EP0507218B1 - Trockenpartie - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a coating device according to the preamble of claim 1.
- a coating device has become known from CA-A-2 026 098.
- EP 0 236 819 shows and describes a deflection device for contactless deflection of a web; this device has a rigid, box-shaped, bar-shaped air blowing device with air blowing elements.
- DE 39 10 898 A1 shows a coating device, which is connected downstream of a drying section, with a floating and infrared radiation dryer.
- the invention has for its object to design a coating device according to the preamble of claim 1 such that the web waviness in the transverse direction is significantly reduced and the formation of wrinkles is excluded.
- a bar-shaped box-like blowing device can be provided in front of the deflection device, which blows air jets directed against the outside of the web boss onto the web.
- This bar-shaped device can preferably be curved, and in addition a stronger blowing effect is generated at the center of the web than at the edges of the web, so that the web receives a greater deflection in the middle than in the edges and thereby produces a spreading effect.
- drying is carried out to a large extent, with the infrared radiation dryer and the floating dryer alternating, an optimal, maximum drying being able to be achieved in the shortest distance.
- An alternating arrangement of levitation and infrared dryers is known from EP 0291832, but not for the purpose of web smoothing by undulating web guidance according to the invention.
- the floating dryers are therefore also deliberately designed in such a way that the web is not undulated, but is guided at a very precise distance from the infrared dryers in order to optimally utilize their heating power.
- a floating dryer is arranged after each infrared dryer to remove the water vapor that forms under each infrared dryer. The dryers are only assigned to one side of the web.
- the invention provides a longitudinal stiffness (waves in the longitudinal direction of the web) during the initial drying - that is, before the after-drying group formed with drying cylinders - a stiffness in the transverse direction of the web, so that the ripple in the transverse direction of the web is reduced and wrinkles are avoided.
- Fig. 1 the web B is passed through a coating device which e.g. has two press rolls 12 and 13, each of which is assigned an application device for coating compound (coating slip) 51 and 52, respectively.
- the direction of the vertical is indicated here by V and extends essentially parallel to the long edges of the drawing sheet.
- the web is guided downward after the coating device and first reaches an air pressure-based web stabilization device 6 and also an air-based web deflection device 2 which has blowing nozzles 21 arranged next to one another in an arc. Due to the web tension and the air pressure of the blowing air of the web deflection device 2, the web is continued in a contactless manner and first reaches a floating drying device 3, which also shows blowing devices 23.
- the blowing devices 23 of the two levitation drying devices are arranged offset with respect to one another, so that the web takes on a sinusoidal shape, as is known.
- the temperature of the blowing air is between 150 ° and 300 °, but in this case it can also be at room temperature. In this case, of course, this is not a floating drying device but simply a floating web guiding device. However, it is also preferred to work with considerably warmed air here, so that the web is already dried.
- blowing devices have lateral slots for the exit of the air, which run next to the pressure surfaces 31 for the air cushion. Air is removed again between the blowing devices (see US 4,833,794).
- the wave-shaped guidance of the web in this area is intended to prevent the waves generated by the transverse shrinkage of the web which is relatively moist after the coating device from enlarging or forming into folds. Also by the action of the web stabilizer 6 and the non-contact web deflection device 2, this ripple based on the expansion of the web is to be greatly reduced in the transverse direction.
- 3 'an infrared drying unit 4' is provided, to which in turn float dryer 3 ⁇ , 3 '' 'connect with blowing devices arranged offset in the course of the web.
- This blowing device is essentially designed as a box or bar-shaped.
- the ripple of the web in the levitation dryer 3, 3 'or 3 ⁇ or the sine wave should have a length between 20 and 60 cm, preferably between 20 and 40 cm.
- Fig. 2 it is indicated that floating drying units 3 and infrared units 4 are arranged alternately, the final infrared unit with I2 and the last floating drying unit with S2 are designated.
- the web is then deflected on a spreader roller 16 and guided to the first drying cylinder 15, to which further drying cylinders are connected in a known manner.
- the angle at which the web is guided upwards after the deflection is preferably between 40 and 65 ° to the vertical V.
- the first blowing device 23 of the floating outer device blows radially from the outside against the convex side of the web B, so that the web - or its course - is also well fixed at the end of the arch.
- the non-contact web deflection device 2 is curved so that the web is deflected further in the middle of the deflection sheet than towards the edge of the web. Furthermore, the blowing pressures in the middle are chosen to be greater than towards the edge, so that the web assumes the shape indicated by the dash-dotted lines. This additionally improves the effect of reducing the wave formation of the web transverse to the course of the web and eliminating the formation of wrinkles. The curvature is of course exaggerated here.
- the difference in blowing pressures between the center and the edge should be approximately 20% and the curvature of the web deflection device should be between 5 and 10 times the web width.
- the deflecting device 2 ⁇ with blowing nozzles according to FIG. 4 also has blowing devices 21 ′ radially on the outside of the web bend; if hot air is used in this case, the web drying can begin here, on both sides.
- the floating dryers are numbered 66 to 68 and 66 'to 68', the infrared dryer 69 and 70, storage chairs for the coating rollers 12 and 13 with 61 and 62 and the machine base with 63.
- the contactless deflection device 2 is mounted on the machine foundation by means of bearings 64.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Beschichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine derartige Beschichtungseinrichtung ist aus CA-A-2 026 098 bekanntgeworden.
- Einzelelemente einer solchen Beschichtungseinrichtung sind bekannt. So zeigt und beschreibt EP 0 236 819 eine Umlenkeinrichtung zum berührungslosen Umlenken einer Bahn; diese Einrichtung weist eine starre, kastenförmige, balkenförmige Luftblaseinrichtung mit Luftblaselementen auf. DE 39 10 898 A1 zeigt eine Beschichtungseinrichtung, die einer Trockenpartie nachgeschaltet ist, mit einem Schwebe- und Infrarotstrahlungstrockner.
- Allen diesen vorbekannten Einrichtungen haftet der Nachteil an, daß die hiermit behandelten Papierbahnen zu Welligkeit und Faltenbildung neigen; die Wellen verlaufen dabei in Querrichtung der Bahn.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die Bahnwelligkeit in Querrichtung erheblich verringert und die Faltenbildung ausgeschlossen wird.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
- Um den Bahnverlauf besser zu fixieren, kann vor der Umlenkeinrichtung eine balkenförmige kastenartige Blaseinrichtung vorgesehen werden, die gegen die Bahnbobenaußenseite gerichtete Luftstrahlen auf die Bahn bläst.
- Vorzugsweise kann diese balkenförmige Einrichtung gebogen ausgeführt sein, wobei zusätzlich auch noch eine stärkere Blaswirkung an der Bahnmitte als an den Bahnrändern erzeugt wird, so daß die Bahn eine stärkere Durchbiegung in der Mitte erhält als in den Rändern und dadurch eine Breitstreckwirkung erzeugt wird.
- Ferner ist es auch angebracht, daß die Trocknung weitgehend durchgeführt wird wobei sich Infrarotstrahlungstrockner und Schwebetrockner abwechseln, wobei eine optimale, maximale Trocknung in kürzester Distanz erreicht werden kann.
- Es ist zwar aus EP 0291832 eine abwechselnde Anordnung von Schwebe- und Infrarottrocknern bekannt, jedoch nicht zu dem erfindungsgemäßen Zweck der Bahnglättung durch ondulierende Bahnführung. Die Schwebetrockner haben dabei daher auch bewußt eine Ausbildung derart, daß die Bahn nicht onduliert, sondern gerade in sehr genauem Abstand zu den Infrarottrocknern geführt ist, um deren Heizleistung optimal auszunutzen. Es ist nach jedem Infrarottrockner zur Abfuhr des Wasserdampfes, der sich unter jedem Infrarottrockner bildet, ein Schwebetrockner angeordnet. Die Trockner sind dabei nur einer Bahnseite zugeordnet.
- Durch die Erfindung wird durch die Längsondulation (Wellen in Längsrichtung der Bahn) während der anfänglichen Trocknung - also vor der mit Trockenzylindern ausgebildeten Nachtrockengruppe - eine Verformungssteifigkeit in Querrichtung der Bahn erzeugt, so daß dadurch die Welligkeit in Querrichtung der Bahn verringert und Faltenbildung vermieden wird.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, wobei
- Figuren 1, 2 und 5 Prinzipskizzen von drei Gesamtanordnungen,
- Figuren 3 und 4 Prinzipskizzen von zwei berührungslosen, auf Luft basierten Bahnumlenkeinrichtungen zeigen.
- In Fig. 1 wird die Bahn B durch eine Beschichtungseinrichtung geführt, die z.B. zwei Preßwalzen 12 und 13 aufweist, denen jeder eine Auftragseinrichtung für Beschichtungsmasse (Streichmasse) 51 bzw. 52 zugeordnet ist. Die Richtung der Vertikalen ist hier mit V angedeutet und erstreckt sich im wesentlichen parallel zu den langen Rändern des Zeichnungsblattes. In einem Winkel zwischen 25° und 45° wird die Bahn nach der Streicheinrichtung nach unten geführt und gelangt zunächst zu einer auf Luftdruck basierenden Bahnstabilisierungseinrichtung 6 sowie einer ebenfalls auf Luft basierenden Bahnumlenkeinrichtung 2, die bogenförmig nebeneinander angeordnete Blasdüsen 21 aufweist. Durch den Bahnzug und den Luftdruck der Blasluft der Bahnumlenkeinrichtung 2 wird die Bahn in einem Bogen berührungslos weitergeführt und gelangt zunächst zu einer Schwebetrocknungseinrichtung 3, die ebenfalls Blaseinrichtungen 23 zeigt. Auf der anderen Seite befindet sich ebenfalls eine ähnliche Schwebetrocknungseinrichtung 3′. Die Blaseinrichtungen 23 der beiden Schwebetrocknungseinrichtungen sind gegeneinander versetzt angeordnet, so daß die Bahn wie bekannt einen sinusförmigen Verlauf einnimmt. Die Temperatur der Blasluft liegt zwischen 150° und 300°, kann in diesem Fall aber auch Raumtemperatur haben. In diesem Fall ist dies natürlich keine Schwebetrocknungseinrichtung sondern einfach eine Schwebe-Bahnführungseinrichtung. Vorzugsweise wird jedoch auch hier schon mit erheblich erwärmter Luft gearbeitet, so daß die Bahn auch schon getrocknet wird.
- Die Blaseinrichtungen haben seitliche Schlitze zum Austritt der Luft, die neben den Druckflächen 31 für das Luftpolster verlaufen. Zwischen den Blaseinrichtungen wird Luft wieder abgeführt (siehe US 4,833,794).
- Durch die wellenförmige Führung der Bahn in diesem Bereich soll verhindert werden, daß die durch Querschrumpfung der nach der Streicheinrichtung relativ feuchten Bahn erzeugten Wellen sich vergrößern bzw. zu Falten umformen. Auch durch die Einwirkung des Bahnstabilisators 6 und der berührungslosen Bahnumlenkeinrichtung 2 soll diese auf Ausdehnung der Bahn beruhende Welligkeit in Querrichtung stark vermindert werden. Anschließend an die Schwebetrockner 3, 3′ ist eine Infrarottrockeneinheit 4′ vorgesehen, an die sich wiederum Schwebetrockner 3˝, 3′′′ mit in Bahnverlaufrichtung gegeneinander versetzt angeordneten Blaseinrichtungen anschließen. Diese Blaseinrichtung sind im wesentlichen als Kasten bzw. balkenförmig ausgebildet. Diese Trocknereinrichtungen sind aber bekannt, z.B. aus US 4,833,794. Die berührungslose Bahnumlenkeinrichtung 2 ist bekannt aus EP 0236819 A1.
- Die Welligkeit der Bahn in den Schwebetrocknern 3, 3′ bzw. 3˝ bzw. die Sinuswelle soll eine Länge zwischen 20 und 60 cm vorzugsweise zwischen 20 und 40 cm haben.
- In Fig. 2 ist angedeutet, daß abwechselnd Schwebetrockeneinheiten 3 und Infraroteinheiten 4 angeordnet sind, wobei die abschließende Infraroteinheit mit I₂ und die letzte Schwebetrockeneinheit mit S₂ bezeichnet sind. Anschließend wird die Bahn an einer Breitstreckwalze 16 umgelenkt und zu dem ersten Trockenzylinder 15 geführt, an welchen sich weitere Trockenzylinder in bekannter Weise anschließen. Der Winkel, mit dem die Bahn nach der Umlenkung aufwärts geführt ist, beträgt zur Vertikalen V vorzugsweise zwischen 40 und 65°.
- Die erste Blaseinrichtung 23 der bogenäußeren Schwebeeinrichtung bläst dabei von radial außen gegen die konvexe Seite der Bahn B, so daß die Bahn - bzw. deren Verlauf - auch am Ende des Bogens gut fixiert wird.
- In Fig.3 ist dargestellt, daß die berührungslose Bahnumlenkeinrichtung 2 gebogen ausgeführt ist, so daß die Bahn in der Mitte des Umlenkbogens weiter ausgelenkt wird als zum Rand der Bahn hin. Ferner sind die Blasdrücke in der Mitte stärker gewählt als zum Rand hin, so daß die Bahn die in übertriebener Darstellung strichpunktiert angegebene Form annimmt. Dadurch wird zusätzlich der Effekt verbessert, die Wellenbildung der Bahn quer zum Bahnverlauf zu verringern und die Faltenbildung auszuschließen. Die Krümmung ist hier natürlich noch etwas übertrieben dargestellt.
- Man kann auch entweder die eine oder die andere Maßnahme anwenden. Die Differenz der Blasdrücke zwischen der Mitte und dem Rand sollte etwa 20 % und die Krümmung der Bahnumlenkeinrichtung zwischen dem 5- und dem 10-fachen der Bahnbreite betragen.
- Die Umlenkeinrichtung 2˝ mit Blasdüsen nach Fig. 4 weist radial außen am Bahnbogen auch Blaseinrichtungen 21′ auf; wird in diesem Fall mit Heißluft gearbeitet, kann schon hier die Bahntrocknung beginnen, und zwar auf beiden Seiten.
- Die vorstehend geschilderte Wirkung wird durch ein Breitstrecken der Bahn in diesem Fall erreicht, und ein weiterer Zweck dieser Anordnung ist es, die Bahn auch noch stärker zu stabilisieren.
- In Fig. 5 ist die Gesamtanordnung in der Praxis skizziert, wobei die bevorzugte Anordnung wegen des Abtransports der Feuchtigkeit so gewählt ist, daß der letzte Heiztrockner 68 vor der ersten Trockenwalze 15 der anschließenden Trockenwalzengruppe ein Schwebetrockner ist.
- Die Schwebetrockner sind mit 66 bis 68 und 66′ bis 68′, die Infrarottrockner mit 69 und 70, Lagerstühle für die Beschichtungswalzen 12 und 13 mit 61 bzw. 62 und der Maschinenboden mit 63 beziffert. Die berührungslose Umlenkeinrichtung 2 ist mittels Lagern 64 auf dem Maschinenfundament gelagert.
Claims (9)
- Beschichtungseinrichtung (12,13) für Papier oder Karton mit einer nachgeschalteten, starren, balkenförmigen, kastenartigen Bahnumlenkeinrichtung (2) mit, ein Druckgasführungspolster für die Bahn erzeugenden Blaselementen (21) zur berührungslosen Umlenkung der Bahnlaufrichtung um einen Winkel zwischen 50° und 120°, so daß sich die Bahn mit ihrer Entfernungszunahme von der Umlenkeinrichtung (2) auch von der Beschichtungseinrichtung (12,13) entfernt und einer sich an die Umlenkeinrichtung (2) anschließenden Heizeinrichtung (3,3′) oder einer balkenförmigen, kastenförmigen Luftblaseinrichtungen aufweisenden Schwebeeinrichtung (3,3′) an der Bahnober- und -unterseite,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizeinrichtung oder die Schwebeeinrichtung einen in Bahnlaufrichtung ondulierenden Bahnverlauf (Wellentäler und -berge in Querrichtung verlaufend) erzeugt und sich anschließend weitere Trockner (4,3˝) in Form von Infrarottrocknern (4,4′) und Schwebetrocknern (3,3′) mindestens zweimal einander abwechseln. - Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmig gestützten Bahnseite gegenüber mindestens eine balkenförmige, kastenartige Luftblaseinrichtung mit gegen den Bahnbogen außenseitig gerichteten Luftstrahlen oder Luftschleier in Bahnlaufrichtung im wesentlichen vor dem ersten Blaselement (21) angeordnet ist.
- Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Trockner vor nachfolgenden Trockenzylindern (15) ein Schwebetrockner ist und zumindest die ersten, vorzugsweise alle Schwebetrockner (3, 3′, 3˝, 3′′′; 66, 67, 68) für ondulierende Bahnführung ausgebildet sind.
- Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bahnlaufrichtung vor der Umlenkeinrichtung (2) angeordnete balkenförmige Luftleiteinrichtung (6) durch die Gasstrahlen in Bahnlaufrichtung eine Welle in der Bahn am Beginn der Umlenkeinrichtungen (2) hervorruft.
- Beschichtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die balkenförmige Luftleiteinrichtung (6) von der Bahnmitte zu den Bahnrändern hin eine allmählich abnehmende Blasdruckintensität der Luftstrahlen aufweist und/oder nach einem analogen Verlauf über die Bahnbreite gekrümmt ausgebildet ist.
- Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Umlenkeinrichtung (2) nachgeschaltete auf der Bogeninnenseite der Bahn befindliche Schwebeleiteinrichtung (3) mit der erstgenannten - zumindest was die eine Bahnseite betrifft - eine konstruktive Einheit bildet oder dieser konstruktiv so zugeordnet ist, daß die erste Luftblaseinrichtung (23) mit der anderen, auf der Bogenaußenseite angeordnete Schwebeeinrichtung einen Wellenbogen entgegengesetzter Krümmung wie sie der Bogen hat, unmittelbar anschließend an diesen erzeugt.
- Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnführung zunächst nach der Beschichtungseinrichtung von oben nach unten und nach der Umlenkeinrichtung (2) von unten nach oben erfolgt.
- Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Trockner eine Breitstreckwalze (16) und anschließend der erste (15) von einer Reihe von Trockenzylindern vorgesehen ist, daß die Bahnspannungen im Bereich zwischen der Beschichtungseinrichtung (12, 13) und der Breitstreckwalze (16) stark herabgesetzt ist und erst nach dem Trockenzylinder (15) wieder stark zunimmt.
- Beschichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heinzeinrichtungen von der Bahn in ansteigender Linie durchlaufen werden.
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