(19)
(11) EP 1 596 004 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
16.11.2005  Patentblatt  2005/46

(21) Anmeldenummer: 05102931.2

(22) Anmeldetag:  14.04.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7D21H 23/48
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR LV MK YU

(30) Priorität: 13.05.2004 DE 102004023575

(71) Anmelder: Voith Paper Patent GmbH
89522 Heidenheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Nachtigal, Winfried
    89547, Gerstetten (DE)
  • Ueberschär, Manfred
    89547 Gerstetten (DE)

   


(54) Vorhangs-Auftragsvorrichtung


(57) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum ein- oder beidseitigen Auftragen von mindestens einem flüssigen oder pastösen Auftragsmedium (11) auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk (13) zum Auftragen des mindestens einen Auftragsmediums (11) und aufweisend mindestens eine Auffangeinrichtung (14) zum Auffangen des mindestens einen Auftragsmediums (11) in der Start- und Stopp-Phase des Beschichtungsvorganges des Vorhangauftragswerkes (13),wobei das Vorhangauftragswerk (13) das mindestens eine Auftragsmedium (11) als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang während des Beschichtungsvorganges an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (12) und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselementes, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das mindestens eine Auftragsmedium (11) an die Oberfläche der Faserstoffbahn (12) abgibt. Die Erfindung hat die Aufgabe die Vorrichtung (10) dahingehend zu verbessern, dass beim Starten des Beschichtungsvorganges Auftragsfehler reduziert werden und die Faserstoffbahn über ihre maximale Länge gestrichen wird. Deshalb sind das Vorhangauftragswerk (13) und die mindestens eine Auffangeinrichtung (14) in der Start- und Stopp-Phase des Beschichtungsvorganges mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/s bis 200 mm/s relativ zueinander bewegbar.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen von mindestens einem flüssigen oder pastösen Auftragsmedium auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk zum Auftragen des mindestens einen Auftragsmediums und aufweisend mindestens eine Auffangeinrichtung zum Auffangen des mindestens einen Auftragsmediums in der Start- und Stopp-Phase des Beschichtungsvorganges des Vorhangauftragswerkes, wobei das Vorhangauftragswerk das mindestens eine Auftragsmedium als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang während des Beschichtungsvorganges an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselementes, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das mindestens eine Auftragsmedium an die Oberfläche der Faserstoffbahn abgibt.

[0002] Damit die zu beschichtende Faserstoffbahn über eine maximale Länge mit dem Auftragsmedium versehen wird, scheint es naheliegend zu sein, die Auffangeinrichtung beim Starten des Beschichtungsvorganges möglichst schnell unter dem Vorhang wegzubewegen. Wenn jedoch beim Starten des Beschichtungsvorganges die Auffangeinrichtung zu schnell unter dem dünnen Vorhang wegbewegt wird, so wird der dünne Vorhang durch die die Auffangeinrichtung umgebende Luft in Bewegungsrichtung der Auffangeinrichtung mitgerissen, so dass Auftragsmedium an den äußeren Rand der Auffangeinrichtung gelangt und auf die Faserstoffbahn tropft. Durch das herunter tropfende Beschichtungsmaterial kommt es zu Auftragsfehlern. Soweit das Beschichtungsmaterial nicht herunter tropft und am äußeren Rand der Auffangeinrichtung antrocknet, kann die angetrocknete Farbe abplatzen und auf die Faserstoffbahn fallen, sodass es ebenso zu Auftragsfehlern kommt. Durch die Auslenkung des Vorhangs aus der Vertikalen pendelt der Vorhang einige Male hin und her, wodurch es ebenfalls zu Auftragsfehlern, und zwar in Form von Bereichen unterschiedlicher Strichstärken kommt. Somit können Bereiche mit einer zu geringen Strichstärke und Bereiche mit einer sehr hohen Strichstärke entstehen. Die Bereiche mit der sehr hohen Strichstärke können zu einem Abriss der Faserstoffbahn führen und Trocknungsprobleme bereiten. Da der Trockner zur Trocknung dieser Bereiche zeitweilig eine höhere Trockenleistung erbringen muss, erfordert dies entweder ein hohes Geschick des Maschinenführers oder eine aufwändige Regelungstechnik des Trockners. Wenn im umgekehrten Fall beim Starten des Beschichtungsvorganges der dünne Vorhang zu langsam von der Auffangeinrichtung wegbewegt wird, dann wird der dünne Vorhang durch Kohäsionskräfte von der Auffangeinrichtung angezogen. Durch die Anziehung des Vorhangs an die Auffangeinrichtung gelangt ebenfalls Auftragsmedium an den äußeren Rand der Auffangeinrichtung. Das Auftragsmedium läuft dann am äußeren Rand der Auffangeinrichtung herunter und tropft auf die Faserstoffbahn. Außerdem führt der Vorhang auch in diesem Fall wieder eine Pendelbewegung aus, sodass die obengenannten Probleme entstehen. Die Pendelbewegung kann außerdem eine in der Nähe des Vorhangauftragswerkes angeordnete Absaugeinrichtung zur Absaugung der durch die schnell laufende Faserstoffbahn mitgerissenen Luftschicht verschmutzen.

[0003] Die Erfindung hat die Aufgabe die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass beim Starten des Beschichtungsvorganges Auftragsfehler reduziert werden und die Faserstoffbahn über ihre maximale Länge bestrichen wird.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß das Vorhangauftragswerk und die mindestens eine Auffangeinrichtung zu Beginn des Beschichtungsvorganges mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/s bis 200 mm/s relativ zueinander bewegbar sind.

[0005] Bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Vorhangauftragswerk und der Auffangeinrichtung in diesem Geschwindigkeitsbereich werden Auftragsfehler deutlich reduziert. Insbesondere wird verhindert, dass Auftragsmedium an den äußeren Rand der Auffangeinrichtung gelangt und auf die Faserstoffbahn tropft. Außerdem sind auch die Pendelbewegungen des dünnen Vorhangs vernachlässigbar oder gar nicht mehr wahrnehmbar. Folglich entfallen auch die erhöhten Anforderungen an die Trocknung und die Gefahr eines unerwünschten Abrisses der Faserstoffbahn. Außerdem gewährleistet dieser Geschwindigkeitsbereich, dass die zu beschichtende Faserstoffbahn über ihre maximale Länge mit dem Auftragsmedium versehen wird.

[0006] Besonders gute Resultate werden erzielt, wenn sich das Vorhangauftragswerk und die Auffangeinrichtung mit einer Relativgeschwindigkeit zwischen 100 mm/s und 150 mm/s zueinander bewegen.

[0007] Der erfindungsgemäße Geschwindigkeitsbereich ist ausschließlich beim Starten des Beschichtungsvorganges bedeutungsvoll, kann aber auch beim Unterbrechen des Beschichtungsvorganges verwendet werden. Beim Unterbrechen des Beschichtungsvorganges können das Vorhangauftragswerk und die Auffangeinrichtung jedoch auch mit einer höheren Geschwindigkeit zueinander bewegt werden. Insbesondere bei einem Abriss der Faserstoffbahn ist es sinnvoll, das Vorhangauftragswerk und die Auffangeinrichtung mit maximaler Geschwindigkeit aufeinander zuzubewegen, um den Vorhang so schnell wie möglich vollständig aufzufangen.

[0008] Vorteilhafterweise kann die Geschwindigkeit der Faserstoffbahn mindestens 500 m/min betragen. Es sind jedoch auch Bahngeschwindigkeiten von 2500 m/min möglich. Bei diesen Bahngeschwindigkeiten ist die erfindungsgemäße Relativgeschwindigkeit zwischen dem Vorhangauftragswerk und der Auffangeinrichtung groß genug um die zu beschichtende Faserstoffbahn über die maximale Länge mit dem Auftragsmedium zu versehen.

[0009] In einer Weiterbildung der Erfindung kann die erfindungsgemäße Relativgeschwindigkeit zwischen dem Vorhangauftragswerk und der Auffangeinrichtung auch bei einer Fallgeschwindigkeit von mindestens 50 m/min realisiert werden. Auch bei zur Zeit maximalen Fallgeschwindigkeiten von 200 m/min kann die erfindungsgemäße Relativgeschwindigkeit zwischen dem Vorhangauftragswerk und Auffangeinrichtung realisiert werden.

[0010] Die Relativgeschwindigkeit vom Vorhangauftragswerk und der mindestens einen Auffangeinrichtung kann konstant oder veränderlich sein. Somit kann beispielsweise bei einer veränderlichen Relativgeschwindigkeit die Relativgeschwindigkeit zu Anfang und zum Ende der Relativbewegung zwischen dem Vorhangauftragswerk und der Auffangeinrichtung niedriger sein und zwischen den beiden Endpunkten des Verfahrweges am höchsten. Dadurch kann die unerwünschte Pendelbewegung zusätzlich reduziert werden.

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform kann die mindestens eine Auffangeinrichtung eine Wanne mit einem während des Beschichtungsvorganges dem Vorhang zugewandten Rand aufweisen, wobei der Rand gegenüber der Horizontalen ein Gefälle von mindestens 10° aufweist. Bei einem Gefälle von mindestens 10° wird vermieden, dass beim Auftreffen des Auftragsmediums auf den Rand Luft in das Auftragsmedium gelangt, die im Auftragsmedium Blasen bildet und folglich zu Auftragsfehlern führt. Die genaue Neigung des Gefälles hängt vom jeweils verwendeten Auftragsmedium und von seiner Rezeptur ab. Während des Bereitschaftszustandes, in dem also die Faserstoffbahn nicht beschichtet wird, fällt der Vorhang permanent auf den mindestens 10° geneigten Rand, der vorzugsweise nur wenige Millimeter hoch ist. Da der Vorhang während des Bereitschaftszustandes auf den äußeren Rand der Auffangeinrichtung fällt, ist nur eine geringe Relativbewegung zwischen dem Vorhangauftragswerk und der Auffangeinrichtung nötig, um den Beschichtungsvorgang vom Bereitschaftszustand aus zu starten und um den Beschichtungsvorgang zu unterbrechen.

[0012] Das Gefälle des Randes kann vorteilhafterweise in einen Wannenboden übergehen, der ein Gefälle von weniger als 10° aufweist. Üblicherweise weist der Wannenboden ein Gefälle von 1° bis 5° auf, damit die Auffangeinrichtung nicht mit der unter der Auffangeinrichtung durchlaufenden Faserstoffbahn kollidiert und das aufgefangene Auftragsmedium trotzdem zufriedenstellend abgeführt wird.

[0013] Die Kante des Randes kann messerscharf sein. Damit wird sichergestellt, dass kein Auftragsmedium außen am Rand der Auffangeinrichtung herunterläuft, wenn die Auffangeinrichtung beim Unterbrechen des Beschichtungsvorganges in den Vorhang hineingefahren wird oder beim Starten des Beschichtungsvorganges unter dem Vorhang herausgefahren wird.

[0014] Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, wenn zwischen der messerscharfen Kante und der Innenseite des Randes eine zum Wanneninneren abfallende Fläche vorgesehen ist.

[0015] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Im Einzelnen zeigen:



[0016] 
Fig. 1
eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 2
eine Detailansicht auf die messerscharfe Kante der Vorrichtung aus Fig. 1.


[0017] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines einen Vorhang bildenden Auftragsmediums 11 auf eine Faserstoffbahn 12. Die Vorrichtung 10 weist ein Vorhangauftragswerk 13 zum Auftragen des Auftragsmediums 11 und eine wannenförmige Auffangeinrichtung 14 zum Auffangen des Auftragsmediums 11 auf. Das Vorhangauftragswerk 13 und die Auffangeinrichtung 14 können je nach Bedarfsfall entlang eines Pfeiles 15 für die Laufrichtung relativ zueinander bewegt werden. Dabei kann das Vorhangauftragswerk 13 still stehen und die Auffangeinrichtung 14 bewegt werden oder die Auffangeinrichtung 14 steht still und das Vorhangauftragswerk 13 bewegt sich. Bei einer weiteren Alternative ist es auch möglich, dass sich das Vorhangauftragswerk 13 und die Auffangeinrichtung 14 gleichzeitig bewegen. Erfindungsgemäß bewegen sich das Vorhangauftragswerk 13 und die Auffangeinrichtung 14 mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/s bis 200 mm/s relativ zueinander. Bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Vorhangauftragswerk 13 und der Auffangeinrichtung 14 in diesem Geschwindigkeitsbereich wird ein optimaler Auftrag erzielt und gleichzeitig die Faserstoffbahn 12 über ihre maximale Länge gestrichen.

[0018] Die wannenförmige Auffangeinrichtung 14 weist einen Rand 16 auf, der ein Gefälle mit einem Neigungswinkel β von mindestens 10° aufweist. Durch das Gefälle von mindestens 10° wird vermieden, dass beim Auftreffen des Auftragsmediums 11 auf den Rand 16 Luft in das Auftragsmediums 11 gelangt, wodurch es zu Auftragsfehlern kommen kann. Während des Bereitschaftszustandes der Auffangeinrichtung 14, wo die Faserstoffbahn 12 nicht beschichtet wird, fällt das Auftragsmedium 11, wie dargestellt, permanent auf den mindestens 10° geneigten Rand 16. Da das Auftragsmedium 11 während des Bereitschaftszustandes auf den äußeren Rand 16 fällt, muss von dem Vorhangauftragswerk 13 und/oder der Auffangeinrichtung 14 nur eine geringe Wegstrecke zurückgelegt werden, um den Beschichtungsvorgang vom Bereitschaftszustand (Start-Phase) aus zu starten oder um den Beschichtungsvorgang zu unterbrechen (Stopp-Phase).

[0019] Der Rand 16 ist vorzugsweise nur wenige Millimeter hoch. Das Gefälle des Randes 16 geht in einen Wannenboden 17 über, der üblicherweise ein Gefälle mit einem Neigungswinkel α von 1° bis 5 ° aufweist, damit die Auffangeinrichtung 14 nicht mit der Faserstoffbahn 12 kollidiert und das aufgefangene Auftragsmedium trotzdem zufriedenstellend abgeführt wird.

[0020] Der Rand 16 weist eine messerscharfe Kante 20 auf (siehe Fig. 2). An der messerscharfen Kante 20 befindet sich eine Fläche 21, die unter einem Winkel δ zum Wanneninneren hin abfällt. Durch die Fläche 21 ist sichergestellt, dass das Auftragsmedium 11 beim Auftreffen auf die Kante 20 ins Wanneninnere geleitet wird, und nicht außen am Rand 16 herunterläuft, wenn die Auffangeinrichtung 14 beim Unterbrechen des Beschichtungsvorganges unter den durch das herunterfallende Auftragsmedium 11 gebildeten Vorhang gefahren wird oder beim Starten des Beschichtungsvorganges unter dem Vorhang herausgefahren wird.

Bezugszeichenliste



[0021] 
10
Vorrichtung
11
Auftragsmedium
12
Faserstoffbahn
13
Vorhangauftragswerk
14
Auffangeinrichtung
15
Laufrichtung
16
Rand
17
Wannenboden
20
Kante
21
Fläche
α
Neigungswinkel
β
Neigungswinkel
δ
Winkel



Ansprüche

1. Vorrichtung (10) zum ein- oder beidseitigen Auftragen von mindestens einem flüssigen oder pastösen Auftragsmedium (11) auf eine laufende Oberfläche, aufweisend ein Vorhangauftragswerk (13) zum Auftragen des mindestens einen Auftragsmediums (11) und aufweisend mindestens eine Auffangeinrichtung (14) zum Auffangen des mindestens einen Auftragsmediums (11) in der Start- und Stopp-Phase des Beschichtungsvorganges des Vorhangauftragswerks (13), wobei das Vorhangauftragswerk (13) das mindestens eine Auftragsmedium (11) als sich im wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang während des Beschichtungsvorganges an die laufende Oberfläche abgibt, und die Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (12) und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragungselementes, vorzugsweise eine Auftragswalze ist, welches das mindestens eine Auftragsmedium (11) an die Oberfläche der Faserstoffbahn (12) abgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhangauftragswerk (13) und die mindestens eine Auffangeinrichtung (14) in der Start- un d Stopp-Phase des Beschichtungsvorganges mit einer Geschwindigkeit von 20 mm/s bis 200 mm/s relativ zueinander bewegbar sind.
 
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Faserstoffbahn (12) mindestens 300 m/min beträgt.
 
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhang eine Fallgeschwindigkeit von mindestens 50 m/min aufweist.
 
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit vom Vorhangauftragswerk (13) und der mindestens einen Auffangeinrichtung (14) konstant oder veränderlich ist.
 
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auffangeinrichtung (14) eine Wanne mit einem zugewandten Rand (16) aufweist, wobei der Rand (16) gegenüber einer gedachten Horizontalen ein Gefälle bzw. einen Neigungswinkel β von mindestens 10° aufweist.
 
6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gefälle des Randes (16) in einen Wannenboden (17) übergeht, der ein Gefälle von weniger als 10°, vorzugsweise einen Neigungswinkel α von 1° bis 5°, aufweist.
 
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass während des Beschichtungsvorganges der Rand (16) dem Vorhang (11) zugewandt ist.
 
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Kante (20) des Randes (16) messerscharf ist.
 
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der messerscharfen Kante (20) und der Innenseite des Randes (16) eine zum Wanneninneren unter einem Winkel δ abfallende Fläche (21) vorgesehen ist.
 
10. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das als Vorhang abgegebene Auftragsmedium (11) auf den Rand (16) der Auffangeinrichtung (14) fällt, wenn sich diese in Bereitschaftsposition bzw. das Vorhangauftragswerk (13) sich in der Start- oder Stopp-Phase befindet.
 




Zeichnung







Recherchenbericht