WO2006069646A1 - Vorrichtung zum auftragen einer beschichtungsmasse auf eine papierbahn - Google Patents

Vorrichtung zum auftragen einer beschichtungsmasse auf eine papierbahn Download PDF

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WO2006069646A1
WO2006069646A1 PCT/EP2005/013576 EP2005013576W WO2006069646A1 WO 2006069646 A1 WO2006069646 A1 WO 2006069646A1 EP 2005013576 W EP2005013576 W EP 2005013576W WO 2006069646 A1 WO2006069646 A1 WO 2006069646A1
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roller
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web
gap
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PCT/EP2005/013576
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Walter Müller
Heinrich Kuschnik
Udo Unger
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Vits Systems Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a device for applying a consisting of liquid resin and fine-grained abrasive material coating composition on a continuous pre-impregnated paper web according to the preamble of claim 1.
  • abrasive material is z. B. corundum used.
  • the problem with the use of such a coating composition is the tendency of the corundum particles to settle, d. H. the tendency of the coating mass to segregate.
  • DE 195 08 797 C describes a process for the production of decorative paper for abrasion-resistant laminates.
  • a viscous mixture of melamine resin, corundum particles and alpha-cellulose is applied as a coating mass on the visible surface of a decorative paper.
  • the alpha-cellulose serves as a stiffening and suspending agent.
  • the corundum particles have a particle size of 15 to 50 microns.
  • the application rate is 80 to 200 g / m 2 , so that after drying results in a layer thickness of 20 to 65 microns.
  • the coating composition is applied by means of a wire bar, an anilox roll or a reverse coating system. It has been found that the components of such application systems which come into contact with the coating composition are worn by the abrasive corundum particles within a very short time.
  • DE 196 43 742 A To avoid excessive wear is known from DE 196 43 742 A, to use a slotted nozzle for applying a coating composition with fine-grained abrasive material.
  • the coating composition is applied as a thin veil in excess to the paper web.
  • segregation by sedimentation of the fine-grained material is excluded.
  • a generic device for applying a coating composition to a resin-impregnated, possibly also already dried, paper web in which an application unit likewise has a slot nozzle is known from EP 1 084 298 B.
  • This device is provided with a guide roller on which the paper web in a wrap region, and a metering roller, which is arranged parallel to the guide roller and includes a narrow gap with it.
  • the slot nozzle is arranged on the deflection roller or on the metering roller.
  • a method for impregnating decorative papers wherein on impregnated wet decorative paper, a layer of a treatment mass of amino resin with particulate
  • Abriebmaterial is used, is known from EP 1 068 394 B. Also in this document it is pointed out that by the nozzle principle, in which the treatment mass with z. B. corundum particles is circulated and moved uniformly, settling phenomena are not observed. It can be dispensed with the admixture of viscosity-increasing substances.
  • alumina and / or silicon carbide having a grain size of 60 to 160 ⁇ m can be used.
  • the coating composition is sprayed onto the paper web with a large excess, and with a 10 to 50-fold greater amount than required for the desired layer thickness. From the dosed coating mass, a large part flows directly back into a drip pan. Accordingly large, the circulation system must be designed and correspondingly high investment and energy costs.
  • the object of the invention is to develop a device for applying a coating composition to a continuous paper web according to the preamble of claim 1, in which segregation of the coating composition is avoided and complete wetting of the paper web is ensured and in which work is carried out with a slight excess of coating material can.
  • the device should be less susceptible to wear.
  • the application unit of the device has a delimiting element arranged in front of the nip in the web running direction, by means of which a gusset for receiving the coating mass is formed between the deflecting roller and the delimiting element.
  • the coating composition is filled. From the running through the gusset paper web, the coating composition is received, dragged to the gap between the metering roller and the guide roller and adjusted at the exit of the gap to the desired amount, wherein a portion of the coating material is returned from the metering to the gap and the remaining part as Layer remains on the paper web.
  • gusset only a slightly higher than the required amount of the coating composition can be dosed.
  • containers, lines and the circulation pump can be made smaller.
  • the investment and energy requirements are reduced.
  • the gusset forming limiting element is a very simple component and can optionally be easily replaced.
  • the coating mass is inevitably mixed by the movement of the paper web.
  • a possibly occurring, slight settling of the corundum particles in the gusset leads rather to an accumulation of the coating mass of corundum particles taken up by the paper web than to an impoverishment.
  • the reason for this is that corundum particles possibly settling in the gusset move onto the paper web.
  • a particular advantage of a device according to the invention is that it is versatile because of its simplicity. It is for impregnating decorative paper and also for
  • Impregnation of overlay paper suitable.
  • the paper web to be coated can by
  • a prepreg paper web may be dried prior to application of coating composition.
  • the coating composition can on viscosity-increasing substances such.
  • B. alpha-cellulose can be dispensed with.
  • abrasive material all known particles can be used, for.
  • Silicon carbide with grain size of 15 to 200 microns.
  • the thickness of the coating can be 20 to 250 ⁇ m.
  • the limiting element may according to claim 3 alternatively at its lower end to the paper web a narrow gap of z. B. 0.05 to 1 mm. Depending on the web speed, the coating material is taken out of the gap by the paper web up to a certain gap width, so that it does not flow through the gap. A complete take is z. B.
  • the limiting element is designed as a largely planar, at an acute angle to the vertical component, and thus as a simple component, and arranged in front of the guide roller.
  • the metering roller can be arranged offset in height relative to the guide roller according to claim 5. This allows easy attachment of the limiting element.
  • the metering roller and the guide roller according to claim 6 form drivable opposite, allows for both rollers a movement in the web running direction and thus a dosing of the coating material with low risk of wear of the rollers.
  • the metering roller and the guide roller may be designed to be drivable in the same direction. This makes it possible to smooth the surface of the recorded layer by the metering roller rolling counter to the direction of web travel.
  • the metering roller according to claim 8 downstream of a smoothing unit allows smoothing of the surface of the recorded layer and is particularly in a metering roll, which rolls according to claim 6 in the direction of paper travel and from which tears off the remaining on the paper web, advantage.
  • FIGURE shows a device according to the invention for applying coating material to a paper web.
  • a device for applying a coating composition consisting of liquid resin and fine-grained abrasive material to a preimpregnated paper web 1 has a deflecting roller 2, a metering roller 3 and an application unit.
  • the paper web 1 is fed according to the figure in the horizontal direction of the guide roller 2 and is applied to this in a wrap, and that in the range of an arc of 180 °. Then it is in the horizontal direction, as symbolized by an arrow A, led to a dryer, not shown.
  • the guide roller 2 is rotatably mounted with a horizontal axis in a machine frame, not shown.
  • the metering roller 3 is rotatably mounted in the machine frame, that the axes of rotation of the guide roller 2 and the metering roller 3 are parallel and between them a narrow gap 4 is formed.
  • the width of this gap 4 is z. B. 0.05 to 0.5 mm.
  • the axis of rotation of the metering roller 3 is higher than that of the deflection roller 2, d. H.
  • the metering roller 3 is arranged at a height offset from the guide roller 2.
  • the bearing of one of the rollers 2, 3 is displaceable parallel to a connecting line of its axes of rotation, so that a width of the narrow gap 4 between the rollers 2, 3 is variable.
  • the metering roller 3 is provided with a smooth roll shell.
  • the guide roller 2 and the metering roller 3 are each connected to a drive so that their directions of rotation arrows B and C are in the same direction with the web running direction of the paper web 1. Ie. the two rollers 2, 3 themselves are driven in opposite directions.
  • the drives of the two rollers 2, 3 are mechanically or electrically coupled so that the rollers 2, 3 rotate synchronously or approximately synchronously.
  • the application unit has a limiting element 5, which is arranged below the metering roller 3 so that between the guide roller 2 and the limiting element 5, a gusset 6 is formed.
  • the limiting element 5 is formed as a substantially planar component and extends parallel to the guide roller 2.
  • the limiting element 5 is a metal z. B. made of stainless steel, flat sheet metal, which is arranged at an acute angle to the vertical in the wrapping area in front of the guide roller 2. The lower end of the limiting element 5 is guided so close to the jacket of the guide roller 2 that it touches the paper web 1 and thus seals the gusset 6 down.
  • the limiting element 5 extends by a length of at least a few millimeters beyond the line of contact with the paper web 1 downwards, d. H. it is tangent to the paper web 1 on.
  • the gusset 6 is open.
  • the application unit further has a supply line 7 for the coating composition and a manifold 8, in which the supply line 7 opens.
  • the also parallel to the guide roller 2 extending manifold 8 is located in the upper region of the gusset 6 and is provided on its underside with spaced holes.
  • the application unit additionally comprises a collecting trough 9 arranged underneath the deflecting roller 2, as well as means, not shown, of a circulating system for the coating compound with a storage container, a pump and lines to which the collecting trough 9 and the supply line 7 are connected. Possibly. a bypass arrangement to the gusset 6 is provided.
  • a smoothing unit with a parallel to the guide roller 2 extending retaining strip 10 and a rectangular lobes 11 of flexible, rubbery material is arranged.
  • the tab 11 is fixed to the rear edge of the retaining strip 10 so that a strip-shaped part of the tab 11 loosely rests on the top of the running of the guide roller 1 paper web 1.
  • the tab 11 extends over the entire width of the paper web 1.
  • the paper web 1 is at a web speed between about 10 to 70 m / min, z. B. of 50 m / min, the guide roller 2 supplied in a horizontal direction from below, led to the guide roller 2 and further approximately horizontally in the direction of arrow A of the dryer.
  • the coating composition is metered through the supply line 7 and the manifold 8, which contains homogeneously distributed the abrasion-resistant particles.
  • the coating composition is largely uniformly distributed over the width of the paper web 1.
  • the amount supplied corresponds at least and as exactly as possible to the predetermined desired quantity corresponding to a selected coating thickness. If necessary, small amounts of excess coating material flow over the open sides of the gusset 6, are collected in the sump 9 and returned to the reservoir.
  • the paper web 1 takes from the gusset 6, the coating composition.
  • the inclusion of the coating composition is carried out with a 1 to 3-fold excess, ie, with a much lower excess than in a spraying of the paper web 1.
  • the width of which is set according to the desired layer thickness, which is on the paper web 1 dosing remaining coating mass dosed.
  • Excess coating composition, and indeed retained in front of the gap 4 and carried by the metering roller 3 coating mass accumulates in front of the gap 4 and flows back into the gusset 6.
  • a small portion of the coating mass entrained by the metering roller 3 can drip into the trough 9 and be circulated with the remaining coating compound.
  • a portion of the coating composition may be circulated through the bypass arrangement such that the total amount circulated may be three to ten times greater than the amount required. Also, this circulated amount is much lower than the amount that is necessary when using slot nozzles.
  • the tearing off of the coating 1 adhering to the paper web 1 from the surface of the metering roller 3 at the exit of the gap 4 can lead to slight unevenness of the layer, for. B. to longitudinal stripes lead. These are smoothed by the following, resting on the surface of the layer of flaps 11.
  • the thus coated paper web 1 is then dried in the dryer to a predetermined residual moisture and then z. B. wound on a roll or cut into sheets.
  • the supply line 7 and the manifold 8 can be replaced by a plurality of supply lines, which open at a distance from each other in the upper region of the gusset 6.
  • the limiting element 5 is arranged so that it forms a narrow gap of 0.05 to 1 mm with the paper web 1.
  • the gusset 6 may be closed by lateral sheets on the sides. In operation, a small amount of coating material continuously flows through this gap of the gusset 6 and drips into the sump 9.
  • the drives of the deflection roller 2 and the metering roller 3 are connected so that the direction of rotation of the metering roller 3 is in opposite directions to that of the guide roller 2 and to the web running direction. Since, in this embodiment, the metering roller 3 smoothes the surface of the layer, the smoothing unit can optionally be dispensed with.
  • the limiting element 5 and possibly elements on the sides of plastic z. B. be made of Teflon.

Landscapes

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

Abstract

1. Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf einer Papierbahn. 2.1. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer aus flüssigem Harz und feinkörnigem abrasivem Material bestehenden Beschichtungsmasse auf eine durchlaufene vorimprägnierte Papierbahn, die zur Verwendung bei der Herstellung abriebfester Laminate bestimmt ist, mit einer Umlenkwalze, an der die Papierbahn in einem Umschlingungsbereich anliegt, mit einer Dosierwalze, die parallel zur Umlenkwalze angeordnet ist und mit ihr einen engen Spalt einschließt, und mit einer Auftragseinheit. Bekannte Auftragseinheiten weisen Schlitzdüsen auf, durch die die Behandlungs­ masse auf die Papierbahn gedüst wird. Problematisch ist dabei, dass eine vollständige Benetzung der Papierbahn schwierig zu erzielen ist und die Behandlungsmasse in großem Überschuss auf die Papierbahn gedüst wird. Die Erfindung soll diese Nachteile überwinden. 2.2. Erfindungsgemäß weist die Auftragseinheit ein in Bahnlaufrichtung vor dem Spalt angeordnetes Begrenzungselement auf, durch das zwischen der Umlenkwalze und dem Begrenzungselement ein Zwickel zur Aufnahme von Beschichtungsmasse gebildet ist. 2.3. Imprägnieren von Papier zur Herstellung von hochabriebfestem Laminat.

Description

Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf eine Papierbahn
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer aus flüssigem Harz und feinkörnigem abrasivem Material bestehenden Beschichtungsmasse auf eine durchlaufende vorimprägnierte Papierbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Als abrasives Material wird z. B. Korund eingesetzt. Problematisch bei der Verwendung einer derartigen Beschichtungsmasse ist die Tendenz der Korundpartikel sich abzusetzen, d. h. die Tendenz der Beschichtungsmasse sich zu entmischen.
Die DE 195 08 797 C beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Dekorpapier für abriebfeste Laminate. Dabei wird ein viskoses Gemisch aus Melaminharz, Korundpartikeln und Alpha-Zellulose als Beschichtungsmasse auf die Sichtfläche eines Dekorpapiers aufgetragen. Die Alpha-Zellulose dient dabei als Versteifungs- und Suspendierungsmittel. Die Korundpartikel haben eine Korngröße von 15 bis 50 μm. Die Auftragmenge beträgt 80 bis 200 g/m2, so dass sich nach dem Trocknen eine Schichtdicke von 20 bis 65 μm ergibt. Die Beschichtungsmasse wird mittels einer Drahtrakel, einer Rasterwalze oder eines Reverscoatingsystems aufgetragen. Hierbei hat sich gezeigt, dass die mit der Beschichtungsmasse in Berührung kommenden Bauteile derartiger Auftragsysteme durch die abrasiven Korundpartikel innerhalb kürzester Zeit verschlissen sind.
Zur Vermeidung von übermäßigem Verschleiß ist aus der DE 196 43 742 A bekannt, zum Auftragen einer Beschichtungsmasse mit feinkörnigem abrasivem Material eine Schlitzdüse einzusetzen. Dabei wird die Beschichtungsmasse als dünner Schleier im Überschuss auf die Papierbahn aufgebracht. Bei der in der DE 196 43 742 beschriebenen Vorrichtung ist eine Entmischung durch Sedimentation des feinkörnigen Materials ausgeschlossen.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf eine mit Harz vorimprägnierte, ggf. auch schon getrocknete Papierbahn, bei der eine Auftragseinheit ebenfalls eine Schlitzdüse aufweist, ist aus der EP 1 084 298 B bekannt. Diese Vorrichtung ist mit einer Umlenkwalze, an der die Papierbahn in einem Umschlingungsbereich anliegt, und einer Dosierwalze, die parallel zur Umlenkwalze angeordnet ist und mit ihr einen engen Spalt einschließt, versehen. Die Schlitzdüse ist an der Umlenkwalze oder an der Dosierwalze angeordnet.
Ein Verfahren zum Imprägnieren von Dekorpapieren, bei dem auf imprägniertes, nasses Dekorpapier eine Schicht aus einer Behandlungsmasse aus Aminoharz mit partikelförmigem
Abriebmaterial aufgedüst wird, ist aus der EP 1 068 394 B bekannt. Auch in dieser Schrift wird darauf hingewiesen, dass durch das Düsenprinzip, bei dem die Behandlungsmasse mit z. B. Korundpartikeln umgewälzt und gleichförmig bewegt wird, Absetzerscheinungen nicht festzustellen sind. Es kann auf die Beimischung viskositätserhöhender Stoffe verzichtet werden. Als partikelförmiges Abriebmaterial kann Aluminiumoxid und/oder Siliciumkarbid mit einer Korngröße von 60 bis 160 μm verwendet werden.
Bei dem Einsatz von Düsen müssen, wie z. B. in der DE 196 43 742 A beschrieben, Maßnahmen zur Vermeidung einer Entmischung der Behandlungsmasse ergriffen werden.
Desweiteren ist es beim Auftragen der Beschichtungsmasse durch eine Düse problematisch, eine vollständige Benetzung der Papierbahn zu gewährleisten. Daher wird beim Einsatz einer Düse die Beschichtungsmasse mit einem großen Überschuss, und zwar mit einer 10 bis 50-fach größeren Menge als für die gewünschte Schichtdicke erforderlich, auf die Papierbahn gedüst. Von der aufgedüsten Beschichtungsmasse strömt ein großer Teil direkt in eine Auffangwanne zurück. Entsprechend groß muß das Umwälzsystem ausgelegt sein und entsprechend hoch sind Investitions- und Energiekosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf eine durchlaufende Papierbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu entwickeln, bei der eine Entmischung der Beschichtungsmasse vermieden und eine vollständige Benetzung der Papierbahn gewährleistet wird und bei der mit geringem Überschuss an Beschichtungsmasse gearbeitet werden kann. Außerdem soll die Vorrichtung wenig anfällig für Verschleiß sein.
Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist die Auftragseinheit der Vorrichtung ein in Bahnlaufrichtung vor dem Spalt angeordnetes Begrenzungselement auf, durch das zwischen der Umlenkwalze und dem Begrenzungselement ein Zwickel zur Aufnahme der Beschichtungsmasse gebildet ist. In diesen Zwickel wird die Beschichtungsmasse gefüllt. Von der durch den Zwickel laufenden Papierbahn wird die Beschichtungsmasse aufgenommen, zu dem Spalt zwischen der Dosierwalze und der Umlenkwalze geschleppt und am Ausgang des Spaltes auf die gewünschte Menge eingestellt, wobei ein Teil der Beschichtungsmasse von der Dosierwalze zum Spalt zurückgeführt wird und der restliche Teil als Schicht auf der Papierbahn verbleibt. Dazu wird von der Papierbahn nur etwa ein 1 bis 3-facher Überschuss an Beschichtungsmasse aus dem Zwickel aufgenommen. Die Menge an Beschichtungsmasse ist geringer als die beim Aufdüsen haften bleibende Menge und wesentlich geringer als die aus einer Schlitzdüse austretende Menge. Der Überschuss wird vor dem Spalt gestaut und kann in den Zwickel zurückfließen. Die Aufnahme der Beschichtungsmasse im Zwickel, die ähnlich wie bei einem Durchlauf der Papierbahn durch einen Vorrat an Beschichtungsmasse erfolgt, stellt auf einfache Weise eine vollständige Benetzung der Papierbahn sicher.
In den Zwickel kann eine nur geringfügig höhere als die benötigte Menge der Beschichtungsmasse dosiert werden. Dadurch können Behälter, Leitungen und die Umwälzpumpe kleiner dimensioniert werden. Der Investitions- und Energiebedarf ist reduziert. Es gibt weiterhin keine beweglichen Bauteile an der Auftragseinheit, die starkem Verschleiß unterliegen würden. Das den Zwickel bildende Begrenzungselement ist ein sehr einfaches Bauteil und kann gegebenenfalls leicht ausgetauscht werden.
Im Zwickel wird durch die Bewegung der Papierbahn die Beschichtungsmasse zwangsläufig durchmischt. Ein eventuell auftretendes, geringfügiges Absetzen der Korundpartikel im Zwickel führt eher zu einer Anreicherung der von der Papierbahn aufgenommenen Beschichtungsmasse an Korundpartikeln als zu einer Verarmung. Der Grund dafür ist, dass sich eventuell im Zwickel absetzende Korundpartikel auf die Papierbahn zu bewegen.
Besonderer Vorteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass sie aufgrund ihrer Einfachheit vielseitig einsetzbar ist. Sie ist zum Imprägnieren von Dekorpapier und auch zum
Imprägnieren von Overlaypapier geeignet. Die zu beschichtende Papierbahn kann durch
Auftragen von Harz und Dosieren der Harzmenge z. B. mit Dosierwalzen oder z. B. einer
Rakel vorimprägniert und direkt anschließend die nasse Papierbahn mit
Beschichtungsmasse versehen werden. Alternativ kann eine vorimprägnierte Papierbahn vor dem Auftrag von Beschichtungsmasse getrocknet werden. Bei der Beschichtungsmasse kann auf Viskositätserhöhende Stoffe wie z. B. Alpha-Zellulose verzichtet werden. Derartige
Stoffe können jedoch auch ohne Probleme beigemengt sein. Als abrasives Material können alle bekannten Partikel verwendet werden, z. B. Abriebpartikel aus Aluminiumoxid und/oder
Siliciumcarbid mit Korngröße von 15 bis 200 μm. Die Dicke der Beschichtung kann 20 bis 250 μm betragen.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Das Begrenzungselement an seinem unteren Ende gemäß Anspruch 2 abdichtend gegenüber der Papierbahn anzuordnen, stellt die vollständige Aufnahme der Korundpartikel durch die Papierbahn sicher. Dabei ist von Vorteil, wenn die Seiten des Zwickels offen bleiben, so dass ein gewisser Überschuss der Beschichtungsmasse ablaufen kann. Ein Steuersystem, das die Harzmenge genau der benötigen Menge anpasst, ist nicht erforderlich. Das Begrenzungselement kann gemäß Anspruch 3 alternativ an seinem unteren Ende mit der Papierbahn einen engen Spalt von z. B. 0,05 bis 1 mm bilden. In Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit wird bis zu einer bestimmten Spaltbreite die Beschichtungsmasse durch die Papierbahn aus dem Spalt mitgenommen, so dass sie nicht durch den Spalt hindurchfließt. Eine vollständige Mitnahme erfolgt z. B. bei einer Bahngeschwindigkeit von 60 m/min bis zu einer Spaltweite von ca. 0,3 mm. Bei größeren Spaltweiten von z. B. 0,3 bis 1 mm wird ein ständiger geringer Durchfluss durch den Zwickel von Beschichtungsmasse und damit ein gewisses Umwälzen ermöglicht.
Gemäß Anspruch 4 ist das Begrenzungselement als weitgehend ebenes, in einem spitzen Winkel zur Senkrechten verlaufendes Bauteil, und damit als einfaches Bauteil, ausgebildet und vor der Umlenkwalze angeordnet.
Die Dosierwalze kann gemäß Anspruch 5 gegenüber der Umlenkwalze höhenversetzt angeordnet sein. Dies ermöglicht eine einfache Anbringung des Begrenzungselements.
Die Dosierwalze und die Umlenkwalze gemäß Anspruch 6 gegenläufig antreibbar auszubilden, ermöglicht für beide Walzen eine Bewegung in Bahnlaufrichtung und damit ein Dosieren der Beschichtungsmasse mit geringer Verschleißgefahr der Walzen.
Alternativ können die Dosierwalze und die Umlenkwalze gemäß Anspruch 7 gleichläufig antreibbar ausgebildet sein. Dies ermöglicht ein Glätten der Oberfläche der aufgenommenen Schicht durch die entgegen der Bahnlaufrichtung abrollende Dosierwalze.
Der Dosierwalze gemäß Anspruch 8 eine Glätteinheit nachzuschalten, ermöglicht ein Glätten der Oberfläche der aufgenommen Schicht und ist besonders bei einer Dosierwalze, die gemäß Anspruch 6 in Papierlaufrichtung abrollt und von der die auf die Papierbahn verbleibende Schicht abreisst, von Vorteil.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen von Beschichtungsmasse auf eine Papierbahn.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen einer aus flüssigem Harz und feinkörnigem abrasivem Material bestehenden Beschichtungsmasse auf eine vorimprägnierte Papierbahn 1 weist eine Umlenkwalze 2, eine Dosierwalze 3 und eine Auftragseinheit auf. Die Papierbahn 1 ist gemäß der Figur in waagerechter Richtung der Umlenkwalze 2 zugeführt und liegt an dieser in einem Umschlingungsbereich an, und zwar im Bereich eines Bogens von 180°. Anschließend ist sie in waagerechter Richtung, wie durch einen Pfeil A symbolisiert, zu einem nicht dargestellten Trockner geführt.
Die Umlenkwalze 2 ist mit horizontaler Achse drehbar in einem nicht dargestellten Maschinengestell gelagert. Im oberen Teil des Umschlingungsbereichs neben der Umlenkwalze 2 ist die Dosierwalze 3 so drehbar in dem Maschinengestell gelagert, dass die Drehachsen der Umlenkwalze 2 und der Dosierwalze 3 parallel verlaufen und zwischen ihnen ein enger Spalt 4 gebildet ist. Die Weite dieses Spaltes 4 beträgt z. B. 0,05 bis 0,5 mm. Dabei ist die Drehachse der Dosierwalze 3 höher als die der Umlenkwalze 2 angeordnet, d. h. die Dosierwalze 3 ist höhenversetzt zur Umlenkwalze 2 angeordnet. Die Lagerung einer der Walzen 2, 3 ist parallel zu einer Verbindungslinie ihrer Drehachsen verschiebbar, so dass eine Weite des engen Spaltes 4 zwischen den Walzen 2, 3 veränderlich ist. Die Dosierwalze 3 ist mit einem glatten Walzenmantel versehen.
Die Umlenkwalze 2 und die Dosierwalze 3 sind jeweils mit einem Antrieb so verbunden, dass ihre Drehrichtungen Pfeile B und C gleichsinnig mit der Bahnlaufrichtung der Papierbahn 1 sind. D. h. die beiden Walzen 2, 3 selbst sind gegenläufig angetrieben. Die Antriebe der beiden Walzen 2, 3 sind so mechanisch oder elektrisch gekoppelt, dass die Walzen 2, 3 synchron oder annähernd synchron umlaufen.
Die Auftragseinheit weist ein Begrenzungselement 5 auf, das unterhalb der Dosierwalze 3 so angeordnet ist, dass zwischen der Umlenkwalze 2 und dem Begrenzungselement 5 ein Zwickel 6 gebildet ist. Dazu ist das Begrenzungselement 5 als ein weitgehend ebenes Bauteil ausgebildet und erstreckt sich parallel zur Umlenkwalze 2. Das Begrenzungselement 5 ist ein aus Metall z. B. aus Edelstahl gefertigtes, ebenes Blech, das in einem spitzen Winkel zur Senkrechten im Umschlingungsbereich vor der Umlenkwalze 2 angeordnet ist. Das untere Ende des Begrenzungselementes 5 ist hierbei so nah an den Mantel der Umlenkwalze 2 geführt, dass es die Papierbahn 1 berührt und so den Zwickel 6 nach unten abdichtet. Dabei erstreckt sich das Begrenzungselement 5 um eine Länge von zumindest einigen Millimetern über die Berührungslinie mit der Papierbahn 1 nach unten hinaus, d. h. es liegt tangential an der Papierbahn 1 an. An den Seiten, d. h. an den beiden Enden des Begrenzungselementes 5 ist der Zwickel 6 offen.
Die Auftragseinheit weist weiter eine Zufuhrleitung 7 für die Beschichtungsmasse und ein Verteilerrohr 8 auf, in das die Zufuhrleitung 7 mündet. Das sich ebenfalls parallel zur Umlenkwalze 2 erstreckende Verteilerrohr 8 befindet sich im oberen Bereich des Zwickels 6 und ist an seiner Unterseite mit beabstandeten Bohrungen versehen. Die Auftragseinheit umfaßt zusätzlich eine unterhalb der Umlenkwalze 2 angeordnete Auffangwanne 9 sowie nicht dargestellte Mittel eines Umwalzsystems für die Beschichtungsmasse mit einem Vorratsbehälter, einer Pumpe und Leitungen, an die die Auffangwanne 9 und die Zufuhrleitung 7 angeschlossen sind. Ggf. ist eine Bypass- Anordnung zum Zwickel 6 vorgesehen. In Bahnlaufrichtung hinter der Dosierwalze 3 oberhalb der Papierbahn 1 , in diesem Beispiel oberhalb der Umlenkwalze 2, ist eine Glätteinheit mit einer sich parallel zur Umlenkwalze 2 erstreckenden Halteleiste 10 und einem rechteckigen Lappen 11 aus flexiblem, gummiartigem Material angeordnet. Der Lappen 11 ist an der rückwärtigen Kante der Halteleiste 10 so befestigt, dass ein streifenförmiger Teil des Lappens 11 lose auf der Oberseite der von der Umlenkwalze 1 ablaufenden Papierbahn 1 aufliegt. Der Lappen 11 erstreckt sich über die gesamte Breite der Papierbahn 1. Die Ausbildung der Halteleiste 10 und des Lappens 11 entspricht der in der EP 1 084 298 B beschriebenen Ausbildung.
Im Betrieb wird die Papierbahn 1 mit einer Bahngeschwindigkeit zwischen etwa 10 bis 70 m/min, z. B. von 50 m/min, der Umlenkwalze 2 in waagerechter Richtung von unten zugeführt, um die Umlenkwalze 2 und weiter in etwa waagerecht in Richtung, Pfeil A des Trockners geführt. In den Zwickel 6 wird durch die Zufuhrleitung 7 und das Verteilerrohr 8 die Beschichtungsmasse dosiert, die homogen verteilt die abriebfesten Partikel enthält. Im Zwickel 6 ist die Beschichtungsmasse weitgehend gleichmäßig über die Breite der Papierbahn 1 verteilt. Die zugeführte Menge entspricht mindestens und möglichst genau der vorbestimmten Sollmenge entsprechend einer gewählten Beschichtungsdicke. Gegebenenfalls geringe Mengen von überschüssiger Beschichtungsmasse fließen über die offenen Seiten des Zwickels 6 ab, werden in der Auffangwanne 9 gesammelt und in den Vorratsbehälter zurückgeführt.
Die Papierbahn 1 nimmt aus dem Zwickel 6 die Beschichtungsmasse auf. Die Aufnahme der Beschichtungsmasse erfolgt mit einem 1 bis 3-fachem Überschuss, d. h. , mit einem wesentlich geringerem Überschuss als bei einer Bedüsung der Papierbahn 1. Beim Durchlaufen des engen Spaltes 4, dessen Weite entsprechend der gewünschten Schichtdicke eingestellt ist, wird die auf der Papierbahn 1 haften bleibende Beschichtungsmasse dosiert. Überschüssige Beschichtungsmasse, und zwar vor dem Spalt 4 zurückgehaltene und von der Dosierwalze 3 mitgeführte Beschichtungsmasse, staut sich vor dem Spalt 4 und fließt in den Zwickel 6 zurück. Ein geringer Teil der von der Dosierwalze 3 mitgeführten Beschichtungsmasse kann in die Wanne 9 tropfen und mit der übrigen Beschichtungsmasse umgewälzt werden. Ggf. kann ein Teil der Beschichtungsmasse über die Bypass-Anordnung umgewälzt werden, so dass die gesamte umgewälzte Menge drei bis zehnmal höher als die benötigte Menge sein kann. Auch diese umgewälzte Menge ist wesentlich geringer als die Menge, die beim Einsatz von Schlitzdüsen notwendig ist.
Das Abreißen der auf der Papierbahn 1 haften bleibenden Beschichtungsmasse von der Oberfläche der Dosierwalze 3 am Ausgang des Spaltes 4 kann zu leichten Unebenheiten der Schicht, z. B. zu Längsstreifen, führen. Diese werden durch den nachfolgenden, auf der Oberfläche der Schicht aufliegenden Lappen 11 geglättet.
Die so beschichtete Papierbahn 1 wird dann in dem Trockner auf eine vorbestimmte Restfeuchte getrocknet und anschließend z. B. auf eine Rolle gewickelt oder zu Bogen geschnitten.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Zufuhrleitung 7 und das Verteilerrohr 8 durch mehrere Zufuhrleitungen ersetzt werden, die beabstandet voneinander in den oberen Bereich des Zwickels 6 münden.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das Begrenzungselement 5 so angeordnet, dass es mit der Papierbahn 1 einen engen Spalt von 0,05 bis 1 mm bildet. Bei dieser Ausführungsform kann der Zwickel 6 durch seitliche Bleche an den Seiten geschlossen sein. Im Betrieb fließt kontinuierlich eine geringe Menge Beschichtungsmasse durch diesen Spalt des Zwickels 6 und tropft in die Wanne 9.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform sind die Antriebe der Umlenkwalze 2 und der Dosierwalze 3 so verbunden, dass die Drehrichtung der Dosierwalze 3 gegensinnig ist zu der der Umlenkwalze 2 und zu der der Bahnlaufrichtung. Da bei dieser Ausführungsform die Dosierwalze 3 die Oberfläche der Schicht glättet, kann gegebenenfalls auf die Glätteinheit verzichtet werden.
Alternativ können das Begrenzungselement 5 und ggf. Elemente an den Seiten aus Kunststoff z. B. aus Teflon gefertigt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Auftragen einer aus flüssigem Harz und abrasivem Material bestehenden Beschichtungsmasse auf eine durchlaufene vorimprägnierte Papierbahn (1), die zur Verwendung bei der Herstellung abriebfester Laminate bestimmt ist, mit einer Umlenkwalze (2), an der die Papierbahn (1) in einem Umschlingungsbereich anliegt, mit einer Dosierwalze (3), die parallel zur Umlenkwalze (2) angeordnet ist und mit ihr einen engen Spalt (4) einschließt, und mit einer Auftragseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinheit ein in Bahnlaufrichtung vor dem Spalt (4) angeordnetes Begrenzungselement (5) aufweist, durch das zwischen der Umlenkwalze (2) und dem Begrenzungselement (5) ein Zwickel (6) zur Aufnahme von Beschichtungsmasse gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (5) an seinem unteren Ende abdichtend gegen die Papierbahn (1) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungs- element (5) an seinem unteren Ende mit der Papierbahn (1) einen engen Spalt bildet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement als ein weitgehend ebenes Bauteil ausgebildet ist und im Umschlingungsbereich in einem spitzen Winkel zur Vertikalen vor der Umlenkwalze (2) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierwalze (3) höhenversetzt zur Umlenkwalze (2) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierwalze (3) und die Umlenkwalze (2) gegenläufig antreibbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierwalze (3) und die Umlenkwalze (2) gleichläufig antreibbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosierwalze (3) eine Glätteinheit nachgeschaltet ist.
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