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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung des Verwerfens von Papier oder Pappe. Der Begriff Verwerfen bezieht sich auf das Biegen einer Papier- oder Pappbahn derart, dass wenn die Bahn auf der Horizontalebene positioniert ist, dieselbe sich in Richtung ihrer Kanten im Vergleich zu dem Bahnmittelpunkt in der Breite in Richtung ihrer Kanten nach oben oder unten biegt. Bei der Weiterverarbeitung von Papier oder Pappe ist es notwendig, dass die Bahn gerade oder auf der Rückseite leicht verworfen ist. Das Verwerfen von Papier oder Pappe stellt insbesondere dann ein Problem dar, wenn nur eine Seite der Papier- oder Pappbahn nass wird, z. B. in Verbindung mit einer einseitigen Beschichtung der Bahn. Daher quillt die Bahn nur von der anderen Seite auf, wodurch das Verwerfen der Bahn verursacht wird.
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Eine bekannte Vorrichtung und ein Verfahren zur Kontrolle des Verwerfens von beschichtetem Papier ist z. B. in der Veröffentlichung
US 4,853,255 offenbart. Die Vorrichtung besteht aus zwei übereinanderliegenden Streichwalzen, zwischen denen ein Walzenspalt ausgebildet ist. Die untere Walze ist teilweise in ein Wasserbecken eingetaucht, von welchem sie während des Drehens Wasser aufnimmt. Überschüssiges Wasser wird in dem Walzenspalt herausgedrückt und der Rest des Wassers wird auf der Oberfläche der oberen Walze auf die Bahnoberfläche befördert, wobei die Bewegungsrichtung der Bahn entgegengesetzt zur Umdrehungsrichtung der Walze verläuft. Somit streicht die Bahn selbst das Wasser der unter ihr befindlichen Walzenoberfläche auf ihre eigene Oberfläche ab.
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Der Unterschied zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Bahn und der Walze liegt im Bereich von 1000 m/min.
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Weiterhin ist aus der
JP 08 260 396 A eine Vorrichtung zum Steuern des Verwerfens von Papier oder Pappe bekannt, bei der der Wasserauftrag mittels Düsen erfolgt.
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Im allgemeinen wird das Verwerfen in Pappmaschinen durch das Einstellen des Dampfsystems der Zylindertrockenpartie so gesteuert, dass sich die Temperaturen der oberen und unteren Zylindergruppen voneinander unterscheiden. Somit trocknet die Bahn auf der Ober- und Unterseite asymmetrisch, wobei eine Beeinflussung des Verwerfens auf diese Weise möglich ist. Bei bekannten Verfahren treten Probleme bei der Einstellung der für das Geradeziehen des Papiers oder der Pappe verwendeten Wassermenge auf. Eine zu große Wassermenge schadet den Feuchteprofilen von Papier oder Pappe, erfordert eine große Trockenkapazität und erhöht den Bedarf an Trocknungsenergie beträchtlich. Andererseits ist mit zu kleinen Wassermengen ein Geradeziehen von Papier oder Pappe nicht möglich.
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Wenn die Einstellung des Dampfsystems in der Zylindertrockenpartie zur Kontrolle des Verwerfens verwendet wird, beeinflusst die Einstellung den gesamten Trocknungsvorgang und verringert die Möglichkeiten zur Durchführung der zum Trocknen notwendigen Einstellungen.
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Bei der Vorrichtung und dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die zum Geradeziehen verwendete Wassermenge klein, jedoch zum Geradeziehen von Papier oder Pappe immer noch ausreichend. Somit werden die im Zusammenhang mit den zuvor erwähnten bekannten Verfahren auftretenden Probleme verringert. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Bauteile zum Aufbringen von Flüssigkeit auf eine Papier- oder Pappbahn und Bauteile zum gleichmäßigen Verteilen der aufgebrachten Flüssigkeitsmenge aufweist, wobei die Bauteile zum Aufbringen von Flüssigkeit auf die Papier- oder Pappbahn in Bewegungsrichtung der Bahn vor den Bauteilen zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeitsmenge positioniert sind und wobei eine vorbestimmte Distanz (s) zwischen dem Punkt, an dem die Flüssigkeit durch die Bauteile zum Aufbringen von Flüssigkeit auf die Bahn aufgebracht wird, und den Bauteilen zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Papier- oder Pappequalität und von deren Fähigkeit zur Absorption der Flüssigkeit einstellbar ist.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt Flüssigkeit auf eine Papier- oder Pappbahn aufgetragen und in einem zweiten Schritt die aufgetragene Flüssigkeitsmenge gleichmäßig verteilt wird, wobei die Papier- oder Pappebahn während einer Absorptionszeit zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt die aufgetragene Flüssigkeit absorbiert und wobei die Absorptionszeit einstellbar ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Erneuerung einer Beschichtungslinie ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Baugruppe in der Beschichtungslinie installiert wird, die Bauteile zum Bringen von Flüssigkeit auf die Papier- oder Pappbahn und Bauteile zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeitsmenge aufweist.
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Mittels der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Wassermenge passend eingestellt und die Flüssigkeit auf der Bahn gleichmäßig verteilt werden. Somit werden zusätzlich zu einem gleichförmigen Ergebnis auch Vorteile durch die Minimierung der Verwendung von Flüssigkeit und geringen Energieverbrauch erzielt. Die Befeuchtung mittels Flüssigkeit, typischerweise Wasser, kann vorteilhafterweise in einer herkömmlichen Beschichtungsstation durchgeführt werden, obwohl die Erfindung auch außerhalb der Beschichtungsstation angewandt werden kann. Das Verwerfen der Bahn kann durch die Behandlung einer Bahnseite während der Beschichtung der anderen Seite oder in einem separaten Vorgang erfolgen, wobei getrocknetes Papier oder Pappe zur Kontrolle des Verwerfens mit Flüssigkeit befeuchtet wird. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung werden meistens zur Geradeziehen von Papier oder Pappe, insbesondere Pappe, verwendet, die sich in Verbindung mit dem Beschichtungsverfahren verworfen haben, wobei die zuvor erwähnte Vorrichtung und Einrichtung ungeachtet des Grundes für das Verwerfen zur Kontrolle des Verwerfens der Bahn geeignet sind. Das Flächengewicht der geradezuziehenden Pappe liegt normalerweise zwischen 100 und 400 g/m2. Die Vorrichtung weist eine relativ einfache Struktur auf. Die Bauteile zum Bringen von Flüssigkeit auf die Papier- oder Pappbahn sind abnehmbar oder auf einen inaktiven Status eingestellt, wenn sie nicht gebraucht werden.
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Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung weisen die Bauteile zum Aufbringen von Flüssigkeit auf die Papier- oder Pappbahn eine Flüssigkeitsquelle, Bauteile zum Übertragen der Flüssigkeit und mindestens eine Flüssigkeitseinlassöffnung auf. Die Flüssigkeitsquelle kann z. B. ein Wasserverteilungssystem oder ein Flüssigkeitsbehälter sein. Die Bauteile zum Übertragen von Flüssigkeit umfassen mindestens ein Rohr oder dergleichen, wobei die Flüssigkeit in demselben entlang der Distanz zwischen der Flüssigkeitsquelle und der wenigtens einen Flüssigkeitseinlassöffnung fließt. Die Bauteile zum Übertragen von Flüssigkeit können auch eine Pumpe oder entsprechende Einrichtung umfassen, die so angeordnet ist, dass sie Flüssigkeit in Richtung der wenigstens einen Flüssigkeitseinlassöffnung überträgt.
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Typischerweise sind mehrere Flüssigkeitseinlassöffnungen vorhanden, da sie in der Lage sein müssen, die Flüssigkeit auf die Papier- oder Pappbahn im wesentlichen auf die gesamte Breite der Bahn zu bringen. Die Flüssigkeitseinlaßöffnungen können in fixierten Intervallen auf dem Umfang des zum Übertragen von Flüssigkeit vorgesehenen Rohres in Längsrichtung des Rohres derart positioniert sein, daß die Einlaßöffnungen auf geeignete Art und Weise ausgerichtet sind, um Flüssigkeit auf die Papier- oder Pappbahn zu bringen. Die Flüssigkeitseinlaßöffnung kann z. B. ein Loch in einer zum Sprühen eines flüssigen Mediums vorgesehenen Düse auf die Bahn in Form von kegeligen oder fächerförmigen Strahlen mit geeignetem Druck und Durchsatz sein. Zum Übertragen von Flüssigkeit zu den Flüssigkeitseinlaßöffnungen ist es vorteilhaft, eine Anordnung mit einem Rohr zu verwenden, auf dem Düsen oder dergleichen in fixierten Intervallen angeordnet sind.
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Die Bauteile zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeitsmenge umfassen eine Rakel, die z. B. ein Rakelblatt, eine Stabrakel oder ein Walzenspalt sein kann. Die Papier- oder Pappbahn ist so angeordnet, daß sie sich über die Rakel bewegt, damit übermäßiges Wasser von dem Bahnabschnitt entfernt werden kann, der sich über die Rakel bewegt hat. Nach der Rakel ist eine ausreichende Flüssigkeitsmenge auf der Papier- oder Pappbahn zur Kontrolle des Verwerfens der Bahn vorhanden. Um die Erzeugung von durch die Flüssigkeit auf der Bahn verursachten Streifen und/oder eine ungleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit auf der Bahnoberfläche zu vermeiden, ist es vorteilhaft, eine überschüssige Flüssigkeitsmenge derart auf die Bahn aufzutragen, daß ein Rückfluß von der Rakel erfolgt. Verschiedene Beschichtungsstationen und mit derselben in Zusammenhang stehende Rakel sind im Bereich von Beschichtungstechniken bekannt und aus dem Stand der Technik, und werden daher in dieser Anmeldung nicht detaillierter beschrieben.
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Zur Kontrolle bzw. Steuerung des Verwerfens der Bahn muß die Flüssigkeit mindestens teilweise in der Bahn absorbiert werden. Die Absorptionszeit der Flüssigkeit kann durch die Einstellung der Distanz zwischen dem Punkt, an dem die Flüssigkeit durch die Bauteile zur Übertragung von Flüssigkeit auf die Bahn gebracht wird, und den Bauteilen zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit eingestellt werden. Diese Distanz ist von dem für die verworfene Bahn erforderlichen Geradeziehungsgrad abhängig, wobei die Distanz typischerweise 0 bis 3000 mm, vorteilhafterweise 0 bis 500 mm beträgt.
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Im allgemeinen handelt es sich bei der aus den Flüssigkeitseinlaßöffnungen auf der Bahn aufgetragenen Flüssigkeit um Wasser, wobei jedoch andere im wesentlichen flüssige Medien auch möglich sind. So können z. B. Oberflächenleimungsmedien, wie z. B. Stärke und/oder verschiedene Hilfsmedien in die Flüssigkeit gemischt werden. Das gemischte Medium kann in jeder beliebigen Form in der Flüssigkeit vorhanden sein, es kann z. B. in der Flüssigkeit aufgelöst sein oder eine Dispersion mit der Flüssigkeit bilden. Mittels der in die Flüssigkeit gemischten Substanzen ist es z. B. möglich, die Fusselbildung oder den Wasserabweisungsgrad von Papier oder Pappe zu beeinflussen.
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Nachfolgend werden die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben, wobei
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1 das Prinzip der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht darstellt,
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2 einen Teil eines zum übertragen vorgesehen Rohres in Seitensicht darstellt,
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3 schematisch eine Beschichtungslinie darstellt, in der die Erfindung verwendet werden kann,
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4 ein Diagramm ist, das die auf die Pappe D gesprühte Wassermenge und die von der Pappe D als eine Funktion des Wasserdruckes gemessene Wassermenge veranschaulicht,
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5 ein Diagram ist, das das Verwerfen der Pappe L und Pappe D als eine Funktion der in den Papier- und Pappbahnen vorhandenen Wassermenge veranschaulicht,
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6 ein Diagramm der Wassermenge nach verschiedenen Behandlungen als eine Funktion des Wasserdruckes ist,
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7 ein Diagramm ist, das das Verwerfen als eine Funktion der von den Düsen versprühten Wassermenge veranschaulicht,
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8 ein Diagramm ist, das die Wirkung der Belastung der Rakel auf die von der Pappe gemessene Wassermenge veranschaulicht,
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9 ein Diagramm ist, das das Verwerfen der Pappe L und Pappe D als eine Funktion der von den Düsen versprühten Wassermenge veranschaulicht, wenn kein Rakelblatt verwendet wird,
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10 ein Diagramm ist, das das Verwerfen der Pappe L und Pappe D als eine Funktion der von den Düsen versprühten Wassermenge veranschaulicht, wenn ein Rakelblatt verwendet wird.
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Gemäß 1 bewegt sich eine Bahn W auf der Oberfläche einer Gegendruckwalze 3. In einem Blatthalter 1 in der Beschichtungsstation ist ein Halterungselement 4 befestigt, das ein Rohr 2 trägt. Halterungselemente 4 sind auf beiden Enden des Rohres 2 positioniert, wobei sich das Rohr 2 über die gesamte Breite der Bahn W erstreckt.
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Beide Enden des Rohres 2 sind druckdicht verschlossen. Das Rohr 2 weist Düsen 5 auf, die zum Sprühen von Flüssigkeit auf die Bahn W vorgesehen sind. Die Flüssigkeit wird derart auf die Bahn W gesprüht, daß sie die Bahn innerhalb einer Distanz s von dem Rakelblatt 6 erreicht. Die Distanz s beträgt etwa 50 bis 500 mm, vorteilhafterweise 50 bis 200 mm. Die Distanz s ist z. B. von der Papier- oder Pappqualität und von deren Fähigkeit zur Absorption von Wasser abhängig. Die Distanz s muß unter Berücksichtigung beider Faktoren ausgewählt werden, die Ergebnisse der Papier- oder Pappqualität sind, wie z. B. die Absorptionsfähigkeit der Bahn und die Laufgeschwindigkeit der Maschine. Die Distanz s kann so eingestellt werden, daß die gewünschte Wirkung des Vermeidens des Verwerfens erreicht wird, z. B. durch Drehen des Rohres 2 um seine Längsachse. Das Rakelblatt 6, das sich über die gesamte Bahnbreite erstreckt, verteilt die Flüssigkeit gleichmäßig auf der gesamten Bahn W, entfernt überschüssiges Wasser und unterstützt die Absorption von Wasser in der Bahn W, insbesondere in Verbindung mit wasserabweisenden Materialien. Die auf der Bahn W verbleibende Wassermenge ist abhängig von dem Blattwinkel des Rakelblattes 6 und von dem Druck, mit dem dieses gegen die Bahn W und die Gegendruckwalze 3 gedrückt wird. Die Position des Rakelblattes 6 wird z. B. derart verändert, daß die Befestigungstruktur des Rakelblattes 6 einen Druckluftschlauch aufweist, mit dessen Hilfe das Rakelblatt 6 in Richtung der Bahn W oder davon wegbewegt wird.
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2 stellt ein Rohr 2 dar, an dem Düsen 5 in Intervallen von 100 bis 150 mm auf der gesamten Breite der Bahn W befestigt sind. Die Flüssigkeit fließt von einer Flüssigkeitsquelle entlang eines Schlauches 7 oder dergleichen zuerst zu einem Rohr 2 und weiter zu Düsen 5. Die Düsen 5 sind angeordnet, um Wasser in kegelförmigen oder fächerförmigen Strahlen zu sprühen. Bei den Düsen 5 handelt es sich um im Handel erhältliche Düsen, die zum Sprühen von Flüssigkeit geeignet sind, wie aus den weiter unten in diesem Dokument vorhandenen Beispielen ersichtlich ist.
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3 stellt eine Beschichtungslinie dar, in der die Erfindung verwendet werden kann. Die Papier- oder Pappbahn W ist so angeordnet, daß sie sich von dem Produktionsabschnitt M der Bahn zu einem ersten Beschichtungsabschnitt C1 bewegt. Der erste Beschichtungsabschnitt C1 umfaßt eine Beschichtungseinheit und eine Trockeneinheit. Die Beschichtungseinheit umfaßt ein Rakelblatt 6 und eine Gegendruckwalze 3. Der Trockenabschnitt umfaßt Trockner 8 und Trockenzylinder 9.
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Die Papier- oder Pappbahn W wird von einer Seite beschichtet und die Beschichtung wird in dem ersten Beschichtungsabschnitt C1 getrocknet. Danach wird die Bahn zu einem zweiten Beschichtungsabschnitt C2 geführt, der eine Beschichtungseinheit und eine Trockeneinheit umfaßt. Die Beschichtungseinheit umfaßt ein Rakelblatt 6 und eine Gegendruckwalze 3. Der Trockenabschnitt umfaßt Trockner 8 und Trockenzylinder 9. In beiden Beschichtungsabschnitten C1 und C2 können die Trockner z. B. Infrarottrackner oder Lufttrockner sein.
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In dem zweiten Beschichtungsabschnitt C2 wird Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, innerhalb einer geeigneten Distanz von dem Rakelblatt (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf die Bahn W gesprüht. Die Wassermenge wird mittels des Rakelblattes 6 gleichmäßig auf der Bahn verteilt und die Bahn W wird zu dem Trockenabschnitt des zweiten Beschichtungsabschnittes C2 geführt. Von dem zweiten Beschichtungsabschnitt C2 wird die Bahn, bei der ein gewünschtes Verwerfen erzielt wird, zur Weiterverarbeitung, wie z. B. Aufwickeln, geführt.
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In der Beschichtungslinie, z. B. in der Beschichtungslinie gemäß 3, ist es möglich, die bereits in der Beschichtungslinie vorhandenen Teile zur Kontrolle bzw. Steuerung des Verwerfens der Bahn zu benutzen.
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Wenn die Bahn von einer Seite beschichtet wird, ist es möglich, eine zur zweiseitigen Beschichtung der Bahn verwendete Beschichtungslinie zur Kontrolle des Verwerfens der Bahn zu verwenden, mittels welcher Flüssigkeit in der Beschichtungseinheit auf der anderen Seite der Bahn auf die Bahn aufgetragen wird, wobei die Flüssigkeit mittels eines Rakelblattes oder einer entsprechenden Rakel gleichmäßig verteilt wird. Die Flüssigkeit kann über eine im allgemeinen für die Zufuhr einer Beschichtungsfarbe vorgesehene Vorrichtung oder über eine separate Vorrichtung, z. B. eine der in 2 dargestellten ähnliche Vorrichtung zugeführt werden.
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Es ist außerdem möglich, eine Gegendruckwalze am Ende des Beschichtungsabschnittes oder der Beschichtungsmaschine hinzuzufügen oder eine bereits verwendete Leitwalze als Gegendruckwalze zu verwenden. Die Beschichtungslinie kann auch durch die Bauteile ergänzt werden, die zum Bringen der Flüssigkeit auf die Bahn und zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit notwendig sind.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. In den Beispielen entsprechenden Versuchen wird ein Verfahren für Verwerftests verwendet, bei dem Blätter in A3-Größe derart von den Bahnen geschnitten wurden, daß die längere Kante des Blattes parallel zu der Längsrichtung der Bahn verlief. Aus der Mitte der A3-Blätter wurden Testmuster mit 15 × 150 mm Größe ausgeschnitten, wobei die Muster parallel zu der kürzeren Kante des Blattes verliefen, d. h. in Richtung der Breite der Bahn. Die Testmuster wurden von ihren oberen Enden her derart an Klemmelementen befestigt, daß die kürzere Kante des Musters parallel zur Horizontalebene verlief. Die Oberseite des Musters ist bei Betrachtung von vorne auf der linken Seite positioniert. Die Muster wurden für die Dauer von 20 Minuten frei aufgehängt und das Verwerfen danach gemessen.
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Bei der Meßeinrichtung ist eine Verwerfskala an der Position der Unterkante des Musters vorhanden, wobei sich die Minusskala auf der linken Seite und die Plusskala auf der rechten Seite befindet. Wenn das Muster nach oben verworfen ist, wird die Verwerfung mit einem Minuszeichen markiert. Bei Mustern, die nach der Rückseite verworfen sind, wird die Verwerfung mit einem Pluszeichen markiert. Bei bestimmten Qualitäten, die in den nachfolgenden Beispielen als Testmaterial verwendet werden, ist ein gutes Ergebnis dann eingetreten, wenn sich die Verwerfung im Bereich von 0 bis +20 befindet. Der Wert 0 zeigt ein gerades Muster, und der Wert +20 ein Muster an, das leicht nach der Rückseite verworfen ist.
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Bei den Versuchen gemäß den Beispielen wurden zwei verschiedene Pappqualitäten als Testmaterial verwendet, die weiter unten als Pappe D und Pappe L bezeichnet werden. Bei der Pappe handelt es sich um oberflächengeleimte Pappen, die auf einer Seite doppelt beschichtet sind, die in Verbindung mit dem Beschichtungsverfahren von der anderen Seite nicht benetzt wurden. Das Flächengewicht von Pappe D betrug 193 g/m2. Sowohl Pappe D als auch Pappe L waren vor dem Versuch in Richtung der Oberseite stark verworfen.
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Bei der Versuchsausrüstung gemäß den Beispielen konnte der Wasserdruck gemessen und eingestellt werden. Vor dem Punkt zum Messen des Wasserdruckes befand sich ein eingestelltes Bauteil, mittels welchem die Einstellung des Druckes des in Richtung der Bahn fließenden Wassers möglich war. Durch die Einstellung des Wasserdruckes war es möglich, die zu sprühende Wassermenge zu beeinflussen.
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Beispiel 1.
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Pappe D und Pappe L wurden als Testmaterial verwendet.
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Zum Sprühen von Wasser auf die Bahn wurden zum Sprühen von Flüssigkeit vorgesehene Düsen verwendet (Veejet H-VVL, Spraying Systems Co., USA). Die Düsen wurden in einem in Richtung der Breite der Pappbahn gemäß 3 positionierten Rohr installiert. Die Düsen wurden in einer Distanz von 130 mm voneinander installiert. Auf die Düsen folgte ein Rakelblatt, dessen Länge 840 mm, Dicke 0,457 mm und spitzer Winkel 25° betrug. Die Distanz zwischen dem Punkt, an dem die von den Düsen kommende Flüssigkeit auf die Bahn auftrifft und dem Rakelblatt betrug 50 mm.
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Zunächst wurde getestet, wie viel Wasser in der Pappe D verbleibt, wenn eine bestimmte Wassermenge auf die Oberfläche derselben gesprüht wird. Der Zweck bestand in der Erstellung einer Eichkuve, die den Druck anzeigen sollte, bei dem das Sprühen von Wasser so durchgeführt werden muß, daß eine bestimmte Wassermenge nach der Rakelblattbehandlung auf dem zu befeuchtenden Material verbleibt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, und graphisch in
4 dargestellt. Tabelle 1. Der Druck von gesprühtem Wasser mit entsprechender Wassermenge und die von der Pappe D gemessene Wassermenge.
| Testpunkt | Wasserdruck (bar) | Gesprühte Wassermenge (g/m2) | Von Pappe D gemessene Wassermenge (g/m2) |
| 1 | 0,7 | 9,9 | 2,5 |
| 2 | 1,0 | 12,4 | 3,5 |
| 3 | 1,5 | 15, 0 | 4,0 |
| 4 | 2,0 | 17,6 | 4,3 |
| 5 | 2,5 | 19,7 | 4,7 |
| 6 | 3,0 | 21,8 | 5,2 |
| 7 | 3,5 | 23,6 | 5,2 |
| 8 | 4,0 | 25,5 | 5,4 |
| 9 | 4,5 | 26,4 | 5,4 |
| 10 | 4,8 | 26,9 | 5,6 |
| 11 | 0 | 0 | –0,5 |
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Die Ergebnisse zeigen, daß sich die von der Pappe gemessene Wassermenge im Vergleich zu dem auf Pappe D gesprühten Wasser leicht erhöhte, mit anderen Worten, die ausgleichende Wirkung des Rakelblattes ist anhand der Ergebnisse klar ersichtlich. Bei kleineren Wassermengen erhöhte sich die von der Pappe gemessene Wassermenge schneller, wurde jedoch ausgeglichen, wenn die Wassermenge erhöht wurde. Der bei Muster 11 gemessene negative Wert erklärt sich aufgrund des Trocknens des Musters im Vergleich zu dem Ausgangszustand während des Versuches.
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Danach erfolgte ein Durchlauf von Pappe D und Pappe L, wobei die Pappe mittels eines Lufttrockners bei einer Geschwindigkeit von 500 m/min. getrocknet wurde. Der Zweck bestand im Trocknen der zuvor erwähnten Materialien derart, daß ihre Feuchtigkeit dieselbe wie beim Abwickeln sein würde. Danach wurde das Verwerfen beider Pappqualitäten mittels des oben beschriebenen Verfahrens gemessen. Die Verwerfergebnisse sind in Tabelle 2, und graphisch in
5 dargestellt. Tabelle 2. Das Verwerfen von Pappe D und Pappe L als eine Funktion der von der Pappe gemessenen Wassermenge.
| Wassermenge (g/m2) *) in der Bahn | Verwerfen von Pappe L | Verwerfen von Pappe D. |
| 2,5 | –20 | –20 |
| 3,5 | –15 | –15 |
| 4,0 | –8 | –10 |
| 4,3 | 10 | –5 |
| 4,7 | 12 | –4 |
| 5,2 | 15 | –3 |
| 5,3 | 18 | –3 |
| 5,4 | 25 | –2 |
| 5,5 | 28 | –1 |
| 5,6 | 26 | 0 |
*) Die gemäß Tabelle 1 geschätzte Wassermenge
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Die Ergebnisse zeigen, daß das Geradeziehen von Pappe D schwieriger war als von Pappe L. Pappe D erfordert eine längere Absorptionszeit, die z. B. durch Erhöhung der Distanz zwischen dem Punkt, an dem das von den Düsen gesprühte Wasser auf die Bahn auftrifft, und dem Rakelblatt erzielt werden kann. Bei Pappe L war die verwendete Distanz bei Wassermengen über 4,0 g/m2 ausreichend, und die für diese Qualität erhaltenen Ergebnisse waren gut.
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Beispiel 2.
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Pappe D wurde als Testmaterial verwendet.
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In dem Rohr wurden Düsen (Veejet 11003, Spraying Systems Co., USA) derart installiert, daß fünf Düsen nebeneinander positioniert waren und die Distanz zwischen den Düsen 130 mm betrug.
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In dem Versuch wurden verschiedene Bauteile zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit verwendet. In dem Versuch wurden sowohl ein Rakelblatt als auch eine Rakelwalze verwendet. Zwecks Vergleiches wurde die Wassermenge auch dann gemessen, wenn Wasser nur auf die Bahn gesprüht wurde, ohne es gleichmäßig zu verteilen.
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Das Rakelblatt war 840 mm lang und 0,457 mm dick und wies einen spitzen Winkel von 25° auf. Die Distanz zwischen dem Punkt, an dem das von den Düsen kommende Wasser auf die Bahn auftrifft, und dem Rakelblatt wurde so eingestellt, daß zwei Distanzen verwendet wurden, die 50 und 500 mm betrugen.
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Die gesprühte Wassermenge wurde wie in Beispiel 1 auf der Grundlage des Wasserdruckes bestimmt. Tabelle 3 und
6 zeigen die von der Pappe als eine Funktion des Druckes gemessene Wassermenge. Tabelle 3. Wasserdruck, dem Druck entsprechend gesprühte Wassermenge und die von der Pappe gemessene Wassermenge, wenn verschiedene Bauteile zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit verwendet werden.
| Wasserdruck (bar) | Gesprühte Wassermenge (g/m2) | Nach dem Blatt von der Pappe gemessene Wassermenge (g/m2) **) | Nach dem Blatt ***) von der Pappe gemessene Wassermenge (g/m2) | Nach der Walze **) von der Pappe gemessene Wassermenge (g/m2) |
| 0,7 | 10 | 3,8 | 4,5 | 7,3 |
| 1 | 12,4 | 4,5 | 5,5 | 8,4 |
| 1,5 | 15 | 5,4 | 6,8 | 10,6 |
| 2 | 17,6 | 6,3 | 6,8 | 11,4 |
| 2,5 | 19,7 | 7,1 | 7,5 | 11,5 |
| 3 | 21,8 | 7,3 | 7,9 | 12 |
| 3,5 | 23,7 | 6,9 | 8,4 | 12 |
| 4 | 25,5 | 7,7 | 8,2 | 12,4 |
| 4,8 | 26,9 | 7,5 | 8,2 | 12,3 |
**) Die Distanz zwischen der Rakel und den Düsen beträgt 50 mm
***) Die Distanz zwischen der Rakel und den Düsen beträgt 500 mm
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Die Ergebnisse zeigen, daß die Verwendung des Blattes die von der Pappe gemessenen Wassermengen auf einem passenden niedrigen Niveau hält, obwohl sich die von den Düsen gesprühte Wassermenge verändert. Wenn die Distanz des Blattes von dem Punkt, an dem die von den Düsen kommende Flüssigkeit auf der Bahn auftrifft, länger ist (500 mm), ist die von der Pappe gemessene Wassermenge größer als bei der kurzen Distanz (50 mm). Bei Verwendung der Rakelwalze ist die Wassermenge größer als bei Verwendung des Rakelblattes, wobei die gemessenen Wassermengen jedoch unabhängig von der gesprühten Wassermenge relativ gut auf demselben Niveau bleiben. Die Wassermenge erhöht sich ständig, wenn keine Rakel verwendet wird.
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Die wie in Tabelle 3 dargestellt behandelten Pappen wurden einer Verwerfmessung unterzogen. Tabelle 4 und
7 zeigen das Verwerfen von Pappe als eine Funktion des auf die Bahn gesprühten Wassers. Tabelle 4. Wasserdruck, dem Druck entsprechend gesprühte Wassermenge und das von der Pappe gemessene Verwerfen, wenn verschiedene Bauteile zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit verwendet werden.
| Wasserdruck (bar) | Gesprühte Wassermenge (g/m2) | Verwerfen der Pappe bei Verwendung eines Blattes **) | Verwerfen der Pappe bei Verwendung eines Blattes* * *) | Verwerfen der Pappe bei Verwendung einer Walze **) |
| 0,7 | 10 | –10 | –2 | 1 |
| 1 | 12,4 | –9 | 0 | 8 |
| 1,5 | 15 | –2 | 5 | 12 |
| 2 | 17,6 | 0 | 10 | 16 |
| 2,5 | 19,7 | 3 | 14 | 15 |
| 3 | 21,8 | 4 | 13 | 16 |
| 3,5 | 23,7 | 3 | - | - |
| 4 | 25,5 | 6 | - | - |
| 4,8 | 26,9 | 6 | - | - |
**) Die Distanz zwischen der Rakel und den Düsen beträgt 50 mm
***) Die Distanz zwischen der Rakel und den Düsen beträgt 500 mm
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Der Vorteil der Verwendung einer Rakelwalze anstatt eines Rakelblattes besteht darin, daß die Walze keine Fasern von dem zu schabenden Material abnimmt, was bei Verwendung eines Rakelblattes manchmal der Fall sein kann. Das Rakelblatt zieht das Papier oder die Pappe mit im Vergleich zu einer Rakelwalze kleineren Wassermengen gerade, was beim Trocknen vorteilhaft ist.
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Beispiel 3.
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Pappe D wurde als Testmaterial verwendet.
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Die Wirkung der Belastung des Rakelblattes wurde durch Belastung des Rakelblattes mit vier verschiedenen Lasten gemessen. Wasser wurde derart auf die Bahn gesprüht, daß der Wasserdruck 1,0 bar und 4,0 bar betrug. Die Wirkung der Belastung der Rakel ist in Tabelle 5 und
8 dargestellt. Tabelle 5. Wirkung der Belastung des Rakelblattes auf die bei zwei verschiedenen Wasserdrücken von der Pappe gemessene Wassermenge.
| Belastung des Ra-kelblattes (mm) | Bei einem Wasserdruck = 1,0 bar von der Pappe gemessene Wassermenge (g/m2) | Bei einem Wasserdruck = 4,0 bar von der Pappe gemessene Wassermenge (g/m2) |
| 1,0 | 5,0 | 7,6 |
| 2,0 | 4,9 | 7,2 |
| 3,0 | 4,3 | 6,5 |
| 4,0 | 4,3 | 5,9 |
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Die Ergebnisse zeigen, daß sich die von der Pappe gemessene Wassermenge langsam verringerte, wenn die Belastung des Blattes erhöht wurde, obgleich wenn die auf die Pappe gesprühte Wassermenge klein ist, die nach dem Rakelblatt von der Pappe gemessene Wassermenge einen gewissen Minimalwert zu erreichen scheint.
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Beispiel 4.
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Pappe D und Pappe L wurden als Testmaterial verwendet.
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In dem Rohr wurden zwei Reihen von Düsen installiert (SU12, Spraying Systems Co., USA), wobei die Distanz zwischen den Düsen 2,5 mm betrug.
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Bei dem Rakelblatt handelte es sich um ein Blatt, dessen Länge 840 mm und Dicke 0,457 mm und spitzer Winkel 90° betrug. Die Belastung des Blattes betrug 4,0 mm und der Winkel zwischen dem Blatt und der Tangente von dessen Gegenblatt betrug 7°.
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Zunächst wurde Wasser auf die Bahn gesprüht, wobei danach keine Rakel verwendet wurde. In einem zweiten Versuch wurde zunächst Wasser auf die Bahn gesprüht, wobei danach eine Rakel verwendet wurde.
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Die Wassermenge in den Materialien wurde anhand der feuchten Muster bestimmt. Die getrockneten Bahnen durchliefen eine Verwerfmessung mittels des oben beschriebenen Verfahrens. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 6 und 7,
9 und
10 mit den entsprechenden graphischen Darstellungen dargestellt. Tabelle 6. Von Pappe D und Pappe L gemessene Wassermengen, wenn keine Rakel verwendet wurde.
| Gesprühte Wassermenge (g/m2) | Von Pappe L gemessene Wassermenge (g/m2) | Von Pappe D gemessene Wassermenge (g/m2) | Verwerfen von Pappe L | Verwerfen von Pappe D |
| 4 | 4,6 | | –21 | |
| 6 | 8,4 | 8,3 | –4 | –8 |
| 8 | 11,5 | 10,5 | 0 | –3 |
| 10 | 14,0 | 11,1 | 12 | –1 |
| 15 | 16,0 | 13,8 | 12 | 2 |
| 20 | 17,5 | 15,4 | 11 | –2 |
| 25 | 20,0 | 19,4 | 19 | 7 |
Tabelle 7. Von Pappe D und Pappe L gemessene Wassermengen, wenn eine Rakel verwendet wurde.
| Gesprühte Wassermenge (g/m2) | Von Pappe L gemessene Wassermenge (g/m2) | Von Pappe D gemessene Wassermenge (g/m2) | Verwerfen von Pappe L | Verwerfen von Pappe D |
| 4 | | | –25 | |
| 6 | 6,4 | | –11 | –5 |
| 8 | 7,8 | 6,0 | 3 | –1 |
| 10 | 7,1 | 6,0 | 6 | 1 |
| 15 | 7,3 | 6,1 | 6 | 3 |
| 20 | 7,3 | 6,3 | 9 | 3 |
| 25 | 7,8 | 6,8 | 7 | 4 |
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Die in Tabelle 6 und in 9 erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß wenn Wasser von den Düsen gesprüht und keine Rakel verwendet wurde, kleine Wassermengen Pappe D und Pappe L nicht ausreichend geradezogen, die zuvor erwähnten Materialien jedoch in Richtung der Oberseite gekräuselt blieben. Die zum Geradeziehen benötigte Wassermenge betrug 10 bis 15 g/m2. Nach dem Benetzen wies die Bahn Wasserstreifen auf, und auch das Auftreten von Nebel war ein Problem, wenn Wasser von den Düsen gesprüht wurde
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Die Ergebnisse in Tabelle 7 und in 10 zeigen, daß bei Verwendung eines Rakelblattes nach dem Befeuchten ein gleichförmigeres Ergebnis erzielt wurde. Bei passender Wassermenge traten keine Wasserstreifen auf. Bei zu kleiner Wassermenge traten Streifen auf. Auf der Grundlage der Ergebnisse muß eine übermäßige Wassermenge auf die Bahn aufgetragen werden, damit es möglich ist, Wasser mittels des Blattes zu entfernen, um ein gleichförmiges Ergebnis zu erhalten. Diese Menge beträgt 6 bis 8 g/m2. Beide Qualitäten wurden mit einer Wassermenge unter 10 g/m2 geradegezogen.
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Die Beispiele begrenzen die Erfindung nicht, aber die Erfindung kann innerhalb des Umfanges der Ansprüche variieren. Die Bauteile zum Bringen von Wasser auf die Papier- oder Pappbahn müssen nicht notwendigerweise aus einem mit Düsen ausgestatteten Rohr bestehen, können jedoch z. B. Befeuchtungseinrichtungen sein, oder die Flüssigkeit kann mittels zur Zufuhr von Beschichtungsfarbe in der Beschichtungsstation vorgesehener Bauteile auf die Bahn aufgetragen werden.