Die Erfindung betrifft eine Beschichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derartige Beschichtungseinrichtung ist aus CA-A-2 026 098 bekanntgeworden.
Einzelelemente einer solchen Beschichtungseinrichtung sind bekannt. So zeigt und beschreibt EP 0 236 819 eine Umlenkeinrichtung zum berührungslosen Umlenken einer Bahn; diese Einrichtung weist eine starre, kastenförmige, balkenförmige Luftblaseinrichtung mit Luftblaselementen auf. DE 39 10 898 A1 zeigt eine Beschichtungseinrichtung, die einer Trockenpartie nachgeschaltet ist, mit einem Schwebe- und Infrarotstrahlungstrockner.
Allen diesen vorbekannten Einrichtungen haftet der Nachteil an, daß die hiermit behandelten Papierbahnen zu Welligkeit und Faltenbildung neigen; die Wellen verlaufen dabei in Querrichtung der Bahn.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die Bahnwelligkeit in Querrichtung erheblich verringert und die Faltenbildung ausgeschlossen wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Um den Bahnverlauf besser zu fixieren, kann vor der Umlenkeinrichtung eine balkenförmige kastenartige Blaseinrichtung vorgesehen werden, die gegen die Bahnbobenaußenseite gerichtete Luftstrahlen auf die Bahn bläst.
Vorzugsweise kann diese balkenförmige Einrichtung gebogen ausgeführt sein, wobei zusätzlich auch noch eine stärkere Blaswirkung an der Bahnmitte als an den Bahnrändern erzeugt wird, so daß die Bahn eine stärkere Durchbiegung in der Mitte erhält als in den Rändern und dadurch eine Breitstreckwirkung erzeugt wird.
Ferner ist es auch angebracht, daß die Trocknung weitgehend durchgeführt wird wobei sich Infrarotstrahlungstrockner und Schwebetrockner abwechseln, wobei eine optimale, maximale Trocknung in kürzester Distanz erreicht werden kann.
Es ist zwar aus EP 0291832 eine abwechselnde Anordnung von Schwebe- und Infrarottrocknern bekannt, jedoch nicht zu dem erfindungsgemäßen Zweck der Bahnglättung durch ondulierende Bahnführung. Die Schwebetrockner haben dabei daher auch bewußt eine Ausbildung derart, daß die Bahn nicht onduliert, sondern gerade in sehr genauem Abstand zu den Infrarottrocknern geführt ist, um deren Heizleistung optimal auszunutzen. Es ist nach jedem Infrarottrockner zur Abfuhr des Wasserdampfes, der sich unter jedem Infrarottrockner bildet, ein Schwebetrockner angeordnet. Die Trockner sind dabei nur einer Bahnseite zugeordnet.
Durch die Erfindung wird durch die Längsondulation (Wellen in Längsrichtung der Bahn) während der anfänglichen Trocknung - also vor der mit Trockenzylindern ausgebildeten Nachtrockengruppe - eine Verformungssteifigkeit in Querrichtung der Bahn erzeugt, so daß dadurch die Welligkeit in Querrichtung der Bahn verringert und Faltenbildung vermieden wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, wobei
In Fig. 1 wird die Bahn B durch eine Beschichtungseinrichtung geführt, die z.B. zwei Preßwalzen 12 und 13 aufweist, denen jeder eine Auftragseinrichtung für Beschichtungsmasse (Streichmasse) 51 bzw. 52 zugeordnet ist. Die Richtung der Vertikalen ist hier mit V angedeutet und erstreckt sich im wesentlichen parallel zu den langen Rändern des Zeichnungsblattes. In einem Winkel zwischen 25° und 45° wird die Bahn nach der Streicheinrichtung nach unten geführt und gelangt zunächst zu einer auf Luftdruck basierenden Bahnstabilisierungseinrichtung 6 sowie einer ebenfalls auf Luft basierenden Bahnumlenkeinrichtung 2, die bogenförmig nebeneinander angeordnete Blasdüsen 21 aufweist. Durch den Bahnzug und den Luftdruck der Blasluft der Bahnumlenkeinrichtung 2 wird die Bahn in einem Bogen berührungslos weitergeführt und gelangt zunächst zu einer Schwebetrocknungseinrichtung 3, die ebenfalls Blaseinrichtungen 23 zeigt. Auf der anderen Seite befindet sich ebenfalls eine ähnliche Schwebetrocknungseinrichtung 3′. Die Blaseinrichtungen 23 der beiden Schwebetrocknungseinrichtungen sind gegeneinander versetzt angeordnet, so daß die Bahn wie bekannt einen sinusförmigen Verlauf einnimmt. Die Temperatur der Blasluft liegt zwischen 150° und 300°, kann in diesem Fall aber auch Raumtemperatur haben. In diesem Fall ist dies natürlich keine Schwebetrocknungseinrichtung sondern einfach eine Schwebe-Bahnführungseinrichtung. Vorzugsweise wird jedoch auch hier schon mit erheblich erwärmter Luft gearbeitet, so daß die Bahn auch schon getrocknet wird.
Die Blaseinrichtungen haben seitliche Schlitze zum Austritt der Luft, die neben den Druckflächen 31 für das Luftpolster verlaufen. Zwischen den Blaseinrichtungen wird Luft wieder abgeführt (siehe US 4,833,794).
Durch die wellenförmige Führung der Bahn in diesem Bereich soll verhindert werden, daß die durch Querschrumpfung der nach der Streicheinrichtung relativ feuchten Bahn erzeugten Wellen sich vergrößern bzw. zu Falten umformen. Auch durch die Einwirkung des Bahnstabilisators 6 und der berührungslosen Bahnumlenkeinrichtung 2 soll diese auf Ausdehnung der Bahn beruhende Welligkeit in Querrichtung stark vermindert werden. Anschließend an die Schwebetrockner 3, 3′ ist eine Infrarottrockeneinheit 4′ vorgesehen, an die sich wiederum Schwebetrockner 3˝, 3′′′ mit in Bahnverlaufrichtung gegeneinander versetzt angeordneten Blaseinrichtungen anschließen. Diese Blaseinrichtung sind im wesentlichen als Kasten bzw. balkenförmig ausgebildet. Diese Trocknereinrichtungen sind aber bekannt, z.B. aus US 4,833,794. Die berührungslose Bahnumlenkeinrichtung 2 ist bekannt aus EP 0236819 A1.
Die Welligkeit der Bahn in den Schwebetrocknern 3, 3′ bzw. 3˝ bzw. die Sinuswelle soll eine Länge zwischen 20 und 60 cm vorzugsweise zwischen 20 und 40 cm haben.
In Fig. 2 ist angedeutet, daß abwechselnd Schwebetrockeneinheiten 3 und Infraroteinheiten 4 angeordnet sind, wobei die abschließende Infraroteinheit mit I₂ und die letzte Schwebetrockeneinheit mit S₂ bezeichnet sind. Anschließend wird die Bahn an einer Breitstreckwalze 16 umgelenkt und zu dem ersten Trockenzylinder 15 geführt, an welchen sich weitere Trockenzylinder in bekannter Weise anschließen. Der Winkel, mit dem die Bahn nach der Umlenkung aufwärts geführt ist, beträgt zur Vertikalen V vorzugsweise zwischen 40 und 65°.
Die erste Blaseinrichtung 23 der bogenäußeren Schwebeeinrichtung bläst dabei von radial außen gegen die konvexe Seite der Bahn B, so daß die Bahn - bzw. deren Verlauf - auch am Ende des Bogens gut fixiert wird.
In Fig.3 ist dargestellt, daß die berührungslose Bahnumlenkeinrichtung 2 gebogen ausgeführt ist, so daß die Bahn in der Mitte des Umlenkbogens weiter ausgelenkt wird als zum Rand der Bahn hin. Ferner sind die Blasdrücke in der Mitte stärker gewählt als zum Rand hin, so daß die Bahn die in übertriebener Darstellung strichpunktiert angegebene Form annimmt. Dadurch wird zusätzlich der Effekt verbessert, die Wellenbildung der Bahn quer zum Bahnverlauf zu verringern und die Faltenbildung auszuschließen. Die Krümmung ist hier natürlich noch etwas übertrieben dargestellt.
Man kann auch entweder die eine oder die andere Maßnahme anwenden. Die Differenz der Blasdrücke zwischen der Mitte und dem Rand sollte etwa 20 % und die Krümmung der Bahnumlenkeinrichtung zwischen dem 5- und dem 10-fachen der Bahnbreite betragen.
Die Umlenkeinrichtung 2˝ mit Blasdüsen nach Fig. 4 weist radial außen am Bahnbogen auch Blaseinrichtungen 21′ auf; wird in diesem Fall mit Heißluft gearbeitet, kann schon hier die Bahntrocknung beginnen, und zwar auf beiden Seiten.
Die vorstehend geschilderte Wirkung wird durch ein Breitstrecken der Bahn in diesem Fall erreicht, und ein weiterer Zweck dieser Anordnung ist es, die Bahn auch noch stärker zu stabilisieren.
In Fig. 5 ist die Gesamtanordnung in der Praxis skizziert, wobei die bevorzugte Anordnung wegen des Abtransports der Feuchtigkeit so gewählt ist, daß der letzte Heiztrockner 68 vor der ersten Trockenwalze 15 der anschließenden Trockenwalzengruppe ein Schwebetrockner ist.
Die Schwebetrockner sind mit 66 bis 68 und 66′ bis 68′, die Infrarottrockner mit 69 und 70, Lagerstühle für die Beschichtungswalzen 12 und 13 mit 61 bzw. 62 und der Maschinenboden mit 63 beziffert. Die berührungslose Umlenkeinrichtung 2 ist mittels Lagern 64 auf dem Maschinenfundament gelagert.