DE102007000709A1

DE102007000709A1 - Vorrichtung zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium

Info

Publication number: DE102007000709A1
Application number: DE200710000709
Authority: DE
Inventors: Benjamin Méndez-Gallon
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-03-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung (14) zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium (10a, 10b, 10c), insbesondere Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats (12), insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend mindestens eine Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c), in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung (16), welche Medium in die Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) einführt, eine Auslassanordnung (22), welche Medium aus der Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) abführt, wobei die Vorrichtung (14) eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) umfasst, wobei die Einlassanordnung (16) eine Mehrzahl von Einlasseinrichtungen (20a, 20b, 20c) umfasst, wobei die Auslassanordnung (22) eine Mehrzahl von Auslasseinrichtungen (22a, 22b, 22c) umfasst und wobei jeder Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) eine der Einlasseinrichtungen (20a, 20b, 20c) und eine der Auslasseinrichtungen (22a, 22b, 22c) zugeordnet ist, welche Medium (10a, 10b, 10c) jeweils nur mit dieser Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) austauschen, sowie eine Verarbeitungsanlage, welche eine derartige Vorrichtung umfasst, bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium, insbesondere Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, sowie eine Verarbeitungsanlage, welche eine solche Vorrichtung umfasst.
Vorrichtungen und Anlagen dieser Art 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.
In einer herkömmlichen Entgasungsvorrichtung wird das zu entgasende Medium durch eine Einlassanordnung in eine an einer Vakuumpumpe angeschlossene Unterdruckkammer eingeführt. In der Unterdruckkammer verweilt das Medium für eine gewisse Zeit, wobei es durch Verteilelemente, z. B. rotierende Verteilteller oder Verteilschaufeln, verteilt wird, um die dem Unterdruck ausgesetzte Oberfläche des Mediums zu vergrößern. Während des Aufenthalts des Mediums in der Unterdruckkammer werden in dem Medium eingeschlossene Luftblasen herausgelöst. Das Medium sammelt sich schließlich in einem Sammelbereich der Unterdruckkammer und wird über eine Auslassanordnung aus der Unterdruckkammer abgeführt, so dass es als entgastes Medium für eine weitere Verarbeitung, beispielsweise einen Auftrag auf eine Papierbahn, bereitstellt.
In einigen Anlagen werden eine Mehrzahl von verschiedenen flüssigen oder pastösen Medien eingesetzt. Beispielsweise sollen Papierbahnen, Kartonbahnen oder dergleichen mit nicht nur einer Streichfarbe beschichtet werden, sondern mit mehreren Anstrichen unterschiedlicher Medien versehen werden. Auf diese Weise werden Substrate mit einer Mehrzahl von Medien beschichtet, welche dann auf dem getrockneten Substrat in mehreren Schichten übereinander liegen oder sich während des Auftrags miteinander vermischen. Es kann sich dabei um verschiedene Farben von Streichfarbe oder um sonstige Medien zur Beschichtung oder Behandlung handeln.
Herkömmliche Anlagen, welche eine Mehrzahl unterschiedlicher Medien verarbeiten, insbesondere ein Substrat mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Medien beschichten, umfassen für jedes zu verarbeitende Medium: eine Zuleitung, beispielsweise von einem das Medium enthaltenden Tank, eine Vorrichtung zum Entgasen des Mediums wie sie eingangs beschrieben wurde, sowie ein Auftragswerk zum Auftragen des Mediums auf das Substrat, so dass sichergestellt ist, dass sich die unterschiedlichen Medien vor dem Auftrag nicht vermischen. Dementsprechend sind herkömmliche Vorrichtungen zur Verarbeitung mehrerer unterschiedlicher Medien von recht komplexem Aufbau. Insbesondere die Bereitstellung einer Mehrzahl von Entgasungsvorrichtungen führt dabei zu erhöhtem Platzbedarf und recht hohen Anschaffungs- und Betriebskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verarbeitungsanlage zur Verarbeitung einer Mehrzahl unterschiedlicher flüssiger oder pastöser Medien, insbesondere zur Beschichtung eines Substrats mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Streichfarben, bereitzustellen, welche geringeren Platzbedarf, geringere Herstellungs- und Betriebskosten sowie einen einfachen Aufbau aufweist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium, insbesondere Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats, bereitzustellen, mit welcher die genannte Verarbeitungsanlage mit reduziertem Kostenaufwand, Platzaufwand und mit einfachem Aufbau bereitgestellt und betrieben werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium gemäß der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Vorrichtung erfindungsgemäß einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Unterdruckkammern umfasst, die Einlassanordnung eine Mehrzahl von Einlasseinrichtungen umfasst und die Auslassanordnung eine Mehrzahl von Auslasseinrichtungen umfasst und wobei jeder Unterdruckkammer eine der Einlasseinrichtungen und eine der Auslasseinrichtungen zugeordnet ist, welche Medium jeweils mit dieser Unterdruckkammer austauschen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, in einer einzigen Entgasungsvorrichtung gleichzeitig eine Mehrzahl unterschiedlicher Medien zu entgasen. Eine Trennung der Medien ist sichergestellt, indem für jedes Medium eine Unterdruckkammer, eine Einlasseinrichtung und eine Auslasseinrichtung bereitgestellt ist, so dass es nicht zu einer unerwünschten Vermischung der unterschiedlichen Medien kommt. Andererseits können Teile der Vorrichtung, beispielsweise Unterdruckeinrichtungen, Antriebseinrichtungen für Verteilelemente, Teile der Einlassanordnung, Teile der Auslassanordnung, mechanische Elemente, wie etwa Gehäuse, Träger oder dergleichen, oder elektrische Einrichtungen, wie etwa Einrichtungen zur Stromversorgung, Steuer-/Regeleinrichtungen, oder dergleichen, gemeinsam verwendet werden und müssen somit nur einmal bereitgestellt, betrieben und gewartet werden. Auf diese Weise wird eine beachtliche Reduzierung des für die Entgasung mehrerer unterschiedlicher Medien notwendigen Platzbedarfs, Kostenbedarfs sowie eine starke Vereinfachung des Aufbaus erreicht.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung ferner eine Unterdruckquelle oder/und einen Anschluss für eine Unterdruckquelle, wobei die Unterdruckquelle oder/und der Anschluss mit jeder der Unterdruckammern direkt oder indirekt zur Erzeugung von Unterdruck in der jeweiligen Unterdruckkammer in Verbindung steht. Auf diese Weise kann der in jeder der Unterdruckkammern für jedes Medium zu dessen Entgasung herzustellende Unterdruck unter Verwendung von nur einer Unterdruckquelle erzeugt werden. Beispielsweise kann mit nur einer Vakuumpumpe bzw. einem Vakuumbehälter die Entgasung einer Mehrzahl von Medien durchgeführt werden. Eine Vorrichtung der ersten Ausführungsform spart somit zusätzlich Bauraum und Kosten und führt zu einer weiteren Vereinfachung des Aufbaus.
Grundsätzlich ist bei einer Vorrichtung gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung ein paralleler Anschluss der Unterdruckkammern an die Unterdruckquelle möglich, bei welchem eine Unterdruckleitung von der Unterdruckquelle bzw. dem Unterdruckanschluss zu jeder der Unterdruckkammern führt. In einer solchen Anordnung kann der Unterdruck jeder Unterdruckkammer individuell eingestellt werden und eine einzelne Unterdruckkammer kann separat evakuiert bzw. belüftet werden. Besonders bevorzugt ist jedoch ein Aufbau, in welchem mindestens eine der Unterdruckkammern direkt mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht und mindestens eine zweite der Unterdruckkammern mit der mindestens einen ersten Unterdruckkammer zur Erzeugung von Unterdruck in der zweiten Unterdruckkammer in Verbindung steht. Der in der ersten Unterdruckkammer durch die Unterdruckquelle erzeugte Unterdruck kann sich dann in die zweite Unterdruckkammer gewissermaßen „fortpflanzen", um mit sehr einfachem Aufbau eine zuverlässige Erzeugung von ggf. etwa dem gleichen Unterdruck in beiden Unterdruckkammern zu gewährleisten. Die mindestens zwei Unterdruckkammern können in diesem Fall auch sehr eng beieinander angeordnet werden, insbesondere direkt aneinander grenzen, so dass sie sich eine zwischen ihnen verlaufende Trennwand teilen. Auf diese Weise wird der Platzbedarf der Vorrichtung weiter reduziert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Unterdruckkammern durch Wände begrenzt, welche den Übertritt von Medium von einer Unterdruckkammer in eine andere Unterdruckkammer oder den Austritt von Medium aus der Anordnung von Unterdruckkammern heraus im Wesentlichen verhindern. Die Durchmischung unterschiedlicher Medien wird auf diese Weise zuverlässig verhindert. Die Wände sollen gemäß dieser Ausführungsform zwar den Übertritt bzw. den Austritt von Medium unterbinden, können jedoch insoweit für Luft oder Gas durchlässig sein, so dass über wenigstens eine Unterdruckkammer Unterdruck in wenigstens einer weiteren Unterdruckkammer erzeugbar ist. Eine besonders kompakte Struktur wird dann erreicht, wenn derart gestaltete Wände zwischen zwei aneinander grenzende Unterdruckkammern vorgesehen sind, so dass solche Wände zur Begrenzung von zwei Unterdruckkammern sowie gleichzeitig zum Aufbau des Unterdrucks in den Kammern beitragen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zumindest einige der Unterdruckkammern zumindest abschnittsweise ineinander geschachtelt angeordnet. Durch die Ineinanderschachtelung der Unterdruckkammern wird die Gestaltungsfreiheit der Vorrichtung deutlich erhöht und es wird möglich, von den Unterdruckkammern gemeinsam genutzte Komponenten der Vorrichtung mit geringem konstruktiven Aufwand an oder in den Unterdruckkammern anzuordnen. Vorzugsweise sind alle Unterdruckkammern der Vorrichtung ineinander geschachtelt.
Die Verschachtelung von Unterdruckkammern ist besonders dann von Vorteil, wenn eine erste der Unterdruckkammern zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks nach außen hin abgedichtet ist und an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist, und wenn mindestens eine zweite der Unterdruckkammern vollständig innerhalb der ersten Unterdruckkammer untergebracht ist. In einer solchen Ausführungsform ist eine vergleichsweise aufwendige hermetische Abdichtung nur für die äußere Wand der ersten Unterdruckkammer erforderlich. Die darin geschachtelt untergebrachte mindestens eine weitere Unterdruckkammer kann hingegen von einer Wand begrenzt sein, die zwar einen Austausch der angrenzenden Medien verhindert, jedoch nicht notwendigerweise hermetisch gegenüber der ersten Unterdruckkammer abgedichtet ist. Somit werden einerseits die Kosten und der konstruktive Aufwand für eine hermetisch abgedichtete Wandung der mindestens einen zweiten Unterdruckkammer eingespart und andererseits kann in konstruktiv einfacher Weise in allen ineinander geschachtelten Unterdruckkammern gleichzeitig ein Unterdruck erzeugt werden.
In einer besonders bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform sind eine Mehrzahl der zweiten Unterdruckkammern von außen nach innen ineinander geschachtelt. So wird insbesondere daran gedacht, zwei oder drei Unterdruckkammern, jeweils ineinander geschachtelt, innerhalb der ersten Unterdruckkammer anzuordnen.
Es wurde bereits erwähnt, dass in einer Ausführungsform der Erfindung mit ineinander geschachtelten Unterdruckkammern die mindestens eine zweite Unterdruckkammer nicht hermetisch abgedichtet sein muss. Erfindungsgemäß wird es sogar besonders bevorzugt, wenn die mindestens eine zweite Unterdruckkammer zumindest abschnittsweise durch eine die Erzeugung von Unterdruck in der zweiten Unterdruckkammer zulassende Wand begrenzt ist, so dass die erste und die mindestens eine zweite Unterdruckkammer durch nur eine einzige Unterdruckquelle betrieben werden können. Eine derartige Wandkonstruktion der mindestens einen zweiten Unterdruckkammer kann beispielsweise mindestens eine Öffnung oder mindestens einen Membranabschnitt, welcher für die Erzeugung von Unterdruck durchlässig ist, jedoch den Durchgang von Medium verhindert, aufweisen. Solche Maßnahmen ermöglichen einen definierten Gasaustausch zwischen den Unterdruckkammern und somit einen zuverlässigen und definierten Evakuierungsbetrieb.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung eine Mehrzahl von Verteilelementen auf, wobei in jeder der Unterdruckkammern mindestens eines der Verteilelemente angeordnet ist, um Medium innerhalb dieser Unterdruckkammer zu verteilen. Solche Verteilelemente unterstützen die Ausbreitung des Mediums in der Unterdruckkammer und somit die Vergrößerung des Oberflächen-Volumen-Behältnisses des Mediums, so dass Gaseinschlüsse in dem Medium leichter zur Oberfläche des Mediums gelangen können, um von dort durch die Wirkung des Unterdrucks herausgelöst zu werden.
Wenn die Verteilelemente an einer gemeinsamen Halteeinrichtung angebracht sind, so können mehrere Unterdruckkammern eine Halteeinrichtung gleichzeitig verwenden, so dass der Aufbau weiter vereinfacht werden kann. Eine an mehreren Unterdruckkammern angebrachte Halteeinrichtung zum Halten der Verteilelemente kann ferner zu einer Erhöhung der Stabilität der Halteeinrichtung sowie der Vorrichtung insgesamt beitragen.
Eine zusätzliche Vereinfachung der Vorrichtung, verbunden mit weiterer Kostenreduzierung und Platzeinsparung, kann erreicht werden, wenn eine Mehrzahl von Verteilelementen, die in jeweiligen Unterdruckkammern angeordnet sind, von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung beweglich angetrieben werden. Es ist dann für den Betrieb der angeschlossenen Verteilelemente nur eine einzige Antriebseinrichtung erforderlich, wodurch beachtlicher konstruktiver Aufwand und Kostenaufwand eingespart werden kann.
Der Antrieb mehrerer Verteilelemente durch eine gemeinsame Antriebseinrichtung kann in konstruktiv besonders einfacher Art realisiert werden, indem die Verteilelemente rotierende Verteilteller umfassen, welche auf einer gemeinsamen Drehwelle angeordnet sind, die von der Antriebseinrichtung angetrieben wird. Die Drehwelle ist dann vorteilhaft so angeordnet, dass sie in jede der angeschlossenen Unterdruckkammern hinein reicht bzw. diese durchsetzt, um darin ein Verteilelement beweglich anzutreiben.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Verarbeitungsanlage zur Verarbeitung einer Mehrzahl unterschiedlicher flüssiger oder pastöser Medien, insbesondere eine Anlage zum Beschichten eines Substrats, insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, mit der Mehrzahl von Medien, insbesondere mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Streichfarben gelöst, wobei die Verarbeitungsanlage eine Vorrichtung zum Entgasen der vorstehend beschriebenen Art umfasst. Die erfindungsgemäße Anlage kann somit eine Mehrzahl unterschiedlicher Medien unter Verwendung von nur einer Entgasungsvorrichtung verarbeiten, so dass die Anlage kostengünstiger herzustellen und zu betreiben ist, einen geringeren Raumbedarf hat und einfacher aufgebaut ist.
Wenn die Anlage zur Verarbeitung einer Mehrzahl unterschiedlicher Medien nur eine einzige Entgasungsvorrichtung aufweist, so müssen verschiedene Teile der Entgasungsvorrichtung oder mit dieser zusammenwirkende Teile der Verarbeitungsvorrichtung nur einmal bereitgestellt und betrieben werden. Zu diesen Teilen gehören insbesondere Steuer-/Regeleinrichtungen für den Entgasungsbetrieb, Gehäuse, Teile der Einlassanordnung, Teile der Auslassanordnung, eine Stromversorgung der Entgasungsvorrichtung, eine Unterdruckquelle bzw. ein Anschluss für eine Unterdruckquelle für die Herstellung eines Unterdrucks in der Entgasungsvorrichtung, Antriebseinrichtungen für in der Entgasungsvorrichtung beweglich anzutreibende Verteilelemente und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine Verarbeitungsanlage mit einer Entgasungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die in 1 gezeigte Verarbeitungsanlage ist Teil einer Papiermaschine, welche drei unterschiedliche Streichfarben 10a, 10b, 10c auf die Oberfläche einer laufenden Papierbahn 12 aufträgt. Dazu umfasst die Anlage eine erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung 14, welche die drei Streichfarben 10a, 10b, 10c vor dem Auftragen auf die Papierbahn 12 entgast, um Gaseinschlüsse in den Streichfarben 10a, 10b, 10c, welche während eines vorangehenden Herstellungsschritts der Streichfarben 10a, 10b, 10c in diese gelangt sind, herauszulösen. Eine Einlassanordnung 16 der Entgasungsvorrichtung 14 umfasst eine Wand 18c, an welcher drei Einlassanschlüsse 20a, 20b, 20c befestigt sind, über welche jeweils die zu entgasende Streichfarbe 10a, 10b, 10c getrennt voneinander in die Entgasungsvorrichtung 14 eingeführt wird. Nach der Entgasung verlassen die entgasten Streichfarben 10a, 10b, 10c die Entgasungsvorrichtung 14 über eine Auslassanordnung 22 mit separaten Auslässen 22a, 22b bzw. 22c für jede der Streichfarben 10a, 10b bzw. 10c. In der Auslassanordnung 22 sind die Auslässe 22a, 22b, 22c mechanisch stabil aneinander abgestützt.
Die entgasten Streichfarben 10a, 10b, 10c werden von den Auslässen 22a, 22b, 22c anschließend über geeignete Leitungen 24a, 24b, 24c separaten Auftragswerken 26a, 26b, 26c, insbesondere separaten Vorhang-Auftragswerken zugeführt.
Im Folgenden wird der Aufbau der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung 14 gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Entgasungsvorrichtung 14 umfasst drei Unterdruckkammern 28a, 28b und 28c, welche ineinander geschachtelt sind, so dass die Unterdruckkammer 28b im Inneren der Unterdruckkammer 28a angeordnet ist und die Unterdruckkammer 28a im Inneren der Unterdruckkammer 28c angeordnet ist. Die äußere Wand 18c der äußeren Unterdruckkammer 28c, welche gleichzeitig Teil der Einlassanordnung 16 bildet, ist hermetisch abgedichtet, so dass auch bei einem im Inneren der Unterdruckkammer 28c vorliegenden Unterdruck im Wesentlichen keine Luft von der Außenumgebung der Entgasungsvorrichtung 14 in das Innere der Unterdruckkammer 28c eindringen kann. Dementsprechend sind auch die Bereiche der Einlassanschlüsse 20a, 20b, 20c sowie der Auslassanschlüsse 22a, 22b, 22c gegenüber der Außenumgebung luftdicht abgedichtet.
Die die innere Unterdruckkammer 28a umgebende Wand 18a verhindert einen Übertritt von Streichfarbe zwischen der inneren Unterdruckkammer 28a und der äußeren Unterdruckkammer 28c, erlaubt jedoch eine „Fortpflanzung" von Unterdruck der äußeren Unterdruckkammer 28c in die innere Unterdruckkammer 28a, d. h. einen Austritt von Luft aus der inneren Unterdruckkammer 28a in die äußere Unterdruckkammer 28. In gleicher Weise ist die innere Unterdruckkammer 28b von einer den Durchtritt von Medium verhindernden Wand 18b umgeben, welche jedoch den Durchtritt von Luft erlaubt. Um die Erzeugung von Unterdruck in den inneren Unterdruckkammern zu ermöglichen, weisen die Wände 18a, 18b der inneren Unterdruckkammern 28a, 28b in 1 nicht dargestellte Öffnungen oder Membranabschnitte auf.
Die äußere Unterdruckkammer 28c weist einen Unterdruckanschluss 30 auf, über welchen sie an einer Vakuumpumpe 32 angeschlossen ist, so dass die Vakuumpumpe 32 im Entlüftungsbetrieb einen Unterdruck in der äußeren Unterdruckkammer 28c erzeugen kann.
Jede der Unterdruckkammern 28a, 28b, 28c verfügt ferner über eine separate Verbindung mit einem zugeordneten Einlassanschluss der Einlassanschlüsse 20a, 20b bzw. 20c. So führt eine Zuleitung 34a von dem Anschluss 20a in das Innere der Unterdruckkammer 28a, eine Zuleitung 34b führt von dem Anschluss 20b in das Innere der Unterdruckkammer 28b und eine Zuleitung 34c führt von dem Anschluss 20c in das Innere der Unterdruckkammer 28c. Die Zuleitungen 34a, 34b zu den inneren Unterdruckkammern 28a, 28b verlaufen dabei durch die äußere Unterdruckkammer 28c bzw. durch die äußere Unterdruckkammer 28c und die innere Unterdruckkammer 28a hindurch und sind mit einer dementsprechend isolierenden Wandung umgeben.
Eine ähnliche Konfiguration führt die entgasten Streichfarben 10a, 10b, 10c wieder aus den Unterdruckkammern 28a, 28b, 28c aus.
In jeder der Unterdruckkammern 28a, 28b, 28c ist ferner ein Drehteller 36a, 36b, 36c angeordnet, welcher das von der zugeordneten Zuleitung 34a, 34b, 34c in die Unterdruckkammer 28a, 28b, 28c eingebrachte Medium aufnimmt und im Inneren der Unterdruckkammer 28a, 28b, 28c verteilt. Die Drehteller 36a, 36b, 36c können geeignete Verteilelemente, wie etwa Schaufeln, Siebe oder dergleichen, tragen, oder/und das Medium aufgrund einer durch ihre Drehung hervorgerufenen Zentrifugalkraft radial nach außen verteilen, insbesondere gegen die Innenseite der Wand 18a, 18b bzw. 18c schleudern.
Die Verteilelemente 36a, 36b, 36c sind an einer gemeinsamen Antriebswelle 38 befestigt, die von einer Antriebseinheit 40, z. B. einem Elektromotor, ggf. mit Kupplungs- oder/und Getriebemitteln 42, angetrieben wird. Die Antriebswelle 38 durchsetzt dabei ausgehend von der Antriebseinheit 40 zuerst die äußere Unterdruckkammer 28c, dann die innere Unterdruckkammer 28a und ragt schließlich mit ihrem Ende in das Innere der inneren Unterdruckkammer 28b. Alle drei Drehteller 36a, 36b, 36c für jede der drei Unterdruckkammern 28a, 28b, 28c werden somit durch nur eine einzige Antriebswelle 38 mit nur einer Antriebseinheit 40 drehend angetrieben.
Die erfindungsgemäße Entgasungsvorrichtung 14 arbeitet wie folgt. Die äußere Unterdruckkammer 28c wird durch die Vakuumpumpe 32 evakuiert; der in der Unterdruckkammer 28c entstehende Unterdruck bewirkt, dass durch die Wände 18a, 18b auch in den inneren Unterdruckkammern 28a, 28b jeweils Unterdruck erzeugt wird, so dass in allen drei Unterdruckkammern 28a, 28b, 28c ein im Wesentlichen gleich großer Unterdruck aufgebaut wird. Die Antriebseinrichtung 40 treibt über die Antriebswelle 38 die drei Drehteller 36a, 36b, 36c drehend an, so dass sich in jeder der Unterdruckkammer 28a, 28b, 28c jeweils ein Drehteller 36a, 36b, 36c dreht.
In die somit betriebsbereite Entgasungsvorrichtung 14 werden dann die Streichfarben 10a, 10b, 10c eingeführt. Die Streichfarbe 10a tritt über den Einlassanschluss 20a in die Unterdruckkammer 28a ein, wird durch den Verteiltteller 36a verteilt und verlässt die Unterdruckkammer über den Auslass 22a. Analog durchlaufen die Streichfarben 10b, 10c die Entgasungsvorrichtung 14 jeweils über den Einlassanschluss 20b, die Unterdruckkammer 28b, den Verteilteller 36b und den Auslass 22b bzw. über den Einlassanschluss 20c, die Unterdruckkammer 28c, den Verteilteller 36c und den Auslass 22c.
Die Streichfarben 10a, 10b, 10c werden anschließend zu den Auftragswerken 28a, 28b, 28c geführt und als separate Vorhänge auf drei verschiedene Stellen eines in einem Winkel zur horizontalen Ebene angeordneten Leitblechs 44 auftreffen gelassen. Auf dem Leitblech 44 vereinigen sich die drei Streichfarben 10a, 10b, 10c zum ersten Mal und fallen schließlich als gemeinsamer Vorhang 46 von einer unteren Kante des Leitblechs 44 auf die Oberfläche der laufenden Papierbahn 12, um einen mehrfarbigen Aufstrich herzustellen.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst eine Vielzahl weiterer Ausführungsformen im Rahmen der Patentansprüche. So können beispielsweise die einzelnen Verteilteller im Inneren der Unterdruckkammern drehend auf einer gemeinsamen oder auf eigenen Wellen gehalten werden und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten/Drehmomenten durch entsprechende Getriebemittel oder durch unterschiedliche Antriebseinheiten angetrieben werden. Auf diese Weise kann die Verteilwirkung der Drehteller an verschiedene Medien, z. B. mit unterschiedlicher Viskosität, angepasst werden. Außerdem können auch dem Fachmann bekannte Maßnahmen zur Einstellung verschiedener Druckwerte in den Unterdruckkammern vorgesehen werden, um die Effektivität der Entgasung einem bestimmten Mediumtyp anzupassen. In jedem Fall können durch die Integration von mehreren Unterdruckkammern in einer einzigen Vorrichtung bestimmte Baugruppen der vorstehenden beschriebenen Art sowie andere für den Fachmann ersichtliche Baugruppen gemeinsam verwendet werden und ermöglichen eine Vereinfachung, Kostenreduzierung und eine Reduzierung der Baugröße der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung im Vergleich zur Bereitstellung mehrerer separater herkömmlicher Entgasungsvorrichtungen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung (14) zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium (10a, 10b, 10c), insbesondere Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats (12), insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend mindestens eine Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c), in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, eine Einlassanordnung (16), welche Medium in die Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) einführt, eine Auslassanordnung (22), welche Medium aus der Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) abführt, wobei die Vorrichtung (14) eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Unterdruckkammern (28, 28b, 28c) umfasst, wobei die Einlassanordnung (16) eine Mehrzahl von Einlasseinrichtungen (20a, 20b, 20c) umfasst, wobei die Auslassanordnung (22) eine Mehrzahl von Auslasseinrichtungen (22a, 22b, 22c) umfasst und wobei jeder Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) eine der Einlasseinrichtungen (20a, 20b, 20c) und eine der Auslasseinrichtungen (22a, 22b, 22c) zugeordnet ist, welche Medium (10a, 10b, 10c) jeweils nur mit dieser Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) austauschen, sowie eine Verarbeitungsanlage, welche eine derartige Vorrichtung umfasst, bereit.

10a, b, c: Streichfarben
12: Papierbahn
14: Entgasungsvorrichtung
16: Einlassanordnung
18a, b, c: Wand
20a, b, c: Einlassanschlüsse
22: Auslassanordnung
22a, b, c: Auslässe
24a, b, c: Leitungen
26a, b, c: Auftragswerke
28a, b, c: Unterdruckkammern
30: Unterdruckanschluss
32: Vakuumpumpe
34a, b, c: Zuleitung
36a, b, c: Drehteller
38: Antriebswelle
40: Antriebseinheit
42: Kupplungs- bzw. Getriebemittel
44: Leitblech
46: Vorhang

Claims

Vorrichtung (14) zum Entgasen von flüssigem oder pastösem Medium (10a, 10b, 10c), insbesondere Streichfarbe zum Beschichten eines Substrats (12), insbesondere einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen, umfassend: – mindestens eine Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c), in welcher ein Unterdruck erzeugbar ist, – eine Einlassanordnung (16), welche Medium in die Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) einführt, – eine Auslassanordnung (22), welche Medium aus der Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) abführt, wobei die Vorrichtung (14) eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Unterdruckkammern (28, 28b, 28c) umfasst, wobei die Einlassanordnung (16) eine Mehrzahl von Einlasseinrichtungen (20a, 20b, 20c) umfasst, wobei die Auslassanordnung (22) eine Mehrzahl von Auslasseinrichtungen (22a, 22b, 22c) umfasst und wobei jeder Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) eine der Einlasseinrichtungen (20a, 20b, 20c) und eine der Auslasseinrichtungen (22a, 22b, 22c) zugeordnet ist, welche Medium (10a, 10b, 10c) jeweils mit dieser Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) austauschen.
Vorrichtung (14) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Unterdruckquelle (32) oder/und einen Anschluss (30) für eine Unterdruckquelle (32), wobei die Unterdruckquelle (32) oder/und der Anschluss (30) mit jeder der Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) direkt oder indirekt zur Erzeugung von Unterdruck in der jeweiligen Unterdruckkammer in Verbindung steht.
Vorrichtung (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste (28c) der Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) direkt mit der Unterdruckquelle (32) in Verbindung steht und mindestens eine zweite (28b, 28c) der Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) mit der mindestens einen ersten Unterdruckkammer (28c) zur Erzeugung von Unterdruck in der zweiten Unterdruckkammer in Verbindung steht.
Vorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) durch Wände (18a, 18b, 18c) begrenzt sind, welche den Übertritt von Medium (10a, 10b, 10c) von einer Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) in eine andere Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) oder den Austritt von Medium (10a, 10b, 10c) aus der Anordnung von Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) heraus im Wesentlichen verhindern.
Vorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) zumindest abschnittsweise ineinander geschachtelt angeordnet sind.
Vorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste (28c) der Unterdruckkammern zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks nach außen hin abgedichtet ist und an eine Unterdruckquelle (32) angeschlossen ist, und dass mindestens eine zweite (28a, 28b) der Unterdruckkammern vollständig innerhalb der ersten Unterdruckkammer (28c) untergebracht ist.
Vorrichtung (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der zweiten Unterdruckkammern (28a, 28b) von außen nach innen ineinander geschachtelt sind.
Vorrichtung (14) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Unterdruckkammer (28a, 28b) zumindest abschnittsweise durch eine die Erzeugung von Unterdruck in der zweiten Unterdruckkammer zulassende Wand (18a, 18b) begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (18a, 18b) der mindestens einen zweiten Unterdruckkammer (28a, 28b) mindestens eine Öffnung oder mindestens einen Membranabschnitt, welcher für die Erzeugung von Unterdruck durchlässig ist, jedoch den Durchgang von Medium (10a, 10b, 10c) verhindert, aufweist.
Vorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Verteilelementen (36a, 36b, 36c), wobei in jeder der Unterdruckkammern (28a, 28b, 28c) mindestens eines der Verteilelemente (36a, 36b, 36c) angeordnet ist, um Medium (10a, 10b, 10c) innerhalb dieser Unterdruckkammer (28a, 28b, 28c) zu verteilen.
Vorrichtung (14) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilelemente (36a, 36b, 36c) an einer gemeinsamen Halteeinrichtung angebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilelemente (36a, 36b, 36c) von einer gemeinsamen Antriebseinrichtung (40) beweglich angetrieben werden.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilelemente (36a, 36b, 36c) rotierende Verteilteller umfassen, welche auf einer gemeinsamen Drehwelle (38) angeordnet sind, die von der Antriebseinrichtung (40) angetrieben wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit ihr ein flüssiges oder pastöses Medium (10a, 10b, 10c) entgast werden kann, welches wenigstens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment umfasst und vorzugsweise einen Feststoffgehalt zwischen 50 bis 80 Gew.-% oder/und eine Viskosität zwischen 700 und 4000 mPa aufweist.
Verarbeitungsanlage zur Verarbeitung einer Mehrzahl unterschiedlicher flüssiger oder pastöser Medien, insbesondere zur Beschichtung eines Substrats, insbesondere Anlage zum Beschichten einer Papierbahn, einer Kartonbahn oder dergleichen mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Streichfarben, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.