DE19743641A1 - Web surface coating assembly - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Beschichten von Trägerbahnen aus Papier oder Textilmaterial mit einem Beschichtungsmittel, insbesondere Silikonölemulsion, mit mindestens einer umlaufend drehbaren, an ihrer Man telfläche vorzugsweise durch Tauchbenetzung mit dem Be schichtungsmittel beaufschlagbaren und in Kontakt mit einer zu beschichtenden Bahnseite der mit definierter Bahngeschwindigkeit transportierten Trägerbahn bringba ren Auftragwalze.The invention relates to a system for coating Carrier webs made of paper or textile material with a Coating agents, in particular silicone oil emulsion, with at least one revolving, on their man telfläche preferably by dip wetting with the Be layering agent actable and in contact with a web side to be coated with the one defined Web speed transported carrier web bringba ren application roller.
Anlagen dieser Art finden hauptsächlich im Rollenrota tionsdruck Verwendung, um die Oberflächeneigenschaften der Druckstoffbahn insbesondere hinsichtlich einer Ver minderung der Reibung und elektrostatischen Aufladung und Erhöhung der Bruch- und Rißfestigkeit zu verbes sern. Hierzu wird auf die bedruckte Papierbahn im Durchlauf ein flüssiges Beschichtungsmittel aufgetra gen, das aus einer wäßrigen Silikonölemulsion und ge gebenenfalls Additiven wie Wachsen und Antistatikmit teln besteht.Plants of this type are mainly found in the roll red tion printing to the surface properties the printing material web in particular with regard to a ver reduction of friction and electrostatic charge and increase the tensile strength at break and crack ser. For this purpose, the printed paper web in the Run through a liquid coating agent gene consisting of an aqueous silicone oil emulsion and ge optionally additives such as waxing and antistatic there is.
Aus der US-PS 4,637,341 ist eine Anlage der eingangs genannten Art bekannt. Dort ist es vorgesehen, die Si likonemulsion beidseitig auf die Papierbahn über Auf tragwalzen zu applizieren, die mit einem Teil ihrer Mantelfläche in Tauchwannen eingreifen, welche in einer automatischen Betriebsweise über einen Kreislauf mit der Silikonemulsion befüllbar sind, wobei deren Wirk stoffkonzentration einstellbar ist. Dabei ist zwar auch die Auftragsmenge über die Umfangsgeschwindigkeit der Auftrag- bzw. Tauchwalze dosierbar. Es hat sich jedoch gezeigt, daß vor allem bei schnell laufenden Maschinen und geringen Schichtdicken häufig Ungleichmäßigkeiten in der Flächenbelegung der Papierbahn mit der Gleit emulsion auftreten, die sich auch im Druckbild störend bemerkbar machen. Als weiterer erheblicher Nachteil kommt hinzu, daß ein Teil der aufgetragenen Flüssigkeit beim Umlenken der Papierbahn auf nachfolgenden Leitwal zen als Aerosol in die Umgebungsluft abgeschleudert wird, was die Gesundheit von Bedienpersonen gefährden kann.From US-PS 4,637,341 is a system of the beginning known type known. There it is provided that the Si Lemon emulsion on both sides of the paper web via Auf to apply rollers with part of their Intervene the outer surface in immersion tanks, which in a automatic operation via a circuit with the silicone emulsion can be filled, their effectiveness substance concentration is adjustable. This is also true the order quantity over the peripheral speed of the Applicable roller or dip roller. However, it has shown that especially in high-speed machines and thin layers often have non-uniformities in the area of the paper web with the glide emulsion occur, which is also distracting in the printed image to make noticable. Another major disadvantage In addition, part of the liquid applied when redirecting the paper web to the following guide whale zen thrown into the ambient air as an aerosol becomes what endangers the health of operators can.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Anlage der eingangs genannten Art dahinge hend zu verbessern, daß eine gleichmäßige Flächenbe schichtung weitgehend unabhängig von den Mischverhält nissen und der Schichtdicke des Beschichtungsmittels erreicht und eine ausreichende Fixierung der aufgetra genen Schicht sichergestellt wird.Based on this, the object of the invention reasons, a plant of the type mentioned hend to improve that a uniform area stratification largely independent of the mixing ratio nissen and the layer thickness of the coating material reached and sufficient fixation of the surface gene layer is ensured.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vor geschlagen. Vorreilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, according to the invention combination of features specified in claim 1 beaten. Advantageous designs and training The invention is derived from the dependent Claims.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, das Beschich tungsmittel durch eine geeignete Walzenapplikation auf zubringen und nachfolgend durch eine Flächenpressung zu egalisieren. Zu diesem Zweck wird eine der Auftragwalze nachgeordnete, unter Umlenkung der Trägerbahn mantel seitig an deren zu beschichtende Bahnseite anpreßbare und mit einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit zu der Trägerbahn mitläufig drehbare Glättwalze vorge schlagen. Durch die Umlenkung an der Glättwalze wird unter dem Druck an deren Mantelfläche das aufgetragene Beschichtungsmittel gleichmäßig und flächendeckend ver teilt und in der Trägerbahn fixiert.The invention is based on the idea of coating on a suitable roller application bring and then by a surface pressure equalize. For this purpose, one of the applicator rollers subordinate, under deflection of the carrier sheet jacket can be pressed onto the side of the web to be coated and at a predetermined peripheral speed the carrier web is provided with a rotating smoothing roller beat. Due to the deflection on the smoothing roller under the pressure on the lateral surface of the applied Apply coating agent evenly and across the board divides and fixed in the carrier web.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er findung weist die Auftragwalze eine rauhe Mantelfläche auf, wobei der Mittenrauhwert zwischen 0,1 und 0,5 µm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 µm beträgt. Damit wird erreicht, daß die von der Auftragwalze aufgenommene bzw. aus dem Tauchbad abgeschöpfte Flüssigkeit in den Oberflächenvertiefungen rasterartig gleichmäßig ver teilt bleibt, so daß es nicht zu einem bei den bekann ten polierten Walzen beobachteten Aufbrechen des Benet zungsfilms kommen kann. Dabei ist es weiter von Vor teil, wenn die Mantelfläche der vorzugsweise aus Hart metall bestehenden Auftragwalze durch eine Beschichtung oder durch Ätzen gleichmäßig aufgerauht ist. Um eine Egalisierung der rasterartig aufgetragenen Flüssig keitsschicht zu erreichen, ist es günstig, wenn die Glättwalze eine aus Hartmetall bestehende, glattpolier te Mantelfläche aufweist. In dieser Hinsicht ist es weiter von Vorteil, wenn die Umlenkung der Trägerbahn an der Glättwalze zwischen 45° und 90° beträgt.According to a particularly preferred embodiment of the Er the application roller has a rough surface with a mean roughness value between 0.1 and 0.5 µm, is preferably between 0.5 and 1 µm. So that will achieved that the picked up by the applicator roller or liquid drained from the immersion bath into the Surface recesses evenly ver remains divided so that it did not become one of them The polished rollers watched the Benet break open film can come. It is still from before part, if the outer surface is preferably made of hard metal existing application roller through a coating or is roughened evenly by etching. To one Equalization of the liquid applied in a grid pattern to reach the layer, it is favorable if the Smoothing roller made of hard metal, smooth polished te outer surface. In this regard, it is further advantageous if the deflection of the carrier web on the smoothing roller is between 45 ° and 90 °.
Das Einpressen des Beschichtungsmittels in die Papier bahn kann dadurch begünstigt werden, daß die Umfangsge schwindigkeit der Glättwalze kleiner als die Bahnge schwindigkeit ist. Dabei sollte die Geschwindigkeits differenz vorteilhafterweise weniger als 5% betragen.Pressing the coating agent into the paper Railway can be favored in that the circumferential ge speed of the smoothing roller is smaller than the web is dizziness. The speed should be difference advantageously be less than 5%.
Um eine ausreichende Flüssigkeitsmenge insbesondere bei Tauchbenetzung aufzunehmen, ist es von Vorteil, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der zu der Trägerbahn mit läufig oder gegenläufig gedrehten Auftragwalze einen Bruchteil der Bahngeschwindigkeit beträgt.To ensure a sufficient amount of fluid, in particular It is an advantage to record diving wetting if the peripheral speed of the to the carrier web with a roller that is rotating in the opposite direction or in the opposite direction Is a fraction of the web speed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinrichtung zur Drehzahlsteue rung der Auftragwalze nach Maßgabe der Anpreßkraft und/oder des Drehwiderstands der Glättwalze vorgesehen. Damit läßt sich die Auftragsmenge des Beschichtungsmit tels in Abhängigkeit von an der Glättwalze mittelbar erfaßten Beschichtungsparametern automatisch einstel len. Dies hat zugleich den Vorteil, daß unter Gewähr leistung einer flächendeckenden Aufbringung die Zusam mensetzung der Beschichtungsflüssigkeit in einem weiten Bereich abgestimmt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the Invention is a control device for speed control tion of the application roller in accordance with the contact pressure and / or the rotational resistance of the smoothing roller. This allows the application quantity of the coating to be means dependent on indirect on the smoothing roller automatically set the coating parameters len. This also has the advantage of being guaranteed performance of a comprehensive application Setting the coating liquid in a wide range Range can be matched.
Um die Anpreßkraft der Glättwalze als Eingangsgröße zu ermitteln, kann die Steuereinrichtung einen vorzugswei se als Dehnungsmeßstreifen ausgebildeten Kraftsensor aufweisen, welcher eine radiale Lagerlast eines Drehla gers der Glättwalze erfaßt. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinrichtung einen Lastsensor aufweisen, welcher den Energiebedarfs eines Drehantriebs der Glättwalze und damit deren Drehwiderstand erfaßt. Um Beschichtungsparameter, insbesondere die Beschichtungs dicke variieren zu können, ist die Glättwalze vorteil hafterweise über einen drehzahlregelbaren Drehantrieb mit vorgegebener Drehzahl antreibbar.To the contact pressure of the smoothing roller as an input variable determine, the control device can preferably se designed as a strain gauge force sensor have a radial bearing load of a rotary gers of the smoothing roller. Alternatively or in addition the control device can have a load sensor, which meets the energy requirements of a rotary actuator Smoothing roller and thus its rotational resistance detected. Around Coating parameters, especially the coating To be able to vary the thickness, the smoothing roller is an advantage fortunately via a speed-adjustable rotary drive can be driven at a specified speed.
Weiter ist es bei beidseitiger Beschichtung von Vor teil, wenn an beiden Bahnseiten der Trägerbahn eine Auftragwalze angeordnet ist, und wenn zwei den Auftrag walzen nachgeordnete Glättwalzen als Walzenpaar unter Freihaltung eines Durchführspaltes für die Trägerbahn in deren Transportrichtung im Abstand voneinander ange ordnet sind. Damit läßt sich an der ersten Glättwalze von der umgelenkten Trägerbahn abgeschleudertes Be schichtungsmittel auf der Mantelfläche der nachgeordne ten zweiten Glättwalze auffangen, so daß eine Aerosol bildung weitgehend vermieden wird.It is also the case with double-sided coating from Vor in part, if there is one on both sides of the carrier web Application roller is arranged, and if two the order roll downstream smoothing rolls as a pair of rolls Keep a passage gap for the carrier web in their transport direction at a distance from each other are arranged. It can be used on the first smoothing roller Be thrown off the deflected carrier web layering agent on the lateral surface of the downstream Catch the second smoothing roller so that an aerosol education is largely avoided.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in the Drawing shown in a schematic manner example explained in more detail. Show it
Fig. 1 ein Schema einer Anlage zum Beschichten von Pa pierbahnen mit Silikonölemulsion; Figure 1 is a schematic of a plant for coating Pa pier webs with silicone oil emulsion.
Fig. 2 eine Breitseitenansicht einer Auftragwalze der Anlage nach Fig. 1. FIG. 2 shows a broad side view of an application roller of the installation according to FIG. 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Beschichtungsanlage besteht im wesentlichen aus zwei an die gegenüberlie genden Bahnseiten 10, 12 einer Papierbahn 14 anliegen den Auftragwalzen 16, 18, zwei den Auftragwalzen nach geordneten Glättwalzen 20, 22 und einer Steuereinrich tung 24 zur Drehzahlsteuerung eines jeweiligen Drehan triebs 26, 28 der Auftragwalzen 16, 18. Wie in Fig. 1 in der schematischen Stirnseitenansicht der Walzenan ordnung dargestellt, wird die Papierbahn 14 nach dem Durchlauf einer Kühlwalzengruppe einer Druckmaschine (nicht gezeigt) über eine einlaufseitige Umlenkrolle 30 den Auftragwalzen 16, 18 zugeleitet und über eine den Glättwalzen 20, 22 nachgeordnete auslaufseitige Um lenkrolle 32 zu einem Falzapparat (nicht gezeigt) ge leitet.The coating system shown in the drawing consists essentially of two lying on the opposite web pages 10 , 12 of a paper web 14, the application rollers 16 , 18 , two application rollers according to order smoothing rollers 20 , 22 and a device 24 Steuereinrich for speed control of a respective rotary drive 26th , 28 of the application rollers 16 , 18 . As shown in Fig. 1 in the schematic front view of the Walzenan arrangement, the paper web 14 after passing through a cooling roller group of a printing press (not shown) is fed to the application rollers 16 , 18 via an inlet-side deflection roller 30 and via an outlet-side downstream of the smoothing rollers 20 , 22 To guide roller 32 ge to a folder (not shown).
Die Auftragwalzen 16, 18 tauchen über einen Teil ihres Umfangs in eine Tauchwanne 34, 36 ein, in der sich eine wäßrige Silikonölemulsion 38 befindet. Die Mischung und Zuführung der Silikonölemulsion 38 kann in einem auto matisch arbeitenden Kreislauf erfolgen, wie er bei spielsweise in der US-PS 4,637,341 erläutert ist. Die in einem Rahmen 39 drehbar gelagerten Auftragwalzen 16, 18, die über ihren zugeordneten Drehantrieb 26, 28 mit einer geringen Umfangsgeschwindigkeit (beispielsweise 0,35 m/s) mitläufig oder gegenläufig zu der mit be trächtlich höherer Bahngeschwindigkeit (beispielsweise 15 m/s) transportierten Papierbahn 14 gedreht werden, übertragen im Zuge ihrer Drehung eine Flüssigkeits schicht auf die mantelseitig anliegende Papierbahn 14. Wie in Fig. 2 vereinfacht dargestellt, sind hierzu die aus Hartmetall bestehenden Auftragwalzen 16, 18 mit ei ner durch Plasmabeschichtung erzeugten rauhen Mantel fläche 40 versehen, deren Vertiefungen 42 die Silikon ölemulsion 38 gleichsam in einer rasterartigen Tröpf chenverteilung aufnehmen und gleichmäßig auf die Pa pierbahn 14 übertragen. Vorteilhafterweise beträgt der Mittenrauhwert der Mantelfläche 40 zwischen 0,5 und 1 µm.The application rollers 16 , 18 are immersed over a part of their circumference in an immersion tank 34 , 36 , in which an aqueous silicone oil emulsion 38 is located. The mixing and supply of the silicone oil emulsion 38 can be carried out in an automatically working circuit, as explained for example in US Pat. No. 4,637,341. The applicator rollers 16 , 18 rotatably mounted in a frame 39 , which, via their assigned rotary drive 26 , 28, run at a low peripheral speed (for example 0.35 m / s) in the same direction or in the opposite direction to that with a considerably higher web speed (for example 15 m / s) transported paper web 14 are rotated, transfer in the course of their rotation a liquid layer on the outer side of the paper web 14th As shown in simplified form in FIG. 2, the application rollers 16 , 18 made of hard metal are provided with a rough jacket surface 40 produced by plasma coating, the indentations 42 of the silicone oil emulsion 38 as it were in a grid-like droplet distribution and uniformly on the paper web 14 transferred. The mean roughness of the lateral surface 40 is advantageously between 0.5 and 1 μm.
Um die aufgetragene Flüssigkeitsschicht auf der Papier bahn 14 zu egalisieren und zu fixieren, sind die den Auftragwalzen 16, 18 nachgeordneten Glättwalzen 20, 22 vorgesehen. Diese liegen mit ihrer aus Hartmetall be stehenden, glattpolierten Mantelfläche 44, 46 mit einem vorgegebenen Umschlingungswinkel zwischen 45° und 90° an die gegenüberliegenden Bahnseiten 10, 12 der Papier bahn 14 mit definierter Flächenpreßkraft an und lassen sich über einen drehzahlgeregelten Drehantrieb 48, 50 mit geringem Schlupf von weniger als 5% der Bahnge schwindigkeit mitläufig zu der Papierbahn 14 drehen. Dabei sind die Glättwalzen 20, 22 als Walzenpaar unter Freihaltung eines engen Durchführbereiches bzw. Durch führspaltes 52 für die Trägerbahn 14 in deren Trans portrichtung im Abstand voneinander angeordnet, so daß an der vorgeordneten Glättwalze 20 an der konvex ge krümmten Bahnseite 12 der Papierbahn 14 unter Flieh krafteinwirkung abgeschleuderte Flüssigkeitströpfchen zum größten Teil auf der Mantelfläche 46 der nachgeord neten Glättwalze 22 aufgefangen werden.In order to equalize and fix the applied liquid layer on the paper web 14 , the smoothing rollers 20 , 22 arranged downstream of the application rollers 16 , 18 are provided. These are with their hard metal be smooth polished surface 44 , 46 with a predetermined wrap angle between 45 ° and 90 ° to the opposite web sides 10 , 12 of the paper web 14 with a defined surface pressure and can be controlled by a speed-controlled rotary drive 48 , 50 with Slight slip of less than 5% of the Bahnge speed rotate to the paper web 14 . The smoothing rollers 20 , 22 are arranged as a pair of rollers with a narrow passage area or through nip 52 for the carrier web 14 in the trans port direction at a distance from each other, so that on the upstream smoothing roller 20 on the convexly curved web side 12 of the paper web 14 underneath Centrifugal force centrifuged droplets of liquid for the most part on the outer surface 46 of the smoothing roller 22 nachgeord Neten be collected.
Mit zunehmender Auftragsmenge der Auftragwalzen 16, 18 verringert sich die Gleitreibung der Papierbahn 14 an den Glättwalzen. Des weiteren wird mit zunehmender An preßkraft der Glättwalzen 20, 22 die aufgetragene Flüs sigkeit stärker in die Papierbahn 14 eingepreßt. Um da her die Auftragsmenge entsprechend abzustimmen, ist die Steuereinrichtung 24 vorgesehen. Diese ist eingangssei tig mit einem beispielsweise als Strommeßfühler 54 aus gebildeten Lastsensor zur Erfassung des Energiebedarfs der Drehantriebe 48, 50 und/oder einem als Dehnungsmeß streifen 56 ausgebildeten Kraftsensor zur Erfassung der radialen Lagerlast eines nicht gezeigten Drehlagers der Glättwalzen 20, 22 verbunden, wobei die Lagerlast ein Maß für die Anpreßkraft bildet. Ausgangsseitig ist die Steuereinrichtung 24 mit den Drehantrieben 26, 28 der Auftragwalzen 16, 18 verbunden, so daß in Abhängigkeit von den umfaßten Eingangsgrößen die Umdrehungsgeschwin digkeit der Auftragwalzen 16, 18 und damit die Auf tragsmenge als Steuergröße beeinflußbar ist.As the application quantity of the application rollers 16 , 18 increases, the sliding friction of the paper web 14 on the smoothing rollers decreases. Furthermore, with increasing pressing force on the smoothing rollers 20 , 22, the liquid applied is pressed more strongly into the paper web 14 . In order to match the order quantity accordingly, the control device 24 is provided. This is input side with a load sensor, for example as a current sensor 54 , for detecting the energy requirement of the rotary drives 48 , 50 and / or a strain gauge designed as a strain gauge 56 for detecting the radial bearing load of a rotary bearing, not shown, of the smoothing rollers 20 , 22 , the Bearing load forms a measure of the contact pressure. On the output side, the control device 24 is connected to the rotary drives 26 , 28 of the application rollers 16 , 18 , so that the speed of rotation of the application rollers 16 , 18 and thus the order quantity can be influenced as a control variable depending on the input variables included.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfin dung betrifft eine Anlage zum Beschichten von Träger bahnen 14 aus Papier oder Textilmaterial mit einem Be schichtungsmittel 38, insbesondere Silikonölemulsion. Zum Aufbringen des Beschichtungsmittels sind Auftrag walzen 16, 18 vorgesehen, deren mit dem Beschichtungs mittel benetzte Mantelfläche 40 umlaufend in Kontakt mit jeweils einer der zu beschichtenden Bahnseiten 10, 12 der mit definierter Bahngeschwindigkeit transpor tierten Papierbahn 14 steht. Um eine flächendeckende Verteilung und Einpressung des aufgetragenen Beschich tungsmittel zu erreichen, sind zu der Trägerbahn mit läufig drehbare Glättwalzen 20, 22 den Auftragwalzen 16, 18 nachgeordnet.In summary, the following can be stated: The invention relates to a system for coating carrier webs 14 made of paper or textile material with a coating agent 38 , in particular silicone oil emulsion. To apply the coating agent, application rollers 16 , 18 are provided, the jacket surface 40 wetted with the coating medium circumferentially in contact with one of the web sides 10 , 12 to be coated and the paper web 14 transported at a defined web speed. In order to achieve a widespread distribution and pressing of the applied coating agent, the application rollers 16 , 18 are arranged downstream of the carrier web with smoothly rotatable smoothing rollers 20 , 22 .
Claims (12)
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| DE1997143641 DE19743641A1 (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Web surface coating assembly |
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| DE1997143641 DE19743641A1 (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Web surface coating assembly |
Publications (1)
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| DE19743641A1 true DE19743641A1 (en) | 1999-04-08 |
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Family Applications (1)
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| DE1997143641 Withdrawn DE19743641A1 (en) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | Web surface coating assembly |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |