DE3709295C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Düsenauftragwerke werden zum Beschichten von Papierbahnen bevorzugt eingesetzt, wenn bei hohen Papiergeschwindigkeiten (< 700 m/min) niedrige Strichgewichte (< 7 g/m²) erreicht werden sollen. Die bekannten Düsenauftragwerke enthalten als wesentliche Komponenten

• - eine zur Gegenwalze offene Auftragkammer, die über einen sich quer über die Arbeitsbreite erstreckenden Spalt aus einer Vorverteilungskammer mit Beschichtungsmaterial beschickt wird, und
• - ein Dosiersystem in Form eines Schabermessers, das die Auftragkammer an der Papierauslaufseite abschließt.

Die einlaufseitige Begrenzung der Auftragkammer wird von einer Überlaufplatte gebildet, die in geringem Abstand von der Gegenwalze endet und so einen Überlaufspalt frei läßt. Die durch den Überlaufspalt abfließende Flüssigkeit verhindert einen Lufteintrag mit der in die Auftragkammer einlaufenden Papierbahn. Die seitliche Abdichtung der Kammer an den Stirnseiten der Gegenwalze erfolgt z. B. mit Dämmplatten.

Bei den bekannten Auftragwerken bilden die Elemente, von denen die Auftragkammer begrenzt wird, einschließlich des Schabermessers und seiner Befestigung (Schaberbalken), eine bauliche Einheit, die um eine Achse parallel zur Gegenwalzenachse verschwenkt werden kann. Durch Verschwenkung der baulichen Einheit läßt sich der Streichwinkel des Schabermessers zur Strichgewichtseinstellung variieren.

Eine derartige, gattungsgemäße Beschichtungsvorrichtung ist in dem DE-Gbm 84 14 904 beschrieben. Bei dieser Beschichtungsvorrichtung läßt sich das Strichgewicht zusätzlich durch Änderung des Abstands des Schaberbalkens von der Gegenwalze beinflussen.

Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung wird in der DE-PS 33 36 553 gezeigt.

Es ist ein schwerwiegender Nachteil der bekannten Düsenauftragwerke, daß sich das Strichgewicht nur in engen Grenzen variieren läßt. Dies hat seine Ursache darin, daß eine Beeinflussung des Strichgewichts durch Änderung des Streichwinkels des Schabermessers nur in sehr engen Grenzen möglich ist, da sich eine Änderung des Streichwinkels negativ auf das Strömungsbild in der Auftragkammer auswirkt, so daß Strichdefekte als Folge von unerwünschten Wirbelbildungen, Entmischung von Farbe, Lufteintritt etc. auftreten.

Diese negativen Folgen lassen sich, soweit sie aus der Änderung des Überlaufspalts resultieren, aufwendig durch Verstellen der Spaltbegrenzung (z. B. einer Überlaufplatte) kompensieren. Hinzu tritt - je nach Ausführungsform - eine aufwendige Nachjustierung der seitlichen Dämmplatten und der Strichrandbegrenzer.

Es sind bereits Beschichtungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Auftragkammer vollständig von dem Dosiersystem getrennt ausgeführt ist. Bei diesen Ausführungsformen ist es erforderlich, daß ein Überlauf von Beschichtungsmaterial aus der Auftragkammer sowohl an der Papiereinlaufseite, als auch an der -auslaufseite stattfindet.

Dies zwingt zu übermäßigen Überschußraten an Beschichtungsmaterial, so daß die Papiergeschwindigkeit aufgrund der erforderlichen Pumpenleistungen begrenzt ist. Die DE 33 38 095 A1 beschreibt eine derartige Vorrichtung, bei der am bahnab­ laufseitigen Ende der Auftragkammer eine Zunge schwenkbar gelagert ist. Die Auftragkammer endet mit Abstand von einem nachfolgend angeordneten Rakelement, so daß Streichmasse zwischen der Zunge und dem Rakelelement nach unten abläuft.

Die EP 00 74 448 A1 beschreibt ein gattungsgemäßes Düsenauftragwerk, das mit einer Brücke mit einem vorgeschalteten zweiten Auftragwerk (einem Walzenauf­ tragwerk) verbunden ist, um aus dem Überlaufspalt des Düsenauftragwerks ablaufenden Beschichtungsmaterial drucklos an das Walzenauftragwerk weiterzu­ leiten. Innerhalb des Düsenauftragwerks ist das Schabemesser nicht gegen die Auftragkammer schwenkbar.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine gattungsgemäße Beschichtungsvorrichtung zu schaffen, bei der ohne großen Aufwand ein weiterer Strichgewichtsbereich (z. B. 4-20 g/m²) eingestellt werden kann, ohne daß bei hohen Bahngeschwindigkeiten Strichdefekte auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Als weiterer Vorteil tritt hinzu, daß nach der Erfindung erstmals Düsenauftragwerke mit Bladesystemen ausgestattet werden können, bei denen die Vorspannung weitestgehend unabhängig von der Geometrie des Schabermessers im Bereich des Dosierpunktes variiert werden kann. Ein derartiges Bladesystem ist in der DE-PS 28 25 907 beschrieben.

Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, bei denen der Streichwinkel durch Verschwenken des Dosiersystems beeinflußt werden kann.

Die elastische Dichtlippe nach Anspruch 3 und 5 stellt eine konstruktiv einfache Möglichkeit dar, die Auftragkammer bei Relativbewegungen zum Dosiersystem abzudichten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Dosiersystemen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Auftragwerk mit einem Schabermesser als Dosierelement.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Auftragwerk mit einer elastisch abgestützten Schaberleiste als Dosierelement.

In beiden Ausführungsbeispielen dient die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze 1 geführten Papierbahn 2. Das im Querschnitt senkrecht zur Gegenwalzenachse über die Arbeitsbreite gleichbleibende Auftragwerk weist eine Auftragkammer 3 auf, die an der Papiereinlaufseite von einer Überlaufplatte 4 begrenzt wird, die in einem gewissen Abstand vor der Gegenwalze 1 endet und so einen Überlaufspalt 5 frei läßt.

In Papierlaufrichtung schließt sich ein Kammerboden 6 an, wobei zwischen der Überlaufplatte 4 und dem Kammerboden 6 ein Zulaufschlitz 7 für die Streichmasse frei bleibt. Die Halterung 8 der Überlaufplatte 4 bildet zusammen mit einem Blech 9, an dem der Kammerboden 6 abgewinkelt befestigt ist, eine sich verbreiternde Vorverteilungskammer 10, die an einem Farbzuführungsystem 11 angeschlossen ist.

An der Papierauslaufseite ist der Kammerboden 6 mit einer an ihm befestigten, elastischen Dichtlippe 12 verlängert, die an einem die Auftragkammer 3 auslaufseitig begrenzenden Dosiersystem dichtend anliegt. In der Ausführungsform nach Fig. 1 liegt die Dichtlippe 12 an einem Schabermesser 13 an, in der Ausführungsform nach Fig. 2 an der Halterung 14 einer Schaberleiste 15.

Die die Vorverteilungs- und Auftragkammer 10, 3 begrenzenden Elemente 4, 6, 8, 9 einschließlich der Dichtlippe 12 sind zusammen mit dem Farbzuführungsystem 11 an einer schwenkbaren, sich über die Maschinenbreite erstreckenden Tragkonstruktion 16 befestigt und können so zum Bahneinzug von der Gegenwalze 1 weggeschwenkt werden. Zum Reinigen kann die Überlaufplatte 4 mit ihrer Halterung 8 zusätzlich gegen die Papierlaufrichtung aufgeklappt werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 1 weist ein Dosiersystem mit einem Schabermesser 13 auf, dessen Fuß in einer verschiebbaren Klemmleiste 17 fest eingespannt ist und das unterhalb des Dosierpunktes 18 von einer Kammleiste 19 abgestützt ist. Die Klemm- und Kammleiste 17, 19 sind in einem um den Dosierpunkt 18 schwenkbaren Schaberbalken 20 gelagert.

Das Dosiersystem in der Ausführungsform nach Fig. 2 weist ebenfalls einen schwenkbaren Schaberbalken 20 mit einer verschiebbaren Klemmleiste 17 auf. Als Dosierelement wird eine Schaberleiste 15 eingesetzt, deren Halterung 14 in der Klemmleiste 17 fest eingespannt ist. Die Halterung 14 verbreitert sich an ihrem Kopfende und bildet ein Bett für die von einem mit Druckluft beaufschlagten Schlauch 21 elastisch abgestützte Schaberleiste 15. Dieses Dosiersystem ist in der DE-OS 33 38 323 ausführlich beschrieben.

Das Beschichten bzw. Streichen der auf der Gegenwalze 1 geführten Papierbahn 2 erfolgt, indem in der Auftragkammer 3 Streichmasse auf die Bahn 2 gebracht wird und mit Hilfe des Dosierelementes 13 bzw. 15 auf der Bahn 2 das gewünschte Strichgewicht dosiert wird. Dazu wird kontinuierlich über den Zulaufschlitz 7 Streichmasse im Überschuß zugeführt, so daß die Kammer 3 ständig gefüllt ist. Die überschüssige Masse entweicht entgegen der Bahnlaufrichtung durch den Überlaufspalt 5 und verhindert so das Eintreten der mit der bewegten Bahn 2 mitgerissenen Luftgrenzschicht. Das am Bahnaustritt angeordnete Dosierelement (in Fig. 1 das Schabermesser 13, in Fig. 2 die Schaberleiste 15) dosiert die Farbe in dem gewünschten Flächengewicht, indem es den überschüssigen Anteil des sich mit der Bahn bewegenden Farbstromes in der Kammer 3 zurückhält.

In beiden Ausführungsformen läßt sich das Dosiersystem unabhängig von der Auftragkammer 3 um den Dosierpunkt 18 verschwenken, um das Strichgewicht durch Änderung des Streichwinkels (Winkel zwischen Dosierelement 13 bzw. 15 und der Bahn 2) innerhalb eines großen Bereichs zu variieren. Die elastische Dichtlippe 12 dichtet die Kammer 3 gegenüber dem jeweiligen Dosiersystem in den verschiedenen Stellungen zueinander ab. Da die Auftragkammer 3 - bis auf das Dosierelement 13, 15 - unabhängig von der Bewegung des Schaberbalkens 19 ist, bleibt die Geometrie der Kammer 3 einschließlich des Überlaufspaltes 5 im wesentlichen erhalten.

Die geometrischen Änderungen durch die Bewegung der Dosierelemente 13 bzw. 15 sind in der Nähe des Dosierpunktes 18 so gering, daß sie durch Verformung der Dichtlippe 12 ausgeglichen werden. Durch Verschieben der Klemmleiste 17 kann die Vorspannung des Schabermessers 13, durch Druckänderung im Schlauch 21 kann die Vorspannung der Schaberleiste 15 eingestellt werden, ohne daß die Geometrie im Bereich des Dosierpunktes 18 negativ verändert wird. Zum Bahneinzug und zur Reinigung ist der Schaberbalken 20 ebenfalls von der Gegenwalze 1 abschwenkbar.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn mit einer zur Gegenwalze geöffneten Auftragkammer mit einer Zufuhr für das Beschichtungsmaterial, die an der Papiereinlaufseite einen Überlaufspalt aufweist und an der Auslaufseite von einem Dosiersystem abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unabhängig von der Auftragkammer (3) um eine Achse parallel zur Gegenwalzenachse verschwenkbaren Dosiersystem eine den auslaufseitigen Kammerboden (6) verlängernde, elastische Dichtlippe (12) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Dosiersystem bestehend aus einem Schabermesser (13), das in einem schwenkbaren Schaberbalken (20) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (12) an dem Schabermesser (13) anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Dosiersystem mit einer Schaberleiste (15), die in einer schwenkbaren Halterung (14) elastisch abgestützt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (12) an der Halterung (14) anliegt.