Auftragsystem für eine Vorrichtung zum Beschichten einer Papier- oder Kartonbahn

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Auftragsystem für eine Vorrichtung zum Beschichten einer Papier- oder Kartonbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Beschichtungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Auftragsystem.

[0002] Zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen werden Vorrichtungen mit einem Auftragsystem eingesetzt, von dem das Beschichtungsmaterial direkt auf die Bahn oder zunächst auf eine Walze aufgetragen wird, die anschließend den Film an Beschichtungsmaterial an die Bahn übergibt.

[0003] Die Vorrichtungen zum direkten Beschichten weisen eine die Bahn umlenkende Gegenwalze auf. Das Auftragsystem ist in dem von der Bahn umschlungenen Bereich der Gegenwalze angeordnet und trägt Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die Bahn auf. In Bahnlaufrichtung mit Abstand hinter dem Auftragsystem ist ein Dosiersystem mit einem Rakelelement angeordnet, das den Überschuß bis auf das gewünschte Strichgewicht wieder abstreift.

[0004] Als Walzenauftragwerke bezeichnete Auftragsysteme enthalten eine mittels eines Antriebs drehbare Auftragwalze, deren Mantelfläche im Betrieb mit der Gegenwalze ein Auftragspalt bildet, dem von der Bahneinlaufseite her Beschichtungsmaterial im Überschuß zugeführt wird. Bei dem aus der DE-A-36 23 402 bekannten Walzenauftragwerk besteht ein fester Spalt zwischen der Gegenwalze und der Auftragwalze, die Gegenwalze wird somit nicht gegen die Bahn gedrückt.

[0005] Die als Filmpressen bezeichneten Beschichtungsvorrichtungen weisen zwei gegeneinander schwenkbare Preßwalzen auf, die einen Preßspalt bilden, durch den die Bahn geführt wird. An einer oder beiden Preßwalzen sind Auftragsysteme angeordnet, die einen dosierten Film von Beschichtungsmaterial auf die Mantelfläche auftragen, der anschließend im Preßspalt an die Bahn übergeben wird. Die DE-A-40 33 521 beschreibt eine derartige Beschichtungsvorrichtung mit einer als Übergabewalze dienenden Preßwalze, an der ein Auftragsystem mit einer Düsenkammer angeordnet ist.

[0006] Ebenso ist es bei Beschichtungsvorrichtungen mit einem Luftmesser als Dosierelement bekannt, das Beschichtungsmaterial zunächst auf eine Übergabewalze aufzutragen, die es anschließend an die Bahn übergibt (DE-A-40 14 463).

[0007] Bei sehr großen Arbeitsbreiten (Bahnbreiten 8 m und mehr) und hohen Produktionsgeschwindigkeiten (800 m/min und mehr) ist es schwierig, die gewünschte Menge mit dem Auftragwerk auf die Bahn oder eine Walze aufzutragen, ohne daß die Beschichtung ungleichmäßig wird. Beim direkten Auftrag auf die Bahn soll das Beschichtungsmaterial dem Auftragspalt mit möglichst geringem Druck in möglichst geringer Überschußmenge zugeführt werden, damit keine zu große Menge in die Bahn gedrückt wird, die später nicht mehr abgerakelt werden kann. Stabilität und Dynamik erfordern Auftragwalzen mit großem Durchmesser, deren den Auftragspalt begrenzende Mantelfläche demgemäß nicht mehr so gekrümmt verlaufend gestaltet werden kann, wie es sich für optimale hydrodynamische Verhältnisse im Auftragspalt für erforderlich gezeigt hat.

[0008] Die WO-A-94/23126 beschreibt ein gattungsgemäßes Auftragsystem mit einer Auftragwalze, die einen Durchmesser von 5 mm bis 200 mm aufweist und an ihrer der Gegenwalze abgewandten Rückseite von einem Halter über die gesamte Arbeitsbreite gegen Durchbiegung abgestützt ist. Aufgrund des geringen Durchmessers der Auftragwalze kann das Dosiersystem in kurzem Abstand hinter dem Auftragsystem angeordnet werden, um die Penetrationsstrecke zwischen Auftragen und Abrakeln gering zu halten. Die Abstützung der Auftragwalze vermindert Durchbiegungseffekte, die aus dem Eigengewicht oder dem hydrodynamischen Druck im Auftragspalt resultieren, erheblich, so daß kleinere Spaltweiten eingestellt werden können.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Auftragsystem so zu verbessern, daß Beschichtungsmaterial mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften gleichmäßig und mit einstellbarer Menge direkt auf die Bahn oder auf eine Walze aufgetragen werden kann.

[0010] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0011] Bei dem erfindungsgemäßen Auftragsystem kann mit der Auftragwalze ein einstellbarer Gegendruck zum hydrodynamischen Druck im Auftragspalt zwischen Auftragwalze und der von der Bahn umschlungenen Gegenwalze oder einer Übergabewalze ausgeübt werden, um die hydrodynamischen Verhältnisse zu beeinflussen. Dies kann genutzt werden, um einen gleichmäßigeren Auftrag zu erreichen und/oder die Auftragsmenge einschließlich der Penetrationsrate in die Bahn zu beeinflussen.

[0012] Da die Auftragwalze über ihre gesamte Länge abgestützt ist, steht ihr Durchmesser als frei wählbarer Parameter zur Optimierung der hydrodynamischen Verhältnisse im Auftragspalt und zur Verminderung von negativen Effekten, z. B. Filmsplitting, zur Verfügung.

[0013] Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

[0014] Die Erfindung betrifft auch Beschichtungsvorrichtungen.

[0015] Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispiels.

Figur 1

zeigt in vereinfachter Darstellung ein Auftragsystem mit einer Stange als Stützelement.

Figur 2

zeigt die Seitenansicht einer Beschichtungsvorrichtung mit dem Auftragsystem nach Figur 1 zum direkten Auftragen auf die Bahn.

Figur 3

zeigt in vereinfachter Darstellung ein Auftragsystem mit einer Stützleiste als Stützelement.

Figur 4

zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 3.

Figur 5

zeigt die Seitenansicht einer Beschichtungsvorrichtung, bei der die Bahn zwischen Auftragen und Dosieren gradlinig geführt wird.

[0016] Nachfolgend wird eine Beschichtungsvorrichtung beschrieben, bei der das Auftragsystem das Beschichtungsmaterial direkt auf eine Papier- oder Kartonbahn aufträgt. Die Verwendung zum direkten Auftragen auf eine Bahn ist besonders vorteilhaft, da sich mit dem Auftragsystem der hydrodynamische Druck im Auftragspalt beeinflussen läßt, von dem die Penetration des Beschichtungsmaterials in die Bahn entscheidend abhängt.

[0017] Die Verwendung des erfindungsgemäßen Auftragsystems ist jedoch nicht auf das direkte Auftragen beschränkt. Es läßt sich auch zum Auftragen von Beschichtungsmaterial auf eine Preßwalze einer Filmpresse, eine Übergabewalze einer Luftmessermaschine oder andere Walzen vorteilhaft einsetzen, um auf der Walze einen Film gewünschter Stärke und Gleichmäßigkeit zu erzeugen, der anschließend an die Papier- oder Kartonbahn abgegeben wird.

[0018] Die Beschichtungsvorrichtung weist ein Auftragsystem 1 und in Laufrichtung der Papier- oder Kartonbahn 2 mit Abstand dahinter angeordnet ein Dosiersystem 3 mit einem Dosierelement, vorzugsweise einem Schabermesser 4 als Rakelelement auf. Vom Auftragsystem 1 wird Streichfarbe als Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die Papier- oder Kartonbahn 2 aufgetragen und anschließend von dem Dosierelement (Schabermesser 4) des Dosiersystems 3 bis auf das gewünschte Strichgewicht wieder abgerakelt. Alternativ zu einem Schabermesser 4 sind als Dosierelemente auch drehbare Rakelstangen, Rakelleisten oder ein Luftmesser einsetzbar. Ein Luftmesser besteht aus einer sich über die Bahnbreite erstreckenden Schlitzdüse, aus der ein Druckluftstrahl gegen den Überschußfilm geleitet wird.

[0019] Sowohl beim Auftragen als auch beim Dosieren wird die Bahn 2 von einer Gegenwalze 5, 22 über ihre gesamte Breite abgestützt. Bei der Ausführungsform nach Figur 1 sind das Auftragsystem 1 und das Dosiersystem 3 an einer gemeinsamen, die Bahn 2 umlenkenden, angetriebenen Gegenwalze 5 angeordnet. Bei der Ausführungsform nach Figur 5 ist dem Auftragsystem 1 und dem Dosiersystem 3 jeweils eine eigene Gegenwalze 5, 22 zugeordnet.

[0020] Das Dosiersystem 3 nach den Ausführungsbeispielen ist auf bekannte Weise aufgebaut: Das Schabermesser 4 ist mit seinem Fuß in einem Klemmbalken 7 festgeklemmt, der in Richtung zur Gegenwalze 5 verschiebbar in einem Schaberbalken 8 gelagert ist. Der Schaberbalken 8 ist um die Schabermesserspitze schwenkbar zwischen zwei Seitenteilen 9 im Gestell der Vorrichtung aufgehängt, so daß sich die Anpreßkraft des Schabermessers 4 und der Bladewinkel (= Winkel des Schabermessers 4 zur Tangente an die Gegenwalze 5) einstellen lassen.

[0021] Das Auftragsystem 1 enthält bei allen Ausführungsformen eine mit einem Drehantrieb verbundene Auftragwalze 10 mit glatter Mantelfläche, die sich über die gesamte Arbeitsbreite, i. e. die maximale Bahnbreite, erstreckt. Die Auftragwalze 10 weist einen Durchmesser von 40 mm bis 600 mm, vorzugsweise zwischen 100 mm und 400 mm, auf und ist an ihren beiden Enden radial zur Gegenwalze 5 begrenzt beweglich gelagert, um die Weite des Auftragspalts zwischen ihr und der Gegenwalze 5 variieren zu können. Bevorzugt ist die Auftragwalze 10 auf ihrer Mantelfläche mit einem gummielastischen Material beschichtet.

[0022] An ihrer der Gegenwalze 5 abgewandten Rückseite ist die Auftragwalze 10 von einem sich über ihre gesamte Länge - also über die gesamte Arbeitsbreite - reichenden Stützelement abgestützt, das in Richtung zur Auftragwalze 10 begrenzt beweglich an einem starren Halter gelagert ist. Das Stützelement ist mittels eines sich am Halter abstützenden, sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Druckschlauchs 14 in Richtung zur Auftragwalze 10 drückbar.

[0023] Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 3 ist das Stützelement ein Stab 11 mit kreisförmigem Querschnitt. Der Durchmesser des Stabs 11 ist geringer als der der Auftragswalze 10, im vorliegenden Beispiel beträgt er ca. 25 mm. Falls erforderlich, wird an einer Seite mit einem Drehantrieb verbunden. Er ist in einem zur Auftragwalze 10 offenen Bett 12 aus einem begrenzt elastischen, gummiähnlichen Material frei drehbar gelagert, das in eine entsprechend gestaltete Nut eines starren Halters 13 eingesetzt ist und über die gesamte Arbeitsbreite reicht. In den unteren, am Grund der Halternut aufliegenden Teil des Betts 12 ist der Schlauch 14 eingearbeitet, der mit Druckluft beaufschlagt werden kann, um den Stab 11 gegen die Auftragwalze 10 zu drücken. Der obere Teil des Betts 12 verbreitert sich schwalbenschwanzförmig, um den Halter 13 abzudichten. Damit sich der Stab 11 möglichst reibungsarm im Bett 12 drehen kann, liegen die Innenwände des Betts 12 nur abschnittsweise, von Kanälen 15 für Kühl- und Schmiermittel unterbrochen, an dem Stab 11 an. Der Halter 13 ist an zwei seitlichen Schwenkarmen 16 festgeschraubt, die mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit 17 in Richtung zur Gegenwalze 5 und von dieser weg geschwenkt werden können. Die Schwenkbewegung zur Gegenwalze 5 kann durch einen einstellbaren Anschlag 18 begrenzt werden, um eine bestimmte Arbeitsposition der Auftragwalze 10 relativ zur Gegenwalze 5 einzustellen.

[0024] Alternativ zu dem Stab 11 kann als Stützelement auch eine in einem Bett gelagerte, von einem Druckschlauch abgestützte Leiste eingesetzt werden, wie sie in der DE-A-33 38 323 beschrieben ist.

[0025] In Bahnlaufrichtung unmittelbar vor dem Bett 12 ist an den Schwenkarmen 16 eine bis in den Bereich der Auftragwalze 10 reichende Farbkammer 19 befestigt, die sich über die gesamte Arbeitsbreite erstreckt und zur Auftragwalze 10 hin offen ist. Die Farbkammer 19 wird über eine Zufuhrleitung 20 mit Beschichtungsmaterial versorgt. An ihre obere Begrenzungswand schließt sich ein Leitblech 21 an, das annähernd parallel zur Mantelfläche der Auftragwalze 10 mit geringem Abstand von dieser verläuft und mit geringem Abstand von der Gegenwalze 5 endet, so daß nur ein schmaler Überlaufkanal zur Gegenwalze 5 frei bleibt. Das überlaufende Beschichtungsmaterial wird in die Farbkammer 19 zurückgeführt.

[0026] Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird die Öffnung der Farbkammer 19 vom Bett 12 des Stabs 11, dem Stab 11 und der Auftragwalze 10 abgeschlossen, wobei nur ein schmaler Leitkanal zwischen der Auftragwalze 10 und dem Leitblech 21 frei bleibt, durch den das Beschichtungsmaterial dem Auftragspalt zwischen der Gegenwalze 5 und der Auftragwalze 10 zugeführt wird.

[0027] Bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist das Stützelement eine Stützleiste 24 mit glatter Oberfläche, von der die Auftragwalze 10 über ihre gesamte Länge abgestützt wird. Die Stützleiste 24 weist einen über ihre Länge gleichmäßigen Querschnitt und eine konvex gekrümmte Oberfläche auf, mit der sie gegen die Auftragwalze 10 drückbar ist. Als starrer Halter, an dem die Stützleiste 24 begrenzt in Richtung zur Auftragwalze 10 beweglich gelagert ist, dient die untere Begrenzungswand 25 der Farbkammer 19. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Figur 1 wird so die Farbkammer 19 von dem Stützelement an der Bahnauslaufseite abgeschlossen.

[0028] Die Stützleiste 24 weist an beiden Längsseiten nach innen abgewinkelte Schenkel auf, von denen jeder eine nach außen abgewinkelte Führungsschiene 26 umgreift, die parallel mit Abstand voneinander auf der Wand 25 der Farbkammer 19 befestigt sind. Die Führungsschienen 26 und die umgreifenden Schenkel der Stützleiste 24 sind so gestaltet, daß ausreichend Spiel für die gewünschte Beweglichkeit der Stützleiste 24 in Richtung zur Gegenwalze 10 vorhanden ist. Zwischen den Führungsschienen 26 ist der Druckschlauch 14 angeordnet, der somit die Stützleiste 24 bei Druckluftzufuhr in Richtung zur Auftragwalze 10 drückt. Die Bewegungsmöglichkeit der Stützleiste 24 radial zur Auftragwalze 10 wird so zum einen durch den nach außen abgewinkelten Teil der Führungsschienen 26, zum anderen durch die Wand 25 begrenzt. Diese Teile wirken als Anschläge, die eine weitere Bewegung abstoppen.

[0029] Eine Stützleiste 24 als Stützelement hat gegenüber einem drehbaren Stützstab 11 den Vorteil, daß kein seitlicher Drehantrieb notwendig ist. Die seitliche Abdichtung der Farbkammer 19 wird so vereinfacht.

[0030] Falls es erforderlich ist, das Stützelement (Stützstange 11, Stützleiste 24) über die Arbeitsbreite lokal unterschiedlich gegen die Auftragwalze 10 zu drücken, z. B. um Unregelmäßigkeiten im Auftragspalt zwischen der Auftragwalze 10 und der Gegenwalze 5 auszugleichen, ist der Druckschlauch 14 über die Arbeitsbreite in mehrere, getrennt mit Druckluft beaufschlagbare Druckkammern unterteilt. Dann wird die Druckluftzufuhr 27 für jede Kammer durch den Halter nach außen geführt; im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 durch die als Halter dienende Farbkammerwand 25.

[0031] Bis auf das Stützelement mit seinem Halter entspricht das Auftragsystem nach den Figuren 3 und 4 in seinem Aufbau dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Figur 1; so ist auch ein Leitblech 21 vorhanden, durch den das Beschichtungsmaterial den Auftragspalt zwischen der Gegenwalze 5 und der Auftragwalze 10 zugeführt wird.

[0032] Im Betrieb wird bei entlüftetem Druckschlauch 14 über den Anschlag 18 ein Spalt von 0,01 mm bis 2 mm, bevorzugt von ca. 0,8 mm zwischen der Auftragwalze 10 und der Bahn 2 eingestellt. In die Farbkammer 19 wird Beschichtungsmaterial im Überschuß und unter Druck zugeführt, das von dem Leitblech 21 in den Auftragspalt zwischen Gegenwalze 5 und Auftragwalze 10 geführt und dort an die Bahn 2 übergeben wird. Der Überschuß an Beschichtungsmaterial läuft auf der Rückseite des Leitblechs 21 ab und wird in die Farbkammer 19 zurückgeführt. Im Auftragspalt wird der Auftrag auf die Bahn 2 von der mit- oder gegenläufig angetriebenen Auftragwalze 10 vergleichmäßigt. Die aufgetragene Menge an Beschichtungsmaterial kann dabei über den Druck im Druckschlauch 14 beeinflußt werden. Die vom Druckschlauch 14 erzeugte Kraft drückt die Auftragwalze 10 in Richtung zur Gegenwalze 5 und wirkt somit der resultierenden hydrodynamischen Kraft im Auftragspalt entgegen. Von der hydrodynamischen Kraft im Auftragspalt wird die Benetzung der Bahn 2 und die Farbpenetration in die Bahn 2 entscheidend beeinflußt. Nach der Erfindung kann sie mit dem Druck im Druckschlauch 14 als Stellgröße eingestellt werden. Gleichzeitig wird mit dem Druck in Richtung zur Gegenwalze 5 eine Vergleichmäßigung des Überschußauftrages erreicht.

[0033] Die Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 mit der Stützleiste 24, deren Bewegungsmöglichkeit durch Anschläge begrenzt ist, hat den Vorteil, daß das Auftragsystem 1 auch so betrieben werden kann, daß ein fester Spalt zwischen der Auftragwalze 10 und der Gegenwalze 5 eingestellt wird. Dazu wird im Druckschlauch 14 kein Druck aufgebaut. Die als Halter dienende Wand 25 wird in Richtung zur Auftragwalze 10 nach oben bewegt, bis sich die Schenkel der Stützleiste 24 auf ihr abstützen. Die Stützleiste 24 wird anschließend weiter nach oben bewegt und drückt die Auftragwalze 10 in die vertikale Position mit dem gewünschten festen Abstand zur Gegenwalze 5, 22. Die Auftragwalze 10 ist bei dieser Betriebsweise inelastisch gegen den Flüssigkeitsdruck im Auftragspalt abgestützt.

[0034] Bei der Ausführungsform nach Figur 5 wird die Bahn 2 zwischen dem Auftragen und Dosieren im wesentlichen geradlinig geführt, um die von der Bahn 2 weggerichteten, auf den Überschußfilm wirkenden Zentrifugalkräfte zu minimieren. Beim Beschichten mit sehr hohen Bahngeschwindigkeiten von mehr als 1000 m/min wirken bei einer gekrümmten Bahnführung zwischen dem Auftragen und Dosieren erhebliche Zentrifugalkräfte auf den Überschußfilm ein, die von der Bahn 2 weggerichtet sind. Die Zentrifugalkräfte führen zum Abspritzen von Beschichtungsmaterial und/oder zu Ungleichmäßigkeiten im Überschußfilm, z. B. zur Bildung von Spannunglinien, die beim Dosieren nicht mehr ausgeglichen werden. Mit der in Figur 5 dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausgestaltung einer Beschichtungsvorrichtung läßt sich bei sehr hohen Bahngeschwindigkeiten eine Beschichtung mit einem sehr gleichmäßigen Strichbild erzielen.

[0035] Sowohl beim Auftragen als auch beim Dosieren wird die Bahn 2 jeweils von einer Gegenwalze 5, 22 über ihre gesamte Breite abgestützt. Die Bahn 2 umschlingt zunächst die Gegenwalze 5 des Auftragsystems 1, wird anschließend geradlinig zu der Gegenwalze 22 des Dosiersystems 3 geführt und verläßt diese nach einer Umschlingung in einem bestimmten Winkel. Der Durchmesser d1 der Gegenwalze 5 des Auftragsystems 1 beträgt 300 mm bis 1000 mm, der Durchmesser d2 der Gegenwalze 22 des Dosiersystems 3 beträgt 500 mm bis 1500 mm. Der Abstand a der beiden Gegenwalzen 5, 22 voneinander ist möglichst gering gewählt, ohne daß sich die Gegenwalzen 5, 22 berühren. Er ist in jedem Fall kleiner als 500 mm, bevorzugt kleiner als 200 mm.

[0036] Innerhalb der vorstehenden Bereiche werden die Maße der Gegenwalzen 5, 22 in Abhängigkeit von der Maschinenbreite und -geschwindigkeit so gewählt, daß keine negativen dynamischen Effekte, z. B. Eigenfrequenzen, den Beschichtungsvorgang beeinträchtigen.

[0037] Die Gegenwalzen 5, 22 sind so im Gestell der Beschichtungsvorrichtung aufgehängt, daß die zwischen ihnen geradlinig verlaufende Bahnstrecke 23 unter einem Winkel α von 0° bis 90°, vorzugsweise 30° bis 60°, gegen die Horizontale steigend verläuft. Dieser Winkelbereich gewährleistet einen störungsfreien Rückfluß der vom Dosierelement abgerakelten Streichfarbe.

[0038] Damit die Bahn 2 den Bereich der Auftragszone möglichst geradlinig verläßt, ist die Auftragswalze 10 so angeordnet, daß der Winkel β1 zwischen dem Radius r1 der Gegenwalze 5 an das Ende des Auftragspalts und der geradlinigen Bahnstrecke 22 85° bis 95° beträgt. Bevorzugt beträgt der Winkel β1 90°, so daß die Bahn 2 den Auftragspalt geradlinig verläßt. Die auf die Gegenwalze 5 auflaufende Bahn 2 ist so geführt, daß der Umschlingungswinkel γ1 bis zum Ende der Auftragszone 0° bis 135°, bevorzugt 90° bis 135°, beträgt. Bei dem bevorzugten Winkelbereich wird die Bahn 2 sicher glatt an der Gegenwalze 5 anliegend beim Auftragen geführt.

[0039] Das Dosiersystem 3 ist an seiner Gegenwalze 22 so angeordnet, daß sich die Dosierlinie des Dosierelements - in Figur 3 die Schabermesserspitze - in dem Bereich befindet, wo die geradlinige Bahnstrecke 23 auf die Gegenwalze 22 aufläuft. So wird gewährleistet, daß die Bahn 2 vor dem Dosieren geradlinig oder nur unwesentlich gekrümmt verläuft. Der Winkel β2 zwischen der geradlinigen Bahnstrecke 23 und dem Radius r2 der Gegenwalze 22 an die Dosierlinie beträgt 85° bis 95°. Hinter der Dosierlinie wird die Gegenwalze 22 von der Bahn 2 in einem Winkel γ2 umschlungen, der 0° bis 90°, vorzugsweise 3° bis 60°, beträgt.

[0040] Die Gegenwalzen 5, 22 sind auf ihrer Mantelfläche mit Gummi beschichtet, bevorzugt mit einer Shore-Härte von ca. 80.

[0041] Nach einer nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird die geradlinige Bahnstrecke 23 an der unbeschichteten Rückseite von einem die beiden Gegenwalzen 5, 22 umlaufenden Stützband abgestützt. Bei dieser Ausführungsform brauchen die Gegenwalzen 4, 5 nicht beschichtet zu sein, da das Stützband aus einem Material gefertigt ist, das die für das Auftragen und Dosieren geforderte Elastizität und Härte aufweist. Das Abstützen der Bahn 2 beim Auftragen und Dosieren mit zwei getrennten Gegenwalzen 5, 22 hat den weiteren Vorteil, daß sich ein kontrollierter Bahnzug zwischen dem Auftragen und dem Dosieren einstellen läßt. Dies ermöglicht eine Minimierung des Risikos, daß eine Bahn beim Beschichten reißt.

Ansprüche

1. Auftragsystem für eine Vorrichtung zum Beschichten einer Papier- oder Kartonbahn (2) mit einer Auftragwalze (10) mit glatter Mantelfläche, die

- mit einer Walze (5) einen offenen Auftragspalt bildet, dem von der Bahneinlaufseite her Beschichtungsmaterial zugeführt wird,

- mittels eines Antriebs drehbar ist und

- die über die gesamte Arbeitsbreite an ihrer der Walze (5) abgewandten Rückseite gegen Durchbiegung abgestützt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze (10) von einem sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Stützelement abgestützt wird, das in Richtung zur Auftragwalze (10) begrenzt verschiebbar an einem starren Halter (13, 25) gelagert ist, wobei das Stützelement mittels eines sich am Halter (13, 25) abstützenden und sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Druckschlauchs (14) in Richtung zur Auftragwalze (10) drückbar ist.

2. Auftragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement eine im Bett (12) drehbar gelagerte Stange (11) ist.

3. Auftragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement in einem sich über die Arbeitsbreite erstreckenden, zur Auftragwalze (10) offenen Bett (12) gelagert ist, das aus einem begrenzt elastischen, gummiähnlichen Material gefertigt und in den starren Halter (13) eingepaßt ist, wobei der Druckschlauch (14) zwischen dem Bett (12) und dem Halter (13) angeordnet ist.

4. Auftragsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stützleiste (24) mit glatter Oberfläche als Stützelement, die an dem Halter (25) durch Anschläge begrenzt beweglich in Richtung zur Auftragwalze (10) gelagert ist, wobei der Druckschlauch (14) zwischen der Stützleiste (24) und dem Halter (25) angeordnet ist.

5. Auftragsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleiste (24) einen über ihre Länge gleichmäßigen Querschnitt und eine konvex gekrümmte Oberfläche aufweist.

6. Auftragsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschlauch (14) über die Arbeitsbreite in mehrere, getrennt mit Druckluft beaufschlagbare Druckkammern unterteilt ist.

7. Auftragsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze (10) einen Durchmesser von 40 mm bis 600 mm, vorzugsweise von 100 mm bis 400 mm, aufweist.

8. Auftragsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung der Walze (5) vor dem Stützelement (11) eine Farbkammer (19) mit einer Zufuhr (20) für Beschichtungsmaterial angeordnet ist, die zur Auftragwalze (10) hin offen ist.

9. Auftragsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die obere Begrenzungswand der Farbkammer (19) ein Leitblech (21) anschließt, das annähernd parallel zur Mantelfläche der Auftragwalze (10) verläuft und mit geringem Abstand von der Walze (5) endet.

10. Vorrichtung zum Beschichten einer Papier- oder Kartonbahn (2) mit

- einer die Bahn (2) umlenkenden Gegenwalze (5),

- einem im von der Bahn (2) umschlungenen Bereich der Gegenwalze (5) angeordneten Auftragsystem (1), das Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die Bahn (2) aufträgt, und

- einem in Bahnlaufrichtung mit Abstand hinter dem Auftragsystem (1) angeordneten Dosiersystem (3) mit einem Dosierelement, insbesondere einem Schabermesser (4),

gekennzeichnet durchein Auftragsystem (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Auftragwalze (10) mit der Gegenwalze (5) den Auftragspalt bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für das Auftragsystem (1) und Dosiersystem (3) getrennte Gegenwalzen (5, 22) mit Abstand voneinander angeordnet sind, zwischen denen die Bahn (2) geradlinig geführt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser d1 der Gegenwalze (5) des Auftragsystems (1) 300 mm bis 1000 mm, der Durchmesser d2 der Gegenwalze (22) des Dosiersystems (3) 500 mm bis 1500 mm und der Abstand a der beiden Gegenwalzen (5,22) voneinander weniger als 500 mm, bevorzugt weniger als 200 mm, beträgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinige Bahnstrecke (6) unter einem Winkel α von 0° bis 90°, vorzugsweise von 30° bis 60°, gegen die Horizontale steigend verläuft.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze 10 des Auftragsystems (1) so angeordnet ist, daß der Winkel β1 zwischen dem Radius r1 der Gegenwalze (5) an das Ende der Auftragszone und der geradlinigen Bahnstrecke (6) 85° bis 95° beträgt, und daß das Dosiersystem (3) so an seiner Gegenwalze (22) angeordnet ist, daß der Winkel β2 zwischen der geradlinigen Bahnstrecke (6) und dem Radius r2 der Gegenwalze (5) an die Dosierlinie zwischen 85° und 95° beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwalze (5) des Auftragsystems (1) in einem Umschlingungswinkel γ1 bis zum Ende des Auftragspalts von 0° bis 135°, bevorzugt 90° bis 135°, von der Bahn (2) umschlungen ist, und die Gegenwalze (22) des Dosiersystems (3) hinter der Dosierlinie von der Bahn (2) in einem Winkel γ2 umschlungen wird, der 0° bis 90°, vorzugsweise 3° bis 60°, beträgt.

16. Vorrichtung zum Beschichten einer Papier- oder Kartonbahn mit einer Walze und einem der Walze zugeordneten Auftragsystem, das auf die Mantelfläche der Walze einen Film von Beschichtungsmaterial aufträgt, der anschließend von der Walze an die Bahn übergeben wird, gekennzeichnet durch ein Auftragsystem nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9.

Claims

1. Application system for an apparatus for coating a paper or board web (2), having an applicator roll (10) with a smooth outer surface which

- with a roll (5), forms an open application gap, to which coating material is supplied from the web entry side,

- can be rotated by means of a drive and

- which is supported against deflection over the entire working width on its rear, facing away from the roll (5),

characterised in that the applicator roll (10) is supported by a supporting element which extends over the working width and is mounted on a rigid holder (13, 25) such that it can be displaced to a limited extent in the direction of the applicator roll (10), it being possible for the supporting element to be forced in the direction of the applicator roll (10) by means of a pressure hose (14) which is supported on the holder (13, 25) and extends over the working width.

2. Application system according to Claim 1, characterized in that the supporting element is a rod (11) rotatably mounted in the bed (12).

3. Application system according to Claim 1, characterized in that the supporting element is mounted in a bed (12) which extends over the working width, is open towards the applicator roll (10), is fabricated from a rubber-like material of limited elasticity and is fitted into the rigid holder (13), the pressure hose (14) being arranged between the bed (12) and the holder (13).

4. Application system according to Claim 1, characterized by a supporting strip (24) with a smooth surface as a supporting element, which is mounted on the holder (25) by stops such that it can move to a limited extent in the direction of the applicator roll (10), the pressure hose (14) being arranged between the supporting strip (24) and the holder (25).

5. Application system according to Claim 4, characterized in that the supporting strip (24) has a cross section which is uniform over its length and a convexly curved surface.

6. Application system according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the pressure hose (14) is subdivided over the working width into a plurality of pressure chambers which can be loaded separately with compressed air.

7. Application system according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the applicator roll (10) has a diameter of 40 mm to 600 mm, preferably of 100 mm to 400 mm.

8. Application system according to one of Claims 1 to 7, characterized in that, upstream of the supporting element (11), in the direction of rotation of the roll (5), there is arranged a colour chamber (19) with a feed (20) for coating material, the said chamber being open towards the applicator roll (10).

9. Application system according to Claim 8, characterized in that a guide plate (21) adjoins the upper bounding wall of the colour chamber (19), runs approximately parallel to the outer surface of the applicator roll (10) and ends at a short distance from the roll (5).

10. Apparatus for coating a paper or board web (2), having

- a backing roll (5) which deflects the web (2),

- an application system (1) which is arranged in that region of the backing roll (5) around which the web (2) wraps, the said system applying coating material in excess to the web (2), and

- a metering system (3), arranged at a distance downstream of the application system (1), in the running direction, and having a metering element, in particular a scraper blade (4),

characterized by an application system (1) according to one or more of Claims 1 to 9, the applicator roll (10) forming the application gap with the backing roll (5).

11. Apparatus according to Claim 10, characterized in that, for the application system (1) and metering system (3), separate backing rolls (5, 22) are arranged at a distance from each other, between which the web (2) is led in a straight line.

12. Apparatus according to Claim 11, characterized in that the diameter d1 of the backing roll (5) of the application system (1) is 300 mm to 1 000 mm, the diameter d2 of the backing roll (22) of the metering system (3) is 500 mm to 1 500 mm and the distance a of the two backing rolls (5, 22) from each other is less than 500 mm, preferably less than 200 mm.

13. Apparatus according to Claim 11 or 12, characterized in that the straight web path (6) runs such that it rises with respect to the horizontal at an angle α of 0° to 90°, preferably of 30° to 60°.

14. Apparatus according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the applicator roll (10) of the application system (1) is arranged in such a way that the angle β1 between the radius r1 of the backing roll (5) at the end of the application zone and the straight web path (6) is 85° to 95°, and that the metering system (3) is arranged on its backing roll (22) in such a way that the angle β2 between the straight web path (6) and the radius r2 of the backing roll (5) at the metering line is between 85° and 95°.

15. Apparatus according to one of Claims 11 to 14, characterized in that the web (2) wraps around the backing roll (5) of the application system (1) with a wrap angle γ1 up to the end of the application gap of 0° to 135°, preferably 90° to 135°, and the web (2) wraps around the backing roll (22) of the metering system (3) downstream of the metering line over an angle γ2 which is 0° to 90°, preferably 3° to 60°.

16. Apparatus for coating a paper or board web, having a roll and an application system associated with the roll, which applies a film of coating material to the outer surface of the roll, the said film subsequently being transferred from the roll to the web, characterized by an application system according to one or more of Claims 1 to 9.

Revendications

1. Système d'application pour un appareil de revêtement d'une bande de papier ou de carton (2) avec un rouleau d'application (10) ayant une surface latérale lisse, qui

- forme avec un rouleau (5) une fente d'application ouverte, dans laquelle une matière de revêtement est introduite par le côté d'entrée de la bande,

- peut tourner au moyen d'un dispositif d'entraînement, et

- est soutenu contre la courbure, sur toute la largeur de travail, sur sa face arrière située à l'opposé du rouleau (5),

   caractérisé en ce que le rouleau d'application (10) est soutenu par un élément de soutien s'étendant sur la largeur de travail, qui est appuyé sur un support rigide (13, 25) en étant déplaçable de façon limitée en direction du rouleau d'application (10), l'élément de soutien pouvant être poussé en direction du rouleau d'application (10) au moyen d'un tuyau gonflable (14) s'appuyant sur le support (13, 25) et s'étendant sur la largeur de travail.

2. Système d'application suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de soutien est une barre (11) rotative supportée dans le sommier (12).

3. Système d'application suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de soutien est appuyé dans un sommier (12) ouvert vers le rouleau d'application (10) et s'étendant sur la largeur de travail, qui est fabriqué à partir d'une matière à élasticité limitée analogue au caoutchouc et ajusté dans le support rigide (13), le tuyau gonflable (14) étant disposé entre le sommier (12) et le support (13).

4. Système d'application suivant la revendication 1, caractérisé par une baguette de soutien (24) à surface lisse en guise d'élément de soutien, qui est appuyée sur le support (25) d'une façon mobile, limitée par des butées, en direction du rouleau d'application (10), le tuyau gonflable (14) étant disposé entre la baguette de soutien (24) et le support (25).

5. Système d'application suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la baguette de soutien (24) présente une section transversale uniforme sur sa longueur et une surface à courbure convexe.

6. Système d'application suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tuyau gonflable (14) est divisé, sur la largeur de travail, en plusieurs chambres de pression pouvant être alimentées séparément en air comprimé.

7. Système d'application suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rouleau d'application (10) présente un diamètre de 40 mm à 600 mm, de préférence de 100 mm à 400 mm.

8. Système d'application suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'avant l'élément de soutien (11) dans le sens de rotation du rouleau (5), est disposée un réservoir de couleur (19) avec une alimentation (20) pour une matière de revêtement, qui est ouverte vers le rouleau d'application (10).

9. Système d'application suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'à la paroi de limitation supérieure du réservoir de couleur (19) se raccorde un déflecteur (21), qui est approximativement parallèle à la surface latérale du rouleau d'application (10) et sé termine à une faible distance du rouleau (5).

10. Appareil de revêtement d'une bande de papier ou de carton (2) avec

- un rouleau antagoniste (5) déviant la bande (2),

- un système d'application (1) disposé dans la région du rouleau antagoniste (5) embrassée par la bande (2), qui applique de la matière de revêtement en excès sur la bande (2), et

- un système de dosage (3) disposé à distance après le système d'application (1) dans le sens de défilement de la bande, avec un élément de dosage, en particulier une lame de racle (4),

   caractérisé par un système d'application (1) suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 9, dans lequel le rouleau d'application (10) forme la fente d'application avec le rouleau antagoniste (5).

11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que des rouleaux antagonistes séparés, entre lesquels la bande (2) est guidée de façon rectiligne, sont disposés à distance l'un de l'autre pour le système d'application (1) et pour le système de dosage (3).

12. Appareil suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le diamètre d1 du rouleau antagoniste (5) du système d'application (1) vaut 300 mm à 1000 mm, le diamètre d2 du rouleau antagoniste (22) du système de dosage (3) vaut 500 mm à 1500 mm et la distance a entre les deux rouleaux antagonistes (5, 22) l'un par rapport à l'autre vaut moins de 500 mm, de préférence moins de 200 mm.

13. Appareil suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que la portion de bande rectiligne (6) est ascendante sous un angle α de 0° à 90°, de préférence de 30° à 60°, par rapport à l'horizontale.

14. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le rouleau d'application (10) du système d'application (1) est disposé de manière telle que l'angle β1 entre le rayon r1 du rouleau antagoniste (5) à la fin de la zone d'application et la portion de bande rectiligne (6) soit compris entre 85° et 95°, et en ce que le système de dosage (3) est disposé sur son rouleau antagoniste (22) d'une manière telle que l'angle β2 entre la. portion de bande rectiligne (6) et le rayon r2 du rouleau antagoniste (5) à la ligne de dosage soit compris entre 85° et 95°.

15. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le rouleau antagoniste (5) du système d'application (1) est embrassé par la bande (2) sur un angle de contact γ1 jusqu'à la fin de la fente d'application de 0° à 135°, de préférence 90° à 135°, et le rouleau antagoniste (22) du système de dosage (3) est embrassé par la bande (2), après la ligne de dosage, sur un angle γ2 qui vaut de 0° à 90°, de préférence de 3° à 60°.

16. Appareil de revêtement d'une bande de papier ou de carton avec un rouleau et un système d'application associé au rouleau, qui dépose sur la surface latérale du rouleau un film de matière de revêtement, qui est ensuite transféré du rouleau à la bande, caractérisé par un système d'application suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 9.

Zeichnung