DE1652366C3

DE1652366C3 - Vorrichtung zum Beschichten von Blättern

Info

Publication number: DE1652366C3
Application number: DE1652366A
Authority: DE
Inventors: Raymond Andre Nashua N.H. Labombarde (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-12-05
Filing date: 1967-06-21
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE1652366A1; SE317256B; GB1193481A; US3552353A; DE1652366B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Blättern mit hochviskosem Material, insbesondere zum Beschichten von Faltschachtelrohlingen aus Karton od. dgl., bei der die Blätter zur einseitigen Beschichtung einen Beschichtungsspalt mit einer Auftragswalze für das Beschichtungsmaterial durchlaufen, die mit einem Mantel aus elastischem Werkstoff versehen ist.

Bei einer bekannten Beschichtungsvorrichtung dieser Art (DE-AS 10 84 469) ist ein Zuführtisch vorgesehen, der zusammen mit der Auftragswalze den Beschichtungsspalt bildet. Der Auftragswalze ist eine gegensinnig zu ihr umlaufende Quetschwalze zugeordnet, die innerhalb des Beschichtungsbades angeordnet ist und eine harte Oberfläche hat. Diese Walze soll das Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf den elastischen, mit Vertiefungen versehenen Mantel der Auftragswalze erleichtern.

Bei der Beschichtung von Einzelblättern mit hochviskosem Material, beispielsweise mit einem Kunststoffkleber, können Betriebsstörungen auftreten, weil die Stirnkanten der Blätter ungewollt mit diesem Material beschichtet werden können. Diese Erscheinung ist darauf zurückzuführen, daß zwischen den Kanten der aufeinanderfolgenden Blätter im Beschichtungsspalt Stege aus Beschichtungsmaterial verbleiben. Auch können Stauungen des Materials am Einlaufspalt auftreten, wodurch ebenfalls eine ungewollte Kantenbeschichtung der Blätter eintritt. Diese Blätter lösen sich daher im Auslaufspalt nur unter Schwierigkeiten von der Auftragswalze ab und können auch an einer Gegendruckwalze hängenbleiben, die bei Beschichtungsvorrichtungen zur Bildung des Beschichtungsspaltes häufig vorgesehen ist. Es ist daher bei solchen Vorrichtungen bekannt, das Ablösen der beschichteten Blätter von den Walzen durch Abhebefinger zu erleichtern, die den Walzen am Auslaufspalt zugeordnet sind(US-PSll 91 537 und 28 27 011).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungsvorrichtung der geschilderten Art so auszubilden, daß eine störungsfreie Abnahme der beschichteten Blätter am Auslaufspalt auch ohne Abhebefinger möglich ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Beschichtungsspalt eine Gegendruckwalze mit harter Oberfläche unter elastischer Verformung des Mantels der Auftragswalze an dieser anliegt und daß die Gegendruckwalze am Umfang mit Vertiefungen versehen ist in die Abstreifer eingreifen.

Infolge der elastischen Verformung des Mantels der Auftragswalze durch die Gegendruckwalze verläuft der so gebildete Beschichtungsspalt etwa kreisbogenförmig derart daß jedes beschichtete Blatt am Ende des Beschichtungsspaltes, also im Auslaufspalt eine Richtungsänderung erfährt und dadurch von der Auftragswalze abgehoben wird. Die Vertiefungen am Umfang der Gegendruckwalze nehmen überschüssiges Beschichtungsmaterial auf, das sich daher nicht vor dem Einlaufspalt stauen kann, sondern von der Gegendruckwalze bis zu den Abstreifern mitgenommen wird. Es bilden sich darum auch keine Stege aus Beschichtungsmaterial innerhalb des Beschichtungsspaltes, und die Andrückfläche der Gegendruckwalze bleibt weitgehend von Beschichtungsmaterial frei. Dadurch wird ebenfalls vermieden, daß auf die Stirnkanten der Blätter ungewollt Beschichtungsmaterial aufgetragen wird.

Bei einer Trocknungsvorrichtung für frisch beschichtetes Papier ist es bekannt den Mantel einer elastischen Walze mittels einer Gegenwalze zu verformen (US-PS 31 10 612). Diese Anordnung dient dazu, den Umschlingungswinkel der den Walzenspalt durchlaufenden Papierbahn möglichst groß zu halten, um eine intensive Trocknung des Papiers an der Gegenwalze zu erreichen. Das Papier soll sich also am Auslaufspalt nicht von den Walzen abheben, sondern im Gegenteil auf einer möglichst langen Wegstrecke an der Trocknungstrommel verbleiben.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Vertiefungen der Gegendruckwalze Umfangsrillen, und die Abstreifer sind als Abstreifrakel ausgebildet. Bei dieser Anordnung können die Abstreifer ständig in die Vertiefungen der Gegendruckwalze eingreifen und das überschüssige Beschichtungsmaterial vollständig oder doch weitgehend von der Gegendruckwalze entfernen. Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Vertiefungen napfförmig, und der Abstreifer ist eine beheizte Walze mit elastischem Mantel. Diese Anordnung ist für die Verarbeitung besonders zähen Beschichtungsmaterials gut geeignet, weil dieses Material durch Haftung an der beheizten Walze ohne Schwierigkeiten aus den Vertiefungen entfernt werden kann und die beheizte Walze leicht zu reinigen ist.

Zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung einer Beschichtungsmaschine für Faltschachtelrohlinge,
F i g. 2 eine Teil-Draufsicht der Maschine nach F i g. 1

bo mit einem zu beschichtenden Faltschachtelrohling,

F i g. 3 ein Walzenpaar, bestehend aus einer Walze mit elastischem Mantel und einer Gegendruckwalze, in einer üblichen Anordnung,

F i g. 4 das Walzenpaar nach F i g. 3 in Anpreßstellung > der Gegendruckwalze,

F i g. 5 ein Walzenpaar entsprechend der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 6 das Walzenpaar nach F i g. 5 beim Durchlauf

eines Papierblattes, das zur Verdeutlichung des Vorganges nicht maßstabgetreu, sondern vergrößert dargestellt ist,

Fig.7 ein Walzenpaar der erfindi'ngsgemäßen Vorrichtung, mit anderer Ausbildung der Gegendruckwalze,

Fig.8 eine mit Umfangsrillen versehene Gegendruckwalze in Ansicht,

F i g. 9 ein Abstreifrakel für die Walze nach F i g. 8.

Die Beschichtungsmaschine nach den F i g. 1 und 2 besteht im wesentlichen aus einer Beschichtungsvorrichtung 30 mit mehreren Walzenpaaren, einer Station zum Flammpolieren und einer Kühlstation. Die zu beschichtenden Blätter sind Faltschachtelrohlinge 37 (F i g. 2\ die mit Hilfe von Transportbändern 35 und 36 in der durch Pfeile angegebenen Richtung mit gegenseitigem Abstand in einem Durchlauf durch die verschiedenen Stationen der Beschichtungsmaschine geführt werden. Der erforderliche Antrieb, Heiz- und Kühlvorrichtungen sowie eine Umwälzanlage für das Beschichtungsmatenal sind im einzelnen nicht dargestellt

Die Faltschachtelrohlinge 37 haben eine Vorderkante 40 und eine rückwärtige Kante 41 und sind mit den üblichen Einschnitten und Faltlappen versehen. Der komplizierte Kantenverlauf eines solchen Rohlings beeinflußt die Verteilung des von einer Auftragswalze aufgebrachten Beschichtungsmaterials, da im Spalt zwischen den Walzen jedes Walzenpaares fortwährend schnell wechselnd eine unmittelbare Berührung und nachfolgende Trennung der Walzen beim Durchlauf der einzelnen Blätter eintritt Die dargestellte Maschine ist für die Beschichtung von Faltschachtelrohlingen aus biegeweichem Karton od. dgl. besonders geeignet Als Beschichtungsmatenal 45 kommen hochviskose Kunstharze in Betracht, deren Viskosität bis zu 5000 mPa.s beträgt und die bei einer Verarbeitungstemperatur von etwa 105⁰C bis 510⁰C nicht fließfähig sind.

In der Besch'chtungsstation 30 sind zwei Walzengruppen 46 und 47 zum Aufbringen des Beschichtungs- materials auf die Vorderseite 43 bzw. die Rückseite 42 der durchlaufenden Blätter vorgesehen. Die Walzengruppe 46 enthält eine Auftragswalze 50 und eine Gegendruckwalze 57. Die Auftragswalze 50 ist mit einem Mantel 51 aus elastischem Werkstoff wie Gummi od. dgl. versehen. Der elastische Mantel 51 ist dickwandig ausgebildet, um die Spannungen in dem elastischen Werkstoff gering zu halten, wenn die Gegendruckwalze zwecks Bildung einer hinwölbung der Auftragswalze 50 gegen deren Mantel angedrückt wird. Die Wanddicke des Mantels 51 sollte daher im allgemeinen 5 mm nicht unterschreiten. Mittels einer Übertragerwalze 52 wird Beschichtungsmaterial aus einem Behälter 53 an die Umfangsfläche der Auftragswalze 50 gefördert Die Schichtdicke des aufzutragen- den Materials wird mittels einer zur Auftragswalze 50 gegensinnig rotierenden Dosierwalze 54 eingestellt Ein Abstreifmesser 55 säubert die Dosierwalze von anhaftendem Beschichtungsmaterial. Die Walzen 50,52 und 54 werden beispielsweise mittels einer — nicht t>o dargestellten — ölumlaufheizung auf der vorgegebenen Arbeitstemperatur von etwa 105⁰C bis 110⁰C gehalten.

In den F i g. 3 und 4 ist schematisch ein Walzenpaar dargestellt, bei dem der Auftragswalze 50 eine Gegendruckwalze 56 mit glatter Oberfläche zugeordnet h ist. Die beiden Walzen 50 und 56 bilden einen Beschichtungsspalt 58 mit Einlaufspalt 69 und Auslauf- Bei der Anordnung nach Fig.3 sind die beiden Walzen am Beschichtungsspalt 68 mit Abstand voneinander eingestellt Diese Einstellung ist nur bei Verarbeitung von Beschichtungsmaterial mit niedriger Viskosität geeignet Wird hochviskoses Beschichtungsmaterial verwendet, so muß die Walze 56 in Richtung zur Auftragswalze 50 zugestellt werden, wobei jedoch vermieden werden soll, daß die glattwandige Gegendruckwalze den elastischen Mantel der Auftragswalze verformt Bei der Einstellung nach Fig.4 sind die beiden Walzen derart gegeneinandergepreßt daß sich im elastischen Mantel der Auftragswalze eine leichte Einwölbung bildet Eine derartige Walzeneinstellung ist im Hinblick auf die Zähigkeit des zu verarbeitenden Beschichtungsmaterials erwünscht, jedoch entsteht dadurch im Einlaufspalt 69 eine Ansammlung von überschüssigem Beschichtungsmaterial 48, welches den Durchlauf der Papierblätter behindert und an deren Stimkanten haften bleibt Bei der Beschichtung von Einzelblättern treten außerdem Schwierigkeiten am Auslaufspalt auf. Da zwischen den Kanten der aufeinanderfolgenden Einzelblätter unvermeidlich ein Beschichtungssteg im Spalt zwischen den Walzen verbleibt, werden auch hierdurch ungewollt die Stimkanten der Blätter beschichtet die sich darum am Auslaufspalt nicht ohne weiteres von der Beschichtungswalze abheben.

In den Fig.5 und 6 ist eine erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung eines Walzenpaares in einer Darstellung entsprechend den F i g. 3 und 4 gezeigt. Bei der Vorrichtung nach den Fig.5 und 6 ist eine Gegendruckwalze 57 vorgesehen, die eine harte Oberfläche 59 mit engen Umfangsrillen 63 und zwischen diesen Rillen befindlichen Rippen 62 gleicher Breite hat. In Axialrichtung der Gegendruckwalze sind etwa 25 Umfangsrillen pro Zentimeter vorhanden. Die auf die Umfangsrillen entfallende ausgesparte Oberfläche beträgt etwa die Hälfte der gesamten Zylindermantelfläche der Gegendruckwalze. Die Auftragswalze 50 und die Gegendruckwalze 57 rotieren wie üblich gegensinnig, derart, daß die Blätter durch den Beschichtungsspalt 58 hindurch gefördert werden. Die Gegendruckwalze wird in gleicher Weise beheizt wie die übrigen Walzen.

Am Umfang der Gegendruckwalze sind Abstreifer 65 zum Entfernen anhaftenden Beschichtungsmaterials angeordnet. Diese Abstreifer sind als Abstreifrakel mit flachem Kamm 66 ausgebildet (vgl. Fig.9), dessen Zähne 67 entsprechend dem Profil der Gegendruckwalze 57 geformt sind und (vgl. F i g. 8) und daher in deren Umfangsrillen 63 eingreifen. Das Abstreifrakel 66,67 ist in Umdrehungsrichtung der Gegendruckwalze hinter dem Auslaufspalt 68 und vor dem Einlaufspalt 69 des Beschichtungsspaltes 58 angeordnet und in seinem rückwärtigen Teil rinnenförmig. Durch diese Rinne kann das von der Gegendruckwalze abgestreifte Beschichtungsmaterial in ein nicht dargestelltes Umlaufsystem zurückfließen. Das Abstreifrakel kann hohl ausgebildet und an die ölumlaufheizung angeschlossen oder auch mit einer Heizung versehen sein.

In die Umfangsrillen 63 der Gegendruckwalze 57 tritt Beschichtungsmaterial ein, das dann durch den Beschichtungsspalt 58 hindurch mitgenommen wird und sich daher nicht im Einlaufspalt 69 ansammeln kann (vgl. F i 5. 5). Hierdurch wird ein Anhaften und Aufwickeln der austretenden Blätter vermieden. Die durch die Profilierung der Gegendruckwalze erreichte Verminderung der wirksamen, das zu beschichtende Blatt berührenden Umfancsfläche der Gegendruckwalze

trägt ebenfalls dazu bei, die Neigung der Blätter zum Haften an dieser Walze zu vermindern. Auch werden infolge dieser Walzenausbildung Maßabweichungen und ünsymmetrien des Walzenpaares und mögliche Richtungsabweichungen und Dickenänderungen der Blätter ausgeglichen.

Wercen in die Beschichtungsstation 30 keine Blätter /um Beschichten eingegeben, so wird das Beschichtungsmaleriai vollständig in den Umfangsrillen 63 der Gegendruckwalze 57 aufgenommen, wie in Fig.5 schematisch dargestellt ist

F i g. 6 zeigt das Walzenpaar beim Durchlauf eines Blattes 37. Die Umfangsrillen 63 der Gegendruckwalze nehmen hierbei überschüssiges Beschichtungsmaterial am Einlaiifspalt auf, aber auch das zwischen der. Kanten, der aufeinanderfolgenden Blätter vorhandene Beschichtungsmaterial gelangt vollständig in die Umfangsrillen, so daß keine Beschichtungsstege im Beschichtungsspalt 58 entstehen und die Vorderkanten 40 der Blätter von Beschichtungsmaterial freigehalten werden.

Für die Gegendruckwalze 57 ist eine einstellbare Anpreßvorrichtung 71 mit senkrecht verschiebbaren Lagerböcken 72 und 73 vorgesehen (F i g. 1 und 2). Durch Anpressen der Gegendruckwalze erhält der elastische Mantel 51 der Auftragswalze 50 im Bereich des Beschichtungsspaltes 58 eine Einwölbung 74 (F i g. 1, 5 und 6). Im Gegensatz zu bekannten Beschichtungsvorrichtungen, bei denen eine solche Einwölbung als unerwünscht gilt, wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Einwölbung in besonders ausgeprägter Form erzeugt, um ein Abheben der austretenden Blätter von der Auftragswalze zu erzielen. Beim Durchlauf durch den Beschichtungsspalt 58 wird die Vorderkante 40 der Faltschachtelrohlinge im Bereich des von Materialanhäufungen freien Einlaufspaltes 69 zunächst abwärts gebogen, und die Vorderseite 43 der Faltschachtelrohlinge erhält anschließend ihre Beschichtung durch Berührung mit der Auftragswalze unter Anpressung durch die Gegendruckwalze. Im Bereich des au^laufspaltes 68 werden die austretenden Blätter in.'oige der Einwölbung 74 nach oben gebogen, also vom Umfang der Auftragswalze abgelenkt, so daß sie sich von dem klebrigen Beschichtungsmaterial ablösen, das sich auf der Umfangsfläche der Auftragswalze befindet Die Vorderkanten 40 der Blätter heben sich ebenfalls ohne Schwierigkeiten auch von der Gegendruckwalze ab, weil überschüssiges Beschichtungsmaterial schon am Einlaufspalt in die Umfangsrillen der Gegendruckwalze eintritt deren Anpreßfläche daher von Beschichtungsmaterial frei bleibt Die Vorderkanten und die rückwärtigen Kanten der Blätter werden also im Beschichtungsspalt nicht ungewollt mit dem klebrigen Material beschichtet wodurch das Abheben der Blätter von den Walzen wesentlich erleichtert wird.

ίο Im Anschluß an die Beschichtung ihrer Vorderseite 43 durchlaufen die Blätter 37 ein Walzenpaar 75, welches aus einer Kühlwalze 76 und einer gegensinnig rotierenden, beheizten Glättungswalze 77 besteht. Im Walzenspalt 78 dieser Walzen wird die aufgebrachte

!5 Beschichtung der Blätter egalisiert. Außerdem werden etwa vorhandene Unebenheiten der Blätter selbst beseitigt

Die zweite Walzengruppe 47 ist ähnlich wie die Walzengruppe 46 ausgebildet dient jedoch zum

2G Beschichten der Rückseite 42 des jeweils durchlaufenden Blattes. Bei dieser Walzengruppe ist die Auftragswalze oberhalb der Gegendruckwalze angeordnet und wird aus einem oberen Aufgießtrog mit Beschichtungsmaterial versorgt

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 ist der elastische Mantel 51 der Auftragswalze 50 auswechselbar mit dem Walzenkörper verbunden und mit einem durch Vertiefungen 91 in der Umfangsfläche gebildeten Auftragsmuster versehen. Die Gegendruckwalze 57 hat an ihrem Umfang napfförmige Vertiefungen 61 und verhindert dadurch ebenso wie die mit Umfangsrillen versehene Walze Materialansammlungen im Einlaufspalt des Beschichtungsspaltes 58. Als Abstreifer 65 zum Entfernen des Beschichtungsspaltes aus den Vertiefungen 61 ist eine beheizte Walze 92 vorgesehen, deren Mantel elastisch ist und der eine Abstreifwa'ze 93 mit harter Oberfläche zugeordnet ist Von der Abstreifwalze 93 wird das anhaftende Beschichtungsmaterial durch ein Abstreifrakel 94 abgenommen. Bei der Verarbeitung von besonders hochviskosem Beschichtungsmaterial kann auch ein unmittelbar an der Gegendruckwalze angreifendes Abstreifrakel vorgesehen werden, da die Zähigkeit des Materials ein mindestens teilweises Entleeren der Vertiefungen 61 auch dann ermöglicht wenn das Rakel nicht in diese Vertiefungen eingreift

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beschichten von Blättern mit hochviskosem Material, insbesondere zum Beschichten von Faltschachtelrohlingen aus Karton od. dgL, bei der die Blätter zur einseitigen Beschichtung einen Beschichtungsspalt mit einer Auftragswalze für das Beschichtungsmaterial durchlaufen, die mit einem Mantel aus elastischem Werkstoff versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Beschichtungsspalt (58) eine Gegendruckwalze (57) mit harter Oberfläche unter elastischer Verformung des Mantels (51) der Auftragswalze (50) an dieser anliegt und daß die Gegendruckwalze (57) am Umfang mit Vertiefungen versehen ist, in die Abstreifer eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen Umfangsrillen (63) sind und die Abstreifer als Abstreifrakel (66, 67) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (61) napfförmig sind und der Abstreifer eine beheizte Walze (92) mit elastischem Mantel ist