Verfahren zur Beschichtung laufender Bahnen aus Papier oder Karton

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Auftragseinrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie entsprechendes Verfahren. Das Verfahren zur Beschichtung laufender Warenbahnen mit den zwei aufeinander folgenden Beschichtungsvorgängen, wobei die zuerst aufgetragene Schicht noch feucht ist, wenn die zweite Schicht aufgetragen wird, ist bekannt aus US 3,202,536. Die beiden Beschichtungsstationen sind hier sowohl an einer einzigen die Bahn führenden Walze angeordnet als auch an zwei aufeinander folgenden Walzen. Eine der letztgenannten entsprechende Einrichtung ist auch bekannt aus CA 882 640. Die letztgenannte unterscheidet sich von der anderen dadurch, daß in der ersten Beschichtungsstation der Auftrag mittels Auftragswalze erfolgt. Diese zuerst aufgetragene Schicht wird dann mittels Streichklinge vergleichmäßigt, wobei der Überschuß abgeschabt wird. Bei der anderen Einrichtung erfolgt in der ersten Beschichtungsstation ebenfalls ein Abschaben mittels einer Schaberklinge.

[0002] Die Aufgabe der Erfindung ist ein betriebssicheres Naß- in Naß-Streichverfahren mit bester Strichqualität und sparsamem Materialverbrauch zu schaffen.

[0003] Gemäß der Erfindung wird eine neue Beschichtungseinrichtung gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 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 Beschichtungseinrichtung 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 Verpressen der Bahn neigende oder sogar Bahnrisse herbeiführende Schaberklinge ist dort vermieden. Sehr vorteilhaft ist es, zwecks gleichmäßigem Auftrag einer dosierten Menge eine Rollrakel zu verwenden, deren Umfang mit Rillen versehen ist. Diese Rillen können sehr fein ausgebildet sein, so daß sich ein besonders gleichmäßiger Auftrag ergibt.

[0004] Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier in den Figuren der Zeichnung dargestellter Beispiele erläutert.

[0005] In Figur 1 ist die erste Bahnführungswalze, also die der ersten Beschichtungseinrichtung mit 1, die zugehörige Preßwalze mit 2 und die Bahnführungswalze der zweiten Beschichtungseinrichtung mit 3 bezeichnet. Die Bahnführung ist mit W angegeben. Die erste Beschichtungseinrichtung weist eine Auftragskammer 4 für die Beschichtungsmasse auf, in welche diese durch das Zuführrohr 5 eingeleitet wird. Die Auftragskammer ist als Düsenkammer mit einem Überlauf ausgebildet, so daß überschüssige Beschichtungsmasse in die Auffangwanne 7, die an der Auftragskammer 4 befestigt ist, überfließen kann. Die Auftragskammer 4 wird von einem Tragbalken 6 gehalten. Am in Drehrichtung der Bahnführungswalze 1 austrittsseiten Ende der Auftragskammer 4 befindet sich das Dosierelement, eine Rollrakel 8, die vorzugsweise eine mit Umfangsrillen versehene Oberfläche aufweist. Als zweite Beschichtungseinrichtung ist ebenfalls eine derartige Auftragskammer 13 mit Zuführrohr 14 vorgesehen. Es ist ebenfalls eine Auffangrinne 16 und ein Tragbalken 15 vorhanden. Anstelle der Rollrakel 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 Beschichtungseinrichtung zugeführt. Dabei kann sie über eine Breitstreckwalze 18 geleitet werden, um Faltenbildungen zu vermeiden.

[0006] 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.

[0007] Die Auftragswerke mit Auftragskammer sind bekannt 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 bildender Drahtumwicklung versehen ist, ist z.B. bekannt aus US 3,387,585.

[0008] Man kann durch eine zwischen den beiden Bahnführungswalzen 1 und 3 eingeschaltete Breitstreckwalze 18 den Bahnverlauf und die Bahnbeanspruchung durch Bahnzug noch wesentlich vergleichmäßigen.

[0009] In Figur 1 ist gestrichelt eine Variante dargestellt, bei welcher die Bahnführungswalzen 1 und 3 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. In dem Spalt, der zwischen den beiden Walzen gebildet ist, verläuft die Bahn relativ reibungsfrei, jedenfalls ohne größere Anpreßkräfte.

[0010] Eine Anpressung im Nip zwischen Walze 1 und 3 ist nicht möglich, da Bahnlängung und Querdehnung zwischen dem Nip von Walze 1 und 3 und der Klinge 12 nicht ausgeglichen werden können.

[0011] Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Auftragseinrichtung 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 aufgetragenen Streichmasse von der Saugfähigkeit des Papiers ab, welche u.a. im wesentlichen eine Funktion des Flächengewichts des Papiers ist. So werden z.B. für holzfreie Papiersorten Flächengewichte von mehr als 80 g/m² verwendet. Bei diesen wegen ihrer größeren Porosität auch mit größerer Saugfähigkeit ausgestatteten Papieren beträgt das in der ersten Beschichtungseinrichtung aufgetragene Flächengewicht maximal etwa 7 g/m², so daß insgesamt eine Schichtungsmenge von 15 g/m² in beiden Beschichtungseinrichtungen aufgetragen wird. Die entsprechende Rillengröße beträgt dabei im Querschnitt maximal etwa 0,012 mm². Dies gilt im wesentlichen für solche Rollrakel, die mit Drahtumwicklung versehen sind. Diese Rollrakel haben aber keine sehr große Standzeit.

[0012] Daher sind Rollrakelstäbe für die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung entwickelt worden, die es ermöglichen, ein einwandfreien Strich über längere Betriebszeiträume herzustellen. Eine solche Rollrakel ist in Figur 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.

[0013] Für den Querschnitt dieser Rillen kann etwa der Wert je Meter Arbeitsbreite des Rollrakelstabes von maximal 34 mm² als obere Grenze angesehen werden.

[0014] Bei Papieren minderwertigerer Qualität, also mit einem 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 Gesamtauftrag beträgt dann etwa 10 g/m².

[0015] Die Gesamtquerschnittsfläche für Rollrakel nach Figur 2 beträgt dann je Meter Arbeitsbreite maximal 24 mm².

[0016] Auf diese Weise wird mittels der ersten Beschichtungseinrichtung eine so dünne Schicht aufgetragen, daß mittels der Preßwalze 2 praktisch eine Imprägnierung dieser dünnen Auftragsschicht des Papiers erfolgt. Dann kann ohne weiteres mit der zweiten Beschichtungseinrichtung, die an der zweiten Walze 3 angeordnet ist, der vollständige, endgültige Schichtauftrag erfolgen. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise eine sehr hohe Strichqualität erreichbar ist.

[0017] 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 Eindringtiefe des Lösungsmittels nicht so groß ist. Der Nachteil bei jener Einrichtung war aber, daß die erste Besichichtung 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 Auftragswerkes, das eine unter Druck stehende Auftragskammer aufweist. Auch diese scheint für ein sehr gutes Streichergebnis beizutragen. Die Anordnung gemäß der CA-PS 882 640 scheint noch schlechter im Ergebnis zu sein als die Anordung gemäß der genannten US-Patentschrift.

[0018] Bei der Anordnung gemäß Figur 3 ist eine andere Auftragseinrichtung 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 Pumpenleistung geringer als im Fall von Figur 1.

Ansprüche

1. Verfahren zur Beschichtung laufender Bahnen aus Papier oder Karton, wobei unmittelbar nacheinander zwei Schichten aufeinander gelegt werden, während die erste Schicht noch feucht ist und sowohl für den ersten als auch den zweiten Beschichtungsvorgang mindestens eine die Bahn führende, rotierbare Walze und eine dieser jeweils zugeordnete Beschichtungseinrichtung vorgesehen sind und die zweite Beschichtungseinrichtung einen Glättschaber aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten Beschichtungseinrichtung zuerst die Beschichtungsmasse für die erste Schicht in dosierter Menge auf den Mantel der ersten Walze aufgetragen wird und dann die aufgetragene Menge durch eine einen Preßspalt mit der ersten Walze (1) bildende Preßwalze (2) zur Erzielung einer Imprägnierung der Papier- oder Kartonbahn in dieselbe eingepreßt wird, wobei das Flächengewicht dieser ersten Schicht maximal 7 g/m² beträgt, und wobei die aufgetragene Menge derart bemessen wird, daß sie maximal der Aufsaugkapazität des Papieres entspricht.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei unmittelbar nacheinander zwei Schichten aufeinander gelegt werden, während die erste Schicht noch feucht ist und sowohl für den ersten als auch den zweiten Beschichtungsvorgang mindestens eine die Bahn führende, rotierbare Walze (1,3) und eine dieser jeweils zugeordnete Beschichtungseinrichtung (4-8; 12-16) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtungseinrichtung einen Preßspalt aufweist, gebildet aus der ersten (1) und einer weiteren Walze (2), daß der ersten Walze (1) ein Auftragswerk (4) zugeordnet ist, vorzugsweise ein Düsenauftragswerk, mit einer Rollrakel (8), die mit Umfangsrillen versehen und am ablaufenden Ende des Düsenauftragswerks (4) als Dosierelement angeordnet ist, und daß die Umfangsrillen in einem Axialschnitt durch die Rakel (8) gesehen einen Querschnitt pro Rille von höchstens 0,012 mm² aufweisen, wobei die die Streichmasse enthaltende Kammer des Auftragswerks an der Walze (1) durch die Rollrakel (8) bzw. deren Halter (11) begrenzt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrillen je einen Querschnitt von höchstens 0,012 mm² bei Papieren mit einem Flächengewicht von mehr als 80 g/m² und höchstens von 0,006 mm² bei Papieren mit einem Flächengewicht von höchstens 80 g/m² haben.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtungseinrichtung einen Preßspalt aufweist, gebildet aus der ersten (1) und einer weiteren Walze (2), daß der ersten Walze (1) ein Düsenauftragswerk (4) zugeordnet ist, mit einer Rollrakel (8), die mit Umfangsrillen versehen und am ablaufenden Ende des Düsenauftragswerks (4) als Dosierelement angeordnet ist, und daß die Umfangsrillen in einem Axialschnitt durch die Rakel (8) gesehen einen Querschnitt insgesamt pro Meter Arbeitsbreite der Rollrakel (8) von höchstens 34 mm² aufweisen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollrakel mit Umfangsrillen (20) versehen ist, und die Stege (21) zwischen ihnen eine im wesentlichen in Mittelachsrichtung des Rollrakelstabes (8) gesehen zu dieser parallele Oberfläche aufweisen, wobei die Breite dieser Oberflächen in dieser Mittelachsrichtung gesehen höchstens gleich der maximalen Breite des Querschnitts der Umfangsrillen (20) beträgt.

Claims

1. A process for coating running webs of paper or board, in which two immediately successive layers are laid on top of each other, while the first layer is still wet, and at least one rotating, web guide roll and a coating unit assigned to each roll are provided both for the first and also for the second coating operation and the second coating unit comprises a smoothing blade, characterised in that firstly the coating compound for the first layer is applied from the first coating unit in a metered quantity to the shell of the first roll, and then the applied quantity is pressed into the paper or board web through a press roll (2) forming a press nip with the first roll (1) to achieve an impregnation of said web of paper or board, with the maximum grammage of this first layer amounting to 7/gm², and with the applied quantity being measured in such a manner that it maximally corresponds to the absorption capacity of the paper.

2. A unit for the implementation of the process, in which two immediately successive layers are laid on top of each other, while the first layer is still wet, and at least one rotating, web guide roll (1, 3) and a coating unit (4-8; 12-16) assigned to each roll are provided both for the first as well as the second coating operation,
characterised in that the first coating unit has a press nip which is formed by the first (1) and another roll (2),
in that assigned to the first roll (1), is an application station (4), preferably a nozzle applicator, with a metering blade (8) which is provoided with peripheral grooves and is positioned as a metering unit at the discharge end of the nozzle applicator (4),
and in that the peripheral grooves have a maximum cross section of 0.012 mm² per groove when viewed in an axial section through the blade (8), with the chamber of the application station which contains the coating slip being limited at the roll (1) by the metering blade (8) and its holder (11) respectively.

3. A unit according to Claim 2,
characterised in that the peripheral grooves each have a maximum cross section of 0.012 mm² for paper grades with a grammage of over 80 g/m² and a maximum cross section of 0.006 mm² for paper grades with a maximum grammage of 80 g/m².

4. A unit for the implementation of the process,
characterised in that the first coating unit has a press nip which is formed from the first (1) and another roll (2),
in that a nozzle applicator (4) is assigned to the first roll (1), with a metering blade (8) which is provided with peripheral grooves and is positioned as a metering element at the discharge end of the nozzle applicator (4),
and in that the peripheral grooves have a total maximum cross section per meter operating width of the metering blade (8) of 34 mm² when viewed in an axial section through the blade (8).

5. A unit according to one of Claims 2 to 4,
characterised in that the metering blade is provided with peripheral grooves (20), and the webs (21) between them comprise a surface which, when viewed approximately in the direction of the center axis of the metering blade rod (8), is parallel to said axis, with the width of these surfaces, when viewed from this centre axis direction, amounting to the maximum width of the cross section of the peripheral grooves (20) at most.

Revendications

1. Procédé de couchage de bandes défilantes en papier ou en carton, deux couches étant déposées l'une sur l'autre successivement alors que la première couche est encore humide et au moins un rouleau rotatif de guidage de la bande avec un dispositif de couchage associé à celui-ci respectivement étant prévu à la fois pour la première opération de couchage et pour la seconde, le second dispositif de couchage comportant une lame lissante, caractérisé en ce que la sauce de couchage pour la première couche est d'abord appliquée par le premier dispositif de couchage sur la table du premier rouleau et en ce qu'ensuite la quantité de couche appliquée est pressée dans celle-ci au moyen d'un rouleau presseur (2) formant une fente de pression avec le premier rouleau (1), pour obtenir une imprégnation de la bande de papier ou de carton, le grammage de cette première couche étant de 7 g/m² maximum et la quantité de sauce déposée étant calculée de sorte à correspondre à la capacité maximale d'absorption du papier.

2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, deux couches étant déposées l'une sur l'autre immédiatement l'une après l'autre alors que la première couche est encore humide et au moins un rouleau rotatif (1, 3) de guidage de la bande et un dispositif de couchage (4-8; 12-16) associé à celui-ci respectivement étant prévu tant pour la première que pour la seconde opération de couchage, caractérisé en ce que le premier dispositif de couchage comporte une fente de pression formée par le premier (1) rouleau et un autre rouleau (2), en ce qu'une tête de couchage (4), de préférence une tête de couchage à buse, est associée au premier rouleau (1), avec un racle rotatif (8) pourvu de rainures circonférentielles et disposé comme élément doseur à l'extrémité de sortie de la tête de couchage à buse (4), et en ce que les rainures circonférentielles vues en coupe axiale à travers le racle (8) présentent une section transversale maximale de 0,012 mm² par rainure, la chambre de la tête de couchage contenant la sauce de couchage étant limitée sur le rouleau (1) par le racle rotatif (8) ou son support (11).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rainures circonférentielles présentent chacune une section transversale maximale de 0,012 mm² pour les papiers d'un grammage supérieur à 80 g/mm² et de 0,006 mm² maximum pour les papiers d'un grammage maximum de 80 g/m².

4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé en ce que le premier dispositif de couchage comporte une fente de pression constituée par le premier (1) et par le second rouleau (2), en ce qu'une tête de couchage à buse (4) est associée au premier rouleau (1), avec un racle rotatif (8), pourvu de rainures circonférentielles et disposé comme élément doseur à l'extrémité de sortie de la tête de couchage (4), et que les rainures circonférentielles, vues en coupe axiale à travers le racle (8) présentent une section transversale totale de 34 mm² maximum par mètre de laize du racle rotatif (8).

5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le racle rotatif est pourvu de rainures circonférentielles (20), et que les nervures (21) entre celles-ci, vues essentiellement dans le sens de l'axe médian du crayon rotatif (8), présentent une surface parallèle à celui-ci, la largeur de ces surfaces vues dans le sens de cet axe médian étant au maximum égale à la largeur maximale de la section transversale des rainures circonférentielles (20).

Zeichnung