DE19855430A1

DE19855430A1 - Procedure for direct or indirect two-sided application of fluid or paste medium onto moving surface entails reducing discharge of medium from nozzle nearest edge area of moving surface to leave stroke-free area

Info

Publication number: DE19855430A1
Application number: DE19855430A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Mendez-Gallon; Hans-Dieter Doerflinger
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2000-06-08

Abstract

A stroke-free edge(R) or limit of the stroke format(F) on the moving surface is reached in which at least partially the application area of at least one individual applicator nozzle(1) is reduced with a corresponding application quantity, and the quantity not used for application is guided directly away from the nozzle. The discharge characteristic of the nozzle determining the discharge area is influenced in such a way that the jet(FS) which includes an angle of about 150 degrees is reduced to an angle of especially 70-100 degrees. An Independent claim is included for a device for direct or indirect two-sided application of a fluid or paste medium onto a moving surface which includes a guide element(7) by which the discharge of medium from a nozzle nearest the edge area of the moving surface is reduced to leave a stroke-free area on the surface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum direkten oder indirekten ein- oder beidseitigen Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf eine laufen de Oberfläche, wobei das Auftragsmedium mittels einer Vielzahl von in Breitenrichtung und/oder Längsrichtung der Oberfläche voneinander beabstandet nebeneinander und/oder hintereinander angeordneten und deutlich von der Oberfläche distanzierten Einzel-Auftragsdüsen aus denen das Auftragsmedium jeweils austritt und in einer Viel zahl von Einzel-Auftragsbereichen im wesentlichen über die gesamte Breite der Ober fläche aufgetragen wird, sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruches 3.The present invention relates to a method for direct or indirect one or run both sides of a liquid or pasty application medium on one de surface, the application medium by means of a variety of widthwise and / or longitudinal direction of the surface spaced apart from one another and / or arranged one behind the other and clearly distanced from the surface Single application nozzles from which the application medium emerges and in one lot Number of individual order areas essentially over the entire width of the shop surface is applied, and a device according to the preamble of the patent Proverbs 3

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung wurde bereits in der DE 197 22 159 beschrieben.Such a method and such a device have already been described in DE 197 22 159 described.

Die dementsprechende Lösung soll dazu dienen, daß insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn vollflächig und gleichmäßig beschichtet oder imprägniert werden kann.The corresponding solution should serve that in particular a paper or Cardboard web can be coated or impregnated over the entire surface and evenly.

Üblicherweise umfaßt ein Auftragswerk auch eine Streichrandbegrenzungseinrichtung mit der der Außenrand der Bahn (also der linke und rechte Bahnrandbereich der Bahnober- bzw. -unterseite) freigehalten wird vom Auftragsmedium.Typically, a commissioned work also includes a delimitation device with which the outer edge of the web (i.e. the left and right web edge area of the Top or bottom of the web) is kept clear of the application medium.

Aus der EP 08 26 824 ist Freistrahldüsenauftragswerk entnehmbar. Dieses Auftrags werk weist einen zwischen zwei Düsenlippen ausgebildeten Dosierspalt für das Auf tragsmedium auf. Der Dosierspalt der Freistrahldüse erstreckt sich über die gesamte Breite der Papier- bzw. Streichmaschine. Um den besagten "strichfreien" Rand zu ge währleisten, sind zwischen die Düsenlippen in deren Randbereichen je ein Streichrand begrenzungselement - sogenannte Formatschieber - angeordnet, so daß das Auftrags medium aus dem Dosierspalt kommend in selber Menge, aber bedingt durch die For matschieber in begrenzter Weite auf die laufende Oberfläche aufgetragen wird.Free jet nozzle applicator can be found in EP 08 26 824. This order movement has a metering gap formed between two nozzle lips for opening carrier medium. The metering gap of the free jet nozzle extends over the entire Width of the paper or coating machine. To ge the said "stroke-free" edge ensure, there is a streak between the nozzle lips in their edge areas limiting element - so-called format slider - arranged so that the order medium coming from the metering gap in the same amount, but due to the form mat slide is applied to the running surface to a limited extent.

Damit der strichfreie Rand nicht zu abrupt in den beschichteten Teil der Bahn übergeht sind schrittweise bzw. oszillierende Verstellbewegungen der Formatschieber vorgese hen, die den Rand sozusagen wieder etwas verwischen.So that the line without edges does not pass too abruptly into the coated part of the web step-by-step or oscillating adjustment movements of the format slide are provided hen that blur the edge again, so to speak.

Diese beschriebene Lösung für ein Freistrahldüsenauftragswerk mit durchgehendem Auftrags- und Dosierspalt läßt sich nicht auf die angestrebte Lösung mit Einzel- Auftragsdüsen, wie eingangs ausgeführt, übertragen.This described solution for a free jet nozzle applicator with a continuous Application and dosing gap cannot be based on the desired solution with individual Transfer application nozzles, as stated at the beginning.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäße Einzeldüsen-Auftragsvorrichtung derart weiterzubilden, daß mit nur geringem apparati ven und verfahrenstechnischen Aufwand zum einen ein sauberer strichfreier Rand und zum anderen ein sehr gleichmäßiger und vollflächiger Auftrag im gewünschten Format auf der laufenden Oberfläche erzielbar ist.The present invention is therefore based on the object of a generic Single nozzle application device to develop such that with only a small apparatus ven and procedural effort on the one hand a clean line without a line and on the other hand, a very even and full-surface application in the desired format is achievable on the running surface.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den kennzeich nenden Merkmalen des Anspruches 3.The object is achieved by the characterizing features of the Method according to claim 1 and by a device with the character nenden features of claim 3.

Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate configurations result from the subclaims.

Der Erfinder hat erkannt, daß mit der erfindungsgemäßen Lösung "zwei Fliegen mit ei ner Klappe" erschlagen werden können.The inventor has recognized that with the solution according to the invention "two flies with egg ner shut "can be killed.

Indem ein Teil des, aus wenigstens einer nahe am Randbereich angeordneten Auf tragsdüse, austretenden Mediums direkt an der Ausströmöffnung abgeführt wird, wird ein scharf geteilter Strahl (d. h. - Aufteilung in einen abgeführten und einen aufzutra genden Teil -) erzeugt. An diesem Teilungsabschnitt beginnt einerseits der saubere strichfreie Rand und andererseits das sogenannte Strichbild im gewünschtem Format (zum anderen Bahnrand hinreichend). Dieses Strichbild erscheint sehr gleichmäßig.By part of the, from at least one arranged close to the edge area carrier nozzle, escaping medium is discharged directly at the outflow opening a sharply divided jet (i.e. - split into a discharged and a split part -) generated. On this part of the division the clean begins line-free border and on the other hand the so-called line image in the desired format (sufficient to the other edge of the track). This line art appears very evenly.

Grund dafür ist jener Tatbestand, daß nicht wie beim Stand der Technik auf Grund der Formatschieberanordnung das verbleibende und aufzutragende Medium verdrängt bzw. damit komprimiert wird und es dadurch zu ungleichem und höherem Strichgewicht kommen kann, sondern daß das verbleibende, also nicht mittels der erfindungsgemä ßen Abführelemente teilweise abgezogene Medium, in derselben Menge vom verblei benden Ausströmquerschnitt ausgestoßen wird.The reason for this is the fact that not as in the prior art due to the Format slide arrangement displaces the remaining medium to be applied or so it is compressed and this leads to an uneven and higher coat weight can come, but that the remaining, so not by means of the invention Laxative elements partially removed medium, in the same amount of lead ejecting cross-section.

Je nachdem wie groß das zu beschichtende oder zu imprägnierende Format sein soll können entweder nur eine Einzeldüse oder auch beispielsweise noch eine oder zwei weitere neben- oder hintereinander angeordnete dem jeweiligen Bahnrand am nächsten liegende Düsen mit dem erfindungsgemäßen Abführelement bestückt sein.Depending on the size of the format to be coated or impregnated can either only a single nozzle or for example one or two further side by side or one behind the other closest to the respective web edge horizontal nozzles can be equipped with the discharge element according to the invention.

Selbstverständlich sind all jene Maßnahmen, die in der DE 197 22 159 vorgeschlagen wurden, wie z. B. das Variieren der Ausstoßcharakteristik und/oder der Ausstoßmenge von einer oder mehreren der Vielzahl von Einzel-Auftragsdüsen zur Erzeugung eines gewünschten Quer- und/oder Längsprofil des "Striches" auch bei der vorliegenden Er findung anwendbar.Of course, all those measures are proposed in DE 197 22 159 were such. B. varying the output characteristic and / or the output amount of one or more of the plurality of individual application nozzles for producing one Desired cross and / or longitudinal profile of the "dash" also in the present Er applicable.

Außerdem ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch denkbar, daß beispiels weise die erste Einzeldüse vollkommen abgesperrt wird und erst die nächste oder gar übernächste Düse mit dem Abführelement zur Abtrennung eines Teiles des erzeugten Strahles versehen wird.It is also conceivable in the context of the present invention that, for example as the first individual nozzle is completely shut off and only the next or even The next but one nozzle with the discharge element for separating a part of the generated Beam is provided.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Frontalansicht der Anordnung von Einzel-Auftragsdüsen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 is a schematic front view of the arrangement of individual application nozzles of the device according to the invention.

Fig. 2 die Draufsicht einer schematisch dargestellten Einzel-Auftragsdüse mit erfin dungsgemäßem Abführelement im Schnitt. Fig. 2 is a plan view of a schematically illustrated single-application nozzle with the inventive discharge element in section.

In den Figuren wurden gleiche Bauteile mit gleichen Positionszahlen versehen.In the figures, the same components have been provided with the same item numbers.

In Fig. 1 ist in einer schematischen Frontalansicht die Anordnung der Einzel-Auftrags düsen 1 bezogen auf die Breiten - (Querrichtung) - Richtung B der laufenden Oberflä che 2, die bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton ist, dargestellt. Beim sogenannten indirekten Auftrag wird das Medi um hingegen nicht direkt auf das Papier, sondern auf die Oberfläche einer Auftragwalze aufgebracht, um von dort in einem Walzenspalt, durch den die Materialbahn hindurch läuft auf die Bahn übertragen zu werden. In Fig. 1 ist außerdem die Ausstoß-, Aus ström- bzw. Abstrahlcharakteristik der Düsen 1 dargestellt. Die Düsen 1 sind als Flach strahldüsen ausgebildet. Die erste und vierte Düse sind bei diesem Beispiel in Funktion. Das Auftragsmedium beziehen sie von einem Verteilrohr 3, an welchem die Düsen in bestimmten Abstand zueinander z. B. 100 mm bei einer 10 m breiten Bahn am Verteil rohr 3 befestigt sind. Wie in der Figur zu erkennen, tritt das Auftragsmedium M aus den jeweiligen Düsen (hier erste und vierte Düse) in Form eines sich keilförmig oder fä cherförmig erweiternden Flachstrahles (siehe die strichpunktierten Linien) aus und ge langt danach auf die laufende Oberfläche 2, wo es jeweils einen Einzel-Auftragsbereich bildet.In Fig. 1 is a schematic front view of the arrangement of the individual application nozzles 1 based on the widths (transverse direction) - direction B of the current surface 2 , which is the surface of a material web, in particular made of paper or cardboard when directly applied, shown. In the so-called indirect application, on the other hand, the medium is not applied directly to the paper, but rather to the surface of an application roller, in order to be transferred from there to the web in a nip through which the material web runs. In Fig. 1 also is the eject, from current- or emission characteristic of the nozzle 1 is shown. The nozzles 1 are designed as flat jet nozzles. The first and fourth nozzles are in operation in this example. The application medium they get from a distribution pipe 3 , on which the nozzles at a certain distance from each other z. B. 100 mm are attached to a 10 m wide track on the distribution tube 3 . As can be seen in the figure, the application medium M emerges from the respective nozzles (here first and fourth nozzle) in the form of a wedge-shaped or fan-shaped expanding flat jet (see the dash-dotted lines) and then reaches the running surface 2 , where it forms a single order area.

Im Endbereich der Strahlen durchdringen bzw. überlagern sich die jeweils benachbar ten Strahlen im Bereich Ü. Dadurch wird gewährleistet, daß die gesamte zu behandeln de Oberfläche mit einem durchgängigen, also vollflächigen Auftrag versehen wird. In the end area of the rays penetrate or overlap each other rays in the area of Ü. This ensures that the entire treat de surface is provided with a continuous, i.e. full-surface application.

Jede einzelne Auftragsdüse 1 kann im vorliegenden Beispiel über eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 4 über entsprechende Leitungen 5 einzeln angesteuert und dadurch die Abstrahlcharakteristik und/oder auch die Menge des Mediums zum Zwecke der lo kalen Beeinflussung des Quer- und/oder Längsprofiles gezielt beeinflußt werden.In the present example, each individual application nozzle 1 can be individually controlled via a control and / or regulating device 4 via corresponding lines 5, thereby specifically influencing the radiation characteristics and / or the amount of the medium for the purpose of influencing the transverse and / or longitudinal profile become.

Das Medium kann im Überschuß aufgetragen worden, wozu zur Egalisierung eine nicht in der Zeichnung dargestellte Rakeleinrichtung nachgeschaltet wird.The medium can be applied in excess, but not one for leveling doctor device shown in the drawing is connected downstream.

Ebenso kann auch vorgesehen sein, nur soviel Medium aufzutragen, wie es für den Aufbau einer vorgegebenen Schichtdicke notwendig ist. Man spricht dann von einem 1 : 1 Auftrag.It can also be provided to apply only as much medium as it is for the Building a predetermined layer thickness is necessary. One then speaks of one 1: 1 order.

Aus der Fig. 1 ist außerdem entnehmbar ein Ableit- oder Abführelement 7, welches zugleich auch Absperrelement ist. Es ist direkt mit der Ausströmöffnung 8 der Einzel- Auftragsdüse 1 kommunizierend verbunden. Dies ist in Fig. 2 verdeutlicht, bei der das Abführelement 7 als abgebogenes Rohr ausgebildet ist.From Fig. 1 can also be seen a discharge or discharge element 7 , which is also a shut-off element. It is directly communicating with the outflow opening 8 of the single application nozzle 1 . This is illustrated in Fig. 2, in which the discharge element 7 is designed as a bent tube.

Derjenige Teil des aus der Düse 1 austretenden Mediums, welcher über das abgebo gene Rohr abgeführt wird, ist in der Fig. 1 und 2 mit einem dicken Pfeil dargestellt. Das abgeführte Medium kann erneut im Kreislaufsystem dem Verteilrohr wieder zuge führt werden.That part of the medium emerging from the nozzle 1 , which is discharged via the pipe bent, is shown in FIGS . 1 and 2 with a thick arrow. The removed medium can be fed to the distribution pipe again in the circulatory system.

Je nachdem, wie weit das Abführelement 7 um die Ausströmachse der Düse 1 ver schwenkt wird, wird ein bestimmter Strahlwinkel des ausgestoßenen Mediums einge stellt. Das kann in einen Winkel von 5° bis zu 140°, vorzugsweise aber 70° erfolgen.Depending on how far the discharge element 7 is pivoted ver about the outflow axis of the nozzle 1 , a certain jet angle of the ejected medium is set. This can be done at an angle of 5 ° to 140 °, but preferably 70 °.

Wie deutlich in Fig. 1 zu erkennen ist, wird bei einer Einstellung des Abführelementes in Stellung I der volle Strahl (also der gesamte Fächer mit Winkel α₁ von ca. 150°) auf die laufende Oberfläche aufgebracht und keinerlei Strichrandbegrenzung erreicht. As can be clearly seen in FIG. 1, when the discharge element is set to position I, the full jet (ie the entire fan with angle α ₁ of approximately 150 °) is applied to the running surface and no line boundary is reached.

Durch das Abschwenken des Abführelementes 7 in Stellung II, wie mit gestrichelten Linien verdeutlicht wurde, wird damit zugleich der Ausstoßquerschnitt der Düse 1 redu ziert. Das vorliegende Beispiel zeigt, daß ein Winkel α₂ ≈ 70° zur Vertikalen eingestellt wurde. Dadurch kann der Strahl sauber begrenzt werden. Es verbleibt ein sauberer strichfreier Randbereich R und man erreicht einen Strich im Rahmen des gewünschten Formates F. In der Fig. 1 ist nur der linke Bahnrand gezeigt.By pivoting the discharge element 7 in position II, as has been illustrated with dashed lines, the discharge cross-section of the nozzle 1 is simultaneously reduced. The present example shows that an angle α ₂ ≈ 70 ° to the vertical was set. This allows the beam to be delimited cleanly. A clean, line-free edge region R remains and a line of the desired format F is reached. In FIG. 1, only the left edge of the web is shown.

Zumeist ist ein nicht allzu scharfer Übergang zwischen gestrichenem und ungestriche nem Rand wünschenswert, weil dadurch z. B. eine Beschädigung der nachfolgenden Kalanderwalzen oder auch ein Abriß der noch feuchten Bahn an diesen Stellen ver meidbar ist. Durch geschickte variierbare Absperrung einzelner neben- oder hinterein ander oder versetzt zueinander angeordneter Düsen im Randbereich lassen sich sanf tere Übergänge erzielen.Most of the time there is a not too sharp transition between painted and uncoated Nem edge desirable because it z. B. damage to the following Calender rolls or a tear of the still wet web at these points is avoidable. By cleverly variable blocking of individual side by side or behind other or staggered nozzles in the edge area can be gently achieve more transitions.

Die Erfindung kann besonderes vorteilhaft dort eingesetzt werden, wo mittels solcher Düsen, die jeweils Flachstrahlen erzeugen, eine besonders gute Abdeckung auf der Warenbahn erzielt werden soll. Die Form des Einzel-Auftragsdüsen Ausströmöffnung kann dabei beliebig sein.The invention can be used particularly advantageously where such means Nozzles, each of which produces flat jets, provide particularly good coverage on the Material web is to be achieved. The shape of the single application nozzle discharge opening can be arbitrary.

Claims

1. A method for the direct or indirect application of one or both sides of a liquid or pasty application medium (M) on a running surface ( 2 ), the application medium (M) by means of a plurality of in the width direction (B) and / or longitudinal direction of the surface ( 2 ) spaced apart from one another and / or one behind the other and clearly spaced from the surface ( 2 ) A single application nozzles ( 1 ) from which the application medium (M) emerges and in a large number of individual application areas ( 1 ) essentially Is applied over the entire width of the surface ( 2 ), characterized in that a line-free edge (R) or a limitation of the line format (F) on the running surface ( 2 ) is achieved by at least partially that application area of at least one arranged in the vicinity of the web edge single application nozzle ( 1 ) with a corresponding order quantity is reduced and that not for the order quantity used is discharged directly from the single application nozzle ( 1 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the outflow area determining the outflow characteristic of the at least one single application nozzle ( 1 ) is influenced such that the jet (FS), which includes an angle α ₁ of approximately 150 °, on one Beam angle α _{2 is} reduced from 5 ° -140 °, but in particular by 70 ° to 100 °.

3. Device for the direct or indirect application of one or both sides of a liquid or pasty application medium (M) on a running surface with a plurality of spaced apart from one another and / or one behind the other in relation to the width direction and / or longitudinal direction of the surface ( 2 ) Single application nozzles ( 1 ), from each of which the application medium (M) emerges, the individual application nozzles ( 1 ) being clearly distanced from the surface ( 2 ), characterized in that a discharge element ( 7 ) is provided with which both the Outflow cross-section and also the application quantity and thus the application area of at least that single application nozzle ( 1 ) which is closest to the edge region of the running surface ( 1 ) can be reduced, as a result of which a line-free edge (R) remains on the running surface ( 2 ) .

4. The device according to claim 3, characterized in that the discharge element ( 7 ) is designed as a bent tube.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized in that the discharge element ( 7 ) is directly communicating with at least one single application nozzle ( 1 ) and is pivotable about its outflow axis.

6. The device according to claim 5, characterized in that the cross section of the discharge element ( 7 ) is adapted to the outflow cross section of the individual application nozzle ( 1 ) and the discharge element ( 7 ) has a remaining jet angle α ₂ = 5 ° to 140 ° when it is pivoted, in particular, however, a reduction of the beam angle by 70 ° to 100 ° in the direction of the edge region of the running surface ( 1 ) is permitted.