DE60209434T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorhang- Beschichten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Vorhang- Beschichten Download PDF

Info

Publication number
DE60209434T2
DE60209434T2 DE60209434T DE60209434T DE60209434T2 DE 60209434 T2 DE60209434 T2 DE 60209434T2 DE 60209434 T DE60209434 T DE 60209434T DE 60209434 T DE60209434 T DE 60209434T DE 60209434 T2 DE60209434 T2 DE 60209434T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
web
curtain
wetting line
supply air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60209434T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60209434D1 (de
Inventor
Heikki Vatanen
Tapio Pitkäniemi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valmet Technologies Oy
Original Assignee
Metso Paper Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metso Paper Oy filed Critical Metso Paper Oy
Publication of DE60209434D1 publication Critical patent/DE60209434D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60209434T2 publication Critical patent/DE60209434T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22Addition to the formed paper
    • D21H23/46Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48Curtain coaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/007Slide-hopper coaters, i.e. apparatus in which the liquid or other fluent material flows freely on an inclined surface before contacting the work
    • B05C5/008Slide-hopper curtain coaters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00Photosensitive materials
    • G03C1/74Applying photosensitive compositions to the base; Drying processes therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/06Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying two different liquids or other fluent materials, or the same liquid or other fluent material twice, to the same side of the work
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22Addition to the formed paper
    • D21H23/30Pretreatment of the paper
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00Photosensitive materials
    • G03C1/74Applying photosensitive compositions to the base; Drying processes therefor
    • G03C2001/7433Curtain coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorhangbeschichten einer Papier- oder Kartonbahn, wobei ein Bahnsubstrat unter einer Fülltrichtereinrichtung bewegt wird, die einen Einzel- oder Mehrschicht-Flüssigkeitsüberzug in Form eines frei fallenden Vorhangs bereitstellt, der an einer dynamischen Benetzungslinie auf das Substrat auftrifft, wobei ein Luftschild im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung der Bahn stromaufwärts der dynamischen Benetzungslinie angeordnet ist, wobei die dynamische Benetzungslinie des Streichvorhangs auf der Bahn im Allgemeinen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Bahn angeordnet ist, wodurch im Wesentlichen derselbe Luftdruck über einen wesentlichen Teil des Streichvorhangs auf seiner Vorder- und Rückseite im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung der Bahn bereitgestellt wird und der Benetzungslinie stromaufwärts ein erster Zuluftstrom bereitgestellt wird, wobei die Zuluft über eine wesentliche Länge entlang des frei fallenden Vorhangs fließt, und wobei Luft von einem weiter stromaufwärts liegenden Standort an einem Zuluftstromauslass entleert wird, so dass die Luft in der Nähe der dynamischen Benetzungslinie gegen die Bewegungsrichtung der Bahn bewegt und die Grenzluftschicht mit der Bahn mitgerissen wird.
  • Hauptsächlich im Bereich der Herstellung von Fotopapieren oder beschichteten Folien sind Verfahren und Vorrichtungen zum Vorhangbeschichten weit verbreitet bekannt und werden angewandt. Typischerweise wird eine ununterbrochene Bahn oder Bögen ununterbrochen unter einer Streichfülltrichtereinrichtung bewegt. Eine oder mehrere Flüssigkeitszusammensetzungen werden von einer Fülltrichteranordnung in Form eines flüssigen Vorhangs bereitgestellt.
  • Zur Herstellung von Fotopapieren werden flüssige Zusammensetzungen mit relativ niedriger Viskosität von im Allgemeinen weniger als etwa 150 cP (Zentipoise), meistens in dem Bereich von etwa 5 bis etwa 100 cP verwendet.
  • Die Herstellung von Fotopapieren ist ein sehr schwieriges Handwerk, welches eine extrem genaue Steuerung erfordert. Die praktische Verwendung von Vorhangbeschichten bringt eine Anzahl von Schwierigkeiten mit sich, die mit einem Bedürfnis nach einer extrem gleichförmigen Beschichtung einerseits, und andererseits mit einem Bedürfnis nach dem Beschichten von Substraten in Form einer ununterbrochenen Bahn bei hohen Geschwindigkeiten einhergeht.
  • Eine Anzahl von mit dem Vorhangbeschichten in Zusammenhang stehenden Problemen wurde beim Stand der Tech nik angesprochen, und es wurden viele Vorschläge zur Beseitigung dieser Probleme unterbreitet.
  • Neben dem Erhalt eines frei fallenden Vorhangs mit gleichförmigen Vorhangmerkmalen über seine Breite senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Substrates besteht eines der am meisten angesprochenen Probleme beim Beschichten mit Geschwindigkeiten, die höher als annähernd 150 m/min. sind, in der Verlagerung oder Verformung des Vorhangs durch die Luft, die auf Grund von Reibung entlang des unbeschichteten Substrates mitgeführt wird. Diese Luft wird mit dem sich bewegenden Substrat zu dem Streichpunkt getragen, der den Standort bezeichnet, an dem die Streichflüssigkeit zum ersten Mal das Substrat berührt. Bei dem Vorhangstreichprozess weist dieser Standort die Form einer Linie über das Substrat auf, und wird als dynamische Benetzungslinie bezeichnet. Der Bereich in der Nähe des Substrates, in dem sich die Luft auf Grund von Reibung in Bewegung befindet, wird Grenzschicht genannt.
  • Beim Stand der Technik wird eine Anzahl von Problemen in Bezug auf die Luftgrenzschicht beschrieben.
  • Eines dieser zum Beispiel in der US 6,162,502 A beschriebenen Probleme besteht darin, dass Luft zwischen dem Substrat und dem Flüssigkeitsfilm mitgerissen wird, und dass bei erhöhten Beschichtungsgeschwindigkeiten keine zusammenhängende Beschichtung erhalten werden wird.
  • In der Vergangenheit wurden zwei Haupteffekte im Hinblick auf das Auftreffen der Grenzschicht auf einen Vorhang beobachtet. Einer besteht darin, dass die Luftschicht auf die Berührungslinie zwischen dem Vorhang und der Bahn auftrifft. Da die Luft ihre Strömungsrichtung ändern muss, ist die Verlagerung der Benetzungslinie über die Länge des Vorhangs nicht gleichförmig, und der Vorhang nimmt eine wellenförmige oder gewellte Verformung über das Bahnsubstrat an. Als Folge der Vorhangverformung erhält die Beschichtungsschicht Bereiche mit variierender Dicke der Beschichtung, was bedeutet, dass die Beschichtungsschicht bandähnliche Dickenabweichungen entlang der Bewegungsrichtung der Bahn erhält.
  • Ein weiterer Effekt besteht darin, dass der Vorhang in der Bewegungsrichtung des Substrates wie ein Ballon aufgeblasen wird. Dies hat nicht nur die Verformung der Benetzungslinie, sondern auch ein unregelmäßiges Streichverhalten des Vorhangs quer zu der Streichrichtung zum Ergebnis, wobei das Moment der Luft oder des Druckunterschiedes über den Vorhang den Vorhang zeitweilig aufschlitzen kann, wodurch Streifen bei der Beschichtung verursacht werden.
  • Bei einer Vorhangbeschichtungsanordnung, die einen zwischen einer Rolle zum Tragen und zur Beförderung des Substrates angeordneten Luftschild umfasst, ist eine Anzahl von Verfahren zur Abschwächung der schädlichen Wirkung der Grenzluftschicht bekannt. Über einen Ansatz wird in der US 3,508,947 von Hughes berich tet, wobei die Minimierung mitgerissener Luft auf der sich bewegenden Bahn durch die Verwendung eines Luftschildes vorgeschlagen wird, der mit einem Vakuumverteilerrohr versehen wurde, welches an die Bahn angrenzend positioniert ist, um beschichtet und mit einer Vakuumpumpe zum Abziehen von Luft von derselben verbunden zu werden. Auf diese Weise schlägt Hughes vor, dass der mehrschichtige, frei fallende vertikale Vorhang von Beschichtungswerkstoff gegen Umgebungsluftströme abgeschirmt wird, und die durch die sich bewegende Bahn mitgerissene Luft abgezogen wird, bevor der Vorhang an der Benetzungslinie auf die sich bewegende Bahn auftrifft.
  • In der US 5,976,630 wird über eine neuere Vorhangbeschichtungspraxis berichtet, bei welcher der Luftschild hauptsächlich zum Zwecke des Abziehens von durch die sich bewegende Bahn mitgerissener Luft im Gegensatz zum Abschirmen des frei fallenden Vorhangs von Umgebungsluftströmen verwendet wird. Dies ist deshalb der Fall, weil Vorhangstreichvorgänge typischerweise ein Gehäuse umfassen, um den frei fallenden flüssigen Vorhang von den Umgebungsluftströmen abzuschirmen. Das Gehäuse wird ununterbrochen mit einem geschichteten Luftstrom mit niedriger Geschwindigkeit von oben beliefert, während gleichzeitig Luft sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite des Gehäuses ausgestoßen wird. Es ist bekannt, dass Luftschildsysteme, bei denen ein einzelnes Verteilerrohr und eine einzelne Vakuumquelle verwendet wird, betrieben wurden, um größere Luftvolumina auszustoßen, und zwar im Rahmen eines Versuches, zusätzliche Luft von hinter dem frei fallenden Vorhang sowie auf der Bahn mitgerissene Luft zu entfernen.
  • In der EP 0 489 978 B1 werden weiterhin zusätzliche Anordnungen zur Erhöhung des Luftwiderstandes durch weitere Einrichtungen wie zum Beispiel hervorstehende Teile, Streifen oder sogar eine oder mehrere mit dem Luftschild verbundene Schichten, und die auf die Bahn ausgerichtet sind, beschrieben. Die Lehre geht dahin, dass die Schichten so beeinflusst werden, dass sie sich über die Gesamtbreite des Luftschildes oder eine Gruppe kleinerer, zufällig positionierter Schichten erstrecken. Das Ziel, welches durch eine solche Anordnung erreicht werden sollte, wird dahingehend beschrieben, das ein verringerter Druck mit einem niedrigen Durchsatz entleerter Luft erhalten werden soll. Von höheren Durchsatzraten wird berichtet, dass sie nicht wünschenswert sind, da sie Ungleichförmigkeiten innerhalb des Luftschildes verursachen können. Von solchen Ungleichförmigkeiten wird berichtet, dass sie bandähnliche Störungen in dem beschichteten Werkstoff verursachen können.
  • In der EP 0 489 978 B1 , deren Offenbarung durch Bezugnahme in diesem Dokument integriert ist, wird weiterhin berichtet, dass der Druckunterschied zwischen der Umgebungsluft und dem Inneren des Luftschildes hoch genug sein muss, um die Grenzschicht von Luft, die an der Bahn anhaftet, zu entleeren, jedoch begrenzt werden muss, um einen Luftstrom in einer Richtung von dem Streichvorhang in Richtung der Bahn zu verhindern. Es wird berichtet, dass ein Luftstrom von dem Streichvorhang in Richtung des Luftschildes veranlassen kann, dass der gesamte flüssige Vorhang oder mindestens ein Teil desselben in den Luftschild aufgesaugt wird und somit den Streichvorgang zerstört, was unter allen Umständen zu vermeiden ist.
  • Weiterhin wird beschrieben, das Auslassende des Luftschildes in einem Abstand zwischen 5 und 30 mm stromaufwärts der Benetzungslinie anzuordnen, da kleinere Abstände das Risiko mit sich bringen, dass ein schwingender Vorhang den Luftschild berührt und verschmutzt, wodurch der Streichvorgang unterbrochen wird, während größere Abstände die Wirkung des Luftentfernens stark verringern, und den Wiederaufbau einer neuen Grenzschicht von mitgerissener Luft ermöglichen.
  • In der US 5,976,630 von Korokeyi et al. wird die Verwendung von zwei unterschiedlichen Einlassschlitzen in Kombination mit einem Luftschild vorgeschlagen, wobei die Schlitze mit einer gemeinsamen oder zwei separaten Vakuumpumpen verbunden sind, wobei ein Lufteinlassschlitz zum Entfernen der mitgerissenen Grenzluftschicht des sich bewegenden Substrates bestimmt ist, und einer zum Entfernen der mitgerissenen Grenzluftschicht des frei fallenden Vorhangs bestimmt ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, einen frischen, gefilterten, optional erwärmten, geschichteten Luftstrom mit niedriger Geschwindigkeit bereitzustellen, der eine Geschwindigkeit von etwa 10 bis 20 Fuß/min. (etwa 5 bis etwa 10 cm/s) aufweist, der dem Gehäuse zugeführt wird, welches den frei fallenden Vorhang umgibt, und zwar durch eine obere perforierte Wand desselben. Es wird weiterhin erwähnt, dass der frei fallende Vorhang mit frischer Luft zu beschicken ist, wenn verbrauchte Luft von dem Gehäuse abgezogen wird, welches die Vorrichtung umgibt, und zwar durch Auslassanschlüsse in dem Gehäuse. Die Auslassanschlüsse sind im Wesentlichen dahingehend beschrieben, dass sie die zugeführte Luft entfernen, um den Druckunterschied über den frei fallenden Vorhang zu minimieren. Durch die Lehre der US 5,976,630 soll das Zirkulations- oder Wirbelmuster von Luftströmen entlang des Vorhanges verringert oder verhindert werden, welches dahingehend erwähnt wird, dass es Störungen in dem Vorhang verursacht, was wiederum zu Streifen in dem beschichteten Produkt führen kann.
  • In der US 6, 416, 690 von Kustermann ist eine Anordnung zum Vorhangbeschichten zum Beispiel einer Papierbahn beschrieben, wodurch die Ausbildung von Luftblasen durch Teile einer Grenzluftschicht verhindert werden sollte, die zwischen dem Substrat und der Beschichtung eingefangen ist, die in einer Menge aufgetragen wird, die das beschichtete Produkt wirtschaftlich bei Streichbedingungen unbrauchbar macht, bei denen die Bahn eine Breite bis zu 4 m aufweist, und bei Streichgeschwindigkeiten bis zu 1.000 m/min. Um dieses Ziel zu erreichen, wird vorgeschlagen, einen dynamischen Luftdrucksensor in nächster Nähe der Benetzungslinie zu positionieren, wo ein Streichmedium die Materialbahnoberfläche berührt, und wo ein erhöhter dynamischer Druck im Verhältnis zu dem normalen Luftdruck beobachtbar sein sollte, der durch die mit der Substratbahn mitgerissene Grenzluftschicht verursacht wird. Das dynamische Drucksignal wird mit einem zuvor festgelegten dynamischen Druckwert verglichen, und eine Saugvorrichtung zum Entfernen von mit der Substratbahn und/oder dem Streichvorhang mitgerissener Luft wird so gesteuert, dass sie einen zuvor festgelegten dynamischen Druckwert in der Nähe der Benetzungslinie auf dem Substrat aufrechterhält.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der beschriebenen Erfindung wird vorgeschlagen, einen Schaberbalken zum Entfernen der Luft vorzusehen, die mit einer sich bewegenden Oberfläche des stromaufwärts von der Benetzungslinie positionierten Substrates mitgerissen wird, um die mechanische Kraft zu verringern, die für die Saugvorrichtung benötigt wird, wobei weiterhin vorgeschlagen wird, eine zusätzliche Saugvorrichtung einzusetzen, die ein teilweises Vakuum auf der Seite der Substratbahn erzeugt, die von dem Streichvorhang weg weist, welche die Substratbahn gegen ein Trägerelement wie zum Beispiel eine Stützwalze zieht.
  • In der US 5,624,715 von Gueggi et al. wird vorgeschlagen, die gesamte mit einem sich bewegenden Substrat mitgerissene Luft über einen Schlitz an der Kante einer Klinge abzuziehen, die in Richtung des Vorhangs ausgerichtet ist, so dass die Größe der verbleibenden Grenzschicht, die auf den Vorhang auftrifft, minimiert wird. Weiterhin wird eine Zuluftöffnung an der Unterseite einer Lippe des Vorhangfülltrichters vorgeschlagen, um Luft an diesen Punkt mit einer niedrigen Geschwindigkeit und nach unten abgelenkt zu bringen, wobei der eine niedrige Geschwindigkeit aufweisende Luftstrom auch durch den Schlitz der Klinge entleert wird, der an der Kante der Klinge angebracht ist, die in Richtung des Vorhangs weisend angeordnet ist. Durch diese Maßnahmen sollte die Ausbildung sich drehender Luftturbulenzen zwischen der Klinge und dem Vorhang vermieden werden, die sich ansonsten in unstabile Zellen aufteilen könnten, wodurch veranlasst würde, dass der Vorhang beeinträchtigt und unbeständig wird, was folglich eine verringerte Streichqualität zum Ergebnis hat.
  • In der der Valmet Corp. zugeordneten WO 01/16427 A1 wird eine Vorhangstreicheinrichtung mit einer herkömmlichen Schaberanordnung stromaufwärts in Bewegungsrichtung eines Bahnsubstrates vor einem Auftreffpunkt des Streichmischvorhangs auf der Oberfläche der Bahn vorgeschlagen. Gemäß der Lehre dieses Dokumentes wird neben der Bereitstellung einer gewöhnlichen Entleerungseinrichtung innerhalb der Schabereinrichtung vorgeschlagen, das Moment des Streichmischvorhangs zu erhöhen, indem die Höhe des fallenden Vorhangs vergrößert wird, und dadurch die Fallgeschwindigkeit erhöht wird, so dass die aufgetragene Flüssigkeit energiereicher wird, so dass sie durch die sich auf der Bahnoberfläche bewegende Grenzluftschicht hindurchdringt. Genauer ausgedrückt wird vorgeschlagen, eine Gaseinspritzdüse stromabwärts des Vorhangs bereitzustellen, die einen bedeutenden Strom von Gas, einschließlich Luft oder Dampf, zu dem Streichvorhang in der Nähe der Benetzungslinie liefert, so dass das kombinierte Moment des Streichmischvorhangs und des Gasstrahles genügend energiereich wird, um das Streichgemisch dazu zu zwingen, durch die sich auf der Bahnoberfläche bewegende Grenzluftschicht hindurchzudringen, und dass der Vorhang somit ungehindert an der Oberfläche der Bahn anhaften kann.
  • Obwohl beim Stand der Technik viele Ansätze unternommen wurden, um die mit der Verwendung eines Vorhangstreichverfahrens insbesondere bei hohen Streichgeschwindigkeiten einhergehenden Nachteile und Probleme zu beseitigen, sind immer noch verbleibende Nachteile vorhanden, welche die Qualität und die Kosteneffizienz von Vorhangstreichverfahren insbesondere im Verhältnis zu dem Vorhangstreichen von Papiersubstraten beeinträchtigen.
  • Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens und einer Vorrichtung zum Vorhangbeschichten insbesondere für die Hochgeschwindigkeitsbeschichtung eines Papierbahnsubstrates, genauer ausgedrückt in Verbindung mit einer Streichflüssigkeit, die eine relativ hohe Viskosität im Vergleich zu den zur Herstellung von Fotopapieren verwendeten Streichflüssigkeiten aufweist, die ei ne niedrige Scherviskosität von im Allgemeinen deutlich über 1,5 Pa·s besitzen.
  • Kurz gesagt werden diese und weitere Merkmale, Gegenstände und Vorteile durch die Bereitstellung einer zweiten Zuluft in nächster Nähe der Benetzungslinie erhalten, und dadurch, dass die erste und die zweite Zuluft durch eine erste Luftabsaugung und die Grenzluft durch eine zweite Luftabsaugung entleert wird.
  • Durch die Bereitstellung der ersten Zuluft entlang der Rückseite des frei fallenden Vorhangs ist es möglich, einen gleichen Druck zwischen der Vorder- und der Rückseite des fallenden Vorhangs aufrechtzuerhalten. Durch das Hinzufügen der zweiten Zuluft zu der Benetzungslinie ist es möglich, die dynamische Benetzungslinie in einer geraden Linie in Querrichtung der sich bewegenden Bahn zu halten.
  • Durch die Entleerung der ersten und zweiten Zuluft mit einer ersten Luftabsaugung, und eine separate Entleerung der Grenzluft durch eine zweite Luftabsaugung ist es möglich, das Vorhangbeschichtungsverfahren insbesondere durch die Verhinderung wellenähnlicher Bewegungen auf Grund der Tatsache zu verhindern, dass der Luftstrom und der Druck entlang des fallenden Vorhangs und in dem Bereich der Benetzungslinie effektiv gesteuert werden können. Ein weiterer Vorteil der Trennung der ersten und zweiten Luftabsaugung besteht in der Möglichkeit zum Entfernen der Zuluft von der Be netzungslinie in einem sehr kurzen Abstand von der Benetzungslinie, wodurch lange Spalte zwischen der Bahn und dem Luftschild vermieden werden.
  • Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Vorhangbeschichten einer Papierbahn umfasst eine Fülltrichtereinrichtung, um einen frei fallenden Vorhang von Streichflüssigkeit bereitzustellen, wobei ein Luftschild einen kleinen Spalt zwischen der Bahn und dem Luftschild bereitstellt, wobei sich eine erste Zuluftöffnung im Allgemeinen über die Breite der Bahn erstreckt, wobei sie einen ersten Luftstrom in dem Bereich der dynamischen Benetzungslinie bereitstellt, wo der flüssige Streichvorhang auf die Bahn auftrifft, und wobei eine mit dem Luftschild verbundene Saug- oder Vakuumwirkung bereitstellende Einrichtung zum Entfernen von Luft, und eine Schabereinrichtung zum Entfernen einer Grenzschicht angeordnet ist, wobei die Anordnung einen zweiten Zuluftstrom mit einem Zuluftauslass in der Nähe der Benetzungslinie umfasst, und wobei für den ersten und für den zweiten Luftstrom eine erste Luftsaugeinrichtung und für die mit der Bahn mitgerissene Grenzluftschicht eine zweite Luftsaugeinrichtung vorgesehen ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung leitet ein erstes Führungselement den zweiten Luftstrom zu der Benetzungslinie, und ein zweites Führungselement ist zwischen der zweiten Zuluft und einem Vakuumkanal der ersten Saugeinrichtung angeordnet.
  • Noch vorteilhafter weist das zweite Führungselement eine Kante auf, die einen Schlitz zwischen dem Zuluftauslass der zweiten Zuluft, der ersten Saugeinrichtung und der bewegten Bahn bereitstellt. Vorzugsweise ist das zweite Führungselement verlagerbar, um den Abstand zwischen der Kante und der Bahn zu verändern.
  • Durch das Vermeiden eines langen Spaltes zwischen dem Luftschild und der Bahn auf Grund der zweiten Zuluft und der zweiten Saugeinrichtung kann der Abstand zwischen dem durch die Führungseinrichtung bereitgestellten Schlitz und der Bahn größer gemacht werden, weshalb die Luftstromgeschwindigkeit in diesem Bereich verringert werden kann, was bedeutet, dass die Benetzungslinie stabiler ist, und Wirbel vermieden werden können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Führungselemente mindestens teilweise in dem Bereich der Benetzungslinie sich in Querrichtung über die Breite der zu streichenden Bahn erstreckende Platten.
  • Als Schabereinrichtung kann eine Anordnung verwendet werden, wie sie in der WO 01/16427 A1 beschrieben ist. Eine solche Schabereinrichtung wird durch einen sich über die Breite der Bahn in Querrichtung der Maschine erstreckenden Saugkanal ergänzt, die ihren Saugkanal stromaufwärts der Richtung der Bahnbewegung in der Nähe des Bereiches der Benetzungslinie aufweist.
  • Bei einer sehr vorteilhaften weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Führungselement verlagerbar, um den Abstand der Kante zu der Bahn zu verändern.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der ersten Luftsaugeinrichtung und der zweiten Luftsaugeinrichtung eine Bahntrage-Blaseinrichtung vorgesehen.
  • In der Praxis wurde herausgefunden, dass entlang des fallenden Vorhangs und in dem Bereich der Benetzungslinie eine Menge von Wirbeln vorhanden ist, was bedeutet, dass der Vorhang und die Benetzungslinie unstabil sind.
  • Durch die Verwendung der zweiten Luftsaugeinrichtung, und durch die Bereitstellung der zusätzlichen Bahntrageblaswirkung werden die Wirbel kleiner und auch Druckunterschiede sind kleiner.
  • Es wurde herausgefunden, dass der Druck des Wirbels oder der Wirbel von der Wirbelgeschwindigkeit abhängig ist. Wenn die Zuluftblaswirkungsmenge zu stark ansteigt, beginnen die Wirbeldrehgeschwindigkeit und -druck anzusteigen. Das bedeutet, dass es eine Art von Optimum bei der Zuluftblaswirkungsmenge gibt, die von der Geschwindigkeit der Bahn abhängig ist.
  • Auf Grund der Tatsache, dass bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwei separate Zuluftein richtungen und auch zwei separate Luftsaugeinrichtungen und zusätzlich bei einer noch bevorzugteren Ausführungsform durch das Hinzufügen einer Bahntrageblaswirkung eine Menge an Möglichkeiten zur Steuerung des Luftstromes gegeben sind, und durch die Steuerung dieser Luftströme, können in der Praxis beste Ergebnisse erzielt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Bahntrage-Blaseinrichtung besteht darin, dass durch diese Trageblaswirkung die Reibung der Bahn und des Luftschildes deaktiviert werden.
  • Vorzugsweise die Bahntrage-Blaseinrichtung eine berührungslose Blaseinrichtung mit einem sich über die Breite der Bahn in Querrichtung der Maschine erstreckenden Blaskanal.
  • Vorzugsweise ist zwischen dem Blaskanal und dem Saugkanal eine Luftverbindung vorgesehen, was bedeutet, dass die Trageblasluft durch das Grenzluftvakuum der zweiten Luftsaugeinrichtung gesaugt wird.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Führungsschildplatte zur Ausrichtung des ersten Zuluftstromes entlang des frei fallenden Vorhangs vorgesehen.
  • Bei der Anordnung beträgt der zwischen der durch die Kante der zweiten Führungseinrichtung und der Bahn bereitgestellte Abstand etwa 5 mm. Durch die Verwendung einer verlagerbaren Führungseinrichtung ist es möglich, größere Abstände bereitzustellen, wenn die Papiermaschine gestartet wird. Mit der Düse und dem genannten Abstand ist es möglich, durch die Verwendung einer spezifischen Menge von Luft die Luftstromgeschwindigkeit in dem Spalt in der neuen Anordnung zu verringern; zum Beispiel auf nur ein Fünftel der Luftgeschwindigkeit im Vergleich zu einem Spalt von 1 mm Größe.
  • Die Trageblasluft kann durch das Grenzluftvakuum abgesaugt werden.
  • Die mit dem Vorhang als Zuluft von der Umgebungsluft kommende Luftmenge kann etwa 0,03 kg/s/m betragen. Die Zuluftmenge ist von der Bahngeschwindigkeit abhängig. Beide Zuluftarten, nämlich die mit dem Vorhang kommende Luft, und die zweite Zuluft, werden durch eine gemeinsame erste Luftsaugeinrichtung entleert.
  • Durch die Verwendung der zweiten Zuluft ist es möglich, ein spezifisches Profil des Luftstromes in Querrichtung der Maschine vorzusehen, was bedeutet, dass der Luftstrom beeinflusst werden kann, um einen stabilen Vorhang an der Benetzungslinie durch Verwendung einer Menge von einstellbaren Zuluftdüsen zu erhalten, die sich in Querrichtung der Maschine erstrecken, und die separat betrieben werden können.
  • Um einen stabilen Vorhang zu erhalten, ist ein gleichmäßiges Querrichtungsprofil für Luftdruck und -geschwindigkeit notwendig. Mit der zweiten Zuluft ist es möglich, ein Profilierungssystem für unterschiedliche Luftströme herzustellen, was insbesondere auf breiteren Führungen vorteilhaft ist.
  • Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine Menge von einstellbaren Saugdüsen in den ersten Luftsaugeinrichtungen anzuordnen, die sich in Querrichtung der Maschine erstrecken, und die unabhängig voneinander betrieben werden können.
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren und eine Vorrichtung an Hand der Zeichnungen beschrieben.
  • Hierbei zeigt:
  • 1 eine schematische Übersicht, die im Allgemeinen eine Vorhangbeschichtungsanordnung darstellt, wie sie vom Stand der Technik bekannt ist;
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Vorhangbeschichtungsluftschildanordnung, die eine Vakuumquelle bereitstellt, sowie eine Zuluft in der Nähe eines Streichvorhangs, wie er vom Stand der Technik bekannt ist;
  • 3 eine schematische Ansicht einer verbesserten Vorhangbeschichtungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form einer Querschnittsansicht; und
  • 4 eine Vorhangbeschichtungsvorrichtung, die der Vorrichtung gemäß 3 ähnlich ist, in Form eines vereinfachten Modells, welches nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist.
  • 1 stellt die Hauptteile einer Vorhangstreicheinrichtung dar, wie sie vom Stand der Technik bekannt ist, und die im Allgemeinen mit einem verbesserten Verfahren und Vorrichtung gemäß dieser Erfindung in Zusammenhang steht. Eine herkömmliche Vorhangstreicheinrichtung weist Einrichtungen vorzugsweise in Form einer Stützwalze 1 auf, um separate Bögen oder eine ununterbrochene Bahn 2 als ein zu beschichtendes Substrat vorwärts zu befördern. Die Bahn 2, die ein Papier umfassen kann, wird entlang der Stützwalze durch die Vorhangstreicheinrichtung vorwärts befördert. Eine Fülltrichtereinrichtung 3 ist im Allgemeinen über der Stützwalze 1 angeordnet. Es sind verschiedene Formen von Fülltrichtereinrichtungen 3 bekannt, die im Allgemeinen einen Vorhang 4 aus einer Streichflüssigkeit 5 bereitstellen, die frei über einen Abstand h fällt, über einen Deckel 6 oder jede andere geeignete Einrichtung vorwärts befördert wird. Der Streichvorhang 4 wird auf der Stützwalze 1 durch die Schwerkraft in Richtung der Bahn 2 bewegt, und trifft auf die Bahn 2 entlang einer Benetzungslinie 7 im Allgemeinen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Bahn 2 auf. Die Benetzungslinie 7 befindet sich im Allgemeinen unter dem Deckel 6, bewegt sich jedoch im Verhältnis zu der Bahn, wenn sie sich in Bewegung befindet, und wird deshalb dynamische Benetzungslinie 7 genannt.
  • Zum Zwecke dieser Anmeldung wird der Bereich der Vorhangstreicheinrichtung, der in einer Richtung ausgerichtet ist, in der die Substratbahn 2 unbeschichtet ist, bevor sie die dynamische Benetzungslinie 7 erreicht, „stromaufwärts" genannt, während der Bereich, in dem die Bahn 2 angeordnet ist, nachdem sie an der dynamischen Benetzungslinie 7 beschichtet wurde, stromabwärts genannt wird.
  • Die Fülltrichtereinrichtung 3 stellt einen Mehrschichtüberzugsfilm bereit, der von mehreren Quellen 8 (siehe gestrichelte Linien) von Streichflüssigkeit 5 bereitgestellt wird.
  • 2 stellt schematisch eine Anordnung einer Luftschildeinrichtung 9 in der Nähe der dynamischen Benetzungslinie 7 einer Vorhangstreicheinrichtung dar, die als Stand der Technik von der US 5,624,715 bekannt ist. Ein kleiner Spalt 10 ist zwischen dem Luftschild 9 und der Bahn 2 auf der Stützwalze 1 vorgesehen. In der Nähe einer Kante 11 des in Richtung des Streichvorhangs 4 weisenden Luftschildes 9 ist ein Lufteinlass 12 angeordnet, der die Benetzungslinie 7 mit einer Vakuumpumpe 13 zum Abziehen von Luft verbindet.
  • Zusätzlich wird ein Luftstrom durch eine Zulufteinrichtung 14 durch Kanal 13 in eine auf der stromaufwärts liegenden Seite des Vorhangs 4 ausgebildete Kammer 16 annähernd von der Bahn 2 unten zu dem Deckel 6 der Füllrichtereinrichtung 3 oben geliefert. Der durch Pfeile 17 dargestellte Zuluftstrom ist dazu bestimmt, Störungen des Streichvorhangs 4 durch die Bereitstellung eines Luftstromes zu verringern, der sich entlang der Fallrichtung des Vorhangs 4 bewegt, um die Ausbildung von Wirbel- oder Kreislaufströmungsmustern innerhalb der Kammer 16 zu verhindern. Der Luftstrom 17 wird auch durch die Vakuumpumpe 13 durch die Öffnung 12 und den Vakuumkanal 19 gesaugt.
  • Die Vorhangbeschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist in 3 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Teile, bei denen es sich um dieselben handelt, oder die den oben beschriebenen ähnlich sind, werden zwecks leichterem Verständnis mit demselben Bezugszeichen dargestellt. Auf Grund der Erfindung ist jedoch eine Stützwalze 1 nicht absolut notwendig.
  • In nächster Nähe der Benetzungslinie 7 und der stromabwärts liegenden Kante 11 des Luftschildes 9 ist ein Zuluftauslass 20 angeordnet, um einen Luftstrom in Richtung der stromabwärts liegenden Kante 11 des Luftschildes bereitzustellen. Die stromaufwärts liegende Seite des Streichvorhangs 4 ist teilweise durch ein erstes Führungselement 21a abgeschirmt, um sicherzustellen, dass der zweite Zuluftstrom 22 von einer Zuluftquelle nicht den frei fallenden Vorhang 4 entlang fast der Gesamtheit seiner Höhe stört. Die Vakuumpumpe 13 ist als erste Luftabsaugung mit dem direkt stromaufwärts der Kante 11 angeordneten Luftauslass 20 verbunden, um Luft von der Benetzungslinie 7 zu entleeren. Die Vakuumpumpe 13 ist in der Lage, nicht nur die Menge der Luft zu entfernen, die mit dem frei fallen den Vorhang 4 von der Kammer 16 mitgerissen wird, sondern auch den zweiten Zuluftstrom 22, der durch die Zuluftöffnung 20 des Luftschildes 9 bereitgestellt wird, indem diese Luft in den Lufteinlass 12 gesaugt wird.
  • Ein zweites Führungselement 21b ist zwischen dem zweiten Zuluftstrom 22 und dem Vakuumkanal 19 als erste Saugeinrichtung angeordnet. Wie aus 3 ersichtlich, stellt das zweite Führungselement 21b an der Kante 11 an seinem der Bahn 2 gegenüberliegenden Ende einen Schlitz zwischen dem Zuluftauslass 20 an der zweiten Luftzufuhr 22, der ersten Saugeinrichtung mit dem Lufteinlass 12 und dem Vakuumkanal 19 und der bewegten Bahn 2 bereit. Deshalb liegen der zweite Zuluftstrom 22 und der Vakuumkanal 19 der ersten Saugeinrichtung nahe beieinander, wobei ein langer Spalt oder Abstand in der Richtung vermieden wird, die der sich bewegenden Bahn entgegengesetzt ist, um die Luft von dem Bereich der Benetzungslinie abzusaugen. Die nahe Positionierung aneinander, d. h. der zweiten Zuluft und des Vakuumkanals und der ersten und zweiten Führungselemente 21a und 21b, bei denen es sich um Platten handeln kann, die sich in Querrichtung über die Breite der Bahn 2 erstrecken, hat nicht nur eine bessere Herstellung und Konstruktion des Luftschildes 9, sondern auch einen besseren Luftstrom zum Ergebnis. Es ist insbesondere nicht notwendig, eine sehr hohe Luftstromgeschwindigkeit zum Entfernen der Luft von der Benetzungslinie 7 zu verwenden. Der Schlitz, der zwischen der Kante 11 des zweiten Führungselementes 21b und der Bahn 2 vorgesehen ist, kann einen Abstand von etwa 1 bis 10 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm zu der Bahn 2 aufweisen. Der zweite Zuluftstrom 22 und die erste Luftsaugeinrichtung mit dem Vakuumkanal 19 sind nur durch das zweite Führungselement 21b getrennt nebeneinander positioniert.
  • Vorzugsweise ist der Abstand der Düse durch die Verlagerung des Führungselementes 21 weg von der Bahn 2 verlagerbar, um die Menge und die Geschwindigkeit der durch die Düse strömenden Luft zu steuern.
  • Die Luftkammer 16 ist stromaufwärts des Streichvorhangs 4 vorgesehen, und zwischen dem Vorhang 4, einer Führungsschildplatte 24 des Luftschildes und der Fülltrichtereinrichtung 3 positioniert. Die Kammer 16 weist eine Öffnung 25 zwischen der Fülltrichtereinrichtung 3 und der Schildplatte 24 auf, die ein freies Fließen der Luft zwischen der Kammer 16 und dem Umgebungsluftraum ermöglicht. Im Allgemeinen ist es wünschenswert, den Umgebungsluftdruck innerhalb der Kammer 16 so aufrechtzuerhalten, dass er derselbe Luftdruck wie auf der stromabwärts liegenden Seite des Streichvorhangs 4 ist, wodurch verhindert wird, dass der Vorhang 4 aufgeblasen oder zurückgezogen wird.
  • Innerhalb der Öffnung 25 ist ein Luftstromsensor 26 angeordnet, um einen beliebigen Luftstrom von dem Umgebungsluftraum zu der Kammer 16 oder umgekehrt zu erkennen. Ein Signal, welches einem erkannten Luftstrom entspricht, wird von dem Sensor 26 zu einer Steuerein richtung (nicht dargestellt) zugeführt, die auch die Zulufteinrichtung, und somit den zweiten Zuluftstrom 22 in Richtung der dynamischen Benetzungslinie 7 steuert. Der Sensor 26, und wenn notwendig, jeder beliebige zusätzliche Sensor in dem Luftschild 9, kann den Luftstrom innerhalb der Kammer 16 auf den Umgebungsluftdruck regeln, ohne einen bemerkenswerten Luftstrom auf der stromaufwärts liegenden Seite des Vorhangs 4 auszubilden, wodurch Störungen des Streichvorhangs 4 vermieden werden. Es sollte jedoch eine genügend große erste Zuluft (Luftstrom) vorhanden sein um zu verhindern, dass die zweite Zuluft den Vorhang hinaufströmt. Die Struktur des Luftschildes 9 und des zweiten Zuluftsystems ist so konzipiert, dass eine Luftstromgeschwindigkeit von der Benetzungslinie 7 gegen die Bewegungsrichtung der Bahn 2 in Richtung der Saugöffnung 20 des Luftschildes erhalten wird.
  • Um die Kammer 16 im Wesentlichen so abzudichten, dass sie die Öffnung 25 als die einzige praktische Verbindung der Kammer 16 mit dem Umgebungsluftraum aufweist, sind Seitenplatten (nicht dargestellt) auf beiden Seiten der Vorhangstreicheinrichtung zur Abdeckung der Kammer 16, des Luftschildes 9 und mindestens eines Teils der Fülltrichtereinrichtung 3 in einer Richtung vorgesehen, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Bahn 2 verläuft, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu ermöglichen, wie oben beschrieben.
  • Wie aus 3 ersichtlich, werden die Fülltrichtereinrichtung 3 und der Luftschild 9 in zwei Teilen her gestellt, wobei sich die Führungsschildplatte 24 dazwischen befindet, die eine Öffnung 25 für den ersten Zuluftstrom bereitstellt. Die Schildplatte 24 stellt auch eine Rückwand für die Kammer 16 bereit.
  • Wenn die Führungsschildplatte 24 verlagerbar ist, kann die Menge von durch die Öffnung 25 fließender Luft geregelt werden.
  • Als zweite Luftsaugeinrichtung wird eine Schabereinrichtung 27 verwendet, die stromaufwärts des Vakuumkanals 19 in dem Luftschild 9 angeordnet ist. Es kann eine Schabereinrichtung 27 verwendet werden, wie sie in der WO 01/16427 A1 beschrieben ist. Die Schabereinrichtung 27 weist eine gekrümmte Kontur auf, und erstreckt sich über die Breite der Bahn 2 in Querrichtung der Maschine, um die sich auf der Oberfläche der sich bewegenden Bahn 2 bewegende Grenzluftschicht zu zerstreuen, die nicht auf dem Luftschild 9 abgelenkt wurde, sondern in die Richtung von Pfeil 28 entlang der Bahn 2 fließt. Zum Entfernen dieser Grenzluftschicht wird die Schabereinrichtung durch einen Saugkanal 29 vervollständigt, der sich über die Breite der Bahn 2 in Querrichtung der Maschine erstreckt und eine Verbindung mit einer Lufteinlassöffnung 30 aufweist, die an dem hinteren Teil der Schabereinrichtung angeordnet ist und zu einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) führt.
  • Im Allgemeinen wird zwischen der sich bewegenden Bahn 2 und der Schabereinrichtung 27 eine Grenzluftschicht ausgebildet, deren Dicke unter Anderem durch die Geschwindigkeit der Bahn 2 und den Krümmungsradius auf der gekrümmten Kontur der Schabereinrichtung 27 bestimmt wird. Typischerweise liegt die Dicke der zwischen der Bahn 2 und der gekrümmten Kontur der Schabereinrichtung 27 verbleibenden Luftschicht im Bereich von 0–500 μ.
  • Zwischen der Schabereinrichtung 27 als zweite Saugeinrichtung und der ersten Luftsaugeinrichtung mit dem Vakuumkanal 19 ist eine Bahntrage-Blaseinrichtung 31 vorgesehen. Die Bahntrage-Blaseinrichtung 31 ist eine berührungslose Blaseinrichtung mit einem sich über die Breite der Bahn 2 in Querrichtung der Maschine erstreckenden Blaskanal 32. Anstatt einer Bahntrage-Blaseinrichtung 31 kann auch ein mit der Bahn in Kontakt stehendes Rohr (oder ein Profil) verwendet werden.
  • Der Blaskanal 32 der Bahntrage-Blaseinrichtung 31 ist in einem Winkel gegen die Bewegungsrichtung der Bahn 2 ausgerichtet, was bedeutet, dass Luft in einer der Richtung der sich bewegenden Bahn entgegengesetzten Richtung geblasen wird, welche die Bahn in einem Abstand von der Bahntrage-Blaseinrichtung 31 hält. Zusätzlich wird durch diese berührungslose Tragblaswirkung ein Reiben der Bahn 2 an dem Luftschild 9 vermieden.
  • Wie in Bezug auf den zweiten Zuluftstrom 22 abgehandelt, ist es auch möglich, die Bahntrage- Blaseinrichtung 31 mit einem spezifischen Profil des Luftstromes in Querrichtung der Maschine zu versehen.
  • Zwischen dem Blaskanal 32 und dem Saugkanal 29 der zweiten Luftsaugeinrichtung 27 ist eine Luftverbindung vorgesehen, was bedeutet, dass die Trageblasluft gemeinsam mit der Grenzluftschicht mittels der zweiten Luftsaugeinrichtung in den Saugkanal 29 gesaugt werden kann.
  • Die mit dem Vorhang 4 von der Umgebungsluft kommende Luftmenge ist im Wesentlichen konstant, und beträgt etwa 0,03 kg/s/m. Die Zuluftmenge ist von der Bahngeschwindigkeit abhängig. Sowohl die Zuluft von dem Zuluftstrom 22 als auch die mit dem Vorhang 4 kommende Luft wird durch die erste Zuluftabsaugung mit dem Vakuumkanal 19 entleert.
  • Durch die Verwendung der Schabereinrichtung ist es möglich, die Dicke der in den Luftschild 9 eintretenden Grenzschicht zu verringern. Auf Grund der Tatsache, dass nur ein kleiner Abstand zwischen dem Luftauslass 20 vorhanden ist, ist es für den zweiten Zuluftstrom 22 nicht absolut notwendig, eine sehr hohe Luftgeschwindigkeit gegen die Bewegungsrichtung der Bahn 2 aufzuweisen. Zusätzlich ist es möglich, wenn notwendig einen starken Unterdruck zwecks schnellen Entfernens von Luft von der Benetzungslinie 7 zu erzeugen. Es wird jedoch bevorzugt, keine große Luftbewegung zu haben, um wirbelerzeugende Turbulenzen zu vermeiden.
  • In 4 ist eine vereinfachte Vorrichtung dargestellt, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung gemäß 3 darstellt. Daher wurden für identische Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • Der Hauptunterschied zu der Vorrichtung gemäß 3 besteht darin, dass nur eine Saugvorrichtung, d. h. der Saugkanal 29 zum Entfernen der Zuluft von der Benetzungslinie 7 und von der durch den Spalt 10 hindurchdringenden Grenzzuluft 28 vorhanden ist. Wie im Vergleich zu der Vorrichtung gemäß 3 ersichtlich ist, ist ein Abstand mit einem Spalt 33 zwischen dem zweiten Zuluftstrom 22 und dem Saugkanal 29 notwendig.
  • Wie aus 3 mit der durch den Vakuumkanal 19 hergestellten zweiten Saugeinrichtung ersichtlich, ist nur ein Schlitz durch die stromabwärts liegende Kante 11 des Luftschildes zwischen dem zweiten Zuluftstrom 22 und dem Vakuumkanal 19 hergestellt.
  • Nachfolgend sind einige Papierqualitäten aufgeführt, die mit einer Vorhangstreicheinrichtung hergestellt werden können: Zeitungspapier und superkalandrierte Papiere, LWC (Light weight coated/gestrichenes Papier mit leichtem Gewicht), ULWC (Ultra light weight coated/gestrichenes Papier mit ultraleichtem Gewicht), MWC (Medium weight coated/gestrichenes Papier mit mittlerem Gewicht), HWC (Heavy weight coated /gestrichenes Papier mit schwerem Gewicht), MFC (beschichtete holzhaltige Papierqualitäten) und beschichtete Feinpapiere.
  • Mögliche Kartonqualitäten sind: FBB (Folding boxboard/Faltschachtelkarton), WLC (White-lined chipboard/White-lined Chipboard), SBS (Solid bleached board/fester gebleichter Karton), SUS (Solid unbleached board/fester ungebleichter Karton), LPB (Liquid packaging board/Flüssigverpackungskarton).
  • Natürlich können auch beliebige andere Papier/Kartonqualitäten verwendet werden, die beschichtet werden müssen.
  • Neben den hervorragenden Streichergebnissen bei Streichgeschwindigkeiten, die deutlich über denjenigen liegen, die zuvor zum Vorhangbeschichten verwendet wurden, stellt das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ein hervorragendes Betriebsverhalten ohne die Notwendigkeit komplizierter Steuereinrichtungen dar, und ist deshalb leichter verwendbar, und es wird nicht nur angenommen, dass es im Vergleich zum Stand der Technik zuverlässiger, sondern auch in jeder Hinsicht kosteneffizienter ist.
  • Obwohl diese Erfindung in Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfanges dieser Offenbarung abgeändert werden. Diese Anmeldung soll daher alle beliebigen Varianten, Verwendungen oder Anpassungen innerhalb der beigefügten Ansprüche der Erfindung abdecken.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Vorhangbeschichten einer Papier- oder Kartonbahn (2), wobei ein Bahnsubstrat unter einer Fülltrichtereinrichtung (3) bewegt wird, die einen Einzel- oder Mehrschicht-Flüssigkeitsüberzug in Form eines frei fallenden Vorhangs (4) bereitstellt, der an einer dynamischen Benetzungslinie (7) auf das Substrat auftrifft, wobei ein Luftschild (9) im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung der Bahn (2) stromaufwärts der dynamischen Benetzungslinie (7) angeordnet ist, wobei die dynamische Benetzungslinie (7) des Streichvorhangs (4) auf der Bahn (2) im Allgemeinen senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Bahn (2) angeordnet ist, wodurch im Wesentlichen derselbe Luftdruck über einen wesentlichen Teil des Streichvorhangs (4) auf seiner Vorder- und Rückseite im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung der Bahn (2) bereitgestellt wird und der Benetzungslinie (7) stromaufwärts ein erster Zuluftstrom (17) bereitgestellt wird, wobei die Zuluft über eine wesentliche Länge entlang des frei fallenden Vorhangs fließt, und wobei Luft von einem weiter stromaufwärts liegenden Standort an einem Zuluftstromauslass (20) entleert wird, so dass die Luft in der Nähe der dynamischen Benetzungslinie (7) gegen die Bewegungsrichtung der Bahn (2) bewegt und eine Grenzluftschicht (28) mit der Bahn (2) mitgerissen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Zuluft (22) in unmittelbarer Nähe der Benetzungslinie (7) vorgesehen ist, und dass die erste (17) und zweite Zuluft (22) durch eine erste Luftabsaugung (19, 13) und die Grenzluft (28) durch eine zweite Luftabsaugung (29, 30) entleert wird.
  2. Vorrichtung zum Vorhangbeschichten einer Papier- oder Kartonbahn (2), die eine Fülltrichtereinrichtung (3) zur Bereitstellung eines frei fallenden Vorhangs (4) von Streichflüssigkeit, wobei ein Luftschild (9) einen kleinen Spalt (10) zwischen der Bahn (2) und dem Luftschild (9) bereitstellt, wobei eine sich im Allgemeinen über die Breite der Bahn (2) erstreckende erste Zuluftöffnung (25) einen ersten Luftstrom (17) in dem Bereich der dynamischen Benetzungslinie bereitstellt, wobei der flüssige Streichvorhang (4) auf der Bahn (2) auftrifft, und eine mit dem Luftschild (9) verbundene Saug- oder Vakuumeinrichtung (19, 13) zum Entfernen von Luft, und eine Schabereinrichtung (27) aufweist, die zum Entfernen einer Grenzluftschicht (28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung einen zweiten Zuluftstrom (22) mit einem Zuluftauslass (20) in der Nähe der Benetzungslinie (7) aufweist, und dass für den ersten und für den zweiten Luftstrom (17, 22) eine erste Saugeinrichtung (19, 13) und für die mit der Bahn (2) mitgerissene Grenzluftschicht (28) eine zweite Luftsaugeinrichtung (27, 29, 30) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Führungselement (21a) den zweiten Luftstrom (22) zu der Benetzungslinie (7) leitet und ein zweites Führungselement (21b) zwischen der zweiten Zuluft (22) und einem Vakuumkanal (19) der ersten Saugeinrichtung angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Führungselement (21b) mit einer Kante (11) eine Düse zwischen dem Zuluftauslass (20) der zweiten Zuluft (22), der ersten Saugeinrichtung und der bewegten Bahn (2) bereitstellt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Führungselemente (21a, 21b) mindestens teilweise in dem Bereich der Benetzungslinie (7) sich in Querrichtung über die Brei te der zu streichenden Bahn (2) erstreckende Platten sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schlitz bereitstelglende Kante (11) einen Abstand von etwa 1 bis 10 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm zu der Bahn (2) aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Führungselement (21b) verlagerbar ist, um den Abstand der Kante (11) zu der Bahn (2) zu verändern.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Luftsaugeinrichtung eine Schabereinrichtung (27) stromabwärts der ersten Luftsaugeinrichtung (19, 13) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schabereinrichtung durch einen sich über die Breite der Bahn in Querrichtung der Maschine erstreckenden Saugkanal (29) ergänzt wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Luftsaugeinrichtung (19, 13) und der zweiten Luftsaugeinrichtung (27, 29, 30) eine Bahntrage-Blaseinrichtung (31) vorgesehen ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahntrage-Blaseinrichtung (31) eine berührungslose Blaseinrichtung mit einem sich über die Breite der Bahn (2) in Querrichtung der Maschine erstreckenden Blaskanal (32) ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Blaskanal (32) der Bahntrage-Blaseinrichtung (31) in einem Winkel gegen die Bewegungsrichtung der Bahn (2) angeordnet ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Blaskanal (32) und dem Saugkanal (29) eine Luftverbindung vorgesehen ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fülltrichtereinrichtung (3) und der Luftschild (9) separate Teile sind, und dass eine Öffnung (25) zwischen der Fülltrichtereinrichtung (3) und dem Luftschild (9) für den ersten Zuluftstrom (17) vorgesehen ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führungsschildplatte (24) zur Ausrichtung des ersten Zuluftstromes (17) entlang des frei fallenden Vorhangs vorgesehen ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschildplatte (24) zu Veränderung der Breite der Öffnung (25) für den ersten Zuluftstrom (17) veränderbar ist.
DE60209434T 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Vorhang- Beschichten Expired - Lifetime DE60209434T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02027834A EP1428582B1 (de) 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Vorhang- Beschichten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60209434D1 DE60209434D1 (de) 2006-04-27
DE60209434T2 true DE60209434T2 (de) 2006-10-19

Family

ID=32319588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60209434T Expired - Lifetime DE60209434T2 (de) 2002-12-12 2002-12-12 Verfahren und Vorrichtung zum Vorhang- Beschichten

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1428582B1 (de)
AT (1) ATE318656T1 (de)
DE (1) DE60209434T2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004056271A1 (de) * 2004-11-22 2006-05-24 Basf Ag Anordnung und Verfahren zur Vorhangbeschichtung bewegter Substrate
DE102006036450A1 (de) * 2006-08-04 2008-02-07 Voith Patent Gmbh Auftragsvorrichtung
DE102009046095B4 (de) 2009-10-28 2016-07-28 Valmet Technologies, Inc. Anordnung zur Kontrolle von den in der Florstreichvorrichtung mit der Bahn geführten Luftströmungen
DE102017101373B4 (de) 2017-01-25 2022-02-03 Voith Patent Gmbh Vorhang-Auftragswerk und Verfahren zum Auftragen eines Auftragsmediums
DE102017124280A1 (de) 2017-10-18 2019-04-18 Voith Patent Gmbh Vorhang-Auftragswerk und Verfahren zum Auftragen eines Auftragsmediums

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508947A (en) 1968-06-03 1970-04-28 Eastman Kodak Co Method for simultaneously applying a plurality of coated layers by forming a stable multilayer free-falling vertical curtain
DE69026097T2 (de) 1990-12-12 1996-10-02 Agfa Gevaert Nv Vorhangbeschichter
EP0704752B1 (de) 1994-09-27 2001-05-30 ILFORD Imaging Switzerland GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers
US5976630A (en) 1997-09-29 1999-11-02 Eastman Kodak Company Method and apparatus for curtain coating
DE59704675D1 (de) 1997-10-03 2001-10-25 Tse Troller Schweizer Engineer Verfahren und Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers
FI115295B (fi) 1999-09-01 2005-04-15 Metso Paper Inc Verhopäällystin ja verhopäällystysmenetelmä
US6416690B1 (en) 2000-02-16 2002-07-09 Zms, Llc Precision composite lens

Also Published As

Publication number Publication date
EP1428582A1 (de) 2004-06-16
EP1428582B1 (de) 2006-03-01
DE60209434D1 (de) 2006-04-27
ATE318656T1 (de) 2006-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60225332T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum vorhanggiessen
DE10213800B4 (de) Vorhangstreichvorrichtung
DE69620210T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur beschichtung einer laufenden bahn aus papier oder karton
EP1208917B1 (de) Vorhang-Auftragsvorrichtung
DE69530999T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur beschichtung von substraten durch verwendung eines luftmessers
DE19903559B4 (de) Verfahren und Apparatur zur Vorhangbeschichtung
DE102008021541B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer Faserbahn
WO2005097352A1 (de) Vorhangbeschichter und vorhangbeschichtungsverfahren
DE10012344A1 (de) Vorhang-Auftragsverfahren
EP0704752A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers
DE3306145C2 (de)
DE60209434T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Vorhang- Beschichten
DE68919699T2 (de) Vorhangsbeschichtung, verfahren und apparat.
CH626817A5 (de)
DE102008040403A1 (de) Vorhang-Auftragswerk
CH621269A5 (en) Process and apparatus for coating an object by the curtain-coating method
DE102008040419A1 (de) Vorhang-Auftragswerk
DE69603741T2 (de) Doppelkammer filmaufleger mit kammerüberlauf
DE69603748T2 (de) Auftragvorrichtung mit luftsammler
EP2198975B1 (de) Vorhang-Auftragswerk
DE69706147T2 (de) Filmaufleger mit entgegengesetzter versorgung
DE102005036667A1 (de) Auftragsverfahren
DE102009008303B4 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Streichvorhangs beim Florstreichen und eine das Verfahren anwendende Vorrichtung
DE102006036450A1 (de) Auftragsvorrichtung
WO1997038163A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur stabilisierung einer papierbahn in einer papiermaschine im bereich einer walze

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition