CN1325175C - 刮刀定量系统 - Google Patents

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Abstract

刮刀定量系统，用于涂布材料幅(1)尤其是纸幅或者纸板幅的装置，具有用作定量部件的刮刀棒(3)，保持在刮刀床(4)的槽中，刮刀床(4)安装在支撑座(6)中，支撑座(6)被固定在机架内。根据本发明，刮刀棒(3)的直径小于25mm。刮刀床(4)以可拆卸方式插入支撑座(6)表面的容纳槽(18)中。刮刀床(4)的横截面面积(单位mm2)和刮刀棒(3)的直径(单位mm)之比小于60mm，优选小于30mm。支撑座(6)由塑料制成，其形状类似夹钳，后部至少会有一个延伸夹钳臂(13，14)和一个接合部分(15)，从而，用于容纳刮刀床(4)的容纳槽(18)就构成了夹钳钳口。锁紧软管(16)置于夹钳臂(13)之上，用于将容纳槽(18)的上下槽壁彼此压拢。

Description

刮刀定量系统
技术领域
本发明涉及刮刀定量系统，该刮刀定量系统用于涂布材料幅(web)(尤其是纸幅或者纸板幅)的装置，其具有刮刀棒3，是定量部件，保持在刮刀床4的槽中。刮刀床4被装配在支撑座6上，支撑座6能够被固定在机架内部。
背景技术
为了给连续不断的纸张幅或者纸板幅涂布涂料，通常采用具有涂布系统和下游的刮刀定量系统的装置，涂布系统用于将过量的液体涂料涂布于纸幅或纸板幅上，下游的刮刀定量系统利用装于其上的刮刀棒作为定量部件，将过量涂料刮掉，直到达到想要的涂料量。涂布和定量步骤可直接在幅面上完成，亦可间接利用一个辊子来完成，该辊子首先使幅的方向偏转，之后将涂料的定量层(dosed film)转移到幅面上。
DE-A 3022955描述了一般类型的刮刀定量系统。刮刀棒被保持在橡胶弹性材料制成的刮刀床中，刮刀床装配在与机架相连的支撑座中。当刮刀床的后面部分背离刮刀棒之后，压力管会对刮刀床施压。因此，改变压力管的压力，可一定程度上改变辊子或者幅面上的定量层的厚度。刮刀床上有两个开口清洗槽，平行于刮棒延伸，朝刮刀棒开口，其中可注入清洗液体，例如水，以润滑刮刀棒的轴承并除去已渗到那里的涂料。这种刮刀床被压力管支持的刮刀定量系统称之为辊刮刀系统，用于直接向被协同辊(mating roll)支撑的幅面区域进行定量。另外一种已知的技术称为旋转刮刀系统，其中幅面在空转区域(free-running area)围绕刮刀传送。对于这些系统，刮刀床固定在刚性的支撑座中，且没有安装压力软管。
刮刀棒通常由钢铁材料制成，直径在6mm到40mm之间。由于通常用作用于涂布纸张或纸板幅面的涂料的颜料涂料是高度磨蚀的，因此，为增加刮刀棒的耐磨性，已知的一种方式是在表面涂布耐磨材料。同时，根据实际应用，使用具有光滑的横向曲面或带有圆周沟槽的刮刀棒。在具有光滑的横向曲面的刮刀操作期间，相对于要涂布的幅面有一窄缝，以便所需要量的涂料通过该窄缝。在定量过程中，带圆周沟槽的刮刀与幅面或辊子接触。涂料的残留量主要取决于涂料可通过的沟槽的横截面。
为使刮刀棒能够牢固地容纳在容纳槽中，必须以精确的尺寸制造已知刮刀床。由于刮刀床的截面尺寸相对较大，为了获得必需的尺寸精度，刮刀床需要以铸造方法生产，和/或通过金属切削的方法来获得需要的尺寸精度。这样的生产是费料费力的。
在操作过程中，旋转的刮刀棒会对刮刀床造成较大磨损。因而，费料费力的刮刀床必须被定期更换，更换成本相当大。为了降低由于磨损而导致的更换成本，而同时又不损害涂布的质量，根据德国专利申请第10045515号的辊刮刀系统使用具有容纳槽的支撑座，在其中可放置具有插入的刮刀棒的刮刀床。刮刀床被配置为磨损可能性最小的部件。
发明内容
因而，本发明的目的在于，通过下述方式改善根据德国专利申请第10045515号的刮刀定量系统，即装有插入的刮刀棒的刮刀床可以简单的方式更换。
为实现上述目的，本发明提出了一种刮刀定量系统，用于用来涂布材料幅(1)的装置，所述刮刀定量系统包括刮刀棒(3)，所述刮刀棒是定量部件，被保持在刮刀床(4)的槽内，所述刮刀床(4)被装配在支撑座(6)中，所述支撑座可固定于所述系统的机架内，
其特征在于：
·所述刮刀棒(3)的直径小于25mm，
·所述刮刀床(4)以可拆卸方式设置在所述支撑座(6)前部的槽(18)中，由此，所述刮刀床(4)的横截面面积(单位mm2)和所述刮刀棒(3)的直径(单位mm)之比小于60mm，
·所述支撑座(6)由塑料材料制成，其形状象一夹钳，至少具有一个向后部延伸的夹钳臂(13，14)和一个接合部分(15)，由此，容纳所述刮刀床(4)的所述容纳槽(18)形成夹钳爪，以及
·置于夹钳臂(13)之上的锁紧软管(16)，可按压所述容纳槽的槽壁(18)，将所述槽壁压拢。
根据本发明的以下几个方面，实现该目标：
·刮刀棒的直径小于25mm，
·刮刀床以可拆卸方式插入支撑座6的前部的容纳槽中，从而刮刀床的横截面面积(单位mm2)和刮刀棒的直径(单位mm)之比小于60mm，优选小于30mm，
·支撑座由塑料材料制成，形状象夹钳，至少具有一个向后部延伸的夹钳臂和一个接合部分，从而使用于容纳刮刀床的容纳槽形成夹钳爪(clamp jaw)，以及
置于夹钳臂之上的锁紧软管，可以按压所述容纳槽的槽壁(18)，将容纳槽的槽壁压拢。
根据本发明，刮刀床被构造成磨损可能性最小的部件，因此，与现有技术制造的刮刀床相比，它需要更少的材料。材料使用量的减少，可使它采用质量更高即更昂贵的材料，从而延长刮刀床用于涂布目的的寿命。支撑座并不是磨损部件，因此其加工方法可更加复杂，如可采用金属切削方法。它可采用通用的结构，并可容纳具有不同直径刮刀棒的各类刮刀床。此外，用于刮刀棒的支撑座系统分成两部分即刮刀床和支撑座，从而允许使用材料的不同组合，以改善定量系统的操作性能。因而，例如，刮刀床可被制成为尤其是有弹性的，以改善相对于刮刀棒的密封性能，并且被制成为特别耐磨的，同时支撑座由高硬度材料制成，从而其更大的刚度可阻止定量系统内的振动。
支撑座的形状象一个带有压力管的夹钳，该压力管压着夹钳臂，并因而将容纳槽的槽壁彼此压拢，这使得通过降低锁紧软管的压力，可以使支撑座松开，从而可以更换刮刀床。在定量系统的操作期间，锁紧软管被施以压力，以便牢固地保持装有被插入的刮刀棒的刮刀床。
根据本发明的定量系统的结构具有其他的优点：通过调节锁紧软管的压力，可以调节将刮刀棒保持在刮刀床中的压力。刮刀棒的摩擦力是刮刀棒在刮刀床中转动时的压力的函数，因而该摩擦力可设定为可能的最小值。因而，当应用幅宽很大(＞10米)的涂布装置时，可采用小直径(10mm至12mm)刮刀棒，刮刀棒的末端被驱动，同时扭力不会变得过大。此外，刮刀棒在操作期间的有害振动可通过锁紧软管中的压力改变系统的阻尼效应来避免。对于锁紧软管，系统可优选附加一控制部件，使用该控制部件可对将锁紧软管的压力作为可变量的操作行为进行积极地影响。
以下内容包括具有显著优点的本发明的优选具体实施例。
附图说明
附图起到根据以简化形式描述的具体实施例来说明本发明的作用。如下所述：
图1是根据本发明的刮刀定量系统的具体实施例的截面图；
图2是另一个具体实施例的截面图；以及
图3说明根据图2的具体实施例中的刮刀床的更换。
具体实施方式
附图中所示的定量系统，是用涂漆涂布纸幅或者纸板幅1的装置的一部分。它优选是所谓的辊刮刀系统，其中，纸张或纸板幅面1由衬辊2支撑在定量系统区域。同样，刮刀定量系统可用于间接定量，借此，首先，将涂料的预定量层涂布在一个辊子上面，接着从这个辊子传递到幅面上。另外一种应用可能性是用所谓的旋转刮刀系统，其中幅面在没有辊子支撑的自由区部分通过刮刀棒。
沿辊子2的旋转方向，在定量系统上游有现有技术中的涂布系统(喷嘴涂布机、轻触辊涂机等)。通过涂布系统，过量的涂漆被涂在幅面1上。
作为定量部件，刮刀定量系统包括刮刀棒3，被装配以使旋转驱动可使它在刮刀床4中转动，刮刀床4部分地朝幅面1开口。刮刀棒3的侧曲面是光滑的，或带有圆周沟槽。其直径在6mm到25mm之间。优选直径为9.75mm、10.00mm、12.00mm、12.7mm、13.65mm、15.00mm、15.87mm、以及16.00mm。刮刀棒3的轴向长度与涂布装置的工作宽度一致，可达10米。优选地，该刮刀棒由精炼钢制成，并且为了耐磨，该刮刀棒的侧曲面需要涂层，例如可镀铬或涂覆以陶瓷材料。
刮刀床4优选由弹性或者至少有一定弹性的材料制成。根据一个具体实施例，其由弹性体(橡胶或塑料)制成，优选聚氨酯。制备刮刀床4的材料的硬度应在50°肖氏硬度A到65°肖氏硬度D的范围内，优选在85°肖氏硬度A到95°肖氏硬度A之间。这样，材料有一定的弹性，因此刮刀床4可与刮刀棒3抵触，以形成密封，从而防止涂漆渗入刮刀床4。在一种已知的方式中，刮刀床4具有容纳槽18，可将刮刀棒3插入容纳槽内，由此，刮刀床4至少以180°的角度范围包围刮刀棒3，这样，刮刀棒3被牢固地保持在适当的位置。
作为一种替代方式，也可以用聚乙烯来制备刮刀床4。然后用切削方法、尤其是通过铣削进行加工以达到需要的尺寸精度。
刮刀床4的横截面积(单位mm2)与刮刀棒3的直径(单位mm)之比小于60mm，优选小于30mm。优选地，刮刀床4的横截面积与刮刀棒3的直径之比是10mm到25mm。
已经证明，如果刮刀棒的直径小于或等于16mm，此时，装有刮刀棒的刮刀床4的横截面积介于100mm2到400mm2之间，这点极为有利。刮刀床4在涂布装置的工作宽度即刮刀棒3的长度方向上具有均匀的横截面。在刮刀床4中，至少有一个朝刮刀棒3开口的槽5，并在操作期间，水可以注入该槽，起到润滑剂和净化剂的作用。
如在图3中可特别清楚地看到的，刮刀床4以可拆卸方式插入支撑座6上的容纳槽18，并且该槽向幅面1开口。容纳槽18的截面区域适合于刮刀床4的外部形状，这样后者通过正向(positive)或非正向连接被牢固地保持在适当的位置。优选地，支撑座6的容纳槽18开口部分，由至少一个凸起部分19限定，优选由两个凸起部分19限定。刮刀床4上有对应数量(在该具体实施例中为两个)的匹配扩展部分20。这样，在刮刀床4插入时，匹配扩展部分20会移入在凸起部分或多个凸起部分19后面的支撑座6，因此刮刀床4在被插入后会完全地夹持于支撑座6中。
支撑座6由塑料材料制成，例如由聚乙烯或者聚氨酯制成。材料的硬度范围是在50肖氏硬度A到65肖氏硬度D之间。它的形状就好像是一个夹钳，至少有一个向后部延伸的夹钳臂13和一个接合部分15。容纳刮刀床4的容纳槽18构成了夹钳爪。在支撑座6的后部，在夹钳臂13上设置有锁紧软管16，其可充满压缩空气，并将容纳槽18的槽内壁压拢。
在根据图1的具体实施例中，支撑座6装有两个向后部延伸的夹钳臂13，14。锁紧软管16位于两个夹钳臂13，14之间。
在根据图2和图3的具体实施例中，支撑座6只有一个夹钳臂13。锁紧软管16安装在容纳槽18所在的支撑座6的主体部分。它向上对夹钳臂13施加压力以使刮刀床4紧固从而它使容纳槽18的上内壁向下压紧。
优选地，接合部分15作为支撑座6的一部分，是介于锁紧软管16和容纳槽18之间的区域，为厚度减小的薄弱位置。在根据图1的具体实施例中，为此目的，支撑座6中制成狭缝17，其从锁紧软管16区域开始沿容纳槽18的方向延伸。在根据图2和图3的具体实施例中，支撑座6成一定构造从而在容纳槽18和锁紧软管16之间的区域相应地较薄。支撑座6在薄弱位置的厚度即指沿锁紧软管16径向到刮刀棒3的测量值，在图1中其是指狭缝17到刮刀床4之间的距离，是介于0.5mm到10mm之间，优选1mm到3mm。这可保证夹钳臂13，14具有足够的弹性。
支撑座6可拆卸地以已知方式固定于一支撑梁7上的座脚8上，支撑梁7是定量系统机架的一部分。在根据图1的具体实施例中，支撑座6通过旋转的夹紧零件9夹紧，夹紧零件9横式布置跨过涂布装置的工作宽度，且在一槽中延伸，该槽向座脚8开口且在成一定角度的承载部分10中，承载部分10通过旋拧的方式与支撑梁7连接。在根据图2和图3的具体实施例中，座脚8朝紧固件21的方向加宽，其通过螺杆22与支撑梁7连接。
在支撑座6的后面有一压力管12，由系统的机架支撑，该压力管沿刮刀床4方向向支撑座6施压，且横向延伸于该支撑座6的长度方向。压力管12倚靠系统机架，并对装有刮刀床4和刮刀棒3的支撑座6的背面沿待刮涂的幅面1或者是辊面的方向施压，以增加刮刀棒3施加于幅面1或辊的接触压力。为此，支撑座6的座脚8部分被制备成弹性的，至少在一定程度上是弹性的。在具体实施例中，弹性是通过在承载部分10上的紧固区和带有容纳槽18的主要部分之间的较细的横截面产生。
在根据图1的具体实施例中，压力管12置于承载部分10的垂直部分的顶部，而在根据图2和图3的具体实施例中，压力管12则在支撑座6的后部。
在系统处于工作停止状态时，装有插入的刮刀棒3的刮刀床4置于支撑座6的容纳槽18里，而锁紧软管16没有压力。如图3所示，夹钳臂13被施予预拉力，从而容纳槽18自动稍微打开，而在锁紧软管16中没有压力。在插入刮刀床4后，压缩空气注入锁紧软管16。因此，支撑座6的槽壁相互压拢，而装有刮刀棒3的刮刀床4则固定于支撑座6中。通过下述方式选择压力，一方面，刮刀床4和刮刀棒3牢固地固定在适当的位置，另一方面，刮刀棒3的摩擦力足够低。如果在操作期间出现振动，则需调整压力以减小振动。

Claims (15)

1.一种刮刀定量系统，用于用来涂布材料幅(1)的装置，所述刮刀定量系统包括刮刀棒(3)，所述刮刀棒是定量部件，被保持在刮刀床(4)的槽内，所述刮刀床(4)被装配在支撑座(6)中，所述支撑座可固定于所述系统的机架内，
其特征在于：
·所述刮刀棒(3)的直径小于25mm，
·所述刮刀床(4)以可拆卸方式设置在所述支撑座(6)前部的槽(18)中，由此，所述刮刀床(4)的以mm2为单位的横截面面积与所述刮刀棒(3)的以mm为单位的直径之比小于60mm，
·所述支撑座(6)由塑料材料制成，其形状象一夹钳，至少具有一个向后部延伸的夹钳臂(13，14)和一个接合部分(15)，由此，容纳所述刮刀床(4)的所述容纳槽(18)形成夹钳爪，以及
·置于夹钳臂(13)之上的锁紧软管(16)，可按压所述容纳槽的槽壁(18)，将所述槽壁压拢。
2.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述材料幅是纸幅或者纸板幅，所述刮刀床(4)的横截面面积和所述刮刀棒(3)的直径之比小于30mm。
3.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：在所述支撑座(6)的后部，具有压力管(12)，由所述系统的机架支撑，且沿所述刮刀床(4)方向按压所述支撑座(6)。
4.根据权利要求1或2所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀床(4)的以mm2为单位的横截面面积与所述刮刀棒(3)的以mm为单位的直径之比在10mm到25mm之间。
5.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀棒(3)的直径小于等于16mm，而所述刮刀床(4)的横截面面积在100mm2到400mm2之间。
6.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述支撑座(6)的所述槽(18)的开口由至少一个凸起部分(19)限定，而所述刮刀床(4)具有对应数量的扩展部分(20)，当所述刮刀床(4)插入时，所述扩展部分移入在一个或多个所述凸起部分(19)后面的所述支撑座(6)中。
7.根据权利要求6所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述支撑座(6)的所述槽(18)的开口由两个凸起部分(19)限定。
8.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀床(4)包围插入的刮刀棒(3)至少180°。
9.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀床(4)和/或所述支撑座(6)由弹性材料制成。
10.根据权利要求9所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀床(4)和/或所述支撑座(6)由聚氨酯制成，硬度在50肖氏硬度A到65肖氏硬度D之间。
11.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀床(4)和/或所述支撑座(6)由聚乙烯制成，且用切削方法进行加工处理。
12.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述刮刀床由弹性材料制成。
13.根据权利要求1所述的刮刀定量系统，其特征在于：所述接合部分(15)是所述支撑座(6)的一部分，在所述锁紧软管(16)和所述容纳槽(18)之间，是厚度减小的薄弱点。
14.根据权利要求13所述的刮刀定量系统，其特征在于：沿所述锁紧软管(16)的方向，在所述刮刀棒(3)径向测得的所述支撑座(6)在所述薄弱点的厚度为0.5mm到10mm。
15.根据权利要求14所述的刮刀定量系统，其特征在于：沿所述锁紧软管(16)的方向，在所述刮刀棒(3)径向测得的所述支撑座(6)在所述薄弱点的厚度为1mm到3mm。
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