[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen Mediums auf
eine laufende Warenbahn, insbesondere Kartonbahn, mit den im Oberbegriff des Anspruches
1 angegebenen Merkmalen.
[0002] Eine gattungsgemäße Vorrichtung wurde in der nachveröffentlichen DE 10032500.9 beschrieben.
[0003] Bei dieser Vorrichtung, die zum Auftragen eines flüssigen Mediums auf eine oder beide
Seiten einer laufenden Warenbahn, insbesondere einer Kartonbahn dient, läuft die Bahn
übe eine Walze bzw. läuft durch einen Nip zwischen zwei Walzen.
[0004] Wenigstens eine Zufuhreinrichtung für das Auftragsmedium ist vorgesehen. Unter Betriebsbedingungen
bildet sich dann zwischen den Walzen bzw. der einen Walze und der Bahn ein Flüssigkeitssumpf
aus. In diesem Bereich des Sumpfes dringt dann das Auftragsmedium, insbesondere Leim
oder Stärke in die Warenbahn ein, d.h. penetriert in die Bahn. Bestimmte Eigenschaften
der Bahn sollen damit verändert und verbessert werden.
[0005] Durch speziell geformte Düsenlippen, die an den Düsenkörper der Zufuhreinrichtung
anbaubar sind, kann die gewünschte Größe der freien Oberfläche des Sumpfes und auch
die Eintauchtiefe bzw. der Pegelstand eingestellt werden.
[0006] Zur Speisung des Sumpfes auf der einen oder zu beiden Seiten der Bahn dient je eine
Zufuhreinrichtung mit dem genannten Düsenkörper und den Düsenlippen. Die Düsenlippen
bilden dabei die Abgabeöffnung für das Auftragsmedium.
[0007] Bei der genannten Lösung ragen die Düsenlippen einschließlich der Abgabeöffnung in
den zwischen Materialbahn und Walze bestehenden Zwickel.
[0008] Das Auftragsmedium strömt in etwa parallel zur Laufrichtung der Bahn und der Walze
bzw. Walzen.
[0009] Dennoch ist das Strömungsverhalten des Auftragsmediums im Sumpf noch nicht optimal.
Bei höheren geforderten Laufgeschwindigkeiten der Leimpresse sind erhöhte und unerwünschte
Wirbelbildungen denkbar.
[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit
der die Laufeigenschaften und die Anwendungsmöglichkeiten von Leimpressen weiter verbessert
werden können und mit der auch eine ausreichende Penetration des Auftragsmediums in
die Warenbahn, insbesondere in eine Kartonbahn, möglich ist.
[0011] Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
[0012] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders geeignet für die Behandlung einer
Kartonbahn, worauf in einem der nachfolgenden Abschnitte noch näher eingegangen werden
soll.
[0013] Das Vorsehen einer, in den Zwickel zwischen Walze und laufender Warenbahn ragenden
Auftragskammer, aus der das Auftragsmedium in annähernd orthogonaler Richtung (also
quer zur Laufrichtung der Bahn) auf die Bahn auftrifft, hat mehrere Vorteile gegenüber
der in der Beschreibungseinleitung genannten Lösung:
1. Verbesserung der Strömungsverhältnisse bei Sumpfbetrieb
2. Das Einbringen des Auftragsmediums kann in genau definierter Menge und entsprechendem
definiertem Druck erfolgen
3. Weniger Nebelbildung und weniger Abspritzungen
4. Reduzierung der Menge an bereitzustellendem Auftragsmedium usw.
[0014] In diesem Zusammenhang ist es sehr vorteilhaft, die Auftragskammer, in welcher sich
ein Mediumsdruck aufbaut, sehr nahe, also in nur minimalem Abstand zur mit dem Auftragsmedium
zu beaufschlagenden Warenbahn anzuordnen. Dadurch besteht die Möglichkeit der Reduzierung
der Druckpenetration im Walzennip, wodurch widerum die Warenbahn weniger beansprucht
wird.
[0015] Die Vorrichtung ist sowohl mit normalem Sumpfbetrieb, als auch geringem Sumpfpegelstand
im Zwickel betreibbar.
[0016] Ein Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die Anwendungsmöglichkeiten für
die unterschiedlichsten Papiersorten, Laufeigenschaften und Auftragsmediumsarten um
ein Vielfaches steigen.
[0017] Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auch möglich, nur eine geringe Niplast
einzustellen, wodurch zum Beispiel das Volumen einer Kartonbahn geschont wird. Dadurch,
dass nur eine geringe Niplast (Presskraft) zwischen Kartonbahn und der Walze bzw.
im Nip zwischen zwei Walzen notwendig ist, brauchen auch die Walzen nicht hoch dimensioniert
zu sein, wodurch sich erhebliche Material- und Kosteneinsparungen für die Vorrichtung
ergeben.
[0018] Eine weitere vorteilhafte Lösung der Erfindung besteht darin, dass der Düsenkörper,
d.h. die Auftragskammer mit Sprühdüsen ausrüstbar ist.
[0019] Die Sprühdüsen, die innerhalb der Druck-Auftragskammer in einer oder mehreren Ebenen
angeordnet werden können, sorgen einerseits für einen besonders schonenden Auftrag.
Dadurch wird eine optimale Oberflächenverfestigung der Fasern von Karton bei Verwendung
von Stärke sowie auch eine Staubfreihaltung, insbesonders in der Kartonverarbeitung
ermöglicht.
[0020] Andererseits gestattet dieselbe Vorrichtung den Einsatz auch bei graphischen Papieren,
auf die pigmenthaltige Streichfarbe aufgebracht werden soll. Hierbei verzichtet man
in der Regel auf einen Sumpfpegel und auch die Betriebsgeschwindigkeiten sind hierbei
zumeist wesentlich höher. Möglich wäre dabei sogar ein 1:1 - Auftrag ohne anschließendes
Egalisieren der aufgetragenen Streichfarbe.
[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich aber auch weiterhin für den "normalen"
Sumpfbetrieb. Ein solcher ist dann vorteilhaft, wenn Wellenstoff oder Liner mit Stärke
oder Leim behandelt werden soll und dazu eine höhere Penetration als bei Karton erforderlich
ist.
[0022] Bei Karton dagegen ist eine geringere Penetration ausreichend, weil hier in der Regel
nur eine Bindung der Rohstoffpartikel an der Oberfläche der Bahn erfolgen soll.
[0023] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
[0024] Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert
werden.
[0025] Es zeigen:
Figur 1: im Querschnitt gesehen die erfindungsgemäße Auftragseinrichtung mit Sumpfbetrieb.
Figur 2: eine Detaildarstellung des Auftragsortes mit niedrigem Sumpf im Querschnitt.
[0026] Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen werden bevorzugt eingesetzt
für den simultanen Auftrag auf beide Seiten der Warenbahn. Des öfteren ist auch nur
ein einseitiges Auftragen auf nur eine der beiden Seiten der Bahn vorgesehen.
[0027] Zur Unterscheidung der prinzipiell gleich aufgebauten Bauteile sind auf der rechten
Bildhälfte die Bauteile mit dem Vermerk "a" benannt. Beim einseitigen Auftragen können
alle Bauteile der linken oder der rechten Bildhälfte entweder völlig weggelassen oder
nur abgeschwenkt werden.
[0028] In der Figur 1 und 2 sind zwei Walzen 1 und 1a dargestellt, die miteinander einen
von der Kartonbahn 3 durchlaufenen Nip (Press-Spalt) 4 bilden.
[0029] Die Bahn 3 durchläuft den Nip im wesentlichen von oben nach unten.
[0030] Im gewählten Beispiel gemäß Figur 1, die vor allem für die Behandlung von Liner oder
Wellenstoff vorgesehen ist, ist zu beiden Seiten der Bahn 3 je eine Auftragsmediums-Zufuhreinrichtung
5 und 5a vorhanden.
[0031] Zwischen der jeweiligen Bahnseite und jeder der Walzen 1 und 1a befindet sich ein
Zwickel Z und Za, der beim Betreiben der Vorrichtung jeweils mit einem Sumpf 6 und
6a befüllt wird. Dadurch wird die Bahn 3 je nach verwendetem Medium M imprägniert,
geleimt bzw. im Beispiel die Oberfläche der Bahn verfestigt wird.
[0032] Die Zufuhreinrichtung 5 und 5a besteht, wie Figur 1 zeigt, aus einem Hauptverteilrohr
7 und 7a.
[0033] Dieses Hauptverteilrohr ist ebenfalls wie alle anderen Bauteile maschinenbreit ausgeführt
und empfängt das Auftragsmedium in dessen Stirnseiten.
[0034] In das Hauptverteilrohr 7 und 7a münden jeweils eine Vielzahl von Einzelverteilrohren
8 und 8a, die gleichmäßig über die Länge des Hauptverteilrohres angeordnet sind. Über
diese Rohre 8 und 8a können ganz gezielte Mengen von Auftragsmedium in jeweils einen
Dosierspalt 9 bzw. 9a eingespeist werden, so daß ein gleichmäßiger Zulauf über die
gesamte Bahnbreite und damit eine gleichmäßige Druckverteilung über eine spezielle
Kammer (welche nachstehend noch erläutert wird) möglich ist.
[0035] Der Dosierspalt 9 bzw. 9a befindet sich im Zwischenraum von parallelen, über die
gesamte Breite der Vorrichtung reichenden Wänden 10 bzw. 10a und 11 bzw. 11a, aus
welchen der Dosierkörper 12 bzw. 12a besteht.
[0036] Der untere Teil des Düsenkörpers, das ist jener Teil, der in den Zwickel Z bzw. Za
hineinragt, besteht aus einem speziell geformten Aufsatz 13 bzw. 13a. Dieser Aufsatz
ist als Einzelteil in verschiedenen Größen gefertigt. Seine Außenflächen sind zueinander
konvergierend angeordnet. In die zur Warenbahn 3 zeigenden Außenfläche ist eine maschinenbreite
Vertiefung mit Randwülsten (oder ähnlichen Begrenzungen) eingearbeitet, die dadurch
die vorstehend erwähnte Auftragskammer 14 bzw. 14a bildet.
Durch Veränderung der Lage der Kammer zur Warenbahn 3 oder der Variierung des Abstandes
der Wülste (18) oder auch durch Austausch eines Düsenkörper-Aufsatzes 13 bzw. 13a
gegen einen Aufsatz von anderer Größe, ist die Größe der Auftragskammer 14 bzw. 14a
und damit der aufzubringende Druck und die Menge an Auftragsmedium einstellbar.
[0037] Die Auftragskammer ist jeweils in minimalem Abstand zur laufenden Bahn angeordnet.
[0038] Infolge des aus dem Dosierspalt 9 bzw. 9a über eingearbeitete Abgabedüsen 15 bzw.
15a zuströmendes Auftragsmedium wird ein solcher Druck aufgebaut, mit dem einerseits
die Bahn sehr gleichmäßig mit Medium beaufschlagbar ist und andererseits unewünschte
Wirbelbildungen im Sumpf sowie Nebelbildung und Abspritzungen vermieden, zumindest
aber reduziert werden.
[0039] Aus der Figur 1 ist weiterhin entnehmbar, daß der Dosierkörper 12 bzw. 12a, d.h.
seine Wandungen 10, 11 bzw. 10a, 11a zweiteilig ausgeführt sind. Das Oberteil O und
das Unterteil U (das ist jenes Teil an welches der Aufsatz 13 bzw. 13a angebracht
ist und in den Sumpf ragt) sind lösbar, beispielsweise durch Verschraubung oder Gelenkanordnung
miteinander verbunden.
[0040] Diese zweiteilige Ausführung hat Vorteile bei der Herstellung sowie auch bei der
Montage, der Demontage oder bei der Reinigung der Auftragsvorrichtung. Darüberhinaus
können für das Oberteil O und Unterteil U Bausätze von verschiedener Längen vorgesehen
sind, wodurch sich die erfindungsgemäße Vorrichtung leicht an andere Walzendurchmesser
anpassen läßt.
[0041] Mit der Schwenkeinrichtung 17 bzw. 17a ist zum einen die Position der Auftragskammer
14 bzw. 14a einstellbar.
[0042] Zum anderen ist die gesamte Zufuhreinrichtung von den Walzen oder besser gesagt aus
dem Zwickel bzw. dem Nip 4 mit Sumpf 6 bzw. 6a heraus hebbar. Das ist insbesondere
dann erforderlich, wenn nur eine Seite der Bahn behandelt werden soll, wenn Walzen
gereinigt oder ausgewechselt werden sollen oder wenn ein Bahnabriss beseitigt werden
muß.
[0043] Bei der in der Figur 2 gezeigten Vorrichtung handelt es sich prinzipiell um denselben
Aufbau der Vorrichtung, wie bei Figur 1 und ist deshalb auch mit denselben Bezugszeichen
versehen. Jedoch ist bei der Variante gemäß Figur 2 ein nur schwacher bzw. niedriger
Sumpf ausgebildet, weshalb auch nur der Auftragsbereich als Ausschnitt dargestellt
ist.
[0044] Diese Variante eignet sich vor allem für die Oberflächenverfestigung von Karton,
wo das Volumen im Nip nicht verpresst werden soll. Außerdem ist hierbei keine völlige
Durchpenetrierung notwendig.
[0045] Die Auftragskammer 14 bzw. 14a, in die vorteilhafterweise mehrere Sprühdüsen 15 bzw.
15a - beispielsweise in mehreren Ebenen - eingebaut sind, ermöglichen diese schonende
Fahrweise bei nur geringer einzustellender Niplast Pmin.
[0046] Es können sogar die Auftragswalzen 1 und 1a mit bedeutend kleineren Durchmessern
als bisher eingesetzt werden, weil man hier keine großen Umfangsflächen der Walzen
zum Aufbau eines voluminösen Sumpfpegels P benötigt.
[0047] Diese Variante ist demnach sehr kostensparend. Auch der Aufwand an Walzen-Antriebsenergie
ist wesentlich verringert.
[0048] Ebenso ist der Aufwand für das Auftragsmedium sowie für Pumpenumläufe deutlich reduziert
auf Grund der Einsatzmöglichkeit der Sprühdüsen.
[0049] Es soll noch erwähnt werden, daß beim Einsatz von Sprühdüsen auch graphisches Papier
mit pigmenthaltiger Streichfarbe behandelbar ist, dabei ist sogar ein Auftrag "ohne"
Überschuss möglich, weil man mit den Sprühdüsen eine sehr feine Verteilung des Auftragsmediums
vornehmen kann.
[0050] In den in Figur 1 und 2 gezeigten Fällen des Sumpfbetriebes erfolgt allerdings ein
Überschuss - Auftrag, dem zumeist eine der Auftragsvorrichtung räumlich nachgeordnete,
aber nicht mit dargestellte Karton-Streicheinrichtung folgen kann.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
[0051]
- Walze
- 1, 1a
- Bahn
- 3
- Nip
- 4
- Zufuhreinrichtung
- 5, 5a
- Sumpf
- 6, 6a
- Hauptverteilrohr
- 7, 7a
- Verteilrohr
- 8, 8a
- Dosierspalt
- 9, 9a
- Wand
- 10, 10a
- Wand
- 11, 11a
- Dosierkörper
- 12, 12a
- Aufsatz
- 13, 13a
- Auftragskammer
- 14, 14a
- Abgabedüse
- 15, 15a
- Schwenkeinrichtung
- 17, 17a
- Wulst
- 18, 18a
- Zwickel
- Z, Za
- M
- Auftragsmedium
- P, Pmin
- Niplast
1. Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines flüssigen Mediums auf eine
laufende Warenbahn, insbesondere Kartonbahn, mit
a) wenigstens einer Walze (1, 1a), die die Bahn stützt
b) wenigstens einem zwischen der Walze (1, 1a) und der jeweiligen Seite der Warenbahn
(3) bestehenden Zwickel (Z, Za)
c) wenigstens einer Zufuhreinrichtung (5, 5a) für das Auftragsmedium (M), wobei die
Zufuhreinrichtung (5, 5a) einen Dosierkörper (12, 12a) mit Abgabeöffnung (15, 15a)
aufweist, welche in den Zwickel (Z, Za) hineinragen,
dadurch gekennzeichnet, daß
d) der Dosierkörper (12, 12a) im Bereich seiner Abgabeöffnung (15, 15a) so ausgebildet
ist, daß eine definierte Auftragskammer (14, 14a) besteht zur Abgabe des Auftragsmediums
(M) an die laufende Warenbahn (3) in annähernd orthogonaler Richtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dosierkörper (12, 12a) mit einem austauschbaren und an die Größe und Form des
Zwickels (Z, Za) anpassbaren Aufsatz (13, 13a), der auch die Auftragskammer (14, 14a)
enthält, versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auftragskammer (14, 14a) in minimalem Abstand zur laufenden Warenbahn (3, 3a)
angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auftragskammer (14, 14a) mittig mit wenigstens einer Abgabedüse (15, 15a) versehen
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die wenigstens eine Abgabedüse (15, 15a) als Sprühdüse ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere getrennt voneinander beaufschlagbare Sprühdüsen (15, 15a), vorzugsweise in
mehrere Ebenen angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auftragskammer (14, 14a) von seitlichen Wänden, insbesondere Wülsten (18) begrenzt
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auftragskammer (14, 14a) in ihrer Größe und der in ihr herrschende Druck veränderbar
ist durch Verstellbarkeit der seitlichen Wülste (18, 18a).
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zufuhreinrichtung (5, 5a) und/oder der Dosierkörper (12, 12a) und/oder die Auftragskammer
(14, 14a) höhenverstellbar und/oder schwenkbar ausgebildet sind.