DE19643742A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Papierbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen eines aus flüssigem Harz und feinkörnigem abrasivem Material, insbesondere Korund, bestehenden Gemischs auf eine durchlaufende Papierbahn.

Die DE 195 08 797 C1 beschreibt schon ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Dekorpapier zur Verwendung bei der Herstellung von abriebfesten Laminaten. Dabei wird ein Gemisch, welches insbesondere flüssiges Harz und feinkörniges Korundmaterial enthält, mittels eines Drahtrakels, eines Reverse Coating Systems oder einer Rasterwalze aufgetragen. Die betriebliche Praxis hat gezeigt, daß die mit dem Gemisch in Berührung kommenden Bauteile derartiger Auftragssysteme durch die abrasiven Korundpartikel in kürzester Zeit verschlissen werden.

Durch einen in der Zeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation" 6, 1973, 164 bis 169 erschienenen Aufsatz von H. Peters ist es bekannt, mit einem Düsen­ auftragswerk Farbe im Überschuß auf eine Bahn aufzubringen, die eine Walze von unten umschlingt. Die Düse ist von unten auf die Papierbahn gerichtet. Die Farbe wird der Düse zugepumpt.

In der gleichen Arbeit wird an anderer Stelle ein sogenanntes Luftmesser beschrieben. Mit dem Luftmesser erfolgt die eigentliche Abrakelung, nachdem eine vorgeschaltete Naßglättwalze einen Teil des aufgetragenen Farbüberschusses bereits abgestreift und die Schicht egalisiert hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so abzuwandeln, daß ein übermäßiger Verschleiß von Maschinenteilen vermieden wird. Zu der Aufgabe gehört es auch, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Der erste Teil der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, der zweite Teil durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3.

In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung angegeben.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine Papierbahn 1, die bereits mit Harz vorimprägniert und getrocknet ist, gelangt über Umlenkrollen 2, 3 zu einer drehbar gelagerten, angetriebenen Walze 4. Sie umschlingt die Walze 4 auf der Unterseite in einem Bereich von über 180° und wird anschließend über eine Rolle 5 in die waagerechte Richtung umgeleitet und einem nicht dargestellten Trockner zugeführt.

Ein Düsenrohr 6 ist in der Nähe der Linie angeordnet, an der die Papierbahn 1 auf die Walze 4 aufläuft. Es erstreckt sich im wesentlichen über die Länge der Walze 4. Es hat auf seiner Unterseite eine in Richtung auf die Walze 4 geneigte Begrenzungswand. An der tiefsten Stelle befindet sich in kurzem Abstand von der Walze 4 ein Düsenschlitz.

Das Düsenrohr 6 steht über eine Leitung 7 mit einem Behälter 8 in Verbindung. Dieser hat einen konischen Boden, von dem die Leitung 7 an der tiefsten Stelle ausgeht. Er ist bis zu einem Spiegel 9 mit einem aus flüssigem Harz und feinkörnigem Korund bestehenden Gemisch von dickflüssiger bis thixotroper Konsistenz gefüllt.

Der Behälter 8 ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel oberhalb des Düsenrohres 6 angeordnet. Die Höhendifferenz beträgt einige Meter. Der Innenraum des Behälters 8 steht frei mit der Atmosphäre in Verbindung.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann der Innenraum des Behälters 8 auch luftdicht abgeschlossen und mit einem Drucksystem verbunden sein, so daß über dem Spiegel 9 ein Luftpolster mit konstantem Überdruck aufrechterhalten wird. In diesem Fall ist eine Höhendifferenz zwischen Behälter 8 und Düsenrohr 6 nicht erforderlich.

Gegenüber dem Düsenrohr 6 ist etwa in der Höhe der Linie, an der die Papierbahn 1 von der Walze 4 abläuft, eine Luftbürste 10 mit einem auf die Papierbahn zielenden Blasschlitz angebracht. Sie ist mit einem nicht dargestellten Druckluft­ system verbunden. Zwischen Düsenrohr 6 und Luftbürste 10 sind keine Vorrichtungen, insbesondere keine mechanischen Rakelwerke, zum Vorglätten der aufgebrachten Schicht vorgesehen.

Unter der Walze 4 befindet sich ein Trichter 11 zum Auffangen des abtropfenden oder abgerakelen Gemischs. Er ist mit einem Wärmeaustauscher ausgestattet, vorzugsweise in Gestalt eines vom Wärmeaustauschmittel durchflossenen Doppel­ mantels 12. Der Trichter 11 mündet in einen Sammelbehälter 13, in dem ein Rührwerk 14 angeordnet ist. In den Sammelbehälter 13 mündet außerdem eine Leitung 15 zum Zuführen von frischem Gemisch. Der Sammelbehälter 13 hat einen konischen Boden, dessen tiefste Stelle über eine Leitung 16 mit der Saugseite einer Pumpe 17 verbunden ist. Die Pumpe 17 ist eine Verdrängerpumpe mit flexiblem Verdränger, vorzugsweise eine Membranpumpe. An ihrer Druckseite ist eine Rohrleitung 18 angeschlossen, welche in den Behälter 8 zurückgeführt ist.

Der aus dem Düsenschlitz ausströmende Düsenstrahl ist schräg nach unten gerichtet. Unter der Wirkung der Schwerkraft bzw. des in dem Behälter 8 befindlichen Luftpolsters ist der Zufluß des Gemischs völlig gleichmäßig. Durch Abdecken der Endbereiche mit Hilfe eines nicht dargestellten einfachen Mechanismus kann die wirksame Schlitzlänge auf die Breite der jeweils zu behandelnden Papierbahn begrenzt werden, so daß eine Benetzung der nicht von der Papierbahn abgedeckten Bereiche der Walze 4 vermieden wird.

Die aufgebrachte Schicht gelangt, ohne durch ein mechanisches Rakelsystem vorgeglättet zu werden, zu der Luftbürste 10. Diese erzeugt einen scharf gebündelten flachen Luftstrahl, der überschüssiges Gemisch abrakelt und die verbleibende Schicht glättet.

Das abgerakelte Gemisch wird ebenso wie etwaige zwischen Düsenrohr 6 und Luftbürste 10 abtropfende Flüssigkeit in dem Trichter 11 aufgefangen. Mit Hilfe des Wärmetauschers wird in dem Trichter 11 eine optimale Temperatur aufrechterhalten, um das Fließverhalten des Gemischs zu begünstigen.

Aus dem Trichter 11 gelangt das Gemisch in den Sammelbehälter 13. Diesem wird entsprechend dem Verbrauch über die Leitung 15 frisches Gemisch zugeführt. Das in dem Sammelbehälter 13 befindliche Gemisch wird ununterbrochen umgerührt, so daß das feinkörnige abrasive Material sich nicht absetzt.

Über die Pumpe 17 wird das Gemisch in den Behälter 8 zurückgeführt. Ein nicht dargestellter Regler sorgt dafür, daß der Spiegel 9 im wesentlichen auf konstantem Niveau gehalten wird. Die Pumpe 17 ist als Membranpumpe ausgebildet und daher wenig anfällig gegen Verschleiß durch das abrasive feinkörnige Material. Die durch die Membranbewegung erzeugten Druckstöße können sich kaum auf die Zufuhr des Gemischs zu dem Düsenrohr 6 auswirken, da der Spiegel 9 in dem Behälter 8 mit der Atmosphäre bzw. einem unter konstantem Druck gehaltenen Luftpolster in Verbindung steht.

Durch den konischen Boden des Behälters 8 werden Toträume vermieden, in denen sich abrasives Material absetzen könnte. Dem gleichen Zweck dient die abgeschrägte untere Begrenzungsfläche des Düsenrohrs 6.

Claims (8)

1. Verfahren zum Auftragen eines aus flüssigem Harz und feinkörnigem abrasiven Material, insbesondere Korund, bestehenden Gemischs auf eine durchlaufende Papierbahn, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus einem Behälter (8) unter der Wirkung der Schwerkraft und/oder eines von einem Luftpolster erzeugten gleichmäßigen Überdruckes einem Düsenrohr (6) zugeführt und durch das Düsenrohr als dünner Film im Überschuß auf die Papierbahn (1) aufgebracht wird und daß ohne zwischengeschaltete Vorglättung anschließend durch einen scharf gebündelten Luftstrahl der Überschuß abgerakelt und die verbleibende Schicht geglättet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abgerakeltes und abtropfendes Gemisch nach Zwischenspeicherung in den Behälter (8) zurückgeführt und während der Zwischenspeicherung umgerührt wird.

3. Vorrichtung zum Auftragen eines aus flüssigem Harz und feinkörnigem abrasivem Material, insbesondere Korund, bestehenden Gemischs auf eine durchlaufende Papierbahn, gekennzeichnet durch ein Düsenrohr (6), welches durch eine Leitung (7) mit einem erhöht angeordneten und/oder druckdichten, unter Überdruck stehenden Behälter (8) verbunden ist, und durch eine dem Düsenrohr (6) ohne zwischen-geschaltete andere Rakelvorrichtung unmittelbar nachgeschaltete Luftbürste (10).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Sammelbehälter (13), der mit einem Rührwerk (14) ausgestattet ist, und durch eine saugseitig mit dem Sammelbehälter (13) verbundene Pumpe (17), an deren Druckseite eine in den Behälter (8) mündende Rohrleitung (18) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen dem Sammelbehälter (13) vorgeschalteten Trichter (11), der mit einem Wärmetauscher (12) ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine Verdrängerpumpe mit flexiblem Verdränger, insbesondere eine Membran­ pumpe (17).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (6) eine in Richtung auf die Walze (4) geneigte untere Begrenzungswand hat und daß der Düsenschlitz an der tiefsten Stelle angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge des Düsenschlitzes verstellbar ist.