Verfahren zur Beschichtung einer Materialbahn insbesondere einer Faserstoff bahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .

Die Beschichtung von Materialbahnen, insbesondere von Faserstoffbahnen, ist seit langen bekannt. Insbesondere das Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen mittels eines Vorhangauftrags hat sich in den letzten Jahren stark weiter entwickelt. Bei diesem Beschichtungsverfahren wird ein Beschichtungsmedium, z.B. eine Streichfarbe aus einer Düse unter Einfluss der Schwerkraft auf die Materialbahn aufgetragen. Zur Erzielung gleichmäßiger Beschichtungsqualitäten wird das Beschichtungsmedium in Form eines dünnen Vorhangs auf die Materialbahn aufgebracht. Ein derartiges Auftragswerk ist beispielsweise in der DE 10 2010 031 558 beschrieben.

Da der Vorhang unter anderem aufgrund der geringen Dicke aber sehr anfällig für äußere Störungen, wie z.B. Luftströmungen ist, wird das Beschichtungsaggregat häufig mit einer Umhausung versehen . Die Luft in dieser Umhausung ist naturgemäß sehr feucht, da sowohl über die Faserstoffbahn als auch über das Beschichtungsmedium Feuchtigkeit in den Innenraum der Umhausung eingebracht ist. Diese Feuchtigkeit kann an kühlen Stellen kondensieren, und als Wassertropfen beispielsweise auf die Materialbahn tropfen und diese beschädigen.

Um das zu verhindern sind aus dem Stand der Technik Umhausungen bekannt, welche klimatisiert betrieben werden. Dabei wird die warme, feuchte Luft aus der Umhausung abgesaugt, während gekühlte oder getrocknete Luft in die Umhausung eingeblasen wird. Mit einer derartigen Klimatisierung kann die Temperatur in der Umhausung weitgehend konstant gehalten werden.

Eine solche Klimatisierung weist jedoch verschiedene Nachteile auf. So kann durch Öffnungen in der Umhausung, z.B. durch den Einlaufschlitz der Materialbahn, weiterhin feucht-warme Luft in die Umhausung eindringen, die mit der laufenden Materialbahn mitgeschleppt wird. Diese Luft muss wiederum abgeführt werden, was zusätzlichen Aufwand bedeutet. Zudem ist das Klimatisierungssystem recht komplex und mit nicht unerheblichen Kosten in Anschaffung und Betrieb verbunden. Bei notwendigen Wartungen kann die Beschichtungsvorrichtung nicht, oder nur eingeschränkt betrieben werden. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Beschichtungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Probleme des Standes der Technik überwinden.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungseinrichtung vorzuschlagen, deren Betrieb weniger Energie benötigt, als der Stand der Technik. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen stabilen Betrieb der Beschichtungsvorrichtung zu ermöglichen.

Die Aufgaben werden vollständig gelöst durch ein Verfahren zur Beschichtung einer Materialbahn gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 .

Die Aufgabe wird vollständig gelöst durch ein Verfahren zur Beschichtung einer Materialbahn insbesondere einer Faserstoffbahn mittels einer Beschichtungsvorrichtung, wobei die Beschichtungsvorrichtung ein Auftragsaggregat zum Auftrag eines Beschichtungsmediums auf die Materialbahn sowie eine Umhausung aufweist, und wobei das Auftragsaggregat im Inneren der Umhausung angeordnet ist und die Umhausung eine erste Öffnung zum Einlauf der Materialbahn sowie eine zweite Öffnung zum Austritt der Materialbahn aufweist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass während der Beschichtung im Inneren der Umhausung ein Überdruck erzeugt wird, der größer ist, als der Umgebungsdruck außerhalb der Umhausung, so dass Luft aus dem Inneren der Umhausung durch die erste und/oder die zweite Öffnung aus der Umhausung nach außerhalb strömt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die feuchte und warme Luft aus der Umhausung also nicht aktiv abgesaugt, sondern entweicht passiv durch die Öffnungen der Umhausung. Eine Umhausung einer Beschichtungsvorrichtung kann nicht hermetisch abgeschlossen sein. Durch den Einlauf und insbesondere den Auslauf der Materialbahn ergeben sich stets Öffnungen, durch die die Luft entweichen kann. Jedoch können auch andere Öffnungen vorhanden sein, durch die die Luft entweichen kann, wie z.B. Wartungsöffnung, Zugangstüren oder ähnliches. Das Entweichen der Luft durch die Einlassöffnung der Materialbahn hat noch einen sehr vorteilhaften Effekt. Dieser nach außen gerichtete Luftstrom entlang bzw. in der Nähe der Materialbahn wirkt der Schleppluft entgegen, die ansonsten mit der einlaufenden Materialbahn mit in die Umhausung geschleppt würde. Diese Schleppluft ist üblicherweise relativ zur Normalklima (23°C, 50% rel. Feuchte) feucht und warm. Somit gelangen diese Wärme und die Feuchtigkeit üblicherweise mit der Schleppluft in die Umhausung. Durch die ausströmende Luft in einer Ausführung des hier beschriebenen Verfahrens wird diese Schleppluft aber ganz oder teilweise außerhalb der Umhausung gehalten.

Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung des Verfahrens kann es sich bei der Beschichtungsvorrichtung um eine Vorhangstreichvorrichtung handeln. Bei derartigen Vorhangstreichvorrichtungen fällt das Beschichtungsmedium in Form eines dünnen Vorhangs unter Einfluss der Schwerkraft auf die laufende Materialbahn.

Es kann sich dabei um einen einlagigen oder mehrlagigen Auftrag handeln.

Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass innerhalb der Umhausung zwei, drei oder mehr Beschichtungsvornchtungen vorgesehen sind. Es kann sich dabei um gleiche, oder um unterschiedliche Beschichtungsvornchtungen handeln.

In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass der Überdruck dadurch erzeugt wird, dass ein Luftstrom in die Umhausung geblasen wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch Luft in die Umhausung von außen eingesaugt werden.

Dabei kann der Luftstrom vor dem Einblasen in die Umhausung gegebenenfalls noch konditioniert werden, indem er gekühlt, erwärmt oder getrocknet wird, wenn es für die Anwendung benötigt wird.

Diese Konditionierung findet vorteilhafterweise außerhalb der Umhausung statt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Luftstrom, der in die Umhausung geblasen oder gesaugt wird, mehr als 1000 m ³ /h, insbesondere mehr als 4000 m ³ /h, insbesondere zwischen 8000m ³ /h und 13000 m ³ /h beträgt. Wenn benötigt, kann die Luftmenge während des Betriebs der Beschichtungsvorrichtung auch verändert werden. So kann z.B. die Luftmenge erhöht werden, wenn die Betriebsgeschwindigkeit der Beschichtungsvorrichtung erhöht wird.

In weiteren vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass der Luftstrom mit einer Temperatur von weniger als 23°C, bevorzugt weniger als 20°C, besonders bevorzugt weniger als 15°C in die Umhausung geblasen oder gesaugt wird .

Diese relativ kühle Luft erwärmt sich dann in der Regel innerhalb der Umhausung durch z.B. die Materialbahn, und verlässt die Umhausung meist mit einer höheren

Temperatur als beim Eintritt in die Umhausung.

Die einlaufende Materialbahn wird in üblichen Anwendungen an der Oberfläche eine

Temperatur von mehr als 30°, häufig sogar mehr als 40°C aufweisen.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Volumenstrom und/oder die Temperatur und/oder der Feuchtegehalt der eingeblasenen Luft gemessen wird. Diese Messung kann jeweils punktuell erfolgen, oder auch kontinuierlich während des Betriebs der Beschichtungsvorrichtung.

In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass an zumindest einer Stelle im Inneren der Umhausung der Luftdruck gemessen wird.

Alternativ oder zusätzlich kann auch außerhalb der Umhausung eine Messung des Umgebungsdrucks erfolgen.

Die Differenz zwischen dem Druck außerhalb und innerhalb der Umhausung kann beispielsweise dazu benutzt werden, die Luftzufuhr ins Innere der Umhausung zu regeln oder zu steuern. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Überdruck im Innern der Umhausung gegenüber dem Umgebungsdruck außerhalb der Umhausung mindestens 8 Pa beträgt. Auch größere Überdrücke wie beispielsweise 10 Pa, 12 Pa, 15 Pa, 20 Pa oder mehr können vorteilhaft sein.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Überdruck im Inneren der Umhausung konstant gehalten wird, oder aber dass er veränderlich ist. Insbesondere kann in vorteilhaften Ausführungen vorgesehen sein, dass der Überdruck in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie beispielsweise der Geschwindigkeit der Materialbahn, verändert wird.

In besonders bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass die über den Luftstrom zugeführte Luft zu mehr als 50%, bevorzugt zu mehr als 80%, besonders bevorzugt vollständig passiv durch eine oder mehrere Öffnungen aus der Umhausung entweicht.

In Ausführungen, in denen die Luft vollständig passiv über die Öffnungen entweicht, ist keine Absaugung für die Umhausung notwendig. Die reduziert den Wartungsaufwand für die Beschichtungsvorrichtung ebenso wie die Betriebskosten. In Ausführungen, in denen ein Teil der Luft nicht passiv über die Öffnungen entweicht, kann eine Absaugung vorgesehen sein. Diese kann jedoch entsprechend klein dimensioniert sein, was den Aufwand gegenüber einer vollständigen Absaugung merklich reduziert.

Vorteilhaft am Vorhandensein einer teilweisen Absaugung ist auch die Möglichkeit, die Menge der eingeblasenen oder eingesaugten Luft und die Menge der Luft, die über die Öffnungen passiv entweicht zu entkoppeln. So kann die Beschichtungsvorrichtung beispielsweise so betrieben werden, dass eine feste Menge an Luft der Umhausung zugeführt wird. Der innerhalb der Umhausung entstehende Überdruck kann dann beispielsweise über eine teilweise Absaugung der Luft aus der Umhausung eingestellt werden. Diese ist insbesondere vorteilhaft, wenn innerhalb und/oder außerhalb der Umhausung Druckmessungen vorgesehen sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Materialbahn vor dem Einlaufen in die Beschichtungsvorrichtung einen Trocknungsprozess und/oder einen weiteren Beschichtungsprozess durchlaufen hat. In einem solchen Fall sind die Temperatur der Materialbahn sowie die von ihr mitgeführte Feuchte besonders groß und die Vorteile des Verfahrens fallen besonders stark ins Gewicht.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert Figur 1 zeigt eine Beschichtungsvorrichtung zur Durchführung eines Aspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Figur 1 ist einer Beschichtungsvorrichtung 1 gezeigt, bei der ein Auftragsaggregat 3, das als Vorhang-Auftragsaggregat 3 ausgeführt ist, im Inneren 5a einer Umhausung 4 angeordnet ist. Die Materialbahn 2, bei der es sich beispielsweise um einer Papier- oder Kartonbahn 2 handeln kann, wird durch eine erste Öffnung 6, üblicherweise einen Schlitz, ins Innere 5a der Umhausung 4 geleitet, und dort mittels des Auftragsaggregats 3 mit einem Beschichtungsmedium beschichtet. Übliche Beschichtungsmedien sind pigmenthaltige Streichfarben, die z.B. CaCO3 oder ΤΊΟ2 enthalten können. In jüngster Zeit haben durch die Anwendung als Barrierestrich auch Materialien wie Polyvinylalkohol (PVA) Anwendung gefunden. Es können aber auch andere Beschichtungsmedien zum Einsatz kommen. Nach dem Beschichten verlässt die Materialbahn 2 die Umhausung 4 durch eine zweite Öffnung 7. Während hier exemplarisch nur die Beschichtung mit einem Vorhang -Auftragswerk 3 dargestellt ist, umfasst die Erfindung auch Ausführungen, in denen andere Auftragswerke 3 zum Einsatz kommen. Ebenso können auch mehrere Auftragswerke 3 in der Umhausung 4 vorgesehen sein.

Zur Klimatisierung der Umhausung 4 wird in der in Figur 1 gezeigten Ausführung durch ein Gebläse 8 oder einen anderen geeigneten Einlass 8 ein Luftstrom 10 ins Innere 5a der Umhausung 4 geleitet. Dadurch entsteht im Inneren 5a der Umhausung 4 ein Druck, der höher ist, als außerhalb 5b der Umhausung 4. Dieser Luftstrom 10 kann beispielsweise eine Temperatur von weniger als 23°C aufweisen. Dies dient der Kühlung des Innern 5a, da durch die Materialbahn 2 kontinuierlich Wärme ins Innere 5a der Umhausung eingebracht wird, wodurch ich diese ohne eine Klimatisierung aufheizen würde. Zudem könnte es zu einer Kondensation der in dieser Luft vorhandenen Feuchtigkeit kommen - beispielsweise an kühlen Bauteilen der Auftragsvorrichtung 3. Tropft diese kondensierte Feuchtigkeit beispielsweise auf die Materialbahn 2, kann die Beschichtung oder gar die Materiabahn 2 beschädigt werden.

Da der Druck im Inneren 5a größer ist als außerhalb 5b, wird die Luft durch vorhandene Öffnungen 6,7, der Umhausung 4 entweichen. Insbesondere werden Austrittsströmungen 1 1 aus der ersten Öffnung 6 und der zweiten Öffnung 7 entweichen. Insbesondere die Austrittsströmung 1 1 aus der ersten Öffnung 6 ist vorteilhaft. Diese wirkt nämlich der durch die Materialbahn 2 mitgeführten Schleppluft entgegen. Diese Schleppluft ist besonders warm und feucht. Wird diese Schleppluft ganz oder teilweise aus der Umhausung 4 ferngehalten, sinkt der Aufwand zur Klimatisierung der Umhausung und somit auch der dafür notwendige Energiebedarf. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführung entweicht die gesamte über den Luftstrom 10 zugeführte Luft passiv über Öffnungen 6,7, aus der Umhausung 4. In anderen Ausführungen kann jedoch vorgesehen sein, dass ein Teil dieser Luft, z.B. weniger als 50% insbesondere weniger als 20% über eine Absaugung aktiv aus der Umhausung 4 entfernt wird.