DE69106695T2 - Beschichtungskopf zum auftragen einer streichschicht auf eine papierbahn. - Google Patents

Description

• Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf einen Beschichtungskopf, der Teil einer Beschichtungsmaschine ist und der geeignet ist, zum Aufbringen einer Schicht von Beschichtungssuspension auf eine endlose Papierbahn, das über eine drehende Walze läuft.
• Ein derartiger Kopf besteht im wesentlichen aus einem federnden Messer das gegen die Bahn gedrückt wird und dessen Funktion es ist, die Streichschicht zu formen und aus einer Kammer für das Aufnehmen der Suspension: neben anderen Elementen des Kopfes, ist die Kammer durch das Messer und durch einen Teil der äusseren Oberfläche des Zylinders begrenzt und steht mit einer Speiseleitung in Verbindung, durch welche die Suspension unter Druck in die Kammer gepresst wird.
• Darüber hinaus ist diese Kammer durch eine Ablenkplatte begrenzt, welche gegenüber der Oberfläche des Zylinders so eingestellt werden kann, dass ein Ausgang mit geeignetem Querschnitt für die Suspension gebildet wird.
• Beim Drehen des Zylinders wird die äussere Oberfläche der Papierbahn mit der Beschichtungssuspension in Berührung gebracht, die in der vorgenannten Kammer enthalten ist, während der Rand des federnden Messers als Verteiler für die Suspension dient, um auf der Oberfläche eine Schicht aus Suspension von vorgegebener Dicke zu erzeugen. Deshalb ergibt sich ein gewisser Rückfluss von Beschichtungssuspension in der Suspension, die aus der Kammer durch den vorerwähnten Ausgang entnommen wird. Eine Beschichtungsvorrichtung dieser Art nach dein Oberbegriff von Anspruch 1 ist in GB-A-2107222 beschrieben.
• Die drehenden Köpfe der kurz beschriebenen Art weisen einige Nachteile auf.
• Vor allem zeigt es sich, dass in vielen Fällen die erhaltene Schicht ungleichmässig ist: auf Papierbogen, welche diese Fehler aufweisen, treten oft Druckmängel auf.
• Neben kann bei den Köpfen der vorher beschriebenen Art die Oberfläche des Zylinders leicht beschädigt werden, insbesondere in Fällen wo die Bahn plötzlich bricht; in diesem Fall kann die äussere Kante der Ablenkplatte mit der Oberfläche des Zylinders in Berührung kommen.
• Schliesslich kann die Flussrate der Suspension, die von der Kammer durch den Ausgang entnommen wird, eine übermässig hohe, Rückflussrate von Suspension erzeugen; dies ist hauptsächlich wegen der Tatsache, dass die äussere Kante der Ablenkplatte in einem eher grossen Abstand von der Oberfläche des Zylinders angeordnet werden muss, um unter besonderen Arbeitsbedingungen des Beschichtungskopfes zu vermeiden, dass es zwischen der Kante und der Oberfläche zu Berührung kommt.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Beschichtungskopf der kurz beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die vorher erwähnten Nachteile beseitigt werden können und sich deshalb ein Kopf ergibt, der geeignet ist, im wesentlichen gleichmässige Schichten zu erzeugen, der den Zylinder nicht beschädigt im Falle eines Bruchs der Bahn und aus dem die Rate der entnommenen Suspension niedrig ist.
• Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Beschichtungskopf der beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem in der vorher beschriebenen Kammer hohe Suspensionsdrücke erhalten werden können.
• Um dies zu erreichen, ist die Beschichtungsvorrichtung nach der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gekennzeichnet. Nach den Prinzipien der Erfindung ist die Ablenkplatte mit einem Sperrelement versehen, das elastisch deformiert werden kann und das angebracht ist, um den Durchlauf von Suspension durch den Ausgang zu begrenzen, wobei das Element eine freie Kante aufweist, die dem Zylinder gegenüberliegt und die parallel zur Zylinderachse verläuft und das Sperrelement auf der Ablenkplatte angebracht ist, so dass der Abstand zwischen der freien Kante des Elementes und der Oberfläche des Zylinders zwischen 0 und 4 mm liegt.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
• Die Aufbau des Beschichtungskopfes der vorliegenden Erfindung wird aus der Beschreibung von zwei besonderen Ausführungsformen besser ersichtlich, die nachstehend als Beispiele beschreiben sind und die Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen nehmen in denen:
• Fig. 1 ein Schnitt durch die Hauptelemente des Beschichtungskopfes nach der Erfindung ist, welche eine erste Ausführungsform derselben darstellt,
• Fig. 2 eine Einzelheit, verschiedener Elemente des Kopfes von Fig. 1 vergrössert zeigt,
• Fig. 3 eine Einzelzeit, gleich wie Fig. 2 zeigt, wobei die Elemente eine von den Elementen von Fig. 2 verschiedene Form haben,
• Fig. 4 ein Schnitt durch die Hauptelemente einer anderen Ausführungsform des Beschichtungskopfes nach der Erfindung.
• Der Beschichtungskopf nach der Erfindung, der Teil eine Einrichtung Herstellen einer endlosen Papierbahn sein kann, besteht im wesentlichen aus einem drehenden Zylinder 1, dessen äussere Oberfläche eine endlose Papierbahn 2 stützt, wobei die Bahn vom Zylinder transportiert wird, bei seiner Drehung. Daneben umfasst der Kopf ein Gehäuse 3, an welchem ein Träger 4 befestigt ist, um ein federndes Messer 5 aufzunehmen das mit einem Luftkissen 6 gegen die Papierbahn 2 gedrückt wird, das in einem Block 7 gehaltert ist, der mit einer Schraubvorrichtung 8 auf dem Träger 4 einstellbar ist. Das Luftkissen 6 besteht im wesentlichen aus einem Kanal aus einem Material, das deformiert werden kann, z.B. Gummi, und in den Druckluft gegeben werden kann.
• Ein Rahmen 10, der mit dem Gehäuse 3 schwindend verbunden ist, trägt einen Baum 9, dessen Längsachse parallel zur Achse des Zylinders 1 ist; der Baum bildet eine erste Zunge 11, die dazu ausgebildet ist, auf den unteren Teil des Messers 5 zu drücken, um diesen vom Träger 4 fernzuhalten und eine zweite Zunge 12 ist zwischen der ersten und der Oberfläche des Zylinders 1 angeordnet.
• Zudem ist eine Ablenkplatte 13, deren Längsachse auch parallel zur Achse des Zylinders 1 ist, auf dem Baum 9 bewegbar und ihre Lage gegenüber dem Zylinder kann eingestellt werden; zu diesem Zweck wird die Platte mit den Armen 14 bewegt, die wiederum durch geeignete Stellorgane (nicht gezeigt) angetrieben werden.
• Eine Kammer 15 für die Aufnahme einer Beschichtungssuspension wird durch die zuvor beschriebenen Elemente begrenzt, im wesentlichen durch den Teil 16 der äusseren Oberfläche des Zylinders 1, durch die innere Oberfläche des Messers 5 und durch die Oberfläche 17 der Zungen 11, 12 und des Baumes 13.
• Die Kammer 15 ist mit einer Speiseleitung 18 in der Zunge 11 verbunden und mit einem Sammler 19 für Beschichtungssuspension, in welchen mit geeigneten Mitteln (nicht gezeigt) Suspension geleitet wird; darüber hinaus ist die Kammer 15 mit dem Ausgang durch die Ausgangsöffnung 20 verbunden von der die Suspension auf einer entsprechenden Ablenkplatte 23 fliesst.
• Nach der Erfindung ist die Ablenkplatte 23 mit einem Sperrelement 24 versehen, das elastisch deformiert werden kann und dazu ausgebildet ist, den Durchgang der Beschichtungssuspension durch die Ausgangsöffnung 22 zu begrenzen; das Element weist eine freie kante 25 auf, die dem Zylinder 1 gegenüber liegt und welche parallel zur Achse des Zylinders ist (Fig. 2).
• Das Sperrelement 24 ist auf der Ablenkplatte 13 angeordnet, so dass der Abstand zwischen der freien Kante 25 und der Oberfläche des Zylinders 1 zwischen 0 und 4 mm liegt. Das Element ist mit Vorteil auf Gummi oder aus einem elastomeren Material gefertigt. Es ist länglich und weist Querschnitte senkrecht zur Achse auf, die gleiche Form und Abmessungen haben; die Querschnitte können von der gleichen Art sein, wie die in Fig. 2 gezeigten und umfassen somit einen Teil 26, der im wesentlichen ringförmig ist oder die Querschnitte können im wesentlichen rechteckig sein, wie dies in der Ausführungsform von Fig. 3 gezeigt ist. Sonst kann das Sperrelement mit Vorteil einen länglichen, inneren Hohlraum 27 aufweisen, so dass das Element leichter verformt werden kann. Das Element kann auf der Ablenkplatte 13 befestigt sein, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die einen äusseren Teil 28 des Elementes in einer entsprechenden Nute 29 aufnimmt. Weiter können zwischen der äusseren Kante 28 des Sperrelementes 24 und der Nute 29 entsprechende Platten 30 vorhanden sein.
• Es ist offensichtlich, dass das Sperrelement 24 irgend einen Querschnitt haben kann, vorausgesetzt dass es eine Kante 25 erzeugen kann die parallel zur Achse des Zylinders 1 ist und in der Lage ist mit der Oberfläche des Zylinders zusammenzuwirken, wie dies nachstehend beschrieben wird.
• Der beschriebene Beschichtungskopf arbeitet in folgender Weise. Während der Drehung des Zylinders 1, wird die Papierbahn 2 mit der Beschichtungssuspension in Berührung gebracht, die in der Kammer 15 enthalten ist; die Suspension haftet an der äusseren Oberfläche der Papierbahn und wird auf dieser verteilt und auf gewöhnliche Art und Weise geglättet durch die Wirkung des Randes des elastischen Messers 5; auf diese Weise wird auf der Papierbahn, die das Messers passiert hat, entsprechend der Kraft, mit der das Messer gegen den Zylinder 1 gedrückt wird, eine Schicht 33 mit der gewünschten Dicke gebildet.
• Die Schicht, die mit dem Kopf nach der Erfindung erzeugt wird, weist effektiv eine weitgehend gleichmässige Oberfläche und Dicke auf; dieses vorteilhaft Ergebnis beruht auf der Tatsache, dass innerhalb der Kammer 15 eher hohe Drücke der Beschichtungssuspension herrschen, die viel höher sind als diejenigen, die mit bisherigen Beschichtungsköpfen beobachtet wurden. Dies kann erklärt werden mit der Wirkung, welche mit dem Sperrelement 24 erzielt wird, das den Verlust von Suspension durch den Ausgang 20 beträchtlich vermindert. Das Sperrelement 24 wird entsprechend den Drücken verformt, die auf dieses durch die Beschichtungssuspension ausgeübt werden und deshalb kann Querschnitt des Ausgangs 20 wie erforderlich angepasst werden indem der Widerstand des Sperrelementes 24 gewählt wird.
• Zudem wurde beobachtet, dass im Fall eines plötzlichen Bruchs der Papierbahn 2, am Zylinder 1 keine Schäden verursacht werden; in diesem Fall übt das Sperrelement 24 eine wirksame Schutzfunktion aus, indem verhindert wird, dass der obere Rand der Ablenkplatte 13 mit der Oberfläche des Zylinders in Berührung kommt und diesen beschädigt.
• Zudem ist die Durchflussrate des Suspension, die durch den Ausgang 20 entnommen wird sehr niedrig und viel niedriger als jene, die bei Köpfen der bisherigen Art beobachtet wurde; als Folge davon ist das Rückführen von Suspension in der Kammer beträchtlich verringert.
• Schliesslich kann der Beschichtungskopf nach der vorliegenden Erfindung mit relativ hohen Drücken der Beschichtungssuspension in der Kammer 15 betrieben werden; da wiederum hängt das vorteilhafte Ergebnis vom Vorhandensein der Sperrvorrichtung 24 ab, das den plötzlichen Druckabfall am Ausgang 20 verhindert. Effektiv wurde beobachtet, dass die Werte der Drücke in der Kammer 15 dreimal höher sein können, als jene, die in Beschichtungsköpfen bisheriger Art erhalten wurden. Die Möglichkeit, mit hohen Drücken zu arbeiten in der Kammer 15 und die nicht sehr verschieden sind, von jenen in der Hauptzufuhrleitung 18, ermöglicht es, bessere Betriebsbedingungen zu schaffen. Es wurde auch beobachtet, dass die besten Ergebnisse erzielt wurden, wenn der Abstand zwischen dem freien Rand 25 und der Oberfläche des Zylinders 1 im vorher erwähnten Bereich liegen (0 - 4 mm).
• Es ist offensichtlich, dass die Verbesserung nach der Erfindung auch bei einem Beschichtungskopf angewendet werden kann, der eine Struktur aufweist, die von jener, die beschreiben wurde, verschieden ist, z.B. bei einem Beschichtungskopf von der Art wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Einige der Elemente des Kopfes haben eine Form und/oder Struktur, die verschieden ist, von jener der entsprechenden Elemente des Kopfes von Fig. 1; entsprechende Elemente wurden in beiden Fällen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Insbesondere die Kammer 15 für die Suspension hat eine einfachere Form als die des Kopfes von Fig. 1 und die Ablenkplatte 13 ist auf dem schwingenden Rahmen 10 direkt beweglich, während die einzige Funktion des Baumes 9 jene ist, das Messer 5 am äusseren Ende 32 festzuhalten; zudem wird die Zuflussleitung 18 zur Kammer 15 in diesem Fall zwischen dem Baum 9 dem schwingenden Rahmen 10 gebildet.
• Es ist offensichtlich, dass nach der Erfindung Änderungen entweder der Form oder der Anordnung der verschiedenen Teile gemacht werden können an der Ausführungsform, vorausgesetzt, dass diese den Bereich der nachfolgenden Ansprüche nicht überschreiten.

Claims (7)

1. Beschichtungsvorrichtung mit einem drehenden Zylinder (1) und einem Beschichtungskopf zum Aufbringen einer Schicht Beschichtungssuspension auf einer endlosen Papierbahn (2), die auf dem drehenden Zylinder (1) gefördert wird, wobei der Kopf ein gefedertes Messer (5) aufweist, das gegen die Papierbahn (2) gedrückt wird und eine Kammer (15) zum Aufnehmen einer Beschichtungssuspension, welche durch einen Teil (16) der äusseren Oberfläche des Zylinders (1) und das Messer (5) begrenzt ist, und die mit einer Speiseleitung (18) für die Beschichtungssuspension verbunden ist, dass weiter die Kammer (15) durch eine Ablenkplatte (13) begrenzt ist, deren Lage gegenüber dem Zylinder (1) eingestellt werden kann, so dass zwischen der Platte (13) und der Oberfläche des Zylinders (1) eine Ausflussöffnung (20) für die Suspension gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkplatte (13) mit einem Sperrelement (24) versehen ist, das elastisch verformbar ist und dazu ausgebildet ist, den Durchgang der Suspension durch die Ausflussöffnung (20) zu begrenzen, wobei das Element (24) einen freien Rand (25) aufweist, der dem Zylinder (1) gegenüber liegt, und der parallel zu Achse des Zylinders verläuft, und

dass das Sperrelement (24) auf der Ablenkplatte (13) angeordnet ist, so dass der Abstand zwischen dem freien Rand (25) des Elementes (24) und der Oberfläche des Zylinders (1) zwischen 0 und 4 mm liegt.

2. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (24) aus einem elastischen Material gefertigt ist.

3. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (24) länglich ist und Querschnitte senkrecht zu seiner Längsachse aufweist, welche gleiche Form und Abmessungen aufweisen.

4. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte im wesentlichen rechteckförmig sind.

5. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (24) einen länglichen, inneren Hohlraum (27) aufweist.

6. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte des Sperrelementes (24) einen Teil aufweisen, der im wesentlichen ringförmig ist.

7. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die Ablenkplatte (13) einen Rand aufweist, welcher dem Zylinder (1) gegenüber liegt, und der parallel zur Achse des Zylinders (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand eine Nute (29) für die Aufnahme eines Teils (28) des Sperrelementes (24) aufweist.