CN1662708A - 用来制造和处理带料的有至少具有一个非接触涂覆机构的涂覆装置的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来制造和处理带料的有至少具有一个非接触涂覆机构的涂覆装置的机器。本发明提出，在用来制造和处理尤其是由纸或卡纸组成的带料的机器中配备至少一个非接触涂覆装置(52a－1)，它可以用非接触方法在一在线过程中将液态或膏状涂覆介质涂覆在行进中的带料的至少一面上。

Description

用来制造和处理带料的有至少具有一个 非接触涂覆机构的涂覆装置的机器

本发明涉及一种用来制造和处理尤其是由纸或卡纸组成的带料的机器，至少包括：一用于由输入的原料，尤其是由纤维悬浮液，连续地形成带料的带料形成装置；一沿带料路径设置在带料形成装置后面的、用于将行进的带料至少通过加热或/和机械作用去水和将带料干燥到至少至一定残余湿度的去水和干燥部分；至少一个沿带料路径设置在去水和干燥部分后面的、用来将液态或膏状涂覆介质涂覆在行进中的带料的至少一面上的涂覆装置；一沿带料路径设置在涂覆装置后面的、用来将行进中的带料干燥至最终干燥状态的干燥装置；一沿带料路径设置在干燥装置后面的、用来处理或/和接收或/和输出带料的装置，尤其是用来将带料卷绕在一相应带料卷上的带料卷绕装置。

通常在这种可以制造和处理包括用所谓的在线运行方式将涂覆介质涂覆在带料的至少一面上的机器中，仅仅采用接触式涂覆装置(刷涂机组)作为涂覆器。非接触涂覆装置(非接触刷涂机组)通常仅仅以所谓的离线运行方式用在相对于制造带料的机器独立的刷涂或喷涂机中，待处理带料以带料卷的形式输送给此机器。

因为接触式喷涂或刷涂可能影响运行中断之间的性能(工作能力)和平均运行时间，接触式涂覆装置(刷涂机组)可能在这方面存在问题。例如存在在涂覆装置处带料撕裂的更大危险，造成整个生产线的停顿。

与在线运行相比，在带料涂刷方面离线运行具有较低的生产效率。

本发明的目的是，改进开头所述机器的性能或者说工作能力，而不造成离线方案不得不带来的产量损失。

为了实现这个目的，建议，涂覆装置包括至少一个非接触涂覆机构，它设计得用来发出至少一股自由涂覆介质束或涂覆介质帘或涂覆介质幕或涂覆介质喷滴形式的涂覆介质，并由于给予涂覆介质的力或/和运动冲量或/和由于重力引起的涂覆介质的运动而涂覆在带料上。除了基于重力涂覆外例如还可以考虑基于静电力涂覆。

按照本发明的建议，可以将涂覆介质非接触地涂覆在带料的至少一面上，特别是在机器(特别是造纸机)内用在线运行方式非接触地(单面或双面)涂覆带料。在一定程度上可以得到普通接触式在线涂覆和普通的非接触离线涂覆优点的组合，亦即一方面得到在线运行较高的生产效率，另一方面得到普通的仅仅在离线运行时运用的非接触涂覆的较好的工作能力。

优选采用所谓的帘式涂覆法(帘式涂覆)。为此建议，设置至少一个做成帘式涂覆机构的非接触涂覆机构，它将涂覆介质以至少一个垂帘或幕布的形式发射在带料上，尤其是至少主要依靠由重力引起的涂覆介质的运动。作为另一种选择，也可以采用所谓的喷涂法(喷涂)。为此建议，设置至少一个做成喷涂机构的非接触涂覆机构，它将涂覆介质以涂覆介质喷滴或涂覆介质射束的形式喷射在带料上，尤其是至少大部分依靠在从涂覆机构的喷嘴中喷出时给予涂覆介质的运动冲量。

帘式涂覆法相对于喷涂法优选采用，因为根据帘式涂覆法可以达到较高的质量，并且通常帘式涂覆法比喷涂法带来较小的维护费用。

本发明的机器可以具有至少一个另外的带料处理装置。这种另外的带料处理装置可以沿带料路径设置在带料形成装置与去水和干燥部分之间，或去水和干燥部分与涂覆装置之间，或涂覆装置与干燥装置之间，或干燥装置与用来处理和/或接收和/或输出带料的装置之间，或者集成在带料形成装置或去水和干燥部分或涂覆装置或干燥装置或用来处理或/和接收或/和输出带料的装置内。

特别优选设置至少一个带料平整装置作为带料处理装置。特别是考虑一沿带料路径设置在涂覆装置之前的带料平整装置。带料平整装置最好设置在去水和干燥部分和涂覆装置之间，或集成在去水和干燥部分内。

因为非接触涂覆法，特别是刷涂法，完全遵循带料表面轮廓(在这种情况下称之为所谓的轮廓刷涂法)，在涂覆涂覆介质之前平整带料特别适宜和有效。这意味着，带料不平整的表面不能或只能比较少地通过涂覆介质得到补偿而变得平整。在涂覆涂覆介质前带料越平整，达到的生产率越高。在这种情况下可以得出结论，先平整后刷涂比在刷涂后再平整不平的轮廓更好。

如果带料平整装置做得将带料的至少一面平整到其粗糙度保持在5μm之内，尤其是最多3μm之内，那么证明是有利的。这个带料粗糙度数值最好是借助于PPS法(Parker Print-Surve)求出的数值：粗糙度(PPS-10s)≤5μm，最好≤3μm。

关于带料平整装置或它所达到的带料粗糙度首先要考虑，根据机器正常的运行参数能够达到这个粗糙度数值。

建议，带料平整装置沿带料路径设置在涂覆装置之后。原则上这和在涂覆装置前是否设有带料平整装置无关。

作为带料平整装置，可以有利地具有一软压区压光机、宽压区压光机、硬压区压光机、超级压光机、多压区平整机(例如Janus)、单压区压光机、两压区压光机一组中之一的平整机。

还应该提到，借助于相应的涂覆装置非接触涂覆，特别是当涂覆介质在机器内的多个涂覆部位涂覆在行进中的带料上时，是有利的。带料通过非接触涂覆涂覆介质比通过接触涂覆受力小，从而减小带料撕裂的危险，相应地改善性能或工作能力。

其次按照另一个方面，本发明涉及一种非接触涂覆机构，特别是帘式涂覆机构或喷涂机构，用来将液态或膏状涂覆介质涂覆在行进中的带料、尤其是纸带或卡纸带上。按照本发明，非接触涂覆机构用在制造或处理带料的机器内的在线过程中，以便将液态或膏状涂覆介质涂覆在行进中的带料，尤其是纸带或卡纸带上。

还应该作如下说明。有关涂覆介质的非接触涂覆，特别是非接触刷涂，首先考虑涂覆介质这样的涂覆，即，一方面非接触地进行涂覆，另一方面不再需要定量给料，尤其是也不再需要借助于刮板装置等等将涂覆的涂覆介质平整。也就是说涂覆介质的涂覆尤其是从一开始就既准确定量地又在带料表面上足够均匀地进行。这意味着，不会过多地涂覆在带料上(所谓的1对1涂覆)。

下面借助于附图中所示的实施例对本发明作较详细的说明。

图1  示意表示按本发明的用来制造和处理纸带或卡纸带的机器可能组态的三个例子。

图2  表示相应于图1a的按一用来实施本发明的带一可以非接触涂覆涂覆介质，而且在所示情况下是涂在带料顶面上的涂覆装置的机器的第一个实施例的机器的一个局部。

图3  表示相应于图1a的按一用来实施本发明的带一可以非接触涂覆涂覆介质，而且在所示情况下是涂覆在带料底面上的涂覆装置的机器的第二个实施例的机器的一个局部。

图4  表示相应于图1b的按一用来实施本发明的带一可以非接触涂覆涂覆介质，而且在所示情况下是涂在带料两面上的涂覆装置的机器的第三个实施例的机器的一个局部。

图5  表示相应于图1c的按一用来实施本发明的带一可以非接触涂覆涂覆介质的，而且在所示情况下是涂在带料两面上的涂覆装置的机器的第四个实施例的机器的一个局部。

图1在分图1a、1b和1c中分别以粗略的示意图表示按本发明的造纸机的一个例子。它例如可以是一循环筛网造纸机(Langsieb-Papiermaschine)等等。造纸机10a、10b或10c具有一带有所属原料提取机(Stoffauflauf)和所属原料输送系统的网筛部分12a、12b和12c。原料输送系统用来将纤维悬浮液以恒定的流量输送给原料提取机，原料提取机和网筛部分用于通过纤维的均匀分布和去水来形成带，以及引导带。沿着在这一段12a、12b和12c内开始的带料路径，在这一段后面连接一压制部分14a、14b和14c，它特别是用来通过对带料的压制而使带料机械去水。

沿带料路径在压制部分后面连接一干燥部分16a、16b和16c，在这一部分内带料用加热方法干燥(加热去水)。

按图1的例子在于燥部分后面设置一带料平整装置18a、18b和18c，例如一所谓的压光机(也许是软压区压光机或宽压区压光机)或其他合适类型的平整装置。

在所有实施例中，沿带料路径平整装置后面设置一非接触涂刷机组20a或20b或20c作为涂覆装置，尤其是设一所谓的帘式涂覆机构，它用非接触方法将涂覆介质(特别是刷涂介质)涂覆在带料一面上，在帘式涂覆机构情况下尤其是至少主要根据从一缝隙式喷嘴等等中在所谓的垂帘或幕中喷出的涂覆介质的由重力引起的运动进行涂覆。涂覆要么在带料的至少在带料整个路径的大部分上认定为顶面的那一面上进行，要么在带料的至少在带料整个路径的大部分上认定为底面，但是在涂覆机构区域内在某些情况下局部朝上的那一面上进行。

在涂覆机构或涂刷机组20a和20b后面连接一最终干燥部分22a或一中间干燥部分22b，而在涂覆机组20c后面连接另一将介质涂覆在带料另一面上的涂覆机组24c，它和涂覆机组20c一样用非接触方法将涂覆介质涂覆在带料上。按照图1b的例子另一个这种涂覆机组24b设置在中间干燥部分22b之后。

沿带料路径在涂覆机组24b和24c后面设置一最终干燥部分26b和26c，在所有三个例子的情况下在带料路径的末尾有一带料卷绕装置28a、28b和28c，它用来将单面或双面涂层的带料卷绕在所谓的筒管(Tambour)上。

图2表示按图1的机器10a可以具体化的第一个例子。可以看到干燥部分16a的一干燥装置30a-1，它用来借助于环形毛毡带32a-1加热干燥带料M，毛毡带将带料M压紧在可加热的干燥筒34a-1上，在它上面带料M经受所谓的接触干燥。毛毡带32a-1分别配设一用来干燥毛毡带的干燥筒36a-1。

由干燥装置30a-1出来的带料M经过导辊装置38a-1穿过带料平整装置18a的一平整机40a-1，它通过两个双面作用在带料M上的平整辊42a-1和44a-1表示，它可以例如是一软压区光整机或宽压区光整机。

经过另一个导辊装置46a-1使带料穿过一涂覆装置20a-1，它具有一帘式涂覆机构，它通过一输出头52a-1表示。输出头以涂覆介质幕或涂覆介质帘的形式定量输出涂覆介质，在所示实施例中，幕或帘依靠重力运动出现在带料M的上侧，并不再定量和平整化地留在这个面上，以便设置希望的涂层。输出头52a-1可以有利地配设一用于帘或幕的边缘导向元件，如由现有技术所公知的那样(参见例如DE 100 12256 A1，DE 197 35 588 A1和DE 195 13 531 A1)。

然后配备或涂覆介质涂层的带料M进入例如一非接触干燥装置的一普通的或热空气干燥器60a-1，在它里面带料M或涂在它上面的涂覆介质干燥到这样的程度，即，使得接着可以借助于干燥装置30a-1类型的另一干燥装置70a-1对质量无损害地进行带料的接触干燥。干燥装置70a-1和干燥器60a-1一起属于最终干燥部分23a。

如由图1a可见，在最终干燥部分22a上连接带料卷绕装置28a。但是在带料卷绕装置之前也完全可以连接另一带料处理装置，例如另一平整机。

在图3中表示按图1a的机器10a具体化的另一种可能性。可以看到一按图2的干燥装置30a-1类型的干燥装置30a-2，一相当于按图2的平整机40a-1的平整机40a-2和一涂覆装置20a-2，其帘式涂覆机构同样通过一输出头表示，它在图3中用52a-2表示。带料M通过导辊装置46a-2这样地引导，使得相对于图2的例子带料的另一面非接触地涂覆涂覆介质。输出头52a-2同样可以配设用于涂覆介质帘或幕的边缘导向元件等等。

非接触干燥装置60a-2除了依靠热空气的非接触干燥功能以外，还像所谓的空气现象(Airturn)一样对于带料M满足导向和转向功能，通过此干燥装置带料输送给按图2的干燥装置30a-1类型的另一干燥装置70a-2，它和干燥装置60a-2一起可属于最终干燥部分22a。

例如可以通过这样的方法得到按图1b的组态，使得相应于图2的机器部分和一相应于图3的机器部分可以顺次设置在一台机器内。图4表示一相应的例子。沿带料行进方向可以依次看到一干燥装置30b-1、一平整机40b、一带一通过输出头52b-1表示的帘式涂覆机构的涂覆装置20b、一非接触干燥器60b-1、另一接触干燥装置30b-2、一带一通过输出头52b-2表示的帘式涂覆机构的涂覆装置24b、一非接触干燥和引导或转向装置60b-2和另一接触干燥装置70b。干燥器60b-1和干燥装置30b-2构成一按图1b的中间干燥部分22b。

如果希望在带料M上两面涂覆涂覆介质，那么在进行非接触干燥和最后接触干燥之前，首先可以在相应地引导带料的情况下借助于相应的非接触涂覆机构在带料两面涂覆涂覆介质。也就是说，并非一定需要在带料一面上涂覆涂覆介质和在带料另一面上涂覆涂覆介质之间进行中间干燥。图5表示一相应的例子，它相当于按图1c组态的机器的具体化。可以看到一用30c表示的相应于装置30a-1的接触干燥装置、一平整机40c、一第一非接触涂覆装置20c的第一垂帘输出头52c-1、一第二非接触涂覆装置24c的第二输出头52c-2、一非接触干燥器60c和另一相当于按图2的装置30a-1的接触干燥装置70c。带料从平整机40c从经过一导辊装置46c首先从第一输出头52c-1下方然后从第二输出头52c-2下方这样地穿过，即，使第一输出头52c-1以垂帘或幕形式的涂覆介质定量供给带料M的第一面，第二输出头60c-2供给另一面，而不需要后续的平整化。在第二输出头50c-2后面设一空气导引装置80c，它在干燥器60c内对带料M在两侧提供非接触导向，并使带料穿过干燥器直至进入接触干燥装置70c。

此外建议，在制造和处理带料、尤其是纸带或卡纸带的机器内设置至少一个带至少一个非接触涂覆机构的涂覆装置，它可以用非接触方法在一在线过程中在行进中的带料的至少一侧上涂覆液态或膏状涂覆介质。

附图标记表

10a、10b、10c                    造纸机

12a、12b、12c                    网筛部分

14a、14b、14c                    压制部分

16a、16b、16c                    干燥部分

18a、18b、18c                    带料平整装置

20a、20b、20c

20a-1、20a-2                     涂覆装置或涂覆机组

22a                              最终干燥部分

22b                              中间干燥部分

24b、24c                         涂覆装置或涂覆机组

26b、26c                         最终干燥部分

28a、28b、28c                    带料卷绕装置

30a-1、30a-2、30b-1、30b-2、30c  干燥装置

32a-1                            毛毡带

34a-1、36a-1                     干燥筒

38a-1                            导辊装置

40a-1、40a-2、40b、40c           平整机

42a-1、44a-1                     平整辊

46a-1、46a-2、46c                导辊装置

52a-1、52a-2、52b-1

52b-2、52c-1、52c-2              垂帘输出头

60a-1、60a-2、60b-1              干燥装置(非接触)

60b-2、60c

70a-1、70a-2、70b、70c           干燥装置

80c                              空气导引装置

M                                带料

Claims (11)

1.用来制造和处理尤其是由纸或卡纸组成的带料(M)的机器，至少包括：

—一带料形成装置(12a；12b；12c)，它用于由输入的原料尤其是由纤维悬浮液连续地形成带料；

—一沿带料路径设置在带料形成装置后面的去水和干燥部分(14a，16；14b，16b；14c，16c)，它用于至少通过加热或/和机械作用使行进的带料(M)去水，并使带料干燥到至少直至一定的残余湿度；

—至少一个沿带料路径设置在去水和干燥部分后面的、用来将液态或膏状涂覆介质涂覆在行进中的带料的至少一面上的涂覆装置(20a；20b，24b；20c，24c)；

—一沿带料路径设置在涂覆装置后面的干燥装置(22a；26b；26c)，用以将行进中的带料干燥到一最终干燥状态；

—一沿带料路径设置在干燥装置后面的、用来处理或/和接收或/和输出带料的装置，尤其是用来将带料卷绕在一相应带料卷上的带料卷绕装置(28a；28b；28c)，

其特征为：

涂覆装置包括至少一个非接触涂覆机构(52a-1；52a-2；52b-1、52b-2；52c-1，52c-2)，它用来发出至少一股自由涂覆介质束或涂覆介质帘或涂覆介质幕或涂覆介质喷滴形式的涂覆介质，并依靠给予涂覆介质的力或/和运动冲量或/和依靠由重力引起的涂覆介质的运动而涂覆在带料(M)上。

2.按权利要求1的机器，其特征为：设置至少一个做成帘式涂覆机构(52a-1；52a-2；52b-1、52b-2；52c-1，52c-2)的非接触涂覆机构，它将至少一个帘或幕形式的涂覆介质发射在带料上，尤其是至少主要依靠涂覆介质的由重力引起的运动。

3.按权利要求1或2的机器，其特征为：设置至少一个做成喷涂机构的非接触涂覆机构，它将涂覆介质喷滴或涂覆介质射束形式的涂覆介质喷射在带料上，尤其是至少主要依靠在从涂覆机构的喷嘴排出时给予涂覆介质的运动冲量。

4.按权利要求1至3之任一项的机器，其特征为：具有至少一个另外的带料处理装置(18a；18b；18c)，它沿带料路径设置在带料形成装置与去水和干燥部分之间，或去水和干燥部分与涂覆装置之间，或涂覆装置与干燥装置之间，或干燥装置与用来处理或/和接收或/和输出带料的装置之间，或者集成在带料形成装置、或去水及干燥部分、或涂覆装置、或干燥装置、或用来处理或/和接收或/和输出带料的装置内。

5.按权利要求4的机器，其特征为：设置至少一个带料平整装置(18a；18b；18c)作为另外的带料处理装置。

6.按权利要求5的机器，其特征为：沿带料路径在涂覆装置之前设一带料平整装置(18a；18b；18c)，它最好设置在去水和干燥部分与涂覆装置之间或集成在去水和干燥部分内。

7.按权利要求6的机器，其特征为：带料平整装置(18a；18b；18c)用来这样地平整带料的至少一面，即，使带料粗糙度保持在至多5μm(特别是按PPS-10s测量法测量)，尤其是至多3μm(特别是按PPS-10s测量法测量)。

8.按权利要求7的机器，其特征为：带料平整装置(18a；18b；18c)根据机器的正常运行参数达到至多5μm、尤其是至多3μm的带料粗糙度。

9.按权利要求1至8之任一项、至少按权利要求5的机器，其特征为：沿带料路径在涂覆装置之后设一带料平整装置。

10.按权利要求1至9之任一项、至少按权利要求5或9的机器，其特征为：带料平整装置(18a；18b；18c)具有至少一个由软压区压光机、宽压区压光机、硬压区压光机、超级压光机、多压区平整机、单压区或双压区压光机一组中选定的平整机(40a-1；40a-2；40b；40c)。

11.非接触涂覆机构特别是帘式涂覆机构(52a-1；52a-2；52b-1、52b-2；52c-1，52c-2)或喷涂机构的应用，在用来制造和处理带料的机器(10a；10b；10c)内在一在线过程中用以将液态或膏状涂覆介质涂覆在尤其是由纸或卡纸组成的行进中的带料(M)上。

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