WO2005090679A1 - Auftragsvorrichtung - Google Patents

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WO2005090679A1
WO2005090679A1 PCT/EP2005/050832 EP2005050832W WO2005090679A1 WO 2005090679 A1 WO2005090679 A1 WO 2005090679A1 EP 2005050832 W EP2005050832 W EP 2005050832W WO 2005090679 A1 WO2005090679 A1 WO 2005090679A1
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application
nozzle
media
application media
material web
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PCT/EP2005/050832
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Begemann
Original Assignee
Voith Paper Patent Gmbh
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/06Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying two different liquids or other fluent materials, or the same liquid or other fluent material twice, to the same side of the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/005Curtain coaters

Definitions

  • the invention relates to a device for applying one or both sides of a plurality of liquid or pasty application media to a running surface, comprising a curtain applicator with at least one nozzle for applying the application media, the curtain applicator delivering the application media to the running surface as curtains that move essentially due to gravity , and the surface in the case of direct application is the surface of a material web, in particular made of paper or cardboard, and in the case of indirect application the surface of a transfer element, preferably an application roller, which delivers the application media to the surface of the material web.
  • devices with Vororti applicators are particularly well suited for online use.
  • Devices of the type mentioned at the outset are known from the prior art which have an undivided nozzle. Since high-quality coated papers have several application layers, application layers arranged one above the other must be applied to the material web by means of several nozzles. However, devices with multiple nozzles cause high investment costs.
  • the object of the invention is to improve a device of the type mentioned in the introduction in such a way that the investment costs are significantly reduced despite the application of several layers one above the other.
  • the invention achieves the stated object by a device of the type mentioned at the outset, in which according to the invention at least two chambers are provided in the at least one nozzle for dispensing the application media, so that the application media are separated from one another until they emerge from the at least one nozzle.
  • the nozzle has a number of chambers corresponding to the number of application layers.
  • the application media cannot mix with one another until they exit the nozzle.
  • the investment costs are considerably reduced by dividing the nozzle into several chambers.
  • the chambers preferably extend over the entire width of the running surface.
  • the chambers in particular their outlet slots at the nozzle outlet in the running direction of the running surface, are preferably arranged one behind the other.
  • the nozzle can have at least one separating element.
  • the separating element is structurally very simple and therefore inexpensive if it is a plate. It then forms a partition which prevents the application media from mixing in the nozzle.
  • a separating layer can be provided between two adjacent application layers.
  • low-viscosity application media which are preferably applied as a top layer, since they produce a smooth surface, there is a risk of undesired mixing with the adjacent application layer. That is why the separating layer delivers good results, especially with low-viscosity application media.
  • the plate serving as a separating element has cavities on the inside, a separating medium for producing the separating layer can be applied through the cavities. So that the separating layer can be applied over the entire width of the running surface, the cavity expediently extends over the entire width of the running surface.
  • the cavities can be designed as metering channels. Then the separation medium producing the separation layer can be applied under defined flow conditions. The metering channels are then expediently arranged next to one another along the entire width of the running surface.
  • a chamber can be provided in the at least one nozzle between two chambers, each of which receives one of the application media, for receiving a separation medium producing the separation layer.
  • the separation layer should be as thin as possible, it makes sense to make the chambers for receiving the separation medium narrow.
  • the application media and / or the separation media strike the material web at an angle of less than 90 degrees, the undesired mixing of the adjacent application media when it hits the material web is reduced, as a result of which the quality of the applied layers is improved.
  • the single figure shows a sectional view through a curtain applicator 10, which has a nozzle 11.
  • the nozzle 11 is provided with two chambers 12 and 13, in each of which an application medium 14 and 15 is contained.
  • a separating element 16 separates the two chambers 12 and 13 from one another. The separating element 16 prevents the mixing of the application media 14 and 15 in the nozzle 11.
  • only the single nozzle 11 is required for the application of the two application media 14 and 15 and not, as previously, two nozzles, as a result of which the investment costs are significantly reduced.
  • the separating element 16 has a cavity 17 through which a separating medium 18 flows.
  • the separating medium 18 creates a separating layer 22 on a material web 19 between two adjoining application layers 20 and 21.
  • the separating layer 22 is intended to avoid intensive mixing of the application layers 20 and 21 on the material web 19.
  • the separating layer 22 is particularly advantageous when low-viscosity application media are applied, for example for the cover layer, because then the risk of undesired mixing of the adjoining application layers 20 and 21 is particularly great.
  • the cavity 17 is designed in the form of metering channels.
  • the application media 14 and 15 and / or the separation medium 18 strike the material web 19 at an angle ⁇ of less than 90 degrees. This reduces the undesired mixing of the adjacent application media 14 and 15 when it hits the material web 19, which increases the quality of the applied layers 20 and 21.
  • the chambers 14 and 15 and also their outlet slots are arranged one behind the other when viewed in the direction of travel of the material web 19.
  • the layers 20 and 21 to be applied can thus be arranged one above the other on the material web 19.
  • the material web 19 to be coated is coated over its entire width the combs 14 and 15 and the cavity 17 extend over the entire width of the material web 19.
  • the separating element 16 can be designed as a narrow plate, which prevents the mixing of the application media 14 and 15 in the nozzle 11.
  • a further chamber (not shown here) can be provided in the nozzle 11 between the two chambers 12 and 13 which hold the application media 14 and 15 and which holds the separation medium 18 which produces the separation layer 22. Since the separating layer 22 should be as thin as possible, it is advisable to make the chamber (not shown) for receiving the separating medium 18 as narrow as possible.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen mehrerer flüssiger oder pastöser Auftragsmedien (14, 15) auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhanggauftragswerk (10) mit mindestens einer Düse (11) zum Auftragen der Auftragsmedien (14, 15), wobei das Vorhangauftragswerk (10) die Auftragsmedien (14, 15) als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegende Vorhänge an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn (19), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselementes, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches die Auftragsmedien (14, 15) an die Oberfläche der Materialbahn (19) abgibt. Bei denen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind zum Auftragen mehrerer übereinander auf der Materialbahn angeordneter Auftragsschichten mehrere Düsen erforderlich. Dadurch werden jedoch hohe Investitionskosten verursacht. Die Erfindung hat die Aufgabe, die Investitionskosten beim Auftragen mehrerer Schichten übereinander deutlich zu reduzieren. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung sind in der mindestens einen Düse (11) mindestens zwei Kammern (12, 13) zur Abgabe der Auftragsmedien (14, 15) vorgesehen, sodass die Auftragsmedien (14, 15) bis zu ihrem Austritt aus der mindestens einen Düse (11) voneinander getrennt sind.

Description

Auftragsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen mehrerer flüssiger oder pastöser Auftragsmedien auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk mit mindestens einer Düse zum Auftragen der Auftragsmedien, wobei das Vorhangauftragswerk die Auftragsmedien als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegende Vorhänge an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselementes, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches die Auftragsmedien an die Oberfläche der Materialbahn abgibt.
Wegen der geringen Beanspruchung der zu beschichtenden Materialbahn, eignen sich Vorrichtungen mit Vortiangauftragswerken besonders gut für den Online-Einsatz. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, die eine ungeteilte Düse aufweisen. Da hochwertige gestrichene Papiere mehrere Auftragsschichten besitzen, müssen auf der Materialbahn übereinander angeordnete Auftragschichten mittels mehrerer Düsen aufgebracht werden. Vorrichtungen mit mehreren Düsen verursachen jedoch hohe Investitionskosten.
Die Erfindung hat die Aufgabe eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass trotz eines Auftrages mehrerer Schichten übereinander die Investitionskosten deutlich reduziert werden.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß in der mindestens einen Düse mindestens zwei Kammern zur Abgabe der Auftragsmedien vorgesehen sind, so dass die Auftragsmedien bis zu ihrem Austritt aus der mindestens einen Düse voneinander getrennt sind. Somit muss zukünftig für den Auftrag mehrerer Schichten auf die zu beschichtende Materialbahn nicht mehr für jede Auftragsschicht eine separate Düse vorgesehen werden. Stattdessen weist die Düse eine der Anzahl der Auftragsschichten entsprechende Anzahl von Kammern auf. Dadurch können sich die Auftragsmedien bis zum Austritt aus der Düse nicht miteinander vermischen. Außerdem werden durch die Aufteilung der Düse in mehrere Kammern die Investitionskosten erheblich reduziert.
Um die zu beschichtende Materialbahn über ihre gesamte Breite beschichten zu können, erstrecken sich die Kammern vorzugsweise über die gesamte Breite der laufenden Oberfläche.
Damit die aufzubringenden Schichten übereinander auf der Materialbahn angeordnet werden können, sind die Kammern, insbesondere ihre Austrittsschlitze am Düsenaustritt in Laufrichtung der laufenden Oberfläche betrachtet vorzugsweise hintereinander angeordnet.
Um die mehreren Kammern realisieren zu können, kann die Düse mindestens ein Trennelement aufweisen.
Konstruktiv sehr einfach und somit preiswert ist das Trennelement, wenn es eine Platte ist. Sie bildet dann eine Trennwand, welche die Vermischung der Auftragsmedien in der Düse verhindert.
Um eine intensive Vermischung der aneinander angrenzenden Auftragsschichten auf der Materialbahn zu vermeiden, kann eine Trennschicht zwischen zwei benachbarten Auftragsschichten vorgesehenen werden. Insbesondere bei der Verwendung von niedrigviskosen Auftragsmedien, die vorzugsweise als Deckschicht aufgetragen werden, da sie eine glatte Oberfläche bewirken, besteht die Gefahr einer unerwünschten Vermischung mit der angrenzenden Auftragsschicht. Deshalb liefert die Trennschicht besonders bei niedrigviskosen Auftragsmedien gute Ergebnisse. Wenn die als Trennelement dienende Platte innen Hohlräume aufweist, kann durch die Hohlräume ein Trennmedium zur Erzeugung der Trennschicht aufgetragen werden. Damit die Trennschicht über die gesamte Breite der laufenden Oberfläche aufgetragen werden kann, erstreckt sich der Hohlraum zweckmäßigerweise über die gesamte Breite der laufenden Oberfläche.
In einer Weiterbildung der Erfindung können die Hohlräume als Dosierkanäle ausgebildet sein. Dann kann das die Trennschicht erzeugendes Trennmedium unter definierten Strömungsbedingungen aufgebracht werden. Die Dosierkanäle sind dann zweckmäßigerweise entlang der gesamten Breite der laufenden Oberfläche nebeneinander angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform kann in der mindestens einen Düse zwischen zwei Kammern, die jeweils eines der Auftragsmedien aufnehmen, eine Kammer zur Aufnahme eines die Trennschicht erzeugenden Trennmediums vorgesehenen sein.
Da die Trennschicht möglichst dünn sein sollte, ist es sinnvoll, die Kammern zur Aufnahme des Trennmediums schmal zu gestalten.
Wenn die Auftragsmedien und/oder die Trennmedien in einem Winkel von unter 90 Grad auf die Materialbahn auftreffen, wird die unerwünschte Vermischung der aneinander angrenzenden Auftragsmedien beim Auftreffen auf die Materialbahn reduziert, wodurch die Qualität der aufgetragenen Schichten verbessert wird.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Schnittansicht durch ein Vorhangauftragswerk 10, das eine Düse 11 aufweist. Die Düse 11 ist mit zwei Kammern 12 und 13 versehen, in denen jeweils ein Auftragsmedium 14 und 15 enthalten ist. Ein Trennelement 16 trennt die beiden Kammem 12 und 13 voneinander. Das Trennelement 16 verhindert die Vermischung der Auftragsmedien 14 und 15 in der Düse 11. Somit ist für den Auftrag der beiden Auftragsmedien 14 und 15 nur die einzige Düse 11 erforderlich und nicht wie bisher zwei Düsen, wodurch die Investitionskosten deutlich reduziert werden.
Das Trennelement 16 weist einen Hohlraum 17 auf, durch den ein Trennmedium 18 strömt. Das Trennmedium 18 erzeugt auf einer Materialbahn 19 zwischen zwei aneinander angrenzenden Auftragsschichten 20 und 21 eine Trennschicht 22. Die Trennschicht 22 soll eine intensive Vermischung der Auftragsschichten 20 und 21 auf der Materialbahn 19 vermeiden. Insbesondere, wenn niedrigviskosen Auftragsmedien, beispielsweise für die Deckschicht aufgetragen werden, ist die Trennschicht 22 sehr vorteilhaft, weil dann die Gefahr einer unerwünschten Vermischung der aneinander angrenzenden Auftragsschichten 20 und 21 besonders groß ist.
Um das Trennmedium 18 unter definierten Strömungsbedingungen auf die Materialbahn 19 auftragen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Hohlraum 17 in Form von Dosierkanälen ausgebildet ist.
Die Auftragsmedien 14 und 15 und/oder das Trennmedium 18 treffen in einem Winkel α von unter 90 Grad auf die Materialbahn 19 auf. Dadurch wird die unerwünschte Vermischung der aneinander angrenzenden Auftragsmedien 14 und 15 beim Auftreffen auf die Materialbahn 19 reduziert, wodurch die Qualität der aufgetragenen Schichten 20 und 21 gesteigert wird.
Die Kammem 14 und 15 und auch ihre Austrittsschlitze sind in Laufrichtung der Materialbahn 19 betrachtet hintereinander angeordnet. Somit können die aufzubringenden Schichten 20 und 21 übereinander auf der Materialbahn 19 angeordnet werden.
Damit die zu beschichtende Materialbahn 19 über ihre gesamte Breite beschichtet werden kann, erstrecken sich die Kammem 14 und 15 sowie der Hohlraum 17 über die gesamte Breite der Materialbahn 19.
In einer die Investitionen niedrig haltenden Alternative kann das Trennelement 16 als eine schmale Platte ausgeführt sein, welches die Vermischung der Auftragsmedien 14 und 15 in der Düse 11 verhindert.
In einer weiteren Alternative kann in der Düse 11 zwischen den beiden die Auftragsmedien 14 und 15 aufnehmenden Kammem 12 und 13 eine weitere hier nicht dargestellte Kammer vorgesehenen sein, welche das die Trennschicht 22 erzeugende Trennmedium 18 aufnimmt. Da die Trennschicht 22 möglichst dünn sein sollte, ist es zweckmäßig, die nicht dargestellte Kammer zur Aufnahme des Trennmediums 18 möglichst schmal zu gestalten.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen mehrerer flüssiger oder pastöser Auftragsmedien (14, 15) auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk (10) mit mindestens einer Düse (11) zum Auftragen der Auftragsmedien (14, 15), wobei das Vorhangauftragswerk (10) die Auftragsmedien (14, 15) als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegende Vorhänge an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn (19), insbesondere aus Papier oder Karton, und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselementes, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches die Auftragsmedien (14, 15) an die Oberfläche der Materialbahn (19) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Düse (11) mindestens zwei Kammern (12, 13) zur Abgabe der Auftragsmedien (14, 15) vorgesehen sind, sodass die Auftragsmedien (14, 15) bis zu ihrem Austritt aus der mindestens einen Düse (11) voneinander getrennt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (11 ) mindestens ein Trennelement (16) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Trennelement (16) eine Platte ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennschicht (22) zwischen zwei benachbarten Auftragsschichten (20, 21) aufbringbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte zur Aufnahme eines die Trennschicht (22) erzeugenden Trennmediums (18) innen Hohlräume (17) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte innen mit Dosierkanälen versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Düse (11) zwischen zwei Kammem (12, 13), die jeweils eines der Auftragsmedien (14, 15) aufnehmen, eine Kammer zur Aufnahme des die Trennschicht (22) erzeugenden Trennmediums (18) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer zur Aufnahme des Trennmediums (18) sehr schmal ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsmedien (14, 15) und/oder die Trennmedien (18) in einem Winkel (α) von unter 90 Grad auf die Materialbahn (19) auftreffen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (12, 13), insbesondere ihre Austrittsschlitze am Austritt der Düse (11) in Laufrichtung der laufenden Oberfläche betrachtet hintereinander angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammern (12, 13) und/oder der Hohlraum (17) über die gesamte Breite der laufenden Oberfläche erstrecken.
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