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专利名称 | 用于处理由纸或纸板制成的幅面料的组件 |
申请号 | CN02809853.6 | 申请日期 | 2002-03-13 |
法律状态 | 权利终止 | 申报国家 | 中国 |
公开/公告日 | 2004-06-30 | 公开/公告号 | CN1509362 |
优先权 | 暂无 | 优先权号 | 暂无 |
主分类号 | D21H23/50 | IPC分类号 | D21H23/50查看分类表>
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申请人 | 美特索造纸公司 | 申请人地址 | 芬兰赫***
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专利地址、主体等相关变化,请及时变更,防止失效 |
权利人 | 美特索造纸公司 | 当前权利人 | 美特索造纸公司 |
发明人 | V·尼斯宁;J·莱穆;R·兰塔宁 |
代理机构 | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人 | 崔幼平 |
摘要
一种用于用幅面料处理物质处理由纸或纸板制成的移动幅面料(1)的组件,该组件包括一个位于移动幅面料(1)附近区域并面向幅面料(1)的涂布腔室(P2),从而由幅面料(1)限定腔室,涂覆机设备和密封装置(18,24,35)的壁(12)适于在涂布腔室(P2)的输入和输出侧操作。为了涂布幅面料处理物质,组件包括至少一个线性喷嘴阵列,其结合有至少一个用于将幅面料处理物质喷涂到幅面料(1)上的喷嘴(21)。涂覆机设备被分隔成多个腔室,一个从幅面料(1)方向观察位于涂布腔室(P2)后面并适于与涂布腔室(P2)连通的抽吸腔室(P3),且在抽吸腔室(P3)和涂布腔室(P2)中建立一个流动,用于去除薄雾和幅面料处理物质的累积物,方式是使涂布腔室(P2)的压力低于环境压力,而抽吸腔室(P3)的压力低于涂布腔室的压力。在组件中,所包含物质的自由流动方向首先从周围环境进入涂布腔室(P2),然后从涂布腔室(P2)到达抽吸腔室(P3)及装置(22)以建立流动。
1.一种用于用幅面料处理物质处理由纸或纸板制成的移动幅面 料(1)的组件,所述组件包括
位于移动幅面料(1)附近区域并面向所述幅面料(1)的涂布腔室 (P2),所述涂布腔室由所述幅面料(1)和涂覆机设备的流动导引挡板 (12)限定出;和
至少一个结合有至少一个喷嘴(21)的线性喷嘴阵列,用于将幅面 料处理物质喷涂到幅面料(1)上;
从幅面料(1)方向观察位于涂布腔室(P2)后面并适于与涂布腔室 (P2)连通的抽吸腔室(P3);以及
用于去除薄雾和幅面料处理物质的累积物的抽吸导管(22),所述 抽吸导管通过使所述涂布腔室(P2)的压力低于环境压力,且抽吸腔室 (P3)的压力低于所述涂布腔室的压力,在所述抽吸腔室(P3)和所述涂 布腔室(P2)中建立一个流动,方式是使所述组件中所包含的物质的自 由流动方向首先从周围进入所述涂布腔室(P2),然后从所述涂布腔室 (P2)到达所述抽吸腔室(P3)及所述抽吸导管(22),以建立所述流动;
其特征在于,
所述抽吸腔室(P3)布置成在限定所述涂布腔室并与幅面料(1)相 对的所述流动导引挡板(12)的下边缘通向所述涂布腔室(P2),从而没 有粘附到所述幅面料(1)上的幅面料处理物质且形成于组件中的冷凝 物可以通过包括抽吸导管(22)的一个路径从涂覆机设备上去除。
2.如权利要求1所述的组件,其特征在于,所述抽吸导管(22) 位于抽吸腔室(P3)的端部,和抽吸风扇与所述导管连接。
3.如权利要求2所述的组件,其特征在于,所述抽吸导管(22) 具有圆形截面,并通过开口(23,32)与所述抽吸腔室(P3)和所述涂布 腔室连接,所述开口相对于所述圆形截面至少部分相切地对准,从而 在所述抽吸导管(22)中产生涡流。
4.如权利要求1所述的组件,其特征在于,喷涂喷嘴横梁腔室(P4) 相对于所述涂布腔室(P2)位于所述抽吸腔室(P3)后面,并适于与所述 抽吸腔室(P3)连通,使得所述喷涂喷嘴横梁腔室(P4)的压力保持高于 所述抽吸腔室(P3)的压力。
5.如权利要求1所述的组件,其特征在于,所述涂布腔室(P3) 部分由其上制有通孔(19)的所述流动导引挡板(12)限定,所述通孔 (19)用于容纳幅面料处理物质喷涂喷嘴(21),且至少所述通孔(19) 的上部弯曲,从而从所述涂布腔室(P2)伸到所述抽吸腔室(P3)。
6.如权利要求5所述的组件,其特征在于,所述流动导引挡板(12) 的至少位于线性喷嘴阵列上方的一部分区域包括用于冷却所述流动 导引挡板的装置(29、30)。
7.如权利要求6所述的组件,其特征在于,在所述幅面料(1)的 运行方向位于所述抽吸导管(22)的所述开口下游设有一个用于密封 所述涂布腔室(P2)的气体射流刀(24)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的组件,其特征在于,所述幅 面料(1)布置成在涂覆机设备上方运行。
9.如权利要求1至7中任一项所述的组件,其特征在于,所述幅 面料(1)布置成在垂直方向运行。
10.如权利要求1所述的组件,其特征在于,所述涂覆机装置适 于在幅面料的两侧操作,以实现双侧涂布。
11.如权利要求7所述的组件,其特征在于,一个空气流导引件 (34)设置于与涂布腔室连通的抽吸导管(22)的开口(23)上,或者所述 气体射流刀的上唇部,以防止气体射流刀(24)变脏。
12.如权利要求4所述的组件,其特征在于,至少一个喷嘴阵列 横梁(27)适于在所述喷涂喷嘴横梁腔室(P3)内部操作,并具有安装于 其上的所述至少一个线性喷嘴阵列的喷嘴(21),使得所述横梁能够至 少旋转到其操作位置和至少一个其它位置。
13.如权利要求12所述的组件,其特征在于,至少一个清洗腔室 (38)适于在喷涂喷嘴横梁腔室(P4)内部操作,并适于装放所述幅面料 处理物质喷涂喷嘴(21),并结合有至少一个清洗喷嘴(39),用于将清 洗物质喷涂到所述幅面料处理物质喷涂喷嘴的末端上。
14.如权利要求4或12所述的组件,其特征在于,至少一个喷涂 喷嘴横梁组件(43、44)具有设置于其上的至少两个线性喷嘴阵列。
15.如权利要求1所述的组件,其特征在于,至少一个用于将潮 湿气体或蒸气吹入涂布腔室中的喷嘴(36)。
16.如权利要求1所述的组件,其特征在于,至少一个用于将清 洗物质喷涂到抽吸腔室(P3)的喷嘴(28)。
17.如权利要求10所述的组件,其特征在于,所述线性喷嘴阵 列,有利地还有其喷嘴(21),其对准而彼此相对地操作。
18.如权利要求10所述的组件,其特征在于,所述线性喷嘴阵 列,有利地还有其喷嘴(21),以交错方式对准,以稳定幅面料(1)的 运行。
技术领域
本发明涉及一种用于用幅面料处理物质处理由纸或纸板制成的 移动幅面料的组件,用于通过喷涂喷嘴将幅面料(或纸幅)处理物质 涂布到由纸或纸板制成的移动幅面料或纸幅的表面上。所述组件包括 位于移动幅面料附近区域并面向所述幅面料的涂布腔室,所述涂布腔 室由所述幅面料和涂覆机设备的流动导引挡板限定出;和至少一个结 合有至少一个喷嘴的线性喷嘴阵列,用于将幅面料处理物质喷涂到幅 面料上;从幅面料方向观察位于涂布腔室后面并适于与涂布腔室连通 的抽吸腔室;以及用于去除薄雾和幅面料处理物质的累积物的抽吸导 管,所述装置通过使所述涂布腔室的压力低于环境压力,且抽吸腔室 的压力低于所述涂布腔室的压力,在所述抽吸腔室和所述涂布腔室中 建立一个流动,方式是使所述组件中所包含的物质的自由流动方向首 先从周围进入所述涂布腔室,然后从所述涂布腔室到达所述抽吸腔室 及所述抽吸导管,以建立所述流动;
背景技术
目前,将涂层涂布到由纸或纸板制成的幅面料上是用多种不同方 法完成的。每个涂布方法具有影响最终产品的质量及其制造工艺的某 些特定特征。至于最佳生产工艺,必须在幅面料的实际运行速度和强 度的基础上选择。赋予最终产品的质量是由产品的最终用途决定的, 实际上是由施加于产品上的印刷方法以及最终印刷表面的质量程度 决定的。总之,可通过给幅面料一个具有极高亮度的足够平滑且平整 的表面来实现良好的可印刷性。这些质量可通过将足够量的涂层涂布 到被加工的幅面料上然后在纸制造的不同阶段中对其进行轧光而获 得。很明显,由于大量的处理步骤提高了产品的最终价格,必须理解, 对于正确制造技术的选择最终是由所需的最终产品的质量规定的。在 选择了用于最终产品的适当工艺之后,能够选择在生产效率和最终产 品质量上获得最佳结果的涂覆技术。
一种有前途的涂布方法是喷涂涂覆技术,其中通过高压喷涂喷嘴 将涂覆配料或幅面料处理材料涂布到纸或纸板幅面料的表面上。在这 种方法中,将幅面料处理材料加压到一个高压,然后以高速从一个小 孔喷涂喷嘴喷涂到幅面料上。该方法的一个益处在于,在幅面料上施 加的应力最小,结果使喷涂涂覆组件具有良好的可运行性能。由于是 以完全无接触方式实施,这种涂布由于更轻柔且对幅面料的应力更 小,与叶片涂布相比有利于将生产效率提高约5%,因而优越于常规的 叶片和薄膜传送技术。在一种不同观点中,这样可由强度较低的原料 生产幅面料,在用再生纤维制造纸时有特殊的益处。接触涂布方法如 叶片涂布或薄膜传送涂覆总需要在幅面料表面与多余涂层校正元件 之间有一个确定所涂布涂层厚度的缝隙。由于这个和其它因素,除其 分布偏移和表面粗糙度等其它因素之外,最终涂层重量受到基片中质 量变化的影响。相反,喷涂涂覆机在所有环境下将完全不受基片质量 变化影响的具有恒定重量的涂层涂布到幅面料上。另外,喷涂涂覆可 以在潮气成分较高,因而强度低于较早接受的基片上进行。
由于这种涂层混合物,在喷涂涂覆技术中表面浆液或其它幅面料 处理物质以液滴浴的形式涂布到幅面料表面上,液滴浴在从喷嘴末端 到被处理幅面料的自由空间中飞行,由于涂层薄雾逃逸到周围环境中 的倾向而使系统的可实践的实施变得复杂。因此喷涂喷嘴必须由护罩 封闭。在护罩中,涂层混合物薄雾在它必须再生的全部表面上冷凝, 从而防止冷凝物的大液滴到达幅面料表面。进而,必须防止冷凝的涂 层混合物接近涂层喷雾。尽管所有的涂布方法受到与移动幅面料一起 运行到涂布区域的空气界面层的进入的阻碍,但在喷涂涂覆机中这个 问题显得尤其严重,因为幅面料处理物质的喷雾必须仅通过其动能穿 透空气界面层。由于涂层混合物液滴的微小尺寸,即使当喷涂的液滴 具有很高的初始速度时,它们动能也保持很小。
由例如从喷涂涂漆装置的现有技术中可以知道用于收集气悬体 薄雾的各种组件。但由于这些组件设计成用于处理单位物品,它们能 够在一个完全封闭的空间中完成油漆涂布,或者可替换地,被处理的 材料是如此耐久且以如此低的速度运行,以至于能够很容易地将现有 处理物品的空间与周围环境空间分隔开。这些涂漆,或者更广义地 说,表面处理系统,例如用于金属片的表面处理。相反,目前用于造 纸机中的幅面料速度是如此高,以至于与幅面料一起运行的空气界面 层成长为涡旋的极有力的因素。另外,趋势是运行由低强度纤维制成 的尽可能薄的基板,以降低产品价格。这样导致冲突的情况,其中需 要用有效的装置来防止空气界面层在幅面料表面的重要区域流动,但 移动幅面料自身例如不能进行稳固的机械接触。
在专利文件US6106902和US6063449中,公开了一些用于收集喷涂 涂覆机设备中的涂层薄雾并密封涂覆机腔室的技术。在值得提及的这 些方法中,如在真空下运行涂覆机腔室,用蒸气或空气流控制涂层混 合物的运行以及沿涂覆机腔室的壁流动的幅面料处理物质的薄膜的 形成。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适于控制涂覆机腔室的气体、含有 固体的流体和涂层薄雾的流动的组件,从而能够不受干扰地完成涂覆 工艺,并能够防止涂层混合物逃逸周围环境中。
本发明的目的是通过将涂覆机设备分隔成至少两个腔室而实现 的,该两侧腔室与周围环境分隔开,其中一个腔室适于面向被处理的 移动幅面料的表面,而另一个腔室位于幅面料的相对侧,从而调节这 些腔室中的压力,使最接近被处理的幅面料表面的腔室中的压力低于 环境压力,而从幅面料方向观察位于涂布腔室后面的腔室中的压力低 于涂布腔室中的压力。
根据本发明的一个优选实施例,通过一个或相同路径,从涂布腔 室中去除形成在涂布腔室内部的涂层薄雾,以及多余的可流动的幅面 料处理物质。
更具体地,根据本发明的组件的特征在于权利要求1的特征部分 中所述的。
本发明提供由显著的益处。
本发明能够控制流体幅面料处理物质、由其产生的薄雾以及在涂 布腔室中流动的空气,从而使经涂覆或者处理的幅面料表面没有变质 的危险,或者涂层薄雾逃逸到周围环境的危险。在涂布腔室中以不同 状态相存在的材料成分通过一个或相同路径被收集走,从而有效地处 置不同的材料成分。幅面料处理物质的薄雾与通过抽吸从涂布腔室中 去除的空气分隔开,并与从腔室的壁收集的物质的帘幕流一起重新循 环,返回到幅面料处理物质的循环中。
基于上述目的,本发明提供一种用于用幅面料处理物质处理由纸 或纸板制成的移动幅面料的组件,所述组件包括位于移动幅面料附近 区域并面向所述幅面料的涂布腔室,所述涂布腔室由所述幅面料和涂 覆机设备的流动导引挡板;和至少一个结合有至少一个喷嘴的线性喷 嘴阵列,用于将幅面料处理物质喷涂到幅面料上;从幅面料方向观察 位于涂布腔室后面并适于与涂布腔室连通的抽吸腔室;以及用于去除 薄雾和幅面料处理物质的累积物的抽吸导管,所述装置通过使所述涂 布腔室的压力低于环境压力,且抽吸腔室的压力低于所述涂布腔室的 压力,在所述抽吸腔室和所述涂布腔室中建立一个流动,方式是使所 述组件中所包含的物质的自由流动方向首先从周围进入所述涂布腔 室,然后从所述涂布腔室到达所述抽吸腔室及所述抽吸导管,以建立 所述流动;其特征是,所述抽吸腔室布置成在限定所述涂布腔室并与 幅面料相对的所述流动导引挡板的下边缘通向所述涂布腔室,从而没 有粘附到所述幅面料上的幅面料处理物质且形成于组件中的冷凝物 可以通过包括抽吸导管的一个路径从涂覆机设备上去除。
在其他方面,所述抽吸导管位于抽吸腔室的端部,和抽吸风扇与 所述导管连接。所述抽吸导管具有圆形截面,并通过开口与所述抽吸 腔室和所述涂布腔室连接,所述开口相对于所述圆形截面至少部分相 切地对准,从而在所述抽吸导管中产生涡流。喷涂喷嘴横梁腔室相对 于所述涂布腔室位于所述抽吸腔室后面,并适于与所述抽吸腔室连 通,使得所述喷涂喷嘴横梁腔室的压力保持高于所述抽吸腔室的压 力。所述涂布腔室部分由其上制有通孔的所述流动导引挡板限定,所 述通孔用于容纳幅面料处理物质喷涂喷嘴,且至少所述通孔的上部弯 曲,从而从所述涂布腔室伸到所述抽吸腔室。所述流动导引挡板的至 少位于线性喷嘴阵列上方的一部分区域包括用于冷却所述流动导引 挡板的装置。在所述幅面料的运行方向位于所述抽吸导管的所述开口 下游设有一个用于密封所述涂布腔室的气体射流刀。所述幅面料布置 成在涂覆机设备上方运行。所述幅面料布置成在垂直方向运行。所述 涂覆机装置适于在幅面料的两侧操作,以实现双侧涂布。一个空气流 导引件设置于与涂布腔室连通的抽吸导管的开口上,或者所述气体射 流刀的上唇部,以防止气体射流刀变脏。至少一个喷嘴阵列横梁适于 在所述喷涂喷嘴横梁腔室内部操作,并具有安装于其上的所述至少一 个线性喷嘴阵列的喷嘴,使得所述横梁能够至少旋转到其操作位置和 至少一个其它位置。至少一个清洗腔室适于在喷涂喷嘴横梁腔室内部 操作,并适于装放所述幅面料处理物质喷涂喷嘴,并结合有至少一个 清洗喷嘴,用于将清洗物质喷涂到所述幅面料处理物质喷涂喷嘴的末 端上。至少一个喷涂喷嘴横梁组件具有设置于其上的至少两个线性喷 嘴阵列。至少一个用于将潮湿气体或蒸气吹入涂布腔室中的喷嘴。至 少一个用于将清洗物质喷涂到抽吸腔室的喷嘴。所述线性喷嘴阵列, 有利地还有其喷嘴,其对准而彼此相对地操作。所述线性喷嘴阵列, 有利地还有其喷嘴,以交错方式对准,以稳定幅面料的运行。
附图说明
下面参照附图对本发明做更详细的说明,其中:
图1表示利用本发明喷涂涂覆机组件的涂覆机装置;
图2表示本发明的第一实施例;
图3表示本发明的第二实施例;
图4表示其倒转操作位置的图3中的组件;
图5表示图3中的组件,以及适于与之配合的清洗系统的第一实施 例;
图6表示图3中的组件,以及适于与之配合的清洗系统的第二实施 例;以及
图7表示图3中的组件,以及适于与之配合的清洗系统的第三实施 例。
具体实施方式
参见图1,示出一个涂覆机装置,适于利用本发明的组件将幅面 料处理物质涂布到移动幅面料的表面上。本发明可很容易地适用于多 个处理系统,因而本示例性实施例仅用于阐明本发明的典型应用环 境。
在图1的组件中,一个喷涂机布置成与一个干燥器圆筒组结合操 作,其中幅面料或纸幅1经过圆筒2,使得面向干燥器圆筒2的幅面料 的侧面以交替形式改变。图1所示的装置可以认为是解释干燥器圆筒 组的一部分,以至整个圆筒组。原则上,可通过将涂布器单元定位在 圆筒组组件的任一点上来实现。很明显,其中所需的圆筒的数量取决 于所需的干燥能力。在该图中,幅面料1运行到第一圆筒2上,而一个 喷涂机单元7适于与下一个圆筒9结合操作。涂覆机单元7包括一个带 有在其中定位有喷嘴6的护罩5。涂布是通过以如约80至180巴的高压 将幅面料处理物质输送到喷嘴6中而进行的,因而位于直径约为0.25 至0.4毫米的小直径喷嘴的出口的处理剂获得约100米/秒的速度,其 雾化成液滴并扩散成扇形喷雾,该扇形喷雾具有由喷嘴的设计确定的 给定的开口角度。细微雾化的涂覆薄雾撞击经过的幅面料的表面。可 在彼此之间相距50至70毫米的幅面料的横截机器宽度上将喷嘴放置 成单一线性阵列或多阵列,且喷嘴距幅面料的距离一般为10到100毫 米。
适于与同一圆筒9上的涂覆机单元7结合操作的是一个包含多个 尖锐的电极8的离子轰击单元。可在电极8与圆筒9之间施加一个高压 电场,因而离开电极末端的离子化的气体分子流还对可能试图逃出护 罩5的涂覆薄雾4进行离子化,然后借助于电场,导引薄雾粘附到幅面 料1的表面上。用于捕获偏离的涂覆薄雾的该组件可构造成与涂覆机 单元成一体,或者可替换地,是一个单独的装置。然而有利地是,薄 雾控制装置尽可能靠近涂覆机单元7放置。在申请人的欧洲专利申请 EP1040225中描述了基于离子轰击技术的涂覆薄雾控制方法和组件, 本申请的附件中也包括了其副本。
在离开第二圆筒9之后,幅面料1立即通过到达下一个圆筒10,从 而不面向圆筒的幅面料的外部被颠倒。该圆筒中装有与上述相似的涂 覆机和涂覆薄雾控制组件,用于处理幅面料的另一侧。在第二涂布阶 段之后,幅面料1经过两个干燥器圆筒到达下一个涂布阶段,其中以 与第一涂布阶段中相同的方式进行涂布。该实施例的特征在于,在涂 布后不使用非接触干燥器来干燥幅面料的已涂覆侧,这意味着所涂布 的涂层的重量和质量必须进行选择,使得在幅面料的已处理侧与干燥 器圆筒会合之前涂层将充分干燥和定形。因此,这种构造最佳地适用 于涂布重量轻的涂层。还必须注意,尽管此处的涂布分两个阶段进 行,但该过程并不是一个真正的两层涂布,而是将涂布分成两阶段进 行,以便在涂布之后对幅面料提供充分的干燥,从而利用多个涂布阶 段在机器和横截机器方向都获得更平滑的涂层分布。然而,由于能够 获得足够高的干燥能力,可增加涂布的数量而形成一个两层的涂层, 从而可在连续的涂布中使用不同种类的涂层混合物。例如,可用表面 浆液代替涂层来完成第一涂布。
在图2的组件中,示出关于幅面料1操作的本发明的涂覆机。组件 位于护罩11内部,该护罩将组件的部件与周围环境隔离开。护罩11 的开放侧面向移动的幅面料1。幅面料1布置成垂直运行。幅面料运行 的这种取向是防止涂层薄雾在护罩的自由内部空间中冷凝成液滴,并 将偏离的薄雾与从薄雾冷凝到涂布腔室的内壁上的幅面料处理物质 收集在涂布腔室中的最佳方式,使得流体或者大液滴冷凝物中没有处 理物质能够到达幅面料。与幅面料1相配合,护罩11限定三个相互连 通的腔室P2、P3和P4。幅面料1的相对侧上相对于涂覆机设备的区域 标记为空间P1,该空间表示涂覆机设备的周围环境。这些空间的作用 将在下文中详细说明。
腔室P2基本上由幅面料1和一个流动导引挡板12限定。在下文中 该空间被称作涂布腔室。流动导引挡板12的顶部边缘设有一个加压空 气导管13,使其面向幅面料1的外壁14倾斜从而靠近幅面料1。从加压 空气导管13中喷射出多个空气射流。在该导管上最接近幅面料的部分 设有一个空气射流狭槽18,从而由此喷射出的空气射流直接撞击到幅 面料1上。空气射流布置成支承幅面料1,或者防止与幅面料一起运行 的空气进入涂布腔室P2中。涂布腔室的通风空气由从喷嘴17向下倾斜 导入涂布腔室P2的内部的另一空气射流和由适于在流动导引挡板12 的上端附近操作的喷嘴16导出的平行于幅面料1的运行的另一个空气 射流来提供。这些空气射流的作用是界定由幅面料处理物质的喷雾浸 透的喷雾体积,以停留在喷嘴的线性阵列下面,使薄雾不能通过保持 在幅面料1与涂覆机设备之间的缝隙选出,并防止幅面料处理物质累 积在喷嘴线性阵列上方的结构上。空气射流特别是从喷嘴6导出的射 流的另一个功能是防止否则会在涂布腔室P2的内部由于幅面料的线 性运行而引起的有害涡流。加压空气导管13通过开口15接收补充空 气,因而补充空气的流入还减小与幅面料一起进入的空气量。
流动导引挡板12的顶部边缘位于加压空气导管和喷嘴16的紧下 方。在图1的实施例中,在流动导引挡板上形成有两个水平排的开口, 以提供用于喷涂喷嘴21的通孔19。在通孔19处,流动导引挡板12在刚 好位于喷涂喷嘴21上方的喷嘴20的末端的后面向后弯曲,同时喷嘴21 下方的通孔的下边缘与流动导引挡板的主平面对准平齐。一般来说, 挡板的弯曲部分在流动导引挡板的主平面后面延伸5到10毫米。刚好 在最下面一排喷嘴通孔的下面,流动导引挡板12朝幅面料1弯曲,使 得挡板终止于抽吸导管22的入口开口23。抽吸导管22和抽吸开口23 在涂覆机设备的整个横截机器宽度上延伸。在抽吸开口23的下边缘处 适于操作一个气刀24,其中由位于其下面的加压空气腔室25提供空气 流。
在流动导引挡板12相对于幅面料的相对侧设有一个隔板26,装放 在喷嘴横梁腔室P4中的喷嘴阵列横梁27位于该隔板的后面。在喷嘴阵 列横梁27上安装有喷嘴21,其长度足以穿过隔板26的开孔31至少延伸 到流动导引挡板12的主平面,有利地甚至超过流动导引挡板的该平 面。在本实施例中,涂覆机设备包括两个叠置的喷嘴阵列横梁27,每 个横梁具有在其上安装的一个线性喷嘴阵列。在流动导引挡板12与隔 板26之间形成一个抽吸腔室P3,其中压力保持低于涂布腔室P2和喷嘴 横梁腔室P4的压力。抽吸腔室P3的上部设有一个或多个喷嘴28,用于 喷涂去除可能沉积在抽吸腔室P3中的累积物的物质,以及一个位于其 底部的抽吸导管22。这种冲洗物质例如可以是水、适当的化学物或幅 面料处理物质、表面浆液或其混合物。适当的冲洗物质的选择主要由 工艺中使用的幅面料处理物质的类型来规定。例如,当使用碳酸钙基 的涂层配料时,有利地通过稀释酸如柠檬酸来去除组件的结构上的累 积物。该酸将碳酸钙分解成钙和二氧化碳。抽吸腔室P3还包括装置 29、30,用于冷却位于穿透流动导引挡板12的喷嘴阵列的高度上方的 这些表面。冷却可借助于充满冷却液的通道来实现。
涂覆机设备在幅面料1的附近形成一个喷涂涂覆区域,该喷涂涂 覆区域由流动导引挡板12,移动幅面料1,在幅面料的输入侧由喷嘴 18喷射的空气射流,而在幅面料的输出侧由射流气刀24限定出。在该 涂覆机中,幅面料1在上面限定的喷涂区域中受到由喷涂喷嘴21施加 的喷涂涂覆步骤,喷涂喷嘴21喷射幅面料处理物质的雾化喷雾,幅面 料处理物质例如可以是涂层配料、表面浆液或其它处理物质如聚合涂 层甚至仅仅是用于对幅面料弄湿的水。多个喷涂喷嘴21定位成在幅面 料的横截机器宽度上操作,它们在幅面料上的喷涂图案可以是离散或 者部分重叠的。尽管图2中的实施例具有两个连续操作的线性阵列的 喷嘴,但很明显,在认为适当的情况下喷嘴阵列的数量可以变化。使 用两个或多个喷嘴阵列的益处在于,当由于清洗或维修而需要时,它 们能够交替使用。喷涂涂层区域的顶部区域由从加压空气导管通过喷 嘴18释放出的空气射流来限定,从而同时支承幅面料。还通过喷嘴 16、17从同一导管喷射空气,从而对喷涂涂层区域进行通风。空气射 流的功能是界定由幅面料处理物质的喷雾20填充的喷涂薄雾空间,以 停留在线性阵列的喷嘴下面,从而防止幅面料处理物质累积在喷嘴的 上部线性阵列上方结构上。从喷嘴16喷射的空气射流的另一个特殊功 能是防止否则会由于幅面料1的线性运行而在涂布腔室的内部引起的 有害涡流。如果允许涂布的物质冷凝,则能够很容易地形成滴落的累 积物,当下落到幅面料处理物质的喷雾中时,该累积物降落在幅面料 1上,从而导致涂布涂层中的缺陷。
流动导引挡板12上位于线性喷嘴阵列上方的部分被冷却到低于 占据在涂布腔室中的环境的露点的一个温度。结果,从薄雾到冷却表 面冷凝一个幅面料处理物质的薄膜,该薄膜沿流动导引挡板的表面向 下流动。液体处理物质的流动薄膜收集偏离的薄雾,从而防止幅面料 处理物质干燥或固化在挡板表面上。喷嘴21的通孔19的顶部边缘向内 朝抽吸腔室P3弯曲。现在,当幅面料处理物质冷凝物沿流动导引挡板 12的表面向下流动时,流体依随开口的弧形边缘,从而迫使流体在通 过喷嘴通孔19突出的喷涂喷嘴21的末端后面前进,因而幅面料处理物 质的流体冷凝物不可能落入幅面料处理物质的喷雾中。抽吸腔室P3 中的压力保持低于涂布腔室P2中的压力,从而在喷嘴通孔19处产生一 个从涂布腔室P2到抽吸腔室P3的流动。在该点的流速必须足够高,以 防止幅面料处理物质喷雾20的喷射器效果将滴落的冷凝物抽吸返回 到涂布腔室及其涂布喷雾中,从而允许它以有害的液滴下降到幅面料 1上。可通过在腔室之间施加一个合理高的压差并确保来自抽吸腔室 的足够高的空气排放流速,而确保足够高的流速。以这种方式,流经 喷嘴通孔的抽吸流将形成于喷嘴的末端上的冷凝物以及从上向下流 动的冷凝物导引而收集到抽吸腔室P3中。由于抽吸腔室P3的压力保持 在低于喷嘴横梁腔室P4的压力,可防止幅面料处理物质的偏离薄雾进 入喷嘴横梁腔室P4以及涂覆机的内部部件中。
幅面料处理物质的过多的薄雾以及形成在组件的结构上的其冷 凝物收集在位于组件的底端的抽吸导管22中。抽吸导管22用于向抽吸 腔室P3施加真空,并用于收集幅面料处理物质的流体相及其夹带的薄 雾,该空气被抽入该导管中。抽吸导管中的压力必须保持在相对于环 境压力压这样低,使得进入圆形截面的导管22中的流动真正活跃。涂 覆机设备的真空系统包括一个与抽吸导管22相连的抽吸风扇,从而通 过一个抽吸风扇将导管中的空气抽空。由于导管22适于通过开口32 与抽吸腔室P2连通,该腔室同样保持在真空下。由于抽吸导管22还适 于通过抽吸入口开口23与涂布腔室P2连通,涂布腔室同样通过抽吸导 管22保持在真空下。流动导引挡板12的底部朝移动幅面料1弯曲,从 而将抽吸入口开口23定位在幅面料附近。抽吸入口开口23成形为使它 切向地导引入口流,抽吸导管22的内壁具有圆形的截面。同样,进入 抽吸腔室P3中的另一入口通道32基本上与之相切,因而由流动导引挡 板12的后壁形成其一侧。入口通道的另一壁由流动通道壁33形成。流 动通道壁与流动导引挡板12的后壁一起赋予入口通道一个锥形的截 面。由于进入抽吸导管22的流速必须非常活跃以实现偏离薄雾的高效 收集,因而能够在锥形截面的抽吸导管入口通道以及由抽吸导管入口 的锥形截面进一步增大的入口开口23、32中建立一个高速流动。在这 些流动以切向方式进入抽吸导管中之后,在抽吸导管内部产生一个强 力的旋涡,因而流体的液体相飞溅在抽吸导管的壁上,从而将夹带的 幅面料处理物质中的一部分与已经处于该相的空气分离开。同时,幅 面料处理物质弄湿导管的整个内壁,从而防止幅面料处理物质在导管 中干燥。
本发明的一个很大的特点在于,涂覆机设备构造被分割成至少两 个,有利地是三个与周围环境空间P1的环境压力隔离的腔室P2、P3 和P4。涂布腔室P2的压力必须保持低于周围环境空间P1的压力,而高 于抽吸腔室P3的压力,从而防止幅面料处理物质逃逸到周围环境中, 从而收集偏离的薄雾以及累积在涂布腔室中的冷凝的液体。有利地, 喷嘴横梁腔室P4中的压力保持高于抽吸腔室P3的压力,从而防止幅面 料处理物质的偏离薄雾进入涂覆机设备的内部空间。但除了在该腔室 中保持真空之外,还可以对该腔室加压,或者可替换地,向喷涂喷嘴 21的通孔31提供紧密的密封。除其它因素之外,抽吸导管22和抽吸腔 室P3中所需的真空取决于涂覆机系统的尺寸,因而操作系统中的这些 空间一般采取低于环境压力50至600帕的真空。必须理解的是,如果 流速和压差足以建立一个合理高的流速,则实际的真空水平并不是决 定性的。
纸幅面料1会自然地捕获幅面料处理物质和与其一起运行的空 气。这种气悬体(或气雾)可能不允许从涂布腔室P2中逸出。在图2 的组件中,幅面料1的输出侧由位于涂覆机的输出端的气体射流刀24 密封,并适于与加压空气腔室25连通。从气体射流刀24的狭槽喷嘴中 吹出的气体,一般是空气,它有效地防止气悬体薄雾选出到周围环境 中。可使用一吹风机或压缩机用以在加压空气腔室25中建立所需的压 力,因而其中的压力水平一般是高于环境压力100至6000帕。在气体 射流刀24上方放置一个流动导引件34,该流动导引件34将抽吸入导管 22的抽吸入口开口23分割成两个通道,直到它到达涂布腔室P2内部。
流动导引件34的功能是防止下落的幅面料处理物质液滴和薄雾 特别是与通过气体射流刀24和流动导引件34之间的缝隙流过的流体 一起到达气体射流刀。如果发生液体材料聚积在气体射流刀24的顶部 表面上,则从宽度一般为0.1至2毫米的气体射流刀的窄缝中排出的快 速空气流将作为有害液滴的液体飞溅在幅面料1上。有利地,流动导 引件34在该空间中被冷却到低于露点的温度,因而没有幅面料处理物 质的残留物会留在流动导引件的表面上干燥。有利地,冷却例如是通 过排空流动导引件34然后在其中提供一个冷却液体通道来完成的。
在图3的实施例中,通过流动导引挡板35的适当成形,位于涂布 区域的上部的空气射流已经不再需要。此处,流动导引挡板35在幅面 料1的输入端的位置靠近幅面料,然后成形为背对幅面料1弯曲,从而 形成涂布腔室。通过这种成形,与进入的幅面料一起运行的空气界面 层在幅面料1与流动导引挡板35之间的缝隙中产生一个强空气流。这 种活跃的空气流防止幅面料处理物质的薄雾从涂布腔室通过幅面料1 的输入侧逃逸到周围环境中。接下来,流动导引挡板35的向后弯曲形 状使进入空气流的截面积快速增大,使空气流的压力和流速下降。结 果,进入空气的涡旋衰减,流动不能以全部能量到达幅面料处理物质 的喷雾20。
在保持在幅面料1与流动导引挡板35的输入侧边缘之间的缝隙附 近,设有一个或多个喷嘴36,用于将潮湿的空气或蒸气吹入幅面料的 进入缝隙中,从而弄湿进入涂布腔室中的空气,并提高在腔室的冷却 表面上的冷凝。图3中示出位于最上方线性喷嘴阵列上方的冷却区域 29以与图2中相同的方式仅略微高于喷嘴阵列延伸。但冷却区域进一 步延伸,甚至向上到达流动导引挡板35的输入侧边缘。至于其其它细 节,上述组件与图2中所示组件相似。
图4中示出适用于处理垂直向上运行的幅面料的一个实施例。这 里,抽吸导管22位于组件的上部,但涂覆机设备的基本结构和功能与 前面所述相同。但涂覆机设备的幅面料输入侧必须设置一第二抽吸导 管37,用于收集液体累积物和液滴。本实施例中,位于组件输出侧的 抽吸导管仅朝涂布腔室P2开放,使导管仅用于收集偏离的薄雾。通过 抽吸导管37的输入侧施加抽吸腔室P3的真空。
图5中示出用于清理喷嘴的清洗结构。为了清洗,喷嘴横梁腔室 P4为每个线性喷嘴阵列设置单独的清洗腔室38,喷涂喷嘴21的端部可 插入该单独的清洗腔室中。清洗腔室38结合有用于将清洗液喷涂在喷 嘴21的端部上的清洗喷嘴39,和用于去除用过的清洗液的排放管线 40。通过在幅面料处理物质喷涂喷嘴21的末端施加高压清洗液射流, 能够打开塞住的喷嘴小孔,从而通过其小孔穿入喷嘴本体中的清洗液 在其中产生涡流,该涡流同样能够清除喷嘴本体内部的硬壳和累积 物。喷嘴阵列横梁27中的任何一个具有其自己的清洗腔室38,其中整 个喷嘴阵列以一个单独步骤清洗。清洗喷嘴39可布置成平行于喷嘴阵 列移动,并一次处理一个喷嘴,或者可替换地,可为阵列的每一个幅 面料处理物质提供一个单独的清洗喷嘴。流动导引挡板12的通孔19 和隔板的开口31装有无孔翻板41、42,用于防止当喷嘴阵列横梁27 和喷涂喷嘴21进入它们的清洗位置时任何流体经过这些开口。
图6中的实施例用一个双侧喷嘴阵列43实施,其中用于喷涂幅面 料处理物质的喷涂喷嘴21在相反方向对准。这种结构即使在清洗过程 中也能够以连续方式运行该设备。图7中的实施例使用一个喷涂喷嘴 的四横梁系统44。这里所示的喷嘴横梁组件包括四个喷嘴阵列,其中 一个总是处于涂布位置,两个处于清洗位置,而一个处于维修位置, 其中可实现修理操作,如喷嘴更换等。该实施例允许将喷嘴阵列快速 更换到一个不同位置,并消除由于在喷嘴阵列上进行的清洗或维修操 作而导致的中断。这种结构还允许在不同的喷嘴阵列中使用不同尺寸 的喷嘴,从而有利于快速更换生产中的纸等级。
除上述之外,本发明可具有替代实施例。
在前面所述的示例性实施例中,幅面料1适于垂直向上或向下运 行。但可设想不同的幅面料运行方向,实际上,涂覆机设备可用在任 何位置,如果幅面料在全部时间内都布置成在涂覆机上方运行,不论 是垂直还是在任何倾斜位置。在用于同时两侧应用的系统中,幅面料 必须设置成在垂直方向运行。通过使幅面料在涂覆机设备上方或者直 接在其侧部运行,可防止幅面料处理物质的冷凝物降落在幅面料上。 同样,喷嘴阵列和喷嘴阵列横梁的数量可与示例性实施例中的不同。 因此,单个喷嘴横梁组件例如可包括三个线性喷嘴阵列,涂覆机设备 中线性喷嘴阵列的数量可制成尽可能如现有空间所允许的那样大。喷 嘴有利地作为邻近的线性阵列组件操纵,使它们在清洗、维修和操作 位置之间的传送以及在这些位置的处置都最简单。很明显,可以设想 喷嘴的单独处置,但这种替换方案很容易使速设备的结构复杂。尽管 可以在喷嘴阵列的单独喷嘴精确对准幅面料相对侧上的喷嘴的同时 进行双侧应用,但已经发现,如果相对的喷嘴阵列甚至可能还有它们 的单独喷嘴相对于彼此交错,则一般比较容易控制幅面料运行。在上 述示例性实施例中,由冷凝薄雾在流动导引挡板上形成下落的薄膜。 如果某些幅面料处理物质或者给定的操作条件不产生用于形成冷凝 物的足够量的薄雾,则可通过在流动导引挡板的上部边缘操作的喷嘴 或窄缝形成下落的薄膜。很明显,可用除目前使用的幅面料处理物质 之外的一些其它物质来产生下落的薄膜。尽管抽吸导管的截面可不同 于圆形形状,但空气流涡旋最容易在圆形截面的导管中产生,另外, 这种导管没有干燥幅面料处理物质可能累积的角部。在幅面料的输出 侧密封涂布腔室的气体射流刀的上唇部可以成形为伸向幅面料,最后 平行于幅面料弯曲,使得由气体射流刀产生的空气流跟随弧形形状直 到气体射流刀的末端,从而保持气体射流刀不会变脏。
法律信息
- 2014-05-07
未缴年费专利权终止
IPC(主分类): D21H 23/50
专利号: ZL 02809853.6
申请日: 2002.03.13
授权公告日: 2006.07.12
- 2006-07-12
- 2004-09-08
- 2004-06-30
引用专利(该专利引用了哪些专利)
序号 | 公开(公告)号 | 公开(公告)日 | 申请日 | 专利名称 | 申请人 | 该专利没有引用任何外部专利数据! |
被引用专利(该专利被哪些专利引用)
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