DE19821446A1 - Assembly to apply a liquid or paste coating to the surfaces of a moving paper or cardboard web - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Mate rialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton.The invention relates to a device for direct or indirect Apply a liquid or pasty medium to a running mate rialbahn, in particular made of paper or cardboard.
Als derartige Auftragsvorrichtung ist beispielsweise eine Streichstation einer Maschine zur Papier- oder Kartonherstellung bekannt. In einer derartigen Streichstation wird zur Erzielung von für eine anspruchsvolle und scharfe Bildwiedergabe erforderlichen, geschlossenen und glatten Oberflächen des Papiers bzw. Kartons auf die laufende Materialbahn ein Strichauftrag, beispielsweise aus weißen oder gefärbten Pigmenten, aufgebracht, der die noch vorhandenen Poren des Materials schließt sowie dessen Oberfläche abdeckt und einebnet. Bei der Fertigung eines qualitativ hochwertigen Papiers bzw. Kartons ist es bei einer Maschine mit einer einzigen Streich station erforderlich, bei diesem einzigen Strich soviel flüssiges oder pastöses Medium auf die laufende Materialbahn aufzubringen, daß sich nach der Trocknung die gewünschten Oberflächeneigenschaften zuverlässig und reproduzierbar einstellen. Um auch bei der Produktion von Papier bzw.A coating station, for example, is one such application device Machine for paper or board production known. In one Coating station is used to achieve a demanding and sharp Image reproduction, closed and smooth surfaces of the A line of paper or cardboard on the running material web, for example made of white or colored pigments, which the existing pores of the material closes as well as its surface covers and levels. When manufacturing a high quality It is paper or cardboard in a machine with a single stroke station required, so much liquid or pasty with this single stroke Apply medium to the running material web that after the Drying the desired surface properties reliably and reproducible setting. To also in the production of paper or
Karton niedrigen Flächengewichts vergleichbare Oberflächeneigenschaften gewährleisten zu können, wird das flüssige bzw. pastöse Medium in zwei aufeinanderfolgenden Auftragsvorrichtungen auf die Materialbahn aufge bracht. So wird in einer Vorstreichstation eine erste die Poren des Papiers bzw. Kartons im Großen und Ganzen verschließende Schicht flüssigen oder pastösen Mediums aufgetragen und, gegebenenfalls nach einem Zwischen trocknungsschritt, in einer Hauptstreichstation eine weitere Schicht flüssigen oder pastösen Mediums zur Glättung der Oberfläche aufgebracht.Cardboard low basis weight comparable surface properties To be able to guarantee, the liquid or pasty medium in two successive application devices on the material web brings. In a pre-coating station, a first becomes the pores of the paper or cartons largely covering layer liquid or pasty medium applied and, if necessary, after an intermediate drying step, another layer in a main coating station liquid or pasty medium applied to smooth the surface.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungs gemäßen Art derart auszubilden, daß es auch mit einer einzigen derartigen Vorrichtung möglich ist, bei Auftrag einer vergleichsweise geringen Menge an flüssigem oder pastösem Medium verbesserte Oberflächeneigenschaften der Materialbahn zu erzielen.In contrast, it is an object of the invention, a device of the generic type form in accordance with such that it can also be used with a single such Device is possible when applying a comparatively small amount improved surface properties on liquid or pasty medium to achieve the material web.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß ihr eine Heizvorrichtung zugeordnet ist, die in Förderrichtung der laufenden Materialbahn gesehen unmittelbar vor der Position angeordnet ist, an welcher das flüssige oder pastöse Medium mit der Materialbahn in Kontakt tritt.This object is achieved in a generic device in that that a heater is assigned to it in the conveying direction of the seen running material web is arranged immediately before the position, at which the liquid or pasty medium with the material web in Contact occurs.
Wie Untersuchungen zeigten, wird ein nicht zu vernachlässigender Teil des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums von der Oberfläche der laufenden Materialbahn in deren Volumen weggesaugt und kann somit nicht mehr zur Verbesserung der angestrebten Oberflächeneigenschaften der Materialbahn beitragen, erhöht jedoch deren Flächengewicht. Durch die erfindungsgemäß unmittelbar vor der Auftragsstelle vorgesehene Heizvor richtung wird die in dem Papier an dieser Stelle noch vorhandene Rest feuchtigkeit erhitzt. Der hieraus resultierende Dampfdruck wirkt als in der Materialbahn herrschender Gegendruck der Sorptionswirkung des Materials und dem äußeren Penetrationsdruck des flüssigen oder pastösen Mediums entgegen. Das flüssige oder pastöse Medium kann daher im Bereich der Oberfläche der Materialbahn gehalten werden und trägt in einem im Ver gleich mit dem Stand der Technik höheren Grad zur Verbesserung der Ober flächeneigenschaften der Materialbahn bei. Erfindungsgemäß kann somit bei gleicher Auftragsmenge pro Flächeneinheit der Materialbahn höherer Glanz, höhere Glätte, höherer Weißgrad, höhere Steifigkeit usw. der Materialbahn erzielt werden. Alternativ können gleiche Oberflächeneigenschaften mit einer geringeren Menge an flüssigem oder pastösem Medium erhalten werden. As studies have shown, a not insignificant part of the applied liquid or pasty medium from the surface of the running material web sucked away in its volume and can not more to improve the desired surface properties of the Material web contribute, but increases their basis weight. Through the According to the invention provided directly in front of the job point Heizvor the remaining part of the paper at this point will be directed heated to moisture. The resulting vapor pressure acts as in the Material pressure prevailing back pressure of the sorption effect of the material and the external penetration pressure of the liquid or pasty medium opposite. The liquid or pasty medium can therefore in the range of Surface of the material web are held and carries in a ver same with the prior art higher degree to improve the upper surface properties of the material web. According to the invention can thus same quantity applied per unit area of material web with higher gloss, higher smoothness, higher whiteness, higher rigidity etc. of the material web be achieved. Alternatively, the same surface properties can be used receive a smaller amount of liquid or pasty medium become.
Unter der Anordnung der Heizvorrichtung "unmittelbar vor" der Auftrags vorrichtung wird im Hinblick auf die vorstehenden Erläuterungen eine Anordnung dieser beiden Vorrichtungen in einem solchen Abstand verstan den, daß der durch die Erhitzung der Restfeuchtigkeit in der Materialbahn erzeugte Gegendruck im Bereich der Auftragsstelle trotz der zwischen der Heizvorrichtung und der Auftragsstelle zwangsläufig auftretenden Abküh lung an der Auftragsstelle immer noch einen Wert aufweist, der einem zu starken Wegschlagen des feuchten oder pastösen Mediums in die Material bahn entgegenwirkt. In der Praxis kann der Abstand zwischen Heizvorrich tung und Auftragsstelle beispielsweise zwischen etwa 20 cm und etwa 400 cm betragen.Under the arrangement of the heater "immediately before" the order device becomes a with regard to the above explanations Arrangement of these two devices understood at such a distance that by heating the residual moisture in the material web back pressure generated in the area of the order despite the between the Heater and the application point cooling inevitably occurs at the job site still has a value that suits you strong damp or pasty medium knocking away into the material counteracts. In practice, the distance between the heating device tion and job location, for example, between about 20 cm and about 400 cm.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Heizvorrichtung hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie einen Beitrag zur Trocknung der Materialbahn leistet, da ein Teil der erhitzten Restfeuchtigkeit noch vor dem Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums aus der Materialbahn austritt. Kühlt die Restfeuchtigkeit nach dem Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums wieder ab, so resultiert hieraus ein Unterdruck in der Materialbahn, der das flüssige bzw. pastöse Medium sicher in dem Materialvolumen verankert. Hierbei dringt das flüssige oder pastöse Medium jedoch in einem erheblich geringeren Maße in das Materialvolumen ein, als dies bislang bei einer herkömmlichen Auftragsvorrichtung des Standes der Technik der Fall war.The heating device provided according to the invention also has the Advantage that it contributes to the drying of the material web, because a Part of the heated residual moisture before application of the liquid or pasty medium emerges from the material web. Cools the residual moisture after the application of the liquid or pasty medium again, so this results in a negative pressure in the material web, which the liquid or pasty medium securely anchored in the material volume. Here it penetrates liquid or pasty medium, however, to a much lesser extent in the material volume than was previously the case with a conventional Prior art applicator was the case.
In Abhängigkeit von dem Material der Materialbahn und des flüssigen oder pastösen Mediums kann die Heizvorrichtung einen Infrarot-Strahler oder/und ein Heißluftgebläse oder/und eine Mikrowellenquelle oder/und einen Dampf blaskasten umfassen.Depending on the material of the material web and the liquid or pasty medium, the heating device can be an infrared heater or / and a hot air blower and / or a microwave source and / or a steam include blow box.
Bei einseitigem Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums ist es grundsätzlich möglich, die Heizvorrichtung auf der der Auftragsseite der Materialbahn gegenüberliegenden Seite anzuordnen. Um die gewünschte Erhitzung der Restfeuchtigkeit der Bahn mit einer möglichst geringen Heizleistung erzielen zu können, wird jedoch vorgeschlagen, daß die Heizvorrichtung bei einseitigem Auftrag auf der Seite der Materialbahn angeordnet ist, auf der auch das flüssige oder pastöse Medium aufgetragen wird. Für den Fall beidseitigen Auftrags von flüssigem oder pastösem Medium auf die Materialbahn ist auf Grundlage entsprechender Überlegun gen vorgesehen, daß die Heizvorrichtung auf beiden Seiten der Materialbahn eine gesonderte Heizeinheit aufweist.If the liquid or pasty medium is applied on one side, it is basically possible, the heater on the order side of the Arrange the material web on the opposite side. To the one you want Heating the residual moisture of the web with the lowest possible To achieve heating power, it is proposed that the Heating device for one-sided application on the side of the material web is arranged, on which the liquid or pasty medium is applied becomes. In the case of double-sided application of liquid or pasty Medium on the material web is based on appropriate consideration gene provided that the heater on both sides of the web has a separate heating unit.
Die Heizleistung der Heizvorrichtung kann beispielsweise von einer Bedienungsperson in Abhängigkeit von der erzielten Qualität des Auftrags eingestellt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, für die Heizvorrichtung einen Regelkreis vorzusehen, insbesondere dadurch, daß in Förderrichtung der Materialbahn gesehen nach der Auftragsposition eine Sensorvorrichtung zur Erfassung des Glanzes oder/und der Glätte oder/und des Weißgrads oder/und der Dicke der Materialbahn und zur Ausgabe eines entsprechenden Informationssignals angeordnet ist und daß eine Steuereinheit vorgesehen ist, die die Heizvorrichtung in Abhängigkeit des von der Sensorvorrichtung ausgegebenen Informationssignals steuert. In Weiterbildung dieses Regel kreises kann ferner vorgesehen sein, daß die Steuereinheit zusätzlich zu dem Informationssignal der Sensorvorrichtung weitere Informationssignale empfängt, welche Informationen beispielsweise über die Laufgeschwindig keit der Materialbahn enthalten.The heating power of the heating device can be, for example, from one Operator depending on the quality of the job achieved can be set. However, it is also possible for the heater to provide a control loop, in particular in that in the conveying direction seen the material web after the order position a sensor device for recording the gloss or / and the smoothness and / or the whiteness or / and the thickness of the material web and to output a corresponding one Information signal is arranged and that a control unit is provided which is the heating device depending on that of the sensor device controls output information signal. In continuing this rule Circle can also be provided that the control unit in addition to the information signal of the sensor device further information signals receives what information, for example, about the walking speed speed of the material web included.
Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Papier- oder Kartonher stellung, die mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Auftragsvorrichtung ausgestattet ist.The invention further relates to a machine for paper or cardboard position with an inventive application device Is provided.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten, eine einzige Figur umfassenden Zeichnung näher erläutert werden. Diese Fig. 1 stellt schematisch eine erfindungsgemäße, mit einer Heizvorrichtung versehene Auftragsvorrichtung dar. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing comprising a single figure. This Fig. 1 schematically illustrates an applicator device according to the invention, provided with a heating device.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung allgemein mit 1 0 bezeichnet. Die Auftragsvorrichtung 10 dient zum beidseitigen Bestreichen einer in Transportrichtung T von unten zugeführten Materialbahn 12. Die Auftragsvorrichtung 10 umfaßt hierzu zwei sich gegensinnig drehende Über tragswalzen 14a und 14b, die das jeweils von einem Auftragswerk 16a bzw. 16b zugeführte flüssige oder pastöse Medium 18a bzw. 18b im Be reich einer Auftragsstelle S von beiden Seiten auf die Materialbahn 12 auftragen.In Fig. 1, an application device according to the invention is generally designated 1 0. The application device 10 serves to coat a material web 12 fed from below in the transport direction T on both sides. The application device 10 comprises two counter-rotating transfer rollers 14 a and 14 b, the liquid or pasty medium 18 a or 18 b supplied by an application unit 16 a or 16 b in the area of an application point S from both sides apply the material web 12 .
In Transportrichtung T der Materialbahn 12 vor der Auftragsstelle S ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Heizvorrichtung 20 angeordnet, welche zwei Heizeinheiten 20a bzw. 20b aufweist, von denen jede auf einer Seite der Materialbahn 12 angeordnet ist. Die Heizeinheiten 20a und 20b er hitzen die in der Materialbahn 12 vorhandene Restfeuchtigkeit und bewirken somit einen Anstieg des in dem Volumen der Materialbahn 12 herrschenden Dampfdrucks. Dieser Dampfdruck reicht trotz des Abstands zwischen den Heizeinheiten 20a und 20b und der Auftragsstelle S und der beim Transport über diesen Abstand zwangsläufig eintretenden allmählichen Abkühlung der Materialbahn aus, um der Sorptionswirkung des Papiers oder Kartons und dem Penetrationsdruck des flüssigen oder pastösen Mediums 18a, 18b ent gegenzuwirken und somit ein zu starkes Wegschlagen des flüssigen oder pastösen Mediums in die Materialbahn 12 zu verhindern.In the illustrated embodiment, a heating device 20 is arranged in the transport direction T of the material web 12 in front of the application point S, which has two heating units 20 a and 20 b, each of which is arranged on one side of the material web 12 . The heating units 20 a and 20 b heat the residual moisture present in the material web 12 and thus cause an increase in the vapor pressure prevailing in the volume of the material web 12 . This vapor pressure is sufficient in spite of the distance between the heating units 20 a and 20 b and the application point S and the gradual cooling of the material web that necessarily occurs during transport over this distance, in order to reduce the sorption effect of the paper or cardboard and the penetration pressure of the liquid or pasty medium 18 a , 18 b counteract and thus prevent the liquid or pasty medium from knocking too far away into the material web 12 .
Die Heizleistung der Heizvorrichtung 20 kann von einer Bedienungsperson von Hand eingestellt werden. Es ist jedoch ebenso möglich, einen Regelkreis für die Heizvorrichtung 20 vorzusehen. Hierzu ist an einer in Transport richtung T gesehen nach der Auftragsstelle S angeordneten Position eine Sensoreinrichtung 22 vorgesehen, die die jeweils gewünschte(n) Oberflä cheneigenschaft(en) mittels optischer, akustischer oder dergleichen Detek tionsverfahren erfaßt und ein entsprechendes Informationssignal an eine Steuereinheit 24 weiterleitet. Der Steuereinheit 24 können ferner weitere Informationssignale zugeführt werden, beispielsweise über die Bewegungs geschwindigkeit v der Materialbahn 12 in Förderrichtung T. In Abhängigkeit des Inhalts der über die Signalleitungen 26a und 26b zugeführten Informa tionssignale bestimmt die Steuereinheit 24 Stellgrößen, die sie über entsprechende Signalleitungen 28a und 28b an die Heizeinheiten 20a und 20b ausgibt.The heating power of the heating device 20 can be adjusted manually by an operator. However, it is also possible to provide a control loop for the heating device 20 . For this purpose, a sensor device 22 is provided at a position seen in the transport direction T after the job point S, which detects the desired surface (s) property (s) by means of optical, acoustic or similar detection methods and forwards a corresponding information signal to a control unit 24 . The control unit 24 can also be supplied with further information signals, for example about the movement speed v of the material web 12 in the conveying direction T. Depending on the content of the information signals supplied via the signal lines 26 a and 26 b, the control unit 24 determines manipulated variables which they have via corresponding signal lines 28 a and 28 b to the heating units 20 a and 20 b.
Obgleich die Auftragsvorrichtung 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel als "Speedcoater" (Handelsbezeichnung der Anmelderin) ausgebildet ist, kann erfindungsgemäß auch jede andere Vorrichtung zum Auftrag eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine Materialbahn eingesetzt werden, beispielsweise eine Auftragsvorrichtung mit Schöpfwalze, eine Vorrichtung zum direkten Auftragen des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Mate rialbahn oder eine andersartig ausgebildete Auftragsvorrichtung. Als Heiz vorrichtung kann ebenfalls eine beliebige Vorrichtung eingesetzt werden, solange sie nur den erwünschten Effekt des Erwärmens der Restfeuchtigkeit in der Materialbahn sicherstellt. Ferner versteht es sich, daß die Erfindung auch bei einem einseitigen Auftrag auf die Materialbahn eingesetzt werden kann.Although the application device 10 in the illustrated embodiment is designed as a "speed coater" (trade name of the applicant), any other device for applying a liquid or pasty medium to a material web can also be used according to the invention, for example an application device with a scoop roller, a device for direct application of the liquid or pasty medium on the Mate rialbahn or a differently designed applicator. Any device can also be used as a heating device, as long as it only ensures the desired effect of heating the residual moisture in the material web. Furthermore, it goes without saying that the invention can also be used for a one-sided application to the material web.
Claims (8)
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Country Status (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOITH PAPER PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
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| 8141 | Disposal/no request for examination |