WO2011117133A2 - Verfahren und vorrichtung zum auftragen wenigstens einer schicht eines auftragsmediums auf die oberfläche einer laufenden papier,- karton- oder anderen faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum auftragen wenigstens einer schicht eines auftragsmediums auf die oberfläche einer laufenden papier,- karton- oder anderen faserstoffbahn Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for applying at least one layer of a coating medium to the surface of a running paper, board or other fibrous web in a machine for producing and / or finishing the fibrous web, wherein the pre-dried to a residual moisture content fibrous web after coating at least one Web side is dried contactless by means of infrared dryers and air dryers.
  • the invention also relates to a device for applying.
  • a generic method is known for example from DE A1 -10228134.
  • the mentioned non-contact dryers are usually arranged one behind the other in the running direction of the web. For a long run of the track with the necessary high number of support, drive, control and regulating elements, etc. is necessary.
  • the fibrous web is passed after the coating down into a lower plane of the machine, thereby first the infrared drying and then in this deeper level, for example, this may also be the basement of the machine, exposed to air drying, then redirected and directed back up to a downstream drying cylinder unit.
  • the method according to the invention is preferably used when the fibrous web has a solids content between 90 and 96% before its coating. This initial dry content before the line depends on the product and the requirements.
  • the object of the invention is also achieved with a device having the features of claim 4.
  • the applicator unit and the infrared dryers are arranged substantially above the fibrous web to be coated and above the machine base, whereas the air dryers are located in a lower level of the machine. This achieves a compactness of the device and a high space savings on the machine. This gives you the opportunity to retrofit the device in existing machines or to convert the machines accordingly. It would also be conceivable, of course, an arrangement of the air dryer in other positions, but then the mentioned space savings and shortening of the path of the fibrous web is not so high.
  • curtain applicator which can be designed as a single- or multi-layer applicator, the desired application medium is applied essentially by gravity from above onto the substrate or the fibrous web to be coated.
  • This curtain applicator is very advantageous in horizontal and, if desired, designed to be displaced in the vertical direction. It can therefore be easily brought into a service and also to an operating position. In the operating position, i. during coating of the fibrous web, the curtain applicator can be located above a free, unsupported area of fibrous web passing over guide rolls. Also possible is an arrangement above a single, the fibrous web supporting roller.
  • the curtain applicator can be used both as a slot die, i. so-called slot die, as well as a sliding layer nozzle, i. a so-called "slide die", be formed.
  • these single curtain applicators can deliver a single or even several identical or different application media layers (for example base coat and cover coat and / or an intermediate coat), depending on the requirements of the coated fibrous web.
  • a device 1 for applying at least one layer of a coating medium on the surface of a running paper, cardboard or other fibrous web 2 in a machine 3 for producing and / or finishing the fibrous web 2 is shown.
  • the fibrous web 2 moves through the device 1 and the machine 3 in the direction L.
  • the device 1 has an applicator 4 arranged above the moving fibrous web 2 and extending over the machine width, ie in the transverse direction Q.
  • said applicator 4 is a so-called curtain applicator, which delivers one or more application media in the so-called 1: 1 application, ie without excess, to the fibrous web 2, which is why no doctor elements are necessary.
  • the curtain applicator is designed as a slot die, but could also be designed as a slide die.
  • At least one application medium in the form of a single-layer or multi-layer curtain 5, essentially following the force of gravity, is simultaneously discharged onto the fibrous web 2 from one or more nozzle slots.
  • the curtain 5 sets off as a coating layer or line 6, whereby the fibrous web is finished and thus also better printable.
  • the curtain applicator unit 4 in the horizontal, but also vertical direction - see direction arrows V - is designed to be displaceable.
  • the curtain coater 4 is located above a free unsupported area 7 of the fibrous web passing over guide rolls 8.
  • the commissioned work is suspended on support parts (parts of the frame) 9 of the machine.
  • the freshly coated web is first a contactless drying by infrared dryers 1 1, which is substantially above the machine base 12 and then in the deeper level 10 of the machine 3 is exposed to air drying by means of a two air dryers 13.1 and 13.2 existing drying unit 13, then deflected and again upwards, ie above the bottom 12 of the machine 3 to a drying cylinders 14 existing after drying section 15 is passed.
  • a drying unit 13 is traded by the company of the applicant as a so-called "HCB-Turn"
  • said applicator 4 and the infrared driers 11 are located substantially above the bottom 12 of the machine 3.
  • the drying unit 13 is arranged very space-saving in the lower level 10 or in this case the cellar of the machine 3.
  • the two air dryers 13.1 and 13.2, which form the drying unit 13, are installed in such a way that, as it were, they lean back-to-back on each other, i. with their side facing away from the air discharge direction AR 13.1 .1 and 13.2.1. adjoin one another.
  • the other existing guide rollers are provided with the reference numeral 16.
  • the device 1 can be easily installed in existing machines 3. Also, machines 3 can be retrofitted or retrofitted. From the figure it is also clear that the operator in question BP both on the commissioned work, as well as in the stitch drying has best visibility, despite the space saving and the shortened web travel path. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (2) in einer Maschine (3) zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (2), wobei die bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt getrocknete Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung wenigstens einer Bahnseite kontaktlos vorgetrocknet wird. Erfindungsgemäß wird die Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung nach unten in eine tiefer liegende Ebene (10) der Maschine (3) geleitet, dabei zunächst der Infrarottrocknung mittels Infrarottrocknern (11) und anschließend in dieser tiefer liegenden Ebene (10) der Maschine (3) der Lufttrocknung mittels Lufttrocknern (131, 132) ausgesetzt, dabei umgelenkt und wieder nach oben zu einer Nachtrockenpartie (16) mittels einer Trockenzylinderanordnung (15) geleitet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoff bahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, wobei die bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt vorgetrocknete Faserstoffbahn nach der Beschichtung wenigstens einer Bahnseite mittels Infrarottrocknern und Lufttrocknern kontaktlos getrocknet wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Auftragen.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE A1 -10228134 bekannt.
Die genannten kontaktlos arbeitenden Trockner sind in der Regel einzeln in Laufrichtung der Bahn hintereinander angeordnet. Dafür ist eine lange Laufstrecke der Bahn mit der nötigen hohen Anzahl an Stütz-, Antriebs-, Steuer- und Regelelementen usw. notwendig.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen einer in einer Herstellungs- bzw. Veredelungsmaschine beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn anzugeben, mit dem bzw. mit der sich die Laufstrecke der Faserstoffbahn verkürzen lässt und dennoch eine ausreichend gute Trocknung der frischen Strichschicht erreicht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren entsprechend der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Faserstoffbahn nach der Beschichtung nach unten in eine tiefer liegende Ebene der Maschine geleitet wird, dabei zunächst der Infrarottrocknung und anschließend in dieser tiefer liegenden Ebene, beispielsweise kann das auch der Keller der Maschine sein, der Lufttrocknung ausgesetzt, danach umgelenkt und wieder nach oben zu einer nachgeordneten Trockenzylindereinheit geleitet wird.
Damit erreicht man eine hohe Leistungsdichte bei minimalem Platzbedarf.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt angewendet, wenn die Faserstoffbahn vor ihrer Beschichtung einen Trockengehalt zwischen 90 und 96% aufweist. Dieser Eingangstrockengehalt vor dem Strich ist abhängig vom Produkt und den Anforderungen.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Auftragswerk und die Infrarottrockner im Wesentlichen oberhalb der zu beschichtenden Faserstoffbahn und oberhalb des Maschinenbodens angeordnet sind, wohingegen sich die Lufttrockner in einer tiefer liegenden Ebene der Maschine befinden. Man erreicht dadurch eine Kompaktheit der Vorrichtung und eine hohe Platzersparnis an der Maschine. Dadurch hat man die Möglichkeit die Vorrichtung auch nachträglich in bestehende Maschinen einzubauen oder die Maschinen dementsprechend umzurüsten. Denkbar wäre natürlich auch eine Anordnung der Lufttrockner in anderen Positionen, aber dann ist die angesprochene Platzersparnis und Verkürzung des Laufwegs der Faserstoffbahn nicht mehr so hoch.
Hinsichtlich der Kompaktheit und der besagten Platzersparnis ist es sehr vorteilhaft, wenn zwei Lufttrockner in der tiefer liegenden Ebene vorgesehen sind. Diese zwei Lufttrockner können auf einfache Weise eine horizontale Einheit miteinander bilden, indem sie mit ihrer der Luft-Ausströmrichtung abgewandten Seite aneinandergrenzen, d.h. sozusagen "Rücken an Rücken" angeordnet sind. Sie sind damit in der Lage, die Faserstoffbahn U-förmig in eine von oben nach unten und danach in eine von unten nach oben weisende Richtung umzulenken. Die damit erreichte Bahnführung ist denkbar einfach.
Zweckmäßig ist es, wenn zur Beschichtung ein an sich bekanntes Vorhang- Auftragswerk vorgesehen ist. Mit diesem Vorhang-Auftragswerk, welches als ein- oder mehrschichtiges Auftragswerk ausgebildet sein kann, wird das gewünschte Auftragsmedium im Wesentlichen mit Hilfe der Schwerkraft von oben her auf das Substrat bzw. die zu beschichtende Faserstoffbahn aufgebracht.
Dieses Vorhang-Auftragswerk ist sehr vorteilhaft in horizontaler und gewünschtenfalls in vertikaler Richtung verschiebbar ausgestaltet. Man kann es daher leicht in eine Service- und auch an eine Betriebsposition bringen. In der Betriebsposition, d.h. während der Beschichtung der Faserstoffbahn, kann sich das Vorhang-Auftragswerk oberhalb eines freien, ungestützten Bereichs der über Leitwalzen laufenden Faserstoffbahn befinden. Möglich ist auch eine Anordnung oberhalb einer einzelnen, die Faserstoffbahn stützenden Walze.
Das Vorhang-Auftragswerk kann sowohl als Schlitzdüse, d.h. so genannte slot die, als auch als Gleitschichtdüse, d.h. eine so genannte "Slide die", ausgebildet sein. Mit diesen genannten Vorhang-Auftragswerken sind wie vorstehend schon ausgeführt, eine einzige oder auch mehrere gleiche oder unterschiedliche Auftragsmedienschichten (z.B. Basis- und Deckschicht und/oder noch eine Zwischenschicht) abgebbar, je nachdem welche Anforderungen die beschichtete Faserstoffbahn erfüllen soll.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt in schematischer Darstellung: die Figur: eine schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung in der
Seitenansicht In der einzigen Figur ist eine Vorrichtung 1 zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 2 in einer Maschine 3 zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn 2 gezeigt. Die Faserstoffbahn 2 bewegt sich durch die Vorrichtung 1 bzw. die Maschine 3 in Laufrichtung L.
Die Vorrichtung 1 weist ein oberhalb der laufenden Faserstoffbahn 2 angeordnetes und sich über die Maschinenbreite, also in Querrichtung Q sich erstreckendes Auftragswerk 4 auf. Das besagte Auftragswerk 4 ist im Beispiel ein so genanntes Vorhang-Auftragswerk, welches ein oder mehrere Auftragsmedien im so genannten 1 :1 -Auftrag, also ohne Überschuss, an die Faserstoffbahn 2 abgibt, weshalb keinerlei Rakelelemente notwendig sind.
Wie zu sehen, ist im angegebenen Beispiel das Vorhang-Auftragswerk als eine Schlitzdüse (slot die) ausgebildet, könnte aber auch als Gleitschichtdüse (slide die) ausgebildet sein. Aus einem oder mehreren Düsenschlitzen wird gleichzeitig mindestens ein Auftragsmedium in Form eines ein- oder mehrschichtigen Vorhangs 5, im Wesentlichen der Schwerkraft folgend, auf die Faserstoffbahn 2 abgegeben. Dort legt sich der Vorhang 5 als Auftragsschicht bzw. Strich 6 ab, wodurch die Faserstoffbahn veredelt wird und dadurch auch besser bedruckbar ist.
In der Figur ist erkennbar, dass das Vorhang-Auftragswerk 4 in horizontaler, aber auch vertikaler Richtung - siehe Richtungspfeile V - verschiebbar ausgestaltet ist. Wie gezeigt, befindet sich das Vorhang-Auftragswerk 4 während der Beschichtung der Faserstoffbahn 2 oberhalb eines freien, ungestützten Bereichs 7 der über Leitwalzen 8 laufenden Faserstoffbahn. Das Auftragswerk ist im Übrigen an Trägerteilen (Teilen der Stuhlung) 9 der Maschine aufgehängt.
In der Figur ist gezeigt, dass die Faserstoffbahn 2 nach der Vorhangbeschichtung nach unten in Richtung einer tiefer gelegenen Ebene 10, was in gezeigtem Beispiel der Keller der Machine 3 ist, geleitet wird. Dabei wird die frisch beschichtete Bahn zunächst einer kontaktlosen Trocknung mittels Infrarottrocknern 1 1 , die im Wesentlichen oberhalb des Maschinenbodens 12 und anschließend in der tiefer gelegenen Ebene 10 der Maschine 3 einer Lufttrocknung mittels einer aus zwei Lufttrocknern 13.1 und 13.2 bestehenden Trocknungseinheit 13 ausgesetzt, danach umgelenkt und wieder nach oben, also oberhalb des Bodens 12 der Maschine 3 zu einer aus Trockenzylindern 14 bestehenden Nachtrockenpartie 15 geleitet wird. Eine solche Trocknungseinheit 13 wird vom Unternehmen der Anmelderin als sogenannter "HCB-Turn" gehandelt
In der Figur ist deutlich zu sehen, dass das besagte Auftragswerk 4 und die Infrarottrockner 1 1 sich im Wesentlichen oberhalb des Bodens 12 der Maschine 3 befinden. Die Trocknungseinheit 13 ist dagegen sehr platzsparend in der tiefer gelegenen Ebene 10 bzw. hier dem Keller der Maschine 3 angeordnet.
Die zwei, die Trocknungseinheit 13 bildenden Lufttrockner 13.1 und 13.2 sind so eingebaut, dass sie sich sozusagen Rücken an Rücken aneinanderlehnen, d.h. mit ihrer der Luft-Ausströmrichtung AR abgewandten Seite 13.1 .1 und 13.2.1 . aneinander angrenzen. Damit ist es auf engstem Raum sehr einfach möglich, die Faserstoffbahn 2 U-förmig in eine von oben nach unten weisende Bahnlaufrichtung L1 und danach in eine von unten nach oben weisende Bahnlaufrichtung L2 umzulenken.
Die weiteren vorhandenen Leitwalzen sind mit dem Bezugszeichen 16 versehen.
Wie schon erwähnt, lässt sich die Vorrichtung 1 leicht in bestehende Maschinen 3 einbauen. Auch sind Maschinen 3 damit nach- oder umrüstbar. Aus der Figur wird ebenfalls deutlich, dass das betreffende Bedienpersonal BP sowohl am Auftragswerk, als auch bei der Strichtrocknung beste Sichtmöglichkeiten hat, trotz der Platzeinsparung und des verkürzten Bahnlaufweges. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Faserstoffbahn
3 Maschine
4 Auftragswerk
5 Vorhang
6 Auftragsschicht bzw. Strich
7 ungestützter Bereich
8 Leitwalze
9 Trägerteil bzw. Stuhlung
10 Ebene
1 1 Infrarottrockner
12 Maschinenboden
13 Trocknungseinheit
13.1 , 13.2 Lufttrockner
13.1 .2, 13.1 .2 Rücken bzw. abgewandte Seite 14 Trockenzylinder
15 Nachtrockenpartie
16 Leitwalze
AR Ausströmrichtung
BP Bedienpersonal
L Laufrichtung
L1 Bahnführung von oben nach unten
L2 Bahnführung von unten nach oben
V Verstellpfeil

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Auftragen wenigstens einer Schicht eines Auftragsmediums auf die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (2) in einer Maschine (3) zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn (2), wobei die bis auf einen Restfeuchtigkeitsgehalt getrocknete Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung wenigstens einer Bahnseite kontaktlos vorgetrocknet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserstoffbahn (2) nach der Beschichtung nach unten in eine tiefer liegende Ebene (10) der Maschine (3) geleitet wird, dabei zunächst der Infrarottrocknung mittels Infrarottrocknern (1 1 ) und anschließend in dieser tiefer liegenden Ebene (10) der Maschine (3) der Lufttrocknung mittels Lufttrocknern (13.1 , 13.2) ausgesetzt, dabei umgelenkt und wieder nach oben zu einer Nachtrockenpartie (16) mittels einer Trockenzylinderanordnung (15) geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Faserstoffbahn (2) vor ihrer Beschichtung einen Trockengehalt zwischen 90 und 96% aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Faserstoffbahn (2) eine altpapierhaltige Wellpappebahn behandelt wird.
4. Vorrichtung (1 ) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das zur Beschichtung der Faserstoffbahn (2) vorgesehene Auftragswerk (4) und die Infrarottrockner (1 1 ) im Wesentlichen oberhalb der zu beschichtenden Faserstoffbahn (2) bzw. oberhalb des Maschinenbodens (12) der Maschine (3) angeordnet sind, wohingegen sich die Trocknungseinheit (13) bzw. deren Lufttrockner (13.1 , 13.2) in einer tiefer liegenden Ebene (10) der Maschine (3) befinden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Lufttrockner (13.1 , 13.2) vorgesehen sind, die die Trockeneinheit (13) miteinander bilden, indem sie mit ihrer der Luft-Ausströmrichtung (AR) abgewandten Seite (13.1 .1 , 13.1 .2) aneinandergrenzen und damit die Faserstoffbahn (2) U-förmig in eine von oben nach unten weisende Bahnlaufrichtung (L1 ) und eine von unten nach oben weisende Bahnlaufrichtung (L2) umlenken.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Beschichtung ein an sich bekanntes Vorhang-Auftragswerk (4) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vorhang-Auftragswerk (4) verschiebbar ausgestaltet ist und sich während der Beschichtung der Faserstoffbahn oberhalb eines freien, ungestützten Bereichs (7) der über Leitwalzen (8) laufenden Faserstoffbahn (2) oder oberhalb einer einzelnen, die Faserstoffbahn stützenden Walze befindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vorhang-Auftragswerk (4) zur Aufbringung einer Einfachschicht oder einer Mehrfachschicht ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhang-Auftragswerk (4) als Schlitzdüse (slot die) oder als Gleitschichtdüse (slide die) ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie nachtäglich in bestehende Herstellungs- und/oder Veredelungsmaschinen (3) einbaubar ist bzw. die besagten Maschinen (3) damit umrüstbar sind.
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