keine zusätzlichen Elektroden vorgesehen zu werden, sondern es genügt, die vorhandenen Vorrichtungen mit elektrischen Anschlüssen zu versehen.The electric field which supports the force of gravity during the acceleration of the application medium jet can be generated in a simple manner in that the application unit is kept at a first predetermined electrical potential, while the substrate is at a second predetermined electrical potential, for example mass or Earth potential, can be kept. In this case, no additional electrodes need to be provided, but it is sufficient to provide the existing devices with electrical connections.
Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auf der stromaufwärtigen Seite des Auftragswerks und in dessen Nachbarschaft eine Elektrodenanordnung vorgesehen sein, welche auf einem dritten vorbestimmten elektrischen Potential gehalten ist. "Zusätzlich" bedeutet dabei, dass sowohl das Auftragswerk als auch die Elektrodenanordnung auf einem vorbestimmten, vom Erdpotential verschiedenen Potential gehalten sind. Hingegen bedeutet "alternativ", dass nur die Elektrodenanordnung auf einem vorbestimmten, vom Erdpotential verschiedenen Potential gehalten sind, während das Auftragswerk entweder geerdet ist oder sich hinsichtlich seines elektrischen Potentials in der Schwebe befindet ("floating potential").Additionally or alternatively, however, an electrode arrangement can be arranged on the upstream side of the application unit and in its vicinity be provided, which is kept at a third predetermined electrical potential. "Additional" means that both the application unit and the electrode arrangement are kept at a predetermined potential which is different from the earth potential. In contrast, "alternative" means that only the electrode arrangement is kept at a predetermined potential which is different from the earth potential, while the application unit is either earthed or is floating in terms of its electrical potential ("floating potential").
Die Elektrodenanordnung kann wenigstens eine Flachelektrode umfassen. Dabei kann die Flachelektrode an ihrer zum Untergrund hinweisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweisen. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden, umfasst. Durch den Einsatz von Nadelspitzen bzw. Nadelelektroden kann erreicht werden, dass die Elektrodenanordnung ihre Umgebung nicht nur durch das bezüglich dem Erdpotential gebildete elektrische Feld beeinflusst, sondern dass es darüber hinaus auch zu Entladungsvorgängen kommen kann, bei welchen die Umgebungsluft zumindest teilweise ionisiert wird, und die so entstandenen Ladungsträger zu einer Aufladung beispielsweise des Auftragsmedium- Strahls führen. Nach einer derartigen Aufladung kann die Bewegung des Auftragsmedium-Strahls noch effektiver durch das elektrische Feld beeinflusst werden.The electrode arrangement can comprise at least one flat electrode. The flat electrode can have a plurality of projections or needle tips on its side pointing toward the substrate. Alternatively, however, it is also possible for the electrode arrangement to comprise a plurality of individual electrodes, preferably needle electrodes, arranged adjacent to one another in the transverse direction of the substrate. Through the use of needle tips or needle electrodes, it can be achieved that the electrode arrangement not only influences its surroundings by the electrical field formed with respect to the earth potential, but also that discharge processes can occur in which the ambient air is at least partially ionized, and the charge carriers thus created lead to charging of the application medium jet, for example. After such charging, the movement of the application medium jet can be influenced even more effectively by the electric field.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass stromabwärts der Auftreff position des Auftragsmediums auf den Untergrund eine Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist. Dieses elektrische Feld übt auf das auf den Untergrund aufgebrachte Auftragsmedium eine zum Untergrund hin gerichtete Kraft aus, was an Stellen, auf die zuviel Auftragsmedium aufgebracht worden ist, zu einer Verdrängung des überschüssigen Auftragsmediums führt. Hierdurch wird zum einen auch bislang nicht bedeckten Stellen des Untergrunds Auftragsmedium zugeführt, was die Bedeckung des Untergrunds mit Auftragsmedium verbessert. Zum anderen kann hierdurch die Dicke der Auftragsschicht vergleichmäßigt werden.In a further development of the invention, it is proposed that a device for generating an electric field is provided downstream of the impact position of the application medium on the substrate. This electrical field exerts a force directed towards the substrate on the application medium applied to the substrate, which leads to displacement of the excess application medium at locations to which too much application medium has been applied. On the one hand, this has made it so far Application medium is supplied to uncovered areas of the substrate, which improves the covering of the substrate with application medium. On the other hand, the thickness of the application layer can be made more uniform.
Bevorzugt weist die weitere Felderzeugungsvorrichtung eine dem Untergrund benachbarte weitere Elektrodenanordnung auf, welche vorzugsweise auf einem vierten vorbestimmten elektrischen Potential gehalten ist.The further field generating device preferably has a further electrode arrangement which is adjacent to the substrate and which is preferably kept at a fourth predetermined electrical potential.
Eine derartige, das auf den Untergrund aufgebrachte Auftragsmedium zum Untergrund hin ziehende Kraft kann grundsätzlich aber auch von einer Restaufladung des auf den Untergrund aufgebrachten Auftragsmediums infolge von durch die erste Elektrodenanordung induzierten Entladungen herrühren.Such a force, which pulls the application medium applied to the substrate towards the substrate, can in principle also result from residual charging of the application medium applied to the substrate as a result of discharges induced by the first electrode arrangement.
Das bzw. die vom Erdpotential verschiedenen, vorbestimmten elektrischen Potentiale können beispielsweise einen Wert von zwischen 5 kV und etwa 60 kV, vorzugsweise etwa 30 kV aufweisen.The predetermined electrical potential (s) different from the earth potential can have a value of between 5 kV and approximately 60 kV, preferably approximately 30 kV.
Wie vorstehend bereits erwähnt, wird der Untergrund vorzugsweise auf Erdpotential gehalten. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein Gegenelement, vorzugsweise eine Gegenwalze, das bei direktem Auftrag die Materialbahn im Bereich des Auftragswerks stützt bzw. auf dessen Oberfläche das Auftragswerk das Auftragsmedium bei indirektem Auftrag aufbringt, mit einer Elektrode in Kontakt steht, um diese auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential zu halten. Zusätzlich oder alternative kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die, beispielsweise metallische oder gummierte, Oberfläche des Gegenelements mit der Elek- trode in Schleifkontakt steht. Schließlich ist es auch noch möglich, dass die Elektrode mit einer Lagerwelle der Gegenwalze in elektrisch leitendem Kontakt steht. Bei direktem Auftrag kommt als weitere Alternative hinzu, dass man die Materialbahn mittels einer beispielsweise als Bahnleitelement ausgebildeten Elektrode auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential, also vorzugsweise dem Erdpotential, hält.As already mentioned above, the subsurface is preferably kept at earth potential. This can be realized, for example, in that a counter element, preferably a counter roller, which supports the material web in the area of the application unit in the case of direct application or on the surface of which the application unit applies the application medium in the case of indirect application, is in contact with an electrode in order to do this to hold the second predetermined electrical potential. In addition or as an alternative, however, it can also be provided that the, for example metallic or rubberized, surface of the counter-element is in sliding contact with the electrode. Finally, it is also possible for the electrode to be in electrically conductive contact with a bearing shaft of the counter roll. For direct orders, there is another alternative, that the material web is kept at the second predetermined electrical potential, that is to say preferably the earth potential, by means of an electrode designed, for example, as a web guiding element.
Neben dem Einsatz von elektrischen Feldern zur Beeinflussung des Auftragsmedium-Strahls kommen selbstverständlich auch anders geartete Kraftfelder in Frage, beispielsweise Magnetfelder, sofern das Auftragsmedium auf ein Magnetfeld ansprechende Partikel ohnehin als Bestandteil enthält oder diese Partikel dem Auftragsmedium zu diesem Zweck beigemengt werden können.In addition to the use of electrical fields to influence the application medium jet, other types of force fields are of course also possible, for example magnetic fields, provided the application medium contains particles that respond to a magnetic field as a component or these particles can be added to the application medium for this purpose.
Um den Einfluss der an der Oberfläche des Untergrunds mitgeführten Luftgrenzschicht auf den Auftragsmedium-Strahl gering halten zu können, wird vorgeschlagen, dass der Elektrodenanordnung in Laufrichtung des Untergrundes eine Vorrichtung zur Schwächung der von dem Untergrund mitgeführten Luftgrenzschicht vorgeordnet ist. Dabei kann die Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung eine Absaugvorrichtung umfassen, mit deren Hilfe die Luftgrenzschicht aktiv vom laufenden Untergrund entfernt werden kann.In order to be able to keep the influence of the air boundary layer carried on the surface of the substrate low on the application medium jet, it is proposed that a device for weakening the air boundary layer carried by the substrate is arranged upstream of the electrode arrangement in the running direction of the substrate. The air boundary layer weakening device can comprise a suction device, with the aid of which the air boundary layer can be actively removed from the running surface.
Beispielsweise kann am stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung ein mit dem Untergrund in Schleifkontakt stehender Schleppschaber vorgesehen sein. Dieser Schleppschaber dichtet die Absaugvorrichtung zur Umgebung hin ab und behindert die Weiterbewegung der Luftgrenzschicht zum Auftragswerk hin. Hierdurch wird die in der Luftgrenzschicht mitgeführte Luft aufgestaut, was den laminaren Charakter der Strömung der Luftgrenzschicht zumindest teilweise zerstört. Dies erleichtert das Absaugen und erhöht die Saugeffizienz der Absaugvorrichtung. Somit kann die Luftgrenzschicht durch die erfindungsgemäß ausgebildete Absaugvorrichtung besonders wirksam geschwächt, wenn nicht gar vollständig vom Untergrund entfernt werden. Der Schleppschaber kann als flexible Folie, vorzugsweise aus Kunststoff, Metallblech oder einem Verbundwerkstoff, ausgebildet sein. Die flexible Folie schmiegt sich unter der Saugwirkung der Absaugvorrichtung gegen den Untergrund an, was zum einen die Abdichtung verbessert und zum anderen dem Aufbau einer neuen Luftgrenzschicht vorbeugt. Ist der Schleppschaber aus Metallblech gefertigt, so wird vorzugsweise Edelstahlblech mit einer Dicke von höchstens 0, 1 mm eingesetzt. Als vorteilhaft haben sich aber auch Schleppschaber aus Verbundwerkstoff mit einer Oberflächenbeschichtung aus Teflon erwiesen. Der Verbundwerkstoff sorgt dabei für die erforderliche Temperaturbeständigkeit und Flexibilität, während die Oberflächenbeschichtung aus Teflon für eine geringe Reibung zwischen dem Schleppschaber und dem laufenden Untergrund sorgt. Ferner kann der Schleppschaber in Laufrichtung gekrümmt sein, was das elastische Ausweichen erleichtert und die Reibung mit dem Untergrund weiter mindert.For example, a trailing scraper can be provided at the downstream end of the suction device. This drag scraper seals the suction device from the environment and prevents the air boundary layer from moving further towards the application unit. As a result, the air entrained in the air boundary layer is dammed up, which at least partially destroys the laminar character of the flow of the air boundary layer. This facilitates suction and increases the suction efficiency of the suction device. The air boundary layer can thus be weakened particularly effectively, if not completely, by the suction device designed according to the invention. The drag scraper can be designed as a flexible film, preferably made of plastic, sheet metal or a composite material. The flexible film nestles against the surface under the suction effect of the suction device, which on the one hand improves the seal and on the other hand prevents the formation of a new air boundary layer. If the drag scraper is made of sheet metal, stainless steel sheet with a thickness of at most 0.1 mm is preferably used. However, composite scrapers with a Teflon surface coating have also proven to be advantageous. The composite material ensures the required temperature resistance and flexibility, while the surface coating made of Teflon ensures low friction between the drag scraper and the running surface. Furthermore, the drag scraper can be curved in the running direction, which facilitates the elastic evasion and further reduces the friction with the ground.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im Bereich der Absaugvorrichtung, vorzugsweise zwischen dem stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung und dem Schleppschaber, eine weitere Elektrodenanord- nung vorgesehen ist. Auch mit Hilfe dieser weiteren Elektrodenanordnung kann die vom Untergrund mitgeführte Luftgrenzschicht beeinflusst und insbesondere geschwächt werden. Vor allem wenn die weitere Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden, umfasst, oder wenn die weitere Elektrodenanordnung wenigstens eine Flachelektrode umfasst, welche an ihrer zum Untergrund hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweist, kann es zwischen den Spitzen der weiteren Elektrodenanordnung und dem Untergrund ebenfalls zu Entladungsvorgängen kommen. Diese Entladungen stören die laminare Störung der Luftgrenzschicht und wandeln diese zumindest teilweise in eine turbulente Strömung um, was das Absaugen der Luftgrenzschicht erleichtert und somit die Effektivität der Absaugvorrichtung weiter verbessert. Zur Unterstützung des Entstehens dieser Entladungen wird vorgeschlagen, dass die weitere Elektrodenanordnung von dem Untergrund einen Abstand von zwischen etwa 2 mm und etwa 30 mm aufweist.In a development of the invention, it is proposed that a further electrode arrangement is provided in the area of the suction device, preferably between the downstream end of the suction device and the drag scraper. The air boundary layer carried along by the substrate can also be influenced and in particular weakened with the aid of this further electrode arrangement. Especially if the further electrode arrangement comprises a plurality of individual electrodes, preferably needle electrodes, which are arranged adjacent to one another in the transverse direction of the substrate, or if the further electrode arrangement comprises at least one flat electrode which has a plurality of projections or needle tips on its side facing the substrate there are also discharge processes between the tips of the further electrode arrangement and the substrate. These discharges disrupt the laminar disturbance of the air boundary layer and convert it, at least in part, into a turbulent flow, which facilitates the suctioning of the air boundary layer and thus the effectiveness of the Suction device further improved. To support the generation of these discharges, it is proposed that the further electrode arrangement be at a distance of between approximately 2 mm and approximately 30 mm from the substrate.
Die weitere Elektrodenanordnung kann grundsätzlich an eine äußere Spannungsversorgung angeschlossen sein. Es ist jedoch ebenso möglich, und konstruktiv sogar einfacher zu realisieren, wenn das elektrische Potential der weiteren Elektrodenanordnung in der Schwebe gehalten ist ("floating potential") . In diesem Fall wird die weitere Elektrodenanordnung infolge der von der ersten Elektrodenanordnung ausgehenden Entladungen aufgeladen und somit ebenfalls auf ein vom Massepotential verschiedenes Potential gebracht. Zur Reduzierung der Kapazität der weiteren Elektrodenanordnung sowie aus Sicherheitsgründen wird vorgeschlagen, dass die weitere Elektrodenanordnung an der Absaugvorrichtung von dieser elektrisch isoliert angeordnet ist.The further electrode arrangement can in principle be connected to an external voltage supply. However, it is also possible and structurally even easier to implement if the electrical potential of the further electrode arrangement is kept in suspension (“floating potential”). In this case, the further electrode arrangement is charged as a result of the discharges emanating from the first electrode arrangement and is thus likewise brought to a potential that is different from the ground potential. To reduce the capacity of the further electrode arrangement and for safety reasons, it is proposed that the further electrode arrangement be arranged on the suction device in an electrically insulated manner.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastosem Auftragsmedium auf einen laufenden Untergrund, umfassend ein Vorhang-Auftragswerk, welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang oder Schleier an den Untergrund abgibt, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, wobei Randführungselemente vorgesehen sind, welche die seitlichen Ränder des Auftragsmedium-Vorhangs zumindest auf einem Teil von dessen schwerkraftbedingter Bewegung zwischen dem Vorhang-Auftragswerk und dem Untergrund führen. Wie vorstehend bereits erläutert, versucht die Oberflächenspannung des Auftragsmediums, die Oberfläche des Auftragmedium-Strahls zu verkleinern, was sich insbesondere im Bereich der Seitenränder des Auftragmedium-Strahls auswirkt und zu einer Strahleinengung führt. Dieser Strahleinengung kann durch das Vorsehen von Randführungselementen vorgebeugt werden, da in diesem Fall zwischen dem Auftragsmedium und der Oberfläche der Randführungselemente zusätzlich Adhäsionskräfte wirken, welche sich der von der Oberflächenspannung des Auftragsmediums ausgehenden Einengungstendenz widersetzen. Die Adhäsion zwischen den Randführungselementen und dem Auftragsmedium kann dadurch verbessert werden, dass die Oberflächeneigenschaften wenigstens eines Randführungselements derart gewählt sind, dass der von den Eigenschaften des Auftragsmediums und der Oberfläche der Randführungselemente abhängige Benetzungs- oder Randwinkel weniger als 90° beträgt. Ferner ist es für die Benetzung der Randführungselemente vorteilhaft, wenn diese eine strukturierte Oberfläche aufweisen. Hierzu kann die Oberfläche wenigstens eines Randführungselements aufgerauht sein oder/und eine gezahnte Oberfläche, beispielsweise in Form eines Außengewindes oder auch eines Innengewindes, aufweisen.According to a further aspect, the object according to the invention is achieved by a device for one-sided or double-sided application of liquid or pasty application medium to a running substrate, comprising a curtain application unit which delivers the application medium to the substrate as a curtain or veil that moves due to gravity, wherein the substrate is the surface of a material web, in particular of paper or cardboard, with direct application and the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, with indirect application, which then transfers the application medium to the surface of the material web, edge guiding elements being provided, which lead lateral edges of the application medium curtain at least on part of its gravity-related movement between the curtain application unit and the substrate. As already explained above, the surface tension of the application medium tries to reduce the surface of the application medium jet, which has an effect in particular in the region of the side edges of the application medium jet and leads to a jet narrowing. This beam constriction can be prevented by providing edge guide elements, since in this case additional adhesive forces act between the application medium and the surface of the edge guide elements, which oppose the narrowing tendency emanating from the surface tension of the application medium. The adhesion between the edge guide elements and the application medium can be improved in that the surface properties of at least one edge guide element are selected such that the wetting or edge angle dependent on the properties of the application medium and the surface of the edge guide elements is less than 90 °. It is also advantageous for the wetting of the edge guide elements if they have a structured surface. For this purpose, the surface of at least one edge guide element can be roughened and / or have a toothed surface, for example in the form of an external thread or also an internal thread.
Die Randführungselemente können beispielsweise aus Glas oder Metall gefertigt sein, da diese Materialien eine ausreichend hohe Oberflächenspannung aufweisen. Bei Metallen ist allerdings zu beachten, dass einige Metalle die Tendenz haben, Wasserdampf aus der sie umgebenden Atmo- sphäre zu adsorbieren, wodurch ihre Oberflächenspannung auf den Wert der adsorbierten Wasserschicht sinkt.The edge guide elements can be made of glass or metal, for example, since these materials have a sufficiently high surface tension. In the case of metals, however, it should be noted that some metals have a tendency to adsorb water vapor from the atmosphere surrounding them, as a result of which their surface tension drops to the value of the adsorbed water layer.
Um die Auftragsvorrichtung an die Breite der. zu beschichtenden Materialbahn anpassen zu können, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Rand- führungselement in Querrichtung des Untergrunds verschiebbar angeordnet ist oder/und dass der Winkel, den ein Randführungselement mit der Vertikalen einschließt, verstellbar ist. Darüber hinaus kann die Winkel- verstellbarkeit ein Verschwenken der freien Enden der Randführungselemente in Querrichtung oder/und in Längsrichtung beinhalten.To the applicator to the width of the. To be able to adapt the material web to be coated, it is proposed that at least one edge guide element is arranged to be displaceable in the transverse direction of the substrate or / and that the angle which an edge guide element includes with the vertical is adjustable. In addition, the angular adjustability include pivoting the free ends of the edge guide elements in the transverse direction and / or in the longitudinal direction.
Schließlich kann die Wirkung der Randführungselemente auch durch das Vorsehen eines elektrischen Feldes verbessert werden, beispielsweise dadurch, dass in der Nähe wenigstens eines der Randführungselemente, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu diesem verlaufend, eine Elektrode vorgesehen ist, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential gehalten ist.Finally, the effect of the edge guide elements can also be improved by providing an electrical field, for example by providing an electrode in the vicinity of at least one of the edge guide elements, preferably running essentially parallel to the latter, which electrode is kept at a predetermined electrical potential.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing. It shows:
Fig. 1 eine grob schematische Seitenansicht zur Erläuterung von Aufbau und Funktion einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung;Figure 1 is a rough schematic side view to explain the structure and function of an application device according to the invention.
Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Erläuterung von Aufbau undFig. 2 is a schematic view for explaining the structure and
Funktion der Randführungselemente; undFunction of the edge guide elements; and
Fig. 3 eine Darstellung zur Erläuterung des Begriff "Benetzungs- winkel" bzw. "Randwinkel".3 shows a representation to explain the term “wetting angle” or “contact angle”.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfasst ein Vorhang-Auftragswerk 1 2 mit einer Abgabedüse 1 4, aus der Auftragsmedium 1 6 in Form eines Vorhangs 1 8 an einen sich in Laufrichtung L bewegenden Untergrund U abgegeben wird. Der Untergrund U ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Oberfläche 20a einer Materialbahn 20, die im Bereich des Auftragswerks 1 2 die Umfangsflächen einer Stützwalze 22 teilweise umschlingt. Auf seinem Weg von der Abgabedüse 1 4 zum Untergrund U wird das Auftragsmedium 1 6 beschleunigt. Dies führt zu einer Verringerung der Dicke des Vorhangs 1 8 von dem Wert D im Bereich der Abgabedüse 14 auf den Wert d unmittelbar vor der Auftreffpositon P auf dem Untergrund U (Vorstreckung). Infolge des Unterschieds zwischen der Geschwindigkeit des Auftragmedium-Vorhangs 1 8 unmittelbar vor der Auftreffposition P und der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds U wird das Auftragsmedium 1 6 beim Auftreffen auf dem Untergrund U nochmals gestreckt, so dass die auf den Untergrund U aufgebrachte Auftragsschicht 24 letztendlich die Dicke s aufweist (Kontaktstreckung). Die Gesamtstreckung des Auftragsmedium 1 6 ergibt als Produkt der Streckungsfaktoren von Vorstreckung und Kontaktstreckung.An application device according to the invention is generally designated 10 in FIG. 1. It comprises a curtain applicator 1 2 with a dispensing nozzle 1 4, from which application medium 1 6 in the form of a curtain 1 8 is dispensed onto a substrate U moving in the running direction L. In the exemplary embodiment shown, the subsurface U is the surface 20a of a material web 20, which partially wraps around the peripheral surfaces of a support roller 22 in the area of the application unit 12. On its way from the dispensing nozzle 1 4 to the substrate U, the application medium 1 6 is accelerated. This leads to a reduction in the thickness of the curtain 18 from the value D in the area of the dispensing nozzle 14 to the value d immediately before the point of impact P on the substrate U (pre-stretching). Due to the difference between the speed of the application medium curtain 18 immediately before the impact position P and the running speed of the substrate U, the application medium 16 is stretched again when it hits the substrate U, so that the application layer 24 applied to the substrate U ultimately has the thickness s (contact extension). The total stretching of the application medium 16 results as the product of the stretching factors of pre-stretching and contact stretching.
In der Praxis wird das Auftragsmedium 1 6 beim Auftreffen auf den Unter- grund U meist stärker gestreckt als auf dem Weg von der Abgabedüse 14 zum Untergrund U, da man im Hinblick auf einen möglichst stabilen Vorhang 1 8 die Fallstrecke zwischen Abgabedüse 14 und Untergrund U nicht beliebig groß wählen kann. Eine zu starke Kontaktstreckung wirkt sich aber nachteilig auf die Gleichmäßigkeit der auf den Untergrund U aufgebrachten Auftragsschicht 24 aus.In practice, the application medium 16 is usually stretched more when it hits the underground U than on the way from the dispensing nozzle 14 to the underground U, since the falling distance between the dispensing nozzle 14 and the underground U cannot choose any size. However, excessive contact stretching has a disadvantageous effect on the uniformity of the application layer 24 applied to the substrate U.
Die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung 10 bietet nun eine Möglichkeit, mit deren Hilfe man entweder bei gleicher Fallhöhe zwischen Abgabedüse 14 und Untergrund U die Vorstreckung des Vorhangs 1 8 verstärken kann bzw. wie man bei gleicher Vorstreckung die Fallhöhe zwischen Abgabedüse 14 und Untergrund U verringern und somit den Vorhang 1 8 stabilisieren kann. Und zwar wird erfindungsgemäß der Auftragmedium-Vorhang 1 8 auf seinem Weg von der Abgabedüse 14 zum Untergrund U nicht allein der Schwerkraft überlassen, sondern es werden auf ihn zusätzlich elektro- statische Kräfte ausgeübt. Diese Stärkung der den Vorhang 1 8 streckenden Kräfte hat, da die Oberflächenspannung des Auftragsmediums 1 6, die den Vorhang 1 8 im Sinne einer Verringerung von dessen Oberfläche zusammenzuziehen sucht, konstant bleibt, eine höhere Stabilität des Auftragmedium- Vorhang 1 8 zur Folge.The application device 10 according to the invention now offers a possibility by means of which one can either increase the pre-stretching of the curtain 18 with the same drop height between the dispensing nozzle 14 and the underground U or how one can reduce the drop height between the dispensing nozzle 14 and the underground U with the same pre-stretching and thus reduce the Curtain 1 8 can stabilize. In fact, according to the invention, the application medium curtain 18 on its way from the dispensing nozzle 14 to the substrate U is not only left to gravity, but electrostatic forces are additionally exerted on it. This strengthening of the curtain 18 stretching forces has, since the surface tension of the application medium 1 6, the curtain 18 in the sense of a reduction in its surface tries to contract, remains constant, a higher stability of the application medium curtain 1 8 results.
Grundsätzlich könnten die elektrostatischen Kräfte dadurch bereitgestellt werden, dass man an das Gehäuse des Auftragswerks 1 2 eine erste vorbestimmte elektrische Spannung V, anlegt und die Stützwalze 22 auf dem Erd- bzw. Massepotential VE bzw. V2 hält. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird jedoch ein anderer Weg beschriften, der nachfolgend näher erläutert werden soll:In principle, the electrostatic forces could be provided by applying a first predetermined electrical voltage V 1 to the housing of the applicator 12 and holding the support roller 22 at the earth or ground potential V E or V 2 . In the exemplary embodiment according to FIG. 1, however, another way is described, which will be explained in more detail below:
Gemäß Fig. 1 ist in Laufrichtung L unmittelbar vor dem Auftragswerk 1 2 eine Elektrodenanordnung 30 vorgesehen, die beispielsweise eine sich in Querrichtung Q erstreckende Flachelektrode mit einer Mehrzahl von Nadelspitzen umfassen kann, oder von einer Mehrzahl von in Querrichtung Q einander benachbart angeordneten Nadelelektroden 32 gebildet sein kann. An die Elektrodenanordnung 30 wird eine vorbestimmte elektrische Spannung V3 angelegt, während die sie umgebenden Teile der Auftragsvorrichtung 10, nämlich das Auftragswerk 1 2, die Stützwalze 22 und ein bezüglich der Laufrichtung L stromaufwärts der Elektrodenanordnung 30 vorgesehener Saugkasten 34 zur Schwächung einer von der Materialbahn 20 mitgeführten Luftgrenzschicht auf Masse- bzw. Erdpotential VE gehalten sind. ,According to FIG. 1, an electrode arrangement 30 is provided in the running direction L directly in front of the application unit 1 2, which can for example comprise a flat electrode extending in the transverse direction Q with a plurality of needle tips, or formed by a plurality of needle electrodes 32 arranged adjacent to one another in the transverse direction Q. can be. A predetermined electrical voltage V 3 is applied to the electrode arrangement 30, while the parts of the application device 10 surrounding it, namely the application unit 12, the support roller 22 and a suction box 34 provided upstream of the electrode arrangement 30 with respect to the running direction L for weakening a material web 20 entrained air boundary layer are kept at ground or earth potential V E. .
Zwischen der Elektrodenanordnung 30 und ihrer auf Erdpotential gehaltenen Umgebung baut sich nicht nur ein elektrisches Feld auf, sondern es kommt zwischen den Nadelspitzen bzw. Nadelelektroden 32 und der Umgebung zu Entladungen, die in Fig. 1 durch die gestrichelten Linien E angedeutet sind. Infolge dieser Entladungen E wird das Auftragsmedium 1 6 des Vorhangs 1 8 elektrisch aufgeladen, so dass es in dem elektrischen Feld zwischen der Elektrodenanordnung 30 und der Stützwalze 22 zur Stützwalze 22 hin beschleunigt wird, was die Vorstreckung unterstützt. Darüber hinaus wird auf den Vorhang 1 8 infolge der Entladungen E aber auch eine Kraft ausgeübt, die eine orthogonal zu dessen Fallbewegungsrichtung verlaufende Komponente besitzt. Auch diese Kraftkomponente hilft, den Auftragsmedium-Vorhang 1 8 vor dem Einfluss der an der Oberfläche der Materialbahn 20 mitgeführten Luftgrenzschicht G zu stabilisieren.Not only does an electric field build up between the electrode arrangement 30 and its environment, which is kept at ground potential, but discharges occur between the needle tips or needle electrodes 32 and the environment, which are indicated in FIG. 1 by the dashed lines E. As a result of these discharges E, the application medium 16 of the curtain 18 is electrically charged, so that it is accelerated in the electrical field between the electrode arrangement 30 and the support roller 22 towards the support roller 22, which supports the pre-stretching. In addition, however, a force is exerted on the curtain 18 as a result of the discharges E, which has a component that is orthogonal to the direction of its fall movement. This force component also helps to stabilize the application medium curtain 18 against the influence of the air boundary layer G carried on the surface of the material web 20.
Wie vorstehend bereits angesprochen, dient der Saugkasten 34 zur Schwächung der Luftgrenzschicht G. Zur Erhöhung der Saugeffizienz ist an diesem Saugkasten 34 auslaufseitig ein Schleppschaber 36 vorgesehen, der mit der Oberfläche 20a der Materialbahn 20 in Gleitkontakt steht und den Saugbereich des Saugkastens 34 auslaufseitig abdichtet. Der Schleppschaber 36 kann beispielsweise aus einem mit Teflon beschichteten Verbundwerkstoff gefertigt sein. Aufgrund des Einsatzes eines Verbund- Werkstoffs weist der Schleppschaber 36 ausreichende Temperaturbeständigkeit und Flexibilität, und aufgrund der Oberflächenbeschichtung mit Teflon ausreichende Reibungsarmut auf.As already mentioned above, the suction box 34 serves to weaken the air boundary layer G. To increase the suction efficiency, a drag scraper 36 is provided on the outlet side of this suction box 34, which is in sliding contact with the surface 20a of the material web 20 and seals the suction area of the suction box 34 on the outlet side. The drag scraper 36 can be made, for example, from a composite material coated with Teflon. Due to the use of a composite material, the scraper 36 has sufficient temperature resistance and flexibility, and due to the surface coating with Teflon, there is sufficient low friction.
Erfindungsgemäß ist nun zwischen diesem Schleppschaber 36 und dem Saugkasten 34 eine weitere Elektrodenanordnung 40 vorgesehen, die an dem Saugkasten 34 über eine elektrischen Isolierung 42 angebracht ist. Die weitere Elektrodenanordnung 40 kann wiederum entweder von einer Flachelektrode mit einer Mehrzahl von Nadelspitzen oder einer Mehrzahl von in Querrichtung Q einander benachbart angeordneten Nadelelektroden gebildet sein. Die Elektrodenanordnung 40 kann grundsätzlich an eine äußere Spannungsversorgung angeschlossen sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sie sich hinsichtlich ihres elektrischen Potentials jedoch in einem Schwebezustand ("floating potential"), wird aber infolge der von der Elektrodenanordnung 30 ausgehenden Entladungen E aufgeladen und somit ebenfalls auf ein vom Massepotential verschiedenes Potential gebracht. Aufgrund des geringen Abstands der Spitzen der Elektrodenanordnung 40 vom Untergrund U genügt die Aufladung der Elektrodenanordnung 40, um es zwischen den Spitzen der Elektrodenanordnung 40 und dem Untergrund U ebenfalls zu Entladungen e kommen zu lassen. Diese Entladungen e stören die laminare Strömung der Luftgrenzschicht G und wandeln diese zumindest teilweise in eine turbulente Strömung um. Dies erleichtert das Absaugen der Luftgrenzschicht G von der Oberfläche 20a der Materialbahn und verbessert somit die Effektivität des Saugkastens 34.According to the invention, a further electrode arrangement 40 is now provided between this drag scraper 36 and the suction box 34, which is attached to the suction box 34 via electrical insulation 42. The further electrode arrangement 40 can in turn be formed either by a flat electrode with a plurality of needle tips or a plurality of needle electrodes arranged adjacent to one another in the transverse direction Q. The electrode arrangement 40 can in principle be connected to an external voltage supply. In the exemplary embodiment shown, however, it is in a floating state with regard to its electrical potential, but is charged as a result of the discharges E emanating from the electrode arrangement 30 and thus likewise brought to a potential that is different from the ground potential. Due to the small distance of the tips of the electrode arrangement 40 from the base U, the charging of the electrode arrangement 40 is sufficient to also allow discharges e to occur between the tips of the electrode arrangement 40 and the base U. These discharges e disturb the laminar flow of the air boundary layer G and convert it at least partially into a turbulent flow. This facilitates the suction extraction of the air boundary layer G from the surface 20a of the material web and thus improves the effectiveness of the suction box 34.
Elektrische Kräfte können schließlich auch noch zur Verbesserung der Egalisierung und Fixierung der Auftragsschicht 24 auf der Materialbahn 20 beitragen. Hierzu kann beispielsweise eine weitere Elektrodenanordnung in Form einer Plattenelektrode 46 vorgesehen sein, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential V4 gehalten ist. Zwischen dieser Plattenelektrode 46 und der auf Massepotential gehaltenen Stützwalze 22 bildet sich ein relativ homogenes elektrisches Feld aus, welches auf das Auftragsmedium eine zum Untergrund U hin gerichtete Kraft ausübt. Diese Kraft sorgt an Stellen der Materialbahnoberfläche 20a, auf die zuviel Auftragsmedium 1 6 aufgetragen worden ist, zu einer Verdrängung des überschüssigen Auftragsmediums und somit zu einer Vergleichmäßigung der Auftragsschicht 24. Im Extremfall kann es sogar vorkommen, dass bislang nicht bedeckte Bereiche der Materialbahnoberfläche 20a infolge dieser Kraft erstmals mit Auftragsmedium 16 bedeckt werden. Darüber hinaus verbessert die vorstehend angesprochene Kraft auch die Bindung, die das Auftragsmedium 1 6 mit der Oberfläche 20a der Materialbahn 20 eingeht.Finally, electrical forces can also contribute to improving the leveling and fixing of the application layer 24 on the material web 20. For this purpose, for example, a further electrode arrangement in the form of a plate electrode 46 can be provided, which is kept at a predetermined electrical potential V 4 . A relatively homogeneous electric field is formed between this plate electrode 46 and the support roller 22 held at ground potential, which exerts a force directed toward the substrate U on the application medium. At places on the material web surface 20a to which too much application medium 16 has been applied, this force causes the excess application medium to be displaced and thus to make the application layer 24 more uniform. In extreme cases, areas of the material web surface 20a that have not been covered up to now can occur as a result this force are covered for the first time with application medium 16. In addition, the force mentioned above also improves the bond that the application medium 16 with the surface 20a of the material web 20 forms.
Anzumerken ist noch, dass auch die Aufladung, die das Auftragsmedium 1 6 im Bereich des Vorhangs 1 8 durch die Entladungen E erfährt, im Zusammenwirken mit der auf Massepotential gehaltenen Stützwalze 22 zu einer derartigen, auf den Untergrund U zu gerichteten Kraft führt. Dies ist in der vergrößerten Darstellung des Details D durch die Pfeile F angedeutet. Die Stützwalze 22 kann auf unterschiedliche Art und Weise auf dem Massepotential VE gehalten werden. Beispielsweise kann die Walzeachse A mit einem Schleifkontakt in Verbindung stehen, wie er beispielsweise in der DE 1 97 33 333 A1 beschrieben ist. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch ein mit der Oberfläche 22a der Walze 22 in Verbindung stehender Schleifkontakt 50 vorgesehen sein. Schließlich kann auch die Materialbahn 20 über beispielsweise von Bahnleitelementen 48 gebildete Kontakte auf Massepotential VE gehalten werden.It should also be noted that the charge which the application medium 1 6 experiences in the area of the curtain 18 through the discharges E, in cooperation with the support roller 22 held at ground potential, leads to such a force directed towards the substrate U. This is indicated by the arrows F in the enlarged representation of the detail D. The backup roller 22 can be held at the ground potential V E in different ways. For example, the roller axis A can be connected to a sliding contact, as described, for example, in DE 1 97 33 333 A1. Additionally or alternatively, however, a sliding contact 50 connected to the surface 22a of the roller 22 can also be provided. Finally, the material web 20 can also be held at ground potential V E via contacts formed by web guiding elements 48, for example.
In Fig. 2 ist eine mit Blickrichtung in Laufrichtung L genommene Ansicht der Auftragsvorrichtung 10 dargestellt. Anhand dieser Darstellung soll eine Möglichkeit erläutert werden, wie der Auftragmedium-Vorhang 1 8 auch im Bereich seiner Seitenränder 1 8a stabilisiert werden kann. Die den Vorhang 1 8 zusammenzuziehen suchende Oberflächenspannung des Auftrags- mediums 1 6 wirkt sich nämlich hauptsächlich in den Randbereichen 1 8 des Vorhangs 1 8 aus. Sie führt dort zu einer seitlichen Kontraktion des Vorhangs 1 8 und dessen Verdickung. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, sind bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform Führungsleisten 54 vorgesehen, welche am Auftragswerk 1 2 derart angebracht sind, dass sie den aus der Abgabedüse 1 4 austretenden Vorhang 1 8 auffangen und auf seinem Fallweg bis unmittelbar vor die Oberfläche 20a der Materialbahn 20 führen.FIG. 2 shows a view of the application device 10 that is viewed in the direction of travel L. On the basis of this illustration, a possibility is to be explained of how the application medium curtain 18 can also be stabilized in the area of its side edges 18a. The surface tension of the application medium 1 6 that is trying to pull the curtain 1 8 together mainly affects the edge areas 1 8 of the curtain 1 8. There it leads to a lateral contraction of the curtain 1 8 and its thickening. In order to counteract this effect, guide strips 54 are provided in the embodiment shown in FIG. 2, which are attached to the application unit 1 2 in such a way that they catch the curtain 1 8 emerging from the dispensing nozzle 1 4 and on its way down to just before the surface 20 a the material web 20 lead.
Die Wirkung der Randleisten 54 beruht auf den Adhäsionskräften zwischen dem Auftragsmedium 16 und der Oberfläche der Randleisten 54. Im Hinblick auf eine möglichst gute Adhäsion sollte der Randwinkel bzw. Benetzungswinkel a eines Tröpfchens T von Auftragsmedium 1 6 auf der Oberfläche 54a der Randleisten 54 einen, möglichst niedrigen Wert aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass man die Oberfläche der Randleisten 54 aus einem Material mit hoher Oberflächenspannung herstellt. Darüber hinaus kann die Benetzung zwischen Auftragsmedium 1 6 und Randleisten 54 durch eine aufgeraute, beispielsweise gezahnte Oberflächenstruktur der Randleisten 54 verbessert werden. Dies kann man beispielsweise dadurch erreichen, dass man Gewindestangen als Randleisten 54 einsetzt.The effect of the marginal ridges 54 is based on the adhesive forces between the application medium 16 and the surface of the marginal ridges 54. With regard to the best possible adhesion, the contact angle or wetting angle α of a droplet T of application medium 16 on the surface 54a of the marginal ridges 54 should be one, have the lowest possible value. This can be achieved, for example, by producing the surface of the edge strips 54 from a material with a high surface tension. In addition, the wetting between application medium 16 and edge strips 54 can be achieved by a roughened for example, toothed surface structure of the edge strips 54 can be improved. This can be achieved, for example, by using threaded rods as edge strips 54.
Eine weitere Möglichkeit, um die Adhäsion des Auftragsmediums 1 6 an den Randleisten 54 verbessern zu können, besteht darin, dass man im Wesentlichen parallel zu den Randleisten 54 Elektrodenleisten 56 vorsieht, an welche man eine vorbestimmte elektrische Spannung V5 anlegt. Hierdurch wird, ähnlich wie dies vorstehend für die Anordnung gemäß Fig. 1 beschrieben worden ist, auf das Auftragsmedium eine attraktive Kraft ausgeübt.A further possibility in order to be able to improve the adhesion of the application medium 1 6 to the edge strips 54 is to provide electrode strips 56 essentially parallel to the edge strips 54, to which a predetermined electrical voltage V 5 is applied. As a result, an attractive force is exerted on the application medium, as has been described above for the arrangement according to FIG. 1.
Um die Randleisten 54 an die jeweils gewünschte Arbeitsbreite, d.h. die jeweils vorliegende Breite der Materialbahn 20 anpassen zu können, sind diese am Auftragswerk 1 2 in Querrichtung Q verschiebbar angeordnet, was in Fig. 2 durch die Pfeile q angedeutet ist. Darüber hinaus können die Randleisten 54 an dem Auftragswerk 1 2 auch schwenkbar angeordnet sein, und zwar um zur Längsrichtung L oder/und zur Querrichtung Q im Wesentlichen parallel verlaufende Achsen, wobei in Fig. 2 durch die Pfeile I lediglich eine Verschwenkbarkeit in Querrichtung Q, d.h. um eine zur Längsrichtung L im Wesentlichen parallel verlaufende Achse angedeutet ist. To the edge strips 54 to the desired working width, i.e. To be able to adapt the respective present width of the material web 20, these are arranged on the applicator 12 in the transverse direction Q, which is indicated in FIG. 2 by the arrows q. In addition, the edge strips 54 can also be arranged on the applicator 12 in a pivotable manner, namely about axes which run essentially parallel to the longitudinal direction L and / or the transverse direction Q, in FIG. 2 only a pivotability in the transverse direction Q by the arrows I in FIG. ie about an axis running essentially parallel to the longitudinal direction L is indicated.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Vorrichtung (10) zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastosem Auftragsmedium ( 1 6) auf einen laufenden Untergrund (U), umfassend ein vom Untergrund (U) mit Abstand angeordnetes Auftragswerk (1 2), welches das Auftragsmedium ( 1 6) im freien Auftragsmedium-Strahl ( 1 8) an den Untergrund (U) abgibt, wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche1 . Device (10) for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium (1 6) to a running substrate (U), comprising an application unit (1 2) arranged at a distance from the substrate (U), which the application medium (1 6) in emits a free application medium jet (1 8) to the substrate (U), the substrate (U) directly applying the surface
(20a) einer Materialbahn (20), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Auftragswerks (1 2) eine Vorrichtung (30) zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf den sich vom Auftragswerk ( 1 2) zum Untergrund (U) bewegenden Auftragsmedium-Strahl ( 1 8) eine dessen Bewegung unterstützende Kraft ausübt.(20a) a material web (20), in particular made of paper or cardboard, and in the case of indirect application, the surface of a transfer element, preferably a transfer roller, which then transfers the application medium to the surface of the material web, characterized in that in the area of the application unit ( 1 2) a device (30) is provided for generating an electric field, which exerts a force supporting the movement of the application medium jet (1 8) moving from the application unit (1 2) to the substrate (U).
2. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk ein Vorhang- Auftragswerk (1 2) ist, welches das Auftragsmedium an den Untergrund (U) als Auftragsmedium-Vorhang (1 8) abgibt, welcher sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk (1 2) zum2. Application device according to claim 1, characterized in that the application unit is a curtain application unit (1 2) which delivers the application medium to the substrate (U) as an application medium curtain (1 8), which is essentially due to gravity from the application unit ( 1 2) for
Untergrund (U) bewegt.Underground (U) moves.
3. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1 ,. dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk ein Freistrahl- Düsenauftragswerk ist, welches das Auftragsmedium an den3. Application device according to claim 1,. characterized in that the applicator is a free jet nozzle applicator, which the application medium to the
Untergrund als Auftragsmedium-Strahl abgibt, welcher sich im Wesentlichen aufgrund des ihm vom Auftragswerk verliehenen Ausstoßimpulses vom Auftragswerk zum Untergrund bewegt.Emits underground as an application medium jet, which is in the Mainly due to the ejection impulse given to it by the commissioned work from the commissioned work to the underground.
4. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk (1 2) auf einem ersten vorbestimmten elektrischen Potential (V.,) gehalten ist.4. Application device according to one of the preceding claims, characterized in that the application unit (1 2) is held at a first predetermined electrical potential (V.,).
5. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Untergrund (U) zumindest in der Nähe des Auftragswerks ( 1 2) auf einem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (VE bzw. V2) gehalten ist.5. Application device according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate (U) is held at least in the vicinity of the application unit (1 2) at a second predetermined electrical potential (V E or V 2 ).
6. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der stromaufwärtigen Seite des Auftragswerks ( 1 2) und in dessen Nachbarschaft, vorzugsweise mit6. Application device according to one of the preceding claims, characterized in that on the upstream side of the application unit (1 2) and in the vicinity thereof, preferably with
Abstand vom Untergrund (U), eine Elektrodenanordnung (30) vorgesehen ist, welche auf einem dritten vorbestimmten elektrischen Potential (V3) gehalten ist.Distance from the ground (U), an electrode arrangement (30) is provided, which is kept at a third predetermined electrical potential (V 3 ).
7. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung wenigstens eine Flachelektrode umfasst, wobei vorzugsweise die Flachelektrode an ihrer zum Untergrund hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweist.7. Application device according to claim 6, characterized in that the electrode arrangement comprises at least one flat electrode, the flat electrode preferably having a plurality of projections or needle tips on its side pointing towards the substrate.
8. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (30) eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes (U) einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden (32), umfasst. 8. Application device according to claim 6, characterized in that the electrode arrangement (30) comprises a plurality of individual electrodes, preferably needle electrodes (32), arranged adjacent to one another in the transverse direction of the substrate (U).
. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Auftreffposition (P) des Auftragsmediums (16) auf dem Untergrund eine weitere Vorrichtung (46) zum Erzeugen eines elektrischen Feldes vorgesehen ist, das auf das auf den Untergrund (U) aufgebrachte Auftragsmedium (16) eine zum Untergrund (U) hin gerichtete Kraft ausübt., Application device according to one of the preceding claims, characterized in that downstream of the impact position (P) of the application medium (16), a further device (46) is provided for generating an electric field which is applied to the application medium applied to the substrate (U) (16) exerts a force directed towards the underground (U).
10. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Felderzeugungsvorrichtung eine dem Untergrund (U) benachbarte weitere Elektrodenanordnung (46) aufweist, welche vorzugsweise auf einem vierten vorbestimmten elektrischen Potential (V4) gehalten ist.10. Application device according to claim 9, characterized in that the further field generating device has a further electrode arrangement (46) which is adjacent to the substrate (U) and which is preferably held at a fourth predetermined electrical potential (V 4 ).
11. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder/und das dritte oder/und das vierte vorbestimmte elektrische Potential (V*,, V3, V4) einen Wert von zwischen etwa 5 kV und etwa 60 kV, vorzugsweise etwa 30 kV, aufweisen.11. Applicator according to one of claims 4 to 10, characterized in that the first or / and the third or / and the fourth predetermined electrical potential (V * ,, V 3 , V 4 ) has a value of between about 5 kV and about 60 kV, preferably about 30 kV.
12. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite vorbestimmte elektrische Potential (V2) das Erdpotential (VE) ist.12. Applicator according to one of claims 5 to 11, characterized in that the second predetermined electrical potential (V 2 ) is the earth potential (V E ).
13. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegenelement, vorzugsweise eine Gegen walze (22), das bei direktem Auftrag die Materialbahn (20) im Bereich des Auftragswerks (12) stützt .bzw. auf dessen Oberfläche das Auftragswerk das Auftragsmedium bei indirektem Auftrag aufbringt, mit einer Elektrode in Kontakt steht, um diese auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (V2) zu halten. 13. Application device according to claim 12, characterized in that a counter element, preferably a counter roller (22) which supports the material web (20) in the region of the application unit (12) in the case of direct application. on the surface of which the application unit applies the application medium in the case of indirect application, is in contact with an electrode in order to keep it at the second predetermined electrical potential (V 2 ).
14. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (22a) des Gegenelements (22) mit der Elektrode (50) in Schleifkontakt steht.14. Applicator according to claim 13, characterized in that the surface (22a) of the counter element (22) is in sliding contact with the electrode (50).
1 5. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode mit einer Lagerwelle (A) der Gegenwalze (22) in Kontakt steht.1 5. Application device according to claim 13 or 14, characterized in that the electrode is in contact with a bearing shaft (A) of the counter roller (22).
1 6. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 2 bis 1 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei direktem Auftrag die Materialbahn1 6. Application device according to one of claims 1 2 to 1 5, characterized in that the material web for direct application
(20) von einer beispielsweise als Bahnleitelement ausgebildeten Elektrode (48) auf dem zweiten vorbestimmten elektrischen Potential (V2) gehalten wird.(20) is held at the second predetermined electrical potential (V 2 ) by an electrode (48) designed, for example, as a web guiding element.
1 7. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu oder anstelle der Elektrodenanordnung (30) oder/und der weiteren Elektrodenanordnung (46) eine Magnetfeldeinrichtung zur Beeinflussung der Bewegung des Auftragsmediums (1 6) vorgesehen ist.1 7. Application device according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to or instead of the electrode arrangement (30) and / or the further electrode arrangement (46), a magnetic field device is provided for influencing the movement of the application medium (1 6).
1 8. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenanordnung (30) in1 8. Application device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode arrangement (30) in
Laufrichtung (L) des Untergrundes (U) eine Vorrichtung (34) zur Schwächung der von dem Untergrund (U) mitgeführten Luftgrenz- schicht (G) vorgeordnet ist.A device (34) for weakening the air boundary layer (G) carried along by the substrate (U) is arranged upstream of the direction of travel (L) of the substrate (U).
19. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung eine Absaugvorrichtung (34). umfasst. 19. Applicator according to claim 18, characterized in that the air boundary layer weakening device is a suction device (34). includes.
20. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1 9, dadurch gekennzeichnet, dass am stromabwärtigen Ende der Absaugvorrichtung (34) ein mit dem Untergrund (U) in Schleifkontakt stehender Schleppschaber (36) vorgesehen ist.20. Applicator according to claim 1 9, characterized in that a trailing scraper (36) is provided at the downstream end of the suction device (34).
21 . Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Luftgrenzschicht- Schwächungsvorrichtung (34), vorzugsweise zwischen dem strom- abwärtigen Ende der Absaugvorrichtung (34) und dem Schleppschaber (36), eine weitere Elektrodenanordnung (40) vorgesehen ist.21. Applicator device according to one of Claims 1 8 to 20, characterized in that a further electrode arrangement (40) is provided in the region of the air boundary layer weakening device (34), preferably between the downstream end of the suction device (34) and the drag scraper (36) is.
22. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) eine Mehrzahl von in Querrichtung des Untergrundes einander benachbart angeordneten Einzelelektroden, vorzugsweise Nadelelektroden, umfasst.22. Application device according to claim 21, characterized in that the further electrode arrangement (40) comprises a plurality of individual electrodes, preferably needle electrodes, arranged adjacent to one another in the transverse direction of the substrate.
23. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) wenigstens eine Flachelektrode umfasst, welche an ihrer zum Untergrund hin weisenden Seite eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Nadelspitzen aufweist.23. Application device according to claim 21, characterized in that the further electrode arrangement (40) comprises at least one flat electrode which has a plurality of projections or needle tips on its side pointing towards the substrate.
24. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) von dem Untergrund einen Abstand von zwischen etwa 2 mm und etwa 30 mm aufweist.24. Application device according to one of claims 21 to 23, characterized in that the further electrode arrangement (40) is at a distance of between approximately 2 mm and approximately 30 mm from the substrate.
25. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Potential der weiteren Elektrodenanordnung (40) in der Schwebe gehalten ist. 25. Application device according to one of claims 21 to 24, characterized in that the electrical potential of the further electrode arrangement (40) is kept in suspension.
26. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Elektrodenanordnung (40) an der Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung (34) von dieser elektrisch isoliert (42) angeordnet ist.26. Application device according to one of claims 21 to 25, characterized in that the further electrode arrangement (40) on the air boundary layer weakening device (34) is arranged electrically insulated (42) from the latter.
27. Auftragsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk ( 1 2) oder/und die Luftgrenzschicht-Schwächungsvorrichtung (34) auf einem vorbestimmten elektrischen Potential (VE), vorzugsweise Erdpotential, gehalten ist.27. Applicator according to one of the preceding claims, characterized in that the applicator (1 2) and / or the air boundary layer weakening device (34) is kept at a predetermined electrical potential (V E ), preferably ground potential.
28. Vorrichtung (10) zum einseitigen oder beidseitigen Auftragen von flüssigem oder pastosem Auftragsmedium ( 1 6) auf einen laufenden Untergrund (U), umfassend ein Vorhang-Auftragswerk (1 2), welches das Auftragsmedium (1 6) als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang ( 1 8) oder Schleier an den Untergrund (U) abgibt, wobei der Untergrund (U) bei direktem Auftrag die Oberfläche (20a) einer Materialbahn (20), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements, vorzugsweise einer Übertragswalze, ist, welches das Auftragsmedium dann an die Oberfläche der Materialbahn überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass Randführungselemente (54) vorgesehen sind, welche die seitlichen Ränder (1 8a) des Auftragsmedium- Vorhangs ( 1 8) zumindest auf einem Teil von dessen schwerkraftbedingter Bewegung zwischen dem Vorhang-Auftragswerk (1 2) und dem Untergrund (U) führen.28. Device (10) for one-sided or two-sided application of liquid or pasty application medium (1 6) to a running surface (U), comprising a curtain application unit (1 2), which the application medium (1 6) is essentially gravity-dependent emits a moving curtain (18) or veil to the substrate (U), the substrate (U) for direct application the surface (20a) of a material web (20), in particular made of paper or cardboard, and for indirect application the surface of a transfer element , preferably a transfer roller, which then transfers the application medium to the surface of the material web, characterized in that edge guide elements (54) are provided which cover the lateral edges (1 8a) of the application medium curtain (1 8) at least in part of its gravity-induced movement between the curtain application (1 2) and the underground (U).
29. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächeneigenschaften wenigstens eines Randführungselements (54) derart gewählt sind, dass der von den Eigenschaften des Auftragsmediums (1 6) und der Oberfläche (54a) der Randführungselemente (54) abhängige Benetzungswinkel ( ) weniger als 90° beträgt.29. Application device according to claim 28, characterized in that the surface properties of at least one edge guide element (54) are selected such that that of the properties of the application medium (1 6) and Surface (54a) of the edge guide elements (54) dependent wetting angle () is less than 90 °.
30. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement30. Applicator according to claim 28 or 29, characterized in that at least one edge guide element
(54) eine strukturierte Oberfläche aufweist.(54) has a structured surface.
31 . Auftragsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (54a) wenigstens eines Randführungselements (54) aufgerauht ist.31 Application device according to claim 30, characterized in that the surface (54a) of at least one edge guide element (54) is roughened.
32. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) eine gezahnte Oberfläche (54a) aufweist.32. Application device according to claim 30, characterized in that at least one edge guide element (54) has a toothed surface (54a).
33. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) ein Außengewinde aufweist.33. Application device according to claim 32, characterized in that at least one edge guide element (54) has an external thread.
34. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement (54) aus Glas oder Metall gefertigt ist.34. Applicator according to one of claims 28 to 33, characterized in that at least one edge guide element (54) is made of glass or metal.
35. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Randführungselement35. Application device according to one of claims 28 to 34, characterized in that at least one edge guide element
(54) in Querrichtung (Q) des Untergrunds (U) verschiebbar angeordnet ist.(54) is arranged to be displaceable in the transverse direction (Q) of the subsurface (U).
36. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den ein Randführungselement (54) mit der Vertikalen einschließt, verstellbar ist. 36. Applicator according to one of claims 28 to 35, characterized in that the angle which an edge guide element (54) encloses with the vertical is adjustable.
7. Auftragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe wenigstens eines der Randführungselemente (54), vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu diesem verlaufend, eine Elektrode (56) vorgesehen ist, die auf einem vorbestimmten elektrischen Potential (V5) gehalten ist. 7. Application device according to one of claims 28 to 36, characterized in that in the vicinity of at least one of the edge guide elements (54), preferably running essentially parallel to this, an electrode (56) is provided which is at a predetermined electrical potential (V 5 ) is held.
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