DE202007005188U1 - Device for preparation and treatment of a strip of material, especially paper or cardboard, includes a system for applying a coating by free-fall, avoiding contact with the coating tool - Google Patents

Abstract

Device (A) for preparation and treatment of piece of material (particularly paper or cardboard) includes an apparatus that forms the material continuously, consisting of dewatering and drying parts, plus an apparatus (B) for supplying a liquid or pasty coating material (M) to at least one side of the moving piece. Device (A) for preparation and treatment of piece of material (particularly paper or cardboard) includes an apparatus that forms the material continuously, consisting of dewatering and drying parts, plus an apparatus (B) for supplying a liquid or pasty coating material (M) to at least one side of the moving piece. (B) applies (M) to the moving piece by free-fall dropping, i.e. without contact between the piece and the coating tool, and includes a smoothing tool and a device for winding the treated material on to a roll. The new feature is that (B) is formed as a multiple-layered tool (7) with several feeder devices (9, 10), connected to associated storage containers (8) for producing a free-falling, multi-layered drop (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Bahnbildungseinrichtung, die kontinuierlich eine Materialbahn bildet, mit einer Entwässerungs- und Trockenpartie, mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn, die das Auftragsmedium kontaktlos von einem Auftragswerk aus über einen freifallenden Vorhang auf die laufende Materialbahn aufbringt, mit einem Glättwerk und mit einer Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle.The The invention relates to a device for the production and treatment a material web, in particular of paper or cardboard, with a Web forming device that continuously forms a material web, with a drainage and drying section, with an applicator for applying liquid or pasty Application medium on at least one side of the moving web, the the application medium contactless from a commissioned work on a free-falling curtain applies to the moving web, with a calender and with a web roll-up device for rolling up the Material web on a respective web roll.

Rohpapier wird zur Verbesserung einer Bedruckbarkeit und auch zur Verbesserung seiner optischen Eigenschaften im Allgemeinen mit einer pigmenthaltigen Streichfarbe beschichtet. Da die Anforderungen an die Produktionsgeschwindigkeiten von Papier immer höher werden, steigen auch die Anforderungen an die verfahrenstechnische Beherrschung des Pigmentauftrages, um hochwertiges gestrichenes Papier bedarfsgerecht und wirtschaftlich herzustellen.base paper is used to improve printability and also to improve its optical properties generally with a pigmented Coating paint coated. Because the demands on production speeds of paper getting higher As the requirements for process technology increase, so do the requirements Mastery of the pigment application to high-quality painted Paper needs-based and economical to produce.

Bekannt sind Auftragsverfahren, wobei das Auftragsmedium über Walzen zugeführt wird, zwischen denen die zu beschichtende Materialbahn durchläuft ( EP 0 674 047 A2 ).Application methods are known in which the application medium is supplied via rollers between which the material web to be coated passes ( EP 0 674 047 A2 ).

Bekannt ist weiterhin auch ein sogenanntes Rakel-Auftragsverfahren, wobei Auftragsmedium über eine Rakel oder einen dünnen Stab aufgebracht wird.Known is also a so-called doctoring application method, with order medium via a Doctor or a thin one Rod is applied.

In neuerer Zeit wird zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Aufragsmedium auch ein sogenanntes Vorhangstreichen durchgeführt, wobei der Pigmentauftrag durch eine freifallende dünne, von zwei freien Oberflächen begrenzte Flüssigkeitsschicht, dem Vorhang, auf die bewegliche Papierbahn auftrifft und dabei den Beschichtungsfilm bildet.In More recently, the application of liquid or pasty Aufrungsmedium also carried out a so-called curtain coating, wherein the pigment application through a free-falling thin, of two free surfaces limited liquid layer, the curtain, hit the moving paper web while the Coating film forms.

Im Papiermaschinenbau sind im Wesentlichen hierzu zwei Verfahren bekannt, nämlich einmal ein Vorhangstreichen nach dem Slide-Type-Verfahren, wobei das Auftragsmedium über eine Schrägfläche mit einer Nase oder einer Überlauf kante am vorderen Ende zur Bildung des Vorhanges aufgebracht wird und einem „Slot-Type-Verfahren", wobei der Vorhang direkt durch ein oder mehrere sich über die Breite der Papierbahn erstreckende Kammern mit schlitzförmigen Öffnungen gebildet ist. Hierzu wird beispielsweise auf die S 4,109,611 und die DE 199 03 559 A1 verwiesen.In papermaking essentially two methods are known, namely once a curtain coating by the slide-type method, wherein the application medium is applied via an inclined surface with a nose or an overflow edge at the front end to form the curtain and a "slot type Method ", wherein the curtain is formed directly by one or more chambers with slit-shaped openings extending over the width of the paper web, for example, S 4,109,611 and US Pat DE 199 03 559 A1 directed.

Die Herstellung und Behandlung inklusive dem Auftrag eines Auftragsmediums auf wenigstens einer Seite der Materialbahn konnte im sogenannten Online-Betrieb nur durch Auftragsvorrichtungen mit berührenden Auftragswerken vorgenommen werden, wie dies vorstehend anhand des Walzen- oder Rakelauftrages beschrieben worden ist.The Production and treatment including the order of a commissioned medium on at least one side of the web could in so-called online operation only made by applicators with touching commissioned works be, as above with reference to the roller or doctor job has been described.

Kontaktlose Auftragsvorrichtungen, wie die vorstehend genannte Beschichtung über einen freifallenden Vorhang, wurden bisher nur im sogenannten Offline-Betrieb in einer gegenüber der Maschine zur Herstellung der Materialbahn gesonderten Streich- oder Auftragsmaschine verwendet, der die zu behandelnde Materialbahn extra zugeführt werden musste. Zwar wurde in der WO 2204/001131 A2 bereits ein kontaktloses Streichen der Materialbahn auch im Online-Betrieb vorgeschlagen, aber dabei handelte es sich lediglich um ein einfaches Beschichtungsverfahren mit einem Auftragsmedium. Mehr schichtige Auftragsverfahren, ein sog. „multilayer curtain coating" wurde bisher nach wie vor im Offline-Betrieb aufgrund der Komplexibilität des Verfahrens durchgeführt.contactless Application devices, such as the above-mentioned coating over a Free-falling curtain, were previously only in the so-called offline operation in one opposite the machine for the production of the web, separate coating or coater that uses the web to be treated extra supplied had to become. Although in WO 2204/001131 A2 already a contactless Brushing the web also proposed in online operation, but this was just a simple coating process with a job medium. More layered application process, a so-called "multilayer curtain coating "has been so far still in offline mode because of the complexity of the procedure.

Berührende bzw. kontaktierende Auftragsvorrichtungen im Online-Betrieb sind insofern problematisch, als durch die Berührung eine erhöhte Gefahr für Bahnabrisse gegeben ist, wodurch die gesamte Produktionslinie zum Stillstand kommt.Touching or contacting application devices in online operation are insofar problematic, as by the touch an increased danger for Web breaks is given, causing the entire production line to Standstill comes.

Gegenüber einem Online-Betrieb hat ein Offline-Betrieb den Nachteil eines niedrigeren Wirkungsgrades. Darüber hinaus ist eine nachträgliche Behandlung der Materialbahn im Offline-Betrieb produktionstechnisch ungünstig. Dies bedeutet, eine Integrierung im Online-Betrieb mit einer kontaktlosen Auftragseinrichtung wäre von Vorteil, wenn die dabei auftretende Komplexibilität beim Aufbringen von individuellen Schichten des Auftragsmediums, beherrschbar wäre.Opposite one Online operation, an offline operation has the disadvantage of a lower Efficiency. About that addition is a subsequent treatment the web in offline operation unfavorable production technology. This means an online integration with a contactless application device would be from Advantage, if the complexity occurring during application of individual layers of the order medium would be manageable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im gekennzeichneten Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Task by the indicated in part of claim 1 Characteristics solved.

Durch das erfindungsgemäße Auftragswerk lassen sich auch aus mehreren individuellen Schichten gebildete Auftragsmedien kontaktlos durch einen freifallenden Vorhang im Online-Betrieb aufbringen, womit die Nachteile eines Offline-Betriebes vermieden werden.By let the commissioned work invention also from several individual layers formed order media contactless through a free-falling curtain in online operation, with what the disadvantages of an offline operation are avoided.

Erfindungsgemäß kann dabei das Auftragsmedium über Schlitze oder auch über eine längere Fließ- oder Gleitfläche zugeführt werden.According to the invention can thereby the application medium via Slits or over a longer flow or sliding surface supplied become.

Die Anordnung der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung kann an beliebiger Stelle in der Vorrichtung zur Herstellung der Materialbahn angeordnet sein.The Arrangement of the applicator device according to the invention can be located anywhere in the device for making the Be arranged material web.

Eine mögliche vorteilhafte Anordnung liegt zwischen der Trockenpartie und dem Glättwerk. Selbstverständlich ist jedoch auch eine Anordnung nach dem Glättwerk möglich. Wesentlich ist lediglich, dass die Auftragseinrichtung in einem Online-Betrieb integriert ist.A possible advantageous arrangement is between the dryer section and the Calender. Of course it is However, an arrangement after the calender possible. It is only important that the order device is integrated in an online operation.

Nach Aufbringen des Auftragsmediums wird man im Allgemeinen noch eine weitere Trocknungseinrichtung zum raschen Trocknen der aufgebrachten Schichten vorsehen.To Applying the order medium is usually one more further drying device for rapid drying of the applied Layers provide.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.following is an embodiment the invention described in principle with reference to the drawing.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zum Herstellen und Behandeln einer Papier- oder Kartonbahn. 1 schematically shows the structure of an apparatus for producing and treating a paper or board web.

2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung. 2 shows a schematic side view of the applicator device according to the invention.

Aus Platzgründen ist die in der 1 dargestellte Vorrichtung zweiteilig mit einer oberen und einer unteren Darstellung gezeichnet. Selbstverständlich erstreckt sich die Vorrichtung in der Praxis in eine Richtung hintereinander.For reasons of space is in the 1 illustrated device is shown in two parts with an upper and a lower view. Of course, the device extends in practice in one direction behind the other.

Da die Vorrichtung zur Papier- oder Kartonherstellung grundsätzlich allgemein bekannt ist, wird nachfolgend nicht näher darauf eingegangen. Es werden lediglich die einzelnen Teile kurz erwähnt.There the apparatus for paper or board production in principle generally is known, will not be discussed in more detail below. It will just briefly mentioned the individual parts.

In üblicher Weise weist die Vorrichtung, nämlich eine Papiermaschine, einen Stoffauflauf mit einer Siebpartie als Bahnbildungseinrichtung auf. In dem Stoffauflauf und der Siebpartie wird aus einer Fasersuspension in einem konstanten Volumenstrom eine Bahn W gebildet. Anschließend folgt eine längere Nasspartie zur Entwässerung mit einer anschließenden Trockenpartie. Hinter der Trockenpartie folgt in Bahnlaufrichtung normalerweise ein Glättwerk Abschließend folgt hinter dem Glättwerk eine Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Papier- oder Kartonbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle. Da der Aufbau einer Papiermaschine allgemein bekannt ist, sind die vorstehend genannten Teile nicht gesondert dargestellt.In usual Way, the device, namely a paper machine, a headbox with a wire section as Training device on. In the headbox and the wire section is made from a fiber suspension in a constant volume flow a web W is formed. Subsequently follows a longer wet end for drainage with a subsequent Drying section. Behind the dryer section follows in web direction usually a calender Finally follows behind the calender a web roll-up device for rolling up the paper or cardboard web on a respective web roll. Because the construction A paper machine is well known, the above Parts not shown separately.

Zwischen der Trockenpartie und dem Glättwerk oder auch nach dem Glättwerk ist nun eine Auftragseinrichtung 5 angeordnet. Hinter der Auftragseinrichtung 5 folgt eine Trocknungseinrichtung 6.Between the dryer section and the calender or even after the calender is now an applicator 5 arranged. Behind the order device 5 followed by a drying device 6 ,

Die Auftragseinrichtung 5 ist aus der 2 näher ersichtlich. Die Auftragseinrichtung 5 weist ein Auftragswerk als Mehrschichtauftragswerk 7 auf, in welchem mehrere Vorratsbehälter 8 für Auftragsmedien angeordnet sind. Von den Vorratsbehältern 8 aus führen Schlitze 9, die sich über die gesamte Breite der Papierbahn erstrecken zu Auslassschlitzöffnungen 10, die sich zu einer Fließfläche 11 hin öffnen. Die Fließfläche 11 ist zu der Papierbahn W geneigt, so dass aus den Auslassschlitzöffnungen 10 austretendes Auftragsmedium entsprechend unter Bildung einer mehrlagigen Schicht auf der geneigten Fließfläche 11 nach unten fließt. Am unteren Ende der Fließfläche 11 befindet sich eine Lippe 12, die sich ebenfalls über die gesamte Breite der Papierbahn erstreckt. Von der Lippe 12 aus gelangt das mehrschichtige Auftragsmedium als freifallender Vorhang 13 auf die Papierbahn W, die kontinuierlich unter dem Auftragswerk 7 in Pfeilrichtung vorbeigeführt wird.The order device 5 is from the 2 closer. The order device 5 has a commissioned work as Mehrschichtauftragswerk 7 on, in which several reservoir 8th arranged for order media. From the storage containers 8th out lead slots 9 that extend across the entire width of the paper web to outlet slot openings 10 that become a flowing surface 11 open. The flow area 11 is inclined to the paper web W, so that from the Auslassschlitzöffnungen 10 emerging coating medium accordingly to form a multilayered layer on the inclined yield surface 11 flows down. At the bottom of the flow area 11 there is a lip 12 which also extends over the entire width of the paper web. From the lip 12 From the multi-layer application medium arrives as a free-falling curtain 13 on the paper web W, which is continuously under the commissioned work 7 in the direction of the arrow is passed.

Je nach dem wie viel Vorratsbehälter 8 und Auslassschlitzöffnungen 10 vorhanden sind, ergibt sich eine entsprechende Anzahl von Schichten, die auf die Papierbahn W aufgebracht werden. Hinter der Auftragsein richtung 5 ist – wie bereits erwähnt – zur Trocknung des aufgebrachten Auftragsmediums noch eine zusätzliche Trocknungseinrichtung 6 angeordnet, bevor die Papierbahn in das Glättwerk 4 eintritt und auf Rollen aufgerollt wird.Depending on how much reservoir 8th and outlet slot openings 10 are present, there is a corresponding number of layers which are applied to the paper web W. Behind the Auftragsein direction 5 is - as already mentioned - for drying the applied application medium nor an additional drying device 6 arranged before the paper web in the calender 4 enters and is rolled up on rolls.

Für die Herstellung einer mehrlagigen Schicht (multilayer coating) können auch anstelle einer Fließfläche 11 eine Vielzahl von Schlitzen 14 mit Auslassschlitzöffnungen 15, die mit Verteilungs-/Zufuhrkammern 8 in Verbindung stehen, vorgesehen sein, die das Auftragsmedium als Vorhang 13 aufbringen (s. 3).For the production of a multilayer coating, instead of a flow surface 11 a variety of slots 14 with outlet slot openings 15 , which with distribution / feed chambers 8th be associated, which provided the application medium as a curtain 13 apply (s. 3 ).

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Auftragseinrichtung 5 für eine Papierbahnseite dargestellt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich beide Papierbahnseiten mit Auftragsmedien zu versehen. In diesem Falle ist es lediglich erforderlich über Walzen die Papierbahn W entsprechend so umzuleiten, dass die untere Seite der Papierbahn W nach oben kommt und mit einer weiteren Auftragseinrichtung 5 in Form des Auftragswerkes 7 gemäß 2 in gleicher Weise beschichtet und anschließend getrocknet wird.In the illustrated embodiment, only one applicator is 5 represented for a paper web page. Of course, it is also possible to provide both sides of the paper web with application media. In this case, it is only necessary to redirect the paper web W in accordance with rolls so that the lower side of the paper web W comes up and with a further application device 5 in the form of the commissioned work 7 according to 2 coated in the same way and then dried.

Die Papierbahn W kann im Bereich der Auftragseinrichtung 5 mit Unterstützungselementen versehen sein, die unter der Bahn angeordnet sind, um eine sehr genaue Führung der Papierbahn und damit eine gute Beschichtung zu ermöglichen und um ein eventuelles Flattern der Papierbahn zu vermeiden. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die Papierbahn W im Bereich der Auftragseinrichtung ohne Unterstützung laufen zu lassen.The paper web W can in the field of applicator 5 be provided with support elements which are arranged under the web to allow a very precise guidance of the paper web and thus a good coating and to avoid a possible flutter of the paper web. Of course, it is also possible to run the paper web W in the field of applicator without support.

Eine Kalandrierung der Papierbahn durch Kalander kann vor dem Beschichten der Bahn in der Auftragseinrichtung 5 mit dem Auftragswerk 7 oder auch danach erfolgen. Ebenso ist selbstverständlich auch die Möglichkeit gegeben, sowohl vor der Beschichtung als auch nach der Beschichtung eine Kalandrierung vorzunehmen.Calendering of the paper web through calender may be prior to coating the web in the applicator 5 with the commissioned work 7 or even afterwards. Likewise, of course also given the opportunity to perform a calendering both before the coating and after the coating.

Claims (6)

Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer Materialbahn W, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer Bahnbildungseinrichtung, die kontinuierlich eine Materialbahn bildet, mit einer Entwässerungs- und Trockenpartie, mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf wenigstens eine Seite der laufenden Materialbahn, die das Auftragsmedium kontaktlos von einem Auftragswerk aus über einen freifallenden Vorhang auf die laufende Materialbahn aufbringt, mit einem Glättwerk und mit einer Materialbahnaufrollungseinrichtung zum Aufrollen der Materialbahn auf eine jeweilige Materialbahnrolle, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragswerk als Mehrschichtauftragswerk (7) ausgebildet ist, das durch mehrere Zufuhreinrichtungen (9, 10) aus dazugehörigen Vorratsbehältern (8) einen freifallenden, mehrschichtigen Vorhang (13) bildet.Device for producing and treating a material web W, in particular of paper or cardboard, with a web forming device which continuously forms a material web, with a dewatering and drying section, with an application device for applying liquid or pasty application medium to at least one side of the moving web, the contact medium applied contactless from a commissioned work on a free-falling curtain on the moving material web, with a calender and with a material web roll-up device for rolling up the web to a respective web roll, characterized in that the commissioned work as Mehrschichtauftragswerk ( 7 ) formed by a plurality of feeders ( 9 . 10 ) from associated storage containers ( 8th ) a free-falling, multi-layered curtain ( 13 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtungen sich wenigstens annähernd über die Breite der Materialbahn erstreckende Schlitze (9) aufweisen, die mit Auslassschlitzöffnungen (10) versehen sind, die sich zu einer Fließfläche (11) hin öffnen.Apparatus according to claim 1, characterized in that the supply means extending at least approximately over the width of the material web extending slots ( 9 ) with outlet slot openings ( 10 ), which form a flow surface ( 11 ). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließfläche (11) in Richtung auf die laufende Materialbahn geneigt ist, wobei das mehrschichtige Auftragsmedium von einer Lippe (12) der Fließfläche (11) aus als freifallender Vorhang (13) auf die Materialbahn (W) aufbringbar ist.Device according to claim 2, characterized in that the flow surface ( 11 ) is inclined in the direction of the moving material web, wherein the multilayer coating medium from a lip ( 12 ) of the yield surface ( 11 ) as a free-falling curtain ( 13 ) can be applied to the material web (W). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtungen ein oder mehrere Schlitze (14) aufweisen, die mit Vorratsbehältern (8) in Verbindung stehen, wobei ein oder mehrere Auslassschlitzöffnungen (15) der Schlitze (14) zur Bildung des Vorhanges (13) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the supply means one or more slots ( 14 ) provided with storage containers ( 8th ), one or more exhaust port openings ( 15 ) of the slots ( 14 ) for the formation of the curtain ( 13 ) are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtauftragswerk (7) zwischen der Trockenpartie und dem Glättwerk angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the multi-layer applicator ( 7 ) is arranged between the dryer section and the calender. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Bahnlaufrichtung hinter der Auftragseinrichtung (5) eine weitere Trocknungseinrichtung (6) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the web running direction behind the application device ( 5 ) a further drying device ( 6 ) is arranged.