WO2008015043A1

WO2008015043A1 - Auftragsvorrichtung

Info

Publication number: WO2008015043A1
Application number: PCT/EP2007/055559
Authority: WO
Inventors: Bernd-Uwe Stellner; Benjamin Méndez-Gallon
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-02-07
Also published as: DE102006036448A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Leitkörper zum Auftragen eines flüssigen bis pastösen Mediums, insbesondere wässrige Pigmentsuspension, auf eine Bahnseite einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn bei deren Herstellung und /oder Veredelung, mit einem Auftragswerk (3), welches das Auftragsmedium mit einer oberhalb und zur zu beschichtenden Bahnseite (1a) in einem Abstand (A) angeordneten Abgabedüse (3a) direkt an die zu beschichtende Bahnseite (1a) der laufenden Faserstoffbahn (1) abgibt, wobei das Auftragsmedium beim Auftragen diesen Abstand (A) zu überwinden hat und wobei in Laufrichtung (L) der Faserstoffbahn (1) gesehen, vor dem Auftragswerk (3) bzw. dem von der Abgabedüse (3a) abgegebenen Auftragsmedium eine der zu beschichtenden Bahnseite (1a) zugeordnete Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) derart gegen die zu beschichtende Bahnseite (1a) der Faserstoffbahn (1) angestellt ist, dass die laufende Faserstoffbahn (1) vor dem Auftragswerk (3) eine Auslenkung um einen Betrag (x) in einer zur Laufrichtung (L) orthogonalen Richtung erfährt.

Description

Auftragsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen bis pastösen Mediums, insbesondere wässrige Pigmentsuspension, auf eine Bahnseite einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn bei deren Herstellung und /oder Veredelung, mit einem Auftragswerk, welches das Auftragsmedium mit einer oberhalb und zur zu beschichtenden Bahnseite in einem Abstand angeordneten Abgabedüse direkt an die zu beschichtende Bahnseite der laufenden Faserstoffbahn abgibt, wobei das Auftragsmedium beim Auftragen diesen Abstand zu überwinden hat wobei eine der zu beschichtenden Bahnseite zugeordnete Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung vorhanden ist, welche in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, dem Auftragswerk bzw. dem von der Abgabedüse abgegebenen Auftragsmedium vorgeordnet ist.

Maschinen zur Herstellung und /oder Veredelung durch Beschichtung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, weisen heutzutage aus Wirtschaftlichkeitsgründen oftmals Breiten von 10m und mehr auf und werden außerdem mit hohen Geschwindigkeiten von bis zu 2500m/min durch die Maschine geführt.

Eine solch breite und schnelle Faserstoffbahn führt eine Schleppluftströmung mit durch die Maschine. Diese Luftströmung wird als Luftgrenzschicht bezeichnet, die sich vorwiegend an der Oberfläche der Faserstoffbahn befindet. Diese Luftgrenzschicht besitzt eine hohe kinetische Energie, wodurch die Führung der Faserstoffbahn vor allem durch eine Streichanlage zur Veredelung der Bahn und dabei den Transfer von Auftragsmedium auf die Faserstoffbahnoberfläche negativ beeinträchtigt.

Deshalb wurden verschiedene technische Lösungen bereits vorgeschlagen, mit denen die nachteiligen Effekte der Luftgrenzschicht geschwächt oder gar beseitigt werden sollen. In diesem Zusammenhang wird auf die DE- A1 10258508 verwiesen. Die Druckschrift befasst sich mit dem Problem des schädlichen Einflusses der mit der schnelllaufenden Faserstoffbahn dem Auftragswerk zuströmenden Luftgrenzschicht.

In dieser Erfindung ist beschrieben, dass in Laufrichtung der laufenden Faserstoffbahn vor dem Auftragswerk eine Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung angeordnet ist. Damit der Einfluss der Luftgrenzschichten noch weiter vermindert werden kann, sind weitere Einrichtungen (auch als Entfernungseinrichtung bezeichnet) vorgesehen. Diese weiteren

Entfernungseinrichtungen sind platten- bzw. leistenförmig ausgebildet und nahe, das heißt zwischen 0 und 5mm oberhalb der zu beschichtenden Bahnseite angeordnet. Außerdem sind Konfigurationen beschrieben, mit denen eine Abschirmung des kompletten Auftragswerkes oder Teile davon bzw. des Vorhanges gegen die Einflüsse der Luftgrenzschichten möglich sind.

Eine Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung ist auch aus der DE-A1 103 59 677 (Figur 1 ), der nachveröffentlichten DE-10 2004 063 696, sowie der ebenfalls nachveröffentlichten DE 10 2005 041 649 entnehmbar.

Der Einfluss der Luftgrenzschicht lässt sich aber noch nicht in dem Maße vermeiden, wie es aber ein über die gesamte Bahnbreite reichendes, gleichmäßiges Auftragsergebnis auf der Faserstoffbahnoberfläche erfordert.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, mit der Störungen, hervorgerufen durch Einflüsse der Luftgrenzschicht, beseitigt, zumindest aber weiter minimiert werden können, so dass ein besonders gleichmäßigeres Auftragsergebnis auf einer laufenden Faserstoffbahn bei deren Herstellung und/oder Veredelung erreichbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung gegen die zu beschichtende Bahnseite der Faserstoffbahn derart anstellbar ist, dass die besagte Einrichtung in die Faserstoffbahn in einem Betrag x eintaucht. Dadurch bzw. durch diese Eintauchtiefe erfährt die Faserstoffbahn vor dem Auftragswerk eine Auslenkung aus ihrem normalen Lauf um den Betrag x. Der besagte „normale" Lauf ist durch verschiedene Fixpunkte (z.B. Walzennipps, Saugwalzen, Rakeleinrichtungen) innerhalb der Herstellungs- oder Veredelungsmaschine ja vorgegeben.

Diese erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, dass die störende Luftgrenzschicht besser als bisher abgedrängt und/oder fern vom Auftragsort gehalten wird. Dadurch wird der Auftragsort zuverlässiger vor schädlichen Lufteinflüssen geschützt.

Außerdem kann damit ein Flattern, Aufwölben, Faltenwurf oder gar Abriss der Bahn vermieden werden.

Die Erfindung ist besonders geeignet, um vor einem als Vorhang- Auftragswerk ausgebildeten Auftragswerk eingesetzt zu werden.

Das Vorhang- Auftragswerk (Curtain Coater) ist in einem vorbestimmten Abstand zur zu beschichtenden Bahnseite der Faserstoffbahn angeordnet und gibt das Auftragsmedium, bestehend aus beispielsweise pigmenthaltiger Streichfarbe, als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang aus einer maschinenbreiten Abgabe- Schlitzdüse ab. Die Beschichtung mit diesem Auftragswerk erfolgt ohne Überschuss an Medium. Das heißt, es wird nur soviel Medium abgegeben und auf die Faserstoffbahn aufgetragen, wie auf ihr im Endeffekt verbleiben soll. Der vom Auftragswerk erzeugte Vorhang ist daher wenig voluminös und über seine Breite, die in etwa der zu beschichtenden Bahnbreite entspricht, sehr empfindlich vor allem gegenüber den besagten einströmenden schädlichen Luftgrenzschichten. - A -

Eine weitere Einsatzmöglichkeit bietet sich auch beim an sich bekannten Sprühauftragsverfahren an. Das Auftragswerk mit seiner Vielzahl von über die Breite der Faserstoffbahn verteilt angeordneten Sprühdüsen ist ebenso von der Faserstoffbahn beabstandet angeordnet und kann ebenso Medium ohne Überschussmengen abgeben. Allerdings dürften hier die schädlichen Einflüsse der Luftgrenzschicht weniger gravierend sein, als beim abgegebenen Vorhang eines Vorhang- Auftragswerkes.

Als besonders wirkungsvoll hinsichtlich der Vermeidung oder Abdrängung von schädlicher Luftgrenzschicht hat sich erwiesen, wenn der Betrag x ca. 0,5 bis 10mm, vorzugsweise 1- 5mm beträgt. Dieser Wert ist damit ein Maß für die Eintauchtiefe der Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung bzw. die Auslenkung der Faserstoffbahn.

Besonders einfach lässt sich die Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung an einem freien Bahnzug innerhalb von Fixpunkten, beispielsweise Leitelementen für den Lauf der Faserstoffbahn anordnen.

Denkbar ist aber auch die Anordnung an einem gestützten Bereich. Hier sollte, um das Eintauchen der Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung in die Faserstoffbahn erreichen zu können, die Stützfläche federnd bzw. nachgiebig angeordnet sein.

Zweckmäßig ist es, wenn die Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung eine plattenartige Form und eine Breite aufweist, die mindestens der Breite der Faserstoffbahn entspricht.

In der Regel sollte diese allerdings breiter als die Bahn sein, um genügend Schutz vor mitströmenden Luftgrenzschichten zu bieten.

Eine plattenartige Ausführung ist platzsparend und flexibel einsetzbar. Die erfindungsgemäße Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung soll aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung nachfolgend oft nur als so genannte "Aircut-Platte" (für Luft-Wegschneide-Platte) oder nur "Platte" bezeichnet werden.

Diese Platte stützt sich - in ihrer Betriebsposition - gleichmäßig mit leichtem Druck auf die zu beschichtende Bahnseite der Faserstoffbahn. Die Faserstoffbahn legt sich dabei an die Unterseite der Platte. Die Anpresskraft bestimmt sich durch den angelegten Bahnzug und die beabsichtigte Eintauchtiefe, d.h. den gewünschten Betrag x. Als Bahnzug sind Größenordnungen von 100 bis 500N/m einstellbar.

Außerdem ist vorgesehen, dass sie die erfindungsgemäße Platte (also die Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung) eine in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, ausgerichtete Länge von ca. 100 bis 800mm aufweist. Bevorzugt sollte das verwendete Material für die Platte elektrisch leitfähig sein, damit eine elektrische Aufladung durch Reibung an der laufenden Faserstoffbahn verhinderbar ist. Die Platte sollte auch elektrisch geerdet sein.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Platte an ihrer Einlaufseite eine spitz zulaufende, aber stumpf endende Einlaufkante aufweist.

Dadurch kann man einen Stau von Luftgrenzschichten und somit den Aufbau von Staudruck an bzw. unter der Einlaufkante verhindern. Somit wird verhindert, dass sich die Faserstoffbahn von der Platte abhebt.

Die Einlaufkante ist deshalb spitz gestaltet, damit die ankommende Luftgrenzschicht über die Platte ungelenkt werden kann. Stumpf ist diese aus Gründen des Verschleißschutzes gestaltet.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeit der Aircut-Platte bzw. seiner Einlaufseite mit Einlaufkante besteht darin, dass diese aus einem verschleißfesterem Material als das übrige Material der Platte gefertigt ist, weil vor allem die Einlaufkante- also jene Seite, der die laufende Faserstoffbahn zuläuft, einer ständigen Reibung mit der laufenden Faserstoffbahn ausgesetzt ist.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Einlaufseite oder auch nur die Einlaufspitze mit der besagten Einlaufkante als separates Teil gefertigt und an die übrige plattenartige Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung bzw. Platte aufgesetzt ist. Sie lässt sich dadurch auch leicht auswechseln. Dieses austauschbare Teil kann unmittelbar an die übrige Platte befestigt sein oder einen kleinen Abstand, also mit Freilassung wenigstens eines Luftabzug- Durchtrittsspaltes, aufweisen.

Der Vorteil einer solchen Ausführung liegt darin, dass wenn aus irgendeinem Grund Luft unter die Platte gerät, diese durch den Durchtrittsspalt oder die Spalte nach außen abgeleitet werden kann.

Eine vorteilhafte Ausbildung lässt sich erreichen, wenn oberhalb des Spaltes oder der Spalte ein durchgängiges, in einem parallelen Abstand (h_mi_n) zur Platte bzw. Einlaufseite ein Luftleitblech angeordnet ist.

Die ankommende Luftgrenzschicht wird mittels der Einlaufkante von der Faserstoffbahn abgeschabt, nach oben befördert und durch Vorhandensein des Luftleitbleches beschleunigt. Die unter der Einlaufseite verbliebene Luft wird dadurch abgesaugt. Unterstützt wird dieser Effekt an einer zweiten Einlaufkante des Plattenteiles nach dem Durchtrittsspalt.

Der Bereich der Platte, welcher sich vor dem Durchtrittsspalt bzw. vor den Spalten befindet, kann ein separat gefertigtes Bauteil sein. Diese separate Teil kann mittels einzelner starrer oder flexibler Haltebleche mit dem übrigen Plattenteil verbunden sein. Der oder auch mehrere Spalte können aber auch durch Längsfräsungen erzeugt werden. Der Teil, der die Einlaufkante aufweist (also jener Teil vor dem Spalt oder den mehreren Spalten) kann mehr oder weniger stark gegen die Faserstoffbahn angestellt sein und damit vorzugsweise einen höheren Betrag x als der übrige Plattenteil verursachen.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung ergibt sich, wenn die besagte Einlaufseite der Platte nachgiebig ausgebildet ist. Dadurch kann der Kontaktdruck zwischen

Faserstoffbahn und Einlaufkante konstant gehalten werden, bzw. es lassen sich

Druckspitzen vermeiden Das ist bei Faserstoffbahnen bzw. Substraten mit kratzempfindlichen Oberflächen von Vorteil.

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (d.h. der Platte) besteht darin, dass sie eine von der zu beschichtenden Bahnseite abgewandte Oberseite aufweist, die besonders eben und glatt ausgebildet ist. Diese Oberseite kann beispielsweise aus poliertem Edelstahl oder Chrom bestehen, weil dadurch der Abtransport der Luftgrenzschicht verbessert ist.

Die besagte Oberseite der Platte kann deshalb auch zusätzlich eine Strukturierung aufweisen. Beispielsweise kommen dafür Längs- oder Querrillen, Raster, Näpfchen von jeweils gleicher oder unterschiedlicher Größe in Betracht.

Gleichermaßen ist die zuvor für die Oberseite geschilderte Ausbildung und Strukturierung auch bei der Unterseite der Platte möglich. Da diese glatt und/oder strukturiert ausgebildete Unterseite der Faserstoffbahn zugeordnet ist, lässt sich damit sogar eine Breitstreckwirkung auf die Faserstoffbahn ausüben, wodurch falten vermieden oder auch ausgebügelt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, dass die plattenartige Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung eine ca. 20 bis 50mm lange Auslaufkante aufweist, die spitz zulaufend und scharfkantig ausgebildet ist und zur laufenden Faserstoffbahn in einem Winkel (α) zwischen 20 und 30° abgeschrägt ist. Dadurch kann man leichte Unterdruckeffekte an der Auslaufkante (so bezeichnet, weil hier die Faserstoffbahn von der Platte weg- bzw. ab- oder ausläuft) erzeugen. Diese sind bei hohen Bahngeschwindigkeiten von über 2000m/min von Vorteil, weil dieser Unterdruck den so genannten Pull-on-Effekt am abgegebenen Auftragsmedium, insbesondere eines Vorhanges eines Vorhang- Auftragswerkes, entgegenwirkt. Unter Pull-on soll die Auslenkung des Auftragsmediums, insbesondere Vorhanges, in Laufrichtung der Faserstoffbahn aufgrund des viskosen Widerstandes und der Kohäsion des Auftragsmediums verstanden werden. Eine weitere zweckmäßige Ausbildung kann darin bestehen, dass die plattenartige Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung an ihrer Auslaufseite mit wenigstens einer Durchtrittsöffnung versehen ist, und sich oberhalb der Öffnung bzw. Öffnungen eine Unterdruck- Erzeugungseinrichtung angeordnet ist.

Zweckmäßig ist es, wenn insgesamt die Platte zur Luftgrenzschichtbekämpfung derart angeordnet ist, dass zwischen ihr und dem von der Abgabedüse des Auftragswerkes abgegebenen Medium ein Abstand von ca. 5mm bis 60mm, vorzugsweise 15mm bis 30mm verbleibt. Damit kann garantiert werden, dass der Auftragsort zuverlässig vor schädlichen Lufteinflüssen geschützt bleibt.

Zu erwähnen ist auch die Zweckmäßigkeit der Anstellung der Platte gegen die Faserstoffbahn unter einem bestimmten Winkel in die Faserstoffbahn. Der Winkel gewährleistet, dass sich sehr effektvoll das Eindringen von Luftgrenzschichten bis hin zum Auftragswerk bzw. dem Auftragsort verhindern lässt. So ist es möglich, die Platte entweder in Richtung ihrer Einlaufseite unter einem Winkel, der zwischen 1 ° bis 10° beträgt oder in Richtung ihrer Auslaufseite unter ebenfalls einem Winkel zwischen 1 ° und 10° in die laufende Faserstoffbahn eintauchen zu lassen. Unter Eintauchen soll die Auslenkung der Bahn um den Betrag X verstanden werden.

Vorteilhaft ist auch, wenn die Platte in ihrer Position einstellbar, beispielsweise höhenverstellbar und/oder abschwenkbar ausgebildet ist. Das ist sinnvoll für Servicezwecke, aber es wird auch Raum geschaffen, wenn in diesem Bereich eine neue Bahn eingezogen, d.h. überführt oder gespleißt (miteinander verbunden) werden muss.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung eine Tragkonstruktion aufweist. Die Platte selbst braucht deshalb weniger kompakt zu sein. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Tragkonstruktion mit der Oberseite der Platte verbunden ist.

Die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung kann auch integraler Bestandteil der Tragkonstruktion sein.

Dadurch ist es möglich, dass die plattenartige Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung und/oder die Tragkonstruktion nur an der Führer- und an der Triebseite der Vorrichtung gelagert ist und dadurch keine weiteren über die Breite der Faserstoffbahn angeordnete Auflager notwendig sind.

Nachzutragen ist, dass die zu beschichtende Bahnseite berührende Unterseite der Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung im Wesentlichen gerade ausgebildet ist

Diese Unterseite kann als eine Variante an der Einlaufseite und/oder an der Auslaufseite der Platte mit einem Radius R versehen sein, wodurch die Faserstoffbahn sehr schonend geführt wird.

Im Übrigen kann es zweckmäßig sein, wenn die Unterseite der Platte über ihre gesamte Länge hinweg gewölbt, also konvex ausgebildet ist.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die besagte Unterseite der Platte aus einem verschleißfesten, Material besteht.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die gesamte Unterseite und nicht nur die Einlaufseite, wie oben schon dargelegt, aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 : in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung mit Anordnung einer plattenartigen Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw.

Bekämpfungseinrichtung in der Seitenansicht

Figuren 2 bis 17: in schematischer Darstellung verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen plattenartige Luftgrenzschicht-

Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung

In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Elemente oder Bauteile mit demselben Bezugszeichen versehen.

In der Figur 1 ist gezeigt, wie eine in Laufrichtung L laufende Faserstoffbahn 1 von oben her kommend über eine Leitwalze 2 zur Führung und Umlenkung der Bahn 1 läuft. In Abhängigkeit davon, wie groß der Durchmesser der Leitwalze 2 gewählt ist, kann die in stromaufwärtiger Richtung vor dem Vorhang angeordnete Leitwalze 2 schon als erste Luftgrenzschichtbarriere gegenüber mit der schnell laufenden Faserstoffbahn mitströmenden Luftgrenzschichten L_G wirken.

Die Faserstoffbahn 1 läuft im Anschluss an die sie umlenkende Leitwalze 2 in leicht abfallender Weise einem Auftragswerk 3 zu, welches im Beispiel ein Vorhang- Auftragswerk ist.

Das Vorhang- Auftragswerk 3 gibt zur Beschichtung und Veredelung der Faserstoffbahn 1 einen senkrecht nach unten und frei fallenden Vorhang 4 auf die zu beschichtende Bahnseite 1a ab. Dieser Vorhang 4 trifft in einer Position bzw. in einer

Auftrefflinie 5 auf der Faserstoffbahn 1 auf und legt sich dort als gewünschte Auftragsschicht S ab. Damit diese Schicht S sich möglichst gleichmäßig über die gesamte Bahnbreite bzw. gewünschte Beschichtungsbreite und ohne Fehlstellen ausbilden kann, ist eine Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Entfernungseinrichtung 6 unmittelbar vor dem Auftragswerk angeordnet. Diese Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Entfernungseinrichtung 6 ist plattenartig ausgebildet und erstreckt sich in Laufrichtung L der Faserstoffbahn 1.

Als besonders wirkungsvoll hinsichtlich der Vermeidung oder Abdrängung von schädlicher Luftgrenzschicht hat sich erwiesen, wenn die Luftgrenzschicht- Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung 6 so gegen die zu beschichtende Bahnseite der Faserstoffbahn angestellt ist, dass sie diese dabei um einem Betrag x zwischen 0,5 mm bis 10 mm, vorzugsweise 1 mm - 5mm nach unten auslenkt. (Betrag x ist nur in dieser Figur angegeben).

Man erkennt in der Figur 1 , dass die Luftgrenzschicht-Bekämpfungs- bzw. Schwächungseinrichtung 6 an einem freien Bahnzug, der innerhalb von Fixpunkten vorhanden ist, angeordnet ist. Ein solcher Fixpunkt ist beispielsweise die eine hier dargestellte Leitwalze 2.

Wie gesagt, hat die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung 6 eine plattenartige Form. Im nachfolgenden Text soll sie deshalb einfach als "Aircut- Platte" (für "Luftabschneide-Platte") oder auch nur als Platte bezeichnet werden. Die Aircut-Platte 6 weist eine Breite aufweist, die breiter als die Bahn 1 ist, weil sie dadurch mehr Schutz vor mitströmenden Luftgrenzschichten bietet.

Die Aircut-Platte stützt sich in ihrer Betriebsposition, wie gezeigt, gleichmäßig mit leichtem Druck auf die zu beschichtende Bahnseite 1a der Faserstoffbahn 1. Die Faserstoffbahn legt sich dabei an die Unterseite 7 der Platte 6 an. Die dazu verwendete Anpresskraft bestimmt sich durch den angelegten Bahnzug und den eingestellten mittleren Betrag x. Als Bahnzug sind Größenordnungen von 100 bis 500N/m einstellbar. Außerdem ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Aircut-Platte 6 eine in Laufrichtung L der Faserstoffbahn 1 gesehen, ausgerichtete Länge von ca. 100 bis 800mm aufweist. Bevorzugt sollte das verwendete Material für die Platte bzw. für die Unterseite der Platte 6 elektrisch leitfähig sein, damit eine elektrische Aufladung durch Reibung an der laufenden Faserstoffbahn 1 verhindert werden kann.

Die Platte 6 ist im Übrigen derart angeordnet, dass zwischen ihr und dem von der Abgabedüse 3a des Auftragswerkes 3 abgegebenen Medium 4 ein Abstand I von ca.5 bis 60mm, vorzugsweise 15 bis 30mm verbleibt. Damit kann garantiert werden, dass der Auftragsort zuverlässig vor schädlichen Lufteinflüssen geschützt bleibt.

Die Aircut-Platte 6 sollte an ihrer Einlaufseite 8 eine spitz zulaufende, aber möglichst stumpf endende Einlaufkante 9 aufweisen.

Dadurch kann man einen Stau von Luftgrenzschichten L_G und somit den Aufbau von Staudruck an bzw. unter der Einlaufkante 9 verhindern. Somit wird verhindert, dass sich die Faserstoffbahn 1 von der Platte 6 abhebt.

Die Einlaufseite 8 ist deshalb spitz zulaufend gestaltet, damit die ankommende

Luftgrenzschicht L_G über die Platte in Pfeilrichtung nach oben bzw. dorthin gelenkt werden kann, wo sie nicht mehr stört. Dies ist in einer vergrößerten Darstellung der Figur 2 gezeigt. Die Einlaufkante 9 ist im Übrigen aus Gründen des

Verschleißschutzes stumpf gestaltet.

Die gesamte Aircut-Platte oder auch nur die Einlaufseite 8 mit Einlaufkante 9 ist aus einem besonders verschleißfestem Material gefertigt ist, weil vor allem die Einlaufseite 8 mit Einlaufkante 9, also jene Seite, der die laufende Faserstoffbahn 1 in Richtung L zuläuft, einer ständigen Reibung seitens der laufenden Faserstoffbahn 1 ausgesetzt ist.

Die Einlaufseite bzw. die Einlaufspitze 8 mit der besagten Einlaufkante 9 kann als separates Teil 8.1 gefertigt und an den übrigen Aircut - Plattenteil 6 angesetzt sein. Die Einlaufseite 8.1 lässt sich dadurch auch leicht auswechseln. Dieses austauschbare Teil kann unmittelbar an die übrige Platte befestigt sein oder einen kleinen Abstand, also mit Freilassung wenigstens eines Luftabzug- Durchtrittsspaltes 10, aufweisen, wie in Figur 3 gezeigt ist.

Der Vorteil einer solchen Ausführung liegt darin, dass Luft, die aus irgendeinem Grund unter die Platte 6 gerät, einfach durch den Durchtrittsspalt oder die Spalte 10 nach außen abgeleitet werden kann.

Figur 3 zeigt außerdem noch eine vorteilhafte Ausbildung, die in der Anordnung eines Luftleitbleches 11 besteht. Dieses Luftleitblech 11 ist oberhalb des Spaltes oder der Spalte 10 angeordnet. Es reicht über alle Spalte und ist vorzugsweise in einem parallelen Abstand (h_mi_n) zur Platte 6 bzw. Einlaufseite 8 angeordnet.

Die ankommende Luftgrenzschicht L_G wird mittels der Einlaufkante 9 von der Faserstoffbahn 1 abgeschabt, nach oben befördert und durch Vorhandensein des Luftleitbleches 11 , wie die kleinen Pfeile in Figur 3 zeigen, beschleunigt. Die unter der Einlaufseite 8 verbliebene Luft wird dadurch abgesaugt. Unterstützt wird dieser Effekt an einer zweiten Einlaufkante 12 des Plattenteiles 6 nach den Durchtrittsspalten 10.

Das Teil der Platte 6, also die Einlaufseite 8, welches sich vor dem Durchtrittsspalt bzw. vor den Spalten 10 befindet, kann ein separat gefertigtes Bauteil sein und mittels einzelner starrer oder flexibler Haltebleche 13 mit dem übrigen Plattenteil verbunden sein. In Figur 4 ist diese Ausführung in Form einer Draufsicht auf die in Figur 3 gezeigt. Der oder die Spalte 10 kann/können aber auch durch Längsfräsung(en) erzeugt werden. Der Plattenteil 8, welcher die Einlaufkante 9 aufweist, kann gewünschtenfalls mehr oder weniger als der übrige Plattenteil 6 in oben angegebenen Betrag x die Faserstoffbahn 1 auslenken.

Aus Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform der Platte 6 entnehmbar. Bei dieser Variante ist die Einlaufseite 8 der Platte 6 federnd , d.h. nachgiebig ausgebildet, wobei ein Federstück 14 das Luftleitblech 11 abfedert. Dadurch kann der Kontaktdruck zwischen Faserstoffbahn 1 und Einlaufkante 9 konstant gehalten werden bzw. es lassen sich Druckspitzen vermeiden Das ist bei Faserstoffbahnen 1 bzw. Substraten mit kratzempfindlichen Oberflächen von Vorteil.

Die Platte 6 weist eine von der zu beschichtenden Bahnseite 1a abgewandte Oberseite 15 auf. Diese Oberseite 15 ist besonders eben und glatt ausgebildet und aus besteht aus poliertem Edelstahl oder Chrom. Dadurch wird gewährleistet, dass der Abtransport der Luftgrenzschicht I__G sich verbessert.

Damit dieser Effekt sich noch weiter verbessert, weist die besagte Oberseite 15 der Platte 6 deshalb auch zusätzlich Strukturierungen 16 auf, wie sie beispielhaft in Figuren 6 bzw. 6.1 bis 6.6 gezeigt sind. Figur 6.1 zeigt von der Mitte der Platte 6 ausgehende, schräg auseinander laufende Rillen mit dazwischen liegenden Lamellen. Figur 6.2 zeigt quer zur mit Pfeil gezeigten Laufrichtung L verlaufende gewellte Rillen und Lamellen. Figuren 6.3 und 6.4 zeigen verschieden Rastermöglichkeiten. Figur 6.5 zeigt eine dichte Anordnung an Näpfchen und Figur 6.6. zeigt in Querrichtung verlaufende Rillen und Lamellen.

Diese Darstellungen zeigen nur eine Auswahl an geeigneten Möglichkeiten.

Gleichermaßen ist die Anordnung der besagten Strukturierung zusätzlich oder alternativ auch auf der Unterseite 7 der Aircut-Platte 6 möglich. Diese Unterseite7 ist der Faserstoffbahn 1 zugeordnet, wodurch eine Breitstreckwirkung auf die Faserstoffbahn ausgeübt wird.

In Figur 7 ist gezeigt, dass die Aircut-Platte 6 eine ca. 20 bis 50mm lange Auslaufseite 17 aufweist, die spitz zulaufend und scharfkantig ausgebildet ist und zur laufenden Faserstoffbahn 1 in einem Winkel α zwischen 20° und 30° abgeschrägt ist. Dadurch kann man leichte Unterdruckeffekte an der Auslaufseite (so bezeichnet, weil hier die Faserstoffbahn von der Platte weg- bzw. ab- oder ausläuft) erzeugen. Diese sind bei hohen Bahngeschwindigkeiten von über 2000 m/min von Vorteil

Die Platte 6 ist bei der in Figur 8 gezeigten Ausführungsform an ihrer Auslaufseite 17 mit wenigstens einer Durchtrittsöffnung 18 versehen ist. Oberhalb dieser Öffnung bzw. Öffnungen 17 ist eine Unterdruck- Erzeugungseinrichtung 19 angeordnet.

In Figur 9 und 10 ist dargestellt, dass die Aircut-Platte 6 unter einem bestimmten Winkel in die Faserstoffbahn 1 eintauchen bzw. diese auslenken sollte, weil sich dadurch sehr effektvoll das Eindringen von Luftgrenzschichten bis hin zum hier nicht mit dargestellten Auftragswerk 3 bzw. dem Auftragsort verhindern lässt. So ist, wie Figur 9 zeigt sinnvoll, die Platte in Richtung ihrer Einlaufseite 8 unter einem Winkel ßi von 1 ° bis 10° und wie Figur 10 zeigt in Richtung ihrer Auslaufseite 17 unter einem Winkel ß2 von ebenfalls 1 ° bis 10° auf die laufende Faserstoffbahn 1 einwirken zu lassen. Zur Verdeutlichung des Maßes der Auslenkung bzw. des Eintauchens der Aircut-Platte 6 in die Bahn 1 ist in beiden Figuren 9 und 10 mit gestrichelter Linie der „normale" Laufweg bei nicht eintauchender Aircut-Platte 6 dargestellt.

Figur 11 soll mit Doppelpfeilen angeben, dass die Platte 6 in ihrer Position einstellbar ist. Beispielsweise kann die Platte 6 höhenverstellbar und/oder abschwenkbar ausgebildet sein. Die abgeschwenkte Position ist in Figur 11 in gestrichelten Linien dargestellt und stellt im Gegensatz zu den vorherigen Figuren, die die

Betriebsposition zeigen, die Serviceposition dar. In der Serviceposition können

Reinigung- und Wartungsarbeiten vorgenommen werden, aber es wird auch Raum geschaffen, wenn in diesem Bereich eine neue Bahn eingezogen und überführt oder das Ende einer abgerollten Bahn mit einem neuen Bahnanfang verbunden wird.

Figur 12 bis 14 zeigen, dass die Platte 6 eine Tragkonstruktion 20 aufweisen kann.

Die Platte 6 selbst braucht deshalb weniger kompakt zu sein. Als Tragkonstruktion kommen verschiedene Ausführungen in Betracht. Figur 12 zeigt einen dreieckig geformten Tragkörper 20a.

Figur 13 zeigt eine senkrechte Platte 20b als Tragkörper, der zugleich als zusätzliche

Aircut-Platte für das hier mit dargestellte Auftragswerk 3 und den von ihm abgegebenen Vorhang 4 wirkt. In Figur 14 ist ein rechteckig geformter Hohlkörper als Tragkörper 20c gezeigt. Auch hierbei sind weitere Ausführungsformen denkbar.

Die Tragkonstruktion 20 bzw. die Tragkörper 20 a bis 20c kann in den gezeigten Ausführungsformen gemäß der Figuren 12 bis 14 jeweils mit der Oberseite der Platte verbunden sein. Die Aircut-Platte 6 kann allerdings auch integraler Bestandteil der Tragkonstruktion 20 sein.

Durch Breitstellung der Tragkonstruktion 20 ist es möglich, dass die relativ dünne Aircut-Platte 6 nur an der Führerseite FS und an der Triebseite TS der Maschine gelagert werden muss und dadurch keine weiteren über die Breite der Faserstoffbahn angeordneten Auflager notwendig sind. Dies ist in Figur 15 grobschematisch dargestellt.

Die Unterseite 7 der Aircut-Platte 6, die die zu beschichtende Bahnseite 1a berührt, ist im Wesentlichen gerade ausgebildet, wie in Figur 1 gezeigt ist.

In Figur 16 ist im Gegensatz dazu gezeigt, dass es auch möglich ist, die Unterseite 7 der Platte 6 über ihre gesamte Länge hinweg auch gewölbt, also konvex auszubilden. In dieser Figur ist der Vollständigkeit halber die Tragkonstruktion 20 mit eingezeichnet.

Diese Unterseite 7 kann, wie Figur 17 in einer weiteren Variante zeigt, an der Einlaufseite 8 und/oder an der Auslaufseite 17 der Platte 6 mit einem Radius R versehen sein. Mit beiden in den Figuren 16 und 17 gezeigten Ausführungsvarianten lässt sich die Faserstoffbahn 1 besonders schonend führen.

Nachzutragen ist an dieser Stelle, dass die besagte Unterseite 7 der Platte 6 aus einem verschleißfesten, Material bestehen kann.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn diese gesamte Unterseite 7 und nicht nur die Einlaufseite 8, wie oben schon dargelegt, aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und elektrisch geerdet ist (als Beispiel siehe Position 21 bei Figur 17). Elektrische Aufladungen werden dadurch sicher unterbunden. Bezugszeichenliste

1 Faserstoffbahn

1a zu beschichtende Bahnseite

2 Leitwalze

3 Auftragswerk bzw. Vorhang-Auftragswerk

3a Abgabedüse

4 Vorhang

5 Auftreffposition, Auftrefflinie

6 Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung bzw.

Aircut-Platte bzw. Platte

7 Unterseite

8 Einlaufseite

8.1 separates Teil

9 Einlaufkante

10 Durchtrittsspalt

11 Luftleitblech

12 zweite Einlaufkante

13 Halteblech

14 Federstück

15 Oberseite

16 Strukturierung

17 Auslaufseite

18 Durchtrittsöffnung

19 Unterdruck-Erzeugungseinrichtung

20 Tragkonstruktion

20a Tragkörper

20b Tragkörper

20c Tragkörper

21 Elektrische Erdung A Abstand rimin Abstand

L Laufrichtung

LG Luftgrenzschicht

I Abstand li Länge der Auslaufseite

S Auftragsschicht

X Betrag bzw. Maß der Auslenkung bzw. Eintauchtiefe α Winkel der Abschrägung ßi Eintauchwinkel ß₂ Eintauchwinkel

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen bis pastösen Mediums, insbesondere wässrige Pigmentsuspension, auf eine Bahnseite einer laufenden

Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn bei deren Herstellung und /oder

Veredelung, mit einem Auftragswerk (3), welches das Auftragsmedium mit einer oberhalb und zur zu beschichtenden Bahnseite (1a) in einem Abstand (A) angeordneten Abgabedüse (3a) direkt an die zu beschichtende Bahnseite (1a) der laufenden

Faserstoffbahn (1 ) abgibt, wobei das Auftragsmedium beim Auftragen diesen

Abstand (A) zu überwinden hat und wobei eine der zu beschichtenden

Bahnseite (1a) zugeordnete Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw.

Bekämpfungseinrichtung (6) vorhanden ist, welche in Laufrichtung (L) der Faserstoffbahn (1 ) gesehen, dem Auftragswerk (3) bzw. dem von der

Abgabedüse (3a) abgegebenen Auftragsmedium vorgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) derart gegen die zu beschichtende Bahnseite (1a) der Faserstoffbahn (1 ) angestellt ist, dass die laufende Faserstoffbahn (1 ) vor dem Auftragswerk (3) eine Auslenkung um einen Betrag (x) in einer zur Laufrichtung (L) orthogonalen Richtung erfährt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag (x) ca. 0,5 bis 10mm, vorzugsweise 1- 5mm beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Auftragswerk (3) ein an sich bekanntes Vorhang-Auftragswerk vorgesehen ist, welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden, frei fallenden, geschlossenen Vorhang (4) direkt an die zu beschichtende Bahnseite (1a) der laufenden Faserstoffbahn (1 ) abgibt und wobei der Vorhang (4) in einer Position (5) auf einen freien Bahnzug der Faserstoffbahn (1 ) auftrifft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass als Auftragswerk (3) ein an sich bekanntes Sprühdüsen-Auftragswerk vorgesehen ist, welches das Auftragsmedium in Form einer Vielzahl an Sprühstrahlen abgibt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) eine plattenartige Form und eine Breite aufweist, die mindestens der Breite der Faserstoffbahn (1 ) entspricht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) eine in Laufrichtung (L) der Faserstoffbahn (1) ausgerichtete Länge von ca. 100 bis 800mm aufweist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) eine spitz zulaufende Einlaufseite (8) mit stumpf endender Einlaufkante (9) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufseite (8) aus einem verschleißfesteren Material als das übrige Material der Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) gefertigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufseite (8) als separates Teil gefertigt und an die übrige plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) ansetzbar und austauschbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufseite (8) der Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) nachgiebig ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) eine von der zu beschichtenden Bahnseite (1a) abgewandte Oberseite (15) und eine die zu beschichtende Bahnseite (1a) kontaktierende Unterseite (7) aufweist, wobei wenigstens eine der beiden Seiten (7; 15) besonders eben und glatt ausgebildet ist und beispielsweise aus Edelstahl oder Chrom besteht und gewünschtenfalls poliert ist.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (15) und/oder die Unterseite (7) eine Strukturierung (16), beispielsweise Querrillen, Raster oder Näpfchen von gleicher oder unterschiedlicher Größe aufweist.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) eine ca. 20 bis 50mm lange Auslaufseite (17) aufweist, die spitz zulaufend und scharfkantig ausgebildet ist und zur laufenden Faserstoffbahn (1 ) in einem Winkel (α) zwischen 20° und 30° abgeschrägt ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) an ihrer Auslaufseite (17) mit wenigstens einer Durchtrittsöffnung (18) versehen ist, und sich oberhalb dieser Öffnungen (18) eine Unterdruck- Erzeugungseinrichtung (19) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) derart angeordnet ist, dass zwischen ihr und dem von der Abgabedüse (3a) abgegebenen Medium () ein Abstand (I) von ca. 5mm bis 60mm, vorzugsweise 15mm bis 30mm verbleibt.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) in Richtung ihrer Einlaufseite (8) unter einem Winkel (ßi) von 1 ° bis 10° und in Richtung ihrer Auslaufseite (17) unter einem Winkel (ß2) von ca. 1 ° bis 10° in die laufende Faserstoffbahn (1 ) eintaucht.

17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) in ihrer

Position einstellbar, beispielsweise höhenverstellbar und/oder abschwenkbar ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) eine Tragkonstruktion (20) aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (20) mit der Oberseite (15) der plattenartigen Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) verbunden ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung

(6) integraler Bestandteil der Tragkonstruktion (20) ist.

21. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenartige Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung

(6) oder die Tragkonstruktion (20) nur an der Führer- und an der Triebseite der Maschine gelagert ist.

22. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (7) der Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) gerade ausgebildet ist und aus einem verschleißfesten und/oder elektrisch leitfähigen Material besteht.

23. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (7) der Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) gerade ausgebildet ist, wobei ihre Einlaufseite (8) und ihre Auslaufseite (17) jeweils mit einem Radius R versehen ist.

24. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (7) der Luftgrenzschicht-Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) gewölbt ausgebildet ist.

25. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftgrenzschicht- Schwächungs- bzw. Bekämpfungseinrichtung (6) an ihrer Einlaufseite (8) mit wenigstens einem Durchtrittsspalt (10) versehen ist und oberhalb des oder der Durchtrittsspalte (10) ein in einem Abstand (h_min) dazu befindliches Luftleitblech (11 ) angeordnet ist.