DE1239931B - Roller coater for coating a moving paper web - Google Patents
Roller coater for coating a moving paper webInfo
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Description
DEUTSCHES 4WTWt PATENTAMT DeutscheKl.: 55 f-15/20GERMAN 4WTWt PATENT OFFICE DeutscheKl .: 55 f-15/20
Aktenzeichen: C 27826 VI b/55 f 1239931 Anmeldetag: 31. August 1962File number: C 27826 VI b / 55 f 1239931 Filing date: August 31, 1962
Auslegetag: 3. Mai 1967Open date: May 3, 1967
Die Erfindung betrifft Walzenbeschichter zum Beschichten laufender Papierbahnen und insbesondere Walzenbeschichter zum Aufgeben einer Beschichtungsmasse auf eine oder beide Seiten der Papierbahn an den Trockenenden von kontinuierlich arbeitenden Papiermaschinen.The invention relates to roll coaters for coating moving paper webs, and more particularly Roll coater for applying a coating compound to one or both sides of the paper web at the dry ends of continuously operating paper machines.
Papierbahnen werden oft mit Suspensionen von Stärke, Kasein oder anderen Leimen, Tonen, Pigmenten, Mineralien oder Zusatzmitteln beschichtet, und zwar mit einer Menge von etwa 18 bis 113 g/m2. Die Beschichtung erfolgt während des Durchlaufens der Papierbahri mit der üblichen Geschwindigkeit von etwa 122 bis 690 m/Min. Zur Beschichtung kommen Dünndruckpapiere mit einem Gewicht von weniger als 423 g/m2 und Reklamepapiere mit einem Gewicht von etwa 329 bis 470 g/m2 in Frage. Die Beschichtung wird im allgemeinen am sogenannten Trockenende in Richtung der Papierbewegung hinter der Lufttrockenanlage der Papiermaschine nach dem ersten Feuchtglättwerk vorgenommen, in welchem die Papierbahn auf einen Trocknungsgrad von 92% gebracht wird.Paper webs are often coated with suspensions of starch, casein or other sizes, clays, pigments, minerals or additives in an amount of about 18 to 113 g / m 2 . The coating takes place while passing through the paper machine at the usual speed of about 122 to 690 m / min. Thin printing papers with a weight of less than 423 g / m 2 and advertising papers with a weight of about 329 to 470 g / m 2 can be used for coating. The coating is generally carried out at the so-called dry end in the direction of the paper movement behind the air drying system of the paper machine after the first dampening calender, in which the paper web is brought to a degree of dryness of 92%.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Walzenbeschichter zu schaffen, der auf eine laufende Papierbahn, insbesondere auf Dünndruckpapier, eine bestimmte Menge an Beschichtungsmasse wirtschaftlich und zuverlässig aufbringt, ein geringes Maß an Bedienung und Wartung erfordert und mit einem Minimum an Installationskosten in eine schon vorhandene Papiermaschine oder Beschichtungsvorrichtung eingebaut werden kann. Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist in der Schaffung eines Walzenbeschichters zu sehen, derThe invention is based on the object of providing a roll coater that is based on a running Paper web, especially on thin printing paper, a certain amount of coating material economically and reliably applies, requires a low level of operation and maintenance and with a Minimum installation costs in an existing paper machine or coating device can be installed. A particular object of the invention is to provide a roll coater to see the
1. mit einem Minimum an Kraft arbeitet und gegen Abnutzung widerstandsfähig ist, um so eine gleichmäßige Oberfläche über die ganze Breite der Walzen zu sichern,1. Works with a minimum of force and is resistant to wear and tear to ensure a uniform surface over the entire width of the rollers,
2. glättend und ausstreichend wirkt und alle Unebenheiten in der Papierbahn ausgleicht,2. has a smoothing and spreading effect and evens out all unevenness in the paper web,
3. einen geringen Druck aufwendet, um die Fasern der Papierbahn so wenig als möglich zu beeinträchtigen, 3. applies low pressure in order to impair the fibers of the paper web as little as possible,
4. für den kontinuierlichen Lauf der Papierbahn keine Gefahr hervorruft,4. does not cause any danger for the continuous running of the paper web,
5. wirtschaftlich in der Montage und in der Wartung ist.5. is economical to assemble and maintain.
Die Erfindung geht von einem Walzenbeschichter zum Beschichten einer laufenden Papierbahn aus,
der mindestens eine Beschichtungsvorrichtung aufweist, die eine die laufende Papierbahn führende,
vorzugsweise mit einem Gummiüberzug versehene Stützwalze und eine Kleinwalze hat, die während
Walzenbeschichter zum Beschichten einer
laufenden PapierbahnThe invention is based on a roll coater for coating a running paper web, which has at least one coating device which has a supporting roll guiding the running paper web, preferably provided with a rubber coating, and a small roll which, during roll coaters, is used for coating a
running paper web
Anmelder:Applicant:
Combined Locks Paper Co.,
Combined Locks, Wis. (V. St. A.)Combined Locks Paper Co.,
Combined Locks, Wis. (V. St. A.)
Vertreter;
Dr.-Ing. W. HögerRepresentative;
Dr.-Ing. W. Höger
und Dipl.-Ing. W. Stellrecht M.Sc., Patentanwälte, Stuttgart 1, Uhlandstr. 16and Dipl.-Ing. W. Stellrecht M.Sc., Patent Attorneys, Stuttgart 1, Uhlandstr. 16
Als Erfinder benannt:
Gerald Dean Muggleton5
Appleton, Wis. (V. St A.)Named as inventor:
Gerald Dean Muggleton 5
Appleton, Wis. (V. St A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. September 1961
(141740)Claimed priority:
V. St. v. America September 29, 1961
(141740)
der Führung durch die Stützwalze die Papierbahn berührt. Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination verschiedener Merkmale gelöst, und zwar dadurch, daß die Kleinwalze unabhängig von der Stützwalze in der gleichen Umfangsriehtung wie die Stützwalze mit verschiedenen Geschwindigkeiten antreibbar ist und daß eine an sich bekannte Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines Vorrats an Beschichtungsmasse zwischen der Kleinwalze und der Papierbahn vorgesehen ist.the guide by the support roller touches the paper web. The stated object is achieved according to the invention solved by the combination of different features, namely that the small roller independently of the back-up roll in the same circumferential direction as the back-up roll with different Speeds can be driven and that a device known per se for maintaining a supply of coating compound is provided between the small roller and the paper web.
Zur Lösung der genannten Aufgabe gehören also bei dem erfindungsgemäßen Walzenbeschichter eine große gummiüberzogene Stützwalze, eine Kleinwalze mit einstellbarer, veränderlicher Geschwindigkeit, die in bezug auf die Stützwalze in Art eines Abstreifers angeordnet ist und die einen relativ zur Stützwalze veränderlichen Druck aufweist, und ferner Mittel für die kontinuierliche Zuführung von Beschichtungsmaterial zwischen die Kleinwalze und die Papierbahn, wenn diese durch die Anpreßstelle hindurchtritt. In order to achieve the stated object, in the case of the roll coater according to the invention, a large rubber-coated support roller, a small roller with adjustable, variable speed, which is arranged with respect to the support roller in the manner of a scraper and the one relative to the support roller variable pressure, and further means for the continuous supply of coating material between the small roller and the paper web when it passes through the pressure point.
Die Stützwalze hat eine Umlaufgeschwindigkeit, die der Geschwindigkeit der laufenden Papierbahn durch die Papiermaschine entspricht. Die Kleinwalze wird zsi Beginn mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie die Papierbahn angetrieben. Fast gleichzeitig mit der Zugabe derThe back-up roll has a rotational speed that corresponds to the speed of the running paper web by the paper machine. The small roller starts at the same speed and driven in the same direction as the paper web. Almost simultaneously with the addition of the
709 578/294709 578/294
Beschichtungsmasse über die ganze Länge der Kleinwalze wird die Anfangsgeschwindigkeit derselben reduziert und eine Walzengeschwindigkeit eingestellt, die durch die Eigenschaften der Papierbahn und der verwendeten Beschichtungsmasse vorherbestimmt wird. Diese Art des Anlassens setzt die Möglichkeit des Zerreißens der Papierbahn oder eine unzulässige Benetzung derselben herab.Coating mass over the entire length of the small roller becomes the initial speed of the same reduced and a roller speed set, which is determined by the properties of the paper web and the coating compound used is predetermined. This kind of starting creates the possibility the tearing of the paper web or an impermissible wetting of the same.
Der Anpreßdruck der Kleinwalze kann in bezug auf die Stützwalze variieren, wie weiter unten noch erläutert wird. Es ist jedoch vorteilhaft, mit einem möglichst geringen Anpreßdruck zu arbeiten, um die Berührungszone einem Minimum an Reibung auszusetzen und somit den Kraftverlust herunterzusetzen. Durch die Reduzierung der Geschwindigkeit der Kleinwalze wird eine Tupfenbildung in dem Spalt zwischen den Walzen und der Papierbahn verhindert. Gleichzeitig werden durch das Gleiten der Kleinwalze unter Druck relativ zu der Papierbahn die ungleichmäßigen Ablagerungen, die durch das Aufwellen des Papiers hervorgerufen werden und eine unterschiedliche Spannung hervorrufen, geglättet. Des weiteren wird durch die Reduzierung der Umlaufgeschwindigkeit der Kleinwalze in bezug auf die Geschwindigkeit der Papierbahn praktisch ein Verspritzen oder Durchwirbeln der Beschichtungsmasse in dem Behälter zwischen der Papierbahn und den Walzen verhindert.The contact pressure of the small roller can vary in relation to the back-up roller, as will be explained below is explained. However, it is advantageous to work with the lowest possible contact pressure in order to achieve the Exposing the contact zone to a minimum of friction and thus reducing the loss of power. Reducing the speed of the small roller causes dots to form in the gap prevented between the rollers and the paper web. At the same time, by sliding the Small roller under pressure relative to the paper web removes the uneven deposits caused by the Curling of the paper are caused and produce a different tension, smoothed. Furthermore, by reducing the rotational speed of the small roller with respect to the speed of the paper web practically a spraying or whirling of the coating mass prevented in the container between the paper web and the rollers.
Der Beschichter für die Siebseite der Papierbahn ist hinter dem ersten Feuchtglättwerk in dem Trocknerteil der Papiermaschine angeordnet. Nach dem Verlassen dieses Beschichters läuft die Papierbahn über mehrere Trockenwalzen in den Trocknerteil. Wenn beide Seiten der Papierbahn beschichtet werden sollen, so kann ein zweiter Beschichter in dem Trocknerteil vorgesehen sein, der eine große gummiüberzogene Stützwalze aufweist, welche die nun beschichtete und getrocknete Siebseite transportiert. Die Kleinwalze mit der einstellbaren veränderlichen Geschwindigkeit bildet dann mit der unbeschichteten Oberseite der Papierbahn einen Abstreifer, so daß eine bestimmte Menge von Beschichtungsmaterial aufgebracht werden kann. Der zweite Beschichter arbeitet in der gleichen Weise, wie dies in bezug auf den ersten Beschichter beschrieben worden ist.The coater for the wire side of the paper web is behind the first dampening calender in the dryer section the paper machine arranged. After leaving this coater, the paper web runs over several drying rollers in the dryer section. When both sides of the paper web are coated are to be provided, a second coater can be provided in the dryer part, which has a large rubber-coated Has support roller, which transports the now coated and dried screen side. The small roller with the adjustable variable speed then forms with the uncoated one Top of the paper web a scraper, so that a certain amount of coating material can be applied. The second coater operates in the same way as this with respect to FIG the first coater has been described.
In dem Trocknerteil ist in dem zur Verfügung stehenden Zwischenraum zwischen dem zweiten Beschichter und der nächsten, die Papierbahn führende Walze eine Heißlufttrockenanlage vorgesehen, um die Oberfläche der Papierbahn zu trocknen und so ein Festkleben der Beschiclitungsmasse auf der nächsten Walze zu verhindern.In the dryer part there is the space available between the second coater and the next, the paper web leading roll a hot air drying system is provided to to dry the surface of the paper web and thus sticking the Beschiclitungsmasse on the next Prevent roller.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt eine schematische Darstellung der Trockenanlage einer Fourdrinier-Papiermaschine, in die ein erfindungsgemäßer Gleitwalzenbeschichter eingebaut ist.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows a schematic Representation of the drying system of a Fourdrinier paper machine in which a slide roll coater according to the invention is built in.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Papierbahn 10 kontinuierlich durch eine Standardpapiermaschine hindurchbewegt (in der Zeichnung von links nach rechts). In diesem Teil befindet sich ein erster Gleitwalzenbeschichter, der dazu dient, um die Siebseite der Papierbahn in der sogenannten Trockenanlage der Papiermaschine unmittelbar anschließend an ein erstes Feuchtglättwerk 12 mit einer Schicht zu überziehen. Die Papierbahn 10 ■bewegt sich in diesem Bereich mit einer Geschwindigkeit, die etwa zwischen 122 und 800 m pro Mi-In the present exemplary embodiment, a paper web 10 is moved continuously through a standard paper machine (from left to right in the drawing). In this part there is a first slide roll coater, which serves to coat the wire side of the paper web in the so-called drying system of the paper machine immediately after a first dampening calender 12 with a layer. The paper web 10 ■ moves in this area at a speed that is between about 122 and 800 m per minute
nute liegt. Ihr Feuchtigkeitsgehalt variiert etwa zwischen 16 und 8%.utes lies. Their moisture content varies between 16 and 8%.
Nach dem Austritt der Papierbahn 10 aus dem Feuchtglättwerk bewegt sie sich unter einer Führungswalze 14 hindurch und über drei Führungswalzen 16, 18 und 20 hinweg, die, wie dargestellt, einen bestimmten Abstand voneinander und eine bestimmte Lage zueinander haben. Im Anschluß daran wird die Papierbahn nach unten in einenAfter the paper web 10 emerges from the dampening calender, it moves under a guide roller 14 and over three guide rollers 16, 18 and 20 which, as shown, have a certain distance from one another and a certain position to one another. Following this, the paper web is down in a
ίο ersten, als Ganzes mit 22 bezeichneten Gleitwalzenbeschichter geführt. Der Gleitwalzenbeschichter 22 befindet sich zwischen dem Feuchtglättwerk 12 und dem als Ganzes mit 24 bezeichneten Trockner. Um genügend Zeit für das Erhärten der Schicht, die von dem ersten Gleitwalzenbeschichter aufgebracht wird, zur Verfügung zu haben, ist eine Trockenwalze 26 in geeignetem Abstand von dem Gleitwalzenbeschichter und unterhalb der üblichen Trockenwalzen 28, 30 und 32 angeordnet. Das Erhärten ist ίο first, as a whole designated 22 slide roll coater out. The slide roll coater 22 is located between the dampening calender 12 and the dryer designated as a whole as 24. In order to have sufficient time for the layer applied by the first slide roll coater to harden, a drying roll 26 is arranged at a suitable distance from the slide roll coater and below the usual drying rolls 28, 30 and 32 . The hardening is
ao notwendig, weil die Siebseite der Papierbahn, auf die die Schicht aufgebracht wird, bei ihrer Weiterführung
über die Trockenwalzen 28 und 32 in unmittelbare Berührung mit den Oberflächen dieser Walzen
kommt und weil die Schicht genügend trocken sein muß, um ein Festkleben derselben zu verhindern.
Sollten beide Seiten der Papierbahn beschichtet werden, so ist ein zweiter Gleitwalzenbeschichter 34
im Trocknerteil im Anschluß an die Trockenwalze 32 vorgesehen. Zu dieser wird die Papierbahn 10,
wie in der Zeichnung dargestellt, in Abwärtsrichtung unter eine Führungswalze 36 und über eine Führungswalze
38 geführt. ao necessary because the wire side of the paper web to which the layer is applied comes into direct contact with the surfaces of these rollers as it continues over the drying rollers 28 and 32 and because the layer must be sufficiently dry to prevent sticking of the same.
If both sides of the paper web are to be coated, a second slide roll coater 34 is provided in the dryer section following the dryer roll 32 . For this, the paper web 10, as shown in the drawing, is guided in the downward direction under a guide roller 36 and over a guide roller 38.
Da die Beschichtung mit Hilfe des zweiten Gleitwalzenbeschichters auf der Oberseite der Papierbahn
10 erfolgt und diese Weite zuerst mit der Trockenwalze 40 in Berührung kommt, ist es notwendig, zusätzlich
einen Heißlufttrockner 42 anzubringen, um den Belag zu erhärten und ein Festkleben zu verhindern.
Von der Trockenwalze 40 aus läuft die Papierbahn 10 ober- und unterhalb von üblichen Trockenwalzen
44, 46, 48, 50 und 52, unter einer Führungswalze 54 hindurch, durch einen Kalander 56 und von
dort aus zu einer Aufwickelvorrichtung.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in der Konstruktion und der Arbeitsweise der jeweils
als Ganzes mit 22 und 34 bezeichneten Gleitwalzenbeschichter. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
bestehen beide Gleitwalzenbeschichter aus identischen Bauteilen, die mit gleichen Bezugsziffern versehen
sind. Die Gleitwalzenbeschichter haben je eine gummibezogene Stützwalze 58, die einen Durchmesser
von etwa 43 cm hat, eine Kleinwalze 60 mit einem Durchmesser von etwa 30 cm und Zuführungsmittel
62 für die Beschichtungsmasse. Die Stützwalze 58 ist in üblicher Weise angebracht und
wird mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wie die anderen Stütz- und Antriebswalzen
der Papiermaschine. Die Kleinwalze ruht in bekannter Weise in verstellbaren Lagern und wird in bezug
auf ihre Geschwindigkeit, Drehrichtung und Radialbewegung relativ zur Stützwalze und ihren Druck auf
die Papierbahn getrennt gesteuert. Es ist erwünscht, den Durchmesser der Kleinwalze und damit die Berührungsfläche
mit der Papierbahn so klein wie mög-Since the coating takes place with the aid of the second slide roller coater on the upper side of the paper web 10 and this width first comes into contact with the drying roller 40 , it is necessary to additionally attach a hot air dryer 42 in order to harden the covering and prevent sticking. From the drying roll 40, the paper web 10 runs above and below conventional drying rolls 44, 46, 48, 50 and 52, under a guide roll 54 , through a calender 56 and from there to a winding device.
An essential feature of the invention resides in the construction and operation of the slide roll coaters, each designated as a whole by 22 and 34. In the present exemplary embodiment, both slide roll coaters consist of identical components which are provided with the same reference numbers. The slide roll coaters each have a rubber-covered support roll 58, which has a diameter of about 43 cm, a small roll 60 with a diameter of about 30 cm and feed means 62 for the coating material. The support roller 58 is attached in the usual way and is driven at the same peripheral speed as the other support and drive rollers of the paper machine. The small roller rests in a known manner in adjustable bearings and is controlled separately with respect to its speed, direction of rotation and radial movement relative to the support roller and its pressure on the paper web. It is desirable to keep the diameter of the small roller and thus the contact area with the paper web as small as possible.
&5 lieh zu halten, jedoch groß genug, um über ihre ganze Länge einen gleichmäßigen Druck auszuüben und zusammen mit der Papierbahn und den nicht dargestellten, an der Stirnseite angebrachten Trog- & 5 borrowed, but large enough to exert even pressure over its entire length and, together with the paper web and the trough (not shown) attached to the front
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