Obgleich die vom Untergrund mitgeführte Luftgrenzschicht auch bei anderen Typen von Auftragswerken das Auftragsergebnis nachteilig beeinflussen kann, wird die Erfindung nachfolgend am Beispiel einer Vorhang-Auftragsvorrichtung näher diskutiert werden, d. h. einer Auftragsvorrichtung, bei welcher das Auftragswerk das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang oder Schleier an den Untergrund abgibt.

Bei der Beschichtung von Materialbahnen unter Einsatz eines Vorhang- Auftragswerks (in der Fachwelt auch als"Curtain Coating"bekannt) wird das Auftragsmedium an den Untergrund in Form eines Auftragsmedium- Vorhangs abgegeben, der sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt vom Auftragswerk zum Untergrund bewegt. Dass das Vorhang-Auftragswerk sich dabei in einem vorbestimmten Abstand vom Untergrund befindet, hat unter anderem den Vorteil, dass es beispielsweise bei einem Bahnabriss einem geringeren Beschädigungsrisiko ausgesetzt ist. Vorhang-Auftrags- werke unterscheiden sich von anderen"kontaktlosen"Auftragswerken, beispielsweise Freistrahl-Düsenauftragswerken, bei welchen die Bewegung

des Auftragsmediums vom Auftragswerk zum Untergrund hauptsächlich vom Ausstoßimpuls aus der Abgabedüse des Auftragswerks herrührt, grundlegend, da die Gestalt des aus der Abgabedüse austretenden Vorhangs lediglich dem Wechselspiel zwischen der Oberflächenspannung des Auftragsmediums und der Schwerkraft ausgesetzt ist. Die Oberflächen- spannung versucht dabei, den Vorhang, der bezogen auf sein Volumen bzw. seine Querschnittsfläche eine sehr große Oberfläche bzw.

Umfangslänge aufweist, zusammenzuziehen, um so seine Oberfläche zu verringern. Diesem Effekt widersetzt sich lediglich die Schwerkraft, die den Vorhang zu strecken sucht. Es ist daher leicht einzusehen, dass es umso schwieriger ist, einen über die gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig dicken Auftrgasmedium-Vorhang zu erhalten, je größer diese Arbeitsbreite ist.

Die Beschichtung von Materialbahnen mittels eines Vorhang- Auftragswerks, das der Materialbahn das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Auftragsmedium-Vorhang bzw.-Schleier zuführt, ist von der Beschichtung von photographischen Filmen, Tonbändern und dergleichen seit langem bekannt. Allerdings weisen die Materialbahnen auf diesen Anwendungsgebieten eine erheblich geringere Breite auf, als dies bei moderenen Anlagen zur Herstellung von Papier- und Pappebahnen der Fall ist, bei denen Materialbahnbreiten von mehr als 10 m gefordert werden. Einen über diese Breite gleichmäßig dicken Auftragsmedium-Vorhang bilden und stabil halten zu können, ist eine Aufgabe, bei der es alles andere als naheliegt, sich von den vergleichsweise einfach zu kontrollierenden bekannten schmalen Auftragsmedium-Vorhängen Anregungen für eine funktionstaugliche Lösung zu erwarten. Darüber hinaus bewegen sich die Materialbahnen in modernen Anlagen zur Herstellung von Papier-und Pappebahnen mit Geschwindigkeiten von bis zu 3000 m/min, was ein Vielfaches der Geschwindigkeit ist, mit der sich die bekannten schmalen Materialbahnen bewegen, und überdies eine weitere hohe Belastung für die Stabilität des Auftragsmedium-Vorhangs darstellt.

Die DE 199 03 559 A1 stellt eine ganze Reihe von Wirkprinzipien vor, welche es ermöglichen sollen, die von der Materialbahn mitgeführte Luftgrenzschicht unmittelbar vor einem Vorhang-Auftragswerk zu schwächen. Auf die Möglichkeiten, die Effizienz dieser Wirkprinzipien zu verbessern, geht diese Druckschrift jedoch nicht ein.

Aus der WO 01/16427 sind eine Vielzahl von Elementen bekannt, die in Laufrichtung der Materialbahn unmittelbar vor dem Vorhang-Auftragswerk gegen die Oberfläche der Materialbahn angestellt sind, um die Luftgrenzschicht an einer Störung des Auftragsmedium-Vorhangs zu hindern.

Zum weiteren Stand der Technik sei der Vollständigkeit halber noch auf die DE 197 16 647 A1, die DE 199 03 559, die DE 198 03 240 A1, die DE 198 29 449 A1, die EP 0 974 403 A1, sowie die prioritätsälteren, aber nachveröffentlichten Anmeldungen DE 100 12 347 und DE 100 57 734 verwiesen.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Auftrags- vorrichtungen für den Einsatz in Anlagen zur Herstellung oder/und Veredelung von breiten und sich schnell bewegenden Materialbahnen, vorzugsweise aus Papier oder Karton, weiter zu verbessern, insbesondere was die Schwächung des Einflusses der Luftgrenzschicht anbelangt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher die Schwächungsvorrichtung eine Blasvorrichtung und eine Absaugvorrichtung umfasst, wobei die Blas- vorrichtung in Laufrichtung des Untergrunds vor dem Auftragswerk angeordnet ist und einen entgegen der Laufrichtung gerichteten Luftstrom erzeugt, und wobei die Absaugvorrichtung in Laufrichtung des Untergrunds vor der Blasvorrichtung angeordnet ist und wenigstens einen Teil des von

der Blasvorrichtung erzeugten Luftstroms sowie wenigstens einen Teil der vom Untergrund mitgeführten Luftgrenzschicht absaugt.

Der Einsatz alleine einer Blasvorrichtung und der Einsatz alleine einer Absaugvorrichtung zur Verbesserung der Schwächung der Luftgrenzschicht sind an sich aus der Hauptanmeldung DE 100 12 257 bekannt. Jedoch kommen in beiden Fällen zusätzlich Leisten-, Bürsten-bzw. Schaber- elemente zum Einsatz, welche entweder die Luftgrenzschicht vor Eintritt in den Wirkungsbereich der Absaugvorrichtung schwächen oder eine weitere Schwächung der von der Blasvorrichtung bereits vorgeschwächten Restluftgrenzschicht zum Ziel haben. Durch diese die Materialbahn berührenden Teile tritt sowohl an der Materialbahn als auch an der Schwächungsvorrichtung unerwünschter Verschleiß auf, der zum einen die Gefahr eines Bahnrisses birgt und zum anderen einen erhöhten Wartungsaufwand sowie einen erhöhten Einsatz an Ersatzteilen nach sich zieht.

Einem derartigen Verschleiß kann erfindungsgemäß durch den kombinierten Einsatz einer Blasvorrichtung und einer dieser in Laufrichtung der Materialbahn vorgeordneten Absaugvorrichtung vorgebeugt werden. Die Blasvorrichtung hat zum einen die Aufgabe, die an der Oberfläche des laufenden Untergrunds mitgeführte Luftgrenzschichtvorzuschwächen. Zum anderen unterstützt sie die Wirkung der Blasvorrichtung, indem sie den von dieser ausgestoßenen Luftstrom ansaugt und dadurch in seiner Bewegung längs des Untergrunds stabilisiert. Insbesondere weist die erfindungs- gemäße Schwächungsvorrichtung keine gegen die Oberfläche der Materialbahn angestellte, d. h. diese berührende, Schwächungselemente auf, sondern ist frei von derartigen Elementen. In diesem Sinne ist die erfindungsgemäße Schwächungsvorrichtung eine rein bzw. ausschließlich berührungslos arbeitende Schwächungsvorrichtung.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Blasvorrichtung kann einen Blaskasten umfassen, dem im Bereich beider Seitenränder des Untergrunds Luft zugeführt wird. Durch diese beidseitige und vorzugsweise symmetrische Luftzufuhr in den Blaskasten kann ein über die Arbeitsbreite des Untergrunds im Wesentlichen gleichmäßiger Luftstrom erhalten werden, der sich der vom Untergrund mitgeführten Luftgrenzschicht entgegengesetzt gerichtet bewegt. Die Austrittsdüse der Blasvorrichtung kann dabei eine Schlitzdüse oder eine Mehrzahl von Einzeldüsen umfassen.

In analoger Weise kann die erfindungsgemäß eingesetzte Absaug- vorrichtung einen Saugkasten umfassen, aus dem lediglich im Bereich eines der Seitenränder des Untergrunds, vorzugsweise im Bereich des triebseitigen Seitenrands, Luft abgesaugt wird. Diese Weiterbildung der Erfindung macht sich zunutze, dass die Absaugvorrichtung hauptsächlich der Vorschwächung der Luftgrenzschicht dient. Daher kann ohne Weiteres auf eine konstruktiv aufwendige und dementsprechend kostspielige beidseitige Absaugung verzichtet werden.

Um durch die Wirkung der Blasvorrichtung auch die Stabilität des Auftragsmediums-Vorhangs verbessern zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass das dem Auftragswerk zugewandte Ende der Blasvorrichtung in Laufrichtung des Untergrunds von der Auftreffposition des Auftragsmediums auf dem Untergrund einen Abstand von zwischen etwa 10 mm und etwa 50 mm aufweist.

Wenn die Blasvorrichtung eine Leitwand aufweist, die in einem vorbestimmten Abstand von dem laufenden Untergrund angeordnet ist, so kann durch diese Leitwand in Zusammenwirkung mit dem Untergrund ein Blaskanal gebildet werden, in dem die von der Blasvorrichtung ausgestoßene Luft der Laufrichtung des Untergrunds entgegengesetzt gerichtet strömt. Hierdurch kann die Effizienz der Einwirkung des von der Blasvorrichtung ausgestoßenen Luftstroms auf die vom Untergrund

mitgeführte Luftgrenzschicht verbessert werden. Dieser Effekt ist besonders wirksam, wenn die Leitwand in Laufrichtung des Untergrunds eine Länge von zwischen etwa 300 mm und etwa 500 mm aufweist. Dies entspricht dann, wenn die Blasvorrichtung im Bereich einer Stützwalze angeordnet ist, um welche die Materialbahn zumindest teilweise herumgeführt ist, je nach Walzendurchmesser einem Umschlingungswinkel von etwa 90°.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Absaug- vorrichtung in Laufrichtung des Untergrunds von dem ihr zugewandten Ende der Leitwand bzw. der Blasvorrichtung einen Abstand von zwischen etwa 0 mm und etwa 50 mm aufweist. Die Blasvorrichtung und die Absaugvorrichtung können somit in Laufrichtung des Untergrunds sowohl unmittelbar aneinander anschließen (Abstand : 0 mm) als auch einen vorbestimmten Abstand voneinander haben, so dass die Saugvorrichtung nicht notwendigerweise die gesamte von der Blasvorrichtung ausgestoßene Luft absaugen können muss.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Schwächungsvorrichtung eine Konditionierungsvorrichtung vorgeordnet ist, welche die obersten Schichten der Luftgrenzschicht im Wesentlichen vollständig entfernt.

Üblicherweise hängt die Effizienz der Schwächungsvorrichtung von verschiedenen Einflüssen ab, beispielsweise der Laufgeschwindigkeit des Untergrunds. Die Konditionierungsvorrichtung sorgt durch die Entfernung der obersten Bereiche der Luftgrenzschicht dafür, dass die Abhängigkeit von diesen Einflüssen gemindert, wenn nicht gar vollständig unterbunden wird. Zudem braucht die Schwächungsvorrichtung nicht mehr gegen die gesamte Luftgrenzschicht vorzugehen, sondern nur noch gegen den von der Konditionierungsvorrichtung durchgelassenen Teil. Hierdurch wird die Schwächungsvorrichtung entlastet und kann entsprechend leistungsärmer ausgebildet sein.

In einer einfachen Ausführungsform kann die Konditionierungsvorrichtung eine sich in Querrichtung des Untergrunds erstreckende Leiste umfassen, die beispielsweise von einem einfachen Blechstreifen gebildet sein kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Konditionierungsvorrichtung aerodynami- sche Effekte ausnutzt, beispielsweise indem sie in Querrichtung gesehen einen Querschnitt aufweist, der die Gestalt eines auf dem Kopf stehenden Tragflächenprofils hat.

Gute Ergebnisse können beispielsweise dann erzielt werden, wenn die Konditionierungsvorrichtung vom Untergrund in einem Abstand von zwi- schen etwa 3 mm und etwa 10 mm angeordnet ist. Die Konditionierungs- vorrichtung kann selbsttragend ausgebildet oder auch an der Schwächungsvorrichtung angebracht sein.

Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Schwächungs- vorrichtung insbesondere bei einer Auftragsvorrichtung eingesetzt werden, welche ein Vorhang-Auftragswerk aufweist, d. h. ein Auftragswerk, welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden Vorhang oder Schleier an den Untergrund abgibt.

Festzuhalten ist ferner, dass unter dem Begriff"Luft"im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung jedes Gas oder Gasgemisch verstanden werden kann, das geeignet ist, die vom Untergrund mitgeführte Luftgrenzschicht in schwächendem Sinne zu beeinflussen. Beispielsweise könnte anstelle von Luft auch Stickstoffgas verwendet werden. Der Einsatz von Luft als Behandlungsgas ist lediglich deshalb bevorzugt, weil Druckluft in nahezu jeder Maschinenhalle ohnehin und somit ohne zusätzliche Infrastrukturmaßnahmen und kostengünstig zur Verfügung steht.

Zur Schwächung der Luftgrenzschicht kann zusätzlich oder alternativ ferner vorgesehen sein, dass die Materialbahn im Bereich der Schwächungs- vorrichtung, vorzugsweise im Bereich oder unmittelbar vor dem Luftaustritt

der Blasvorrichtung, einen gekrümmten Verlauf nimmt. Beispielsweise kann die Materialbahn um eine Stützwalze oder/und um ein Stützband oder/und um einen Stützschuh herumgeführt sein. In Folge des gekrümmten Verlaufs unterliegt die Luftgrenzschicht Fliehkräften, welche die Luftgrenzschicht von der Materialbahn abzuheben suchen und somit die Einwirkung der Schwächungsvorrichtung, insbesondere der Blasvorrichtung, auf die Luftgrenzschicht erleichtern. Der Krümmungsradius des gekrümmten Verlaufs kann dabei zwischen etwa 300 mm und etwa 500 mm betragen.

Je kleiner der Krümmungsradius ist, desto größer ist zwar auch die erzeugte Fliehkraft, in der Praxis ist dem Krümmungsradius jedoch durch das Durchbiegungsverhalten der Materialbahn eine untere Grenze gesetzt.

Und nach oben sind dem Krümmungsradius zum einen durch die Abnahme der Fliehkraft und zum anderen durch Bauraum-Überlegungen Grenzen gesetzt.

Um von der Bahnführung herrührende Störungen des Fließverhaltens des Auftragsmedium-Vorhangs möglichst klein halten zu können, wird schließlich vorgeschlagen, dass die Materialbahn der Auftreffposition des Auftragsmediums auf den Untergrund von unten her zugeführt wird. Steht ausreichender Bauraum zur Verfügung, so ist grundsätzlich jedoch auch eine Zuführung von oben her denkbar.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar : Fig. 1 eine grobschematische Seitenansichten einer erfindungs- gemäßen Auftragsvorrichtungen ; Fig. 2 und 3 schematische, in Laufrichtung genommene Ansichten des Untergrunds einer Blasvorrichtung (Fig. 2) und einer Absaugvorrichtung (Fig. 3).

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfasst ein Vorhang-Auftragswerk 12, aus dessen Abgabedüse 14 Auftragsmedium 16 als Auftragsmedium-Vorhang 18 an einen sich in Laufrichtung L bewegenden Untergrund U abgegeben wird.

Die Auftreffposition des Auftragsmedium-Vorhangs 18 auf dem Untergrund U ist in Fig. 1 mit P bezeichnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Untergrund U von der Oberfläche 20a einer Materialbahn 20 gebildet, auf die das Auftragsmedium 16 als Auftragsschicht 22 aufgebracht wird.

Zur Schwächung der vom Untergund U an seiner Oberfläche mitgeführten Luftgrenzschicht G ist in Laufrichtung L vor dem Auftragswerk 12 eine Schwächungsvorrichtung 24 vorgesehen. Diese Schwächungsvorrichtung 24 umfasst zum einen eine Blasvorrichtung 26 mit einem Blaskasten 28 und zum anderen eine Absaugvorrichtung 30 mit einem Saugkasten 32.

Der Blaskasten 28 ist bezogen auf die Laufrichtung L des Untergrunds U unmittelbar stromaufwärts des Auftragswerks 12 und insbesondere des Auftragsmedium-Vorhangs 18 angeordnet. Insbesondere weist die Blasdüse 28a vom Auftragsmedium-Vorhang 18 einen Abstand a auf, der vorzugs- weise zwischen etwa 10 mm und etwa 50 mm beträgt. Die Blasdüse 28a stößt einen zur Laufrichtung L entgegengesetzt gerichteten Luftstrom 34 aus, der sich in einem von einer Leitwand 28b des Blaskastens 28 und dem Untergrund U gebildeten Blaskanal 36 bewegt und den Einfluss der Luftgrenzschicht G auf den Auftragsmedium-Vorhang 18 schwächt. Diese Leitwand 28b weist eine Länge b von zwischen etwa 300 mm und etwa 500 mm auf.

In einem Abstand c ist bezogen auf die Laufrichtung L stromaufwärts des Blaskastens 28 der Saugkasten 32 angeordnet. Dieser Saugkasten 32 hat zum einen die Aufgabe, die Luftgrenzschicht G zu schwächen, indem er sie vom Untergrund U absaugt. Dies ist in Fig. 1 durch die relativ zum Unter- grund U schräg verlaufenden Striche angedeutet. Zum anderen hat der

Saugkasten 32 aber auch die Aufgabe, die vom Blaskasten 28 ausge- stoßene Luftströmung 34 zu stabilisieren, insbesondere an der Oberfläche des Untergrunds U zu halten, indem er auch sie aus dem Blaskanal 36 absaugt. Dies ist in Fig. 1 durch die vom Untergrund U abhebenden kleinen Pfeile angedeutet. Dieser letztgenannte Aufgabe kann der Saugkasten 32 insbesondere dann in wirksamer Weise nachkommen, wenn er unmittelbar vor dem Blaskasten 28 angeordnet ist, d. h. unmittelbar an diesen anschließt (c = 0 mm).

Schließlich ist in Fig. 1 stromaufwärts der Absaugvorrichtung 30 noch eine Konditioniereinrichtung in Form einer Vierkantleiste 38 angeordnet. Diese Konditionierleiste 38 hat die Aufgabe, die obersten Schichten der Luft- grenzschicht G abzuheben, bevor die untergrundnahen Bereiche der Luft- grenzschicht dem Saugkasten 32 zugeführt werden. In Folge dieser relativ einfach vorzusehenden Schwächung der Luftgrenzschicht G kann die Absaugvorrichtung 30 leistungsärmer und somit kostengünstiger bereit- gestellt werden. Darüber hinaus variiert die Stärke der Luftgrenzschicht G im Anschluss an die Konditionierleiste 38 nicht mehr so stark in Abhängig- keit von den Betriebsparametern der Auftragsvorrichtung 10, als dies ohne die Konditionierleiste 38 der Fall ist.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist noch nachzutragen, dass die Blasvorrichtung 26 dem Blaskasten 28 die Luft beidseitig zuführt. D. h. die Zuführleitung 28c teilt sich in zwei Zweigleitungen 28d und 28e, die in den Saugkasten 28 bezogen auf die Querrichtung bzw. Arbeitsbreitenrichtung Q des Unter- grunds U in dessen triebseitige Stirnseite 28f bzw. führungsseitige Stirnfläche 28g münden. Durch diese beidseitige Luftzufuhr kann ein in Querrichtung Q gleichmäßigerer Luftstrom 36 erhalten werden.

Demgegenüber wird die Luft aus dem Saugkasten 32 der Saugvorrichtung 30 lediglich an einer Stirnseite 32a des Saugkastens 32 abgesaugt, und

zwar vorzugsweise an der triebseitigen Stirnseite des Saugkastens 32, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Zu Fig. 1 ist noch nachzutragen, dass die Materialbahn 20 im Bereich der Blasvorrichtung 26 um eine Stützwalze 40 herumgeführt ist. In Folge des gekrümmten Bahnverlaufs unterliegt die Luftgrenzschicht G einer Fliehkraft, die sie von der Materialbahn 20 zu lösen sucht, was die Einwirkung der Blasvorrichtung 26 auf die Luftgrenzschicht G erleichtert. Darüber hinaus wird die Materialbahn 20 der Stützwalze 40 von unten her zugeführt, um den Auftragsmedium-Vorhang 18 nicht in seinem Fließverhalten zu stören.