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EP0307618B1 - Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn Download PDF

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Publication number
EP0307618B1
EP0307618B1 EP88112976A EP88112976A EP0307618B1 EP 0307618 B1 EP0307618 B1 EP 0307618B1 EP 88112976 A EP88112976 A EP 88112976A EP 88112976 A EP88112976 A EP 88112976A EP 0307618 B1 EP0307618 B1 EP 0307618B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping bar
coating
adjusting elements
working width
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88112976A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0307618A1 (de
Inventor
Herbert Sommer
Peter Rieleit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jagenberg AG
Original Assignee
Jagenberg AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jagenberg AG filed Critical Jagenberg AG
Priority to AT88112976T priority Critical patent/ATE69980T1/de
Publication of EP0307618A1 publication Critical patent/EP0307618A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0307618B1 publication Critical patent/EP0307618B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
    • B05C11/041—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades
    • B05C11/042—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades allowing local positioning, loading or deforming along the blades
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/10—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with blades

Definitions

  • the invention relates to a device for coating a material web guided around a counter roller with an elastic doctor blade, the foot of which is clamped in a clamping bar and which is supported below its tip by a support strip, and with adjusting elements for influencing the contact pressure, which are arranged across the knife width individual areas of the doctor knife act independently of each other.
  • Coating devices of this type are used in particular for coating paper and cardboard.
  • the doctor blade arranged after the application unit doses the coating color to the desired coat weight.
  • the line quality is decisively influenced by the geometry of the doctor knife in its area adjacent to the counter roller.
  • the coating weight is adjusted via the contact pressure of the doctor knife against the counter roller, which is determined by the pretension of the doctor knife. In order to avoid line quality losses, it is with a variation of the contact pressure required that the geometry of the doctor knife tip be kept substantially constant.
  • the flexible support strip can be adjusted along the support line via tension and compression screws, depending on whether the coat weight is too high or too low at the corresponding points.
  • the invention has for its object to provide a generic device for coating, in which a local correction of the coat weight over the working width is possible via the contact pressure without changing the geometry of the doctor blade tip at the same time.
  • Pre-tensioning set at the start of the stroke The support line that determines the preload is left unchanged.
  • the cross-section correction is carried out by adjusting the scraper knife foot in the clamping bar and thus at a maximum distance from the support bar. Therefore, in these embodiments, the geometry of the doctor blade tip is not changed during the cross-section correction.
  • Fig. 1 shows a section in the web running direction through a device with a flexible, locally adjustable clamping bar.
  • FIG. 2 shows a perspective transverse to the path of FIG. 1.
  • FIG 3 shows a section through a coating device with a cross-profile correction device integrated in the clamping bar.
  • FIG. 4 schematically shows the correction of the line weight cross profile in a device according to FIG. 3.
  • FIGS. 1 and 2 contains a metering system, consisting of a pivotable scraper bar 1, in which a clamping bar 2, which is flexible transversely to the web within limits, is mounted so as to be displaceable in the direction of the counter-roller 3.
  • a scraper knife 4 is releasably clamped on its base in the clamping bar 2.
  • a support bar 6 engages on the scraper knife 4, which is also slidably fastened on the scraper bar 1 approximately parallel to the clamping bar 2.
  • the support bar 6, which extends over the working width, is slotted at regular intervals on the side opposite the support line and is therefore flexible within limits. Adjusting screws 7 arranged on this side engage at regular intervals, which enable manual adjustment of a locally different contact pressure across the width of the scraper knife 4.
  • the flexible clamping bar 2 can be adjusted locally differently in the direction of the counter roller 3 by means of screw jacks 8 which are arranged at regular intervals (approx. 50-100 mm) over the working width.
  • the screw jacks 8 each have a drive 8.1, which is controlled by a control device, not shown, with a measuring device for determining the cross profile of the coating weight.
  • the drives 8.1 of the screw jacks 8 can be coupled so that they can be adjusted together to set the pretension at the beginning of the coating process.
  • pneumatically or hydraulically operated adjusting elements or thermal expansion elements, for. B. expansion rods can be used.
  • the cross-profile correction device is integrated in the clamping bar, which can be adjusted approximately horizontally in a range of approximately 20 mm.
  • the base of the scraper knife 4 is clamped between the approximately vertical leg 9 of an angle bar and a back pressure hose 10 fastened in the clamping bar 2.
  • the approximately horizontal leg 11 of the angle bar - it is located below the counterpressure hose 10 - is provided with regular slits at the end over the working width and ends when the scraper knife 4 is clamped in at a certain distance from the clamping bar 2. This allows limits (approx. 3 - 4 mm) an approximately horizontal displacement of the doctor blade flow relative to the clamping bar 2.
  • bellows 12 causes, which rest on the vertical leg 9 of the angle bar on the side facing away from the doctor blade 4.
  • Each bellows 12 has its own supply line 13 for air or liquid, so that the pressure in each bellows 12 can be regulated individually.
  • the back pressure hose 10, which extends over the working width, has a compressed air supply with which a preselected, constant back pressure can be set.
  • the associated control device for regulating the pressure distribution in the bellows 12 as a function of the transverse profile of the coating weight is not shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 The operation of the device according to FIG. 3 is illustrated in FIG. 4.
  • the geometry and the contact pressure of the doctor knife tip are set to the desired target coating weight (line a).
  • the pretension of the scraper knife 4, which is decisive for the contact pressure, is set in the scraper bar 1 by moving the support bar 6 and the clamping bar 2 relative to one another.
  • a uniform cross profile of the coat weight is achieved.
  • a measuring device continuously measures the line weights in individual transverse areas of the paper web. The permissible range of the coat weight is limited in FIG. 4 by lines b and c.
  • the control device increases the pressure in the bellows 12, which act on the doctor blade 4 in these areas.
  • the clamped part of the scraper knife 4 is elastically deformed in these areas in the direction of the counter-pressure hose 10.
  • the area diagram d shows the necessary pressure distribution in the individual bellows 12 in order to compensate for the impermissibly high coat weight in the area b. Accordingly, the pressure in individual bellows 12 is reduced if the coat weight in the associated areas is too low.
  • the cross-profile correction is carried out analogously.
  • the screw jacks 8 which were coupled for prestressing, are decoupled from one another and adjusted individually in a controlled manner.
  • the areas of the clamping bar 2 in which an excessively high coat weight is dosed are adjusted away from the counter-roller 3 by means of the screw jacks 8. Since the scraper knife foot is immovably clamped in the flexible clamping beam 2, it is also adjusted so that the coating weight is reduced in the corresponding area.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Details Of Indoor Wiring (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn mit einem elastischen Schabermesser, dessen Fuß in einem Klemmbalken eingespannt ist und das unterhalb seiner Spitze von einer Abstützleiste abgestützt wird, und mit Verstellelementen zum Beeinflussen des Anpreßdrucks, die über die Messerbreite angeordnet auf einzelne Bereiche des Schabermessers unabhängig voneinander einwirken. Derartige Beschichtungsvorrichtungen dienen insbesondere zum Streichen von Papier und Karton.
  • Sie weisen ein Auftragwerk (Walzen- oder Düsenauftragwerk) auf, mit dem die Streichfarbe im Überschuß auf die Bahn aufgebracht wird. Das im Anschluß an das Auftragwerk angeordnete Schabermesser dosiert die Streichfarbe auf das gewünschte Strichgewicht. Die Strichqualität wird entscheidend von der Geometrie des Schabermessers in seinem an der Gegenwalze anliegenden Bereich beeinflußt. Die Einstellung des Strichgewichts erfolgt über den Anpreßdruck des Schabermessers an die Gegenwalze, der von der Vorspannung des Schabermessers bestimmt wird. Um Strichqualitätseinbußen zu vermeiden, ist es bei einer Variation des Anpreßdrucks erforderlich, daß die Geometrie der Schabermesserspitze im wesentlichen konstant gehalten wird.
  • Beim Streichen von Papier- oder Kartonbahnen treten produktionsbedingte Schwankungen im Querprofil der Bahnen auf, die es erforderlich machen, den Anpreßdruck des Schabermessers über die Arbeitsbreite lokal unterschiedlich einzustellen, um einen gleichmäßigen Strich zu erhalten. Dazu kann in der gattungsgemäßen Vorrichtung nach der DE-PS 28 25 907 die in Grenzen biegsame Abstützleiste über Zug- und Druckschrauben entlang der Unterstützungslinie einjustiert werden, je nachdem, ob das Strichgewicht an den entsprechenden Stellen zu hoch oder zu niedrig ist.
  • Diese bekannte Streichvorrichtung weist zwei gewichtige Nachteile auf:
    • eine lokale Korrektur des Strichgewichts über die Arbeitsbreite über den Anpreßdruck ist nicht möglich, ohne daß gleichzeitig die Geometrie der Schabermesserspitze verändert wird. Dies hat zur Folge, daß lokal vorübergehend Qualitätsveränderungen auftreten können und daß der gewünschte Effekt erst zeitverzögert zur Wirkung kommt.
    • Eine automatische Regelung der lokalen Verteilung des Anpreßdrucks während des Streichens ist nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten zu schaffen, bei der eine lokale Korrektur des Strichgewichts über die Arbeitsbreite über den Anpreßdruck möglich ist, ohne daß gleichzeitig die Geometrie der Schabermesserspitze verändert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4 wird eine geregelte Querprofilkorrektur während des Streichens unabhängig von der vor
  • Beginn des Streichens eingestellten Vorspannung ermöglicht. Die die Vorspannung bestimmende Abstützlinie wird dabei unverändert gelassen.
  • Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Bei den Vorrichtungen nach den Unteransprüchen 2 bis 7 erfolgt die Querprofilkorrektur durch Verstellen des Schabermesserfußes in Klemmbalken und somit in einem maximalen Abstand zur Abstützleiste. Daher wird bei diesen Ausführungsformen die Geometrie der Schabermesserspitze bei der Querprofilkorrektur nicht verändert.
  • Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
  • Fig. 1 zeigt einen Schnitt in Bahnlaufrichtung durch eine Vorrichtung mit einem biegsamen, lokal verstellbaren Klemmbalken.
  • Fig. 2 zeigt eine Perspektive quer zur Bahn von Fig. 1.
  • Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Beschichtungsvorrichtung mit einer in dem Klemmbalken integrierten Querprofilkorrektureinrichtung.
  • Fig. 4 zeigt schematisch die Korrektur des Strichgewichtsquerprofils bei einer Vorrichtung nach Fig. 3.
  • Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform enthält ein Dosiersystem, bestehend aus einem schwenkbaren Schaberbalken 1, in dem ein quer zur Bahn in Grenzen biegsamer Klemmbalken 2 in Richtung zur Gegenwalze 3 verschiebbar gelagert ist. Im Klemmbalken 2 ist ein Schabermesser 4 an seinem Fuß lösbar eingespannt.
  • Unterhalb der an der Gegenwalze 3 anliegenden Schabermesserspitze 5 greift eine Abstützleiste 6 an dem Schabermesser 4 an, die ebenfalls am Schaberbalken 1 in etwa parallel zum Klemmbalken 2 verschiebbar befestigt ist. Die sich über die Arbeitsbreite erstreckende Abstützleiste 6 ist an der der Abstützlinie entgegengesetzten Seite in regelmäßigen Abständen geschlitzt und daher in Grenzen biegsam. An dieser Seite greifen in regelmäßigen Abständen angeordnete Stellschrauben 7 an, die eine manuelle Einstellung eines lokal unterschiedlichen Anpreßdrucks über die Breite des Schabermessers 4 ermöglichen.
  • Der biegsame Klemmbalken 2 ist mittels Spindelhubwerken 8, die in regelmäßigen Abständen (ca. 50 - 100 mm) über die Arbeitsbreite angeordnet sind, lokal unterschiedlich in Richtung der Gegenwalze 3 verstellbar. Dazu weisen die Spindelhubwerke 8 jeweils einen Antrieb 8.1 auf, der von einer nicht dargestellten Regelvorrichtung mit einem Meßgerät zur Bestimmung des Querprofils des Strichgewichts geregelt wird. Zusätzlich sind die Antriebe 8.1 der Spindelhubwerke 8 koppelbar, damit diese zur Einstellung der Vorspannung zu Beginn des Streichvorgangs gemeinsam verstellt werden können. Anstelle der Spindelhubwerke 8 können auch pneumatisch oder hydraulisch betätigte Verstellelemente oder thermische Ausdehnungselemente, z. B. Dehnstäbe, eingesetzt werden.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Querprofilkorrektureinrichtung in den in etwa horizontal in einem Bereich von ca. 20 mm verstellbaren Klemmbalken integriert. Dazu ist der Fuß des Schabermessers 4 zwischen dem in etwa senkrechten Schenkel 9 einer Winkelleiste und einem im Klemmbalken 2 befestigten Gegendruckschlauch 10 eingespannt. Der in etwa waagerechte Schenkel 11 der Winkelleiste - er befindet sich unterhalb des Gegendruckschlauchs 10 - ist an seinem Ende über die Arbeitsbreite mit regelmäßigen Schlitzen versehen und endet bei eingespanntem Schabermesser 4 in einem gewissen Abstand vom Klemmbalken 2. Dies ermöglicht in Grenzen (ca. 3 - 4 mm) eine in etwa waagerechte Verschiebung des Schabermesserflußes relativ zum Klemmbalken 2. Die Verschiebung wird mit nebeneinander über die Arbeitsbreite in Klemmbalken 2 angeordneten Bälgen 12 bewirkt, die an dem senkrechten Schenkel 9 der Winkelleiste an der dem Schabermesser 4 abgewandten Seite anliegen. Jeder Balg 12 weist eine eigene Zufuhrleitung 13 für Luft- oder Flüssigkeit auf, so daß der Druck in jedem Balg 12 individuell geregelt werden kann. Der sich über die Arbeitsbreite erstreckende Gegendruckschlauch 10 weist eine Druckluftzufuhr auf, mit der ein vorgewählter, konstanter Gegendruck eingestellt werden kann. Die zugehörige Regeleinrichtung zur Regelung der Druckverteilung in den Bälgen 12 in Abhängigkeit von Querprofil des Strichgewichts ist in Fig. 3 nicht dargestellt.
  • In Fig. 4 wird die Funktionsweise der Vorrichtung nach Figur 3 verdeutlicht. Bei Beginn des Streichvorgangs wird die Geometrie und der Anpreßdruck der Schabermesserspitze auf das gewünschte Soll-Strichgewicht eingestellt (Linie a). Die für den Anpreßdruck entscheidende Vorspannung des Schabermessers 4 wird durch Verschieben der Abstützleiste 6 und des Klemmbalkens 2 relativ zueinander im Schaberbalken 1 eingestellt. Durch Justierung der Stellschrauben 7 an der Abstützleiste 6 wird ein gleichmäßiges Querprofil des Strichgewichts erreicht. Während des Streichvorgangs mißt ein Meßgerät permanent die Strichgewichte in einzelnen Querbereichen der Papierbahn. Der zulässige Bereich des Strichgewichts wird in Fig. 4 von den Linien b und c begrenzt. Wird das Strichgewicht in einem oder mehreren Bereichen unzulässig hoch (Bereich d), erhöht die Regeleinrichtung den Druck in den Bälgen 12, die in diesen Bereichen auf das Schabermesser 4 einwirken. Durch diese Druckerhöhung wird der eingespannte Teil des Schabermessers 4 in diesen Bereichen in Richtung zum Gegendruckschlauch 10 elastisch verformt. Dies führt in den entsprechenden Bereichen zu einem Ansteigen des Anpreßdrucks an der Schabermesserspitze 5 und damit zu einem Absinken des Strichgewichts bis das Soll-Strichgewicht wieder erreicht ist. Das Flächendiagramm d zeigt die notwendige Druckverteilung in den einzelnen Bälgen 12, um das unzulässig hohe Strichgewicht im Bereich b zu kompensieren. Entsprechend wird der Druck in einzelnen Bälgen 12 abgesenkt, falls das Strichgewicht in den zugehörigen Bereichen zu niedrig ist.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 erfolgt die Querprofilkorrektur analog. Nach Beginn des Strichvorgangs werden die Spindelhubwerke 8, die zur Vorspannungseinstellung gekoppelt waren, voneinander entkoppelt und einzeln geregelt verstellt. Dabei werden die Bereiche des Klemmbalkens 2, in denen ein zu hohes Strichgewicht dosiert wird, mittels der Spindelhubwerke 8 von der Gegenwalze 3 wegverstellt. Da der Schabermesserfuß unbeweglich in dem biegsamen Klemmbalken 2 eingespannt ist, wird er mitverstellt, so daß das Strichgewicht in dem entsprechenden Bereich verringert wird.

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze (3) geführten Materialbahn,
    - mit einem elastischen Schabermesser (4), dessen Fuß in einem Klemmbalken (2) eingespannt ist und das unterhalb seiner Spitze (5) von einer Abstützleiste (6) abgestützt wird,
    - und mit Verstellelementen zur Beeinflussung des Anpreßdrucks, die über die Messerbreite angeordnet auf einzelne Bereiche des Schabermessers (4) unabhängig voneinander einwirken,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellelemente (8, 9-12) mit Abstand unterhalb der Abstützleiste (6) auf das Schabermesser (4) einwirken.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen quer zur Materialbahn biegsamen Klemmbalken (2), an den über die Arbeitsbreite angeordnete voneinander unabhängig betätigbare Verstellelemente (8) angreifen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch unabhängig voneinander antreibbare Spindelhubwerke (8) als Verstellelemente.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, die Verstellelemente (8) zur Einstellung der Schabermesservorspannung gekoppelt verstellbar sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schabermesser (4) im Klemmbalken (2) in Richtung der Gegenwalze (3) bewegbar eingespannt ist und durch in den Klemmbalken (2) integrierte Mittel (9-13) zum unabhängigen Verstellen der Position einzelner Schabermesserbereiche relativ zum Klemmbalken (2).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schabermesser (4) im Klemmbalken (2) zwischen einer sich über die Arbeitsbreite erstreckende flexiblen Leiste (9,11) und einem elastischen Einspannelement (10) eingeklemmt ist, wobei an der flexiblen Leiste (9,11) Pneumatik- oder Hydraulikelemente (12,13) als Verstellelemente angreifen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Einspannelement ein sich über die Arbeitsbreite erstreckender, mit Luft beaufschlagbarer Schlauch (10) ist.
EP88112976A 1987-09-04 1988-08-10 Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn Expired - Lifetime EP0307618B1 (de)

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DE19873729621 DE3729621A1 (de) 1987-09-04 1987-09-04 Vorrichtung zum beschichten einer um eine gegenwalze gefuehrten materialbahn
DE3729621 1987-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0307618A1 EP0307618A1 (de) 1989-03-22
EP0307618B1 true EP0307618B1 (de) 1991-12-04

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EP88112976A Expired - Lifetime EP0307618B1 (de) 1987-09-04 1988-08-10 Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn

Country Status (7)

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US (1) US4899687A (de)
EP (1) EP0307618B1 (de)
JP (1) JPS6490062A (de)
AT (1) ATE69980T1 (de)
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