Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Materialbahn,
insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Zum beidseitigen Auftragen von Leim, Stärke, CMC, synthetischem Leim oder Pigmentdispersionen
auf Papier- oder Kartonbahnen sind Vorrichtungen mit zwei achsparallel nebeneinander
in einem Gestell drehbar gelagerten Presswalzen bekannt, zwischen denen ein Preßspalt
ausgebildet ist, durch den die Papier- oder Kartonbahn geführt wird. An jeder der
Presswalzen ist ein Auftrag- und Dosiersystem angeordnet, das einen dosierten Film
von Beschichtungsmaterial zunächst auf deren Mantel aufträgt, der anschließend in
dem Preßspalt an die Bahn übergeben wird. Bekannterweise ist eine der beiden Presswalzen
umfänglich gegen die andere bewegbar gelagert, um den Preßspalt zum Einziehen einer
neuen Bahn öffnen zu können.
Stand der Technik
[0003] Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung nach der DE-C 34 40 634 ist eine der Presswalzen
gegen die andere schwenkbar gelagert. Aus dem Preßspalt heraus wird die Bahn von Bahnführungselementen,
z. B. Leitwalzen, den nachfolgenden Verarbeitungsstationen, z. B. einem Trockner,
zugeführt.
[0004] Für ein optimales Beschichtungsergebnis hat es sich als sehr wichtig gezeigt, daß
die beschichtete Papier- oder Kartonbahn von den Oberflächen der beiden Presswalzen
mit einem stabilen, sich nicht ändernden Bahnverlauf abgezogen wird. Die von Kohäsions-
und Adhäsionskräften an den Walzen gehaltene Bahn muß möglich gleichmäßig zunächst
von der einen, dann von der zweiten Walze abgezogen werden, ohne daß ein unkontrollierter
Bahnverlauf, d. h. ein Bahnflattern zwischen den beiden Presswalzen, entsteht. Ein
unkontrollierter Bahnverlauf führt zu nachteilhaften Oberflächenmarkierungen.
[0005] Um die Bahn kontrolliert zunächst von der einen, dann von der anderen Presswalze
abzuziehen, ist es bekannt, mit unterschiedlichen Materialien auf den Oberflächen
der Presswalzen die beim Abziehen der Bahn wirkenden Adhäsionskräfte gezielt zu beeinflussen.
Die Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die unterschiedlichen Walzenoberflächen auch
zu qualitativ unterschiedlichen Strichergebnissen auf beiden Bahnseiten führen können.
[0006] Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, die Bahn nach dem Preßspalt auf
einer der beiden Presswalzen unter einem bestimmten Umschlingungswinkel weiterzuführen
(DE-C 34 40 634). Erfahrungsgemäß muß dabei eine bestimmte Bahnzugkraft bei einem
nicht zu großen Umschlingungswinkel eingestellt werden.
[0007] Aus der DE-A 37 01 670 ist ein Auftragwerk mit einer Auftragwalze und einer die Bahn
führenden Gegenwalze bekannt, das zum einseitigen Beschichten oder zum Befeuchten
laufender Warenbahnen eingesetzt werden kann. An der Auftragwalze ist eine Vordosierwalze
zur Übertragung von Beschichtungsmasse oder Befeuchtungsflüssigkeit angeordnet, die
jeweils auf die zwischen der Auftragwalze und Gegenwalze geführte Bahn übergeben werden.
Die Gegenwalze ist an einem Schwenkhebel parallel zur Bahnlaufrichtung verstellbar
gelagert, damit der Umschlingswinkel der Auftragwalze und der Gegenwalze beim Beschichten
anders als beim Befeuchten eingestellt werden kann.
Darstellung der Erfindung
[0008] Da das Abzugsverhalten der Bahn von den Presswalzen nicht nur von den vorstehend
beschriebenen Merkmalen der Beschichtungsvorrichtung, sondern auch von Prozeßparametern
wie der Auftragmenge und den physikalischen Parametern der Bahn und des Beschichtungsmaterials
entscheidend abhängt, können bei den bekannten Vorrichtungen bei einem Wechsel von
Rohstoffen (Bahn- und/oder Beschichtungsmaterial) instabile Verhältnisse beim Abzug
von den Presswalzen mit den vorstehend beschriebenen negativen Auswirkungen auftreten.
So kann der Bahnverlauf instabil werden, wenn nach einer Sortenumstellung mit der
nicht umschlungenen Presswalze ein Beschichtungsmaterial mit erheblich größeren Kohäsions-
und Adhäsionskräften aufgetragen wird, aufgrund derer die Bahn lokal oder komplett
von der nicht umschlungenen Presswalze mitgerissen wird.
[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Beschichtungsvorrichtung
so zu verbessern, daß sich eine gleichmäßige Beschichtung auch bei wechselnden Bahn-
und/oder Beschichtungsmaterialien erzielen läßt.
[0010] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0011] Die Erfindung bietet die Möglichkeit, bei unterschiedlichsten Bahn- und Beschichtungsmaterialien
einen stabilen Bahnabzug von den Presswalzen durch Veränderung der Umschlingungsverhältnisse
an den Presswalzen einstellen zu können.
[0012] Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
[0013] Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten
Ausführungsbeispiels.
[0014] Figur 1 zeigt in Seitenansicht eine Beschichtungsvorrichtung, bei der die Presswalzen
so eingestellt sind, daß die Bahn eine der beiden Presswalzen an der Ablaufseite geringfügig
umschlingt.
[0015] Figur 2 zeigt dieselbe Vorrichtung in einer Position, bei der durch Verstellung einer
Presswalze die andere Presswalze an der Ablaufseite geringfügig umschlungen wird.
Wege zur Ausführung der Erfindung
[0016] Die in der Zeichnung dargestellte Beschichtungsvorrichtung ist in eine Papiermaschine
integriert. Sie besteht aus zwei achsparallel nebeneinander in einem Gestell 1 drehbar
gelagerten Presswalzen 2, 3, von denen eine (Presswalze 2) ortsfest, die andere (Presswalze
3) mit ihrem Umfang gegen dem Umfang der ersten gegen Presswalze 2 bewegbar gelagert
ist. Im vorliegenden Beispiel ist die Presswalze 3 zwischen zwei seitlichen Schwenkhebeln
4 aufgehängt, die mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 5 um eine Schwenkachse 6 in
Richtung zur Presswalze 2 und von dieser weg schwenkbar im Gestell 1 gelagert sind.
Die Presswalzen 2, 3 sind auf ihrer Mantelfläche gummiert. Beim Anschwenken der Presswalze
3 gegen die Presswalze 2 bildet sich ein Preßspalt 7, dem die zu beschichtende Papierbahn
8 von einer Leitrolle 9 von oben zugeführt wird.
[0017] Außerhalb des Bereichs des Preßspalts 7 ist an jeder Presswalze 2, 3 ein Auftragund
Dosiersystem 10, 11 angeordnet, das an die jeweilige Presswalze 2, 3 anschwenkbar
ist. Bevorzugt weist jedes Auftrag- und Dosiersystem 10, 11 eine zur jeweiligen Presswalze
2, 3 hin offene Auftragkammer auf, in die Beschichtungsmaterial unter Druck zugeführt
wird. Auslaufseitig wird jede Auftragkammer von einem Dosierelement abgeschlossen,
das das auf die Presswalze 2, 3 aufgetragene Beschichtungsmaterial bis auf die gewünschte
Filmdicke abstreift. Als Dosierelement wird bevorzugt eine Rakelstange mit strukturierter,
also Erhebungen und Vertiefungen aufweisender Oberfläche eingesetzt, mit der volumetrisch
dosiert werden kann. Derartige Rakelstangen sind bekannt. Sie weisen z. B. Umfangsrillen
auf, die durch Umwickeln mit einem Draht oder durch Oberflächenbearbeitung erzeugt
werden. Alternativ können als Dosierelemente auch Rakelstangen mit glatter Oberfläche,
Schabermesser oder Schaberleisten eingesetzt werden.
[0018] Das dosiert auf die Mantelflächen der Presswalzen 2, 3 aufgetragene Beschichtungsmaterial
wird im Preßspalt 7 an die Bahn 8 übergeben. Nach dem Durchlaufen des Preßspalts 7
wird die beidseitig beschichtete Bahn 8 von einem berührungslos arbeitenden Leitelement
12 einem nicht dargestellten Trockner zugeführt.
[0019] Um verschiedene Umschlingungsverhältnisse der Bahn 8 an den Presswalzen 2, 3 ohne
Veränderung des übrigen Bahnverlaufs einstellen zu können, ist eine der beiden Presswalzen
2, 3, bevorzugt - wie beim Ausführungsbeispiel dargestellt - die schwenkbar gelagerte
Presswalze 3 um eine Komponente in Richtung der gemeinsamen Tangente an die beiden
Presswalzen 2, 3 im Preßspalt 7 verstellbar gelagert.
[0020] Im Ausführungsbeispiel wird die Verstellbarkeit dadurch bewirkt, daß die schwenkbare
Presswalze 3 zusätzlich höhenverstellbar gelagert ist. Dazu greift an dem in einer
Linearführung geführten Schwenklager 13 eine am Boden abgestützte Kolben-Zylinder-Einheit
14 an, mit der sich der Schwenkhebel 4 nach oben und unten verstellen läßt. Die Presswalze
3 ist so auf einer verstellbaren Bahn gegen die ortsfeste Presswalze 2 anschwenkbar.
Eine Anhebung des Schwenkhebels 4 bewirkt, daß sich die Position des Preßspalts 7
nach oben verschiebt. Die veränderte Position des Preßspalts führt zu einer Umschlingung
der Presswalze 2 an der Auslaufseite der Bahn 8 (Figur 2). Analog führt eine Absenkung
des Schwenkhebels 4 zu einer Verschiebung des Preßspalts 7 nach unten und somit dazu,
daß die Presswalze 3 an der Auslaufseite teilweise von der Bahn 8 umschlungen wird
(Figur 1).
[0021] Der maximale Hub der Kolben-Zylinder-Einheit 14 und die Länge der Schwenkhebel 4
sind so gewählt, daß bei zur Hälfte ausgefahrenem Kolben die Bahn gradlinig ohne Umschlingung
einer Presswalze 2, 3 den Preßspalt 7 durchläuft. Die Hublänge der Kolben-Zylinder-Einheit
14 ist so bemessen, daß beim Einfahren des Kolbens die Presswalze 3 soweit abgesenkt
wird, daß die Verbindungslinie zwischen den beiden Drehachsen der Presswalzen 2, 3
um die Drehachse der Preßwalze 2 um 5° - 10° abschwenkt (Figur 1). In dieser Position
wird die schwenkbar gelagerte Preßwalze 3 an der Auslaufseite des Preßspalts 7 geringfügig
von der Bahn 8 umschlungen. Bei maximal ausgefahrenen Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit
14 wird die Presswalze 3 soweit angehoben, daß die Verbindungslinie zwischen den beiden
Drehachsen der Presswalzen 2, 3 um 5° - 10° gegenüber der Position mit gradlinig durchlaufender
Bahn 8 nach oben geschwenkt ist (Figur 2). In dieser Position wird die ortsfest gelagerte
Presswalze 2 auf der Auslaufseite des Preßspalts 7 geringfügig von der Bahn 8 umschlungen.
[0022] Bei der in Figur 1 gezeigten Position wird die Bahn zunächst von der Presswalze 2
und anschließend von der Presswalze 3 abgezogen. Wird nun nach einem Sortenwechsel
mit der Presswalze 2 ein Beschichtungsmaterial mit größerer Kohäsion und Adhäsion
aufgetragen als das von der Presswalze 3 aufgetragene Beschichtungsmaterial, so würde
dies zu einem instabilen Bahnverlauf führen: Die Kohäsions- und Adhäsionskräfte halten
die Bahn 8 länger an der Presswalze 2, die Bahnführung mit der geringfügigen Umschlingung
der Presswalze 3 hält die Bahn länger an der Presswalze 3. Die Haltekräfte sind somit
entgegengesetzt. Um in dieser Situation den Bahnverlauf wieder zu stabilisieren, wird
die Presswalze 3 in die in Figur 2 gezeigte Stellung angehoben. Dabei ändert sich
die Bahnführung so, daß nun die Presswalze 2 geringfügig auf der Auslaufseite des
Preßspalts 7 umschlungen ist. Die aus der Bahnführung resultierenden Kräfte wirken
nun ebenso wie die Kohäsions- und Adhäsionskräfte dahingehend, die Bahn länger auf
der Presswalze 2 zu halten. Der Bahnverlauf ist stabil, da die Bahn 8 eindeutig zunächst
von der Presswalze 3, dann von der Presswalze 2 abgezogen wird.
1. Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten einer Materialbahn (8), insbesondere einer
Papier- oder Kartonbahn,
mit zwei achsparallel nebeneinander in einem Gestell (1) drehbar gelagerten Presswalzen
(2, 3), von denen eine Presswalze (3) mit ihrem Umfang gegen den Umfang der anderen
Presswalze (2) bewegbar gelagert ist, um einen Preßspalt (7) zu bilden, durch den
die Materialbahn (8) geführt wird, und mit einem Auftrag- und Dosiersystem (10, 11)
für jede Presswalze (2, 3) die jeweils ausserhalb des Bereichs des Preßspalts (7)
angeordnet sind, wobei eine der beiden Presswalzen (3) mit einer Komponente in Richtung
der gemeinsamen Tangente an die beiden Presswalzen (2, 3) im Preßspalt (7) verstellbar
gelagert ist, um die Position des Preßspalts (7) zu verschieben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Presswalzen (3) linear höhenverstellbar gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Presswalze (2) ortsfest gelagert, die andere Presswalze (3) umfänglich
auf verstellbaren Bahnen mit ihrem Umfang gegen den Umfang der ortsfest gelagerten
Presswalze (2) anschwenkbar gelagert ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellweg der Verstellbewegung so ausgelegt ist, daß die Verbindungslinie
zwischen den beiden Drehachsen der Presswalzen (2, 3) um eine der Drehachsen in beide
Richtungen um 5° - 10° schwenkbar ist.
1. Device for coating a material web (8), in particular a paper or cardboard web, on
both sides, with two press rollers (2, 3) which are rotatably mounted axially parallel
next to one another in a stand (1) and of which one press roller (3) is mounted so
as to be capable of being moved with its circumference against the circumference of
the other press roller (2), so as to form a press nip (7), through which the material
web (8) is guided, and with an applicator and metering system (10, 11) for each press
roller (2, 3), the said systems being arranged in each case outside the region of
the press nip (7), one of the two press rollers (3) being mounted so as to be capable
of being adjusted with one component in the direction of the common tangent to the
two press rollers (2, 3) in the press nip (7), so as to displace the position of the
press nip (7).
2. Device according to Claim 1, characterized in that one of the two press rollers (3)
is mounted so as to be capable of being vertically adjusted linearly
3. Device according to Claim 1 or 2, characterized in that one press roller (2) is mounted
fixedly, and the other press roller (3) is mounted so as to be capable of being circumferentially
pivoted with its circumference, on adjustable paths, against the circumference of
the fixedly mounted press roller (2).
4. Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the adjustment travel
of the adjusting movement is designed in such a way that the connecting line between
the two axes of rotation of the press rollers (2, 3) is capable of being pivoted through
5°-10° in both directions about one of the axes of rotation.
1. Dispositif pour l'enduction de deux faces d'une bande de matériau (8), en particulier
une bande de papier ou de carton,
comprenant deux rouleaux presseurs (2, 3) montés rotatifs l'un à côté de l'autre
dans un bâti (1) avec leurs axes parallèles, dont un rouleau presseur (3) est monté
mobile avec sa circonférence contre la circonférence de l'autre rouleau presseur (2),
afin de constituer une ligne de contact (7) à travers laquelle la bande de matériau
(8) est guidée, et un système d'enduction et de dosage (10, 11) pour chaque rouleau
presseur (2, 3), qui sont disposés chacun en dehors de la zone de la ligne de contact
(7), l'un des deux rouleaux presseurs (3) étant monté de manière réglable avec une
composante dans la direction de la tangente commune aux deux rouleaux presseurs (2,
3) au niveau de la ligne de contact (7), afin de déplacer la position de la ligne
de contact (7).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un des deux rouleaux presseurs
(3) est monté de manière réglable linéairement en hauteur.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un rouleau presseur
(2) est monté fixe, l'autre rouleau presseur (3) étant monté de manière à pouvoir
pivoter circonférentiellement sur des trajectoires ajustables, avec sa circonférence
contre la circonférence du rouleau presseur (2) monté fixe.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que
la course de déplacement du mouvement de déplacement est conçue de telle sorte que
la ligne de connexion entre les deux axes de rotation des rouleaux presseurs (2, 3)
est pivotable de 5° à 10° autour de l'un des axes de rotation dans les deux directions.