DE2000451B2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von Überzügen auf Papierbahnen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von Überzügen auf PapierbahnenInfo
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- DE2000451B2 DE2000451B2 DE19702000451 DE2000451A DE2000451B2 DE 2000451 B2 DE2000451 B2 DE 2000451B2 DE 19702000451 DE19702000451 DE 19702000451 DE 2000451 A DE2000451 A DE 2000451A DE 2000451 B2 DE2000451 B2 DE 2000451B2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen von
Überzügen auf Papierbahnen, die durch den Spaltbe-
reich zwischen einer Stützwalze und einer Auftragswalze bewegt werden und dabei aus einem kontinuierlich
nachgefüllten Überzugsflüssigkeitsbad durch die Auftragswalze benetzt werden.
Es ist bereits eine Anlage zur kontinuierlichen Beschichtung von Papier bekannt, und hierfür dient
beispielsweise ein eigenes Behältnis, in welches die Auftragswalze eintaucht und welches kontinuierlich
mit Hilfe einer Pumpe nachgefüllt wird. Bei dieser bekannten Anordnung kann eine Abstützwalze gegen
eine Auftragswalze drücken, wobei zwischen diesen beiden Walzen das zu beschichtende Papier läuft.
Mit Hilfe dieser bekannten Anlage kann jedoch nicht die Eindringtiefe der auf das Papier aufzutragenden
Schicht in das Papier geregelt bzw. gesteuert werden (USA.-Patentschrift 3 196 038).
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens nach der eingangs definierten Art anzugeben, mit dessen bzw. deren
Hilfe die Eindringtiefe des Überzugsmaterials in die Poren der Papierbahn gesteuert werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß auf die der Stützwalze zugekehrte
Rückseite der Papierbahn eine das Durchschlagen ier Überzugsflüssigkeit verhindernde Sperrflüssigkeit
aufgebracht wird.
Durch das Aufbringen der Sper-flüssigkeit auf die
Rückseite der Papierbahn wird die Saugfähigkeit der Poren der Papierbahn für die auf die Vorderseite der
Papierbahn aufgebrachte Überzugsflüssigkeit stark herabgesetzt, so daß erfindungsgemäß die Überzugs-SU
trotz einer vergleichsweise geringen Viskositäi,
die Papierbahn nicht durchdringen kann.
Die Eindringtiefe der Überzugsflüssigkeit in die Papierbahn kann dabei geregelt werden, indem man
nämlich den Zeitpunkt des Auftragens der Sperrflüs-Skat
auf die Rückseite der Papierbahn geeignet Wählt, so daß also die Eindringtiefe der ÜberzugsüSigkeit
in die Papierbahn um so geringer wird, je früher man den Zeitpunkt des Auftragens der Sperrflüssigkeit
auf die Rückseite der Papierbahn wählt
Eine besonders günstige Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß das standig
nachgefüllte Bad aus der Überzugsflüssigkeit in
dem Walzenspalt zwischen der Auftragswalze und der Stützwalze erzeugt und auf der Stützwalzenseite
durch die kontinuierlich bewegte Papierbahn geformt wird. Hierdurch wird immer sichergestellt, daß die
Papierbahn entsprechend ihrer gesamten Breite mit der Überzugsflüssigkeit benetzt wird.
Bei der bekannten Anlage besteht insbesondere nach einer längeren Wartezeit die Möglichkeit, daß
die Papierbahn auf Grund der vergleichsweise großen Transportstrecke zwischen Behältms und Auftragsstelle
abschnittsweise nicht benetzt wird.
Im einzelnen kann die Erfindung dadurch eine
Die Erfindung betriffi ^
zum kontinuierhchen Auftragen
Papierbahnen, mit einer Aftr
Stützwalze durch deren
Stützwalze durch deren
hindurchgefuhrt wird^SÄeitsbad
ierhch nachgeMtenÜbe^We Erfin_
ser benetzt wirdDl.^°mchU.ng η ac
dung kennzeichnet sich dadurch flaüQ^ *
mit die-
spaltes zwischen ™g^«
gesehen "nd ^urch die Auftragswalze
derseite der ^^.^&i^ Papierbahn
richtung zum ?e°^^r^^e^^η5 daß eine der
mit Sperrflüssigkeit vorS"e^° ** ™a a°treibbar ist,
Walzen ^abhängig von der anderen a U
wobei ^^^^Z bestimmte ,^
Sf^S Ausgestaltung dieser
hi
tung ^ *fa« j
des;zwischen denwizen v
Die ^
des;zwischen denwizen v
Die ^
*5
30 Rückseite der
zweck,
^^ deformier.
mit der Stützwalze in Be- £ Stützwalze zusammen
ruhning steht und
ein!Sperrfluss gkeit^d ™ Rückseite der
Der 2^ P™kfsflü2keit kann in sehr ein-
^^£1 werden, daß man ^,J^^SdSb von der Stützwalze und
eine Umlenkwa ze ^ die ft der Papierbahn
der Auftragswalze anoran ^ Umlenkwalze
bracht wird. Hierdurch kann die Eindringtiefe der walze verstel»jr«t. schließlich zweckmäßig
Überzugsflüssigkeit in die Poren der Papierbahn ver- In a e\~ht™nach der Erfindung in der
gleichsweise groß gehalten weiden die Überzugsflus- 40 sem eine Vo nchtu g ^ ^^ ^ einer
figkeit kann jedoch nicht vollstand.g durch die Pa- ^^h^ngsgeschwmd\^\i als die Stutz-
^iSS der Überzugsflüssigkeit in walze antre^bbar ist
gen de! Überzugsflüssigkeit auf die Rückseite der Panung
naher crla;u^a^fSekenansicht einer erfin-
t?X™&*™™ Wasse, einer wäßri- dunsgtmäß arbe.tenden und ausgerüsteten Papiciwgen
Stärkelösung, einer wäßrigen Klebstoff-öder schme schematische Seitenansicht des erfin-
Klebstoff-Farbstoff-Lösungbestehen. DieSperrflussig- 50 F1 g. / eme tlzenüberzugsapparates,
Berührung stehende Walze kann ine mit der erfindungsge-
ehern durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwm-
digkeiten die Stützwalze gleichzeit.g gereinigt wird
Zur Erzielung einer gleichbleibenden Qualität de
Überzugs und der Eindringtiefe kann die Erfmdung
dadurch weiter ausgestaltet werden, daß d.e Differenz dear Umfangsgeschwindigkeiten der Stützwaze,und
Auftragswalze im wesentlichen konstant g«n
wird. Zu diesem Zweck ist es gunstig, die Auftrags-
walze unabhängig von der Stützwalze anzutreiben.
dung.
t- ig. J B
stem,
„^^ Papierbrei Zufüh-Langsiebmaschine
11 (FourdinT aus der die nasse Papierbahn bei
me), a danach in eine
ß~! ,J 13 14; 15, 16 bestehende Pres-
^S^d'm dne erste T^P-J"
; Trockllungsstrecken 17 und 18 be^us
Vedassen der ersten Trockenpartie
men
5 ^5 6
12 ein Feuchtglättwerk 19 auf der Auftragswalze 31. Der auf die weitere Walze
Ä besehne- 40 auSfüb.e A„dn,ck be«g. eW. 0,4 kp » cm
eine zweite
;e 21 dargestellt ist,
in
d j Waizen. 5 Walze 40 kann bei Betriebsunterbrechung aus ihrer
1 a RL, «^^A-ss^-st^^SS:
?SeSSf bei dem es sich gelegentlich um einen Leim- einen Durchmesser von etwa 270 mm. Vorzugsweise
Überzug, bei dem es sicn «wege Umlenkwalze 35 als Stahlhohlwalze ausgebil-
uberzug hudeln kann ^^S-^'^^ det und mit einem dünnen Teflonüberzug versehen,
SS 2?H^JiSSSSUT bl d üb di Wl lfen
g Umlenkwalze 35 als Stahlhohlwalze ausgebil
hudeln kann ^^S-^'^^ det und mit einem dünnen Teflonüberzug versehen,
d2?AuHn^dJiSSSSUTte «5 der ein leichtes Ablösen des über diese Walze laufen-
oresse 20 eanz gleich, ob dies zwecks Verhü- den Papierbandes und einen Selbstreinigungseffekt
DSiSÄSSte auf die Vorderseite 25 gewährleistet. Diese Umlenkwalze 35 hat vorzugs-SL
i i i läl Rht dhniges also
toDSiSÄSSte auf die Vorderseite 25 gewährleistet. Diese Umle g
bTachS, übLugsflüssigkeit durch die Papier- weise ein in längsaxialer Richtung geradhniges also
oder zum Leimen der Papierbahn geschieht, wölbungsfreies Profil. Auch bei der Umlenkwalze 48
d°e Rückseite 2 so vorbereitet, daß eine ein- *o handelt es sich um eine Stahlhohlwa ze mit einem
^S auf der Vorderseite der dünnen Teflonüberzug mit Selbstreinigungswirkung
aui ^ ^.^^ Abhefeen dgs papierbandes. Diese
jdh i ih Mittlliie
l ^j ^ ^ ^^^ Abhefeen dgs papierban
Aus Fiε 2 geht hervor, daß die Walzenpresse 20 Umlenkwalze 48 ist jedoch mit von ihrer Mittellinie
aus einer Stützwalze 30 und einer Auftragswalze 31 ausgehenden Spiralrillen versehen durch welche eine
bestehTDie Stützwalze 30 ist mit einer harten Ober- *5 Breitenausdehnung auf das über die Walze laufende
fläche ζ B einem zylindrischen Stahlmantel aus Papierband ausgeübt wird und auf diese Weise die
nichtrostendem Stahl einer Dicke von 16 mm, verse- Falten, welche infolge der Benetzung der Papierbahn
SSΓ undhaTdnen Außendurchmesser von 660 mm. an den Walzen 30 und 31 entstehen, beseitigt wer-Ihre
Außenfläche ist wölbungsfrei geschliffen und den. „
feinooliert Die Auftragswalze 31 hat den gleichen 30 Die Antriebs- und Steuerausrustung zum Drehen
DuÄesserxmd besteht aus Stahl mit einem 25 mm der Walzen 30, 31 mit bestimmten Umfangsgedicken
G'-mmibciae, z.B. einer Gummihärte von 35 schwmdigkeiten und einer bestimmten Geschwindig-
? n£ dem P- UrJ J-Plastizitätsmesser (= 92 Shore keitsdifferenz ist aus Fi g. 3 zu ersehen. Während d-e
gemäß dem Härtemesser). Der Gummibelag ist fein Walze 30 an einen üblichen Antrieb für Papierrnaleschliffen
und leicht ausgewölbt. Die Weite des im 35 schinen oder Preßwalzen angeschlossen ist, bei dem
oerioheren Berührungsbsreich gebildeten Spaltes es sich um einen mechanischen oder elektrischen Anzwischen
den beiden Walzen wird mittels einer in der trieb handeln kann, ist für die Auftragswalze 31 em
Ebene 33 (durch die Walzenachsen) wirkenden KoI- besonders ausgebildeter Hilfsantrieb vorgesehen.
ben-Zylinder-Anordnung 34 geregelt, die z. B. einen Die Drehbewegungen der Auftragswalze 31 wer-
Snaltdruck von 3 2kp ie cm Papierbandbreite aus- 40 den von einem Antrieb geregelt, der auf den KraftbespanarucK
vun c, v j ν darf ^,.pj^ welcher Κγ die Einhaltung einer ge-
b gegelt, der au darf ^,.pj^ welcher Κγ die Einhaltung einer ge-
U Die Umlenkwalze 35 ist so angeordnet, daß die wünschten Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten
Paoierbahn 12 mit der Stützwalze 30 in einem Win- der beiden Walzen 30 und 31 erforderlich ist, und
kel α zur Anlage kommt, so daß der Spaltbereich 36 der mit Hilfe eines eigenen Servosystems drehzahlergebildet
wird der ein kleines Überzugsflüssigkeitsbad 45 höhend oder -vermindernd auf die Austragswalze 31
37 zwischen den beiden Walzen 30, 31 enthält. Die wirkt. Fig.4 zeigt einen mechanischen Antrieb fur
Bildung und Ergänzung dieses Überzugsflüssigkeits- die Stützwalze 30, der von der Hauptantriebswelle 52
bades 37 wird in an sich bekannter Weise, z.B. ge- über einen Riementrieb 51 zu einem Untersetzungsmäß
der USA-Patentschrift 3146149, vorgenom- getriebe führt. Die Hauptantriebswelle 52 wird z.B.
men so daß sich eine nähere Beschreibung dieser 50 von einer Dampfturbine mit einer konstanten Dreh-Einzelheiten
sowie der für dieses Bad erforderlichen zahl angetrieben. Die Walze 31 wird von einem Elek-Seitenabschlüsse
erübrigt. tromotor 53 gedreht Mit 54 und 55 sind Impuls-Zum
Aufbringen einer Sperrflüssigkeit auf die mit Steuereinheiten bezeichnet, welche die Drehzahlen
der Stützwalze 30 in Berührung kommende Rück- der Walzen 30 und 31 messen und entsprechende
seite der Papierbahn 12 ist eine weitere Walze 40 55 elektrische Signale an den angeschlossenen Zähler
vorgesehen die im Rolleingriff mit der Stützwalze 30 abgeben, von dem entweder die Umfangsgeschwinsteht
und mit dieser einen Spaltbereich 42 bildet, aus digkeiten der beiden Walzen 30 und 31 oder deren
dem die Sperrflüssigkeit 41 und/oder eine der Band- Geschwindigkeitsdifferenz unmittelbar abgelesen
verziehung entgegenwirkende Flüssigkeit von der werden kann.
Stützwalze 30 aufgenommen wird. Auf die weitere 60 Das mFig.3 schematisch veranschaulichte Hilfs-Walze
40 wird von einem Druckluftzylinderaggregat antriebssystem besteht aus einem von der Hauptan-44
über ein Gestänge 43 in an sich bekannter Weise triebswelle 52 oder einem Induktionsmotor angetrieein
geregelter Andruck an die Stützwalze ausgeübt. benen Gleichstromgenerator 57 und dem Antriebs-Aus
einem Behälter 45 wird die Sperrflüssigkeit im motor 53 für die Walze 31. Diese beiden Aggregate
Sapltbereich 42 kontinuierlich ergänzt. Die weitere 65 bilden zusammen mit zugehörigen Regelgeräten eine
Walze 40 besteht aus einer in Längsrichtung leicht Art geschwindigkeitsregelnder Ward-Leonard-Schalgewölbten,
stahlüberzogenen Hohlwalze mit einem tung für die Ankerspannung und Nebenschlußfeldreetwa
25 mm dicken Gummibelag nach Art desjenigen gelung des Motors 53. Mit 58 ist ein Schaltkasten für
7 8
den Hilfsantrieb und mit 59 ein Steuerpult mit Ge- linder-Anordnung 85 jedoch auch in jede andere
schwindigkeitsregelwiderstand bezeichnet. Stellung gebracht werden. Sie kann also beispiels-
F i g. 4 zeigt eine Papierbahn 12 mit hohem Feuch- weise, wenn die Vorrichtung in bekannter Weise so
tigkeitsgehalt, die in einer Papierherstellungsma- arbeiten soll, daß die Walze 47 als Überzugswalze
schine nacheinander eine Trocknungsstrecke 18 und 5 vorgesehen ist, nach rechts so verstellt werden, daß
ein Feuchtglättwerk 19 durchläuft und dann in eine die Papierbahn senkrecht nach unten den Spalt 36
Uberzugsstation 20, bei der es sich um eine Leim- durchläuft und hierbei gleichzeitig auf ihren beiden
presse handeln kann, gelangt. Von hier aus läuft das Seiten mit einem Überzug versehen wird.
Papierband 12 über eine weitere Trockenstrecke 21 Es ist ferner eine ortsfest gelagerte Spannwalze 86
und zwei Walzenglättwerke 22, 23 zum Rollappa- io vorgesehen, die als Stahlmantelzylinder mit dünnem
rat 24. Teflonbelag zum leichten Abheben der darüberlau-
Wie aus F i g. 5 hervorgeht, besteht die Überzugs- fenden Papierbahn und mit selbstreinigenden Eigenstation
20 aus einer Stützwalze 30 und einer Auf- schäften ausgebildet ist. Unterhalb der Walze 30 ist
tragswalze 31. Die Stützwalze 30 ist mit einer harten eine weitere Umlenkwalze 48 angeordnet, deren
Oberfläche, z.B. einem zylindrischen Stahlmantel 15 Oberfläche von der Mittellinie aus nach außen lauaus
nichtrostendem Stahl einer Dicke von 16 mm, fende Spiralrillen aufweist, durch welche eine Breiversehen
und hat einen Außendurchmesser von tendehnwirkung auf die Papierbahn ausgeübt wird
660 mm. Ihre Außenfläche ist wölbungsfrei geschlif- zwecks Beseitigung von sich zufolge der beiderseitifen
und feinpoliert. Die Auftragswalze 31 hat den gen Bandbenetzung bildenden Papierfalten,
gleichen Durchmesser und besteht aus einem Stahl- 30 Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender zylinder mit einem etwa 25 mm dicken Gummibelag, Weise:
gleichen Durchmesser und besteht aus einem Stahl- 30 Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender zylinder mit einem etwa 25 mm dicken Gummibelag, Weise:
z. B. einer Gummihärte von 35 gemäß dem P- und Die Stützwalze 30 und die Auftragswalze 31 (vgl.
J-Plastizitätsmesser (= 92 Shorehärte). Der Gummi- Fig.2) haben eine gleichen oder nahezu gleichen
belag ist fein geschliffen und in axialer Richtung Durchmesser innerhalb zulässiger Toleranzen. Beide
leicht gewölbt. as Walzen sind mit ihren Achsen in einer horizontalen
Die Weite des im peripheren Berührungsbereich Ebene gelagert und stehen in peripherem Kontakt
der beiden Walzen 30, 31 gebildeten Spaltes wird miteinander. Die beiden Walzen werden von dem in
mittels einer in Horizontalebene durch die Walzen- F i g. 3 dargestellten Stufenantriebssystem angetrieachsen
wirkenden Kolben-Zylinder-Anordnung 34 ben und überziehen eine oder beide Seiten der Pageregelt,
die z.B. einen Spaltdruck von 3,2kp je cm 30 pierbahn bei deren Hindurchtreten durch den Wal-Papierbandbreite
ausübt. Durch diese Kolben-Zylin- zenspalt 36 mit einer Flüssigkeit. Diese Anordnung
der-Anordnung 34 kann die Auftragswalze 31 auch gewährleistet eine genaue Dosierung der auf die Paaus
ihrer ganzlinig dargestellten Arbeitsstellung in pierbahn ein- oder beidseitig aufgetragenen Flüssigdie
gestrichelt angedeutete Ausrückstellung gebracht keit(en), so daß unerwünschte Eigenschaften der ferwerden.
Mit 37 ist ein kleines Flüssigkeitsbad be- 35 tigen Papierüberzüge auf ein Mindestmaß verringert
zeichnet, wobei es sich um die vorstehend beschrie- werden.
bene Überzugsflüssigkeit handeln kann. Für die lau- Gegenüber den in peripherem Kontakt miteinan-
fende Auffüllung des Flüssigkeitsbades 37, das zum der stehenden Walzen 30 und 31 wird die Umlenk-
Aufbringen eines Überzuges auf die Vorderseite 25 walze 35 oberhalb derselben so angeordnet, daß die
der hindurchlaufenden Papierbahn 12 dient, sir.d ge- 40 kontinuierlich bewegte Papierbahn 12 mit ihrer
eignete Mittel vorgesehen. Rückseite 26 unter Ausbreitung und Glättung satt
Zum Aufbringen eines dichtenden bzw. sperrenden anliegend über die Walze 30 geführt wird. Diese
und/oder das Verziehen der Papierbahn verhütenden Walze 30 bietet der Papierbahn also eine feste Unflüssigen
Mediums auf die mit der Stützwalze 30 zur terlage, so daß diese mit gleichmäßiger und fehler-AnI
age kommende Rückseite 26 der Papierbahn 45 freier Vorderseite 25 den Spalt 36 zwischen den beiist
eine Umlenkwalze 47 vorgesehen, die in Anlage den Walzen 30 und 31 durchläuft,
mit der Stützwalze 30 steht und mit dieser einen Die Flüssigkeit 37 wird mit Hilfe verschiedener Spaltbereich bildet, aus dem die darin enthaltene und zusammenwirkender Regelvorgänge dosiert auf Sperrflüssigkeit 42 bzw. eine der Bandverziehung die Papierbahnfläche aufgebracht, und einer dieser entgegenwirkende Flüssigkeit von der Stützwalze 30 50 Regelvorgänge ist die Einhaltung einer bestimmten aufgenommen wird. Das Flüssigkeitsbad 42 wird aus Drehzahldifferenz zwischen den Walzen 30 und 31 in dem Behälter 45 laufend ergänzt. Die Umlenkwalze der Weise, daß die Walze 31 stets mit etwas kleinerer 47 wird mittels eines Druckluftzylinderaggregats 44 Drehzahl umläuft als die Walze 30, die ihrerseits hinin oder außer Eingriff mit der Stützwalze 30 ge- sichtlich ihrer Umfangsgeschwindigkeit mit der bracht. Sie besteht aus einer in axialer Richtung 55 Durchlaufgeschwindigkiet der Papierbahn übereinleicht gewölbten, stahlüberzogenen Hohlwalze mit stimmen muß.
mit der Stützwalze 30 steht und mit dieser einen Die Flüssigkeit 37 wird mit Hilfe verschiedener Spaltbereich bildet, aus dem die darin enthaltene und zusammenwirkender Regelvorgänge dosiert auf Sperrflüssigkeit 42 bzw. eine der Bandverziehung die Papierbahnfläche aufgebracht, und einer dieser entgegenwirkende Flüssigkeit von der Stützwalze 30 50 Regelvorgänge ist die Einhaltung einer bestimmten aufgenommen wird. Das Flüssigkeitsbad 42 wird aus Drehzahldifferenz zwischen den Walzen 30 und 31 in dem Behälter 45 laufend ergänzt. Die Umlenkwalze der Weise, daß die Walze 31 stets mit etwas kleinerer 47 wird mittels eines Druckluftzylinderaggregats 44 Drehzahl umläuft als die Walze 30, die ihrerseits hinin oder außer Eingriff mit der Stützwalze 30 ge- sichtlich ihrer Umfangsgeschwindigkeit mit der bracht. Sie besteht aus einer in axialer Richtung 55 Durchlaufgeschwindigkiet der Papierbahn übereinleicht gewölbten, stahlüberzogenen Hohlwalze mit stimmen muß.
einem etwa 25 mm dicken Gummibelag nach Art Vor dem Schließen des Walzenspaltes 36 arbeitet
desjenigen auf der Walze 31. Der auf die Umlenk- der Hilfsantrieb normalerweise derart, daß die Drehwalze
47 ausgeübte Druck während des Betriebes be- zahlen der an den Hauptantrieb angeschlossenen
trägt etwa 0,4 kp je cm Rollenbreite. 60 Walze 30 und der an den Hilfsantrieb angeschlosse-
Mit Hilfe einer verstellbaren Umlenkwalze 35 wird nen Auftragswalze 31 gleich groß sind. Dies gilt aucl
die Papierbahn 12 in einem Winkelbereich c über die für die Regelung der Stärke und Richtung des Dreh-
Stülzwalze 30 geführt, so daß die in dem Spalt 36 momentes bei geschlossenem Spalt. Wenn jedoch be-
enthaltene Überzugsflüssigkeit 37 die Vorderseite 25 stimmte Arten von Überzugsflüssigkeiten, wie si<
der hindurchgeführten Papierbahn 12 jeweils nur im 65 vorstehend erwähnt wurden, aufgetragen werdet
Winkelbereich α benetzt, jedoch nicht mit der Rück- sollen, so erfordert das exakte Auftragen solche:
seite 26 der Papierbahn in Berührung kommt. Überzugsflüssigkeiten eine Schleifwirkung zwischei
Die Umlenkwalze kann mit Hilfe der Kolben-Zy- den Walzen 30 und 31. Für diese Zwecke übt de
T 10
5S
Sen 3 uTdefDrehung Entgegenzuwirken, die zugsflüssigkeit 37 im Spalt 36, jedoch nicht mit der
von der™deTHauptantrieb1 angeschlossenen Stütz- Papierbahn 12 in Berührung kommen, weil sie seitwai/e
30 über den Spalt 36 übertragen wird, entsteht lieh über diese hinausragen.
walze JU uoer r™j?{j?„ ■ b t°r 53 als Genera- Die weitere Walze 40 hat für gewöhnlich eine et-
Ä^£SÄVdi von der ,o was geringere Umfangsgeschwindigkeit als die Stütz-HauDtan
riebsweUe 52 angetriebenen Generator 57 walze 30, was bis zu einem gewissen Grade von der
S Seser Energierückfluß wird durch Betäti- Art der Flüssigkeit im Spalt 42 abhangt. Handelt es
Snides ReSlwiderstandes 59 im Sinne einer größe- sich bei dieser Flüssigkeit um Wasser, so sind die
^gSt?orWS zum Nebenschlußfeld des Motors Umfangsgeschwindigkeiten beider Walzen praktisch
53 undTamU einer Verstärkung der elektromotor^ *5 gleich groß, handelt es sich dagegen um eine Starke-SimGeSraft
dieses Motors geregelt. Überschrei- lösung, so ist die Umfangsgeschwindigkeit der weitetet
SeYe elektromotorische Gegenkraft des Motors ren Walze 40 wesentlich kleiner als diejenige der
Hip Netzsoannung des von der Hauptwelle angetne- Stutzwalze 30.
benen GeSors, so wird die Generatorwirkung des Flüssigkeiten, welche eine Differenz der Umfangs-
Motors 53 also der Stromrückfluß zum Polanker des 30 geschwindigkeiten der beiden Walzen 30 und 31 vervnn
der Hauptwelle angetriebenen Generators 57 so Ursachen, haben eine Viskosität zwischen 200 una
Iroß daß letzterer als Motor arbeitet. Die Größe des 5000 cP (gemäß dem Brookfield-Viskosimeter),
von dem Hilfsantriebssystem ausgeübten Gegendreh- doch ist die Erfindung hierauf nicht beschrankt /.u
momentes ist eine Funktion des Energierückflusses derartigen Überzugsflüssigkeiten gehören wäßrige
von dem Hilfsantriebsmotor 53 zu dem von der 35 Suspensionen von Ton und anderen Mineralien mit
Hauptantriebswelle angetriebenen Generator. Durch Klebstoffen, wie sie in der Papierüberzugstechnik all-Regelung
dieses Energierückflusses kann die Größe gemein üblich sind. Sie haben für gewöhnlich einen
des Gegendrehmomentes und damit die Drehzahl der Feststoffgehalt von 30 bis 45 %.
an den Hilfsantrieb angeschlossenen Walze 31 regu- Typische Flüssigkeiten zum Aufgeben in den Spalt
liert werden. 4° 42 zw'schen der weiteren Walze 40 und der Stutz-
Die Größe des zur Drehzahlverminderung der walze 30 sind wäßrige Lösungen von Klebstoffen
Auftragswalze 31 erforderlichen Gegendrehmomen- oder Klebstoff-Farben-Gemischen mit einem Festtes
hängt von der Art der Überzugsflüssigkeit und stoffgehalt von 2 bis 10% und einer Viskosität zwivon
der Geschwindigkeit der Papierbahn ab. sehen derjenigen des Wassers und etwa 200 cP. Die
Im vorbeschriebenen Falle wird für die Walzen 30 45 Temperaturen dieser Flüssigkeiten können 32 bis
und 31 eine Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten 60° C betragen und hängen ab von der Art der aufvon
etwa 49 m/min eingehalten, und zwar innerhalb zubringenden Überzüge und von sonstigen praktieines
verhältnismäßig großen Drehzahlbereiches. Be- sehen Gesichtspunkten. Zur Erzielung eines ausgeträgt
also die Umfangsgeschwindigkeit der Stütz- wogenen Verhältnisses zwischen dem Überzugsgewalze
30 300 m/min, so wird mit Hilfe des beschrie- 50 wicht und den sonstigen Eigenschaften des fertigen
benen Hilfsantriebssystems die Umfangsgeschwindig- Papiers können verschiedene Veränderungen bezügkeit
der Auftragswalze 31 auf 252 m/min eingeregelt, lieh der Viskosität, des Feststoffgehalts, des Spalt-
und der Zähler 56 zeigt eine Differenz der Umfangs- druckes, des Feuchtigkeitsgehaltes und der sonstigen
geschwindigkeiten beider Walzen von 48 m/min an. Eigenschatten der Papierbahn vorgenommen werden.
Zur Verhütung des Durchschlagens der Überzugs- 55 Das Gewicht des im Spaltbereich 36 aufzubringenflüssigkeit
37 durch das Papier und/oder zur Ver- den Überzuges kann etwa 60 bis 120 g an Überzugsminderung der Papierverwindung und/oder zum Auf- feststoffen je m2 Papierbahnfläche betragen, doch is1
bringen eines Dichtungsüberzuges auf die Rückseite die Erfindung auch hierauf nicht beschränkt. Da:
des Papiers werden folgende Maßnahmen ergriffen: Feststoffgewicht des von der Walze 30 auf die Rück-
Durch das Druckluftzylinderaggregat 44 wird die 60 seite aufgebrachten Filmes beträgt etwa 0,7 g/m2. E
weitere Walze 40 an die Stützwalze 30 zur Anlage ist jedoch auch möglich, den Spaltbereich 42 nur rni
gebracht und damit der Spaltbereich 42 gebildet, in Wasser zu füllen, um die Walze 30 zu reinigen, se
den aus dem Behälter 45 eine Reinigungs- und/oder daß also in diesem Falle kein zusätzliches Feststoff
Dichtungs- bzw. eine Leimflüssigkeit 41 eingelassen gewicht für die Papierbahn entsteht,
wird. Aus dem Spaltbereich 42 nimmt die Walze 30 65 Welcher Art auch die von der Walze 30 auf du
einen Flüssigkeitsfilm auf und gibt ihn an die Rück- Rückseite 26 aufgebrachte Flüssigkeit sein mag, stet
seite 26 der Papierbahn 12 ab. Zufolge des durch die verhindert sie das Hindurchsickern der im Spaltbe
Stellung der Umlenkwalze 35 geschaffenen Überlap- reich 36 auf die Vorderseite 25 aufgetragenen über
11 ~ 12
zugsflüssigkeit durch das Papier. Um dem Verziehen Drehzahldifferenz zwischen den Walzen 30 und 31
des Papiers zu begegnen, können entsprechende kann auch irgendein anderes, z. B. ein hydraulisches
Stoffe, z. B. Stärke, von der Walze 30 auf die Rück- System zur Anwendung kommen. Welches System
seite 26 aufgebracht werden. Soll das Papier später auch immer gewählt wird, wichtig ist, daß es in der
auf beiden Seiten bedruckt werden, so empfiehlt sich 5 Lage ist. die beiden Walzen mit einer konstanten
das Auftragen eines echten Leimüberzuges auf die Drehzahldifferenz anzutreiben, durch welche ein ma-
Rückseite 26 mit Hilfe der Walze 30. ximaler Überzugseffekt erzielt wird.
Als sonstige Überzugsflüssigkeiten, die entweder Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die
aus dem Spaltbereich 42 oder dem Spaltbereich 36 Anlage gemäß Fig.4 und 5. Das Verhalten und die
zugeführt werden, kommen wäßrige Stärke- oder io Wirksamkeit der in dem Spaltbereich 36 befindlichen
Leimlösungen, Methylcelluloselösungen, organische Überzugsflüssigkeit 37 wird bestimmt durch verKunststoffe,
wie Polyvinylchlorid oder -acetat, in Be- schiedene Faktoren, nämlich unter anderem durch
tracht, die auch das Anhaften von spatel aufzubrin- die Beschaffenheit der Flüssigkeit (Viskosität, Temgenden
Überzugsstoffen, wie Ton, begünstigen. Diese peratur und Polarität). Handelt es sich um eine
später aufzubringenden Überzugsstoffe können 15 Überzugsflüssigkeit, bei der das Problem des Hinselbstverständlich auch Klebstoffe enthalten, sofern durchtretens derselben zur Rückseite 26 besteht bzw.
die betreffende Papierfläche vorher geglättet oder im Vordergrund steht, so muß die Rückseite 26 mit
durch Leimung abgedichtet worden ist, so daß der einem Sperrflüssigkeitsfilm überzogen werden, der
Klebstoff nicht eindringen kann und damit die Färb- von der Walze 30 aus dem Sperrflüssigkeitsbad 42
beständigkeit gewährleistet ist. 20 zugeführt wird.
Zu Betriebsbeginn wird die verschiebbare Walze Hat die Uberzugsflüssigkeit aus dem Bad 36 ein
31 mit der Walze 30 in Kontakt gebracht, und beide starkes Durchdringungsvermögen, so kann der Sperr-Walzen
laufen mit der gleichen Drehzahl um. Hier- flüssigkeitsüberzug auf der Rückseite 26 nicht wirkauf
wird in dem Spaltbereich 36 zunächst ein Was- sam werden, wenn die Papierbahn gleichzeitig mit
serbad gebildet und aufrechterhalten und die Papier- 35 der Walze 30 und der Überzugsflüssigkeit 37 Konbahn
auf irgendeine Weise, z. B. mit Hilfe eines Vor- takt bekommt, wenn also die Papierbahn 12 die
spannstückes, durch den Spalt 36 gezogen. Danach Walze 30 nur in dem Kreissegment α berührt. In diewird
das Wasser allmählich durch die Überzugsflüs- sem Falle kann die auf die Rückseite 26 aufgesigkeit
37 ersetzt. Sobald das Wasser vollständig ver- brachte Sperrflüssigkeit 42 das Hindurchtreten der
drängt worden ist, wird die Drehzahl der Auftrags- 30 auf der Vorderseite 25 aufgenommenen Überzugswalze 31 stufenweise verringert, bis die erforderliche flüssigkeit 37 nicht vollständig verhindern.
Drehzahldifferenz erreicht ist. Die Bildung eines Sperrflüssigkeitsüberzuges,
Drehzahldifferenz erreicht ist. Die Bildung eines Sperrflüssigkeitsüberzuges,
Es ergibt sich somit, daß durch die Erfindung bei durch den das Hindurchtreten der Uberzugsflüssig-
einem einseitig mit einem starken überzug versehe- keit durch das Papierband wirksam verhindert wird,
nen Papier dessen Verziehen unterbunden oder zum 35 wird dadurch erreicht, daß durch Versetzung der
mindesten wesentlich vermindert wird und die Umlenkwalze 35 in die dargestellte Lage der Um-
Durchtränkungsprobleme vollständig gelöst werden. Spannungswinkel α der Papierbahn 12 um den Be-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aui_h zur trag b vergrößert wird, so daß der Umspannungswin-Leimung
des Papiers in dem heute allgemein ge- kel c entsteht. Auf diese Weise wird die Papierbahn
bräuchlichen Sinne benutzt werden. In diesem Falle 40 bereits auf der von dem Winkel b umschriebenen
wird die Umlenkwalze 35 so über dem Walzenspalt Walzenfläche mit dem Sperrflüssigkeitsüberzug ver-36
angebracht, daß die Papierbahn 12 in vertikaler sehen, so daß dieser bereits aufgetragen ist, wenn das
Richtung den Spalt durchläuft. Da die Walzen einen Auftragen des Überzuges auf der Vorderseite 25 begleich
großen Durchmesser haben, kann die erfin- ginnt. Auf dieser vorgeschalteten Strecke b dringt die
dungsgemäße Vorrichtung sowohl als Sizepresse, als 45 Sperrflüssigkeit auf der Rückseite 26 in das Papier
auch als Gleitwalzen-Überzugsaggregat benutzt wer- ein, verstopft die Poren und verhindert das Hinden.
durchtreten der etwas später auf die Vorderseite 25
Wenn die Papierbahn nicht mit einem Überzug aufgebrachten Überzugsflüssigkeit 37 sofort zu Be-
versehen werden soll, kann die Auftragswalze 31 ginn des Auftragsvorganges.
durch Zurückziehen außer Eingriff mit der Stütz- 50 Die Größe des Umspannungswinkels b ist selbstwalze
30 gebracht werden, oder es kann in dem verständlich begrenzt doch kann sie durch entspre-Spaltbereich
36 ein Wasserbad gebildet werden. Der chende Verschiebung der Umlenkwalze 35 relatrv
Vorteil der letztgenannten Maßnahme liegt in der zur Walze 30 verändert werden. Durch eine solche
Verminderung der Gefahr des Ablösens bzw. der Veränderung der von der Papierbahn 12 erfaßten
Krümelbildung von losen Papierfasern beim Durch- 55 Umspannungsfläche der Walze 30 kann die Kontaktlaufen
der Papierbahn durch andere Teile der Pa- zeit zwischen der Sperrflüssigkeit und der laufender
piermaschine. Papierbahn geregelt und damit das Eindringen dei
An Stelle des dargestellten und beschriebenen Uberzugsflüssigkeit 37 von der anderen Papierseit«
elektrischen Systems zur Aufrechterhaltung einer her genau dosiert werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Aufbringen
von Überzügen auf Papierbahnen, die durch den Spaltbereich zwischen einer Stützwalze und einer
Auftragswalze bewegt wird und dabei aus einem kontinuierlich nachgefüllten Überzugsflüssigkeitsbad
durch die Auftragswalze benetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die der
Stützwalze zugekehrten Rückseite der Papierbahn eine das Durchschlagen der Überzugsßüssigkeit
verhindernde Sperrflüssigkeit aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das ständig nachgefüllte Bad aus der Uberzugsflüssigkeit in dem Walzspalt zwischen
der Auftragswalze und der Stützwalze erzeugt und auf der Stützwalzenseite durch die kontinuierlich
bewegte Papierbahn geformt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflüssigkeit
im wesentlichen gleichzeitig mit dem Auftrag der Uberzugsflüssigkeit auf die Vorderseite der Papierbahn
auf die Rückseite der Papierbahn aufgebracht wird,
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflüssigkeit
vor dem Auftragen der Uberzugsflüssigkeit auf die Rückseite der Papierbahn aufgebracht wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrflüssigkeit
Wasser, eine wäßrige Stärkelösung, eine wäßrige Klebstoff- oder Klebstoff-Farbstoff-Lösung auf
die Papierbahnrückseite aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrflüssigkeit dadurch auf die Rückseite der Papierbahn aufgebracht wird, daß
die Stützwalze durch über eine mit dieser in Berührung stehende Walze mit Sperrflüssigkeit benetzt
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mil der Stützwalze in Berührung
stehende Walze mit einer niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit als, diese angetrieben
wird und daß in dem Bereich des Walzenspaltes dieser beiden Walzen ein Bad aus Sperrflüssigkeit
erzeugt wird, in welchem durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten die Stützwalze
gleichzeitig gereinigt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten von Stützwalze und Auftragswalze im wesentlichen
konstant gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze unabhängig
von der Stützwalze angetrieben wird.
10. Vorrichtung zum kontinuierlichen Auftragen von Überzügen auf Papierbahnen, mit einer
Auftragswalze und einer Stützwalze, durch deren Walzspalt die Papierbahn hindurchgeführt wird
und dabei aus einem kontinuierlich nachgefüllten Überzugsflüssigkeitsbad mit dieser benetzt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugsflüssigkeitsbad (37) unmittelbar in dem Bereich des
Walzspaltes (36) zwischen Auftragswalze (31) und Stützwalze (30) vorgesehen und durch die
Auftragswalze (31) und die Vorderseite (25) der Papierbahn (12) begrenzt ist, daß eine Einrichtung
(40, 42, 47) zum Benetzen der Rückseite (26) der Papierbahn (12) mit Sperrflüssigkeit vorgesehen
ist und daß eine der Walzen (30 oder 31) unabhängig von der anderen (31 oder 30) antreibbar ist, wobei Steuereinrichtungen vorgesehen
sind, um eine bestimmte Differenz der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen (30, 31) aufrechtzuerhalten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtasteinrichtung (54,
55, 56) zum Erfassen des Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen den Walzen (30, 31) vorgesehen
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (30,40,42)
zum Benetzen dei Rückseite der Papierbahn mit der Sperrflüssigkeit aus einer weiteren Walze (40)
mit einer deformierbaren Umfangsfläche besteht, die mit der Stützwalze (30) in Berührung steht
und mit dieser Stützwalze (30) zusammen ein Sperrflüssigkeitsbad (42) formt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlenkwalze (35) oberhalb
von der Stützwalze (30) und der Auftragswalze (31) angeordnet ist und mit der Papierbahn
(12) in Berührung steht, daß die Umlenkwalze (35) mit einem Verstellmechanismus (85) ausgestattet
ist, derart, daß durch eine Verstellung der Umlenkwalze (35) der Umschlingungswinkel (α)
der Papierbahn (12) auf der Stützwalze (30) verstellbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Walze (40) mit
einer niedrigeren Umfangsgeschwindigkeit als die Stützwalze (30) antreibbar ist.
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