EP3464724A1 - Vorhangauftragswerk - Google Patents

Vorhangauftragswerk

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EP3464724A1
EP3464724A1 EP17722789.9A EP17722789A EP3464724A1 EP 3464724 A1 EP3464724 A1 EP 3464724A1 EP 17722789 A EP17722789 A EP 17722789A EP 3464724 A1 EP3464724 A1 EP 3464724A1
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EP
European Patent Office
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medium
application head
application
edge
tear
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Application number
EP17722789.9A
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English (en)
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EP3464724B1 (de
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Tadashi Sasa
Toshihiro Katano
Akio Hirano
Hiroyuki Kohno
Christoph Henninger
Uwe Fröhlich
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP3464724B1 publication Critical patent/EP3464724B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/005—Curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/007—Slide-hopper coaters, i.e. apparatus in which the liquid or other fluent material flows freely on an inclined surface before contacting the work
    • B05C5/008—Slide-hopper curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus 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
    • B05C9/06—Apparatus 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/30—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by gravity only, i.e. flow coating
    • B05D1/305—Curtain coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2252/00—Sheets
    • B05D2252/02—Sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0406—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being air
    • B05D3/042—Directing or stopping the fluid to be coated with air

Definitions

  • the invention relates to a gun applicator head for coating a moving fibrous web, a curtain applicator for coating a moving fibrous web and a method of coating a moving fibrous web by means of a curtain applicator.
  • Curtain applicators for coating a moving material web with at least one liquid and / or pasty application medium generally have an applicator head which comprises at least one trailing edge extending substantially across the width of the applicator head, at which the application medium leaves the applicator head in the form of a free-falling curtain ,
  • curtain coaters are often used in the paper or B & P production to achieve a particularly high quality of coating with low use of the expensive coating color. Curtain applicators are therefore often used to produce the uppermost, the so-called cover layer. Since the top layer of the paper or B & P web is the layer which determines the appearance of the paper or board, the top layer is subject to particularly high quality requirements.
  • curtain applicators but have the disadvantage that they are particularly sensitive to environmental influences. For example, air flow, fluctuations in temperature and / or humidity in curtain coating plants have a particularly negative effect on stable operation. Since applicators are generally located in close proximity to dryers such as cylinder dryers and / or infrared dryers, such coats are often operated in a high ambient temperature environment combined with high humidity. In order to degas the curtain coat of curtain applicators, ie, to ensure that the coating color can pass out of the applicator head of the curtain applicator without air bubbles, vacuum degassing devices are used which operate at lower temperatures Temperature must be operated to prevent boiling of the coating color.
  • curtain coater units are usually operated in a surrounding enclosure that is air-conditioned.
  • an applicator head according to claim 1 by a curtain applicator according to claim 14 and by a method according to claim 19, characterized in that according to the invention at least one flushing device is provided, by means of which at least one of the at least one spoiler is acted upon by a flowing gaseous flushing medium or is applied, it is achieved that in the region of the spoiler edge little or no ambient air can accumulate, which can condense on the spoiler lip. For this reason, it is possible to dispense with air conditioning completely or use only very simple air conditioning.
  • the application head preferably comprises at least one transverse distribution chamber and a nozzle gap with outlet opening connected to it, such that the application medium coming from the transverse distribution chamber via the nozzle gap to the outlet opening leaves the application head at the exit opening, wherein the at least one tear-off edge is formed by at least part of the exit opening.
  • the outlet opening a first and a provide second tear-off, wherein when used properly as the application head in the direction of travel of the web considered the first tear-off edge front and the second tear-off edge is arranged behind.
  • a preferred development of the invention provides a first and / or a second rinsing device which is or are arranged such that when the applicator head is used in the direction of travel of the material web considered, the first rinsing the first rupture edge from the front with the rinsing medium applied and the second rinsing the second rupture edge from behind with the rinsing medium applied.
  • the application head comprises at least one transverse distribution chamber and a nozzle gap with exit opening connected thereto and an adjoining sliding surface adjoining the tear-off edge in such a way that viewed in the direction of flow of the application medium the transverse distribution chamber via the nozzle gap and the outlet opening coming application medium flows after the outlet opening on the sliding surface to the trailing edge and leaves the applicator head at the trailing edge.
  • the at least one purging device can be arranged outside the nozzle gap.
  • the at least one purging device is designed and arranged such that the flow of the gaseous rinsing medium is directed in the direction of the free-falling curtain.
  • the applicator head comprise a housing block, in particular of a metallic material, in which the transverse distribution chamber and the nozzle gap are arranged, wherein the housing block is at least partially surrounded by an outer lining and / or a thermally insulating layer, which comes into contact with the environment .
  • the outer lining may in this case, for example, be provided at least in sections by at least one planar and / or bent sheet metal or by at least one planar and / or curved plastic sheet such as, for example, a Plexiglas plate.
  • the outer lining may be at least partially thermally decoupled from the housing block by the thermally insulating layer.
  • the thermally insulating layer is arranged at least in sections between the outer lining and the housing block.
  • the outer lining may also be formed at least in sections by a thermally insulating layer.
  • the outer lining is at least in the area of the spoiler edge arranged and designed such that it does not affect the free fall of the curtain.
  • the housing block comprises a first and a second housing block part and the transverse distribution chamber and the nozzle gap are formed by a cavity formed between the two housing block parts.
  • the two housing block parts by connecting means, in particular screws, connected to each other.
  • the first housing block part comprises a first nozzle lip providing the first trailing edge and the second housing block part comprises a second nozzle lip providing the second trailing edge, which are adjustable relative to one another such that the width of the nozzle gap in the region of the outlet opening in the transverse direction the applicator head, and thus in the transverse direction of the fibrous web, is individually adjustable.
  • the The applicator head according to the invention structurally particularly easy to build with adjustable nozzle gap.
  • the thermally insulating layer comprises a foam material and / or a honeycomb structure and / or glass wool and / or mineral wool or is formed by one or more of the foregoing.
  • the thermally insulating layer is formed by a gaseous insulating medium which is arranged or guided in a gap between the housing block and the outer cladding, wherein in particular the gap in the region of the trailing edge in the range 0.5 mm - 50 mm, preferably 2- 10mm, is.
  • the gaseous insulating medium is at least partially, preferably completely, provided by the flowing gaseous flushing medium. In this case, isolation of the housing block as well as flushing of the at least one tear-off edge can be provided in a particularly simple manner.
  • the gaseous insulating medium and / or the gaseous flushing medium is in particular air.
  • the applicator head has an upper side and a lower side and the outlet opening is arranged on the underside.
  • the flushing medium which at least partially provides the insulating medium, flows in a direction of flow directed from the top to the bottom, in particular from the top to the bottom, to the region of the tear-off edge.
  • a curtain applicator is proposed for coating a moving material web with at least one liquid and / or pasty medium, which is equipped with at least one applicator head according to the invention.
  • the curtain applicator has means to adjust the temperature of the flushing medium and / or the application medium so that the temperature of the flushing medium is between the temperature of the environment and the temperature of the application medium.
  • the means are in particular designed to adjust the temperature of the flushing medium in the range from 0.4 times to 1.5 times, preferably from 0.6 times to 1.5 times the temperature of the environment.
  • the means for adjusting or matching the temperature of the flushing medium and / or the temperature of the application medium may in particular include heating and / or cooling devices and temperature measuring devices, by means of which the temperature of the flushing medium and the application medium can be measured and adjusted to a desired value.
  • the means further comprise a control and / or regulating device with which the heating and / or cooling devices are automatically controlled and / or controlled on the basis of the measured temperatures of the flushing medium and the application medium and the set temperatures for the flushing medium and the application medium.
  • the curtain applicator comprises means for dehumidifying the flushing medium.
  • the invention makes it possible in particular for the curtain applicator to have no housing.
  • the curtain applicator has an enclosure, the enclosure is not air-conditioned.
  • the enclosure is designed in particular such that it surrounds at least the application head and surrounds the area where the curtain of application medium strikes the fibrous web.
  • a method is proposed for coating a running material web with at least one liquid and / or pasty application medium by means of a curtain applicator, which comprises at least one applicator head according to the invention, namely the at least one tear-off edge extending substantially over its width comprises at which the application medium leaves the application head in the form of a free-falling curtain and subsequently enters the material web, the region of at least one of the at least one separation edge being exposed to a flowing gaseous rinsing medium.
  • a preferred embodiment of the method provides that the temperature of the flushing medium is maintained between the temperature of the environment and the temperature of the application medium. It is conceivable in this context, in particular, that the temperature of the flushing medium in the range of 15 ° C to 55 ° C, that of the application medium in the range of 18 ° C to 40 ° C and the temperature of the environment is less than 65 ° C.
  • the temperature of the flushing medium preferably deviates by a maximum of 7 ° C., particularly preferably by a maximum of 5 ° C., from the temperature of the application medium.
  • the temperature of the flushing medium is less than the temperature of the application medium by a maximum of 7 ° C., more preferably by a maximum of 5 ° C.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an applicator head according to the invention
  • Figure 1 b shows a variant of the first embodiment of an inventive
  • Applicator head for producing a single-layer free-falling curtain
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an application head according to the invention for producing a single-layer free-falling curtain
  • FIG. 3 shows a third embodiment of an applicator head according to the invention
  • Figure 4 shows a fourth embodiment of an applicator head according to the invention
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of an application head according to the invention with sliding surface for producing a single-layer, freely falling curtain
  • FIG. 6 shows an embodiment of an applicator head according to the invention
  • Figure 7 shows an embodiment of a curtain applicator invention.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional illustration in a plane parallel to the web running direction MD and perpendicular to the web transverse direction CD (CD extends perpendicular to the drawing plane of FIGS. 1-7) - a first embodiment of an applicator head 1 according to the invention for producing a single-layer free-falling curtain 2 liquid and / or pasty application medium for coating a moving web.
  • the application head 1 has a transverse distribution chamber 3 and a nozzle gap 4 connected to the outlet opening 5 in such a way that the application medium coming from the transverse distribution chamber 3 via the die gap 4 to the exit opening 5 leaves the application head at the exit opening 5.
  • the outlet opening 5 provides a front tear-off edge 6 considered in the web running direction MD and a rear tear-off edge 7 considered in the web running direction MD.
  • the application head 1 comprises a first flushing device and a second flushing device 9 which are designed and arranged such that, when the applicator head is used as intended in the web running direction of the material web, the first flushing device 8 views the first tearoff edge 6 of FIG at the front with a, by a flowing flushing medium 13 (dash-dotted line with arrow) acted upon and the second flushing device 9, the second trailing edge 7 from behind with a flowing flushing medium 14 (dash-dotted line with arrow) acted upon.
  • the two purging devices 8, 9 are arranged outside of the nozzle gap 4.
  • each of the two flushing devices provides a flushing medium in the form of air.
  • the application head 1 comprises a housing block made of a metallic material in which the transverse distribution chamber 3 and the nozzle gap 4 are arranged.
  • the housing block comprises a first housing block part 10 (in the present embodiment, front housing block part 10) and a second housing block part 1 1 (in the present embodiment, the rear housing block part 1 1), wherein formed by a formed between the two housing block parts 10, 1 1, the transverse distribution chamber 3 and the nozzle gap 4 are formed.
  • the first housing block part 10 comprises a first nozzle lip 10. 1 which provides the first tear-off edge 6 in the region of the outlet opening 5 of the nozzle gap 4.
  • the second housing block part 1 1 comprises a second nozzle lip 1 1 .1, which provides the second tear-off edge 7 in the region of the outlet opening 5 of the nozzle gap 4.
  • the housing block is partially surrounded by an outer lining 12.1, 12.2, which comes into contact with the environment.
  • the outer lining 12.1, 12.2 in this case has a front part of the outer lining 12.1 in the direction of web travel MD in the form of a bent sheet metal and a rear part of the outer covering 12.2 in the direction of web travel MD in the form of a bent sheet metal.
  • the outer lining 12 is at least partially thermally decoupled from the housing block 10, 1 1 by a thermally insulating layer.
  • the thermally insulating layer between the front part of the outer lining 12.1 and the front housing block part 10 is formed by a gaseous insulating medium, which is guided in a gap between the front housing block part 10 and the front part of the outer lining 12.1 and by the flowing gaseous rinsing medium 13 the first Flushing device 8 is provided.
  • the upper part of the gap between the rear housing block part 11 and the rear part of the outer lining 12.2 in FIG. 1 is formed by a foam material.
  • the lower part of the gap between the rear housing block part 11 and the rear part of the outer lining 12.2, which adjoins the upper part in FIG. 1 is formed by a gaseous insulating medium, which flows through the flowing gaseous flushing medium 14 is provided from the second rinsing device 9.
  • the rinsing medium flows in a direction of flow directed from the top to the bottom towards the two rupture edges 6, 7.
  • FIGS. 1 b and 2 to 6 that only the differences from the respectively explicitly mentioned embodiment (eg that of FIG. 1) are discussed and that identical or similar technical objects or features are designated by the same reference numerals ,
  • FIG. 1b shows a variant of the application head shown in FIG.
  • both rinsing devices 8, 9 are mounted in the lower region of the nozzle head.
  • Both the upper part of the gap between the rear housing block part 1 1 and the rear part of the Aus touchverposition, 12.2, and the upper part of the gap between the front housing block part 10 and the front part of the Aus passverposition, 12.1 is hereby wholly or at least partially by a foam material filled.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an applicator head 1 according to the invention for producing a single-layered free-falling curtain 2.
  • the applicator head of FIG. 2 differs from the applicator head shown in FIG. 1 essentially in that both rinsing devices 8, 9 in the application head of FIG in the lower region of the applicator head 1, ie at the level of the nozzle lips 10.1 and 1 1 .1 are arranged and the outer lining 12.1 and 12.2 before and behind the curtain in the direction of the free-falling curtain 2 up to 100 Millimeter over the two demolition edges 6, 7 project at the outlet opening 5, whereby the freely falling curtain 2 is shielded from disturbing environmental influences such as air currents.
  • the front part of the outer covering 12.1 comprises a deflection plate 12.1 .1.
  • the rear part of the outer lining 12.2 comprises a baffle 12.2.2 whereby the provided by the second rinsing 9 flowing flushing medium 14 is directed to the second spoiler edge 7.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of an application head 1 according to the invention for producing a single-layer, freely falling curtain 2.
  • the application head 1 of FIG. 3 differs from the application head shown in FIG. 1 essentially in that the thermally insulating layer between the rear part of the outer covering 12.2 and the rear housing block part 11 is also formed by the gaseous insulation medium which is in the gap between the rear housing block part 1 1 and the rear part of the outer panel 12.2 is guided and is provided by the flowing gaseous flushing medium 14 from the second flushing device 9.
  • FIG. 4 shows a fourth embodiment of an application head 1 according to the invention for producing a single-layer, freely falling curtain 2.
  • the application head 1 of FIG. 4 differs from the application head shown in FIG. 3 essentially in that no outer covering 12.1 and 12.2 are provided.
  • FIG. 5 shows a fifth embodiment of a coating head 1 according to the invention for producing a single-layer, freely falling curtain 2.
  • the application head 1 of FIG. 5 has a transverse distribution chamber 3 and a nozzle gap 4 connected to the outlet opening 5 and an adjoining sliding surface 17 which in turn is adjoined by a trailing edge 16 such that, viewed in the direction of flow of the application medium, the transverse diffusion chamber 3 passes over the nozzle gap 4 and the outlet opening 5 coming application medium after the outlet opening 5 via the sliding surface 17 to the trailing edge 16 flows and leaves the applicator head 1 at the trailing edge 16.
  • the sliding surface 17 is provided by a sliding surface block 15 arranged on the front housing block part 10.
  • FIG. 6 shows an embodiment of an application head 1 according to the invention for producing a multilayer, freely falling curtain 2 ' .
  • the applicator head 1 of Figure 6 differs from the applicator head shown in Figure 3 essentially in that the housing block in addition to a front and rear housing block part 10 ' , 1 1 ' has a housing block center part 18, and two transverse distribution chambers 3.1 and 3.2, respectively associated nozzle gap 4.1, 4.2 are provided, which meet at the outlet opening 5 to produce a two-layer free-falling curtain 2 ' .
  • the application of the two demolition edges 6, 7 and the thermal insulation of the housing block 10 ' , 1 1 ' , 18 is achieved analogously to the embodiment of Figure 3, namely admission of the first Tear-off edge 6 with the flushing medium provided by the first flushing device 8
  • FIG. 7 shows an embodiment of a curtain application unit 100 according to the invention for coating a running paper web with a liquid and / or pasty application medium in the form of a free-falling curtain 2.
  • an application head is used as shown in FIG. It should be noted in this context that instead of the application head of Figure 3, any other applicator head according to the invention could be used.
  • the curtain application unit 100 has rollers 102, 103 over which the paper web 101 is guided substantially horizontally during the coating.
  • the application head 1 and the point at which the free-falling curtain 2 meets the paper web 101 are shielded from an enclosure 104 against environmental influences, wherein the housing is not air-conditioned.
  • the curtain discharge unit 100 has means for adjusting the temperature of the flushing medium 13, 14 and the application medium 2 such that the temperature of the flushing medium 13, 14 is between the temperature of the surroundings and the temperature of the application medium 2.
  • the means comprise a temperature sensor 105 for measuring the temperature of the flushing medium 13, 14 and a temperature sensor 106 for measuring the temperature of the coating medium 2 in the region of the transverse distribution chamber 3.
  • the means comprise a heating and / or cooling device 107 for increasing and / or reduction of the temperature of the flushing medium 13, 14 and a heating and / or cooling device 108 for increasing and / or reducing the temperature of the application medium 2.
  • the means comprise a control and / or regulating device 1 10 with which automatically Base the measured temperatures of the flushing medium 13, 14 and the application medium 2 and the setpoint temperatures for the flushing medium 13, 14 and the application medium 2, the two heating and / or cooling devices 108, 109 regulated and / or controlled.
  • the respective temperature can be automatically adjusted and / or controlled by means of the control and regulation unit 110 in the event of deviations from actual to desired value of the temperature of the flushing medium 13, 14 and of the application medium 2 by means of the respective associated heating and / or cooling device 107, 108 become.

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Auftragskopf für ein Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium, wobei der Auftragskopf wenigstens eine sich im Wesentlichen über die Breite des Auftragskopf erstreckende Abrisskante umfasst an der das Auftragsmedium den Auftragskopf in Form eines frei fallenden Vorhangs verlässt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spüleinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher zumindest eine der zumindest einen Abrisskante mit einem strömenden gasförmigen Spülmedium beaufschlagbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Vorhangauftragswerk mit einem solchen Auftragskopf. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium mittels eines Vorhangauftragswerks das zumindest einen Auftragskopf umfasst, der wenigstens eine sich im Wesentlichen über seine Breite erstreckende Abrisskante umfasst an der das Auftragsmedium den Auftragskopf in Form eines frei fallenden Vorhangs verlässt und nachfolgend auf die Materialbahn tritt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zumindest einer der zumindest einen Abrisskante mit einem strömenden gasförmigen Spülmedium beaufschlagt wird.

Description

Vorhangauftragswerk
Die Erfindung betrifft einen Auftragskopf für ein Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Faserstoffbahn, ein Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Faserstoffbahn und ein Verfahren zur Beschichtung einer laufenden Faserstoffbahn mittels eines Vorhangauftragswerks.
Vorhangauftragswerke zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium weisen in der Regel einen Auftragskopf auf, der wenigstens eine sich im Wesentlichen über die Breite des Auftragskopf erstreckende Abrisskante umfasst an der das Auftragsmedium den Auftragskopf in Form eines frei fallenden Vorhangs verlässt.
Vorhangauftragswerke werden in der Papier- oder B&P Herstellung oftmals eingesetzt um eine besonders hohe Strichqualität bei geringem Einsatz der teuren Streichfarbe zu erreichen. Vorhangauftragswerke werden daher oftmals zur Erzeugung der obersten, der sog. Deckschicht, eingesetzt. Da die Deckschicht der Papier- oder B&P-Bahn die Schicht ist, welche die äußere Erscheinung des Papiers oder Kartons festlegt, werden an die Deckschicht besonders hohe Qualitätsanforderungen gestellt.
Vorhangauftragswerke haben aber den Nachteil, dass diese besonders empfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen sind. So wirken sich bei Vorhangauftragswerken Luftströmungen, Schwankungen in Temperatur- und/oder Luftfeuchtigkeit besonders negativ auf einen stabilen Betrieb aus. Da Auftragswerke im Allgemeinen oftmals räumlich nahe an Trocknungseinrichtungen, wie Zylindertrocknungseinrichtungen und/oder Infrarot-Trocknungseinrichtungen, angeordnet sind, werden solche Auftragswerke oftmals in einer Umgebung mit hoher Umgebungstemperatur kombiniert mit hoher Luftfeuchtigkeit betrieben. Um die Streichfarbe von Vorhangauftragswerken zu entgasen, d.h. um sicher zu stellen, dass die Streichfarbe ohne Luftblasen aus dem Auftragskopf des Vorhangauftragswerks treten kann, werden ferner Vakuumentgasungseinrichtungen eingesetzt, die bei niedriger Temperatur betrieben werden müssen, um ein Sieden der Streichfarbe zu verhindern. Aufgrund der kühlen Streichfarbe, die im Auftragskopf geführt wird, kann die warme Umgebungsluft am Auftragskopf, insbesondere an der Abrisskante des Auftragskopfs, kondensieren und es können Kondensattropfen auf die herzustellende Faserstoffbahn fallen. Um dies zu verhindern, werden Vorhangauftragswerke in der Regel in einer diese umgebenden Einhausung betrieben, die klimatisiert ist.
Der Nachteil solcher klimatisierten Einhausungen ist, dass die Klimatisierung sehr teuer ist, sowohl in der Anschaffung wie auch im laufenden Betrieb.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kostengünstigere Alternative zu einer klimatisierten Einhausung zu finden, mittels der ein Kondensieren der Umgebungsluft am Auftragskopf in ähnlicher oder gleicher Weise wie mit einer Klimatisierung reduziert bzw. unterbunden werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Auftragskopf nach Anspruch 1 , durch ein Vorhangauftragswerk nach Anspruch 14 und durch ein Verfahren nach Anspruch 19. Dadurch, dass erfindungsgemäß zumindest eine Spüleinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher zumindest eine der zumindest einen Abrisskante mit einem strömenden gasförmigen Spülmedium beaufschlagbar ist bzw. beaufschlagt wird, wird erreicht, dass sich im Bereich der Abrisskante wenig oder keine Umgebungsluft ansammeln kann, die an der Abrisskante kondensieren kann. Aus diesem Grund kann auf eine Klimatisierung komplett verzichtet werden oder eine nur sehr einfache Klimatisierung verwendet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorzugsweise umfasst der Auftragskopf wenigstens eine Querverteilkammer sowie einen mit dieser verbunden Düsenspalt mit Austrittsöffnung derart, dass das von der Querverteilkammer über den Düsenspalt zur Austrittsöffnung kommende Auftragsmedium den Auftragskopf an der Austrittsöffnung verlässt, wobei die zumindest eine Abrisskante durch zumindest einen Teil der Austrittsöffnung gebildet ist. Konkret kann in diesem Zusammenhang die Austrittsöffnung eine erste und eine zweite Abrisskante bereitstellen, wobei bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Auftragskopfs in Laufrichtung der Materialbahn betrachtet die erste Abrisskante vorne und die zweite Abrisskante hinten angeordnet ist.
Um insbesondere beide Abrisskanten zu spülen und dort ein Kondensieren der Umgebungsluft zu reduzieren oder zu verhindern sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung eine erste und/oder eine zweite Spüleinrichtung vor welche derart angeordnet ist bzw. sind, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Auftragskopfs in Laufrichtung der Materialbahn betrachtet, die erste Spüleinrichtung die erste Abrisskante von vorne mit dem Spülmedium beaufschlagt und die zweite Spüleinrichtung die zweite Abrisskante von hinten mit dem Spülmedium beaufschlagt.
In einer zu den vorherigen Ausführungsformen alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Auftragskopf wenigstens eine Querverteilkammer und einen mit dieser verbunden Düsenspalt mit Austrittsöffnung sowie eine sich daran anschließende Gleitfläche an die sich wiederum die Abrisskante anschließt derart umfasst, dass in Fließrichtung des Auftragsmediums betrachtet, das von der Querverteilkammer über den Düsenspalt und die Austrittsöffnung kommende Auftragsmedium nach der Austrittsöffnung über die Gleitfläche zur Abrisskante fließt und an der Abrisskante den Auftragskopf verlässt. Konkret kann die zumindest eine Spüleinrichtung außerhalb des Düsenspalts angeordnet sein.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Spüleinrichtung so ausgebildet und angeordnet, dass die Strömung des gasförmigen Spülmediums in Richtung des frei fallenden Vorhangs gerichtet. Konkret kann der Auftragskopf einen Gehäuseblock, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, umfassen, in dem die Querverteilkammer und der Düsenspalt angeordnet sind, wobei der Gehäuseblock zumindest abschnittweise von einer Außenverkleidung und/oder einer thermisch isolierende Schicht umgeben ist, welche mit der Umgebung in Kontakt kommt. Die Außenverkleidung kann hierbei bspw. zumindest abschnittweise durch zumindest ein ebenes und/oder gebogenes Blech oder durch zumindest eine ebene und/oder gebogene Kunststoffplatte wie bspw. eine Plexiglasplatte bereitgestellt sein bzw. umfassen. Nach einer konkreten Ausgestaltung kann die Außenverkleidung zumindest abschnittweise durch die thermisch isolierende Schicht vom Gehäuseblock thermisch entkoppelt sein. In diesem Fall ist die thermisch isolierende Schicht zumindest abschnittweise zwischen der Außenverkleidung und dem Gehäuseblock angeordnet. Durch die vom Gehäuseblock thermisch entkoppelte Außenverkleidung wird erreicht, dass die Umgebungsluft nicht in direkten Kontakt mit dem„kühlen" Gehäuseblock, durch welchen das Auftragsmedium geführt wird, kommt.
Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann auch die Außenverkleidung zumindest abschnittweise durch eine thermisch isolierende Schicht gebildet sein. Vorzugsweise ist die Außenverkleidung zumindest im Bereich Abrisskante derart angeordnet und ausgebildet ist, dass durch diese der freie Fall des Vorhangs nicht beeinträchtigt wird.
Nach einer weiteren konkreten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Gehäuseblock ein erstes und ein zweites Gehäuseblockteil und die Querverteilkammer und der Düsenspalt sind durch einen zwischen den beiden Gehäuseblockteilen gebildeten Hohlraum gebildet. In diesem Zusammenhang sind insbesondere die beiden Gehäuseblockteile durch Verbindungsmittel, insbesondere Schrauben, miteinander verbunden.
Ferner ist es insbesondere sinnvoll, wenn der erste Gehäuseblockteil eine erste, die erste Abrisskante bereitstellende Düsenlippe und der zweite Gehäuseblockteil eine zweite, die zweite Abrisskante bereitstellende Düsenlippe umfasst, die relativ zueinander derart verstellbar sind, dass die Weite des Düsenspalts im Bereich der Austrittsöffnung in Querrichtung des Auftragskopfs, und somit in Querrichtung der Faserstoffbahn, individuell einstellbar ist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich der erfindungsgemäße Auftragskopf konstruktiv besonders einfach mit verstellbarem Düsenspalt aufbauen.
Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, wie die thermisch isolierende Schicht aufgebaut sein kann. Nach einer denkbaren Variante umfasst die thermisch isolierende Schicht ein Schaumstoffmaterial und/oder eine Wabenstruktur und/oder Glaswolle und/oder Mineralwolle oder ist durch eines oder mehrere der vorgehenden gebildet.
Nach einer weiteren denkbaren Variante ist die thermisch isolierende Schicht durch ein gasförmiges Isolationsmedium gebildet, welches in einem Spalt zwischen dem Gehäuseblock und der Außenverkleidung angeordnet oder geführt ist, wobei insbesondere der Spalt im Bereich der Abrisskante im Bereich 0,5mm - 50mm, bevorzugt 2-10mm, beträgt. In diesem Fall ist es insbesondere von Vorteil, wenn das gasförmige Isolationsmedium zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, durch das strömende gasförmige Spülmedium bereitgestellt ist. In diesem Fall kann auf besonders einfache Art und Weise eine Isolation des Gehäuseblocks sowie eine Spülung der zumindest einen Abrisskante bereitgestellt werden.
Konkret ist das gasförmige Isolationsmedium und/oder das gasförmige Spülmedium insbesondere Luft.
Nach einer weiteren bevorzugten konkreten Ausgestaltung der Erfindung hat der Auftragskopf eine Oberseite und eine Unterseite und die Austrittsöffnung ist an der Unterseite angeordnet. In diesem Fall ist es insbesondere sinnvoll, wenn das zumindest teilweise das Isolationsmedium bereitstellende Spülmedium in einer von der Oberseite zur Unterseite gerichteten Strömungsrichtung, insbesondere von der Oberseite zur Unterseite, zum Bereich der Abrisskante strömt. Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Medium vorgeschlagen, welches mit zumindest einem erfindungsgemäßen Auftragskopf ausgerüstet ist. Vorzugsweise hat das Vorhangauftragswerk Mittel, um die Temperatur des Spülmediums und/oder des Auftragsmediums so einzustellen, dass die Temperatur des Spülmediums zwischen der Temperatur der Umgebung und der Temperatur des Auftragsmediums liegt. Die Mittel sind insbesondere so ausgelegt, um die Temperatur des Spülmediums im Bereich des 0,4-fachen bis 1 ,5-fachen, bevorzugt des 0,6-fachen bis 1 ,5-fachen der Temperatur der Umgebung einzustellen. Die Mittel zum Einstellen bzw. aufeinander abstimmen der Temperatur des Spülmediums und/oder der Temperatur des Auftragsmediums können insbesondere Heiz- und/oder Kühleinrichtungen und Temperaturmesseinrichtungen umfassen, mittels der die Temperatur des Spülmediums und des Auftragsmediums gemessen und jeweils auf einen Sollwert eingestellt werden können. Vorzugsweise umfassen die Mittel ferner eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung mit welcher automatisch auf Basis der gemessenen Temperaturen des Spülmediums und des Auftragsmediums sowie der Solltemperaturen für das Spülmedium und das Auftragsmedium die Heiz- und/oder Kühleinrichtungen geregelt und/oder gesteuert werden.
Vorzugsweise umfasst das Vorhangauftragswerk Mittel zum Entfeuchten des Spülmediums.
Durch die Erfindung ist es insbesondere möglich, dass das Vorhangauftragswerk keine Einhausung hat. Alternativ ist denkbar, dass das Vorhangauftragswerk eine Einhausung hat, wobei die Einhausung nicht klimatisiert ist.
In den vorliegenden Fällen ist die Einhausung insbesondere so ausgeführt, dass diese umgibt zumindest den Auftragskopf und den Bereich umgibt, an dem der Vorhang aus Auftragsmedium auf die Faserstoffbahn trifft. Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium mittels eines Vorhangauftragswerks vorgeschlagen, welches zumindest einen erfindungsgemäßen Auftragskopf umfasst, nämlich der wenigstens eine sich im Wesentlichen über seine Breite erstreckende Abrisskante umfasst an der das Auftragsmedium den Auftragskopf in Form eines frei fallenden Vorhangs verlässt und nachfolgend auf die Materialbahn tritt, wobei der Bereich zumindest einer der zumindest einen Abrisskante mit einem strömenden gasförmigen Spülmedium beaufschlagt wird. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Temperatur des Spülmediums zwischen der Temperatur der Umgebung und der Temperatur des Auftragsmediums gehalten wird. Denkbar ist in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Temperatur des Spülmediums im Bereich von 15°C bis 55°C, die des Auftragsmediums im Bereich von 18°C bis 40°C und die Temperatur der Umgebung kleiner 65°C ist. Bevorzugt weicht die Temperatur des Spülmediums um maximal 7°C, besonders bevorzugt um maximal 5°C, von der Temperatur des Auftragsmediums ab. Insbesondere ist die Temperatur des Spülmediums um maximal 7°C, besonders bevorzugt um maximal 5°C, kleiner als die Temperatur des Auftragsmediums. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen, nicht maßstäblichen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes zur
Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs,
Figur 1 b eine Variante der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Auftragskopfes zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs,
Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes zur
Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs, Figur 4 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes zur
Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs, Figur 5 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes mit Gleitfläche zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs,
Figur 6 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes zur
Erzeugung eines mehrlagigen frei fallenden Vorhangs und Figur 7 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorhangauftragswerk.
Die Figur 1 zeigt - in einer Querschnittdarstellung in einer Ebene parallel zur Bahnlaufrichtung MD und senkrecht zur Bahnquerrichtung CD (CD erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene der Figuren 1 -7) - eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 1 zur Herstellung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs 2 eines flüssigen und/oder pastösen Auftragsmediums zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn.
Der Auftragskopf 1 hat eine Querverteilkammer 3 sowie einen mit dieser verbunden Düsenspalt 4 mit Austrittsöffnung 5 derart, dass das von der Querverteilkammer 3 über den Düsenspalt 4 zur Austrittsöffnung 5 kommende Auftragsmedium den Auftragskopf an der Austrittsöffnung 5 verlässt.
Vorliegend stellt die Austrittsöffnung 5 eine in Bahnlaufrichtung MD betrachtete vordere Abrisskante 6 sowie eine in Bahnlaufrichtung MD betrachtete hintere Abrisskante 7 bereit.
Wie aus der Darstellung der Figur 1 zu entnehmen ist, umfasst der Auftragskopf 1 eine erste Spüleinrichtung und eine zweite Spüleinrichtung 9 die derart ausgebildet und angeordnet sind, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Auftragskopfs in Bahnlaufrichtung der Materialbahn betrachtet die erste Spüleinrichtung 8 die erste Abrisskante 6 von vorne mit einem, durch ein strömendes Spülmedium 13 (strich-punktierte-Linie mit Pfeil) beaufschlagt und die zweite Spüleinrichtung 9 die zweite Abrisskante 7 von hinten mit einem strömenden Spülmedium 14 (strich-punktierte-Linie mit Pfeil) beaufschlagt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Spüleinrichtungen 8, 9 außerhalb des Düsenspalts 4 angeordnet. Vorliegend stellt jede der beiden Spüleinrichtungen ein Spülmedium in Form von Luft bereit. Der Auftragskopf 1 umfasst einen Gehäuseblock aus einem metallischen Werkstoff in dem die Querverteilkammer 3 und der Düsenspalt 4 angeordnet sind. Der Gehäuseblock umfasst ein erstes Gehäuseblockteil 10 (in der vorliegenden Ausführungsform vorderes Gehäuseblockteil 10) und ein zweites Gehäuseblockteil 1 1 (in der vorliegenden Ausführungsform hinteres Gehäuseblockteil 1 1 ), wobei durch einen zwischen den beiden Gehäuseblockteilen 10, 1 1 gebildeten Hohlraum die Querverteilkammer 3 und der Düsenspalt 4 gebildet sind. Wie aus der Darstellung der Figur 1 zu erkennen ist, umfasst der erste Gehäuseblockteil 10 eine erste Düsenlippe 10.1 , welche die erste Abrisskante 6 im Bereich der Austrittsöffnung 5 des Düsenspalts 4 bereitstellt. Ferner umfasst der zweite Gehäuseblockteil 1 1 eine zweit Düsenlippe 1 1 .1 , welche die zweite Abrisskante 7 im Bereich der Austrittsöffnung 5 des Düsenspalts 4 bereitstellt. Die beiden Düsenlippen 10.1 und
1 1 .1 sind relativ zueinander derart verstellbar, dass die Weite des Düsenspalts 4 im Bereich der Austrittsöffnung 5 in Querrichtung des Auftragskopfs individuell einstellbar ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Gehäuseblock abschnittweise von einer Außenverkleidung 12.1 , 12.2 umgeben, welche mit der Umgebung in Kontakt kommt. Die Außenverkleidung 12.1 , 12.2 weist hierbei einen in Bahnlaufrichtung MD vorderen Teil der Außenverkleidung 12.1 in Form eines gebogenen Blechs sowie einen in Bahnlaufrichtung MD hinteren Teil der Außenverkleidung 12.2 in Form eines gebogenen Blechs auf. Wie ferner zu erkennen ist, ist die Außenverkleidung 12.1 ,
12.2 im Bereich Abrisskanten 6, 7 derart angeordnet und ausgebildet, dass durch diese der freie Fall des Vorhangs 2 nicht beeinträchtigt wird.
Die Außenverkleidung 12 ist zumindest abschnittweise durch eine thermisch isolierende Schicht vom Gehäuseblock 10, 1 1 thermisch entkoppelt.
Vorliegend ist die thermisch isolierende Schicht zwischen dem vorderen Teil der Außenverkleidung 12.1 und dem vorderen Gehäuseblockteil 10 durch ein gasförmiges Isolationsmedium gebildet, welches in einem Spalt zwischen dem vorderen Gehäuseblockteil 10 und dem vorderen Teil der Außenverkleidung 12.1 geführt ist und durch das strömende gasförmige Spülmedium 13 aus der ersten Spüleinrichtung 8 bereitgestellt ist. Ferner ist vorliegend der in der Figur 1 obere Teil des Spalts zwischen dem hinteren Gehäuseblockteil 1 1 und dem hinteren Teil der Außenverkleidung 12.2 durch ein Schaumstoffmaterial gebildet. Des Weiteren erkennt man, dass der in der Figur 1 untere Teil des Spalts zwischen dem hinteren Gehäuseblockteil 1 1 und dem hinteren Teil der Außenverkleidung 12.2, der sich an den oberen Teil anschließt, durch ein gasförmiges Isolationsmedium gebildet ist, welches durch das strömende gasförmige Spülmedium 14 aus der zweiten Spüleinrichtung 9 bereitgestellt ist.
In beiden Fällen, d.h. in Bezug zur ersten Spüleinrichtung 8 und zur zweiten Spüleinrichtung 9, strömt das Spülmedium in einer von der Oberseite zur Unterseite gerichteten Strömungsrichtung zu den beiden Abrisskanten 6, 7.
Für die folgende Diskussion der Figuren 1 b, sowie 2 bis 6 ist anzumerken, dass nur die Unterschiede zur jeweils explizit erwähnten Ausführungsform (bspw. der der Figur 1 ) diskutiert werden und dass gleiche oder ähnliche technische Gegenstände oder Merkmale durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die Figur 1 b zeigt eine Variante des in Figur 1 gezeigten Auftragskopfes. Hierbei sind beiden Spüleinrichtungen 8, 9 im unteren Bereich des Düsenkopfes angebracht. Sowohl der obere Teil des Spalts zwischen dem hinteren Gehäuseblockteil 1 1 und dem hinteren Teil der Ausßenverkleidung, 12.2, als auch der obere Teil des Spalts zwischen dem vorderem Gehäuseblockteil 10 und dem vorderen Teil der Ausßenverkleidung, 12.1 ist hierbei ganz oder zumindest teilweise durch ein Schaumstoffmaterial gefüllt.
Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 1 zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs 2. Der Auftragskopf der Figur 2 unterscheidet sich von dem in der Figur 1 gezeigten Auftragskopf im Wesentlichen dadurch, dass beim Auftragskopf der Figur 2 beide Spüleinrichtungen 8, 9 im unteren Bereich des Auftragskopfs 1 , d.h. auf Höhe der Düsenlippen 10.1 und 1 1 .1 angeordnet sind und die Außenverkleidung 12.1 und 12.2 vor und hinter dem Vorhang in Richtung des frei fallenden Vorhangs 2 zur bis zu 100 Millimeter über die beiden Abrisskanten 6, 7 an der Austrittsöffnung 5 überstehen, wodurch der frei fallende Vorhang 2 von störenden Umgebungseinflüssen wie Luftströmungen abgeschirmt wird. Zur Lenkung des von der ersten Spüleinrichtung 8 bereitgestellten strömenden Spülmediums 13 auf die erste Abrisskante 6 umfasst der vordere Teil der Außenverkleidung 12.1 ein Umlenkblech 12.1 .1 . Analog dazu umfasst der hintere Teil der Außenverkleidung 12.2 ein Umlenkblech 12.2.2 wodurch das von der zweiten Spüleinrichtung 9 bereitgestellte strömende Spülmediums 14 auf die zweite Abrisskante 7 gelenkt wird.
Als weiterer Unterschied zur Figur 1 wird die thermisch isolierende Schicht zwischen dem vorderen Teil der Außenverkleidung 12.1 und dem Gehäuseblock 10, 1 1 sowie dem hinteren Teil der Außenverkleidung 12.2 und dem Gehäuseblock 10, 1 1 jeweils durch Luft bereitgestellt, die nicht durch das Spülmedium 13, 14 bereitgestellt wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass statt der Luft eine andere thermisch isolierende Schicht, wie z.b. Schaumstoff, Mineralwolle etc. eingesetzt wird. Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 1 zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs 2.
Der Auftragskopf 1 der Figur 3 unterscheidet sich von dem in der Figur 1 gezeigten Auftragskopf im Wesentlichen dadurch, dass auch die thermisch isolierende Schicht zwischen dem hinteren Teil der Außenverkleidung 12.2 und dem hinteren Gehäuseblockteil 1 1 durch das gasförmige Isolationsmedium gebildet, welches in dem Spalt zwischen dem hinteren Gehäuseblockteil 1 1 und dem hinteren Teil der Außenverkleidung 12.2 geführt ist und durch das strömende gasförmige Spülmedium 14 aus der zweiten Spüleinrichtung 9 bereitgestellt ist.
Die Figur 4 zeigt eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 1 zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs 2.
Der Auftragskopf 1 der Figur 4 unterscheidet sich von dem in der Figur 3 gezeigten Auftragskopf im Wesentlichen dadurch, dass keine Außenverkleidung 12.1 und 12.2 vorgesehen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Gehäuseblock 10, 1 1 lediglich von der thermisch isolierende Schicht umgeben, welche mit der Umgebung in Kontakt kommt, wobei die das vordere Gehäuseblockteil 10 umgebende thermisch isolierende Schicht durch das strömende gasförmige Spülmedium 13 aus der ersten Spüleinrichtung 8 und die das hintere Gehäuseblockteil 1 1 umgebende thermisch isolierende Schicht durch das strömende gasförmige Spülmedium 14 aus der zweiten Spüleinrichtung 9 bereitgestellt ist.
Die Figur 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftrags kopfes 1 zur Erzeugung eines einlagigen frei fallenden Vorhangs 2.
Der Auftragskopf 1 der Figur 5 hat eine Querverteilkammer 3 und einen mit dieser verbunden Düsenspalt 4 mit Austrittsöffnung 5 sowie eine sich daran anschließende Gleitfläche 17 an die sich wiederum eine Abrisskante 16 derart anschließt, dass in Fließrichtung des Auftragsmediums betrachtet, das von der Querverteilkammer 3 über den Düsenspalt 4 und die Austrittsöffnung 5 kommende Auftragsmedium nach der Austrittsöffnung 5 über die Gleitfläche 17 zur Abrisskante 16 fließt und an der Abrisskante 16 den Auftragskopf 1 verlässt. Zu erwähnen ist, dass die Gleitfläche 17 durch einen am vorderen Gehäuseblockteil 10 angeordneten Gleitflächenblock 15 bereitgestellt ist.
An der Abrisskante 16 sind zwei Spüleinrichtungen 8, 9 vorgesehen, mittels denen mittels die Abrisskante 16 mit dem strömenden gasförmigen Spülmedium 13, 14 beaufschlagbar ist. Die Figur 6 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragskopfes 1 zur Erzeugung eines mehrlagigen frei fallenden Vorhangs 2'.
Der Auftragskopf 1 der Figur 6 unterscheidet sich von dem in der Figur 3 gezeigten Auftragskopf im Wesentlichen dadurch, dass der Gehäuseblock zusätzlich zu einem vorderen und hinteren Gehäuseblockteil 10', 1 1 ' ein Gehäuseblockmittelteil 18 hat, sowie zwei Querverteil kammern 3.1 und 3.2 mit jeweils zugeordnetem Düsenspalt 4.1 , 4.2 bereitgestellt sind, welche an der Austrittsöffnung 5 treffen um einen zweilagigen freifallenden Vorhang 2' zu erzeugen. Die Beaufschlagung der beiden Abrisskanten 6, 7 sowie die thermische Isolierung des Gehäuseblocks 10', 1 1 ', 18 ist analog zur Ausführungsform der Figur 3 gelöst, nämlich Beaufschlagung der ersten Abrisskante 6 mit dem durch die erste Spüleinrichtung 8 bereitgestellten Spülmedium
13 und Beaufschlagung der zweiten Abrisskante 7 mit dem durch die zweite Spüleinrichtung 9 bereitgestellten Spülmedium 14, wobei die beiden Spülmedien 13,
14 jeweils vom oberen Teil des Gehäuseblocks 10', 1 1 ', 18 im Spalt zwischen der Außenverkleidung 12.1 bzw. 12.2 in einer von der Oberseite zur Unterseite gerichteten Strömungsrichtung geführt werden.
Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorhangauftragswerks 100 zur Beschichtung einer laufenden Papierbahn mit dem einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium in Form eines frei fallenden Vorhangs 2. Beispielhaft wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Auftragskopf wie in der Figur 3 gezeigt verwendet. Zu bemerken ist in diesem Zusammenhang, dass anstelle des Auftragskopfs der Figur 3 auch jeder andere erfindungsgemäße Auftragskopf verwendet werden könnte.
Das Vorhangauftragswerk 100 weist Walzen 102, 103 auf über welche die Papierbahn 101 während der Beschichtung im Wesentlichen waagrecht laufend geführt wird. Der Auftragskopf 1 und die Stelle an der der frei fallende Vorhang 2 auf die Papierbahn 101 trifft sind von einer Einhausung 104 gegen Umgebungseinflüsse abgeschirmt, wobei die Einhausung nicht klimatisiert ist.
Das Vorhangaustragswerk 100 weist Mittel auf, um die Temperatur des Spülmediums 13, 14 und des Auftragsmediums 2 so einzustellen, dass die Temperatur des Spülmediums 13, 14 zwischen der Temperatur der Umgebung und der Temperatur des Auftragsmediums 2 liegt.
Konkret umfassen die Mittel einen Temperatursensor 105 zur Messung der Temperatur des Spülmediums 13, 14 sowie einen Temperatursensor 106 zur Messung der Temperatur des Auftragsmediums 2 im Bereich der Querverteil kammer 3. Des Weiteren umfassen die Mittel eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung 107 zur Erhöhung und/oder Reduktion der Temperatur des Spülmediums 13, 14 sowie eine Heiz- und/oder Kühleinrichtung 108 zur Erhöhung und/oder Reduktion der Temperatur des Auftragsmediums 2. Als weiteres Element umfassen die Mittel eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung 1 10 mit welches automatisch auf Basis der gemessenen Temperaturen des Spülmediums 13, 14 und des Auftragsmediums 2 sowie des Solltemperaturen für das Spülmediums 13, 14 und des Auftragsmedium 2 die beiden Heiz- und/oder Kühleinrichtungen 108, 109 geregelt und/oder gesteuert werden. Konkret kann mittels Steuerungs- und Regelungseinheit 1 10 bei Abweichungen von Ist- zu Sollwert der Temperatur des Spülmediums 13, 14 und der des Auftragsmediums 2 automatisch mittels der jeweiligen zugeordneten Heiz- und/oder Kühleinrichtung 107, 108 die jeweilige Temperatur nachgeregelt und/oder gesteuert werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Auftragskopf für ein Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium, wobei der Auftragskopf wenigstens eine sich im Wesentlichen über die Breite des Auftragskopf erstreckende Abrisskante umfasst an der das Auftragsmedium den Auftragskopf in Form eines frei fallenden Vorhangs verlässt,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Spüleinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher zumindest eine der zumindest einen Abrisskante mit einem strömenden gasförmigen Spülmedium beaufschlagbar ist.
2. Auftragskopf nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der
Auftragskopf wenigstens eine Querverteilkammer sowie einen mit dieser verbunden Düsenspalt mit Austrittsöffnung derart umfasst, dass das von der Querverteilkammer über den Düsenspalt zur Austrittsöffnung kommende Auftragsmedium den Auftragskopf an der Austrittsöffnung verlässt, die zumindest eine Abrisskante durch zumindest einen Teil der Austrittsöffnung gebildet ist.
3. Auftragskopf nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die
Austrittsöffnung eine erste und eine zweite Abrisskante bereitstellt, wobei bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Auftragskopfs in Laufrichtung der Materialbahn betrachtet die erste Abrisskante vorne und die zweite Abrisskante hinten angeordnet ist.
4. Auftragskopf nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und/oder eine zweite Spüleinrichtung derart vorgesehen und angeordnet ist bzw. sind, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Auftragskopfs in Laufrichtung der Materialbahn betrachtet die erste Spüleinrichtung die erste Abrisskante von vorne mit dem Spülmedium beaufschlagt und die zweite Spüleinrichtung die zweite Abrisskante von hinten mit dem Spülmedium beaufschlagt.
5. Auftragskopf nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der
Auftragskopf wenigstens eine Querverteilkammer und einen mit dieser verbunden Düsenspalt mit Austrittsöffnung sowie eine sich daran anschließende Gleitfläche an die sich wiederum die Abrisskante anschließt derart umfasst, dass in Fließrichtung des Auftragsmediums betrachtet, das von der Querverteilkammer über den Düsenspalt und die Austrittsöffnung kommende Auftragsmedium nach der Austrittsöffnung über die Gleitfläche zur Abrisskante fließt und an der Abrisskante den Auftragskopf verlässt.
6. Auftragskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Spüleinrichtung außerhalb des Düsenspalts angeordnet ist und/oder dass die zumindest eine Spüleinrichtung so ausgebildet und angeordnet ist, dass die Strömung des gasförmigen Spülmediums in Richtung des frei fallenden Vorhangs gerichtet ist.
7. Auftragskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf einen Gehäuseblock, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, umfasst in dem die Querverteil kammer und der Düsenspalt angeordnet sind, und der Gehäuseblock zumindest abschnittweise von einer Außenverkleidung und/oder einer thermisch isolierende Schicht umgeben ist, welche mit der Umgebung in Kontakt kommt.
8. Auftragskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Außenverkleidung zumindest abschnittweise durch die thermisch isolierende Schicht vom Gehäuseblock thermisch entkoppelt ist.
9. Auftragskopf nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass der
Gehäuseblock ein erstes und ein zweites Gehäuseblockteil umfasst und durch einen zwischen den beiden Gehäuseblockteilen gebildeten Hohlraum die Querverteilkammer und der Düsenspalt gebildet ist.
10. Auftragskopf nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseblockteil eine erste, die erste Abrisskante bereitstellende Düsenlippe und der zweite Gehäuseblockteil eine zweite, die zweite Abrisskante bereitstellende Düsenlippe umfasst, die relativ zueinander derart verstellbar sind, dass die Weite des Düsenspalts im Bereich der Austrittsöffnung in
Querrichtung des Auftragskopfs individuell einstellbar ist.
1 1 .Auftragskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch isolierende Schicht durch ein gasförmiges Isolationsmedium gebildet ist, welches in einem Spalt zwischen dem Gehäuseblock und der Außenverkleidung angeordnet oder geführt ist, wobei insbesondere der Spalt im Bereich der Abrisskante im Bereich 0,5mm - 50mm, bevorzugt 2-10mm, beträgt.
12. Auftragskopf nach Anspruch 1 1 dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Isolationsmedium zumindest teilweise durch das strömende gasförmige Spülmedium bereitgestellt ist.
13. Auftragskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf eine Oberseite und eine Unterseite hat und die Austrittsöffnung im Bereich der Unterseite angeordnet ist, wobei das zumindest teilweise das Isolationsmedium bereitstellende Spülmedium in einer von der Oberseite zur Unterseite gerichteten Strömungsrichtung, insbesondere von der Oberseite zur Unterseite, zum Bereich der Abrisskante strömt.
14. Vorhangauftragswerk zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Medium, mit einem Auftragskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Vorhangauftragswerk nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass
Mittel vorgesehen sind, um die Temperatur des Spülmediums und/oder des Auftragsmediums so einzustellen, dass die Temperatur des Spülmediums zwischen der Temperatur der Umgebung und der Temperatur des Auftragsmediums liegt, insbesondere dass die Mittel ausgelegt sind, um die Temperatur des Spülmediums im Bereich des 0,4-fachen bis 1 ,5-fachen der Temperatur der Umgebung einzustellen.
16. Vorhangauftragswerk nach einem der vorangehenden Ansprüche 14 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhangauftragswerk keine Einhausung hat, die den Auftragskopf zumindest abschnittweise umgibt.
17. Vorhangauftragswerk nach einem der vorangehenden Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhangauftragswerk eine Einhausung hat, die den Auftragskopf zumindest abschnittweise umgibt, wobei die Einhausung nicht klimatisiert ist.
18. Verfahren zur Beschichtung einer laufenden Materialbahn mit wenigstens einem flüssigen und/oder pastösen Auftragsmedium mittels eines Vorhangauftragswerks das zumindest einen Auftragskopf, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfasst, der wenigstens eine sich im Wesentlichen über seine Breite erstreckende Abrisskante umfasst an der das Auftragsmedium den Auftragskopf in Form eines frei fallenden Vorhangs verlässt und nachfolgend auf die Materialbahn tritt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich zumindest einer der zumindest einen Abrisskante mit einem strömenden gasförmigen Spülmedium beaufschlagt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Spülmediums zwischen der Temperatur der Umgebung und der Temperatur des Auftragsmediums liegt und/oder dass die Temperatur des Spülmediums im Bereich von 15°C bis 55°C, die des Auftragsmediums im Bereich von 18°C bis 40°C und die Temperatur der Umgebung kleiner 65°C ist.
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