DE3922535C3 - Verfahren zur Beschichtung laufender Warenbahnen sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschich­ tung laufender Warenbahnen entsprechend dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung. Ein Verfahren zur Beschichtung laufender Warenbah­ nen mit den zwei aufeinander folgenden Beschichtungs­ vorgängen, wobei die zuerst aufgetragene Schicht noch feucht ist, wenn die zweite Schicht aufgetragen wird, ist bekannt aus US 3,202,536. Die beiden Beschichtungssta­ tionen sind hier sowohl an einer einzigen die Bahn füh­ renden Wale angeordnet als auch an zwei aufeinander folgenden Walzen. Eine der letztgenannten entspre­ chende Einrichtung ist auch bekannt aus CA-PS 882 640. Die letztgenannte unterscheidet sich von der anderen dadurch, daß in der ersten Beschichtungsstation der Auftrag mittels Auftragswalze erfolgt. Diese zuerst auf­ getragene Schicht wird dann mittels Streichklinge ver­ gleichmäßigt, wobei der Überschuß abgeschabt wird. Bei der anderen Einrichtung erfolgt in der ersten Be­ schichtungsstation ebenfalls ein Abschaben mittels ei­ ner Schaberklinge.

Die DE 37 13 278 A1 zeigt ein völlig anderes Prinzip, bei dem nämlich eine gravierte Walze, also eine Walze mit näpfchenförmigen, dicht aneinander angeordneten Vertiefungen verwendet wird, die die Auftragsmenge im erforderlichen Maß in einem Arbeitsgang unmittel­ bar auf das Papier überträgt.

Die Aufgabe der Erfindung ist ein betriebssicheres Naß-in-Naß-Streichverfahren mit bester Strichqualität und sparsamem Materialverbrauch zu schaffen.

Gemäß der Erfindung wird eine neue Beschichtungs­ einrichtung gemäß dem Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 geschaffen. Hierbei ist als Vorteil zu nennen, daß die Beschichtung zunächst in geringem Maße auf die Warenbahn aufgetragen wird, wobei durch den Preßspalt zwischen der ersten Bahnführungswalze und der Preßwalze ein gleichmäßiges Einpressen der ersten Beschichtungsmenge erfolgt. Dadurch wird die Bahn quasi imprägniert, und es ist ohne weiteres möglich, gleichmäßig die Deckschicht mit der zweiten Beschich­ tungseinrichtung aufzutragen. Durch den Preßnip tritt keine große Beanspruchung, insbesondere Zug- oder Quetschbeanspruchung der Warenbahn auf. Die leicht in dem Stadium, wo es zu Bahnberührungen kommen kann, zum Verprassen der Bahn neigende oder sogar Bahnrisse herbeiführende Schaberklinge ist dort ver­ mieden. Sehr vorteilhaft ist es, zwecks gleichmäßigem Auftrag einer dosierten Menge, eine Rollrakel zu ver­ wenden, deren Umfang mit Rillen versehen ist. Diese Rillen können sehr fein ausgebildet sein, so daß sich ein besonders gleichmäßiger Auftrag ergibt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier in den Figuren der Zeichnung dargestellter Beispiele erläutert.

In Fig. 1 ist die erste Bahnführungswalze, also die der ersten Beschichtungseinrichtung mit 1, die zugehörige Preßwalze mit 2 und die Bahnführungswalze der zwei­ ten Beschichtungseinrichtung mit 3 bezeichnet. Die Bahnführung ist mit W angegeben. Die erste Beschich­ tungseinrichtung weist eine Auftragskammer 4 für die Beschichtungsmasse auf, in welche diese durch das Zu­ führrohr 5 eingeleitet wird. Die Auftragskammer ist als Düsenkammer mit einem Überlauf ausgebildet, so daß überschüssige Beschichtungsmasse in die Auffangwan­ ne 7, die an der Auftragskammer 4 befestigt ist, überflie­ ßen kann. Die Auftragskammer 4 wird von einem Trag­ balken 6 gehalten. Am in Drehrichtung der Bahnfüh­ rungswalze 1 austrittsseiten Ende der Auftragskammer 4 befindet sich das Dosierelement, eine Rollrakel 8, die vorzugsweise eine mit Umfangsrillen versehene Ober­ fläche aufweist. Als zweite Beschichtungseinrichtung ist ebenfalls eine derartige Auftragskammer 13 mit Zuführ­ rohr 14 vorgesehen. Es ist ebenfalls eine Auffangrinne 16 und ein Tragbalken 15 vorhanden. Anstelle der Roll­ rakel 8 ist hier aber eine Streichklinge 12 austrittsseitig in bezug auf die Auftragskammer 13 vorgesehen, die die zweite Auftragsschicht glättet. In dem zwischen der Bahnführungswalze 1 und der Preßwalze 2 gebildeten Preßspalt wird die in relativ genau dosierter Menge an Beschichtungsmasse in die Warenbahn, vorzugsweise eine Papier- oder Kartonbahn hineingepreßt und diese damit imprägniert. Ohne weitere Trocknung wird dann die Warenbahn W der zweiten Beschichtungseinrich­ tung zugeführt. Dabei kann sie über eine Breitstreck­ walze 18 geleitet werden, um Faltenbildungen zu ver­ meiden.

Die Streichklinge 12 wird natürlich in jedem Fall in bekannter Weise durch die Anpreßmittel so angedrückt, daß sie gleichmäßig an der Bahnführungswalze 3 bzw. der Waranbahn anliegt und die Beschichtung sehr gleichmäßig glättet.

Die Auftragswerke mit Auftragskammer sind be­ kannt z. B. aus US 4,250,211 und Auftragsrakel mit Sumpf und Rollrakel einschließlich Halter aus US 2,970,564. Eine Rollrakel, die mit die Umfangsrillen bil­ dender Drahtumwicklung versehen ist, ist z. B. bekannt aus US 3,387,585.

Man kann durch eine zwischen den beiden Bahnfüh­ rungswalzen 1 und 3 eingeschaltete Breitstreckwalze 18 den Bahnverlauf und die Bahnbeanspruchung durch Bahnzug noch wesentlich vergleichmäßigen.

In Fig. 1 ist gestrichelt eine Variante dargestellt, bei welcher die Bahnführungswalzen 1 und 3 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. In dem Spalt, der zwi­ schen den beiden Walzen gebildet ist, verläuft die Bahn relativ reibungsfrei, jedenfalls ohne größere Anpreß­ kräfte.

Eine Anpressung im Nip zwischen Walze 1 und 3 ist nicht möglich, da Bahnlängung und Querdehnung zwi­ schen dem Nip von Walze 1 und 3 und der Klinge 12 nicht ausgeglichen werden können.

Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Auftrags­ einrichtung ist es, die erste Beschichtung nur in einem solchen Maße vorzunehmen, daß im wesentlichen nur eine Imprägnierung des Papiers erfolgt. Daher hängt die Menge der in der ersten Auftragseinrichtung aufgetra­ genen Streichmasse von der Saugfähigkeit des Papiers ab, welche u. a. im wesentlichen eine Funktion des Flä­ chengewichts des Papiers ist. So werden z. B. für holz­ freie Papiersorten Flächengewichte von mehr als 80 g/m² verwendet. Bei diesen wegen ihrer größeren Porosität auch mit größerer Saugfähigkeit ausgestatte­ ten Papieren beträgt das in der ersten Beschichtungs­ einrichtung aufgetragene Flächengewicht maximal et­ wa 7 g/m², so daß insgesamt eine Schichtungsmenge von 15 g/m² in beiden Beschichtungseinrichtungen auf­ getragen wird. Die entsprechende Rillengröße beträgt dabei im Querschnitt maximal etwa 0,012 mm/m². Dies gilt im wesentlichen für solche Rollrakel, die mit Draht­ umwicklung versehen sind. Diese Rollrakel haben aber keine sehr große Standzeit.

Daher sind Rollrakelstäbe für die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung entwickelt worden, die es ermögli­ chen, einen einwandfreien Strich über längere Betriebs­ zeiträume herzustellen. Eine solche Rollrakel ist in Fig. 2 skizziert, wobei zwischen den Rillen 20 sich Stege 21 befinden, die im Querschnitt parallel zur Mittelachse des Rollrakelstabes gesehen, eine zu dieser Mittelachse parallele Oberfläche aufweisen.

Für den Querschnitt dieser Rillen kann etwa der Wert je Meter Arbeitsbreite des Rollrakelstabes von maximal 34 mm² als obere Grenze angesehen werden.

Bei Papieren minderwertigerer Qualität, also mit ei­ nem Flächengewicht von weniger als 80 g/m² beträgt der Querschnitt der Rillen eines mit Drahtumwicklung versehenen Rollrakelstabes maximal etwa 0,006 mm², um eine Auftragsschicht von 3 g/m² mittels der ersten Beschichtungseinrichtung aufzutragen. Der Gesamtauf­ trag beträgt dann etwa 10 g/m².

Die Gesamtquerschnittsfläche für Rollrakel nach Fig. 2 beträgt dann je Meter Arbeitsbreite maximal 24 mm².

Auf diese Weise wird mittels der ersten Beschich­ tungseinrichtung eine so dünne Schicht aufgetragen, daß mittels der Preßwalze 2 praktisch eine Imprägnie­ rung dieser dünnen Auftragsschicht des Papiers erfolgt. Dann kann ohne weiteres mit der zweiten Beschich­ tungseinrichtung, die an der zweiten Walze 3 angeord­ net ist, der vollständige, endgültige Schichtauftrag erfol­ gen. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise eine sehr hohe Strichqualität erreichbar ist.

Es hat sich somit gezeigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung sehr viel effektiver arbeitet, als die eingangs genannte gemäß US-PS 32 02 536. Der Gedanke bei jener Einrichtung war es, eine sehr hohe Konsistenz der ersten Beschichtung zu verwenden, damit die Eindring­ tiefe des Lösungsmittels nicht so groß ist. Der Nachteil bei jener Einrichtung war aber, daß die erste Beschich­ tung doch relativ dick aufgetragen wurde, wobei es schwierig ist, diese erste Schicht mit einer Streichklinge genügend zu glätten. Erfindungsgemäß erfolgt auch das Auftragen beider Beschichtungen mittels eines Auf­ tragswerkes, das eine unter Druck stehende Auftrags­ kammer aufweist. Auch dies scheint für ein sehr gutes Streichergebnis beizutragen. Die Anordnung gemäß der CA-PS 882 640 scheint noch schlechter im Ergebnis zu, sein als die Anordnung gemäß der genannten US-Pa­ tentschrift.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 ist eine andere Auf­ tragseinrichtung der Bahnführungswalze 1 zugeordnet, an welcher ein zusammen mit dem Tragbalken 9 den Sumpf aus Beschichtungsmasse bildender Halter 11 für die Rollrakel 10 vorgesehen ist. Da es sich um einen offenen Sumpf handelt, ist hier die nötige Pumpenlei­ stung geringer als im Fall von Fig. 1.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Beschichten einer laufenden Warenbahn, zum Beispiel einer Papier- oder Kartonbahn

   • 1. 1.1 mit einer ersten Beschichtungsstation zum Aufbringen eines ersten Striches;
   • 2. 1.2 mit einer zweiten Beschichtungsstation zum Aufbringen eines zweiten Striches, solange der erste Strich noch feucht ist;
   • 3. 1.3 mit jeweils einer Walze in jeder Beschichtungsstation;
   • 4. 1.4 mit einem Glättschaber in der zweiten Beschichtungsstation;
   • 5. 1.5 mit einer Preßwalze, die mit der Walze der ersten Beschichtungsstation einen Preßspalt bildet;
   • 6. 1.6 der ersten Walze ist ein Auftragswerk zugeordnet, das am ablaufenden Ende eine Rollrakel umfaßt;
   • 7. 1.7 die Rollrakel ist mit Umfangsrillen versehen, die durch Stege voneinander getrennt sind;
   • 8. 1.8 die Stege weisen zylindrische, achsparallele Mantelflächen auf;
   • 9. 1.9 die Breite der Stege ist höchstens gleich der Breite der Rillen;
   • 10. 1.10 die Rillen weisen eine Querschnittsfläche von höchstens 0,012 mm² pro Rille auf.