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Title:
DEVICE FOR COATING AND DRYING THE FRONT AND BACK OF A WEB, PARTICULARLY ONE CONSISTING OF PAPER OR CARDBOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/001133
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a coating/drying device (10), comprising a first application device (14) for applying liquid or pasty application medium to a first side (12a) of a web (12) moving in running direction (L), particularly of a web consisting of paper or cardboard. Said coating/drying device also comprises a second application device (16) for applying liquid or pasty application medium to a second side (12b) of the web (12) situated opposite the first side (12a), and comprises a drying device (18). According to the invention, the second application device (16) is an application device that operates without coming into contact with the web, and the drying device (18) is located downstream from both application devices (14, 16) in the running direction (L) of the web (12).

Inventors:
TIETZ MARTIN (DE)
AUST RICHARD (DE)
REICH STEFAN (DE)
HENNINGER CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/006479
Publication Date:
December 31, 2003
Filing Date:
June 18, 2003
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PAPER PATENT GMBH (DE)
TIETZ MARTIN (DE)
AUST RICHARD (DE)
REICH STEFAN (DE)
HENNINGER CHRISTOPH (DE)
International Classes:
B05C5/00; B05C9/14; F26B13/08; D21H23/48; D21H23/72; D21H19/84; (IPC1-7): D21H23/72
Domestic Patent References:
WO2003031080A12003-04-17
Foreign References:
EP1375746A12004-01-02
US2299026A1942-10-13
EP0936308A21999-08-18
DE4415581A11995-01-05
DE4416399A11995-11-16
DE19800954A11999-07-15
EP1035254A12000-09-13
Other References:
See also references of EP 1516087A2
Attorney, Agent or Firm:
WEICKMANN & WEICKMANN (München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Streich/TrockenVorrichtung (10), umfassend : eine erste Auftragsvorrichtung (14) zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf eine erste Seite (1 2a) einer sich in Laufrichtung (L) bewegenden Materialbahn (12), insbesondere aus Papier oder Karton, eine zweite Auftragsvorrichtung (16) zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf eine der ersten Seite (1 2a) gegenüberliegende zweite Seite (12b) der Materialbahn (12), und eine Trockenvorrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auftragsvorrichtung (16) eine kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung ist, und dass die Trockenvorrichtung (18) den beiden Auftragsvorrichtungen (14, 16) in Laufrichtung (L) der Materialbahn (12) nachgeordnet ist.
2. Streich/TrockenVorrichtung (210), umfassend : eine erste Auftragsvorrichtung (214) zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf eine erste Seite (212a) einer sich in Laufrichtung (L) bewegenden Materialbahn (212), insbesondere aus Papier oder Karton, eine zweite Auftragsvorrichtung (216) zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf eine der ersten Seite (212a) gegenüberliegende zweite Seite (212b) der Materialbahn (212), und eine Trockenvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragsvorrichtungen (214,216) in Laufrichtung (L) der Materialbahn (212) im Wesent lichen an der gleichen Position angeordnet sind, und dass die Trockenvorrichtung den beiden Auftragsvorrichtungen (214,216) in Laufrichtung (L) der Materialbahn (212) nachgeordnet ist.
3. Streich/TrockenVorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, vorzugsweise beide der Auftragsvorrichtungen (214,216) als kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung, beispielsweise VorhangAuftragsvorrichtung, ausgeführt ist/sind.
4. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Auftragsvorrichtungen eine das Auftragsmedium indirekt vermittels einer das Auftragsmeidum in Form einer Auftragsmediumschicht tragenden Übertragungsoberfläche eines Übertragungselements, vorzugsweise einer Übertragungswalze (860,862 ; 960), übertragende Auftragsvorrichtung ist.
5. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktlos wirkende Auftrags vorrichtung (16) eine SprühAuftragsvorrichtung oder eine Vorhang Auftragsvorrichtung ist.
6. Streich/TrockenVorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch die erste Auftragsvorrichtung (14) eine kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung, beispielsweise eine VorhangAuftragsvorrichtung, ist.
7. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Anspruch 1,3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der kontaktlos wirkenden Auftragsvorrichtungen (14, 16) das Auftragsmedium schwerkraftbedingt von oben auf die Materialbahn (12) aufträgt.
8. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Vorhang Auftragsvorrichtungen (214,216) eine Ablenkvorrichtung (224) zugeordnet ist, welche den Auftragsmediumvorhang (214a, 216a) dieser VorhangAuftragsvorrichtung (214,216) aus seinem schwer kraftbedingten Verlauf auslenkt.
9. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragsvorrichtungen (214,216) in Laufrichtung (L) der Materialbahn (212) im Wesent lichen an der gleichen Position angeordnet sind.
10. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 2,3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Autragsvorrichtungen (214, 216) an einem im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufenden, vorzugsweise von unten nach oben sich bewegenden Abschnitt der Materialbahn angeordnet sind.
11. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1,3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auftragsvorrichtung (16) der ersten Auftragsvorrichtung (14) in Laufrichtung (L) der Material bahn (12) um eine vorbestimmte Distanz nachgeordnet ist.
12. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragsvorrichtungen (14, 16) in im Wesentlichen horizontal verlaufenden Abschnitten (99,99) des Verlaufs der Materialbahn (12) angeordnet sind.
13. Streich/TrockenVorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (12) zwischen den im Wesentlichen horizontal verlaufenden Abschnitten mittels wenigstens einer Bahnumlenkeinheit (20) um im Wesentlichen 180° umgelenkt wird.
14. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnumlenkeinheiten (20) zwischen der ersten Auftragsvorrichtung (14) und der zweiten Auftragsvorrichtung (16) auf der ungestrichenen zweiten Seite (12b) der Materialbahn (12) angeordnet sind.
15. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Auftragsvorrichtung (314) und der zweiten Auftragsvorrichtung (316) eine Bahnwendevorrichtung (326) angeordnet ist.
16. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass beide Auftragsvorrichtungen (14,16) in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sind.
17. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass gekrümmte Abschnitte des Bahn verlaufs der Materialbahn (12) zwischen der ersten Auftragsvor richtung (14) und der Trockungsvorrichtung (18) einen Krümmungs radius von mindestens 300 mm aufweisen.
18. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch wenigstens eine berührungslose Einrichtung (452 ; 552) zur Stabilisierung der laufenden Materialbahn oder/und Vermeidung oder Reduzierung von Welligkeiten, insbesondere Querwelligkeiten, der laufenden Materialbahn.
19. Streich/TrockenVorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Coandaeffekt Düsenanordnung vorgesehen ist.
20. Streich/TrockenVorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass/und wenigstens eine Düsenanordnung (452 ; 552) zur Erzeugung einer einer zu vermeidenden oder zu reduzierenden Welligkeit, insbesondere Querwelligkeit, entgegenwirkenden GegenWelligkeit, insbesondere Längswelligkeit, vorgesehen ist.
21. Streich/TrockenVorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einrichtung (444,446 ; 544, 546 ; 644,646 ; 744,746 ; 844,846 ; 944) zur Störung und vorzugsweise zur Eliminierung oder Reduzierung einer von der laufenden Materialbahn mitgeschleppten Luftgrenzschicht vorgesehen ist.
Description:
Vorrichtung zum beidseitigen Streichen und zum Trocknen einer Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Streich/Trocken-Vorrichtung mit einer ersten Auftragsvorrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftrags- medium auf eine erste Seite einer sich in Laufrichtung bewegenden Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einer zweiten Auftragsvorrichtung zum Auftragen von flüssigem oder pastösem Auftrags- medium auf eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite der Materialbahn und mit einer Trockenvorrichtung.

Derartige Streich/Trocken-Vorrichtungen sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Üblicherweise wird in diesen Vorrichtungen zunächst auf eine Seite der Materialbahn eine Schicht von Auftragsmedium aufgebracht und diese dann in einer Trockenvorrichtung getrocknet. Erst anschließend wird dann auch auf die andere Seite der Materialbahn eine Auftragsmediumschicht aufgebracht und ebenfalls getrocknet. Nachteilig an diesen Streich/Trocken-Vorrichtungen ist zum einen, dass zwei Trocken- vorrichtungen vorgesehen sein müssen, was nicht nur in Anschaffung und Unterhalt dieser Trockenvorrichtungen teuer ist, sondern überdies auch viel Bauraum benötigt. Zum anderen lässt die Energieeffizienz der einseitigen Trocknung, d. h. der Trocknungseffekt je aufgewendeter Energieeinheit zu wünschen übrig.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Streich/Trocken- Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche platz-und energiesparend ein Streichen und Trocknen beider Seiten der Materialbahn ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine gattungsgemäße Streich/Trocken-Vorrichtung gelöst, bei welcher die zweite Auftragsvorrichtung eine kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung ist und bei welcher die Trockenvorrichtung den beiden Auftragsvorrichtungen in Laufrichtung der Materialbahn nachgeordnet ist.

Erfindungsgemäß findet also keine Zwischentrocknung statt, d. h. zwischen der Position der ersten Auftragsvorrichtung und der Position der zweiten Auftragsvorrichtung ist keine Trockenvorrichtung vorgesehen. Dies spart zum einen den für die zweite Trockenvorrichtung ansonsten erforderlichen Bauraum und zum anderen die für die Anschaffung und den Unterhalt der zweiten Trockenvorrichtung erforderlichen Kosten. Darüber hinaus kann die von der Trockenvorrichtung bereitgestellte Wärme nicht nur von einer feuchten Auftragsmedium-Schicht absorbiert werden, sondern von zwei feuchten Auftragsmedium-Schichten. Die hierdurch höhere Wärmeabsorption verbessert die Energieeffizienz der erfindungsgemäßen Streich/Trocken-Vorrichtung im Vergleich zu Streich/Trocken- Vorrichtungen des Stands der Technik.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird für die gattungsgemäße Streich/Trocken-Vorrichtung vorgeschlagen, dass die beiden Auftragsvorrichtungen in Laufrichtung der Materialbahn im Wesentlichen an der gleichen Position angeordnet sind, und dass die Trockenvorrichtung den beiden Auftragsvorrichtungen in Laufrichtung der Materialbahn nachgeordnet ist. Wenigstens eine, vorzugsweise beide der Auftragsvorrichtungen können vorteilhaft als kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung ausgeführt sein. Es ist aber auch nicht ausgeschlossen, dass wenigstens eine der Auftragsvorrichtungen eine das Auftragsmedium indirekt vermittels einer das Auftragsmeidum in Form einer Auftragsmediumschicht tragenden Übertragungsoberfläche eines Übertragungselements, vorzugsweise einer Übertragungswalze, übertragende Auftragsvorrichtung ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Streich/Trocken- Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt kann ebenfalls auf eine Zwischentrocknung verzichtet werden, wenn beide Seiten der Materialbahn gestrichen werden sollen, und dieser Verzicht auf eine Zwischentrocknung ist bei der Anordnung der beiden Auftragsvorrichtungen in Laufrichtung der Materialbahn im Wesentlichen an der gleichen Position durchaus auch kompatibel mit einem berührend wirkenden, ggf. mit Überschuss auf die Materialbahn auftragenden Auftrag.

Die angesprochene kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung trägt das Auftragsmedium im Wesentlichen ohne Überschuss auf die Materialbahn auf ("1 : 1-Auftrag"). Es braucht daher kein Abrakeln überschüssigen Auftragsmediums und somit kein körperlicher Kontakt mit der Materialbahn stattzufinden. In Folge dessen beansprucht die kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung die Materialbahn nur in geringem Maße, nämlich nur mittels des Aufweichens der Materialbahn durch die im Auftragsmedium enthaltene Flüssigkeit. Als kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung kann beispielsweise eine Sprüh-Auftragsvorrichtung oder eine Vorhang-Auftrags- vorrichtung eingesetzt werden.

Grundsätzlich kann die erste Auftragsvorrichtung auch eine die Material- bahn berührend streichende Auftragsvorrichtung sein, beispielsweise eine Klingenauftragsvorrichtung, d. h. eine Auftragsvorrichtung mit einer Rakel- klinge zum Egalisieren oder/und Dosieren der aufgebrachten Schicht von Auftragsmedium, eine Filmauftragsvorrichtung, d. h. eine Auftragsvorrich- tung, bei welcher die Materialbahn durch einen zwischen zwei Walzen gebildeten Nip hindurchläuft und in diesem Nip mit einem auf die Oberfläche einer der Walzen aufgebrachten Film von Auftragsmedium in Kontakt gebracht wird, oder dergleichen Auftragsvorrichtungen.

Erfindungsgemäß ist es jedoch bevorzugt, wenn auch die erste Auftragsvorrichtung eine kontaktlos wirkende Auftragsvorrichtung, beispielsweise eine Vorhang-Auftragsvorrichtung, ist. Die damit

einhergehende geringe Beanspruchungs der Materialbahn ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung insbesondere deshalb von Bedeutung, weil die Materialbahn erfindungsgemäß zwischen den beiden Auftragsvorrichtungen keine Zwischenverfestigung durch Feuchtigkeitsentzug in einer Zwischen-Trockenvorrichtung erfährt.

In Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums und der sonstigen Randbedingungen für die Anordnung der Streich/Trocken-Vorrichtung kann wenigstens eine der Vorhang-Auftragsvorrichtungen das Auftragsmedium schwerkraftbedingt von oben auf die Materialbahn auftragen. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, dass wenigstens einer der Vorhang-Auftragsvorrichtungen eine Ablenkvorrichtung zugeordnet ist, welche den Auftragsmediumvorhang dieser Vorhang-Auftragsvorrichtung aus seinem schwerkraftbedingten Verlauf auslenkt. Die Ablenkung des Auftragsmedium-Vorhangs kann beispielsweise auf einer elektrostatischen oder/und elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen dem Auftrags- medium im Auftragsmedium-Vorhang und der Ablenkvorrichtung beruhen.

Derartige elektrostatisch oder/und elektromagnetisch arbeitende Ablenk- vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und sollen daher hier nicht näher erläutert werden.

Gemäß Vorstehendem ist es auch möglich, dass der Auftragsmedium- Vorhang beider Vorhang-Auftragsvorrichtungen mittels einer Ablenk- vorrichtung aus dem jeweiligen schwerkraftbedingten Verlauf ausgelenkt wird. Gemäß einem beispielhaften Bahnverlauf kann die Materialbahn im Wesentlichen vertikal von unten nach oben verlaufen, wobei die beiden Vorhang-Auftragsvorrichtungen beidseits der Materialbahn angeordnet sind und die beiden Auftragsmedium-Vorhänge durch In-Betrieb-Nehmen der Ablenkvorrichtung aus ihrem schwerkraftbedingten Verlauf, der zu keiner Benetzung der Materialbahn führt, in einen die Materialbahn benetzenden Betriebsverlauf umgelenkt werden.

Insbesondere im Fall der Ablenkung beider Auftragsmedium-Vorhänge ist es von Vorteil, wenn die beiden Auftragsvorrichtungen in Laufrichtung der Materialbahn im Wesentlichen an der gleichen Position angeordnet sind.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die beiden Autragsvorrichtungen an einem im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufenden, vorzugsweise von unten nach oben sich bewegenden Abschnitt der Materialbahn angeordnet sind. Wenn hier von"im Wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufend" die Rede ist, so soll dies durchaus stärkere Winkelabweichungen von einem exakt vertikalen Verlauf, ggf. bis zu 45°, einschließen. Zweckmäßiger dürfte zwar doch eine geringere Winkelabweichung vom exakt vertikalen Verlauf, beispielsweise 20°, sein.

Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass die zweite Auftrags- vorrichtung der ersten Auftragsvorrichtung in Laufrichtung der Materialbahn um eine vorbestimmte Distanz nachgeordnet ist.

Beispielsweise können die beiden Auftragsvorrichtungen in im Wesentlichen horizontal verlaufenden Abschnitten des Verlaufs der Materialbahn angeordnet sein, um ein Aufbringen des Auftragsmediums von oben her zu ermöglichen. Dies ist insbesondere beim Einsatz von Vorhang-Auftragsvorrichtungen von Vorteil. Da dieses Aufbringen von oben her"auch bei Abweichungen von bis zu 45'von einem exakt horizontalen Verlauf der Materialbahn ohne Weiteres noch möglich ist, ist die Formulierung"im Wesentlichen horizontal verlaufend"entsprechend weit auszulegen.

Eine die zur Verfügung stehende Bauhöhe ausnutzende und somit Baulänge einsparende Übereinanderanordnung der Auftragsvorrichtungen ergibt sich beispielsweise, wenn die Materialbahn zwischen den im Wesentlichen horizontal verlaufenden Abschnitten mittels wenigstens einer Bahnumlenk- einheit um im Wesentlichen 180° umgelenkt wird. Es versteht sich von selbst, dass auch die Formulierung"um im Wesentlichen 180° umgelenkt"

gemäß Vorstehendem weit auszulegen ist und Umlenkungen von etwa 140° bis etwa 210° umfassen kann.

Um eine Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften der gerade aufge- tragenen und somit noch feuchten Auftragsmedium-Schicht durch die für gekrümmteBahnverläufeverantwortlichen Bahnumlenkeinheitenverhindern zu können, ist vorgesehen, dass die Bahnumlenkeinheiten zwischen der ersten Auftragsvorrichtung und der zweiten Auftragsvorrichtung auf der ungestrichenen zweiten Seite der Materialbahn angeordnet sind. Bei Einsatz von sogenannten"Airturns", d. h. Umlenkeinheiten, bei welchen die Materialbahn berührungslos auf einem von diesen"Airturns"ausgestoße- nen Druckluftpolster geführt ist, können die Bahnumlenkeinheiten zwischen der ersten Auftragsvorrichtung und der zweiten Auftragsvorrichtung grundsätzlich jedoch auch auf der gestrichenen ersten Seite der Material- bahn angeordnet sein.

Schließlich ist es auch möglich, dass zwischen der ersten Auftragsvorrich- tung und der zweiten Auftragsvorrichtung eine Bahnwendevorrichtung angeordnet ist. Die Achsen bzw. Wellen der Umlenkeinheiten dieser Bahnwendevorrichtung verlaufen parallel zu einem in die jeweilige Umlenk- einheit einlaufenden Bahnabschnitt der Materialbahn und unter einem vorbestimmten Winkel zur Querrichtung dieses einlaufenden Bahn- abschnitts. Als Bahnumlenkeinheiten können auch in diesem Zusammen- hang mit Vorzug"Airturns"eingesetzt werden. Diese können beispielsweise als perforierte Rohre ausgebildet sein, wobei die Perforationen zum Aufstoß von Druckgas zur Ausbildung eines Druckgaspolsters dienen.

Unabhängig von der Anordnung der beiden Auftragsvorrichtungen ist es jedoch vorteilhaft, wenn beide Auftragsvorrichtungen in einem gemein- samen Gehäuse aufgenommen sind und dies nicht zuletzt, um einer Ver-

schmutzung der gesamten Streichanlage durch Auftragsmedium-Tröpfchen oder dergleichen vorzubeugen.

In Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass gekrümmte Abschnitte des Bahnverlauf der Materialbahn zwischen der ersten Auftragsvorrichtung und der Trockungsvorrichtung einen Krümmungsradius von mindestens 300 mm aufweisen. Nur bei Beachtung dieses Mindest- Krümmungsradius ist gewährleistet, dass im Bereich der gekrümmten Abschnitte des Bahnverlaufs die auf die noch feuchten Auftragsschichten einwirkenden Fliehkräfte so gering sind, dass ein fliehkraftbedingtes Abschleudern von Auftragsmedium-Tröpfchen verhindert wird. Dies gilt insbesondere bei Bahngeschwindigkeiten von mehr als 1.000 m/min.

Die erfindungsgemäße Streich/Trocken-Vorrichtung kann vorteilhaft wenigstens eine berührungslose Einrichtung zur Stabilisierung der laufenden Materialbahn oder/und Vermeidung oder Reduzierung von Welligkeiten, insbesondere Querwelligkeiten, der laufenden Materialbahn aufweisen. Beispielsweise kann vorteilhaft wenigstens eine Coandaeffekt- Düsenanordnung vorgesehen sein. Zweckmäßig ist auch die Verwendung wenigstens einer Düsenanordnung zur Erzeugung einer einer zu vermeidenden oder zu reduzierenden Welligkeit, insbesondere Querwelligkeit, entgegenwirkenden Gegen-Welligkeit, insbesondere Längswelligkeit.

Ferner kann die erfindungsgemäße Streich/Trocken-Vorrichtung vorteilhaft wenigstens eine Einrichtung zur Störung und vorzugsweise zur Eliminierung oder Reduzierung einer von der laufenden Materialbahn mitgeschleppten Luftgrenzschicht aufweisen, die idealerweise kurz oder unmittelbar vor einer jeweiligen Auftragsvorichtung angeordnet werden sollte, damit der Auftrag des Auftragsmediums nicht durch die Luftgrenzschicht gestört wird, so dass ein hohen Qualitätsanforderungen genügender Strich erreicht wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar : Fig. 1 bis 4 schematische Darstellungen von Anordnungen und Bahnverläufen in Ausführungsformen erfindungs- gemäßer Streich/Trocken-Vorrichtungen.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Streichvorrichtung, die einer Trockenpartie in einer Papiermaschine nachgeschaltet ist.

Fig. 6 zeigt ebenfalls ein Beispiel für eine Streich/Trocken- Vorrichtung in einer Papiermaschine.

Fig. 7 bis 9 sind weitere schematische Darstellungen von Anordnungen und Bahnverläufen in Ausführungsformen erfindungsgemäßen Streich/Trocken-Vorrichtungen.

Fig. 10,11 zeigen ebenfalls schematische Darstellungen von Anordnungen und Bahnverläufen in Auführungsformen erfindungsgemäßer Streich/Trocken-Vorrichtungen, mit einem berührenden Auftrag des Auftragsmediums auf die laufende Materialbahn.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Streich/Trocken-Vorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfasst eine erste Auftragsvorrichtung 14 zum Auftragen einer ersten Schicht von Auftragsmedium auf eine erste Seite 12a einer sich in Laufrichtung L bewegenden Materialbahn 12, eine zweite Auftragsvorrichtung 16 zum Auftragen einer zweiten Schicht von Auftrags- medium auf die der Seite 12a gegenüberliegende Seite 12b der Material- bahn 12, und eine Trockenvorrichtung 18, welche den beiden Auftrags- vorrichtungen 14 und 16 in Laufrichtung L der Materialbahn 12 nachge-

ordnet ist. Erfindungsgemäß ist der Bahnverlauf zwischen den beiden Auftragsvorrichtungen 14 und 16 frei von weiteren Trockenvorrichtungen.

D. h. die Materialbahn 12 erfährt zwischen dem Auftragswerk 14 und dem Auftragswerk 16 keine Zwischentrocknung.

Wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, sind beide Auftragsvorrichtungen 14 und 16 imvorliegenden Ausführungsbeispiel als Vorhang-Auftragsvorrichtungen ausgebildet, d. h. als Auftragsvorrichtungen, bei welchen das Auftrags- medium als geschlossener Auftragsmedium-Vorhang eine Düse der Auftragsvorrichtung verlässt und sich unter dem Einfluss äußerer Kräfte, insbesondere der Schwerkraft, durch den freien Raum zur Materialbahn 12 bewegt. Durch diese berührungslose Art des Aufbringens von Auftrags- medium auf die Materialbahn 12 ist sichergestellt, dass die Materialbahn 12 nur in geringem Maße beansprucht wird. Insbesondere besteht nicht die Gefahr einer Beschädigung durch körperliche Wechselwirkung der Material- bahn mit Elementen der Auftragsvorrichtungen, wie beispielsweise Rakel- klingen, Rollrakeln oder dergleichen. Grundsätzlich könnten die Auftrags- vorrichtungen 14,16 aber auch als Sprüh-Auftragsvorrichtungen ausge- bildet sein.

Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die beiden Auftragsvorrichtungen 14, 16 in im Wesentlichen horzontal verlaufenden Abschnitten 12'und 12" des Verlaufs der Materialbahn 12 angeordnet sind und das Auftragsmedium im Wesentlichen von oben her auf die Materialbahn 12 aufbringen. Um diese Anordnung zu ermöglichen, sind gemäß Fig. 1 Umlenkwalzen 20 vorgesehen, welche die Materialbahn 12 zwischen den beiden Auftrags- vorrichtungen 14 und 16 umlenken. Diese Umlenkwalzen 20 sind beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 beide auf der noch ungestrichenen Seite 12b der Materialbahn 12 angeordnet, so dass sie die von der Auftrags- vorrichtung 14 auf die Seite 12a der Materialbahn 12 aufgebrachte Schicht nicht beeinträchtigen können. Zudem verfügen die beiden Umlenkwalzen 20 über einen relativ großen Durchmesser, so dass auf die von der

Auftragsvorrichtung 14 auf die Materialbahn 12 aufgebrachte Schicht bei der Umlenkung der Materialbahn 12 nur geringe Fliehkräfte einwirken.

Zwischen der Auftragsvorrichtung 16 und der Trockenvorrichtung 18 ist schließlich noch eine berührungslos arbeitende Umlenkvorrichtung 22 angeordnet. Diese Umlenkvorrichtung 22 kann beispielsweise von einem sogenannten"Airturn"gebildet sein, welcher die Materialbahn 12 berüh- rungslos auf einem Druckluftpolster führt.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Streich/Trocken-Vorrichtung dargestellt, welche im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entspricht. Daher sind in Fig. 2 analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Des weiteren wird die Ausführungsform gemäß Fig. 2 im Folgenden nur insofern beschrieben, als sie sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.

Die Streich/Trocken-Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der Streich/Trocken-Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 lediglich hinsichtlich der Ausbildung der Umlenkeinheiten 120, welche die Materialbahn 112 zwischen der ersten Vorhang-Auftragsvorrichtung 114 und der zweiten Vorhang-Auftragsvorrichtung 116 umlenken. Und zwar sind die Umlenk- einheiten 120 gemäß Fig. 2 auf der zuerst gestrichenen Seite 112a der Materialbahn 112 angeordnet. Sie sind daher als berührungslos arbeitende Umlenkvorrichtungen, beispielsweise sogenannte"Airturns", ausgebildet, wie sie mit Bezug auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1 am Beispiel der Umlenkvorrichtung 22 erläutert wurden. Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist zwischen der Auftragsvorrichtung 116 zum Bestreichen der zweiten Seite 112b der Materialbahn 112 und der Trockenvorrichtung 118 eine berührungslos arbeitende Umlenkvorrichtung 122 vorgesehen.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Streich/Trocken-Vorrichtung dargestellt, welche im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entspricht. Daher sind in Fig. 3 analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um die Zahl 200. Des weiteren wird die Ausführungsform gemäß Fig. 3 im Folgenden nur insofern beschrieben, als sie sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.

Bei der Streich/Trocken-Vorrichtung 210 gemäß Fig. 3 sind die beiden Vorhang-Auftragswerke 214 und 216 beidseits einer sich im Wesentlichen von unten nach oben bewegenden Materialbahn 212 angeordnet. Mittels einer lediglich schematisch angedeuteten Auslenkvorrichtung 224 werden die beiden Auftragsmedium-Vorhänge 214a und 216a der beiden Auftrags- vorrichtungen 214 und 216 von ihrem in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten rein schwerkraftbedingten Verlauf in einen die Oberflächen 212a und 212b der Materialbahn 212 benetzenden Verlauf umgelenkt. Die Auslenk- vorrichtung 224 kann beispielsweise auf Grundlage einer elektrostatischen Wechselwirkung mit dem Auftragsmedium arbeiten.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Streich/Trocken-Vorrichtung dargestellt, welche im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entspricht. Daher sind in Fig. 4 analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um die Zahl 300. Des weiteren wird die Ausführungsform gemäß Fig. 4 im Folgenden nur insofern beschrieben, als sie sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.

Die Streich/Trocken-Vorrichtung 310 gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 lediglich durch die Art der Umlenkung der Materialbahn 312 zwischen der ersten Vorhang-

Auftragsvorrichtung 314 und der zweiten Vorhang-Auftragsvorrichtung 316 und zwar wird hierzu gemäß Fig. 3 eine Bahnwendevorrichtung 326 eingesetzt. Die Achsen bzw. Wellen 328a der Umlenkeinheiten 328 dieser Bahnwendevorrichtung 326 verlaufen parallel zu einem in die jeweilige Umlenkeinheit 328 einlaufenden Bahnabschnitt der Materialbahn 312 und unter einem vorbestimmten Winkel zur Querrichtung Q dieses einlaufenden Bahnabschnitts.

Diese Achsen und Wellen sind als Rohr ausgebildet und weisen eine Vielzahl von Öffnungen auf, die in Verbindung mit einer Druckluftquelle zur Ausbildung eines die Bahn tragenden Luftpolsters führen.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Streich-Vorrichtung 410 nachgeschaltet zu einer Trockenpartie 440 in einer Papiermaschine. Die laufende Materialbahn 412 wird von oben in die Streich-Vorrichtung (den Coater) geführt, wobei eine Umlenkung der Bahn durch eine Leitwalze 442 erfolgt.

Der weitere Verlauf der Bahnführung unter einer ersten Vorhang- Auftragsvorrichtung 414 und einer zweiten Vorhang-Auftragsvorrichtung 416 hindurch entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Fig.

1. Es kommen zwei Umlenkwalzen 420 zum Einsatz. Es ist vorzugsweise aber vor der jeweiligen Auftragsvorrichtung ein Element zur Beseitigung oder zumindest Verminderung einer von der laufenden Materialbahn mitgeschleppten Luftgrenzschicht vorgesehen, beispielsweise ein Saugkasten 444 bzw. 446.

Wie durch Doppelpfeile angedeutet, sind die Auftragsvorrichtung 414 und 416 vorzugsweise höhenverstellbar. Die Materialbahn läuft zwischen der jeweiligen Auftragsvorrichtung 414 bzw. 416 und einer Wanne 448 bzw.

450 hindurch, die überschüssiges Auftragsmedium auffängt.

Nach Durchlauf unter der zweiten Auftragsvorrichtung wird die Materialbahn 412 über einen Airturn 422 zu einer berührungslos

arbeitenden Trocknungsvorrichtung (nicht dargestellt) geführt. Es kann beispielsweise ein Heißlufttrockner vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich zum Airturn 422 kann auch eine Führung durch Luftdüsen 452 vorgesehen sein. Ein beispielhafter Verlauf der Materialbahn durch die Luftdüsen ist gestrichelt dargestellt (412'). Die Luftdüsen können so angeordnet sein, dass eine leichte Welligkeit in der laufenden Materialbahn mit in Laufrichtung bzw. Längsrichtung der Materialbahn aufeinander folgenden Wellentälern und Wellenbergen erzeugt wird, die einer ungewünschten Querwelligkeit der Materialbahn mit in Querrichtung aufeinander folgenden Wellenbergen und Wellentälern entgegenwirkt.

Betreffend die Umlenkwalzen 420 wird vor allem daran gedacht, diese mit einem vergleichsweise großen Durchmesser, beispielsweise größer als 600 mm aufweisen, um ein Abschleudern des Auftragsmediums (der Streichfarbe) zu vermeiden.

Wie aus der Figur klar erkennbar, ist erfindungsgemäß keine Zwischentrocknung der Materialbahn zwischen dem Auftrag durch die erste Auftragsvorrichtung 414 und durch die zweite Auftragsvorrichtung 416 vorgesehen. Ein wichtiger Gesichtspunkt der gemäß Fig. 5 realisierten Bahnführung ist, dass die jeweils gestrichene Bahnseite bis zum Abschluss einer hinreichenden Trocknung keine Bahnführungswalze oder dergleichen berührt.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 6 ist die Streich/Trocken-Vorrichtung ebenfalls innerhalb einer Papiermaschine einer Trockenpartie 540 nachgeschaltet. Die Materialbahn 512 wird von unten in die Streich- Vorrichtung geführt, und es folgt eine Umlenkung der Bahn gegen die Maschinenlaufrichtung mittels mehrerer Leitwalzen. Der ersten Auftragsvorrichtung 514 ist vorzugsweise ein Element zum Abführen/Vermeiden einer Luftgrenzschicht vorgeschaltet, beispielsweise ein Saugkasten 544. Es erfolgt ähnlich wie bei der Anordnung gemäß Fig.

2 eine Umlenkung der Materialbahn 512 mittels zwei Airturns 520, so dass die Materialbahn wieder in Maschinenlaufrichtung umgelenkt wird. Die zweite Auftragsvorrichtung 516 trägt auf den wieder in Maschinenlaufrichtung laufenden Materialbahnabschnitt auf. Vorzugsweise ist auch der zweiten Auftragsvorrichtung 516 ein Element 546 zum Abführen/Vermeiden der Luftgrenzschicht vorgeschaltet.

Die beiden Airturns 520 wirken mit ihrer Führungsluft auf die durch die erste Auftragsvorrichtung 514 beschichtete (gestrichene) Materialbahnseite. Es können die anderen, noch nicht gestrichenen Materialbahnseiten eine oder mehrere Stützwalzen zugeordnet sein, um für eine definierte und stabile Materialbahnführung zu sorgen. Nach Durchlauf der Materialbahn unter der zweiten Auftragsvorrichtung 516, die ebenso wie die erste Auftragsvorrichtung 514 vorzugsweise als Vorhang- Auftragsvorrichtung ausgeführt ist, läuft die Materialbahn durch zur Stabilisierung dienende Luftdüsen 552 und wird dann mittels eines weiteren Airturns 522 in einen Kontaktlos-Trockner 518 umgelenkt, dem eine berührend wirkende weitere Trocknungseinrichtung 560 in der Art einer üblichen Trockenpartie nachgeschaltet sein kann.

Von der der jeweiligen Sreich/Trocken-Vorrichtung zugeführten Materialbahn wird gemäß Fig. 5 und gemäß Fig. 6 zuerst die Unterseite und danach die Oberseite gestrichen. Man kann durchaus auch eine Umkehrung vorsehen, nämlich dass zuerst die Oberseite und dann die Unterseite gestrichen wird. Beide Lösungen gemäß Fig. 5 und 6 ebenso wie die Lösungen der vorangehenden Ausführungsbeispiele sind sehr kompakt und kommen daher auch als Umbaumaßnahme bei bestehenden Anlagen in Betracht. Man wird von gegenüber konventionellen Lösungen (etwa Blade- und Filmstrich anstelle des vorzugsweise vorzusehenden Curtain-Coating) von deutlich geringeren Investitionskosten ausgehen können, was insbesondere durch den Verzicht auf die Zwischentrocknung und die damit zusammenhängende Kompaktheit erreicht wird.

Die Streich/Trocken-Vorrichtung 610 gemäß Fig. 7 entspricht weitgehend der Anordnung gemäß Fig. 5. Wie schon bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen sind für analoge oder entsprechende Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet, jeweils um 100 vermehrt. Zu erkennen sind die die Umlenkung entgegen der Maschinenlaufrichtung bewerkstelligenden Umlenkwalzen, das erste Vorhang-Auftragswerk 614 für die Materialbahnunterseite, mit vorgeschaltetem Element 644 zur Luftgrenzschichtbeseitigung (anstelle eines Saugkastens kommt beispielsweise auch eine Art Schaberklinge in Betracht), die die Umlenkung wieder in Maschinenlaufrichtung bewerkstelligenden Umlenkungswalzen 620, die zweite Vorhang-Auftragsvorrichtung 616, idealerweise ebenfalls mit einem vorgeschalteten Element 646 zur Luftgrenzschichtbeseitigung, und die weitere Führung der Materialbahn 612 über einen Airturn 622 in den Kontakktlos-Trockner 618. Im durch einen gestrichelten Kreis identifizierten Bereich X kann zweckmäßig eine Coandaeffekt-Anordnung oder Stabilisierungsdüsenanordnung beispielsweise entsprechend der Anordnung 452 bzw. 552 vorgesehen sein.

Eine weitere zweckmäßige Anordnung ist in Fig. 8 gezeigt. Den Vorhang- Auftragswerken 714 und 716 ist vorzugsweise jeweils ein Saugkasten 744 bzw. 746 oder ein anderes Element zur Luftgrenzschichteliminierung bzw.

Reduzierung vorgeschaltet. Eine mit Segmenten ausgeführte Airturnanordnung 720 und ein Airturn 722 bewerkstelligen die berührungslose Bahnumlenkung hin zum zweiten Vorhang-Auftragswerk 716 bzw. hin zur nicht dargestellten Trocknungseinrichtung.

Eine zur Anordnung der Fig. 6 sehr ähnliche Anordnung ist schematisch in Fig. 9 gezeigt. Die Art und Funktionsweise der dargestellten Komponenten ergibt sich unmittelbar aus der Korrespondenz der Bezugszeichen mit den in Fig. 6 verwendeten Bezugszeichen. Der Airturn 722 lenkt die Materialbahn 712 schräg nach oben um, nicht schräg nach unten wie bei Fig. 5.

Ein beidseitiger indirekter Auftrag mit Auftragswalzen 860 und 862, die jeweils mittels eines Vorhang-Auftragswerks 814 bzw. 816 mit einem Beschichtungsfilm beschickt werden, ist in Fig. 10 gezeigt. Die Materialbahn läuft durch einen Walzennip der Auftragswalzen 460 und 462 hindurch. Die beiden Auftragswerke 814,860 einerseits und 816,862 andererseits sind dementsprechend im Wesentlichen an der gleichen Position der Materialbahn in deren Laufrichtung angeordnet. Der mittels dem Vorhang-Auftragskopf 814 bzw. 816 zu beschichtenden Walzenoberfläche ist vorzugsweise jeweils ein Element 844 bzw. 846 zur Eliminierung oder zumindest Reduzierung der Luftgrenzschicht, beispielsweise ein so genannter Aircut, zugeordnet. Entsprechende Elemente können auch den in den Nip einlaufenden Materialbahnseiten zugeordnet sein.

Fig. 11 zeigt eine zur Anordnung der Fig. 10 sehr ähnliche Anordnung, bei der allerdings die Materialbahn 912 nur auf einer Seite beschichtet wird.

Der Beschichtungswalze 960 ist also nur eine Abstütz-und Führungswalze 962 zugeordnet, die die Materialbahn 912 umlenkt und zusammen mit der Walze 960 einen Beschichtungsnip bildet. Die von der Walze 962 ablaufende Materialbahn kann über eine berührungslose Führungsanordnung einer weiteren Auftragsvorrichtung, beispielsweise Vorhang-Auftragsvorrichtung, zugeführt werden, die die andere Materialbahnseite beschichtet.

Bezug nehmend noch einmal auf die Komponenten bzw. Elemente 452, 552 und den Bereich X sowie auf die Elemente 444,446, 544,546, 644, 646,744, 746,844, 846 und 944 ist darauf hinzuweisen, dass für hochwertige Streichergebnisse die Vermeidung von Welligkeiten und Erreichung einer hohen Stabilität der Bahnführung sowie die Vermeidung oder zumindest Reduzierung von den Auftrag störenden Luftgrenzschichten in der Praxis von großer Bedeutung ist. Zur Bahnstabilisierung und Vermeidung von störenden Welligkeiten kommen vorteilhaft die schon

angesprochenen Coandaeffekt-Luftdüsenanordnungen in Betracht, die durch Unterdruckerzeugung eine kontrollierte Bahnführung und Einebnung etwaiger Materialbahnwelligkeiten erzwingen, sowie die angesprochenen Beaufschlagungsdüsenanordnungen mit mehreren in Laufrichtung hintereinander auf verschiedenen Bahnseiten angeordneten Düsen, die der Materialbahn definiert eine Welligkeit in Laufrichtung verleihen, die einer schädlichen Welligkeit in Querrichtung entgegenwirkt.