Vorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium in Form zumindest eines frei fallenden Vorhanges auf eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn mit zumindest einem, in einem von einer Umhausung umgrenzten Raum angeordneten Auftragswerk und in Durchlaufrichtung der Materialbahn dem Auftragswerk vorgeordneten Mitteln zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium.

Unter einer Materialbahn im Sinne der Erfindung wird ein flächiges Gebilde mit erheblich größerer Erstreckung in Längsrichtung und Breitenrichtung als in Höhenrichtung verstanden, wobei die Erstreckung in Längsrichtung ebenfalls erheblich größer als in Breitenrichtung ist. Bei diesen kann es sich um Faserstoffbahnen, Kunststoffbahnen oder Textilbahnen handeln.

Die Erfindung ist in besonders vorteilhafter Weise für die Beschichtung und/oder Veredelung von Materialbahnen in Form von Faserstoffbahnen geeignet. Die Faserstoffbahn kann in Form einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn vorliegen.

Als Auftragsmedien finden flüssige bis pastöse Medien Verwendung, die geeignet sind, die Oberfläche einer Materialbahn zu veredeln und/oder dieser bestimmte Funktionen hinsichtlich des späteren Verwendungszweckes aufzuprägen. Vorzugsweise findet ein Auftragsmedium in Form von Pigmente, Additive und andere Zusatzstoffe enthaltender Streichfarbe Verwendung. Ferner denkbar sind aber auch Auftragsmedien, wie Leim oder Stärke oder mit Eignung zur Erzeugung thermischer oder anderer Funktionsschichten.

Vorrichtungen zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium in Form zumindest eines ein- oder mehrschichtigen frei fallenden Vorhanges auf eine bewegbare Materialbahn sind in den unterschiedlichsten Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt. Bei direktem Auftrag wird der frei fallende Vorhang direkt auf die Oberfläche der Materialbahn aufgebracht, bei indirektem Auftrag wird der Vorhang beispielsweise an ein, eine bewegbare Oberfläche aufweisendes Übertragungselement berührungsfrei abgegeben, welches dann das Auftragsmedium auf die Materialbahn überträgt. In Abhängigkeit der Ausbildung des einzelnen Auftragswerkes erfolgt die Ausbildung des frei fallenden Vorhanges entweder direkt an einer Abgabeöffnung des Auftragswerkes bei Ausrichtung dieser in vertikaler Richtung nach unten, d.h. in Schwerkraftrichtung oder an einer Abrisskante nach vorheriger Führung des Auftragsmediums an zumindest einer geneigten Ebene. In der letztgenannten Ausführung kann der Austritt aus einer einzelnen Düse des Auftragswerkes ebenfalls in vertikaler Richtung in Schwerkraftrichtung betrachtet oder entgegen dieser erfolgen. Des Weiteren vorbekannt sind Ausführungen, bei welchen die Abrisskante von einer separat im Abstand zum Auftragswerk angeordneten geneigten Ebene gebildet wird. Derartige Ausführungen sind insbesondere zur Ausbildung eines mehrschichtigen Auftragsvorhanges geeignet. Das einzelne Auftragswerk ist zur Einhaltung eines stabilen Vorhanges vorzugsweise in einer Klimakammer angeordnet. Bei dieser handelt es sich um einen gegenüber der Umgebung abgegrenzten, zumindest das eine Auftragswerk, insbesondere den aus diesem austretenden zumindest einen frei fallenden Vorhang umgebenden Raum. Aufgrund der Wandungsanordnung und der Führung der Materialbahn durch diese besteht eine wesentliche Nebenfunktion einer derartigen Klimakammer darin, den Auftragsmediumvorhang vor ungewollten Luftströmungen zu schützen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass mit dieser Maßnahme allein die Luftgrenzschichteinflüsse auf das Auftragsergebnis nicht ausschaltbar und beherrschbar sind. Aus der Druckschrift DE 103 58 508 A1 ist eine Ausführung vorbekannt, bei welcher dem Auftragswerk innerhalb der Klimakammer zumindest eine Einrichtung zur Störung einer sich an der Oberfläche der Materialbahn ausbildenden Luftgrenzschicht, insbesondere Schwächung oder gänzlichen Vermeidung dieser im Auftragsbereich vorgeordnet ist. Als Wärme- und/oder Feuchtigkeitsträger transportieren die Luftgrenzschichten jedoch unkontrolliert Wärme und Feuchtigkeit in die Klimakammer eines Vorhangauftragwerkes. Der Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrag verstärkt sich dabei mit Zunahme des Flächengewichtes der jeweiligen Materialbahn und führt zu einer Störung der innerhalb der Klimakammer eingestellten Verhältnisse. Die Aufrechterhaltung dieser und die Gewährleistung konstanter Randbedingungen beim Auftrag im Bereich des frei fallenden Vorhanges erfordern daher auch für die oben beschriebene Ausführung aus dem Stand der Technik eine aufwendige Überwachung und fortlaufende Nachregelung, welche gegebenenfalls nur durch zusätzliche Maßnahmen gewährleistet ist.

Des Weiteren können sich auch Luftströmungen beim Auslauf der beschichteten Materialbahn aus der Klimakammer negativ auf den sich ausbildenden Vorhang auswirken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auftrag flüssiger oder pastöser Auftragsmedien der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und die klimatischen Verhältnisse zumindest in der unmittelbaren Umgebung des frei fallenden Vorhanges, insbesondere in einem von einer den frei fallenden Vorhang und das Auftragswerk umgebenden und von einer Umhausung begrenzten Raum mit geringem konstruktiven sowie Steuer- und regelungstechnischem Aufwand und frei von zusätzlichen Stelleinrichtungen konstant gehalten werden können. Ein unerwünschter Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrag in die Klimakammer ist zu reduzieren beziehungsweise zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 12 und 13 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Zur Vermeidung oder zumindest Reduzierung des negativen Einflusses mitgeschleppter Luftschichten auf den Vorhang ist eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium in Form zumindest eines frei fallenden Vorhanges auf eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn mit zumindest einem, in einem von einer Umhausung umgrenzten Raum angeordneten Auftragswerk und in Durchlaufrichtung der Materialbahn dem Auftragswerk vorgeordneten Mitteln zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht, gemäß einem ersten Lösungsansatz dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Reduzierung einer sich an der einen Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht in Durchlaufrichtung der Materialbahn im Bereich des Einlaufe dieser in den von der Umhausung begrenzten Raum angeordnet sind und wenigstens eine, einer Oberfläche der Materialbahn zugeordnete Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls umfassen.

Unter einem Fluidstrahl wird ein aus zumindest einem Gas- und/oder einer Flüssigkeit gebildeter Strahl verstanden. In besonders vorteilhafter Ausführung findet Luft Verwendung.

Im Bereich des Einlaufe beinhaltet Anordnungen mit unmittelbarer Vorordnung der Mittel vor die Umhausung, insbesondere Befestigung am Außenumfang der Umhausung, in der Wandung der Umhausung oder Befestigung am Innenumfang der Wandung.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet den Vorteil einer erheblichen Störung, vorzugsweise starken Reduzierung der von der bewegbaren Materialbahn in die Umhausung an einer Oberfläche der Materialbahn mitgeschleppten Luftgrenzschichten, die als Wärme- und/oder Feuchtigkeitsträger fungieren, durch Abschälung und Erzeugung von Turbulenzen in dieser. Durch die direkte Vorschaltung der Mittel zur Reduzierung einer an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht in Bewegungsrichtung der Materialbahn betrachtet im Bereich des Einlaufe in die Umhausung, kann eine Neuausbildung dieser bis zum Einlauf in die Umhausung nahezu vermieden werden. Ferner addieren sich die Wirkungen der im Bereich des Einlaufe angeordneten Mittel mit der Wirkung der Umhausung hinsichtlich ihres Einflusses auf die sich an der Oberfläche der Materialbahn befindlichen Luftgrenzschichten. Der ansonsten aufgrund des Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrages erforderliche steuerungstechnische Aufwand zur Gewährleistung stabiler klimatischer Verhältnisse in der Umhausung kann reduziert und gegebenenfalls vermieden werden. Ferner kann auf zusätzliche Maßnahmen zur Einstellung beziehungsweise Nachregelung der erforderlichen klimatischen Verhältnisse innerhalb der Umhausung verzichtet werden.

Bei der Umhausung im Sinne der Erfindung kann es sich um sogenannte Klimakammern handeln, welche hinsichtlich der klimatischen Verhältnisse in dem von dieser umschlossenen Raum Steuer-, vorzugsweise regelbar sind. Insbesondere sind derartige Klimakammern thermisch isoliert und die Innentemperatur sowie die Innenluftfeuchtigkeit sind regelbar. Bei der Umhausung im Sinne der Erfindung kann es sich ferner aber auch um Umhausungen handeln, welche frei von einer Steuerung/Regelung der Temperatur im von diesem umschlossenen Raum und/oder frei von einer Steuerung/Regelung der Feuchtigkeit im von diesem umschlossenen Raum und/oder frei von einer thermischen Isolierung sind. Die Umhausungen können begehbar oder unbegehbar in Form platzsparender Abdeckungen ausgeführt sein. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist wenigstens eine Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls zumindest einer der mit dem Auftragswerk zu beschichtenden Oberfläche der Materialbahn zugeordnet. Diese reduziert den Eintrag einer Luftgrenzschicht in den Auftragsbereich und vermeidet Störungen des Auftrags von Auftragsmedium im Auftragsbereich. Da die Ausbildung von Luftgrenzschichten jedoch beidseitig der bewegbaren Materialbahn erfolgt, ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausbildung der oben genannten Weiterentwicklung jeweils wenigstens eine Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls den einander entgegengesetzt gerichteten Oberflächen der Materialbahn zugeordnet. Dadurch wird der durch die Luftgrenzschicht bedingte Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrag in die Umhausung weitestgehend reduziert und gegebenenfalls sogar eliminiert. Die Anordnung dieser einzelnen Einrichtungen kann dabei in Laufrichtung der Materialbahn betrachtet zueinander versetzt oder frei von Versatz erfolgen. In besonders vorteilhafter Ausführung wird eine Anordnung frei von Versatz gewählt, da diese die Möglichkeit der beidseitigen Störung und Reduzierung der sich beidseitig ausbildbaren Luftgrenzschichten mit kürzester Entfernung zum Einlauf der Materialbahn in die Umhausung bietet.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt die Anordnung der einzelnen Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls in einem Abstand vom Einlauf in den von der Umhausung umschlossenen Raum im Bereich von einschließlich 0 bis 500 mm, vorzugsweise einschließlich 0 bis 300 mm. Die Einhaltung dieses Abstandbereiches gewährleistet die Vermeidung einer Neubildung von Luftgrenzschichten zwischen den Mitteln zur Reduzierung einer an der Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht und dem von der Umhausung umschlossenen Raum.

Bezüglich der Ausführung der einzelnen Einrichtung zum Aufbringen zumindest eines Fluidstrahls gegen die Materialbahn besteht eine Mehrzahl von Möglichkeiten. Bei der Einrichtung kann es sich in einer besonders vorteilhaften Ausführung um ein sogenanntes Luftmesser handeln. Das Luftmesser ermöglicht aufgrund der Eigenschaften des aus diesem austretenden Fluidstrahls mit sehr hoher Austrittsgeschwindigkeit eine Unterbrechung beziehungsweise Abtrennung der Luftgrenzschicht von der Oberfläche der Materialbahn. Dabei kann die Wirkung des Luftmessers gesteuert und/oder geregelt werden.

Eine weitere mögliche vorteilhafte Ausführung besteht in der Ausbildung der einzelnen Einrichtung als sich über zumindest einen Teilbereich der Erstreckung der Materialbahn in Breitenrichtung erstreckendes Blasrohr. In Abhängigkeit der Ausbildung der Düsen- beziehungsweise Schlitzgeometrie kann dabei der gegen die Materialbahn gerichtete Strahl hinsichtlich seiner Eigenschaften gesteuert und/oder geregelt werden.

In besonders vorteilhafter Ausführung erfolgt die Ausrichtung des gegen die Materialbahn gerichteten Fluidstrahls in Bewegungsrichtung der Materialbahn betrachtet dieser entgegengesetzt gerichtet. Dabei werden vorzugsweise Anordnungen mit einem Strahl- beziehungsweise Austrittswinkel im Bereich von jeweils einschließlich 30° bis 90° des aus der einzelnen Einrichtung austretenden Fluidstrahls gegenüber der Oberfläche der Materialbahn gewählt. Durch die zur Bewegung der Luftgrenzschicht entgegengerichtete Komponente des auf diese einwirkenden Fluidstrahls erfolgt eine Abschälung und ferner ein Abführen und Verwirbeln der Luftgrenzschicht von der Oberfläche der Materialbahn weg. Der vorzugsweise gewählte Winkelbereich dient der Optimierung der Wirkung des einzelnen Fluidstrahls auf die Luftgrenzschicht.

Die einzelne Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich deren Wirkbereich quer zur Laufrichtung der Materialbahn über zumindest einen Teilbereich der Erstreckung der Vorrichtung, bevorzugt über die gesamte Erstreckung der Vorrichtung quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn erstreckt. Die maschinenbreite ein- oder mehrteilige Ausbildung bietet den Vorteil, die Luftgrenzschicht über die gesamte Breite der Materialbahn beinträchtigen zu können. Dabei kann die einzelne Einrichtung als Einzeleinheit maschinenbreit ausgeführt sein oder aber sich über nur einen Teilbereich der Erstreckung quer zur Materialbahnlaufrichtung erstrecken. Im letztgenannten Fall ist dann zur Gewährleistung der sicheren Funktionsweise eine Mehrzahl von einzelnen Einrichtungen zum Aufbringen eines Fluidstrahls quer zur Laufrichtung der Materialbahn nebeneinander frei von Zwischenräumen hinsichtlich des Wirkbereichs angeordnet. Der maschinenbreite Fluidstrahl wird somit entweder mit einer einzelnen, sich über die Maschinenbreite erstreckenden, beispielsweise Breitschlitzdüse erzeugt oder aber über die Zusammenschaltung einer Mehrzahl von Einzeldüsen. Vorzugsweise wird eine Ausführung mit Breitschlitzdüse gewählt, da hier der konstruktive steuerungstechnische Aufwand gering gehalten werden kann.

Die Ausführung mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Einzeldüsen erlaubt gegebenenfalls auch die Einstellung unterschiedlicher Wirkungen dieser über die Breite der Materialbahn, d.h. eine Profilierung quer zur Laufrichtung der Materialbahn betrachtet an dieser.

Zur Gewährleistung definierter Strahleigenschaften ist der Austritt für den Fluidstrahl der einzelnen Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls in einem Abstand zur jeweiligen Oberfläche der Materialbahn von < 50 mm, vorzugsweise < 30 mm, angeordnet.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die einzelne Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls zumindest hinsichtlich einer der nachfolgend genannten Größen einstellbar ausgeführt:

- Weite des Austritts für den Fluidstrahl, insbesondere Breite der Austrittsöffnung

- Winkel des Fluidstrahls gegenüber der Materialbahn

- Abstand zwischen Materialbahn und Austritt, insbesondere Austrittsöffnung für den Fluidstrahl

- Geometrie des Austritts, insbesondere der Austrittsöffnung für den Fluidstrahl - Prozessparameter und Zustandsparameter des Fluides Durch die Verstellbarkeit der einzelnen Einrichtung hinsichtlich einer oder vorzugsweise einer Kombination der genannten Größen kann der austretende und an der Materialbahn wirksame Fluidstrahl gezielt eingestellt werden. Die Wirkungsweise kann dabei hinsichtlich der örtlichen Gegebenheiten und der Randbedingungen des Einzelfalls optimiert werden. In besonders vorteilhafter Ausbildung ist der Fluidstrahl Steuer- und/oder regelbar.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die einzelne Einrichtung zum Aufbringen zumindest eines Fluidstrahls gegen die Materialbahn vorzugsweise aus ihrer, bei Wirkung gegen die Materialbahn zur Reduzierung der Luftgrenzschichten charakterisierenden Funktionslage herausbewegbar, beispielsweise verschiebbar oder verschwenkbar. Diese Bewegbarkeit ist in besonders vorteilhafter Weise in Falle eines Bahnabrisses sinnvoll, um eine Störung im Bereich der einzelnen Einrichtung zum Aufbringen eines Fluidstrahls zu vermeiden und ferner beim Anfahren der Vorrichtung nach einem Stillstand eine sichere Bahnführung zu gewährleisten.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind zusätzlich Mittel zur Reduzierung des Einflusses von Luftgrenzschichten an der Materialbahn im Bereich des Austrittes der Materialbahn aus dem von der Umhausung umgebenen Raum vorgesehen. Diese können dabei dem Austritt vor - oder nachgeordnet sein. Die Anordnung kann in der Wandung oder an dieser befestigbar erfolgen. Diese weiteren Mittel zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht im Bereich des Auslaufs dieser aus dem von der Umhausung begrenzten Raum können dazu vorzugsweise zumindest eine der nachfolgenden genannten berührungslos wirkenden Einrichtungen umfassen: Blende, Elektrodenanordnung, Ultraschallanordnung und/oder eine Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die eine Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls.

Zur Lösung der Problematik der Vermeidung von Luftgrenzschichteinflüssen auf den sich ausbildenden Vorhang in einem von einer Umhausung begrenzten Raum sind gemäß eines weiteren Lösungsansatzes in einer Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium in Form zumindest eines frei fallenden Vorhanges auf eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn mit zumindest einem, in einem von einer Umhausung umgrenzten Raum angeordneten Auftragswerk und Mitteln zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht, diese Mittel in Durchlaufrichtung der Materialbahn im Bereich des Auslaufs dieser aus dem von der Umhausung begrenzten Raum angeordnet und umfassen wenigstens eine, einer Oberfläche der Materialbahn zugeordnete Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die eine Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium in Form zumindest eines frei fallenden Vorhanges auf eine bewegbare Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn mit zumindest einem in einer Umhausung angeordneten Auftragswerk und Mitteln zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine sich an der einen Oberfläche der Materialbahn ausbildbare Luftgrenzschicht in Durchlaufrichtung der Materialbahn im Bereich des Einlaufe in und/oder Auslaufs aus dieser in den von der Umhausung begrenzten Raum zumindest einen gegen diese aufbringbaren Fluidstrahl derart ausgesetzt wird, dass deren Einfluss auf die Verhältnisse im Raum (8) reduziert wird. Es gelten die bereits genannten Vorteile für die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 12.

Dabei kann der einzelne Fluidstrahl die Luftgrenzschicht derart verändern, dass die Vorgänge im umgrenzten Raum nicht mehr oder nur gering beeinflusst werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass dieser die Strömungsform der Luftgrenzschicht ändert, insbesondere die Erzeugung von Turbulenzen und/oder eine Profilverstellung in Breitenrichtung der Materialbahn und/oder Höhenrichtung bedingt. Die Luftgrenzschicht kann ferner durch den zumindest einen Fluidstrahl derart beeinflusst werden, dass diese weniger Energie in den von der Umhausung umgrenzten Raum einträgt. Eine zusätzliche oder alternative Wirkung besteht in der Reduzierung der Zuströmgeschwindigkeit der Luftgrenzschicht. Des Weiteren kann dieser geeignet sein, nur einen geringeren oder gar keinen Luftstrom in den umgrenzten Raum einströmen zu lassen, d.h. weniger Volumen pro Zeiteinheit.

In besonders vorteilhafter Weise wird jedoch der zur Beeinträchtigung der Luftgrenzschicht gegen eine Oberfläche der Materialbahn gerichtete Fluidstrahl zusätzlich gekühlt, um aufgrund einer Temperaturdifferenz zur Luftgrenzschicht und der dadurch erfolgenden Wärmeübertragung eine weitere Reduzierung des Wärmeeintrages in die Umhausung zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Lösung bietet durch die aktive Einflussnahme auf die von der Materialbahn mitgeschleppten Luftgrenzschichten den Vorteil, den Wärme- und/oder Feuchtigkeitseintrag über diese in die Umhausung aktiv beeinflussen, insbesondere reduzieren und gegebenenfalls nahezu eliminieren zu können. Als Fluid findet vorzugsweise Luft Verwendung. Diese kann in einfacher Art und Weise aus der Umgebungsluft entnommen werden und entsprechend der Ausgestaltung der einzelnen Einrichtungen auf die gewünschten Betriebsparameter gebracht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt: Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung eine mögliche

Ausführung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium;

Figur 2 verdeutlicht anhand einer schematisiert vereinfachten Darstellung einer

Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls die den Fluidstrahl konstruktiv bedingt beeinflussenden Größen; Figuren 3a und 3b verdeutlichen mögliche Anordnungen der einzelnen Einrichtungen zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn betrachtet;

Figur 4 zeigt beispielhaft einen Detailausschnitt aus einer Vorrichtung zum indirekten Auftrag.

Figur 1 verdeutlicht in schematisiert vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung 1 zum direkten oder indirekten Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium auf eine bewegbare Materialbahn in Form einer Faserstoffbahn F. Zur Verdeutlichung der einzelnen Richtungen ist beispielhaft ein Koordinatensystem an die Vorrichtung 1 angelegt. Die X-Richtung beschreibt die Längsrichtung der Vorrichtung 1 , welche mit der Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F durch die Vorrichtung 1 zusammenfällt. Die Y-Richtung beschreibt die Breitenrichtung, d.h. die Richtung quer zur Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F. Die Z-Richtung entspricht der Höhenrichtung.

Die Vorrichtung 1 ist hier als separate, d.h. eigenständige Einrichtung dargestellt. Diese kann entweder als Online-Vorrichtung einer Vorrichtung zur Herstellung von Faserstoffbahnen F unmittelbar nachgeschaltet sein, wobei die Führung der Faserstoffbahn F dann direkt aus der Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen F in die Vorrichtung 1 erfolgt. Bei Ausbildung der Vorrichtung 1 als Offline-Vorrichtung erfolgt die Beschichtung zeitlich und örtlich getrennt von der Herstellung der Faserstoffbahn F. Die Faserstoffbahn F wird dann als Rolle bereitgestellt, die zum Zweck der Beschichtung abzuwickeln ist.

Die Vorrichtung 1 umfasst zumindest ein Auftragswerk 2, welches oberhalb der Faserstoffbahn F beabstandet zur zu beschichtenden Oberfläche 4 der Faserstoffbahn F angeordnet ist. Das Auftragswerk 2 dient zum Aufbringen von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium in Form zumindest eines frei fallenden Vorhanges 3 auf eine bewegbare Oberfläche, welche bei direktem Auftrag gemäß Figur 1 der Oberfläche 4 der Faserstoffbahn F, bei indirektem Auftrag, wie in Figur 4 schematisiert vereinfacht verdeutlicht, der Oberfläche eines Übertragungselementes 17 entspricht. Figur 1 zeigt beispielhaft einen Auftragskopf 5 mit in Schwerkraftrichtung ausgerichteter Abgabeöffnung 6 für Auftragsmedium. Das Auftragswerk 2 ist zur Gewährleistung stabiler klimatischer Verhältnisse, insbesondere eines einzuhaltenden Temperaturniveaus des austretenden Vorhanges 3 in einem, von einer Umhausung 7 gebildeten Raum 8 angeordnet. Dieser wird beispielhaft von beidseitig dem Auftragswerk 2 angeordneten und der Abschirmung gegenüber Umgebungseinflüssen dienenden und das Auftragswerk haubenartig umschließenden Wandungen 9 begrenzt. Die Wandungen 9 erstrecken sich bis zum Boden 10 der Vorrichtung 1 . Die Faserstoffbahn F wird dabei durch die Umhausung 7 hindurch am Auftragswerk 2 vorbeibewegt. Die Bewegungsrichtung der Faserstoffbahn F ist hier mittels Pfeil dargestellt. Der Eintritt der Faserstoffbahn F in den von der Umhausung 7 begrenzten Raum 8 erfolgt über einen Einlauf 1 1 und der Austritt aus diesem über einen Auslauf 12. Die Führung der Faserstoffbahn F durch einen durch das Auftragswerk 2 definierten Auftragsbereich 13 erfolgt hier beispielhaft mittels zweier, im Wesentlichen beidseitig des Auftragswerkes 2 angeordneten und beabstandet zu diesem angeordneten Leitwalzen 14. Die Faserstoffbahn F wird dabei zwischen dem Einlauf 1 1 bis zum Auslauf 12 entlang des zumindest einen Auftragswerkes 2 geführt. Erfindungsgemäß sind der Faserstoffbahn F in Durchlaufrichtung durch die Vorrichtung 1 im Bereich des Einlaufe 1 1 in den von der Umhausung 7 umschlossenen Raum 8 Mittel 15 zur Reduzierung einer sich an der Oberfläche der Faserstoffbahn F ausbildbaren Luftgrenzschicht zugeordnet. Diese sind gemäß dem ersten Lösungsansatz dem Raum 8 vorgeordnet beziehungsweise im Bereich des Einlaufe 1 1 in den Raum zugeordnet und umfassen wenigstens eine, wenigstens einer der Oberflächen der Faserstoffbahn F zugeordnete Einrichtung 16 zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Faserstoffbahn F gerichteten Fluidstrahls. Die Zuordnung der zumindest einen einzelnen Einrichtung 16 erfolgt zumindest zu einer Faserstoffbahnseite, beispielsweise der die zu beschichtende Oberfläche 4 bildenden Faserstoffbahnseite, hier der Faserstoffbahnoberseite F ₀ oder der Faserstoffbahnunterseite Fu. Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung, wie in der Figur 1 dargestellt, an beiden einander entgegengesetzt ausgerichteten Seiten F ₀ und Fu der Faserstoffbahn F. Diese Variante mit beidseitig der Faserstoffbahn F angeordneten Einrichtungen 16.1 , 16.2 ist in Figur 1 beispielhaft wiedergegeben. Die Einrichtungen 16.1 , 16.2 sind in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F vorzugsweise frei von Versatz zueinander angeordnet. Die Anordnung der einzelnen Einrichtung 16.1 , 16.2 erfolgt hier jeweils direkt im oder vor dem Einlauf 1 1 in den von der Umhausung 7 umgrenzten Raum 8, vorzugsweise in einem Abstand a von 0 bis 500 mm, besonders bevorzugt 0 bis 300 mm. Die Einrichtungen 16.1 und 16.2 sind Bestandteil der Mittel 15 zur Reduzierung einer sich an der Oberfläche 4 der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht. Diese Mittel 15 umfassen ferner im dargestellten Beispiel eine Einrichtung 18 zum Aufbringen eines Fluidstrahls gegen die zu beschichtende Oberfläche 4 der Faserstoffbahn F in Form eines Luftmessers, welches unmittelbar dem Auftragsbereich 13 vorgeordnet in der Umhausung 7 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Einrichtung 18 der in Durchlaufrichtung zur Stützung der Faserstoffbahn F dem Auftragsbereich 13 vorgeordneten Leitwalze 14 gegenüberliegend und diese auf einem Teilbereich des Umschlingungswinkels der Faserstoffbahn F umschließend angeordnet.

Ferner dargestellt ist die dem Auftragswerk 2 zugeordnete Auffangeinrichtung 19 zum Auffangen von Auftragsmedium aus dem Auftragswerk 2 im Falle eines Bahnabrisses oder während des Anlaufens bis zur Ausbildung eines stabilen Vorhanges oder bei gewünschter Beendigung des Auftrags. Die Auffangeinrichtung 19 und/oder das Auftragswerk 2 sind dazu relativ zueinander bewegbar. Im dargestellten Fall erfolgt die Anordnung der Auffangeinrichtung 19 ortsfest. Im Fall einer Unterbrechung des Auftrages auf die Faserstoffbahn F oder während des Anlaufens erfolgt eine Verstellung, insbesondere Verschiebung des Auftragswerkes 2 in horizontaler Richtung mittels einer Stelleinrichtung 20.

Im dargestellten Fall erfolgt die Führung der Faserstoffbahn F hinter dem Auftragsbereich 13 über die Leitwalzen 14 und 23 zu einer berührungslosen Trockenvorrichtung 24, an welcher eine berührungslose Umlenkung der Faserstoffbahn F nach dem Auftrag erfolgt.

Die Einrichtungen zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls 16.1 und 16.2 sind vorzugsweise als Luftmesser oder maschinenbreites Blasrohr ausgebildet. Der Wirkbereich einer einzelnen Einrichtung ist als Funktion der Lage der Einrichtung 16.1 , 16.2, insbesondere Winkel der Austrittsöffnung 25 gegenüber der Faserstoffbahn F, Abstand der Austrittsöffnung 25 von der Faserstoffbahn F, der Austrittsverhältnisse des Fluidstrahls aus dieser, wie Geometrie der Austrittsöffnung 25 und Geschwindigkeit des Austrittes aus dieser bestimmt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist die einzelne Einrichtung 16.1 , 16.2 aus ihrer Funktionslage, welche durch die Ausbildung des Wirkbereichs an der Oberfläche 4 der an diesen vorbeigeführten Faserstoffbahn F charakterisiert ist, herausschwenkbar. Dazu ist eine, hier nur beispielhaft mittels unterbrochener Linie angedeutete Verschwenkeinrichtung 21 .1 und 21 .2 vorgesehen. Ferner sind Mittel 22.1 und 22.2 zur Beeinflussung wenigstens einer, die Wirkungsweise beziehungsweise den austretenden Fluidstrahl wenigstens mittelbar charakterisierenden Größe vorgesehen. Diese sind ebenfalls mittels unterbrochener Linie wiedergegeben. Bei diesen kann es sich beispielsweise um Stelleinrichtungen zur Einstellung des Abstandes x einer Austrittsöffnung 25 der einzelnen Einrichtung 16.1 , 16.2 zur Einstellung der Geometrie und/oder Abmessungen des Austrittsspaltes an der Austrittsöffnung 25 und/oder eine Stelleinrichtung zur Einstellung des Austritts- beziehungsweise Strahlwinkels gegenüber der Oberfläche 4 der Faserstoffbahn F handeln. Ferner können die Mittel 22.1 , 22.2 auch Stelleinrichtungen zur Einstellung von den Zustand des Fluides chrakterisierenden Größen oder Prozessparametern des austretenden Fluidstrahls umfassen. Die Stelleinrichtungen zur Einstellung dieser Größen sind hinlänglich bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht weiter darauf eingegangen wird. Die Verstellung selbst kann hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder elektronisch erfolgen. Eine Kombination dieser Möglichkeiten ist ebenfalls denkbar.

Die Figur 2 verdeutlicht dabei für eine einzelne Düse einer Einrichtung 16 beispielhaft mögliche Einflussparameter auf die Güte und den Wirkbereich des über diese auszubringenden Fluidstrahls. Die Figur 2 zeigt lediglich die Austrittsöffnung 25 einer Einrichtung 16 sowie die an dieser vorbeigeführte Faserstoffbahn F. Als wesentliche Einflussgröße ist die Weite der Austrittsöffnung 25 in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F betrachtet, welche hier mit s bezeichnet ist, dargestellt. Eine weitere wichtige Einflussgröße stellt der Abstand x der Austrittsöffnung 25 aus der Düse der Einrichtung 16 gegenüber der Oberfläche 4 der Faserstoffbahn F dar. Dieser beträgt vorzugsweise < 50 mm.

Der Winkel des aus der Einrichtung 16 austretenden Fluidstrahls wird durch den Anstellwinkel der Düse gegenüber der Faserstoffbahn F bestimmt. Dieser, auch als Austrittswinkel, Strahlwinkel oder Blaswinkel bezeichnete Winkel ist hier mit α bezeichnet und beschreibt die Austrittsrichtung des Fluidstrahls aus der Einrichtung 16 gegenüber der Oberfläche der an dieser vorbeigeführten bewegbaren Oberfläche, insbesondere Faserstoffbahn F. Ein weiteres wesentliches Beeinflussungskriterium für die Ausbildung des Fluidstrahls stellt die Geometrie der Austrittsöffnung 25 dar. Diese kann in einer besonders vorteilhaften Ausführung profiliert sein. Denkbar sind die verschiedensten Geometrien in Richtung quer zur Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F als auch in einer Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F betrachtet. Die konkrete Auswahl erfolgt anhand des konkreten Einsatzfalles.

Die Figur 1 verdeutlicht eine besonders vorteilhafte Anordnung der Einrichtungen 16.1 und 16.2 zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn, insbesondere Faserstoffbahn F gerichteten Fluidstrahls. Bei dieser erfolgt die Anordnung der Einrichtungen 16.1 , 16.2 zum einen beidseitig der Faserstoffbahn F und im dargestellten Fall frei von Versatz in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F betrachtet zueinander. Dies bedeutet, dass beide Einrichtungen 16.1 und 16.2 vorzugsweise gleichzeitig an beiden Oberflächen der voneinander weggerichteten Faserstoffbahnseiten F ₀ und Fu wirksam werden. Denkbar ist aber auch nur eine einseitige Anordnung.

Die in der Figur 1 dargestellte Ausführung der Vorrichtung 1 ist im Hinblick auf die Führung der Faserstoffbahn F innerhalb der Umhausung 7, der Anordnung der Einrichtungen 16.1 , 16.2 sowie der Ausführung des Auftragswerkes 2 beispielhaft. Andere Ausführungsformen sind ebenfalls denkbar. Entscheidend ist hier die Anordnung der Einrichtungen 16.1 und 16.2 zum Aufbringen eines Fluidstrahls gegen die Materialbahn im Bereich des Einlaufe 1 1 in den von der Umhausung 7 begrenzten Raum 8.

Zusätzlich können auch dem Auslauf 12 aus dem von der Umhausung 7 umgrenzten Raum 8 Mittel 26 zur Reduzierung von Luftgrenzschichten zugeordnet sein. Diese können verschiedenartig ausgebildet sein. Vorzugsweise werden berührungslos wirkende Einrichtungen gewählt. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist ebenfalls zumindest einer Oberfläche der Faserstoffbahn F wenigstens eine Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die eine Oberfläche 4 der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls vorgesehen. Diese ist hier beispielhaft der nicht beschichteten Unterseite der Faserstoffbahn Fu zugeordnet und nur mittels unterbrochener Linie angedeutet. Die Anordnung im Bereich des Auslaufs 12 erfolgt zusätzlich oder gemäß des zweiten Lösungsansatzes auch alternativ.

Bezüglich der konkreten Ausgestaltung und Anordnung der einzelnen Einrichtung 16.1 , 16.2 besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Bei diesen handelt es sich um sich über zumindest einen Teilbereich der Erstreckung quer zur Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F erstreckende Düsen. Die Figuren 3a und 3b verdeutlichen beispielhaft zwei mögliche Ausführungen mit einer maschinenbreiten Einrichtung 16 und einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Einrichtungen 16.1 1 bis 16.1 n unter Ausbildung einer Funktionseinheit quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn F in einer Ansicht auf die von der jeweiligen Einrichtung weggerichteten Seite der Faserstoffbahn F, hier der Faserstoffbahnunterseite Fu. Die Einrichtungen 16, 16.1 1 bis 16.1 n sind daher nur mittels unterbrochener Linie dargestellt, da hinter der Faserstoffbahn F befindlich.

In besonders vorteilhafter Ausführung gemäß Figur 3a ist eine maschinenbreite Einrichtung 16 vorgesehen. Demgegenüber zeigt die Figur 3b eine Ausführung mit einer Mehrzahl quer zur Laufrichtung der Faserstoffbahn F angeordneter Einrichtungen 16.1 1 bis 16.1 n, beispielsweise in Form von Einzeldüsen, die einen modularen Aufbau der Mittel 15 ermöglicht. Die einzelnen Einrichtungen 16.1 1 bis 16.1 n sind frei von Versatz in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F betrachtet zueinander angeordnet.

Die Figur 4 zeigt beispielhaft eine Ausführung mit Auftrag des Vorhanges 3 auf ein Übertragungselement 17 in Form einer Walze.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die Ausführungen in den Figuren 1 bis 4 beschränkt. Diese stellen lediglich besonders vorteilhafte Ausgestaltungen dar. Es versteht sich, dass auch eine in Durchlaufrichtung der Faserstoffbahn F erfolgende Reihenschaltung derartiger Einrichtungen 16 zur Beeinflussung der Luftgrenzschichten an der Faserstoffbahn F möglich ist. Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zum Auftrag von flüssigem bis pastösem Auftragsmedium

2 Auftragswerk

3 Vorhang

4 Oberfläche

5 Auftragskopf

6 Abgabeöffnung

7 Umhausung

8 von der Umhausung umgrenzter Raum, insbesondere klimatisierbarer Raum

9 Wandung

10 Boden

1 1 Einlauf

12 Auslauf

13 Auftragsbereich

14 Leitwalze

15 Mittel zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht6.1 , 16.2,

.1 1 -16.1 n Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die

Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls 17 Übertragungselement

18 Einrichtung zum Aufbringen eines gegen die Oberfläche der Materialbahn gerichteten Fluidstrahls

19 Auffangeinrichtung

20 Stelleinrichtung

21 .1 , 21 .2 Verschwenkeinrichtung .2 Mittel zur Beeinflussung wenigstens einer die

Wirkungsweise der Einrichtung 16 charakterisierenden Größe

23 Leitwalze

24 Trockenvorrichtung

25 Austrittsöffnung

26 Mittel zur Reduzierung einer sich an einer Oberfläche der Materialbahn ausbildbaren Luftgrenzschicht

F Faserstoffbahn

F ₀ Faserstoffbahnoberseite

Fu Faserstoffbahnunterseite

a Abstand

s Weite der Austrittsöffnung

x Abstand der Austrittsöffnung von der Faserstoffbahn d Winkel

, Z Koordinaten