WO2009033938A1 - Vorrichtung und verfahren zum entgasen eines flüssigen oder pastösen mediums - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum entgasen eines flüssigen oder pastösen mediums Download PDF

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WO2009033938A1
WO2009033938A1 PCT/EP2008/061073 EP2008061073W WO2009033938A1 WO 2009033938 A1 WO2009033938 A1 WO 2009033938A1 EP 2008061073 W EP2008061073 W EP 2008061073W WO 2009033938 A1 WO2009033938 A1 WO 2009033938A1
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vacuum chamber
distribution
distribution plate
degassing
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PCT/EP2008/061073
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Bernd-Uwe Stellner
Manfred Ueberschär
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Voith Patent Gmbh
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    • D21H23/48—Curtain coaters

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for degassing a liquid or pasty medium, in particular a coating color for coating a substrate, in particular a paper web, a board web or the like.
  • Such devices as well as in this proceeding process are known for example in the field of papermaking and processing and serve to remove air bubbles, which can form in a coating color during a treatment process of the coating color. In this way, it is avoided that the gas bubbles burst after painting the coating on the substrate and leave an uneven coat at the sites concerned.
  • Such a known device for degassing a coating color for coating a moving paper web comprises a vacuum chamber in which a negative pressure can be generated, an inlet arrangement which introduces the coating color into the vacuum chamber, an outlet arrangement which discharges the coating color from the vacuum chamber and a distribution element, e.g. , B. a distribution plate, which is disposed within the vacuum chamber and distributes the coating color in the interior of the vacuum chamber to increase the effectiveness of the degassing.
  • a running in this device method introduces the coating color in the vacuum chamber, sets the coating color for a certain time the negative pressure in the vacuum chamber, so that gas bubbles are dissolved in the coating color, and leads the coating color after degassing again from the vacuum chamber.
  • the so degassed coating color is then an applicator, z. B. a curtain coating plant, fed, which applies the coating color on a moving paper web.
  • an applicator z. B. a curtain coating plant, fed, which applies the coating color on a moving paper web.
  • Construction which in addition to relatively high production costs for the devices makes a sometimes considerable maintenance required. It is mainly on blades, baffles or other for the distribution of the medium in the interior of the vacuum chamber optionally rotating elements arranged for deposition of medium, resulting in a special cleaning of the device.
  • the object of the present invention is to provide an apparatus and a method for degassing a liquid or pasty medium, with which a more effective degassing, especially of difficult to degasified media and media with very small gas inclusions, with a compact and with little effort too waiting device can be achieved.
  • a device of the type mentioned which comprises: a vacuum chamber in which a negative pressure is generated, an inlet arrangement which introduces the medium into the vacuum chamber, an outlet arrangement which the medium discharging from the vacuum chamber, at least one distribution plate disposed within the vacuum chamber, the inlet assembly discharging the medium in the form of a plurality of jets or in the form of at least one curtain onto portions of the surface of the distribution plate over one center of the at least one Distributor circulating line or area are distributed.
  • the device thus has a distribution plate, on the
  • the medium emits substantially uniformly distributed.
  • the medium impinge on the surface of the distribution disc at one point from the inlet assembly, but it is simultaneously applied to the distribution disc at a plurality of locations, such that the portions of the surface of the distribution disc
  • Distribution disc on which the medium impinges, are distributed over a line or surface circulating around a center of the at least one distribution disc and are preferably connected to one another to form a substantially closed, circumferential line or surface.
  • a device for degassing a liquid or pasty medium, in particular a coating color for coating a substrate, in particular a paper web, a cardboard web or the like, comprising: a vacuum chamber in which a Vacuum is generated, an inlet assembly which introduces the medium in the vacuum chamber, an outlet arrangement which discharges the medium from the vacuum chamber, at least one distribution plate which is disposed within the vacuum chamber, wherein the inlet arrangement the medium in the form of a plurality of rays on the Discard surface of the distribution plate, which are distributed around a center of at least one distribution plate.
  • Another possibility, encompassed by the above first definition of the invention, is to arrange one or more beams in the manner of one at least partially around the
  • Center of distributed nozzles or in addition to such nozzles distributed around the center can be achieved.
  • the inventive way of applying the medium to the distribution plate a uniform distribution of the medium is already achieved during insertion through the inlet assembly, so that the effect of the distribution plate can be significantly improved. Due to the effective distribution of the medium, the surface-volume ratio of the medium is significantly increased, so that the transport of the gas inclusions to the surface of the medium and thus the extraction of the trapped gas is supported from the medium. As a result, a more effective degassing of the medium is achieved.
  • a residence time of the medium within the vacuum chamber can be reduced without significant losses in the degassing effect.
  • the vacuum chamber can be made more compact or / and the throughput of medium can be increased and at the same time a sufficient or even improved degassing of the medium is ensured.
  • a more effective degassing by the inventive device has a positive effect on the installation space, the residence time of medium in the device, the flow rate of medium, the reduction of the gas content and the cycle time of the degassing process.
  • At least one discharge port of the inlet assembly is held at a fixed position above the at least one distribution plate for discharging at least one of the jets and the curtain so that it is possible to secure the inlet assembly including the at least one discharge port to a wall of the vacuum chamber. resulting in a simple and stable construction of the device.
  • the inlet arrangement has a plurality of around the center of the at least one
  • Distribution plate distributed dispensing openings, which simultaneously the medium on the
  • Each of the discharge openings can thus one
  • Dispensing openings around the center can be realized.
  • the discharge openings of the described embodiment preferably have a jet-expanding outlet geometry for dispensing a fan or / and funnel-shaped jet of the medium.
  • a jet-expanding outlet geometry for dispensing a fan or / and funnel-shaped jet of the medium.
  • each of the discharge openings delivers the medium to a substantially equal section of the line or surface circulating the center of the at least one distribution plate.
  • the discharge openings can be inexpensively of the same type and arranged in a sufficient number distributed around the center.
  • the sections to which the medium is applied by the respective associated discharge openings set up so that adjacent sections overlap each other something, so that a complete application of medium along the circumferential around the center of the distribution plate line or surface is ensured.
  • the aim in all embodiments is that with medium wetted portion of the circumferential line or area is greater than the non-wetted portion.
  • the surface of the at least one distribution plate, on which the medium discharged from the inlet arrangement impinges is substantially planar and horizontally aligned.
  • the planar and horizontal design of the surface supports effective spreading of the medium on the surface.
  • an angle of approximately 90 ° arises between the medium discharge direction or the beam center axis and the surface of the distribution plate, which ensures a maximum impact effect of the medium upon impact and further supports a substantially uniform and all-round propagation of the medium.
  • the inventive distribution of the medium on the surface of the valve disk it is also possible to make the surface of the valve disk substantially planar, d. H. to dispense with any additional baffles, vanes or other elements known in the art for distributing the medium.
  • a relatively simple and inexpensive construction of the distribution disc is made possible, which has no excessive accumulation of medium-supporting sections and is easy to clean.
  • the installation and removal of complicated distribution elements can be omitted. This results in a simple maintenance of the device according to the invention.
  • the at least one distribution plate is at least partially essentially formed only by a planar disc or at least partially substantially only by a planar disc and the edge of the distribution disc rotating vertical wall portion.
  • the distribution plate is then of very simple geometry and construction, so that it is not only inexpensive to produce, but also offers very little possibility of attachment for pollution and is easy to clean.
  • the vertical wall section may be discussed in more detail later descriptive way of being a rotating sieve. It is understood that the distribution plate can be arranged with a deviating from the planar shape holding portion on a drive shaft. Otherwise, the distribution plate is preferably formed essentially only by the planar disk or only by the planar disk and the edge, possibly the wire.
  • the distribution disc is rotatably mounted about a substantially vertical axis and is driven by a drive unit. By occurring during rotation of the distribution disc centrifugal forces a uniform distribution of the medium is achieved radially outward.
  • a plurality of distribution plates can be arranged one above the other in each case in sections of each other in the vacuum chamber.
  • the medium discharged from a higher distribution plate then passes under the influence of gravity, if necessary by guiding on suitable guide surfaces, onto the surface of a deeper distribution plate on which the medium is then redistributed.
  • several or all distribution disks arranged one above the other can be driven in rotation. It is also conceivable that during the venting operation, the uppermost distribution plate is fixed and the remaining distribution plates are driven in rotation.
  • a sieve can be provided, which rotates about a substantially vertical axis and by a drive unit, in particular the drive unit driving the distributor, is driven.
  • a rotating screen may be located directly beneath the topmost distribution plate so that it extends beyond the edge of the topmost distribution plate absorbs expired medium, accelerated and hurls through its pores against the inner wall of the vacuum chamber.
  • a sieve may also be formed as a vertical wall which revolves around at least one rotating distributor along its outer edge. Medium, which propagates and distributes radially outward by the rotation of the distribution disc, then strikes the screen wall and is thrown outwardly against the inner wall of the vacuum chamber by the centrifugal force of the rotating distribution disc through the pores of the screen.
  • the discharge openings are formed by exchangeable nozzles.
  • the nozzles may be formed with a dispensing opening adapted to a specific medium, so that the device can be adapted in a simple manner to a specific medium to be degassed by replacing the nozzles.
  • the nozzles may have the jet broadening outlet geometry and e.g. be formed by flat jet nozzles, Tongue nozzles, vane nozzles, G confusekannenkopfdüsen or atomizing nozzles.
  • the device can not only be adapted to a particular medium to be degassed in this way, but also the shape of the jet to be delivered through a relevant discharge opening can be selected as desired.
  • the inlet arrangement can be made of a total of several parts to facilitate assembly, disassembly and cleaning.
  • the distribution of the medium according to the invention on the surface of the distribution plate can alternatively or additionally also be achieved in that the delivery openings comprise a multiplicity of openings of small diameter arranged close to one another. In this way, an arrangement in the manner of a G stealkannenkopfs or a shower head is realized.
  • Such tempering may include heating means or coolant or the combination of heating means and cooling means to the Set temperature at individual sections of the device and / or the temperature of the device as a whole to a value advantageous for the degassing operation or to keep within a favorable temperature range.
  • the tempering device heats a collecting section of the device in which collects from the at least one distribution disc discharged medium.
  • the medium is heated before the outflow, so that in this part of the vacuum chamber, the saturation vapor pressure of the medium is achieved faster or more reliable, whereby the venting is favored.
  • the remaining part of the device in particular the upper part of the device, is colder relative to the heated collecting section, as a result of which deposits of the medium on the walls of the vacuum chamber and on distribution elements in the interior of the vacuum chamber are counteracted.
  • the device can advantageously be designed such that it can be operated with a pressure inside the vacuum chamber equal to or less than a saturation vapor pressure of the medium.
  • the tempering arrangement may alternatively or additionally also cool a section of the inlet arrangement or a section of the apparatus arranged in the direction of flow of the medium upstream of the inlet arrangement.
  • the associated saturation vapor pressure By reducing the temperature of the medium, the associated saturation vapor pressure also decreases, so that the device can be operated at a lower pressure. At lower pressure less gas is dissolved in the medium, so that the effectiveness of degassing is greater.
  • the cooling of the medium in the region of the inlet is particularly useful when the medium For example, due to a previous manufacturing or treatment process has elevated temperature.
  • the tempering arrangement of the device according to the invention can be set up in such a way that it temperates sections or components of the device which come into contact with the medium to be degassed. Cooling of these sections or components is advantageous because in this way deposits of medium in these areas are reduced and thus the maintenance of the device is facilitated.
  • the tempering arrangement can cool at least a portion of a wall surrounding the vacuum chamber or control the temperature of medium-conducting elements or interacting elements in the interior of the vacuum chamber / regulate.
  • These include, for example, return plates or return funnels, which are mounted on the walls of the vacuum chamber to lead medium from a higher-lying distribution element to a lower-lying distribution element.
  • the effectiveness of the tempering arrangement can be increased if the vacuum chamber is surrounded by a double wall. A deviating from the ambient temperature of the vacuum chamber can be adjusted or maintained in this way with less energy.
  • a device according to the invention of the type described above is advantageously set up such that it can degas a liquid or pasty medium comprising at least one binder and at least one pigment and preferably a solids content between 50 and 80 wt .-% or / and a viscosity between 700 and 4000 mPa. It has been shown that for such Media with the device according to the invention a particularly effective degassing is achieved.
  • an application device which comprises at least one applicator for applying a liquid or pasty medium, in particular one
  • Coating paint for coating a substrate, in particular a paper web, a
  • Cardboard web or the like, as well as a device of the type described above according to the invention comprises, wherein the applicator is connected directly or indirectly to the outlet arrangement or connectable.
  • the commissioned work can be loaded in this way with the degassed medium and allows the
  • the applicator which can be designed as a curtain applicator, a slot nozzle, which emits the medium directly or indirectly to the substrate.
  • a thorough degassing of the application medium for the quality of the job is particularly important.
  • the above-mentioned object is achieved by a method for degassing a liquid or pasty medium, in particular a coating color for coating a substrate, in particular a paper web, a board web or the like, comprising the steps: admitting the medium, so that it is dispensed substantially simultaneously over a line or surface circulating a center of the at least one distribution plate onto the surface of the distribution plate, distributing the medium inside the vacuum chamber and discharging the medium from the vacuum chamber.
  • the method preferably further comprises the step: purging the vacuum chamber with a flushing medium.
  • the specified steps for degassing or venting of the medium are carried out simultaneously, since the medium is usually fed continuously, degassed and removed.
  • Such a degassing operation can, in principle, be maintained for any length of time. Depending on the production requirements, operating times of a few hours to a few days are common.
  • the distribution of the medium it should be noted that it is not important that the distribution is uniform. It is particularly important that the medium receives a large surface, so that the venting effect is improved. If the deaerator or deaerator is not in the degassing or venting operation, then it can then be cleaned for a new venting or degassing operation to be carried out later by flushing the vacuum chamber.
  • the method can proceed automatically or semi-automatically so that the device successively first operates in a medium circuit in which the medium to be degassed is passed through the device, and then switched to a purge cycle in which the passage of medium is interrupted and instead rinse is passed through the device.
  • the rinsing process is finally stopped manually or automatically after a predefinable time.
  • the present invention according to a further aspect provides an application method using a device or applicator device described above, with which a liquid or pasty medium, in particular a coating color, as a coating on a substrate, in particular a paper web, a board web or the like, applied can be.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a ventilation device according to a first embodiment of the present invention.
  • Fig. 2a and 2b show schematically in perspective view and in
  • FIG. 1 Top view of an inlet arrangement of the device shown in Fig. 1.
  • Fig. 3a shows a schematic sectional view of a
  • FIG. 3b schematically shows the inlet arrangement of the device shown in FIG. 3a in a view along the line III-III in FIG. 3a.
  • Figs. 4 to 6 show schematic sectional views of a
  • Fig. 1 is an apparatus for degassing a coating color for coating a
  • Paper web generally designated 10.
  • the device 10 comprises a
  • Vacuum chamber 12 which is connected via a vacuum port 14 to a vacuum source, not shown in the figure, to suck air from the interior of the vacuum chamber 12.
  • the vacuum chamber 12 is surrounded by a hermetically sealed wall 16, and has in the shown
  • a sight glass which is arranged in the wall 16 of the vacuum chamber 12 at a suitable location and sealed hermetically against the wall 16, and other control elements for the operation of the vacuum chamber, in particular a connection for a pressure measurement or a connection for a vacuum breaker, which allows a controlled and rapid cancellation of the negative pressure in the vacuum chamber 12.
  • a generally designated 22 inlet assembly is connected via a port 24 to a device, not shown in Fig. 1 for providing the gas to be degassed
  • the wall 16 is penetrated by a channel 26, which in a radial
  • the dispensing head 30 which will be described in more detail below, comprises a plurality of nozzles 32, which in each case form the medium in the form of jets 34 in the
  • the introduced into the vacuum chamber 12 medium then passes through a distribution assembly 36 and finally accumulates under the influence of gravity in a collecting area 38 at the bottom of the vacuum chamber 12 to be subsequently discharged through an outlet assembly 40 from the vacuum chamber.
  • the outlet assembly 40 is connected to a commissioned work, z. B. a curtain commissioned work, Curtain coater with slot or slide nozzle with 1: 1 direct application, connected to apply the degassed medium to a substrate.
  • the distribution assembly 36 includes a first distribution plate 42, a second distribution plate 44, and a third distribution plate 46, all of substantially similar construction, oriented horizontally and stacked in the vertical direction.
  • the distribution plates each have a flat, circular, planar disk whose center Z lies substantially on the cylinder axis of the cylindrical wall 16 of the vacuum chamber 12.
  • the distribution plates 42, 44, 46 are respectively fixed in its center to a rotary shaft 48 which is rotatably supported in a floating manner in an upper portion of the negative pressure chamber 12 and is rotationally driven by a drive means 50.
  • a rotary shaft 48 which is rotatably supported in a floating manner in an upper portion of the negative pressure chamber 12 and is rotationally driven by a drive means 50.
  • the edge of each distribution plate 42, 44, 46 rotates around a strip-shaped sieve 52, which is attached to the edge of the respective distribution plate 42, 44, 46, so that it rotates with the respective distribution plate 42, 44, 46.
  • return funnels 54, 56 are fixed to the inside of the wall 16, which are of such shape and size that medium extending from the edge of the associated distribution plates 42, 44 in a radially outward direction. is discharged in a direction vertically downwards or in an intermediate direction (with both radially outwardly and vertically downwardly extending directional components) to which return hoppers 54, 56 impinge and through which radially inwardly via an underlying distribution plate 44, 46 to be led.
  • the inlet arrangement 22 will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2a and 2b.
  • the channel 26 in the interior of the inlet arrangement 22 branches into two channels inside two parallel arms 58, 60, which run parallel to this at a distance above the topmost distribution plate 42.
  • Each of the arms 58, 60 has on its underside two nozzles 32, at which the medium exits from the dispensing head 30 into the vacuum chamber 12 and impinges on the surface of the distribution plate 42 as a jet 34.
  • the beam shape of the medium beams emitted by the nozzles 32 can be clearly seen in the plan view of FIG. 2b. It should be noted that although in FIGS.
  • each of the nozzles 32 emanate a plurality of continuous or dashed lines, these lines merely serve to illustrate the beam shape and represent non-linear individual beams. Instead, the nozzles 32 fan the medium more or less evenly over the area shown by the outermost beamlines in the figures.
  • the nozzles 32 fan the medium jet to such an extent that at least one annular surface F at the edge 62 of the distribution plate 42 is completely wetted with the medium.
  • the medium is discharged through the nozzles 32 in the form of a plurality of jets 34 on portions of the surface of the distribution plate 42, which are distributed over an annular area around the center Z annular surface F.
  • the exit geometry of the nozzles 32 may be shaped accordingly or the orientation of the nozzles 32 adjusted accordingly.
  • flat jet nozzles, tongue nozzles or vane nozzles can be used, which produce a flat jet, a conical jet or an otherwise expanded jet of medium.
  • a different number of nozzles, in particular three, five or six nozzles, can also be distributed on a circular path around the center Z.
  • the angular range wetted by each nozzle on the distribution plate 42 is then adjusted by appropriately selecting the nozzle fan angle and nozzle pitch from the distribution plate 42 to ensure circumferential full wetting at least in an annular zone on the distribution plate 42.
  • the fan-out angle is also somewhat larger, so that slight overlapping regions 64 are formed, against which application medium from two adjacent nozzles 32 strikes.
  • the device according to the invention according to FIGS. 1 and 2a, 2b operates as follows. Medium introduced through the inlet assembly 22 is distributed through the nozzles 32 on the uppermost rotating distribution plate 42 and moves radially outwardly by the centrifugal force. The medium impinging on the sieve 52 passes therethrough and is thrown radially outwards in the direction of the wall 16 of the vacuum chamber 12.
  • the medium impinges on the return funnel 54, which returns it again in the direction of the rotary shaft 48 and discharges above the second distribution disc 44 located therebelow.
  • the medium thus impinging on the second distribution plate 44 is transferred in an analogous manner via the sieve of the second distribution plate 44 and the second return funnel 56 to the underlying third distribution plate 46, from which it is thrown against the wall 16 of the vacuum chamber 12. From there, the medium flows as a film along the conical bottom wall 20 to the collecting section 38 to be discharged via the outlet assembly 40 from the vacuum chamber 12.
  • Figs. 3a and 3b show a second embodiment of the present invention.
  • the dispensing head 30 ' is formed by two substantially semicircularly curved arms 58', 60 'which are arranged parallel to the distribution plate 42 so as to substantially complement each other to a full circle.
  • the formed as a hollow tubes arms 58 ', 60' have on their underside a plurality of outlet openings 32 ', so that a circular arrangement of outlet openings 32' results around the center Z of the distribution plate 42 around.
  • thin, substantially vertically extending jets 34 'of application medium pass perpendicular to the surface of the distribution plate 42 from the discharge openings 32'.
  • a temperature control 66 can be seen, which is arranged at an upper portion of the vacuum chamber 12 to cool a bearing portion of the rotary shaft 48, the rotary shaft 48 and other adjacent parts of the device.
  • the tempering arrangement 66 comprises a rotary shaft 48 surrounding channel 68, in which a cooling fluid circulates.
  • Other local cooling arrangements known to those skilled in the art may alternatively be used.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 3 a further differs from the first exemplary embodiment in that only one distribution plate 42 is arranged in the vacuum chamber 12, so that medium discharged from this distribution plate runs directly from the inner wall of the vacuum chamber 12 into the collecting section 38.
  • Fig. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which the outer wall of the vacuum chamber 12 is formed by a double wall with an outer wall 16a and an inner wall 16b. Between the outer wall 16a and the inner wall 16b, an insulating medium may be interposed or a negative pressure maintained to reduce heat transfer between the walls 16a, 16b.
  • the arrangement of the third embodiment enables good thermal insulation of the inner wall 16b or the components arranged inside the vacuum chamber 12 and thus assists the effectiveness of a tempering arrangement which adjusts the temperature of one of these components or the inner wall 16b.
  • Fig. 5 shows a fourth embodiment of the invention comprising a heater 70 for heating the collecting portion 38 of the device.
  • the heater 70 is mounted in good thermal contact with the outside of the conical bottom wall 20 of the vacuum chamber 12 to deliver the generated heat via the bottom wall 20 to the collecting medium in the collecting section 38.
  • the heating device 70 may be a resistance heating element known to the person skilled in the art or a channel through which a heated fluid flows.
  • Fig. 6 shows a fifth embodiment of the present invention, in which, comparable to the first embodiment shown in FIG. 1, in the interior of the vacuum chamber 12, a plurality of distribution plates 42, 44, 46 are rotatably arranged.
  • the apparatus shown in Figure 6 includes a tempering assembly 66 "which cools a portion of the inlet assembly 22 as well as medium carrying portions of the wall 16 of the vacuum chamber 12.
  • a first cooling channel 68a passes around a portion of the inlet channel 26" outside Vacuum chamber 12 is located, second cooling channels 68b annularly surround an outer side of the wall 16 of the vacuum chamber 12 at the level of the upper distribution plate 42, 44, and a third cooling channel 68c annularly circumscribes the outer side of the wall 16 of the vacuum chamber 12 at a level of the lowest distribution plate 46th
  • the cooling channels 68a, 68b, 68c are traversed by a cooling medium and are either part of a common cooling medium circuit, so that they can be operated by a single cooling unit (not shown), or belong to individual cooling medium circuits, so that the temperature of individual sections of the device separately can be adjusted.
  • the cooling channels 68a, 68b, 68c are arranged in the manner described above so that they cool medium-carrying portions of the device, so that an accumulation of medium is counteracted and thus the maintenance of the device is facilitated.
  • the second cooling channels 68b in particular cool the return funnels 54, 56, against which the medium thrown off the rotated distribution plates 42, 44 bounces.
  • the Return funnel 54 formed of a thermally conductive material.
  • the return funnels 54, 56 are preferably made in two parts in order to simplify installation and maintenance thereof.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen bereit, umfassend eine Unterdruckkammer, in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung, welche das Medium in die Unterdruckkammer einführt, eine Auslassanordnung, welche das Medium aus der Unterdruckkammer abführt, mindestens einen Verteilteller, welcher innerhalb der Unterdruckkammer angeordnet ist, wobei die Einlassanordnung das Medium auf die Oberfläche des Verteiltellers um ein Zentrum herum abgibt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen
Mediums
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen.
Solche Vorrichtungen sowie in diesen ablaufende Verfahren sind etwa aus dem Bereich der Papierherstellung und -bearbeitung bekannt und dienen der Entfernung von Luftblasen, welche sich in einer Streichfarbe während eines Aufbereitungsprozesses der Streichfarbe bilden können. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Gasblasen nach dem Aufstreichen der Streichfarbe auf das Substrat zerplatzen und an den betreffenden Stellen einen ungleichmäßigen Anstrich hinterlassen.
Eine solche bekannte Vorrichtung zum Entgasen einer Streichfarbe zum Beschichten einer laufenden Papierbahn umfasst eine Unterdruckkammer, in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung, welche die Streichfarbe in die Unterdruckkammer einführt, eine Auslassanordnung, welche die Streichfarbe aus der Unterdruckkammer abführt und ein Verteilelement, z. B. einen Verteilteller, welches innerhalb der Unterdruckkammer angeordnet ist und die Streichfarbe im Inneren der Unterdruckkammer verteilt, um die Effektivität der Entgasung zu erhöhen. Ein in dieser Vorrichtung ablaufendes Verfahren führt die Streichfarbe in die Unterdruckkammer ein, setzt die Streichfarbe eine gewisse Zeit lang dem Unterdruck in der Unterdruckkammer aus, so dass Gaseinschlüsse in der Streichfarbe gelöst werden, und führt die Streichfarbe nach der Entgasung wieder aus der Unterdruckkammer ab. Die so entgaste Streichfarbe wird anschließend einer Auftragsvorrichtung, z. B. einem Vorhangbeschichtungswerk, zugeführt, welche die Streichfarbe auf eine laufende Papierbahn aufbringt. Für sehr dünne Filme eines aufgetragenen Mediums können bereits Blasen mit einem Durchmesser im Bereich weniger Mikrometer zu einer Beeinträchtigung der Qualität des Films führen, so dass eine effektive Entgasung des aufzutragenden Mediums vor dem Anstrich besonders wichtig ist. Allgemein hat es sich ferner als schwierig erwiesen, Medien mit höherem Feststoffgehalt und höherer Viskosität im ausreichenden Maße zu entgasen, da sich Gaseinschlüsse aus solchen Medien schwieriger herauslösen lassen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Entgasungsvorrichtungen, insbesondere die in diesen verwendeten Verteilelemente, sind ferner von relativ komplizierter
Konstruktion, was neben relativ hohen Herstellungskosten für die Vorrichtungen einen teilweise erheblichen Wartungsaufwand erforderlich macht. Dabei kommt es vor allem an Schaufeln, Prallflächen oder sonstigen zur Verteilung des Mediums im Innenraum der Unterdruckkammer ggf. rotierend angeordneten Elementen zur Ablagerung von Medium, woraus sich ein besonderer Reinigungsaufwand der Vorrichtung ergibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums bereitzustellen, mit welchen eine effektivere Entgasung, insbesondere auch von schwierig zu entgasenden Medien und von Medien mit sehr kleinen Gaseinschlüssen, mit einer kompakten und mit geringem Aufwand zu wartenden Vorrichtung erreicht werden kann.
Die vorstehende Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche umfasst: eine Unterdruckkammer, in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung, welche das Medium in die Unterdruckkammer einführt, eine Auslassanordnung, welche das Medium aus der Unterdruckkammer abführt, mindestens einen Verteilteller, welcher innerhalb der Unterdruckkammer angeordnet ist, wobei die Einlassanordnung das Medium in Form einer Mehrzahl von Strahlen oder in Form mindestens eines Vorhangs auf Abschnitte der Oberfläche des Verteiltellers abgibt, die über eine um ein Zentrum des mindestens einen Verteiltellers umlaufende Linie oder Fläche verteilt sind. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung somit einen Verteilteller auf, auf dessen
Oberfläche die Einlassanordnung das Medium im Wesentlichen gleichmäßig verteilt abgibt. Das Medium trifft von der Einlassanordnung somit nicht nur an einer Stelle auf die Oberfläche des Verteiltellers, sondern wird gleichzeitig an mehreren Stellen auf den Verteilteller aufgetragen, nämlich so, dass die Abschnitte der Oberfläche des
Verteiltellers, auf die das Medium auftrifft, über eine um ein Zentrum des mindestens einen Verteiltellers umlaufendes Linie oder Fläche verteilt sind und vorzugsweise zu einer im Wesentlichen geschlossenen, umlaufenden Linie bzw. Fläche miteinander verbunden sind.
Nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nach einer etwas anderen Definition vorzugsweise bereitgestellt eine Vorrichtung zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend: eine Unterdruckkammer, in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung, welche das Medium in die Unterdruckkammer einführt, eine Auslassanordnung, welche das Medium aus der Unterdruckkammer abführt, mindestens einen Verteilteller, welcher innerhalb der Unterdruckkammer angeordnet ist, wobei die Einlassanordnung das Medium in Form einer Mehrzahl von Strahlen auf die Oberfläche des Verteiltellers abgibt, die um ein Zentrum des mindestens einen Verteiltellers verteilt sind.
Es wird so auf konstruktiv einfache Weise eine gleichmäßige Verteilung des Mediums und dementsprechend eine große Mediumoberfläche für das Entgasen erreicht. Es können hierzu beispielsweise mehrere um das Zentrum verteilte Düsen vorgesehen sein.
Eine andere, durch die obige erste Erfindungsdefinition erfasste Möglichkeit ist, einen oder mehrere Strahlen in der Art eines sich zumindest bereichsweise um das
Zentrum erstreckenden „Vorhangs" vorzusehen, was mittels einer sich um das
Zentrum erstreckenden, gekrümmten Schlitzdüse (etwa anstelle mehrerer um das - A -
Zentrum verteilter Düsen oder zusätzlich zu solchen um das Zentrum verteilten Düsen) erreicht werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Art des Aufbringens des Mediums auf den Verteilteller wird eine gleichmäßige Verteilung des Mediums bereits beim Einführen durch die Einlassanordnung erzielt, so dass die Wirkung des Verteiltellers deutlich verbessert werden kann. Durch die effektive Verteilung des Mediums wird das Oberflächen- Volumen-Verhältnis des Mediums deutlich erhöht, so dass der Transport der Gaseinschlüsse an die Oberfläche des Mediums und somit das Herauslösen des eingeschlossenen Gases aus dem Medium unterstützt wird. Im Ergebnis wird eine effektivere Entgasung des Mediums erreicht.
Aufgrund der verbesserten Entgasungseffektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Verweilzeit des Mediums innerhalb der Unterdruckkammer ohne signifikante Einbußen in der Entgasungswirkung verringert werden. Dies bedeutet, dass die Unterdruckkammer kompakter gestaltet werden kann oder/und der Durchsatz von Medium gesteigert werden kann und gleichzeitig eine ausreichende oder gar verbesserte Entgasung des Mediums gewährleistet bleibt. Insgesamt wirkt sich somit eine effektivere Entgasung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung positiv auf den Bauraum, die Verweilzeit von Medium in der Vorrichtung, den Durchsatz von Medium, die Reduzierung des Gasgehaltes sowie die Zykluszeit des Entgasungsvorgangs aus.
Vorzugsweise ist mindestens eine Abgabeöffnung der Einlassanordnung an einer festen Position über dem mindestens einen Verteilteller gehalten, um mindestens einen der Strahlen bzw. den Vorhang abzugeben, so dass es möglich ist, die Einlassanordnung einschließlich der mindestens einen Abgabeöffnung an einer Wand der Unterdruckkammer zu befestigen, woraus sich ein einfacher und stabiler Aufbau der Vorrichtung ergibt.
An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass in dieser Beschreibung sowie den Ansprüchen Positions- und Richtungsangaben wie etwa „oben", „unten", „horizontal", „vertikal" oder „seitlich" sich auf eine Orientierung der Vorrichtung während eines normalen Entgasungsbetriebs beziehen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Einlassanordnung eine Mehrzahl von um das Zentrum des mindestens einen
Verteiltellers verteilten Abgabeöffnungen auf, welche das Medium gleichzeitig auf die
Oberfläche des Verteiltellers abgeben. Jede der Abgabeöffnungen kann somit einen
Strahl des Mediums auf die Oberfläche des Verteiltellers abgeben, so dass die
Verteilung des Mediums über die um das Zentrum des Verteiltellers umlaufende Linie oder Fläche in konstruktiv einfacher Weise durch entsprechende Anordnung der
Abgabeöffnungen um das Zentrum herum verwirklicht werden kann.
Die Abgabeöffnungen der beschriebenen Ausführungsform weisen vorzugsweise eine Strahl-verbreiternde Auslassgeometrie zur Abgabe eines Fächer- oder/und Trichter- förmigen Strahls des Mediums auf. Durch solche Auslassgeometrien an den Abgabeöffnungen kann der jeweilige Abschnitt der Oberfläche des Ventiltellers, welcher durch einen zugeordneten Strahl einer bestimmten Abgabeöffnung mit Medium benetzt wird, vergrößert werden. Die Verteilung des Mediums über die umlaufende Linie oder Fläche kann somit zuverlässiger bzw. mittels einer geringeren Anzahl an Abgabeöffnungen erreicht werden.
Die Gleichmäßigkeit des Auftrags von Medium auf den Verteilteller kann weiter erhöht werden, wenn jede der Abgabeöffnungen das Medium auf einen im Wesentlichen gleich großen Abschnitt der das Zentrum des mindestens einen Verteiltellers umlaufenden Linie oder Fläche abgibt. Insbesondere können dann die Abgabeöffnungen kostengünstig von gleicher Bauart sein und in ausreichender Anzahl um das Zentrum verteilt angeordnet werden. Besonders vorteilhaft sind die Abschnitte, auf die durch die jeweils zugeordneten Abgabeöffnungen das Medium aufgebracht wird, so eingerichtet, dass sich benachbarte Abschnitte etwas gegenseitig überlappen, so dass ein lückenloser Auftrag von Medium entlang der um das Zentrum des Verteiltellers umlaufenden Linie oder Fläche sichergestellt ist. Jedenfalls ist aber in allen Ausführungsformen angestrebt, dass der mit Medium benetzte Anteil der umlaufenden Linie oder Fläche größer ist als der nicht benetzte Anteil.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Oberfläche des mindestens einen Verteiltellers, auf welche das von der Einlassanordnung abgegebene Medium auftrifft, im Wesentlichen planar und horizontal ausgerichtet. Durch die planare und horizontale Gestaltung der Oberfläche wird eine effektive Ausbreitung des Mediums auf der Oberfläche unterstützt. Wenn ferner die Einlassanordnung das Medium im Wesentlichen in vertikaler Richtung oder mit vertikaler Strahlmittelachse abgibt, so stellt sich zwischen der Mediumabgaberichtung bzw. der Strahlmittelachse und der Oberfläche des Verteiltellers etwa ein Winkel von 90° ein, welcher eine maximale Prallwirkung des Mediums beim Auftreffen sicherstellt und ferner eine im Wesentlichen gleichmäßige und allseitige Ausbreitung des Mediums unterstützt.
Durch die erfindungsgemäße Verteilung des Mediums auf der Oberfläche des Ventiltellers ist es zudem möglich, die Oberfläche des Ventiltellers im Wesentlichen planar zu gestalten, d. h. auf etwaige zusätzliche Prallflächen, Verteilschaufeln oder andere Elemente, die aus dem Stand der Technik zur Verteilung des Mediums bekannt sind, zu verzichten. Damit wird ein relativ einfacher und kostengünstiger Aufbau des Verteiltellers ermöglicht, der keine eine übermäßige Anlagerung von Medium unterstützenden Abschnitte aufweist und leicht zu reinigen ist. Auch der Ein- und Ausbau komplizierter Verteilelemente kann entfallen. Es ergibt sich somit eine einfache Wartung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Verbesserungen im Hinblick auf die Wartung der Vorrichtung kommen besonders zum Tragen, wenn der mindestens eine Verteilteller zumindest bereichsweise im Wesentlichen nur durch eine planare Scheibe oder zumindest bereichsweise im Wesentlichen nur durch eine planare Scheibe und einen den Rand des Verteiltellers umlaufenden vertikalen Wandabschnitt gebildet ist. Der Verteilteller ist dann von sehr einfacher Geometrie und Konstruktion, so dass er nicht nur kostengünstig herstellbar ist, sondern auch besonders wenig Anlagerungsmöglichkeit für Verschmutzung bietet und leicht zu reinigen ist. Der vertikale Wandabschnitt kann in später detaillierter zu beschreibender Art ein umlaufendes Sieb sein. Es versteht sich, dass der Verteilteller mit einem von der planaren Form abweichenden Halteabschnitt an einer Antriebswelle angeordnet sein kann. Ansonsten ist der Verteilteller bevorzugt im Wesentlichen nur durch die planare Scheibe bzw. nur durch die planare Scheibe und den Rand, ggf. das Sieb, gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Verteilteller um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagert und wird durch eine Antriebseinheit angetrieben. Durch die bei Drehung des Verteiltellers auftretenden Zentrifugalkräfte wird eine gleichmäßige Verteilung des Mediums radial nach außen erreicht.
Um die Verteilung des Mediums in der Unterdruckkammer sowie die Verweilzeit des Mediums in der Unterdruckkammer weiter zu steigern, können in der Unterdruckkammer eine Mehrzahl von Verteiltellern übereinander jeweils in Abschnitten voneinander angeordnet sein. Das von einem höher gelegenen Verteilteller abgegebene Medium gelangt dann unter Schwerkrafteinfluss, ggf. durch Führung an geeigneten Führungsflächen, auf die Oberfläche eines tiefer liegenden Verteiltellers, auf welchem das Medium dann erneut verteilt wird. Es kann aus Kostengründen oder aus technischen Gründen von Vorteil sein, nur den obersten Verteilteller drehend anzutreiben, während für einen oder mehrere darunter angeordnete Verteilteller starre Verteilteller verwendet werden. Alternativ können auch mehrere bzw. alle übereinander angeordneten Verteilteller drehend angetrieben sein. Ferner ist denkbar, dass während des Entlüftungsbetriebs der oberste Verteilteller fest steht und die übrigen Verteilteller drehend angetrieben werden.
Als weiteres Verteilelement im Inneren der Unterdruckkammer kann ein Sieb vorgesehen sein, welches sich um eine im Wesentlichen vertikale Achse dreht und durch eine Antriebseinheit, insbesondere die auch den Verteileller antreibende Antriebseinheit, angetrieben wird. In einer Ausführungsform mit fest stehendem obersten Verteilteller kann ein solches rotierendes Sieb direkt unterhalb des obersten Verteiltellers angeordnet sein, so dass es über den Rand des obersten Verteiltellers ablaufendes Medium aufnimmt, beschleunigt und durch seine Poren hindurch gegen die Innenwand der Unterdruckkammer schleudert. Ein Sieb kann außerdem als vertikale Wand ausgebildet sein, welche um mindestens einen drehenden Verteileller entlang seinem äußeren Rand umläuft. Medium, welches sich durch die Drehung des Verteiltellers radial nach außen hin ausbreitet und verteilt, trifft dann auf die Siebwand und wird durch die Zentrifugalkraft des drehenden Verteiltellers durch die Poren des Siebs nach außen gegen die Innenwand der Unterdruckkammer geschleudert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Abgabeöffnungen durch auswechselbare Düsen gebildet. Die Düsen können mit einer einem bestimmten Medium angepassten Abgabeöffnung ausgebildet sein, so dass durch Auswechslung der Düsen die Vorrichtung in einfacher Weise an ein bestimmtes zu entgasendes Medium angepasst werden kann. Die Düsen können insbesondere die Strahlverbreiternde Auslassgeometrie aufweisen und z.B. durch Flachstrahldüsen, Zungendüsen, Schaufeldüsen, Gießkannenkopfdüsen oder Zerstäubungsdüsen gebildet sein. Durch geeignete Wahl der Düsen kann auf diese Weise die Vorrichtung nicht nur an ein bestimmtes zu entgasendes Medium angepasst werden, sondern auch die Form des durch eine betreffende Abgabeöffnung abzugebenden Strahls wunschgemäß gewählt werden. Abgesehen von austauschbaren Düsen kann die Einlassanordnung insgesamt mehrteilig ausgeführt sein, um die Montage, Demontage und Reinigung zu erleichtern.
Die erfindungsgemäße Verteilung des Mediums auf der Oberfläche des Verteiltellers kann alternativ oder zusätzlich auch dadurch erreicht werden, dass die Abgabeöffnungen eine Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten Öffnungen mit kleinem Durchmesser umfassen. Auf diese Weise wird eine Anordnung nach Art eines Gießkannenkopfs oder eines Duschkopfs realisiert.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst eine Temperieranordnung zum Steuern/Regeln einer Temperatur eines Abschnitts der
Vorrichtung. Eine solche Temperieranordnung kann Heizmittel oder auch Kühlmittel oder auch die Kombination aus Heizmitteln und Kühlmitteln umfassen, um die Temperatur an einzelnen Abschnitten der Vorrichtung oder/und die Temperatur der Vorrichtung insgesamt auf einen für den Entgasungsbetrieb vorteilhaften Wert einzustellen bzw. innerhalb eines günstigen Temperaturbereichs zu halten.
Insbesondere wird daran gedacht, dass die Temperieranordnung einen Sammelabschnitt der Vorrichtung heizt, in welchem sich von dem mindestens einen Verteilteller abgegebenes Medium sammelt. Auf diese Weise wird das Medium vor dem Ausströmen erwärmt, so dass in diesem Teil der Unterdruckkammer der Sättigungsdampfdruck des Mediums schneller bzw. zuverlässiger erreicht wird, wodurch die Entlüftung begünstigt wird. Gleichzeitig kann erreicht werden, dass der übrige Teil der Vorrichtung, insbesondere der obere Teil der Vorrichtung, relativ zu dem geheizten Sammelabschnitt kälter ist, wodurch Ablagerungen des Mediums an den Wänden der Unterdruckkammer sowie an Verteilelementen im Inneren der Unterdruckkammer entgegengewirkt wird. Als Beispiel hat sich eine effektive Entgasung gezeigt, wenn die Temperatur des zugeführten Mediums ungefähr 24°C bzw. Zimmertemperatur beträgt und der Sammelabschnitt auf eine Temperatur von ungefähr 35°C erwärmt wird. Für die Temperatur des Mediums im Sammelbereich ergibt sich dann für eine übliche Streichfarbe ein Sättigungsdampfdruck von ungefähr 56 hPa, so dass bei diesem Druck, insbesondere bei noch geringerem Druck, bei welchem das Medium dann kocht, das Herauslösen von Gas unterstützt wird. Allgemein kann festgestellt werden, dass die Vorrichtung vorteilhaft so ausgebildet sein kann, dass sie mit einem Druck im Inneren der Unterdruckkammer gleich oder kleiner als einem Sättigungsdampfdruck des Mediums betreibbar ist.
Die Temperieranordnung kann alternativ oder zusätzlich auch einen Abschnitt der Einlassanordnung oder einen in Fließrichtung des Mediums stromaufwärts der Einlassanordnung angeordneten Abschnitt der Vorrichtung kühlen. Durch die Verringerung der Temperatur des Mediums sinkt auch der zugeordnete Sättigungsdampfdruck, so dass die Vorrichtung mit einem niedrigeren Druck betrieben werden kann. Bei geringerem Druck ist weniger Gas in dem Medium gelöst, so dass die Effektivität der Entgasung größer ist. Die Kühlung des Mediums im Bereich des Einlasses ist besonders dann zweckmäßig, wenn das Medium beispielsweise aufgrund eines vorangehenden Herstellungs- oder Aufbereitungsprozesses erhöhte Temperatur aufweist.
Allgemein kann die Temperieranordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung so eingerichtet sein, dass sie Abschnitte oder Bauteile der Vorrichtung, die in Kontakt mit dem zu entgasenden Medium treten, temperiert. Eine Kühlung dieser Abschnitte bzw. Bauteile ist von Vorteil, da auf diese Weise Ablagerungen von Medium in diesen Bereichen reduziert werden und somit die Wartung der Vorrichtung erleichtert wird. So kann die Temperieranordnung zumindest einen Abschnitt einer die Unterdruckkammer umgebenden Wand kühlen bzw. die Temperatur von Medium führenden Elementen oder damit wechselwirkenden Elementen im Inneren der Unterdruckkammer steuern/regeln. Dazu zählen beispielsweise auch Rücklaufbleche bzw. Rücklauftrichter, welche an den Wänden der Unterdruckkammer montiert sind, um Medium von einem höher liegenden Verteilelement auf ein tiefer liegendes Verteilelement zu führen.
Die Effektivität der Temperieranordnung kann gesteigert werden, wenn die Unterdruckkammer von einer Doppelwandung umgeben ist. Eine von der Umgebungstemperatur abweichende Temperatur der Unterdruckkammer kann auf diese Weise mit geringerem Energieaufwand eingestellt bzw. aufrecht erhalten werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird daran gedacht, einen Abschnitt der Antriebseinheit, ein Lager oder ein der Antriebseinheit zugeordnetes Übertragungsglied mit der Temperieranordnung zu kühlen, um an diesen Abschnitten während des Betriebs auftretende Reibungswärme abzuführen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der oben beschriebenen Art ist vorteilhaft derart eingerichtet, dass mit ihr ein flüssiges oder pastöses Medium entgast werden kann, welches wenigstens ein Bindemittel und wenigstens ein Pigment umfasst und vorzugsweise einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 80 Gew.-% oder/und eine Viskosität zwischen 700 und 4000 mPa aufweist. Es hat sich gezeigt, dass für solche Medien mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine besonders effektive Entgasung erzielt wird.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Autragsvorrichtung gelöst, welche wenigstens ein Auftragswerk zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer
Streichfarbe, zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer
Kartonbahn oder dergleichen, sowie eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Art umfasst, wobei das Auftragswerk direkt oder indirekt an der Auslassanordnung angeschlossen oder anschließbar ist. Das Auftragswerk kann auf diese Weise mit dem entgasten Medium beschickt werden und ermöglicht den
Auftrag des Mediums mit hoher Qualität als Film auf einem Untergrund.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der oben genannten Auftragsvorrichtung weist das Auftragswerk, welches als Vorhang-Auftragswerk ausgeführt sein kann, eine Schlitzdüse auf, welche das Medium direkt oder indirekt auf das Substrat abgibt. Bei einem Auftrag mittels Schlitzdüse, insbesondere bei einem Vorhang-Auftragswerk, ist eine gründliche Entgasung des Auftragsmediums für die Qualität des Auftrags besonders wichtig.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend die Schritte: Einlassen des Mediums, so dass es im Wesentlichen gleichzeitig über eine ein Zentrum des mindestens einen Verteiltellers umlaufende Linie oder Fläche verteilt auf die Oberfläche des Verteiltellers abgegeben wird, Verteilen des Mediums im Inneren der Unterdruckkammer und Auslassen des Mediums aus der Unterdruckkammer. Das Verfahren umfasst nach der Entgasung des Mediums vorzugsweise ferner den Schritt: Spülen der Unterdruckkammer mit einem Spülmedium. Durch ein solches Verfahren lassen sich die oben für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Vorteile einer effektiveren Entgasung und einer einfacheren Wartung erzielen. Durch den Schritt des Spülens der Unterdruckkammer wird eine effektive Reinigung der Vorrichtung zu Wartungszwecken ermöglicht.
Üblicherweise werden die angegebenen Schritte zur Entgasung bzw. Entlüftung des Mediums gleichzeitig durchgeführt, da das Medium in der Regel kontinuierlich zugeführt, entgast und abgeführt wird. Solch ein Entgasungs- bzw. Entlüftungsbetrieb kann im Prinzip beliebig lange aufrecht erhalten werden. Je nach Produktionserfordernissen sind Betriebsdauern von einigen Stunden bis zu einigen Tagen üblich. Betreffend die Verteilung des Mediums ist darauf hinzuweisen, dass es nicht wichtig ist, dass die Verteilung gleichmäßig ist. Es kommt vor allem darauf an, dass das Medium eine große Oberfläche erhält, so dass die Entlüftungswirkung verbessert ist. Ist der Entlüfter bzw. Entgaser nicht im Entgasungs- bzw. Entlüftungsbetrieb, so kann er dann für einen später durchzuführenden erneuten Entlüftungs- bzw. Entgasungsbetrieb gereinigt werden durch Spülen der Unterdruckkammer. Dies kann manuell oder - vorzugsweise - automatisiert erfolgen. Solch eine Reinigung ist insbesondere dann auch wichtig, wenn verschiedene Medien zu entgasen sind. Ferner ist es auch für die Verwendung eines Entlüfters nur in Bezug auf ein Medium zweckmäßig, zu reinigen, damit keine Mediumreste oder Bestandteile des Mediums zurückbleiben, die später nur noch schwer entfernt werden können und die Qualität später zugeführten Mediums beeinträchtigen oder auch den Entlüftungsbetrieb stören könnten.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren durch eine Steuer-/Regeleinheit automatisiert ausgeführt wird, wobei die Steuer-/Regeleinheit nach einem Unterbrechen der Zufuhr des Mediums die Zufuhr des Spülmediums startet, um den Schritt des Spülens der Vorrichtung durchzuführen, so kann das Verfahren automatisch oder halbautomatisch ablaufen, so dass die Vorrichtung nacheinander zunächst in einem Medium-Kreislauf arbeitet, in welchem das zu entgasende Medium durch die Vorrichtung geleitet wird, und anschließend in einen Spül-Kreislauf schaltet, in welchem der Durchlauf von Medium unterbrochen wird und stattdessen Spülmittel durch die Vorrichtung geleitet wird. Der Spülvorgang wird schließlich manuell oder automatisch nach einer vorgebbaren Zeit gestoppt.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung nach einem weiteren Aspekt ein Auftragsverfahren unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung bzw. Auftragsvorrichtung bereit, mit welchem ein flüssiges oder pastöses Medium, insbesondere eine Streichfarbe, als Beschichtung auf ein Substrat, insbesondere eine Papierbahn, eine Kartonbahn oder dergleichen, aufgetragen werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Entlüftungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2a und 2b zeigen schematisch in perspektivischer Darstellung bzw. in
Draufsicht eine Einlassanordnung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Fig. 3a zeigt eine schematische Schnittansicht einer
Entgasungsvorrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3b zeigt schematisch die Einlassanordnung der in Fig. 3a gezeigten Vorrichtung in einer Ansicht gemäß Linie Ill-Ill in Fig. 3a.
Fig. 4 bis 6 zeigen schematische Schnittansichten einer
Entgasungsvorrichtung gemäß einem dritten, vierten bzw. fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Entgasen einer Streichfarbe zum Beschichten einer
Papierbahn allgemein mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10 umfasst eine
Unterdruckkammer 12, welche über einen Unterdruckanschluss 14 an eine in der Figur nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen ist, um Luft aus dem Inneren der Unterdruckkammer 12 abzusaugen. Die Unterdruckkammer 12 ist von einer hermetisch abgedichteten Wand 16 umgeben, und weist in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen zylindrische Form mit im Betrieb vertikaler
Mittelachse, kegelstumpfförmig zulaufender Deckenwandung 18 sowie kegelstumpfförmig zulaufender Bodenwandung 20 auf.
In Fig. 1 nicht dargestellt sind ein Schauglas, welches in der Wand 16 der Unterdruckkammer 12 an geeigneter Stelle angeordnet und hermetisch gegenüber der Wand 16 abgedichtet ist, sowie weitere Kontrollelemente für den Betrieb der Unterdruckkammer, insbesondere ein Anschluss für eine Druckmessung oder ein Anschluss für einen Vakuumbrecher, der eine kontrollierte und schnelle Aufhebung des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 12 erlaubt.
Eine allgemein mit 22 bezeichnete Einlassanordnung ist über einen Anschluss 24 an einer in Fig. 1 nicht dargestellten Einrichtung zur Bereitstellung des zu entgasenden
Mediums angeschlossen, um das Medium in die Unterdruckkammer einzuführen.
Dazu wird die Wand 16 von einem Kanal 26 durchsetzt, welcher in einem in radialer
Richtung mittleren Abschnitt der Unterdruckkammer 12 in einem Abgabekopf 30 endet. Der im Folgenden noch näher zu beschreibende Abgabekopf 30 umfasst eine Mehrzahl von Düsen 32, welche das Medium jeweils in Form von Strahlen 34 in das
Innere der Unterdruckkammer abgeben.
Das in die Unterdruckkammer 12 eingebrachte Medium durchläuft anschließend eine Verteilanordnung 36 und sammelt sich schließlich unter Schwerkrafteinfluss in einem Sammelbereich 38 am Boden der Unterdruckkammer 12, um anschließend durch eine Auslassanordnung 40 aus der Unterdruckkammer abgeführt zu werden. Die Auslassanordnung 40 ist an ein Auftragswerk, z. B. ein Vorhang-Auftragswerk, Curtain coater mit Slot- oder Slide-Düse mit 1 :1 -Direktauftrag, angeschlossen, um das entgaste Medium auf ein Substrat aufzutragen.
Die Verteilanordnung 36 umfasst einen ersten Verteilteller 42, einen zweiten Verteilteller 44 und einen dritten Verteilteller 46, alle von im Wesentlichen gleicher Konstruktion, welche horizontal orientiert sind und in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. Die Verteilteller weisen jeweils eine flache, kreisrunde, planare Scheibe auf, deren Zentrum Z im Wesentlichen auf der Zylinderachse der zylindrischen Wand 16 der Unterdruckkammer 12 liegt.
Die Verteilteller 42, 44, 46 sind jeweils in ihrem Zentrum an einer Drehwelle 48 befestigt, die in einem oberen Abschnitt der Unterdruckkammer 12 fliegend drehbar gelagert ist und durch eine Antriebseinrichtung 50 drehend angetrieben wird. Als vertikaler Wandabschnitt umläuft den Rand eines jeden Verteiltellers 42, 44, 46 ein streifenförmiges Sieb 52, welches an dem Rand des jeweiligen Verteiltellers 42, 44, 46 befestigt ist, so dass es sich mit dem jeweiligen Verteilteller 42, 44, 46 mitdreht.
Radial außerhalb des ersten und zweiten Verteiltellers 42, 44 sind an der Innenseite der Wand 16 Rückführtrichter 54, 56 befestigt, welche von solcher Form und Größe sind, dass Medium, welches vom Rand der zugeordneten Verteilteller 42, 44 in eine Richtung radial nach außen, in eine Richtung vertikal nach unten oder in eine dazwischen verlaufende Richtung (mit sowohl radial nach außen als auch vertikal nach unten verlaufenden Richtungskomponenten) abgegeben wird, auf die Rückführtrichter 54, 56 trifft und durch diese radial nach innen über einen darunter liegenden Verteilteller 44, 46 geführt wird.
Die Einlassanordnung 22 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2a und 2b im Folgenden näher erläutert. In dem Abgabekopf 30 zweigt der Kanal 26 im Inneren der Einlassanordnung 22 in zwei Kanäle im Inneren zweier paralleler Arme 58, 60 auf, welche in einem Abstand oberhalb des obersten Verteiltellers 42 parallel zu diesem verlaufen. Jeder der Arme 58, 60 weist an seiner Unterseite zwei Düsen 32 auf, an welchen das Medium aus dem Abgabekopf 30 in die Unterdruckkammer 12 austritt und als Strahl 34 auf die Oberfläche des Verteiltellers 42 auftrifft. Die Strahlform der von den Düsen 32 abgegebenen Mediumstrahlen ist in der Draufsicht der Fig. 2b gut zu erkennen. Anzumerken ist dabei, dass zwar in Fig. 2a und 2b von den Düsen 32 jeweils eine Mehrzahl von durchgehenden oder gestrichelten Linien ausgehen, diese Linien jedoch lediglich der Illustrierung der Strahlform dienen und nicht linienförmige Einzelstrahlen repräsentieren. Stattdessen fächern die Düsen 32 das Medium mehr oder weniger gleichmäßig über den durch die äußersten Strahllinien in den Figuren gezeigten Bereich auf.
Wie in Fig. 2b zu sehen ist, fächern die Düsen 32 den Mediumstrahl so weit auf, dass zumindest eine ringförmige Fläche F am Rand 62 des Verteiltellers 42 vollständig mit dem Medium benetzt wird. Mit anderen Worten wird das Medium durch die Düsen 32 in Form einer Mehrzahl von Strahlen 34 auf Abschnitte der Oberfläche des Verteiltellers 42 abgegeben, die über eine um das Zentrum Z umlaufende Ringfläche F verteilt sind.
Um die gewünschte Strahlform der Erfindung, etwa die in Fig. 2b gezeigte Strahlform, zu erzielen, kann die Austrittsgeometrie der Düsen 32 entsprechend geformt sein oder die Orientierung der Düsen 32 entsprechend eingestellt sein. In diesem Zusammenhang können Flachstrahldüsen, Zungendüsen oder Schaufeldüsen zum Einsatz kommen, welche einen flachen Strahl, einen kegelförmigen Strahl oder einen anderweitig aufgeweiteten Strahl von Medium erzeugen. Abweichend von den in Fig. 2a und 2b verwendeten vier Düsen können auch eine andere Anzahl von Düsen, insbesondere drei, fünf oder sechs Düsen auf einer Kreisbahn um das Zentrum Z herum verteilt angeordnet sein. Der von jeder Düse auf dem Verteilteller 42 benetzte Winkelbereich wird dann durch entsprechende Wahl des Auffächerungswinkels der Düse und des Abstands der Düse vom Verteilteller 42 so eingerichtet, dass eine umlaufende vollständige Benetzung zumindest in einer ringförmigen Zone auf dem Verteilteller 42 sichergestellt ist. Vorteilhaft ist der Auffächerungswinkel auch etwas größer, so dass sich geringfügige Überlappungsbereiche 64 bilden, an welchen Auftragsmedium von zwei benachbarten Düsen 32 auftrifft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2a, 2b arbeitet wie folgt. Durch die Einlassanordnung 22 ingeführtes Medium wird durch die Düsen 32 auf dem obersten rotierenden Verteilteller 42 verteilt aufgetragen und bewegt sich durch die Zentrifugalkraft radial nach außen. Das auf das Sieb 52 auftreffende Medium tritt durch dieses hindurch und wird radial nach außen in Richtung der Wand 16 der Unterdruckkammer 12 geschleudert. Dabei trifft das Medium auf den Rückführtrichter 54, welcher es wieder in Richtung der Drehwelle 48 zurückführt und oberhalb des darunter liegenden zweiten Verteiltellers 44 abgibt. Das auf den zweiten Verteilteller 44 somit auftreffende Medium wird in analoger Weise über das Sieb des zweiten Verteiltellers 44 und den zweiten Rückführtrichter 56 auf den darunter liegenden dritten Verteilteller 46 übergeben, von welchem es gegen die Wand 16 der Unterdruckkammer 12 geschleudert wird. Von dort fließt das Medium als Film entlang der konischen Bodenwandung 20 zu dem Sammelabschnitt 38, um über die Auslassanordnung 40 aus der Unterdruckkammer 12 abgeführt zu werden. Während des Aufenthalts des Mediums in der Unterdruckkammer 12 und seiner Bewegung über die Verteilteller 42, 44, 46, die zugeordneten Siebe 42, die Rückführtrichter 54, 56 und die Wand 16 findet das Herauslösen von Gasen aus dem Medium statt, so dass an der Auslassanordnung 40 ein entgastes Medium bereitgestellt wird.
Fig. 3a und 3b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Abgabekopf 30' durch zwei im Wesentlichen halbkreisförmig gebogene Arme 58', 60' gebildet, welche parallel zum Verteilteller 42 so angeordnet sind, dass sie sich im Wesentlichen zu einem Vollkreis ergänzen. Die als hohle Rohre ausgebildeten Arme 58', 60' weisen an ihrer Unterseite eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 32' auf, so dass sich eine kreisförmige Anordnung von Austrittsöffnungen 32' um das Zentrum Z des Verteiltellers 42 herum ergibt. Aus den Austrittsöffnungen 32' treten im Betrieb jeweils dünne, im Wesentlichen vertikal verlaufende Strahlen 34' von Auftragsmedium senkrecht auf die Oberfläche des Verteiltellers 42.
Aufgrund der engen Nachbarschaft der Austrittsöffnungen 32' und somit der Strahlen 34' vereinigen sich je nach Anzahl der Öffnungen entweder benachbarte Strahlen 34' nach Abgabe aus den Austrittsöffnungen 32' zu einem zylindrischen Vorhang, der als geschlossene Linie/Ringfläche auf die Oberfläche des Verteiltellers 42 trifft, oder Medium benachbarter Strahlen 34 vereinigt sich bei oder unmittelbar nach dem Auftreffen auf dem Verteilteller 42 und bildet somit eine geschlossene Benetzungsfläche, die ringförmig um das Zentrum Z verläuft.
In Fig. 3a ist ferner eine Temperieranordnung 66 zu erkennen, welche an einem oberen Abschnitt der Unterdruckkammer 12 angeordnet ist, um einen Lagerabschnitt der Drehwelle 48, die Drehwelle 48 sowie weitere angrenzende Teile der Vorrichtung zu kühlen. Dazu umfasst die Temperieranordnung 66 einen die Drehwelle 48 umlaufenden Kanal 68, in welchem ein Kühlfluid zirkuliert. Andere dem Fachmann bekannte Anordnungen zur lokalen Kühlung können alternativ verwendet werden.
Das in Fig. 3a gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel ferner dadurch, dass in der Unterdruckkammer 12 nur ein Verteilteller 42 angeordnet ist, so dass von diesem Verteilteller abgegebenes Medium von der Innenwand der Unterdruckkammer 12 direkt in den Sammelabschnitt 38 abläuft.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem die Außenwandung der Unterdruckkammer 12 durch eine Doppelwandung mit einer äußeren Wand 16a und einer inneren Wand 16b gebildet ist. Zwischen äußerer Wand 16a und innerer Wand 16b kann ein Isoliermedium eingefügt sein oder ein Unterdruck aufrecht erhalten werden, um eine Wärmeübertragung zwischen den Wänden 16a, 16b zu reduzieren. Die Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels ermöglicht eine gute Wärmeisolation der inneren Wand 16b oder der im Inneren der Unterdruckkammer 12 angeordneten Bauteile und unterstützt somit die Effektivität einer Temperieranordnung, welche die Temperatur eines dieser Bauteile oder der inneren Wand 16b einstellt.
Fig. 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches eine Heizeinrichtung 70 zum Heizen des Sammelabschnitts 38 der Vorrichtung umfasst. Die Heizeinrichtung 70 ist im guten thermischen Kontakt mit der Außenseite der konischen Bodenwandung 20 der Unterdruckkammer 12 angebracht, um die erzeugte Wärme über die Bodenwandung 20 an das sich in dem Sammelabschnitt 38 sammelnde Medium abzugeben. Als Heizeinrichtung 70 kommt etwa ein dem Fachmann bekanntes Widerstands-Heizelement oder ein von einem geheizten Fluid durchströmter Kanal in Betracht.
Fig. 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem, vergleichbar mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 , im Inneren der Unterdruckkammer 12 eine Mehrzahl von Verteiltellern 42, 44, 46 drehbar angeordnet sind. Die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung umfasst eine Temperieranordnung 66", mit welcher ein Abschnitt der Einlassanordnung 22 sowie Medium führende Abschnitte der Wand 16 der Unterdruckkammer 12 gekühlt werden. Speziell läuft ein erster Kühlkanal 68a um einen Abschnitt des Zuleitungskanals 26", der außerhalb der Unterdruckkammer 12 liegt, zweite Kühlkanäle 68b umlaufen ringförmig eine Außenseite der Wand 16 der Unterdruckkammer 12 jeweils in Höhe der oberen Verteilteller 42, 44, und ein dritter Kühlkanal 68c umläuft ringförmig die Außenseite der Wand 16 der Unterdruckkammer 12 in einer Höhe des untersten Verteiltellers 46.
Die Kühlkanäle 68a, 68b, 68c werden von einem Kühlmedium durchströmt und sind entweder Teil eines gemeinsamen Kühlmediumkreislaufs, so dass sie durch ein einziges Kühlaggregat (nicht gezeigt) betrieben werden können, oder gehören einzelnen Kühlmediumkreisläufen an, so dass die Temperatur einzelner Abschnitte der Vorrichtung separat eingestellt werden kann.
Die Kühlkanäle 68a, 68b, 68c sind in der oben beschriebenen Weise so angeordnet, dass sie Medium führende Abschnitte der Vorrichtung kühlen, so dass einer Anlagerung von Medium entgegengewirkt wird und somit die Wartung der Vorrichtung erleichtert wird. Die zweiten Kühlkanäle 68b kühlen dabei insbesondere die Rücklauftrichter 54, 56, gegen welche das von den gedrehten Verteiltellern 42, 44 abgeschleuderte Medium prallt. Um eine effektive Kühlung auch der von der Wand 16 abstehenden Abschnitte der Rückführtrichter 54 zu gewährleisten, sind die Rückführtrichter 54 aus einem wärmeleitfähigen Material gebildet. Weiterhin sind die Rückführtrichter 54, 56 vorzugsweise zweiteilig ausgeführt, um Montage und Wartung derselben zu vereinfachen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend: eine Unterdruckkammer (12), in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung (22; 22'; 22"), welche das Medium in die Unterdruckkammer (12) einführt, eine Auslassanordnung (40), welche das Medium aus der
Unterdruckkammer (12) abführt, mindestens einen Verteilteller (42, 44, 46), welcher innerhalb der
Unterdruckkammer (12) angeordnet ist, wobei die Einlassanordnung (22; 22'; 22") das Medium um ein Zentrum (Z) des mindestens einen Verteiltellers (42, 44, 46) verteilt abgibt.
2. Vorrichtung (10) zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend: eine Unterdruckkammer (12), in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung (22; 22'; 22"), welche das Medium in die Unterdruckkammer (12) einführt, - eine Auslassanordnung (40), welche das Medium aus der
Unterdruckkammer (12) abführt, mindestens einen Verteilteller (42, 44, 46), welcher innerhalb der Unterdruckkammer (12) angeordnet ist, wobei die Einlassanordnung (22; 22'; 22") das Medium in Form einer Mehrzahl von Strahlen (34; 34') oder in Form mindestens eines Vorhangs auf
Oberflächenabschnitte des Verteiltellers (42, 44, 46) abgibt, die über eine um ein Zentrum (Z) des mindestens einen Verteiltellers (42, 44, 46) umlaufende Linie oder Fläche (F) verteilt sind.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Abgabeöffnung (32, 32') der Einlassanordnung (22; 22'; 22") an einer festen Position über dem mindestens einen Verteilteller (42) gehalten ist, um mindestens einen der Strahlen (34; 34') bzw. den mindestens einen Vorhang abzugeben.
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassanordnung (22; 22'; 22") eine Mehrzahl von um das Zentrum
(Z) des mindestens einen Verteiltellers (42) verteilten Abgabeöffnungen (32; 32') aufweist, welche das Medium gleichzeitig auf die Oberfläche des Verteiltellers (42) abgeben.
5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abgabeöffnungen (32) eine strahlverbreiternde Auslassgeometrie zur Abgabe eines Fächer- oder/und Trichter-förmigen Strahls (34) des Mediums aufweisen.
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Abgabeöffnungen (32; 32') das Medium auf einen im Wesentlichen gleich großen Abschnitt der das Zentrum (Z) des mindestens einen Verteiltellers (42) umlaufenden Linie oder Fläche (F) abgibt.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des mindestens einen Verteiltellers (42), auf welche das von der Einlassanordnung (22; 22'; 22") abgegebene Medium auftrifft, im Wesentlichen planar und horizontal ausgerichtet ist.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Verteilteller (42, 44, 46) zumindest bereichsweise im Wesentlichen nur durch eine planare Scheibe oder zumindest bereichsweise im Wesentlichen nur durch eine planare Scheibe und einen den Rand des Verteiltellers (42, 44, 46) umlaufenden vertikalen Wandabschnitt (52) gebildet ist.
9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilteller (42, 44, 46) um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagert ist und durch eine Antriebseinheit (50) angetrieben wird.
10. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der Verteilteller (42, 44, 46) übereinander jeweils in Abständen voneinander angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Entlüftungsbetriebs der oberste Verteilteller fest steht und die übrigen Verteilteller drehend angetrieben sind.
12. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch ein Sieb (52), welches um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagert ist und durch eine Antriebseinheit (50) angetrieben wird.
13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (52) als vertikale Wand (52) ausgebildet ist, welche um mindestens einen drehenden Verteilteller (42, 44, 46) entlang seinem äußeren Rand umläuft.
14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen (34; 34') bzw. der Vorhang der Einlassanordnung (22; 22'; 22") nur auf den obersten Verteilteller (42) trifft.
15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeöffnungen (32; 32') durch auswechselbare Düsen gebildet sind.
16. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeöffnungen (32; 32') durch Flachstrahldüsen, Zungendüsen, Schaufeldüsen, Gießkannenkopfdüsen oder
Zerstäubungsdüsen gebildet sind.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeöffnungen (32') eine Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten Öffnungen (32') mit kleinem Durchmesser umfassen.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Temperieranordnung (66, 66', 66") zum Steuern/Regeln einer Temperatur eines Abschnitts der Vorrichtung.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperieranordnung (66') einen Sammelabschnitt (38) der Vorrichtung heizt, in welchem sich von dem mindestens einen Verteilteller abgegebenes Medium sammelt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperieranordnung (66") einen Abschnitt der Einlassanordnung (22") oder einen in Fließrichtung des Mediums stromaufwärts der Einlassanordnung angeordneten Abschnitt der Vorrichtung kühlt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperieranordnung (66") zumindest einen Abschnitt einer die Unterdruckkammer umgebenden Wand (16) kühlt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 12 sowie nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Temperieranordnung (66) zumindest einen Abschnitt der Antriebseinheit, ein Lager oder ein der Antriebseinheit zugeordnetes Übertragungsglied (48) kühlt.
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammer (12) von einer Doppelwandung
(16a, 16b) umgeben ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperieranordnung (66") die Temperatur von Medium führenden Elementen (16, 54, 56) im Inneren der Unterdruckkammer (12) steuert/regelt.
25. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Druck im Inneren der Unterdruckkammer (12) gleich oder kleiner als einem Sättigungsdampfdruck des Mediums betreibbar ist.
26. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit ihr ein flüssiges oder pastöses Medium entgast werden kann, welches wenigstens ein Bindemittel und wenigstens ein Pigment umfasst und vorzugsweise einen Feststoffgehalt zwischen 50 bis 80
Gew.-% oder/und einer Viskosität zwischen 700 und 4000 mPas aufweist.
27. Auftragsvorrichtung, umfassend wenigstens ein Auftragswerk zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe, zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer
Kartonbahn oder dergleichen, und eine Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auftragswerk direkt oder indirekt an der Auslassanordnung (40) angeschlossen oder anschließbar ist.
28. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 27, bei der das vorzugsweise als Vorhang-Auftragswerk ausgeführte Auftragswerk eine Schlitzdüse aufweist, welche das Medium direkt oder indirekt auf das Substrat abgibt.
29. Auftragsverfahren, durchgeführt unter Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
30. Verfahren zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, unter Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, umfassend -zur Entgasung des Mediums - die Schritte: - Einlassen des Mediums, so dass es um ein Zentrum (Z) eines mindestens einen Verteiltellers (42, 44, 46) verteilt abgegeben wird,. Verteilen des Mediums im Inneren der Unterdruckkammer (12), Auslassen des Mediums aus der Unterdruckkammer (12).
31. Verfahren zum Entgasen eines flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere einer Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, unter Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 28, umfassend - zur Entgasung des Mediums - die Schritte: - Einlassen des Mediums, so dass es in Form einer Mehrzahl von
Strahlen (34; 34') oder in Form mindestens eines Vorhangs auf Oberflächenabschnitte des mindestens einen Verteiltellers (42, 44, 46) abgegeben wird, die über eine ein Zentrum (Z) des mindestens einen Verteiltellers umlaufende Linie oder Fläche verteilt sind,
Verteilen des Mediums im Inneren der Unterdruckkammer (12), Auslassen des Mediums aus der Unterdruckkammer (12).
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31 , nach der Entgasung des Mediums ferner umfassend:
Spülen der Unterdruckkammer (12) mit einem Spülmedium.
33. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Steuer-/Regeleinheit nach einem Unterbrechen der Zufuhr des Mediums die Zufuhr des Spülmediums gestartet wird, um den Schritt des Spülens der Vorrichtung (10) durchzuführen.
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