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Die
Erfindung betrifft eine Rakeleinrichtung, insbesondere für
eine Streichmaschine. Solche Streichmaschinen werden zum Bestreichen
oder Beschichten einer laufenden Bahn eingesetzt. Als Bahn kommt
eine Papier-, Karton-, oder andere Faserstoffbahn in Betracht. Die
Rakeleinrichtung umfasst einen Rakelstab, der dazu dient, einen
auf die Bahn aufgebrachten Strich zu egalisieren und gegebenenfalls
in seiner Stärke einzustellen. Der Rakelstab ist während
des Betriebes angetrieben und umfasst deshalb auch einen Antrieb
sowie eine Kupplung zum Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen
Rakelstab und Antrieb
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Dem
Rakelstab ist eine Lagerung zugeordnet. Diese besteht üblicherweise
aus einem Bett aus einem Kunststoff. Das Bett weist eine Aussparung auf,
in welchem der Rakelstab umläuft.
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Der
Rakelstab unterliegt während des Betriebes einem erheblichen
Verschleiß. Außerdem haften nach einer gewissen
Zeit Partikel der Streichfarbe an seiner Oberfläche und
beeinträchtigen die Qualität des Striches. Deswegen
muss der Rakelstab von Zeit zu Zeit gegen einen neuen Rakelstab
ausgetauscht werden. Hierzu muss der Rakelstab von seinem Antrieb
abgekoppelt werden. Dies ist relativ zeitaufwendig. Bei der Vorrichtung
gemäß
DE
102 07 327 A1 ist zwischen dem Antrieb und dem einen Ende
des Rakelstabes eine Kupplung vorgesehen. Die eine Hälfte der
Kupplung ist Bestandteil des Rakelstabes. Sie umfasst eine Vielkeilwelle.
Die andere Kupplungshälfte ist Bestandteil des Antriebes.
Sie umfasst eine Buchse, die ebenfalls eine Vielzahl von Längskeilen und
Längsnuten aufweist. Zum Ankoppeln müssen die
beiden Kupplungshälften in die richtige Winkelposition
verdreht werden, so dass die Keile der einen Kupplungshälfte
in die Nuten der anderen Kupplungshälfte einführbar
sind.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rakeleinrichtung der
eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass der Rakelstabwechsel schneller
als bisher vonstatten geht, dass die Handhabung einfach ist, und
dass eine Verletzungsgefahr des Bedienungspersonales verringert
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Demgemäß wird
statt einer formschlüssigen Kupplung eine Kupplung vorgesehen,
die kraftschlüssig arbeitet. Sie kann beispielsweise aus
zwei Kupplungshälften bestehen, welche konische Flächen
aufweisen, die durch Axialverschiebung der beiden Kupplungshälften
relativ zueinander in kraftschlüssigen Eingriff gebracht
werden können.
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Auch
kann ein von Werkzeugmaschinen her bekanntes Spannfutter vorgesehen
werden. Dieses ist Bestandteil des Antriebes. Es weist Spannklauen auf,
die den Rakelstab einspannen können und von diesem zum
Zwecke des Austauschs des Rakelstabes auch wieder lösbar
sind.
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Oftmals
reicht es aus, wenn die Kupplung nur an einem Rakelstabende vorhanden
ist. Zumeist weisen aber beide Rakelstabenden eine Kupplung auf.
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Die
Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.
Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
in schematischer Seitenansicht eine Streicheinrichtung mit einer
Auftragseinrichtung und einer Rakeleinrichtung.
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2 veranschaulicht
eine Ausführungsform, bei welcher die Kupplung ein Klemmelement nach
Art einer Tellerfeder aufweist.
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform mit einer Kupplung, die konische
Buchsen aufweist.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform mit einer Kupplung mit einem
konischen Zapfen und einer konischen Buchse.
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5 zeigt
eine Kupplung mit Spannbacken, und zwar in geöffnetem Zustand.
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6 zeigt
den Gegenstand von 5 in geschlossenem Zustand.
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7 zeigt
schematisch einen Rakelstab mit einem Spannfutter in auseinander
gefahrenem Zustand.
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8 zeigt
den Gegenstand von 7 in zusammen gefahrenem Zustand.
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9A, 9B, 9C zeigen
wiederum ein Spannfutter mit Rakelstab in verschiedenen Positionen
der Spannbacken.
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In 1 erkennt
man im Einzelnen Folgendes:
Eine Stützwalze 1 ist
von einer Papierbahn 2 auf einem Teil ihrer Mantelfläche
umschlungen. Eine Auftragseinrichtung 3 weist eine Düse
auf, die gegen die Papierbahn 2 gerichtet ist. Sie trägt
eine Schicht eines Auftragsmediums M, beispielsweise einer pigmenthaltigen
Streichfarbe auf die Papierbahn 2 auf. Der Auftragseinrichtung 3 ist
eine Rakeleinrichtung nachgeschaltet. Von dieser ist ein Rakelstab 4 dargestellt,
der in einem Rakelbett 4a gelagert ist. Genauer gesagt,
ist der Rakelstab, der eine glatte oder gerillte Umfangsfläche
aufweisen kann, in einer Aufnahmeöffnung des besagten Rakelbettes
gelagert und läuft angetrieben in diesem Rakelbett um.
Das Rakelbett 6a erstreckt sich über einen wesentlichen
Teil der Länge des Rakelstabes 4.
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Die
Walze läuft in Richtung des Pfeils A um, der Rakelstab 4 gegensinnig
dazu in Richtung des Pfeils B. Der Rakelstab 4 dient dazu,
die Schichtdicke der Streichfarbenschicht M einzustellen, beziehungsweise
die Schicht auf der Papierbahn 2 zu egalisieren.
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2 zeigt
schematisch einen Rakelstab 4. Eine tellerfederartige Einrichtung 5 umschließt
den Rakelstab 4 unter Spannung und stellt somit eine kraftschlüssige
Verbindung zum Rakelstab 4 her. Die tellerfederartige Einrichtung 5 ist
mit einem hier nicht gezeigten Antrieb drehfest verbunden, so dass
Drehmoment übertragen wird. Die tellerfederartige Vorrichtung 5 lässt
sich vom Rakelstab 4 lösen, beispielsweise durch
Abziehen.
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3 zeigt
zwei Kupplungsteile 6.1, 6.2. Das Kupplungsteil 6.1 ist
mit dem Rakelstab 4 fest verbunden, und Kupplungsteil 6.2 mit
dem Antrieb. Rakelstab und Antrieb sind hier nicht dargestellt.
Die beiden Kupplungsteile 6.1 und 6.2 sind konische Buchsen.
Die Flächen der konischen Buchsen befinden sich im dargestellten
Ausführungsbeispiel in Eingriff miteinander.
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Die
Kupplung gemäß 4 arbeitet
nach demselben Prinzip wie jene gemäß 3.
Die Kupplung 6 besteht hierbei aus einem konischen Kupplungskörper 6.1 und
einer konischen Kupplungsbuchse 6.2. Der Kupplungskörper 6.1 ist
drehfest mit einem Rakelstab 4 verbunden, und die konische Buchse 6.2 mit
einem Antrieb 7. In der Figur ist die Kupplung offen, das
heißt, die beiden Kupplungsteile 6.1 und 6.2 sind
nicht ineinander gefügt. Um ein Ankoppeln zu erzielen,
werden Kupplungsteil 6.2 mit Antrieb 7 in der
Richtung des waagerechten Pfeils verschoben, so dass die beiden
Kupplungsteile 6.1, 6.2 zusammengefügt
sind und einen Kraftschluss bilden.
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Bei
der Ausführung gemäß der 5 und 6 ist
die Kupplung 6 aus einem Spannfutter 6a gebildet,
das im vorliegenden Falle drei Spannbacken 6.3, 6.4 und 6.5 aufweist.
In der Mitte befindet sich der Rakelstab 4.
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Bei 5 ist
das Spannfutter offen und unzentriert und bei 6 ist
es geschlossen und zentriert dargestellt.
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Die 7 und 8 veranschaulichen
in einer Seitenansicht einen Rakelstab 4 mit einem Spannfutter 6 als
Kupplung. Das Spannfutter kann von der in den 5 und 6 dargestellten
Art aufgebaut sein. Es ist auch denkbar, auf beiden Seiten, das
heißt an beiden Enden des Rakelstabes 4, ein solches
Spannfutter vorzusehen.
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Die 9A, 9B und 9C veranschaulichen
wiederum ein Spannfutter. Die 9A bis 9C stellen
eine Sonderform der kraftschlüssigen Kupplung dar, da sie
auch formschlüssig wirken. Da hier ein Ende des Rakelbettes
mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt ist, sind auch
die Spannbacken 6.6, 6.7, 6.8 und 6.9 rechteckig
und nutzen den Formschluss bei der Momentenübertragung.
Die drei Figuren veranschaulichen, dass beim zunehmenden Schließen
dieses Spannfutters 6 ein automatisches Verschwenken des
Rakelstabes 4 in eine Position erfolgt, in welcher die
Endflächen der Spannbacken an den betreffenden Flächen
des Rakelstabes 4 satt anliegen.
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Wie
oben gezeigt, gibt es zwei Haupt-Ausführungsformen der
Erfindung. Bei der einen Ausführungsform ist eine zweigeteilte
Kupplung 6 vorgesehen, bei der anderen Ausführungsform
der Kupplung ein Spannfutter 6a.
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Bei
beiden Ausführungsformen kann die Kupplung 6 axial
verfahrbar sein, so dass sie vom Rakelstab 4 entfernt wird
und damit der Rakelstab leicht aus seiner Position entfernt werden
kann, zum Beispiel zum Zwecke des Austauschs gegen einen neuen Rakelstab.
Der Rakelstab kann eine einzige Kupplung 6 aufweisen, die
einem seiner beiden Enden zugeordnet ist. Im Allgemeinen setzt man
aber zwei Kupplungen ein, jeweils eine an jedem Rakelstabende.
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Die
Kupplung klemmt den Rakelstab durch eine manuelle (mechanische Betätigung)
oder ferngesteuert über ein separates Betätigungselement. Das
Betätigungselement kann z. B. elektrisch, pneumatisch oder
hydraulisch wirken.
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Die
axiale Verschiebung der Kupplung kann manuell (mechanisch) erfolgen
oder ferngesteuert über eine separates Betätigungselement.
Auch dieses Betätigungselement kann z. B. elektrisch, pneumatisch
oder hydraulisch wirken.
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Es
kann vorkommen, dass die Drehachse des Rakelstabes und die Drehachse
des Antriebs nicht exakt konzentrisch sind, z. B. durch eine Formabweichung
des Rakelbettes, oder durch eine Positionsabweichung durch Verunreinigungen.
Deshalb ist eine bevorzugte Ausführungsform die, dass die Kupplung „schwimmend"
aufgehängt ist. Das heißt, dass die Kupplung ihre
Position der Position des Rakelstabes anpassen kann, so dass beide
konzentrisch zueinander stehen. Außer dem Drehmoment werden
dabei (im Wesentlichen) keine Kräfte oder Momente von der
Kupplung an den Rakelstab übertragen.
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Dies
kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, dass der Motor eine
feste Position hat, aber eine flexible Verbindung zur Kupplung aufweist.
Diese flexible Verbindung ist „positionsweich" aber „momentensteif".
Das heißt, dass die Kupplung sich nach der Position des
Rakelstabes ausrichten kann, aber das Drehmoment vom Motor trotzdem
gut überträgt.
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Ist
Spannfutter mit dem Antrieb fest verbunden und zusammen mit diesem
axial verschiebbar, so wird die Anpassung der Konzentrität
am besten gleichzeitig mit der Kupplung und dem Motor vorgenommen.
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Das
Klemmen der Kupplung und/oder das Verschieben der (mindestens einen)
Kupplung kann in einen automatisierten Ablauf eingebunden werden.
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Ideal
werden zwei Kupplungen verwendet, die auf der Triebseite und auf
der Führerseite die gleiche Bauform aufweisen und spiegelbildlich
angeordnet sind. Bei einer Fernsteuerung für das Klemmen und/oder
das Verschieben der Kupplung werden beide Seiten automatisch zeitgleich
betätigt. Vorteilhaft ist es, eine der beiden Kupplungsbaugruppen
so zu gestalten, dass in geklemmten Zustand eine axiale Verschiebung
des Rakelstabes verhindert wird. Diese Festlager-Anordnung befindet
sich vorzugsweise auf der Triebseite. Auf der Führerseite
behindert die andere Kupplungsbaugruppe eine geringe Bewegung des
Rakelstabs in axialer Richtung dagegen nicht. Bei Verwendung von
nur einer Kupplung wird nur die Festlager-Anordnung verwendet.
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- 1
- Stützwalze
- 2
- Papierbahn
- 3
- Auftragseinrichtung
- 4
- Rakelstab
- 4a
- Rakelbett
- 5
- Tellerfeder
- 6
- Kupplung
- 6a
- Spannfutter
- 6.1
- Kupplungsteil
- 6.2
- Kupplungsteil
- 7
- Antrieb
- 6.3
- Spannbacke
- 6.4
- Spannbacke
- 6.5
- Spannbacke
- 6.6
- Spannbacke
- 6.7
- Spannbacke
- 6.8
- Spannbacke
- 6.9
- Spannbacke
- A,
B
- Drehrichtung
- M
- Auftragsmedium
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10207327
A1 [0002, 0004]
- - US 678697262 [0002]