EP0403749A2 - Coating apparatus - Google Patents
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- EP0403749A2 EP0403749A2 EP90107008A EP90107008A EP0403749A2 EP 0403749 A2 EP0403749 A2 EP 0403749A2 EP 90107008 A EP90107008 A EP 90107008A EP 90107008 A EP90107008 A EP 90107008A EP 0403749 A2 EP0403749 A2 EP 0403749A2
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Definitions
- the invention relates to a coating device for coating running webs, in particular made of paper or cardboard, according to the preamble of patent claim 1.
- Such devices are widely known e.g. from DE-PS 35 30 063.
- pressure hoses When applying pressure forces, pressure hoses are often used in coating devices. It can be used to clamp a squeegee designed as a doctor blade in the holder and also to exert pressure on the squeegee to control the thickness of the coating applied to the paper.
- strip-shaped pressure pieces 3 used, which are adjustable by means of screws against the coating blade and thus control the contact pressure. You can use it to create the so-called cross profile of the stroke order, i.e. Control in the width or cross direction of the paper web in such a way that a line profile that is as uniform as possible, i.e. basically no profile at all, namely a uniform layer thickness.
- the disadvantage here is that the local control of the contact pressure of the coating blade means that the contact angle ⁇ of the narrow coating edge of the coating blade on the paper web varies somewhat. This is disadvantageous in order to produce a uniform stroke application, also because the coating edge of the coating blade is ground unevenly.
- the object of the invention in contrast, is to provide a device with which the cross profile of the stroke order can be controlled without the disadvantageous effects described.
- a coating device has become known from AT-PS 386 762, in which magnetic forces act on a doctor element which is designed as a coating strip.
- This doctor element is part of a larger arrangement, which also has the feed chamber for the coating slip and is suspended in an oscillating manner, so that it essentially floats on the material web or the coating slip applied thereon.
- the scraper bar has a contour which essentially corresponds to the counter roll guiding the web or to the web guide resulting from the guidance of the web over the counter roll with partial wrapping around the same. It is not a question of an unchangeability of the position of the coating element in relation to the material web, but on the contrary, the coating effect is brought about here by a displacement of the coating strip while pivoting the entire coating arrangement comprising it.
- the web is denoted by C, on which the doctor blade 1 rests with a contact pressure set by setting the doctor beam 13, 14.
- This contact pressure can be generated by, for example, pivoting the doctor beam 14 about a pivot axis 23.
- the doctor blade 1 serving as a squeegee is clamped in a holding strip 13 of the squeegee bar 14 via pressure piece 8 and counter pressure piece 12.
- a pressure bar 9 serves to generate the necessary contact pressure by means of an S-shaped deflection of the coating blade.
- individual electromagnets 4, 5 (4 is the coil, 5 is the core made of iron) are now provided as a control device for the transverse profile, which are mounted in a carriage 3 by means of a holding sleeve 6.
- the entire profile correction device is designated by 2. This also includes a bearing cam 16 in which actuating rods 18 engage the carriage 3 by means of bolts 17.
- the carriage is arranged in a guide 7 of the retaining strip 13 so as to be displaceable against the doctor blade of the paper web.
- the feed lines to the electromagnets are designated 19 and 20, which run in an envelope 21.
- the electromagnets locally exert a line load q f on the area of the coating blade 1 close to the paper web or the counter roller 10. These counteract the contact pressure F and thus control the cross profile of the stroke application.
- the basic contact pressure is generated by the displacement ⁇ s by means of the pressure bar 9.
- the magnetic induction of the magnets is controlled via their coil current in accordance with the locally required contact pressure of the coating blade 1.
- a permanent magnet 4 ' can be used as a magnet and a hose 24 can be used as a pressure piece, which can also perform the function as the pressure bar 9. This is already known from other publications.
- the individual permanent magnets are precisely adjusted in their distance from the doctor blade 1 in order to control their contact pressure.
- the doctor blade 1 is clamped on the doctor bar 31 by a clamping strip 32.
- a pressure bar 29 for setting a contact pressure of the doctor blade 1 is guided in a guide 30.
- the drive for this pressure bar is given here by a pressure hose 35.
- other drive options also come, e.g. by means of hydraulic pistons or via linkage and lever, in question.
- the profile correction is effected here by individual magnets 25, which are arranged in a row parallel to the contact edge of the coating blade 1 and counter-roller C on the doctor bar 31.
- These magnets can be electromagnets, which consist of a yoke plate 34, a sleeve 33 and a wire coil 28 contained therein, arranged around an iron core, as shown in dashed lines.
- the magnets can be adjusted by means of a lifting plate 27 via an adjusting rod 37.
- the current strengths of the coils 28 can be adjustable in order to control the field strength of the coils.
- the doctor blade 1 is attracted to different degrees in its area opposite the magnet, and thus the contact pressure of the doctor blade on the counter roller C or web of material varies significantly.
- the doctor blade has a shape that consists of two arches parts composed, the part of the arch near the clamping is curved to the left in the drawing and the other part to the right is curved.
- the magnets 25 are arranged at the beginning of the curved part to the right. Depending on the design options, the magnets can also be moved closer to the pressure bar 29.
- permanent magnets can also be selected which can be adjusted by means of the lifting rods 37, depending on a signal which measures the stroke application or its profile. Likewise, the current is controlled in the same way in the case of electromagnets.
- a support 36 which is arranged along the support device 35 of the paper web and is designed as a hollow roller, must be designed to be very rigid. It runs inside the hollow roller 35 parallel to its axis over its entire length. He carries at the end facing the hollow roll shell, the magnets 5 ', which are shown here in this case as electromagnets. These magnets exert tensile forces on the doctor blade 1 in accordance with their magnetic induction, as in the case of FIG. 1, and are therefore able to locally change the contact force of the coating blade 1 on the hollow roller 36 in accordance with their control, for example by their coil current. There the line profile can also be controlled with.
- the yoke carrier 36 is advantageously made of high-strength aluminum. But it can also consist of steel and you can isolate the magnets against the yoke support by means of insulation plates 37.
- the hollow roller 35 is preferably given a jacket made of non-magnetic material.
- the outflow device 29 for the doctor blade is here by pressure elements, e.g. adjustable by pneumatic pressure medium from the inside expanded pressure elements, possibly also variable. This support can also be used in the case of FIG. 1.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Streicheinrichtung zur Beschichtung laufender Bahnen, insbesondere aus Papier oder Karton, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a coating device for coating running webs, in particular made of paper or cardboard, according to the preamble of
Solche Einrichtungen sind vielfach bekannt z.B. aus der DE-PS 35 30 063.Such devices are widely known e.g. from DE-PS 35 30 063.
Beim Aufbringen von Druckkräften wird bei Streicheinrichtungen vielfach von Druckschläuchen Gebrauch gemacht. Man kann damit einerseits eine als Streichklinge ausgebildete Rakel in der Halterung festklemmen und andererseits aber auch Drücke auf die Rakel ausüben, um die Dicke der auf das Papier aufgetragenen Beschichtung zu steuern. Gemäß der einleitend genannten Schrift werden zur Steuerung der Dicke des Strichauftrages u.a. leistenförmige Druckstücke 3 verwendet, die mittels Schrauben gegen die Streichklinge einstellbar sind und so deren Anpreßkraft steuern. Man kann damit das sogenannte Querprofil des Strichauftrages, d.h. in Breiten- oder Querrichtung der Papierbahn steuern, derart, daß sich ein möglichst gleichmäßiges Strichprofil, d.h. im Grunde genommen gar kein Profil, nämlich eine gleichmäßige Schichtdicke ergibt.When applying pressure forces, pressure hoses are often used in coating devices. It can be used to clamp a squeegee designed as a doctor blade in the holder and also to exert pressure on the squeegee to control the thickness of the coating applied to the paper. According to the document mentioned in the introduction, to control the thickness of the stroke order, strip-shaped pressure pieces 3 used, which are adjustable by means of screws against the coating blade and thus control the contact pressure. You can use it to create the so-called cross profile of the stroke order, i.e. Control in the width or cross direction of the paper web in such a way that a line profile that is as uniform as possible, i.e. basically no profile at all, namely a uniform layer thickness.
Hierbei tritt der Nachteil auf, daß durch die örtliche Steuerung der Anpreßkraft der Streichklinge der Anliegewinkel α der schmalen Streichkante der Streichklinge an der Papierbahn etwas variiert. Dies ist nachteilig, um einen gleichmäßigen Strichauftrag zu erzeugen, auch deswegen, weil es zu einem ungleichmäßigen Abschleifen der Streichkante der Streichklinge kommt.The disadvantage here is that the local control of the contact pressure of the coating blade means that the contact angle α of the narrow coating edge of the coating blade on the paper web varies somewhat. This is disadvantageous in order to produce a uniform stroke application, also because the coating edge of the coating blade is ground unevenly.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber eine Einrichtung anzugeben, mit der das Querprofil des Strichauftrages ohne die geschilderten nachteiligen Effekte gesteuert werden kann.The object of the invention, in contrast, is to provide a device with which the cross profile of the stroke order can be controlled without the disadvantageous effects described.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved in a device of the type mentioned by the features of the characterizing part of
Durch das Aufbringen der magnetischen Zugkräfte auf den der Warenbahn nahen Bereich der Streichklinge wird an der Geometrie der Streichbedingungen an der Streichklinge in bezug auf die Papierbahn nichts verändert, so daß die geschilderten nachteiligen Effekte nicht auftreten können.By applying the magnetic tensile forces to the area of the coating blade near the web, the geometry of the coating conditions on the coating blade with respect to the paper web is not changed, so that the described adverse effects cannot occur.
Es ist allerdings durch die AT-PS 386 762 eine Streicheinrichtung bekanntgeworden, bei der Magnetkräfte auf ein Rakelelement einwirken, das als eine Streichleiste ausgebildet ist. Dabei ist dieses Rakelelement Bestandteil einer größeren Anordnung, die auch die Zufuhrkammer für die Streichmasse aufweist und pendelnd aufgehängt ist, so daß sie im wesentlichen auf der Warenbahn bzw. der darauf aufgetragenen Streichmasse schwimmt. Dabei hat die Streichleiste eine Kontur, die im wesentlichen der die Warenbahn führenden Gegenwalze bzw. der durch die Führung der Warenbahn über die Gegenwalze unter teilweiser Umschlingung derselben sich ergebenden Bahnführung entspricht. Hierbei kommt es nicht auf eine Unveränderbarkeit der Lage des Streichelements in bezug auf die Warenbahn an, sondern im Gegenteil wird hier der Streicheffekt gerade durch eine Verschiebung der Streichleiste unter Verschwenkung der gesamten, diese aufweisenden Streichanordnung bewirkt. Dabei ist allerdings offengelassen, in welcher Weise hier die genaue Zuordnung der einzelnen Teile bzw. die geometrische Ausbildung derselben vorgenommen werden soll, damit sich das beabsichtigte Streichergebnis auch einstellt. Ferner ist hierbei nur eine magnetisierbare, sehr starre Leiste vorge sehen, die offenbar von einer einheitlichen Magnetanordnung insgesamt angezogen werden soll. Eine Aufteilung in mehrere Einzelmagnete ist hierbei nicht vorgesehen, weil diese durch die starre Ausbildung des Rakelelements bzw. der gesamten Rakeleinrichtung ohne Effekt sein würde.However, a coating device has become known from AT-PS 386 762, in which magnetic forces act on a doctor element which is designed as a coating strip. This doctor element is part of a larger arrangement, which also has the feed chamber for the coating slip and is suspended in an oscillating manner, so that it essentially floats on the material web or the coating slip applied thereon. The scraper bar has a contour which essentially corresponds to the counter roll guiding the web or to the web guide resulting from the guidance of the web over the counter roll with partial wrapping around the same. It is not a question of an unchangeability of the position of the coating element in relation to the material web, but on the contrary, the coating effect is brought about here by a displacement of the coating strip while pivoting the entire coating arrangement comprising it. However, it is left open in which way the precise assignment of the individual parts or the geometrical design thereof is to be carried out so that the intended deletion result is also achieved. Furthermore, only a magnetizable, very rigid bar is featured here see, which is apparently to be attracted overall by a uniform magnet arrangement. A division into several individual magnets is not provided here because this would have no effect due to the rigid design of the doctor element or the entire doctor device.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, wobei
- Fig. 1 prinzipmäßig einen Querschnitt durch die Streicheinrichtung,
- Fig. 1a eine Prinzipskizze der Kräfte dazu,
- Fig. 2 eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Streicheineinrichtung und
- Fig. 3 eine weitere Ausbildungsform der Erfindung darstellen.
- 1 shows in principle a cross section through the coating device,
- 1a is a schematic diagram of the forces to
- Fig. 2 shows a further variant of the coating device according to the invention and
- Fig. 3 represent another embodiment of the invention.
In Fig. 1 ist die Warenbahn mit C bezeichnet, an der die Streichklinge 1 mit einem durch Einstellung des Rakeltragbalkens 13, 14 angestellten Anpreßdruck anliegt. Man kann diesen Anpreßdruck dadurch erzeugen, daß man z.B. den Rakeltragbalken 14 um eine Schwenkachse 23 schwenkt. Die als Rakel dienende Streichklinge 1 ist hierbei in eine Halteleiste 13 des Rakelbalkens 14 über Druckstück 8 und Gegendruckstück 12 eingeklemmt. Eine Druckleiste 9 dient dazu, den nötigen Anpreßdruck durch eine S-förmige Durchbiegung der Streichklinge zu erzeugen. Erfindungsgemäß sind nun als Steuereinrichtung für das Querprofil einzelne Elektromagneten 4, 5 (4 ist die Spule, 5 der Kern aus Eisen) vorgesehen, die mittels einer Haltehülse 6 in einem Schlitten 3 gelagert sind. Die gesamte Profilkorrektureinrichtung ist mit 2 bezeichnet. Dazu gehört noch ein Lagernocken 16, bei dem Betätigungsstangen 18 mittels Bolzen 17 am Schlitten 3 angreifen. Der Schlitten ist in einer Führung 7 der Halteleiste 13 gegen die Streichklinge der Papierbahn verschieblich angeordnet. Die Zuleitungen zu den Elektromagneten sind mit 19 und 20 bezeichnet, die in einer Umhüllung 21 laufen.In Fig. 1, the web is denoted by C, on which the
Gemäß Fig. 1a üben die Elektromagnete örtlich eine Streckenlast qf auf den der Papierbahn oder der Gegenwalze 10 nahen Bereich der Streichklinge 1 aus. Diese wirken der Anpreßkraft F entgegen und steuern somit das Querprofil des Strichauftrages. Die Grundanpreßkraft wird durch die Verschiebung Δs mittels der Druckleiste 9 erzeugt.According to FIG. 1a, the electromagnets locally exert a line load q f on the area of the
Die magnetische Induktion der Magnete wird über deren Spulenstrom entsprechend der örtlich erforderlichen Anpreßkraft der Streichklinge 1 gesteuert.The magnetic induction of the magnets is controlled via their coil current in accordance with the locally required contact pressure of the
Gemäß Fig. 2 kann als Magnet auch ein Permanentmagnet 4′ benützt werden und als Druckstück kommt ein Schlauch 24 in Frage, der ebenso die Funktion wie die Druckleiste 9 ausüben kann. Dies ist von anderen Veröffentlichungen her aber schon bekannt.2, a permanent magnet 4 'can be used as a magnet and a
Über eine Anstellung des Schlittens 3 wird eine genaue Einstellung der einzelnen Permanentmagnete in ihrer Entfernung von der Streichklinge 1 vorgenommen, um deren Anpreßkraft zu steuern. Man kann dazu z.B. Schrittmotoren verwenden, die über ein Getriebe an der jeweiligen Betätigungsstange 18 angreifen. Dies kann man natürlich auch im Falle der Elektromagnete 4, 5 durchführen und dabei deren Induktion unverändert lassen.By adjusting the carriage 3, the individual permanent magnets are precisely adjusted in their distance from the
Da die Magnete die Anpreßkraft örtlich zwar verringern, aber nicht auf die Geometrie der verformten Streichklinge einwirken, da sie ja eine kleinere Kraft ausüben als die Hauptanpreßkraft F beträgt, treten keine Veränderungen in der Geometrie an der Streichklinge auf, so daß eine genaue Strichkorrektur ohne schädliche Einflüsse möglich ist.Since the magnets reduce the contact pressure locally, but do not affect the geometry of the deformed coating blade, since they exert a smaller force than the main contact pressure F, there are no changes in the geometry of the coating blade, so that an exact stroke correction without harmful effects Influences is possible.
Bei den oben beschriebenen Anordnungen wird eine Profilkorrektur erreicht, ohne daß sich durch die Einwirkung der Magnete die Form und damit auch die Lage der Streichklinge irgendwie ändert.In the arrangements described above, a profile correction is achieved without the shape and thus the position of the coating blade being changed in any way by the action of the magnets.
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 3 ist erkannt worden, daß auch bei einer etwas anderen Anordnung im der Gegenwalze nahen Bogenteil der Streichklinge auch eine nur so geringe Formänderung der Streichklinge auftritt, daß sie vernachlässigbar klein ist und nicht zu einem unregelmäßigen Strichauftrag führt. Man kann nämlich eine Grundeinstellung durch die Abstützung 29 vornehmen, so daß die Verstellung der Streichklinge bzw. Veränderung ihrer Geometrie, insbesondere in bezug auf ihre Anliegekante bei der Profilkorrektur, äußerst gering ist. Nachfolgend wird die Fig. 3 im einzelnen erläutert.According to the embodiment according to FIG. 3, it has been recognized that even with a somewhat different arrangement in the bow part of the coating blade near the counter roller, there is only a slight change in shape of the coating blade that it is negligibly small and does not lead to an irregular stroke application. You can namely make a basic setting by the
Die Streichklinge 1 ist an dem Rakelbalken 31 durch eine Klemmleiste 32 eingespannt. Eine Druckleiste 29 zur Einstellung einer Anpreßkraft der Streichklinge 1 ist in einer Führung 30 beweglich geführt. Der Antrieb für diese Druckleiste ist hier durch einen Druckschlauch 35 gegeben. Natürlich kommen auch andere Antriebsmöglichkeiten, z.B. mittels hydraulischer Kolben oder über Gestänge und Hebel, in Frage.The
Die Profilkorrektur wird hier durch einzelne Magnete 25 bewirkt, die in einer Reihe parallel zur Anliegekante der Streichklinge 1 und Gegenwalze C auf dem Rakelbalken 31 angeordnet sind. Diese Magnete können Elektromagnete sein, die aus einer Jochplatte 34, einer Hülse 33 und einer darin enthaltenen, um einen Eisenkern herum angeordneten Drahtspule 28, wie gestrichelt dargestellt ist, besteht. Die Magnete können mittels einer Hubplatte 27 über Stellstange 37 verstellt werden. Die Stromstärken der Spulen 28 können regelbar sein, um die Feldstärke der Spulen zu steuern. Dadurch wird die Streichklinge 1 verschieden stark in ihrem den Magneten gegenüberliegenden Bereich angezogen, und somit die Anpreßkraft der Streichklinge an der Gegenwalze C bzw. Warenbahn deutlich variiert. Dadurch kommt es nur zu einer geringfügigen Anderung der Form und damit der Anliegekante der Streichklinge. Dabei hat die Streichklinge eine Form, die sich aus zwei Bogen teilen zusammensetzt, wobei der der Einspannung nahe Bogenteil in der Zeichnung nach links und der andere Bogenteil nach rechts gekrümmt ist. Die Magnete 25 sind dabei am Beginn des sich nach rechts krümmenden Bogenteils angeordnet. Je nach konstruktiven Möglichkeiten können auch die Magnete noch näher an die Druckleiste 29 herangerückt werden.The profile correction is effected here by
Man kann statt Elektromagneten auch Permanentmagnete wählen, die mittels der Hubstangen 37 verstellbar sind, abhängig von einem Signal, das den Strichauftrag bzw. dessen Profil mißt. Ebenso wird in gleicher Abhängigkeit der Strom im Fall von Elektromagneten gesteuert.Instead of electromagnets, permanent magnets can also be selected which can be adjusted by means of the lifting
Man kann auch ohne eine von einem Signal abhängigen Verstellbarkeit der Druckleiste 29 auskommen und die gesamte Anpreßkraft der Streichklinge durch die Magnete aufbringen. Da dann die unterschiedlichen Kräfte ja auch nur durch unterschiedliche, auf die Streichklinge wirkende Magnetkräfte erzeugt werden, die in ihrer Höhe sich nicht so sehr unterscheiden, ist auch hier gegeben, daß die Streichklinge in ihrer Form und der Lage ihrer Streichkante bei der Profileinstellung nur wenig verändert wird.It is also possible to do without an adjustability of the
In Fig. 4 ist eine weitere Variante der magnetischen Anpressung dargestellt. Hierbei ist ein längs der als Hohlwalze ausgeführten Unterstützungseinrichtung 35 der Papierbahn angeordneter Trager 36 vorgesehen, der sehr biegesteif ausgeführt werden muß. Er verläuft innerhalb der Hohlwalze 35 parallel zu deren Achse über deren gesamte Länge. Er trägt an dem dem Hohlwalzenmantel zugewandten Ende jeweils die Magnete 5′, die hier in diesem Falle als Elektromagnete dargestellt sind. Diese Magnete üben entsprechend ihrer magnetischen Induktion wie im Falle von Fig. 1 Zugkräfte auf die Rakel 1 aus, und vermögen somit entsprechend ihrer Ansteuerung, z.B. durch ihren Spulenstrom, die Anpreßkraft der Streichklinge 1 an der Hohlwalze 36 örtlich zu verändern. Da mit wird ebenfalls das Strichprofil steuerbar. Dies allerdings hier in umgekehrter Richtung wie im Falle von Fig. 1, indem nämlich örtlich die Anpreßkraft durch die Anziehungskraft der Elektromagneten auf die Streichklinge 1 erhöht wird. Vorteilhafterweise wird in diesem Falle der Jochträger 36 aus hochfestem Aluminium ausgeführt. Er kann aber auch aus Stahl bestehen und man kann mittels Isolierungsplatten 37 die Magnete gegen den Jochträger isolieren. Die Hohlwalze 35 erhält vorzugsweise einen Mantel aus unmagnetischem Material.4 shows a further variant of the magnetic contact pressure. In this case, a
Die Abströmeinrichtung 29 für die Streichklinge ist hier durch Druckelemente, z.B. durch pneumatisches Druckmedium von innen aufgeweiteter Druckglieder, eventuell auch örtlich veränderlich, einstellbar. Diese Abstützung kann auch im Fall von Fig. 1 angewendet werden.The
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