EP0829575A1

EP0829575A1 - Process and device for direct or indirect application of liquid or pasty media on a running material web

Info

Publication number: EP0829575A1
Application number: EP97111574A
Authority: EP
Inventors: Manfred Ueberschär; Anton Plomer; Hans-Peter Dr. Sollinger; Bernhard Kohl
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2017-07-09
Also published as: JPH1085649A; US6010739A; DE59703130D1; EP0829575B1; ATE199753T1; DE19637164A1

Abstract

In a process for directly or indirectly applying a liquid or paste-form medium to a moving web of material, especially paper or paperboard, the medium (10) is applied directly to the surface of the web, which is supported on a backing surface (12) or, in an indirect coating process, to the surface (33) of a rotating roll which then applies the medium to the web as it passes through a coating gap. The cross-machine profile of the coating medium is controllably varied during application, whilst the profile in the direction of web travel is controllably varied immediately after application. The control of the cross-machine and longitudinal coating medium profiles is carried out by separate control loops (21,22,23,20; 21,23,26,29,17c) using measurements (21,22) of the profile of the coating medium on the web material or on the applicator roll. The measured values (23a,23b) of the coating profiles are compared using a computer with set-point values (24,27), and deviations are convert ed into corresponding , separate instructions (25,28) to influence (16,17c) the cross-machine and longitudinal profiles respectively. Also claimed is an arrangement for the control procedure on a coating system in which the coater (15) is divided into independently controlled zones across the machine width with an equaliser (17) and a means (17c,29,30) for adjusting the entire width of the coating.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to methods for the direct or indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web, in particular of paper or cardboard, and devices for carrying out the method.

Aus der DE 44 32 177 A1 ist ein Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn bekannt. Das beschriebene Auftragswerk ist ein Freistrahldüsen-Auftragswerk, bei dem die Freistrahldüse von zwei langgestreckten Lippenelementen gebildet wird. Der Dosierspalt der Freistrahldüse, d.h. der Abstand zwischen den zwei Lippenelementen, ist über die Längserstreckung der Lippenelemente, also über die Breite der zu beschichtenden Materialbahn, zonenweise unterschiedlich einstellbar. Somit kann die Auftragsmenge des flüssigen oder pastösen Mediums an der Freistrahldüse zonenweise unterschiedlich dosiert werden.From DE 44 32 177 A1 an application for direct or indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web is known. The application unit described is a free jet application unit, in which the free jet nozzle is formed by two elongated lip elements. The metering gap of the free jet nozzle, ie the distance between the two lip elements, can be set differently zone by zone over the longitudinal extent of the lip elements, that is over the width of the material web to be coated. The application amount of the liquid or pasty medium at the free jet nozzle can thus be metered differently in zones.

Zu diesem Zweck ist eine Vielzahl von Verstelleinrichtungen vorgesehen, die über die Längserstreckung der Lippenelemente verteilt angeordnet sind und die zumindest auf eines der beiden Lippenelemente der Freistrahldüse einwirken. Weiterhin ist ein automatischer Regelkreis vorgesehen, der aufgrund von Meßwerten des Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums die Verstelleinrichtungen nachregelt. Dem Freistrahldüsen-Auftragswerk kann auch eine Feindosiereinrichtung nachgeschaltet sein, die mittels eines Rakelelements, z.B. einer Rakelklinge, überschüssiges aufgetragenes flüssiges oder pastöses Medium auf das gewünschte endgültige Querprofil abrakelt.For this purpose, a large number of adjusting devices are provided, which are arranged distributed over the longitudinal extent of the lip elements and which act on at least one of the two lip elements of the free jet nozzle. Furthermore, an automatic control circuit is provided, which adjusts the adjusting devices on the basis of measured values of the cross profile of the applied liquid or pasty medium. The free jet nozzle applicator can also be followed by a fine metering device which can be operated by means of a doctor element, e.g. doctor blade, excess liquid or pasty medium applied to the desired final cross profile.

In der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung Nr. 196 05 183.5 ist ein Verfahren zur Regelung des über die Materialbahnbreite vorliegenden Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums beschrieben, das sich auf ein Auftragswerk bezieht, wie es vorangehend erläutert wurde. Danach sind zwei Regelkreise vorgesehen, von denen der eine Regelkreis unmittelbar an der Freistrahldüse eine erste Korrektur des Querprofils bewirkt und der zweite Regelkreis an der Feindosiereinrichtung eine zweite und endgültige Korrektur des Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums bewirkt. Dabei sollen sich die beiden Korrekturen in ihrer Wirkung zu einer gewünschten Gesamtkorrektur des Querprofils ergänzen. Zwar wird mit Hilfe dieses vorgeschlagenen Verfahrens ein gewünschtes Querprofil mit relativ hoher Genauigkeit erreicht, jedoch ist neben dem maschinellen Aufwand insbesondere der dafür erforderliche regelungstechnische Aufwand beträchtlich.Patent application No. 196 05 183.5, which has not yet been published, describes a method for regulating the transverse profile of the applied liquid or pasty medium over the width of the material web, which relates to a commissioned work, as was explained above. Thereafter, two control loops are provided, of which one control loop effects a first correction of the cross profile directly on the free jet nozzle and the second control loop effects a second and final correction of the cross profile of the applied liquid or pasty medium on the fine metering device. The effect of the two corrections should complement each other to a desired overall correction of the cross profile. Although a desired cross profile is achieved with relatively high accuracy with the aid of this proposed method, in addition to the mechanical effort, the control engineering effort required for this is considerable.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, Verfahren und zugehörige Vorrichtungen zu schaffen, bei denen die Regelung des Profils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums vereinfacht ist.The invention is based on the technical problem of creating methods and associated devices in which the regulation of the profile of the applied liquid or pasty medium is simplified.

Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß von einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 2 sowie von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 6 gelöst.This technical problem is solved according to the invention by a method with the features of claim 1 and a method with the features of the independent claim 2, as well as a device with the features of claim 3 and a device with the features of the independent claim 6.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Trennung der Regelung des Querprofils und der Regelung des Längsprofils vorzunehmen. In einer ersten erfindungsgemäßen Variante erfolgt die Regelung des Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums unmittelbar beim Auftragen des Mediums und die Regelung des Längsprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums anschließend, also in Durchlaufrichtung nachgeschaltet, am zuvor aufgetragenen Medium. In einer zweiten erfindungsgemäßen Variante erfolgt die Regelung des Längsprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums unmittelbar beim Auftragen des Mediums und die Regelung des Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums in Durchlaufrichtung danach am zuvor aufgetragenen Medium. Bei der ersten Variante wird das Querprofil durch eine entsprechende zonenweise unterschiedliche Dosierung beim Vorgang des Auftragens des Mediums gesteuert, während das Längsprofil in einem nachgeschalteten Vorgang am bereits aufgetragenen Medium gesteuert wird. Bei der zweiten Variante wird das Längsprofil durch eine entsprechende Gesamtdosierung beim Vorgang des Auftragens des Mediums gesteuert, während das Querprofil in einem nachgeschalteten Vorgang durch eine zonenweise Beeinflussung des bereits aufgetragenen Mediums gesteuert wird. Die beiden erfindungsgemäßen Varianten unterscheiden sich also vom Prinzip her nur darin, daß - bezogen auf die Durchlaufrichtung der zugehörigen Anlage - die Beeinflussung des Querprofils und des Längsprofils in einer räumlich umgekehrten Abfolge erfolgt.The invention is based on the idea of making a separation of the regulation of the cross profile and the regulation of the longitudinal profile. In a first variant according to the invention, the transverse profile of the applied liquid or pasty medium is regulated directly when the medium is applied, and the longitudinal profile of the applied liquid or pasty medium is subsequently regulated, that is, downstream in the direction of flow, on the previously applied medium. In a second variant according to the invention, the longitudinal profile of the applied liquid or pasty medium is regulated directly when the medium is applied, and the transverse profile of the applied liquid or pasty medium is regulated in the direction of flow thereafter on the previously applied medium. In the first variant, the cross profile is controlled by a corresponding zone-wise different dosing during the process of applying the medium, while the longitudinal profile is controlled in a subsequent process on the medium already applied. In the second variant, the longitudinal profile is controlled by a corresponding total dosing during the process of applying the medium, while the transverse profile is controlled in a subsequent process by influencing the medium already applied in zones. The two variants according to the invention The only difference from the principle is that - based on the direction of flow of the associated system - the cross-section and the longitudinal section are influenced in a spatially reverse sequence.

Das Querprofil des aufgetragenen Mediums ist dabei die Kontur der aufgetragenen Beschichtung über die Querrichtung der Materialbahn, also über die Breite der Materialbahn. Das Längsprofil bezieht sich auf den Verlauf der Beschichtung in Längsrichtung der Materialbahn, also in Durchlaufrichtung der Materialbahn. Bei der Längsprofilierung wird das endgültige sogenannte Strichgewicht eingestellt. Dabei soll eine vorgegebene durchschnittliche Auftragsmenge pro Materialbahnfläche für die durchlaufende Materialbahn eingehalten werden.The cross profile of the applied medium is the contour of the applied coating over the transverse direction of the material web, that is over the width of the material web. The longitudinal profile relates to the course of the coating in the longitudinal direction of the material web, that is to say in the direction of travel of the material web. The final so-called stroke weight is set for longitudinal profiling. A predetermined average order quantity per material web area for the continuous material web should be adhered to.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß bei der ersten Erfindungsvariante ein unmittelbar beim Auftragen des Mediums eingeregeltes Querprofil durch die nachgeschaltete Einstellung des Längsprofils, z.B. mittels einer Egalisiereinrichtung, praktisch kaum verfälscht wird, was zu befürchten wäre. Hier ist nämlich zu berücksichtigen, daß ein Teil des mit einem bestimmten Querprofil aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums mit diesem Querprofil in die Materialbahn eindringt, bevor die Egalisiereinrichtung zur Längsprofileinstellung erreicht wird. Die Längsprofil-Einstelleinrichtung kann also das Querprofil, soweit es den bereits in die Materialbahn eingedrungenen Teil des Mediums anbelangt, nicht mehr verändern. Außerdem ist zu berücksichtigen, daß der noch nicht in die Materialbahn eingedrungene Anteil des aufgetragenen Mediums am Rakelelement der Egalisiereinrichtung, an dem das Längsprofil eingestellt wird, eine hydrodynamische, der Einstellkraft entgegenwirkende Gegenkraft erzeugt. Diese hydrodynamische Gegenkraft ist entsprechend dem zuvor eingestellten Querprofil über die Materialbahnbreite unterschiedlich groß, so daß beispielsweise ein eingestellter "Berg" im Querprofil an der Egalisiereinrichtung eventuell etwas verändert, aber nicht beseitigt wird, da die hydrodynamische Gegenkraft dort entsprechend größer ist. Entsprechende Gesichtspunkte treffen auch für die zweite Erfindungsvariante zu.According to the invention, it was recognized that in the first variant of the invention, a transverse profile that is regulated directly when applying the medium is practically hardly falsified by the subsequent adjustment of the longitudinal profile, for example by means of a leveling device, which would be feared. It must be taken into account here that part of the liquid or pasty medium applied with a certain cross profile penetrates into the material web with this cross profile before the leveling device for adjusting the longitudinal profile is reached. The longitudinal profile setting device can therefore no longer change the transverse profile, insofar as it concerns the part of the medium which has already penetrated the material web. In addition, it must be taken into account that the portion of the applied medium on the doctor element of the leveling device, on which the longitudinal profile is adjusted, which has not yet penetrated the material web, generates a hydrodynamic counterforce which counteracts the adjusting force. This hydrodynamic The counterforce is different in size according to the previously set cross profile across the width of the material web, so that, for example, a set "hill" in the cross profile on the leveling device may be changed somewhat, but not eliminated, since the hydrodynamic counterforce is correspondingly greater there. Corresponding points of view also apply to the second variant of the invention.

Bei den beiden Erfindungsvarianten ergibt sich in der praktischen Durchführung eine gewisse gegenseitige Beeinflussung bzw. Rückkopplung zwischen den aufeinanderfolgenden Regelungsstationen für die jeweilige Regelung von Längs- und Querprofilen. Diese gewisse Rückkopplung wird in beide Richtungen - möglicherweise unterschiedlich stark - erfolgen, d.h. von der Längsprofilregelung auf die Querprofilregelung und umgekehrt. Eine Beeinflussung des Querprofils durch die Längsprofilregelungsstation kann an der Querprofilregelungsstation entsprechend ausgeglichen werden und umgekehrt. Insbesondere beim Anfahren der Anlage muß zunächst ein Betriebszustand eingeregelt werden. Hierzu kann noch an beiden Regelungsstationen, also an der Längsprofilregelungsstation und der Querprofilregelungsstation, jeweils eine zonenweise unterschiedliche Einstellung erforderlich sein. Nachdem die Anlage hochgefahren und eingeregelt worden ist, wird dann erfindungsgemäß während des laufenden Betriebs eine zonenweise unterschiedliche, d.h. über die Materialbahnbreite örtlich unterschiedliche Beeinflussung nur an der Querprofilregelungsstation vorgenommen, während an der Längsprofilregelungsstation nur eine Gesamtbeeinflussung über die Materialbahnbreite vorgenommen wird. Somit wird erfindungsgemäß der Regelungsvorgang deutlich vereinfacht.With the two variants of the invention, there is a certain mutual influence or feedback between the successive control stations for the respective control of longitudinal and transverse profiles in the practical implementation. This certain feedback will take place in both directions - possibly with different strengths - ie from the longitudinal profile control to the cross profile control and vice versa. Influencing of the cross profile by the longitudinal profile control station can be compensated accordingly at the cross profile control station and vice versa. In particular when starting up the system, an operating state must first be set. For this purpose, a setting that is different in each zone may also be required at both control stations, that is to say at the longitudinal profile control station and the cross profile control station. After the system has been started up and adjusted, according to the invention, during operation, a zone-by-zone, ie locally different across the web width, is only carried out at the cross profile control station, while at the longitudinal profile control station only an overall influence is made across the web width. According to the invention, the control process is thus significantly simplified.

Die Regelung des endgültigen Profils des auf eine laufende Materialbahn aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums wird durch die erfindungsgemäßen Verfahren vereinfacht, da eine Trennung zwischen der Querprofil-Einstellung und der Längsprofil-Einstellung stattfindet und insofern die Einstellung des Längsprofils mit verringertem Aufwand vorgenommen werden kann. Denn nach einer zonenweisen Grundeinstellung der Längsprofil-Einstellvorrichtung braucht diese während des Betriebs nur noch als Ganzes nachgestellt zu werden, um das durchschnittliche Strichgewicht zu regulieren.The regulation of the final profile of the liquid or pasty medium applied to a running material web is simplified by the method according to the invention, since there is a separation between the cross-profile setting and the longitudinal profile setting and, in this respect, the setting of the longitudinal profile can be carried out with less effort. After a zone-by-zone basic setting of the longitudinal profile setting device, it only needs to be readjusted as a whole during operation in order to regulate the average coat weight.

Die erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl beim direkten als auch beim indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, die aus Papier, Karton, einem Textilwerkstoff oder dergleichen besteht, eingesetzt werden. Beim direkten Auftrag wird ein flüssiges oder pastöses Medium unmittelbar auf die Oberfläche einer laufenden Materialbahn aufgebracht, die im Bereich der Auftragsstelle auf einer umlaufenden Gegenfläche gestützt wird. Eine solche umlaufende Gegenfläche wird von der Mantelfläche einer rotierenden Gegenwalze, der Oberfläche eines umlaufenden Endlosbandes oder dergleichen gebildet. Beim indirekten Auftrag wird das flüssige oder pastöse Medium zunächst unmittelbar auf die Oberfläche einer umlaufenden Auftragsfläche aufgetragen. Eine solche umlaufende Auftragsfläche ist als Mantelfläche einer rotierenden Auftragswalze, als Oberfläche eines umlaufenden Auftrags-Endlosbandes oder dergleichen ausgebildet. Von der Oberfläche der umlaufenden Auftragsfläche, also beispielsweise von der Mantelfläche einer Auftragswalze, wird das aufgetragene Medium in einem Auftragsspalt auf die Oberfläche einer Materialbahn übertragen. Ein solcher Auftragsspalt wird also etwa zwischen einer Auftragswalze und einer Gegenwalze oder z.B. auch zwischen einem Auftragsendlosband und einem Gegenendlosband gebildet und die Materialbahn wird durch den Auftragsspalt hindurchgeführt, um dort das Medium auf die Materialbahn zu übertragen.The methods according to the invention can be used both in the direct and in the indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web, which consists of paper, cardboard, a textile material or the like. In the case of direct application, a liquid or pasty medium is applied directly to the surface of a running material web, which is supported on a surrounding counter surface in the area of the application point. Such a circumferential counter surface is formed by the outer surface of a rotating counter roller, the surface of a circumferential endless belt or the like. With indirect application, the liquid or pasty medium is first applied directly to the surface of a circumferential application area. Such a circumferential application surface is designed as a circumferential surface of a rotating application roller, as a surface of a circumferential application endless belt or the like. The applied medium is transferred from the surface of the circumferential application surface, that is to say, for example, from the outer surface of an application roller, to the surface of a material web in an application gap. Such an application nip is thus between an application roller and a counter roller or For example, it is also formed between a continuous feed belt and a counter-endless belt and the material web is passed through the application gap in order to transfer the medium there to the material web.

Beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird das Querprofil über die Materialbahnbreite während des Auftrags unmittelbar auf die Materialbahn bzw. während des Auftrags zunächst auf eine Auftragsfläche zonenweise gesteuert beeinflußt. Diese Beeinflussung erfolgt also durch eine zonenweise unterschiedliche Dosierung der Auftragsmenge unmittelbar an der Auftragseinrichtung, also etwa bei einem Freistrahldüsen-Auftragswerk durch eine zonenweise unterschiedliche Einstellung des Düsenspalts. Das erfindungsgemäße Verfahren kann für verschiedene Auftragsarten eingesetzt werden. Also z.B. für einen Auftrag des Mediums in einem freien Strahl, für einen Auftrag des Mediums mittels eines Rakelelements, für einen Auftrag des Mediums mittels einer Schöpfwalze und vergleichbare Auftragsarten. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Auftrag jedoch in einem freien Strahl.In the first method according to the invention, the cross profile over the material web width is influenced in a zone-controlled manner during the application directly onto the material web or during the application initially onto an application area. This influencing takes place by a zone-wise different metering of the application quantity directly at the application device, that is to say, for example in the case of a free jet nozzle application unit, by zone-wise different setting of the nozzle gap. The method according to the invention can be used for different types of orders. So e.g. for application of the medium in a free jet, for application of the medium by means of a doctor element, for application of the medium by means of a scoop roller and comparable types of application. In a preferred embodiment, however, the application takes place in a free jet.

Erfindungsgemäß wird nach dem Auftragen des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Materialbahn bzw. zunächst auf die Auftragsfläche anschließend eine gesteuerte Beeinflussung des zuvor aufgetragenen Mediums zur Einstellung des Strichgewicht-Längsprofils vorgenommen. Das zuvor im Querprofil eingestellte, aufgetragene Medium wird also gegebenenfalls als Ganzes etwas abgetragen, z.B. mittels eines Rakelelements, um das gewünschte endgültige Strichgewicht zu regulieren. Als Rakelelement wird eine Rakelklinge, eine Rakelleiste oder ein Rollrakelstab verwendet. Anstelle eines Rakelelements kann auch ein Luftmesser oder ein anderes, dem Fachmann bekanntes Egalisierelement verwendet werden.According to the invention, after the liquid or pasty medium has been applied to the material web or initially to the application surface, the medium previously applied is controlled in order to adjust the line weight longitudinal profile. The medium previously applied and applied in the cross profile is thus removed as a whole, if necessary, for example by means of a doctor element in order to regulate the desired final coat weight. A squeegee blade, squeegee bar or roller squeegee is used as the squeegee element. Instead of a doctor element, a Air knife or another leveling element known to those skilled in the art can be used.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Steuerung des Querprofils und die Steuerung des Längsprofils des aufgetragenen Mediums separat voneinander in automatischen Regelkreisen. Die Regelkreise basieren auf Messungen des Profils des Mediums, das auf der Oberfläche der Materialbahn oder auf der Oberfläche der Auftragsfläche fertig aufgetragen ist, d.h. die Messungen sind der Stelle nachgeschaltet, an der die Längsprofil-Beeinflussung erfolgt oder die Messungen können alternativ unmittelbar der Auftragsstelle nachgeschaltet sein. Die gemessenen Ist-Werte des aufgetragenen Profils werden laufend rechnergestützt mit vorgegebenen Sollwerten für das Profil verglichen und resultierende Abweichungen werden in entsprechende getrennte Steuerungsanweisungen zur Beeinflussung des Querprofils und zur Beeinflussung des Längsprofils umgesetzt.In the method according to the invention, the control of the cross profile and the control of the longitudinal profile of the medium applied are carried out separately from one another in automatic control loops. The control loops are based on measurements of the profile of the medium which has been applied to the surface of the material web or to the surface of the application surface, i.e. the measurements are placed downstream of the point at which the longitudinal profile is influenced or, alternatively, the measurements can be placed directly downstream of the job site. The measured actual values of the profile applied are continuously compared with the computer using predetermined target values for the profile and the resulting deviations are converted into corresponding separate control instructions for influencing the cross profile and for influencing the longitudinal profile.

Das zweite erfindungsgemäße Verfahren funktioniert analog zum vorangehend erläuterten ersten erfindungsgemäßen Verfahren, jedoch wird nun an der Auftragseinrichtung eine Gesamtdosierung der Auftragsmenge vorgenommen, um das Längsprofil unmittelbar während des Auftrags zu beeinflussen, und in nachgeschalteter Anordnung erfolgt eine zonenweise Beeinflussung des aufgetragenen Mediums mittels eines Egalisierelements, um das Querprofil des Mediums zu beeinflussen.The second method according to the invention works analogously to the previously described first method according to the invention, however, a total metering of the application quantity is now carried out on the application device in order to influence the longitudinal profile directly during the application, and in a downstream arrangement there is a zone-wise influencing of the applied medium by means of a leveling element, to influence the cross profile of the medium.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens ist folgendermaßen ausgebildet. Es ist eine Auftragseinrichtung zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums vorgesehen, die vorzugsweise als Freistrahldüsen-Auftragswerk ausgestaltet ist, jedoch ebenso als Rakelelement-Druckkammer-Auftragswerk, Rakelelement-Sumpfauftragswerk oder ein anderes, an sich bekanntes Auftragswerk ausgeführt sein kann. Die Auftragseinrichtung ist einer umlaufenden Gegenfläche zugeordnet, auf der die zu beschichtende, laufende Materialbahn gestützt ist. Wie bereits oben erläutert, kann die umlaufende Gegenfläche als rotierende Gegenwalze, umlaufendes Endlosband oder ähnliches ausgebildet sein. Im Falle eines indirekten Auftrags ist die Auftragseinrichtung einer umlaufenden Auftragsfläche, also einer rotierenden Auftragswalze, einem umlaufenden Endlosband oder dergleichen zugeordnet. Von der Oberfläche dieser umlaufenden Auftragsfläche wird das Medium in einem Übertragungsspalt, durch den die laufende Materialbahn hindurchgeführt ist, auf diese übertragen. Die Auftragsmenge an Medium wird unmittelbar an der Auftragseinrichtung mittels entsprechender Verstelleinrichtungen über die Bahnbreite zonenweise unabhängig dosiert. Derartige Verstelleinrichtungen bzw. verstellbare Dosiereinrichtungen sind an sich bekannt und beispielsweise in der eingangs erwähnten DE 44 32 177 A1 erläutert.A device according to the invention for performing the first method according to the invention is designed as follows. An application device for applying a liquid or pasty medium is provided, which is preferably designed as a free-jet nozzle application unit, but likewise can be designed as a doctor element-pressure chamber applicator, doctor element sump applicator or another application unit known per se. The application device is assigned to a rotating counter surface on which the running material web to be coated is supported. As already explained above, the rotating counter surface can be designed as a rotating counter roll, rotating endless belt or the like. In the case of an indirect order, the application device is assigned to a rotating application surface, that is to say a rotating application roller, a rotating endless belt or the like. The medium is transferred to the surface of this circumferential application area in a transfer nip through which the running material web is passed. The amount of medium applied is metered in zones independently of the web width directly at the application device by means of appropriate adjusting devices. Such adjusting devices or adjustable dosing devices are known per se and are explained, for example, in DE 44 32 177 A1 mentioned at the beginning.

Der Auftragseinrichtung nachgeschaltet ist eine Egalisiereinrichtung vorgesehen, die im Falle eines direkten Auftrags des Mediums entweder der gleichen Gegenfläche zugeordnet ist, der auch die Auftragseinrichtung zugeordnet ist, oder einer eigenen separaten Gegenfläche zugeordnet ist. Im Falle eines indirekten Auftrags des Mediums ist die Egalisiereinrichtung der umlaufenden Auftragsfläche zugeordnet. Die Egalisiereinrichtung ist vorzugsweise über die Materialbahnbreite zonenweise unabhängig einstellbar, um eine Grundeinstellung beim Anfahren der Vorrichtung vornehmen zu können. Ferner ist die Egalisiereinrichtung als Ganzes in bezug auf die zugeordnete Gegenfläche oder die zugeordnete Auftragsfläche einstellbar, um im Betrieb die Längsprofileinstellung vornehmen zu können. Wie bereits oben erläutert, umfaßt eine solche Egalisiereinrichtung ein Rakelelement, etwa eine Rakelklinge, ein Luftmesser oder eine vergleichbare Einrichtung. Erfindungsgemäß umfaßt also die Egalisiereinrichtung vorzugsweise eine Grundeinstelleinrichtung, um lediglich beim Anfahren der Anlage eine zonenweise Grundeinstellung vornehmen zu können, sowie eine Gesamtverstelleinrichtung, um während des Betriebs eine erforderliche Nachstellung der voreingestellten Egalisiereinrichtung vornehmen zu können.A leveling device is provided downstream of the application device, which in the case of a direct application of the medium is either assigned to the same counter surface to which the application device is assigned or is assigned to a separate counter surface. In the case of an indirect application of the medium, the leveling device is assigned to the surrounding order area. The leveling device can preferably be adjusted independently zone by zone over the material web width in order to be able to carry out a basic setting when starting up the device. Furthermore, the leveling device as a whole can be adjusted with respect to the assigned counter surface or the assigned application surface in order to ensure that the To be able to make longitudinal profile settings. As already explained above, such a leveling device comprises a doctor element, for example a doctor blade, an air knife or a comparable device. According to the invention, the leveling device therefore preferably comprises a basic setting device in order to be able to carry out a basic setting in zones only when the system is started up, and a total adjusting device in order to be able to make a necessary readjustment of the preset leveling device during operation.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ferner eine Meßeinrichtung zur Erfassung des Querprofils des aufgetragenen Mediums. Die Meßeinrichtung besteht vorzugsweise aus einem Meßrahmen mit einer Vielzahl daran über die Bahnbreite angeordneter Meßsensoren und ist der Egalisiereinrichtung oder unmittelbar der Auftragsstelle nachgeschaltet. Durch die kontinuierliche Messung des Querprofils wird auch das Längsprofil der durchlaufenden Materialbahn erfaßt. Außerdem ist eine rechnergestützte, automatische Steuerungseinrichtung vorgesehen, die mit der Meßeinrichtung, der Dosiereinrichtung und der Egalisiereinrichtung Regelkreise bildet. Erfindungsgemäß bilden die Meßeinrichtung, die Steuerungseinrichtung und die Dosiereinrichtung der Auftragseinrichtung einen ersten unabhängigen Regelkreis zur Regelung des Querprofils des aufgetragenen Mediums und die Meßeinrichtung, die Steuerungseinrichtung und die Gesamtverstelleinrichtung der Egalisiereinrichtung einen zweiten unabhängigen Regelkreis zur Regelung des Längsprofils des aufgetragenen Mediums. Erfindungsgemäß kann die Egalisiereinrichtung mit relativ geringem Aufwand hergestellt und betrieben werden, so daß entsprechende Kosteneinsparungen erzielbar sind.The device according to the invention further comprises a measuring device for detecting the cross profile of the applied medium. The measuring device preferably consists of a measuring frame with a large number of measuring sensors arranged thereon over the web width and is connected downstream of the leveling device or directly after the application point. Through the continuous measurement of the cross profile, the longitudinal profile of the continuous material web is also recorded. In addition, a computer-aided, automatic control device is provided, which forms control loops with the measuring device, the metering device and the leveling device. According to the invention, the measuring device, the control device and the metering device of the application device form a first independent control loop for regulating the cross profile of the applied medium and the measuring device, the control device and the total adjustment device of the leveling device form a second independent control loop for controlling the longitudinal profile of the applied medium. According to the invention, the leveling device can be manufactured and operated with relatively little effort, so that corresponding cost savings can be achieved.

Erfindungsgemäß kann eine einzige Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, die eine entsprechend den beiden unabhängigen Regelkreisen getrennte Steuerung der Querprofilnachstellung an der Dosiereinrichtung der Auftragseinrichtung und der Längsprofilnachstellung an der Gesamtverstelleinrichtung der Egalisiereinrichtung vornimmt. In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Steuerungseinrichtung in eine Querprofil-Steuerungseinheit und eine Längsprofil-Steuerungseinheit unterteilt sein, wobei erstere dem Querprofil-Regelkreis und letztere dem Längsprofil-Regelkreis zugeordnet ist.According to the invention, a single control device can be provided, which controls the cross-section adjustment on the metering device of the application device and the longitudinal profile adjustment on the overall adjustment device of the leveling device separately according to the two independent control loops. In another embodiment of the device according to the invention, the control device can be divided into a cross profile control unit and a longitudinal profile control unit, the former being assigned to the cross profile control loop and the latter to the longitudinal profile control loop.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich von der vorangehend erläuterten Vorrichtung zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß an der Auftragseinrichtung eine Gesamtdosiereinrichtung vorgesehen ist, um durch eine über die gesamte Materialbahnbreite wirkende Änderung der Auftragsmenge des Mediums, z.B. durch Variation der Pumpenmenge, das Längsprofil zu beeinflussen. Vorzugsweise ist auch eine zonenweise unterschiedlich einstellbare Grunddosiereinrichtung an der Auftragseinrichtung vorgesehen, um während des Anfahrens der Anlage eine Grundeinstellung der Auftragseinrichtung vornehmen zu können. Die Grunddosiereinrichtung und die Gesamtdosiereinrichtung können in der konstruktiven Ausgestaltung miteinander kombiniert sein, etwa derart, daß eine zonenweise verstellbare Dosiereinrichtung an der Auftragseinrichtung vorgesehen ist, die während des Betriebs nur als Ganzes verstellt wird. Weiterhin unterscheidet sich die Vorrichtung zur Durchführung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens darin, daß die Egalisiereinrichtung nun über die Materialbahnbreite zonenweise unterschiedlich einstellbar ist, um dort das Querprofil des Mediums zu beeinflussen. Ansonsten sind analog zur vorangehend erläuterten Vorrichtung zur Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zwei getrennte Regelkreise vorgesehen, nämlich ein Längsprofil-Regelkreis und ein Querprofil-Regelkreis. Der Längsprofil-Regelkreis umfaßt die Meßeinrichtung, die Steuerungseinrichtung und die Gesamtdosiereinrichtung der Auftragseinrichtung, während der Querprofil-Regelkreis die Meßeinrichtung, die Steuerungseinrichtung und die zonenweise unterschiedlich einstellbare Verstelleinrichtung der Egalisiereinrichtung umfaßt.A device according to the invention for carrying out the second method according to the invention differs from the device explained above for carrying out the first method according to the invention in that a total metering device is provided on the application device in order to change the application quantity of the medium across the entire web width, for example by variation the amount of the pump to influence the longitudinal profile. Preferably, a basic metering device which can be set differently in zones is provided on the application device in order to be able to carry out a basic setting of the application device while the system is started up. The basic metering device and the total metering device can be combined with one another in the structural configuration, for example in such a way that a metering device which can be adjusted in zones is provided on the application device and is only adjusted as a whole during operation. Furthermore, the device for carrying out the second method according to the invention differs in that the leveling device now extends over the width of the material web can be set differently zone by zone in order to influence the cross profile of the medium there. Otherwise, two separate control loops are provided analogously to the above-described device for carrying out the first method according to the invention, namely a longitudinal profile control loop and a cross profile control loop. The longitudinal profile control loop comprises the measuring device, the control device and the total metering device of the application device, while the cross profile control loop comprises the measuring device, the control device and the adjustment device of the leveling device, which can be adjusted differently in zones.

Es können auch mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen innerhalb einer Anlage hintereinander angeordnet sein, um die Beschichtung der laufenden Materialbahn in mehreren Teilvorgängen vorzunehmen.Several devices according to the invention can also be arranged one behind the other within a system in order to carry out the coating of the running material web in several sub-processes.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtungen;
Fig. 2: einen Detailausschnitt der Prinzipskizze von Fig. 1 mit einer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel geänderten Gegenwalzenanordnung;
Fig. 3: eine Prinzipskizze eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Preferred exemplary embodiments of the devices according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1: a schematic diagram of a first embodiment of the devices according to the invention;
Fig. 2: a detail of the schematic diagram of Figure 1 with a modified counter-roller arrangement according to a second embodiment.
Fig. 3: a schematic diagram of a third embodiment of the device according to the invention.

Beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 umfaßt ein Auftragswerk, das allgemein mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist, eine Auftragseinrichtung 15, eine Egalisiereinrichtung 17 sowie eine Gegenwalze 12. Die Gegenwalze 12 rotiert in Pfeilrichtung und stützt auf ihrer Mantelfläche entlang eines Auflageabschnitts eine laufende Papierbahn 9. Die Durchlaufrichtung der Papierbahn 9 ist durch Pfeile gekennzeichnet. Zulaufseitig zum Auftragswerk 11, also links in Fig. 1, wird die Papierbahn 9 über eine Bahnleitwalze 13 zugeführt und ablaufseitig vom Auftragswerk 11, also in Fig. 1 rechts, wird die Papierbahn 9 nach der Beschichtung über eine Bahnleitwalze 14 abgeführt. Die Auftragseinrichtung 15 ist der zu beschichtenden Papierbahn 9 in dem Bereich zugeordnet, in dem die Papierbahn auf der Gegenwalze 12 gestützt wird.In the first exemplary embodiment in FIG. 1, an application unit, which is generally designated by the reference number 11, comprises an application device 15, a leveling device 17 and a counter roller 12. The counter roller 12 rotates in the direction of the arrow and supports a running paper web 9 on its outer surface along a support section The direction of travel of the paper web 9 is indicated by arrows. On the inlet side to the application unit 11, that is to the left in FIG. 1, the paper web 9 is fed via a web guide roller 13, and on the outlet side of the application unit 11, that is to the right in FIG. The application device 15 is assigned to the paper web 9 to be coated in the area in which the paper web is supported on the counter roller 12.

Die Auftragseinrichtung 15 ist als Freistrahldüsen-Auftragseinrichtung in an sich bekannter Weise ausgebildet. Ein flüssiges oder pastöses Medium 10, das auf die laufende Papierbahn 9 aufgetragen werden soll, wird aus einem Dosierspalt, der zwischen zwei Lippen 15a, 15b gebildet ist, in einem freien Strahl auf die Papierbahn aufgetragen. Bei dem Medium 10, das in Fig. 1 durch Punkte veranschaulicht ist, handelt es sich beispielsweise um eine pigmenthaltige Streichfarbe, eine Imprägnierflüssigkeit oder Stärke. Die Auftragseinrichtung 15 ist mit einer an sich bekannten Verstelleinrichtung 16 ausgestattet, um den Dosierspalt zwischen den Lippen 15a, 15b über die Breite der Papierbahn zonenweise unabhängig einstellen zu können. Hierzu sind beispielsweise automatisch betätigbare Verstellspindeln über die Länge des Dosierspalts verteilt angeordnet. Die einzelnen Verstellspindeln verstellen dann örtlich das eine Lippenelement in bezug auf das andere, um so die Spaltweite zu verändern.The application device 15 is designed as a free jet nozzle application device in a manner known per se. A liquid or pasty medium 10 which is to be applied to the running paper web 9 is applied in a free jet onto the paper web from a metering gap which is formed between two lips 15a, 15b. The medium 10, which is illustrated by dots in FIG. 1, is, for example, a pigment-containing coating color, an impregnating liquid or starch. The application device 15 is equipped with an adjusting device 16 known per se in order to be able to adjust the metering gap between the lips 15a, 15b independently zone by zone over the width of the paper web. For this purpose, for example, automatically operated adjustment spindles are arranged distributed over the length of the metering gap. The individual adjusting spindles then locally adjust one lip element with respect to the other, so as to change the gap width.

Die Egalisiereinrichtung 17 ist, in Durchlaufrichtung der Papierbahn 9 gesehen, der Auftragseinrichtung 15 nachgeschaltet und ebenfalls einem Bereich zugeordnet, an dem die Papierbahn auf der Gegenwalze 12 gestützt wird. Die Egalisiereinrichtung ist auf an sich bekannte Weise mit einer Rollrakel 17a ausgestattet, die in einem Rakelbett 17b drehbar gelagert ist. Die Rakelanordnung 17a, 17b ist an einem Tragbalken 17e angebracht. Zwischen einer Stützleiste 17d und einer Rückfläche des Rakelbetts 17b ist ein Druckschlauch 17c vorgesehen. Der Druckschlauch 17c ist in seinem Inneren mit Druckluft gefüllt, deren Druckniveau unterschiedlich eingestellt werden kann. Somit wird durch Änderung des Druckniveaus im Druckschlauch 17c das Rakelbett 17b und damit die Rollrakel 17a als Ganzes je nach Bedarf stärker oder weniger stark gegen die zuvor mit dem Medium 10 beschichtete Papierbahn 9 gedrückt. Die Egalisiereinrichtung 17 ist ferner mit einer Verstelleinrichtung 18 versehen, um eine über die Breite der Papierbahn 9 zonenweise unterschiedliche Grundeinstellung der Andrückkraft der Rollrakel 17a vorzunehmen. Hierzu sind Verstellspindeln über die Länge der Egalisiereinrichtung verteilt angeordnet, um eine Rückfläche der Stützleiste 17c und damit letzten Endes die Rollrakel 17a örtlich unterschiedlich zu beaufschlagen. Die Verstelleinrichtung 18 muß nicht automatisch betätigbar sein, da sie nur der Einjustierung einer Grundeinstellung beim Anlaufen der Anlage dient. In Fig. 1 ist außerdem eine Durchbiegungsausgleicheinrichtung 19 für den Tragbalken 17e vorgesehen. Eine solche Durchbiegungsausgleichvorrichtung kann bei Bedarf natürlich auch in der Auftragseinrichtung 15 vorhanden sein.The leveling device 17, as seen in the direction of travel of the paper web 9, is connected downstream of the application device 15 and also assigned to an area at which the paper web is supported on the counter roller 12. The leveling device is equipped in a manner known per se with a roller doctor 17a which is rotatably mounted in a doctor bed 17b. The doctor blade arrangement 17a, 17b is attached to a support beam 17e. A pressure hose 17c is provided between a support bar 17d and a rear surface of the doctor bed 17b. The inside of the pressure hose 17c is filled with compressed air, the pressure level of which can be set differently. Thus, by changing the pressure level in the pressure hose 17c, the doctor bed 17b and thus the roller doctor 17a as a whole is pressed more or less strongly against the paper web 9 previously coated with the medium 10, as required. The leveling device 17 is also provided with an adjusting device 18 in order to carry out a basic setting of the pressing force of the doctor blade 17a that differs in zones across the width of the paper web 9. For this purpose, adjusting spindles are arranged distributed over the length of the leveling device in order to act differently on a rear surface of the support bar 17c and thus ultimately on the doctor blade 17a. The adjusting device 18 does not have to be actuable automatically, since it only serves to adjust a basic setting when the system is started up. In Fig. 1, a deflection compensation device 19 is also provided for the support beam 17e. Such a deflection compensation device can of course also be present in the application device 15 if required.

Vor der Bahnleitwalze 13 ist eine Meßstation 21 angebracht, die mittels entsprechender Sensoren auf an sich bekannte Weise die zugeführte Papierbahn 9 in ihrem Ausgangsprofil über die Bahnbreite vermißt, bevor die Papierbahn anschließend das Auftragswerk 11 durchläuft. Eine weitere Meßstation 22 ist nach der Bahnleitwalze 14 vorgesehen, um das Profil der Papierbahn 9 über deren Bahnbreite nach der Beschichtung mit dem Medium 10 am Auftragswerk 11 zu messen. In der Regel ist die zweite Meßstation 22 erst nach einer (nicht dargestellten) Trocknungseinrichtung vorgesehen, um an der Meßstation das getrocknete Beschichtungsergebnis zu erfassen. Beide Meßstationen 21, 22 senden ihre Meßwerte laufend an einen Rechner 23, der daraus das Querprofil des aufgetragenen Mediums 10 über die Bahnbreite der Papierbahn 9 ermittelt. Durch die kontinuierliche Ermittlung des Querprofils ergibt sich auch das Längsprofil der Beschichtung mit dem Medium 10 für die durchlaufende Papierbahn 9.In front of the web guide roller 13 there is a measuring station 21, which is known per se by means of appropriate sensors How the fed paper web 9 in its initial profile over the web width is measured before the paper web then passes through the applicator 11. Another measuring station 22 is provided after the web guide roller 14 in order to measure the profile of the paper web 9 over its web width after being coated with the medium 10 on the applicator 11. As a rule, the second measuring station 22 is only provided after a drying device (not shown) in order to record the dried coating result at the measuring station. Both measuring stations 21, 22 continuously send their measured values to a computer 23, which determines the cross profile of the applied medium 10 over the web width of the paper web 9. The continuous determination of the cross profile also results in the longitudinal profile of the coating with the medium 10 for the continuous paper web 9.

Der Rechner 23 ist über Leitungen 23a mit einer Steuerungseinheit 20 verbunden. Weiterhin erhält die Steuerungseinheit 20 über Leitungen 24 die Sollwerte für das Querprofil des Beschichtungsmediums. Die Steuerungseinheit 20 ist über Leitungen 25 mit der Verstelleinrichtung 16 verbunden.The computer 23 is connected to a control unit 20 via lines 23a. Furthermore, the control unit 20 receives the setpoints for the cross profile of the coating medium via lines 24. The control unit 20 is connected to the adjusting device 16 via lines 25.

Der Rechner 23 ist außerdem über eine Leitung 23b mit einer Steuerungseinheit 26 verbunden. Die Steuerungseinheit 26 erhält über eine Leitung 27 den Sollwert für das Längsprofil des Beschichtungsmediums in Durchlaufrichtung der Papierbahn. Die Steuerungseinheit 26 ist über eine Leitung 28 mit einem Transmitter 29 verbunden, der wiederum über eine Leitung 30 mit dem Druckschlauch 17c verbunden ist.The computer 23 is also connected to a control unit 26 via a line 23b. The control unit 26 receives the setpoint for the longitudinal profile of the coating medium in the direction of travel of the paper web via a line 27. The control unit 26 is connected via a line 28 to a transmitter 29, which in turn is connected via a line 30 to the pressure hose 17c.

Nachfolgend wird nun die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels in Fig. 1 erläutert. Über die Auftragseinrichtung 15 wird das flüssige oder pastöse Medium 10 in einem freien Strahl entsprechend einem vorgegebenen Querprofil in über die Bahnbreite unterschiedlicher Dosierung auf die laufende Papierbahn 9 aufgetragen. Anschließend rakelt die Rollrakel 17a an der Egalisiereinrichtung 17 entsprechend einem vorgegebenen Längsprofil eine bestimmte Menge des zuvor aufgetragenen Mediums 10 ab. Das abgerakelte Medium 10 ist an der Rollrakel 17a durch einen Pfeil angedeutet. An der Auftragseinrichtung 15 wird das Querprofil eingestellt, während an der Egalisiereinrichtung 17 das Längsprofil eingestellt wird.The function of the first exemplary embodiment in FIG. 1 is now explained below. The liquid or pasty medium is applied via the application device 15 10 applied in a free jet to the running paper web 9 according to a predetermined cross profile in different doses over the web width. Subsequently, the doctor blade 17a scrapes off a certain amount of the previously applied medium 10 on the leveling device 17 in accordance with a predetermined longitudinal profile. The doctored medium 10 is indicated on the doctor blade 17a by an arrow. The transverse profile is set on the application device 15, while the longitudinal profile is set on the leveling device 17.

Das tatsächliche Beschichtungsergebnis auf der Papierbahn 9 wird ständig durch die Meßstationen 21, 22 überwacht. Aus den von dort erhaltenen Meßwerten ermittelt der Rechner 23 laufend die Ist-Werte für das Querprofil des Beschichtungsmediums sowie den Ist-Wert für das Längsprofil des Beschichtungsmediums.The actual coating result on the paper web 9 is constantly monitored by the measuring stations 21, 22. From the measured values obtained from there, the computer 23 continuously determines the actual values for the cross profile of the coating medium and the actual value for the longitudinal profile of the coating medium.

In einem ersten unabhängigen Regelkreis, der aus den Meßstationen 21, 22, dem Rechner 23, der Steuerungseinheit 20 und der Verstelleinrichtung 16 sowie den zugehörigen Leitungen gebildet wird, wird das Querprofil bei Bedarf nachgeregelt. Hierzu erhält die Steuerungseinheit 20 vom Rechner 23 über die Leitungen 23a laufend die ermittelten Ist-Werte des Querprofils. Diese Ist-Werte werden mit den vorgegebenen Soll-Werten für das Querprofil verglichen, die die Steuerungseinheit 20 über die Leitungen 24 erhält. Abweichungen zwischen den Ist-Werten und den Soll-Werten werden in entsprechende Stellgrößen umgesetzt, die über die Leitungen 25 an die Verstelleinrichtung 16 weitergegeben werden. Dort erfolgen dann entsprechende örtliche Nachstellungen der Dosierspaltweite. Somit wird die lokale Auftragsmenge über die Bahnbreite nachgeregelt und das vorgegebene, gewünschte Querprofil aufrechterhalten.In a first independent control loop, which is formed from the measuring stations 21, 22, the computer 23, the control unit 20 and the adjusting device 16 and the associated lines, the cross profile is readjusted if necessary. For this purpose, the control unit 20 continuously receives the determined actual values of the cross profile from the computer 23 via the lines 23a. These actual values are compared with the predetermined target values for the cross profile, which the control unit 20 receives via the lines 24. Deviations between the actual values and the target values are converted into corresponding manipulated variables, which are passed on to the adjusting device 16 via the lines 25. Appropriate local readjustments of the metering gap then take place there. In this way, the local order quantity is adjusted across the web width and the specified, desired cross profile is maintained.

Ein zweiter unabhängiger Regelkreis, der von den Meßstationen 21, 22, dem Rechner 23, der Steuerungseinheit 26, dem Transmitter 29 und dem Druckschlauch 17c gebildet wird, dient der Regelung des Längsprofils des Beschichtungsmediums. Die Steuerungseinheit 26 erhält vom Rechner 23 laufend den Ist-Wert des Längsprofils. Dieser wird ständig mit dem Soll-Wert für das Längsprofil verglichen, den die Steuerungseinheit 26 über die Leitung 27 erhält. Eine Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert des Längsprofils wird in eine entsprechende Stellgröße umgesetzt, die über die Leitung 28 an den Transmitter 29 weitergegeben wird. Am Transmitter 29 wird die Stellgröße in eine entsprechende Druckänderung im Druckschlauch 17c umgesetzt, die an den Druckschlauch 17c über die Fluid-Druckleitung 30 weitergegeben wird. Durch die Druckänderung im Druckschlauch 17c wird die Rollrakel 17a als Ganzes entsprechend stärker oder weniger stark an die Papierbahn 9 angedrückt und rakelt demzufolge entsprechend mehr oder weniger Beschichtungsmedium ab. Im Betrieb der Anlage wird also die Grundeinstellung der Verstelleinrichtung 18 beibehalten und die Nachregelung des Längsprofils erfolgt nur über den Druckschlauch 17c.A second independent control loop, which is formed by the measuring stations 21, 22, the computer 23, the control unit 26, the transmitter 29 and the pressure hose 17c, serves to regulate the longitudinal profile of the coating medium. The control unit 26 continuously receives the actual value of the longitudinal profile from the computer 23. This is constantly compared with the target value for the longitudinal profile, which the control unit 26 receives via the line 27. A deviation between the actual value and the target value of the longitudinal profile is converted into a corresponding manipulated variable which is passed on to the transmitter 29 via the line 28. At the transmitter 29, the manipulated variable is converted into a corresponding pressure change in the pressure hose 17c, which is passed on to the pressure hose 17c via the fluid pressure line 30. Due to the change in pressure in the pressure hose 17c, the squeegee 17a as a whole is pressed correspondingly more or less strongly against the paper web 9 and consequently scrapes off more or less coating medium accordingly. In the operation of the system, the basic setting of the adjusting device 18 is therefore retained and the readjustment of the longitudinal profile takes place only via the pressure hose 17c.

Falls die Verstellung der Dosierspaltweite an der Auftragseinrichtung 15 über die Verstelleinrichtung 16 pneumatisch, hydraulisch oder auf ähnliche Weise erfolgt, kann zwischen der Steuerungseinheit 20 und der Verstelleinrichtung 16 ebenfalls ein Transmitter zwischengeschaltet sein, der die elektrischen Stellsignale in eine entsprechende Fluidänderung umsetzt.If the metering gap width on the application device 15 is adjusted pneumatically, hydraulically or in a similar manner via the adjusting device 16, a transmitter can also be interposed between the control unit 20 and the adjusting device 16, which converts the electrical actuating signals into a corresponding fluid change.

Nachfolgend wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 2 erläutert. Gleiche oder sich entsprechende Komponenten wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es wird auf die dortigen Ausführungen verwiesen. Weiterhin entspricht das Funktionsprinzip beim zweiten Ausführungsbeispiel demjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel, so daß hierzu ebenfalls auf die vorangegangenen Ausführungen verwiesen wird.A second exemplary embodiment will now be explained with reference to FIG. 2. The same or corresponding components as in the first exemplary embodiment in FIG. 1 are provided with the same reference numerals and reference is made to the explanations there. Furthermore, the functional principle in the second exemplary embodiment corresponds to that in the first exemplary embodiment, so that reference is also made to the previous statements.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist nun die Gegenwalze 12 des ersten Ausführungsbeispiels durch zwei getrennte Gegenwalzen 12' ersetzt, die nun zusammen mit der Auftragseinrichtung 15 und der Egalisiereinrichtung 17 ein Auftragswerk 11' bilden. Die weiteren Komponenten wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind beim zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls vorhanden, jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. Die Auftragseinrichtung 15 ist nun der einen Gegenwalze 12' zugeordnet, auf deren Mantelfläche die laufende Papierbahn 9 entlang eines Auflageabschnitts gestützt ist. In Durchlaufrichtung der Papierbahn beabstandet, ist die Egalisiereinrichtung 17 der anderen Gegenwalze 12' zugeordnet, auf deren Mantelfläche die Papierbahn entlang eines Auflageabschnitts gestützt ist. Beide Gegenwalzen 12' rotieren gleichsinnig in Pfeilrichtung.In the second exemplary embodiment in FIG. 2, the counter roller 12 of the first exemplary embodiment is now replaced by two separate counter rollers 12 ', which now form an application unit 11' together with the application device 15 and the leveling device 17. The other components as in the first embodiment are also present in the second embodiment, but are omitted for reasons of clarity. The application device 15 is now assigned to the one counter roll 12 ', on the outer surface of which the running paper web 9 is supported along a support section. Spaced in the direction of travel of the paper web, the leveling device 17 is assigned to the other counter roller 12 ', on the lateral surface of which the paper web is supported along a support section. Both counter-rollers 12 'rotate in the same direction in the direction of the arrow.

Beim dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind die Regelungskreise mit den Meßeinrichtungen, den Steuerungseinrichtungen und den Verstelleinrichtungen in der Zeichnung weggelassen. Diese Einrichtungen sind analog zum ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ausgebildet, und es wird auf die dortigen Ausführungen verwiesen. Während sich die beiden Ausführungsbeispiele, die in den Fig. 1 und 2 veanschaulicht sind, jeweils auf ein direktes Auftragen des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Oberfläche der laufenden Materialbahn beziehen, bezieht sich das dritte Ausführungsbeispiel auf ein indirektes Auftragen des Mediums. Gleiche oder sich entsprechende Komponenten wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird auf die dortigen Ausführungen verwiesen.In the third exemplary embodiment in FIG. 3, the control circuits with the measuring devices, the control devices and the adjusting devices are omitted in the drawing. These devices are designed analogously to the first exemplary embodiment in FIG. 1, and reference is made to the statements there. While the two exemplary embodiments, which are illustrated in FIGS. 1 and 2, each relate to a direct application of the liquid or pasty medium to the surface of the running material web, the third exemplary embodiment relates to an indirect application of the medium. The same or corresponding components as in the first exemplary embodiment in FIG. 1 are the same Provide reference numerals, and reference is made to the statements there.

Beim in Fig. 3 dargestellten indirekten Auftragen des Mediums 10 wird das Medium zunächst von der Auftragseinrichtung 15 auf die Mantelfläche 33 einer Auftragswalze 31 aufgetragen. Die Auftragswalze 31 rotiert in Pfeilrichtung. Somit passiert das von der Auftragseinrichtung 15 aufgebrachte Medium 10 mit der Drehung der Auftragswalze 31 zunächst die Egalisiereinrichtung 17, bevor das Medium anschließend mit der weiteren Drehung der Auftragswalze 31 in einen Auftragsspalt 32 gelangt. Die Regelung des Querprofils und des Längsprofils des aufgetragenen Mediums 10 erfolgt also an der Auftragseinrichtung 15 und der Egalisiereinrichtung 17. Das in seinem Quer- und Längsprofil eingestellte, aufgetragene Medium 10 läuft dann auf der Mantelfläche 33 der Auftragswalze 31 in den Walzenspalt bzw. Übertragungsspalt 32 hinein, wo das Medium auf die laufende Materialbahn 9 übertragen wird, die durch den Walzenspalt hindurchgeführt wird.In the indirect application of the medium 10 shown in FIG. 3, the medium is first applied by the application device 15 to the outer surface 33 of an application roller 31. The application roller 31 rotates in the direction of the arrow. Thus, with the rotation of the application roller 31, the medium 10 applied by the application device 15 first passes through the leveling device 17 before the medium then passes into an application gap 32 with the further rotation of the application roller 31. The regulation of the transverse profile and the longitudinal profile of the applied medium 10 thus takes place on the application device 15 and the leveling device 17. The applied medium 10, adjusted in its transverse and longitudinal profile, then runs on the lateral surface 33 of the application roller 31 into the nip or transfer nip 32 into where the medium is transferred to the running material web 9, which is passed through the nip.

Im Ausführungsbeispiel in Fig. 3 sind zwei Auftragswalzen 31 mit den zugehörigen Auftragseinrichtungen 15 und Egalisiereinrichtungen 17 symmetrisch angeordnet und bilden zwischen sich den Walzenspalt 32 aus. Diese Anordnung ist für eine beidseitige Beschichtung der Materialbahn 9 geeignet. Alternativ kann die eine der beiden Auftragswalzen 31 mit der Auftragseinrichtung 15 und der Egalisiereinrichtung 17 durch eine rotierende Gegenwalze ersetzt werden, die mit der anderen Auftragswalze 31 den Walzenspalt 32 bildet. Eine derartige Anordnung ist für eine einseitige Beschichtung der Materialbahn 9 ausreichend.In the exemplary embodiment in FIG. 3, two application rollers 31 with the associated application devices 15 and leveling devices 17 are arranged symmetrically and form the roller gap 32 between them. This arrangement is suitable for coating the material web 9 on both sides. Alternatively, one of the two application rollers 31 with the application device 15 and the leveling device 17 can be replaced by a rotating counter-roller which forms the roller gap 32 with the other application roller 31. Such an arrangement is sufficient for one-sided coating of the material web 9.

Claims

Method for the direct or indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web, in particular made of paper or cardboard, in which - A liquid or pasty medium (10) is applied directly to the surface of a material web (9) supported on a circumferential counter surface (12; 12 ') in the case of direct application, or initially to the surface (33) of a circumferential application surface (31 ) is applied, from where the applied medium (10) is transferred to an application gap (32) through which a material web (9) is passed, and

- During application (15), the cross profile of the medium (10) is influenced in zones controlled over the width of the material web, and,

- In the direction of flow after application, the longitudinal profile of the medium (10) previously applied directly to the surface of the material web (9) or the surface of the application surface is influenced (17) in a controlled manner,

- The control of the cross profile and the control of the longitudinal profile of the applied medium (10) separately from one another in automatic control loops (21, 22, 23, 20, 16; 21, 22, 23, 26, 29, 17c) on the basis of measurements (21 , 22) of the profile of the medium (10) applied to the surface of the material web (9) or to the surface of the application surface, in that the measured actual values (23a; 23b) of the applied profile are continuously computer-aided with predetermined target values (24; 27) compared and resulting deviations in corresponding separate control instructions (25; 28) for influencing (16) the transverse profile and for influencing (17c) the longitudinal profile.

Method for the direct or indirect application of a liquid or pasty medium to a running material web, in particular made of paper or cardboard, in which - A liquid or pasty medium is applied directly to the surface of a web of material supported on a circumferential counter surface when directly applied or is initially applied to the surface of a circumferential application surface in the case of indirect application, from where the applied medium in an application gap through which a web of material is passed through, is transferred to this, and

the longitudinal profile of the medium is influenced in a controlled manner during application, and

in the direction of flow after application, the transverse profile of the medium previously applied directly to the surface of the material web or the surface of the application surface is influenced in a zone-controlled manner,

- The control of the longitudinal profile and the control of the transverse profile of the applied medium takes place separately from one another in automatic control loops on the basis of measurements of the profile of the medium applied to the surface of the material web or the surface of the application surface, by the measured actual values of the applied profile being continuously computer-aided compared with specified target values and resulting deviations in Corresponding separate control instructions for influencing the longitudinal profile and for influencing the cross profile are implemented.

Device for performing the method according to claim 1, with - an application device (15) for applying a liquid or pasty medium (10),

- One of the application device (15) associated with the rotating counter surface (12; 12 ') on which a running material web (9) is supported, or one of the application device (15) associated with the rotating application surface (31) which is assigned to a transmission gap (32) through which a running material web (9) is passed,

a metering device (15a, 15b, 16) for the medium to be applied which is located on the application device (15) and can be adjusted zone by zone independently of the material web width,

- a leveling device (17) connected downstream of the application device (15), associated with a peripheral counter surface (12; 12 ') or the peripheral order surface with an overall adjustment device (17c, 29, which can be adjusted with respect to the counter surface (12; 12') or 30),

- A measuring device (21, 22, 23) for detecting the transverse profile and the longitudinal profile of the medium (10) applied, and

a computer-aided automatic control device (20, 26) which forms control loops with the measuring device (21, 22, 23), the metering device (15a, 15b, 16) and the leveling device (17),
characterized,

- That the measuring device (21, 22, 23), the control device (20) and the metering device (15a, 15b, 16) form an independent cross-profile control loop for the applied medium (10) and

- That the measuring device (21, 22, 23), the control device (26) and the total adjustment device (17c, 29, 30) form an independent longitudinal profile control loop for the applied medium (10).

Apparatus according to claim 3, characterized in that, in order to be able to carry out a basic setting of the leveling device (17) in zones when the system is started up, the leveling device (17) is equipped with a basic setting device (18) which can be adjusted zone by zone independently of the material web width.

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the control device is subdivided into a separate cross profile control unit (20) assigned to the cross profile control loop and a separate longitudinal profile control unit (26) assigned to the longitudinal profile control loop.

Device for performing the method according to claim 2, with an application device for applying a liquid or pasty medium,

- A rotating counter surface assigned to the application device, on which a running material web is supported, or a rotating order surface assigned to the application device, which has a transmission gap is assigned, through which a running material web is passed,

a total metering device for the medium to be applied, located on the application device,

a leveling device connected downstream of the application device, assigned to a rotating counter surface or to the rotating application surface, with an adjusting device that can be adjusted zone by zone independently of the material web width,

- A measuring device for detecting the longitudinal profile and the transverse profile of the medium applied, and

a computer-aided, automatic control device which forms control loops with the measuring device, the total metering device and the adjusting device of the leveling device,
characterized by

- That the measuring device, the control device and the total metering device form an independent longitudinal profile control loop for the applied medium and

- That the measuring device, the control device and the adjusting device of the leveling device form an independent cross-profile control loop for the applied medium.

Apparatus according to claim 6, characterized in that in order to carry out a zone-wise basic setting of the application device when the system is started up can, the application device is equipped with a basic metering device for the medium to be applied, which is adjustable zone by zone over the material web width.

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the control device is subdivided into a separate longitudinal profile control unit assigned to the longitudinal profile control loop and a separate cross profile control unit assigned to the transverse profile control loop.