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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten oder indirekten
Auftragen eines flüssigen
bis pastösen
Streichmediums auf eine laufende Papier-, Karton oder andere Faserstoffbahn.
Dabei kann das Streichmedium direkt auf die Bahn aufgetragen werden.
Auch ein indirekter Auftrag ist möglich, zum Beispiel auf die
Mantelfläche
einer Walze oder eines Auftragsbandes, und von dort auf die zu streichende Bahn.
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Derartige
Vorrichtungen lassen sich auch zum Bestreichen von textilen Werkstoffen
verwenden. In jedem Falle kommt ein Auftragen des Streichmediums
auf eine Seite der Faserstoffbahn oder auf beide Seiten in Betracht.
Auf
DE 44 32 179 C1 und auf
DE 196 49 559 A1 wird
verwiesen.
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Eine
solche Vorrichtung umfasst als wichtigste Bauteile eine sogenannte
Gegenwalze, ferner ein Auftragswerk und eine Rakeleinrichtung. Das Auftragswerk
erzeugt im Falle eines Düsenauftragswerkes
beispielsweise einen Flachstrahl des Streichmediums oder eine Vielzahl
von Einzelstrahlen. Der Flachstrahl oder die Einzelstrahlen bedecken
wenigstens annähernd
die Breite der Bahn und damit auch der Gegenwalze. Im Falle des
direkten Auftrages umschlingt die zu streichende Bahn die Gegenwalze
auf einem Teil von deren Umfang. Der Flachstrahl bzw. die Einzelstrahlen
werden direkt oder unmittelbar auf die Bahn gerichtet und schlagen
sich als Strich auf der Bahn nieder. Der Auftreffstelle des aufgebrachten
Mediums auf der Bahn ist eine Rakeleinrichtung nachgeschaltet, deren
Funktion darin besteht, den Strich aus dem Streichmedium zu egalisieren
und deren Dicke zu justieren.
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Beim
indirekten Streichverfahren wird der genannte Flachstrahl bzw. werden
die Einzelstrahlen auf die Mantelfläche der Gegenwalze aufgebracht, wo
sie wiederum einen Strich einer bestimmten Dicke bildet. Durch die
nachgeschaltete Rakeleinrichtung wird der Strich wiederum egalisiert
und bezüglich
seiner Dicke justiert. Sodann wird die Bahn an einer der Rakeleinrichtung
nachgeschalteten Stelle an die Mantelfläche der Gegenwalze herangeführt, wo
eine Übertragung
der Schicht von der Mantelfläche
der Gegenwalze auf die eine Seite der Bahn erfolgt.
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Es
sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen zwei Walzen vorgesehen
sind, die miteinander einen Walzenspalt bilden. Die zu beschichtende Bahn
wird durch den Walzenspalt hindurchgeführt, in welchem eine gewisse
Pressung erfolgen kann. Bei einer solchen Vorrichtung können den
beiden Walzen ein Auftragswerk und eine diesem nachgeschaltete Rakeleinrichtung
zugeordnet sein, so dass die durch den Walzenspalt hindurchgeführte Bahn
beidseits mit Streichmedium beschichtet wird.
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Es
ist bekannt, jedes der genannten Funktionselemente – Auftragswerk
und Rakeleinrichtung – auf
eigenen Tragelementen und Konsolen zu lagern. Siehe beispielsweise
US 5 112 653 . Auch ist es
bekannt, zwei solcher Funktionseinheiten, nämlich ein Düsenauftragswerk und eine Rakeleinrichtung,
auf einem einzigen Tragbalken anzuordnen.
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Es
gibt zahlreiche wichtige Betriebsparameter, die für den Erfolg
des Streichprozesses maßgeblich
sind. Hierzu gehören:
- 1. Der Strahlwinkel, unter welchem der Frei-
bzw. Flachstrahl oder die Einzelstrahlen eines Auftragswerkes auftrifft
bzw. auftreffen – beim
direkten Strich auf der Bahn, beim indirekten Strich auf der Mantelfläche der
Gegenwalze
- 2. Der Abstand zwischen der Mündung des Auftragswerkes und
der Auftreffstelle, somit die Länge
des Freistrahls. bzw. der Einzelstrahlen
- 3. Der Klingenwinkel, den bei einer Rakeleinrichtung mit Klinge
(Blade) die Klinge mit der Unterlage bildet – das heißt mit der Tangente, gelegt
an die Gegenwalze an der Rakelstelle.
- 4. Die Anpresskraft, mit welcher die Klinge bei einer Rakeleinrichtung
mit Klinge gegen die Gegenwalze gedrückt wird.
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Der
Klingenwinkel ist von besonderer Bedeutung für das Ergebnis des Streichvorganges
und somit für
einen qualitativ hochwertigen Strich. Zum exakten Justieren der
Klingenspitze lässt
sich der Rakelbalken, der die Klinge trägt, in einem bestimmten Bereich
verstellen, beispielsweise in einem Bereich von 15 bis 70 Grad.
Je nach Klingenbelastung ergibt sich hieraus ein Klingenwinkel von
zwischen 0 und 70 Grad. Der Klingenwinkel muss an der Klingenspitze
erfasst werden, um ein Höchstmaß von Präzision zu
garantieren. Der Verschleiß der
Klinge an der Klingenspitze ist außerdem zu berücksichtigen.
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Es
besteht somit eine Abhängigkeit
zwischen dem optimalen Klingenwinkel einerseits und der Klingenbelastung
(Anpressung) andererseits. Der im Laufe der Zeit an der Klingenspitze
aufstrebende Verschleiß spielt
zusätzlich
ein.
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Zu
den oben genannten vier Funktionen kommen noch die beiden weiteren
Funktionen:
- 5. Das Auftragswerk muss bei einer
Betriebsunterbrechung von der Gegenwalze beziehungsweise der hierauf öffentlichen
Bahn abgefahren werden können,
beispielsweise zum Zwecke der Reparatur, Reinigung, bei Bahnabrissen
oder sonstigen Störungen.
- 6. Gleiches gilt für
den Rakelbalken.
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Die
genannten Parameter müssen
genau eingehalten und immer wieder neu eingestellt werden. Die Parameter
1, 2, 3 und 4 sollen auch nach einem Abfahren des Auftragswerkes
und des Rakelbalkens schnell und leicht wieder reproduzierbar sein.
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Bei
den bisher bekannten Vorrichtungen ist dies nicht der Fall. Die
bekannten Vorrichtungen sind aufwendig in der Konstruktion und damit
teuer in der Herstellung.
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Das
Neueinstellen der genannten Parameter verursacht Aufwand. Der beanspruchte
Bauraum ist erheblich.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, die einfacher im Aufbau ist, geringere
Herstellungskosten erfordert, eine zuverlässige schnelle Justierung oder
Neujustierung der genannten Parameter ermöglicht und wenig Bauraum beansprucht.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Dem
gemäß wird vorgesehen,
die genannten Funktionseinheiten – Auftragswerk, Rakeleinrichtung – auf einem
einzigen Tragbalken anzuordnen, und dabei den Tragbalken relativ
zur Gegenwalze verfahrbar oder verschiebbar zu machen. Dabei können pro
Vorrichtung auch mehrere Funktionseinheiten vorgesehen werden, somit
beispielsweise zwei Auftragswerke und zwei Rakeleinrichtungen. Auf
diese Weise lassen sich die Funktionseinheiten selbst relativ zur
Gegenwalze verfahren, das heißt
an diese anstellen oder von dieser abfahren. Die Funktionseinheiten
sind aber ihrerseits auf dem Tragbalken im notwendigen Maße beweglich.
So lässt
sich bei einem Düsenauftragswerk
der Auftreffwinkel des Freistrahls oder einem Auftragswerk mit einer
Vielzahl von nebeneinander angeordneten Einzelauftragsdüsen der
Auftreffwinkel der Viel- oder Mehrzahl an Einzelstrahlen einstellen.
Letzteres Auftragswerk wird vom Unternehmen der Anmelderin unter
dem Namen "Speedflow" vertrieben.
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Bei
einer Rakeleinrichtung lässt
sich der Rakelwinkel an der Klingenspitze einstellen. Diese Einstellungen
bleiben erhalten, auch nach einem Abschwenken und Wiederanstellen
des gesamten Tragbalkens. Es lassen sich somit mehrere kompliziert einzustellende
Funktionen allein mit dem Verfahren des Tragbalkens von der Gegenwalze
gleichzeitig erzielen:
- • das Einstellen des Anpressdruckes
der Rakeleinrichtung
- • das
Einstellen des Abstandes des Rakeleinrichtung von der Gegenwalze
bzw. von der Bahn
- • das
Einstellen des Abstandes und des Winkels des Auftragswerkes von
der Gegenwalze bzw. von der Bahn;
- • das
Einstellen des Winkels, den das Rakeleinrichtung mit der Mantelfläche der
Gegenwalze bzw. der Bahn bildet.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
benötigt daher
weit weniger Bauraum als bisher, erfordert weniger komplizierte
Einstellungen von Parametern und spart damit Kosten.
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Die
Erfindung lässt
sich bei jeglicher Art von Auftragswerken anwenden, bspw. bei Düsenauftragswerken
oder dem besagten Speedflow oder auch bei Vorhang-Auftragswerken.
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In
die gleiche Weise kommt auch jede Art von Rakeleinrichtung in Betracht,
bspw. mit einer Klinge, einer Leiste, einem kreiszylindrischen und drehbaren
Rakelstab oder mit einem Luftmesser als Rakelelement.
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Die
Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im Einzelnen
Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
eine erste Version einer Vorrichtung zum Streichen einer laufenden
Papierbahn mit einer Gegenwalze und einem Tragbalken, der Funktionseinheiten
trägt und
der von der Gegenwalze abschwenkbar ist.
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2 zeigt
eine zweite Version einer Vorrichtung zum Streichen einer laufenden
Papierbahn, wiederum mit Gegenwalze und abschwenkbarem Tragbalken,
jedoch mit anders gestalteten Funktionseinheiten.
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3 zeigt
eine Vorrichtung gemäß dem Stande
der Technik mit einer Gegenwalze, einem separat gelagerten Düsenauftragswerk
und einer separat gelagerten Rakeleinrichtung.
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Die
in 1 gezeigte Vorrichtung umfasst eine Gegenwalze 1.
Diese ist auf einem Teil ihres Umfanges von einer zu streichenden
Papierbahn 2 umschlungen.
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Die
Vorrichtung umfasst ferner einen Tragbalken 3. Tragbalken 3 trägt ein Düsenauftragswerk 4 sowie
eine Rakeleinrichtung 5. Tragbalken 3 ist mittels
einer Schwenkeinrichtung 6 um eine Achse 6.1 von
der Gegenwalze 1 abfahrbar.
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Das
Düsenauftragswerk 4 weist
einen Düsenkörper 4.1 auf.
Dieser ist um eine zur Drehachse 1.1 der Gegenwalze parallele
Achse 4.2 verschwenkbar, so dass der Auftreffwinkel des
aus dem Düsenkörper 4.1 austretenden
Freistrahles 4.3 verändert werden
kann.
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Die
Rakeleinrichtung 5 weist einen Rakelbalken 5.1 auf.
Dieser trägt
eine Rakelklinge 5.2 (Blade). Der Rakelbalken 5.1 ist
ebenfalls um eine Schwenkachse 5.3 verschwenkbar, womit
sich der Klingenwinkel verändern
lässt.
Er ist außerdem
in einer Gleitführung 5.4 im
Sinne der beiden Doppelpfeile verschiebbar, womit sich der Anpressdruck
der Klinge gegen die Papierbahn 2 verändern lässt. Die Verschieberichtung
des Rakelbalkens 5.1 verläuft somit senkrecht zur Drehachse 1.1 der
Gegenwalze 1.
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Die
Schwenkeinrichtung 6 umfasst zwei Lenker 6.2,
von welchen nur ein einziger erkennbar ist. Das eine Ende des Lenkers 6.2 ist
in einem Lager 6.3 gelagert, und das andere Ende an einer
Befestigung 3.1 des Tragbalkens 3.
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Der
Tragbalken 3 hat im vorliegenden Falle einen kreisförmigen Querschnitt.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 2 ist der
Düsenkörper 4.1 in
einer Gleitführung 4.4 gelagert – ähnlich der
Leitführung 5.4 des
Rakelbalkens 5.1 in 1. Damit
lässt sich
der Abstand zwischen dem Düsenkörper 4.1 und
der Papierbahn 2 verändern.
Siehe auch hier wiederum den Doppelpfeil.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 3 ist der
Stand der Technik dargestellt. Wie man sieht, sind sowohl das Düsenauftragswerk 4 als
auch die Rakeleinrichtung 5 jeweils getrennt gelagert.
und weisen jeweils einen eigenen Tragbalken auf.
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Sechs
separate Bewegungen sind beim Stand der Technik zur Einstellung
der Parameter notwendig, wie in der 3 mit den
in Kreis gesetzten Zahlen 1 bis 6 angedeutet ist. Dabei bedeuten:
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- 1
- Strahlwinkel
- 2
- Klingenwinkel
- 3
- Abschwenken
des Auftragswerkes in Service- und Bereitschaftsposition
- 4
- Abschwenken
des Rakeibalkens in Service- und Bereitschaftsposition
- 5
- Anpressung
der Klinge gegen die Gegenwalze
- 6
- Abstand
des Auftragswerkes von der Gegenwalze
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Der
Tragbalken 3 kann um die eigene Längsachse verdrehbar sein.
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- 1
- Gegenwalze
- 1.1
- Drehachse
der Gegenwalze
- 2
- Papierbahn
- 3
- Tragbalken
- 3.1
- Befestigung
des Tragbalkens
- 4
- Auftragswerk
- 4.1
- Düsenkörper
- 4.2
- Schwenkachse
des Düsenkörpers
- 4.3
- Freistrahl
- 4.4
- Gleitführung des
Düsenkörpers
- 5
- Rakeleinrichtung
- 5.1
- Rakelbalken
- 5.2
- Rakelklinge
- 5.3
- Schwenkachse
des Rakelbalkens
- 5.4
- Gleitführung des
Rakelbalkens
- 6
- Schwenkeinrichtung
- 6.1
- Schwenkachse
- 6.2
- Lenker
- 6.3
- Lager
des Lenkers