-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum indirekten oder direkten
Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums
auf eine bewegbare Materialbahn, umfassend eine Funktionseinheit
mit einer Auftragseinrichtung und einer Einrichtung zur Dosierung
von Auftragsmedium und eine die Funktionseinheit wenigstens mittelbare
tragende Trageinheit.
-
Vorrichtungen
zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen
oder pastösen Auftragsmediums sind beispielhaft in den
Druckschriften
EP 0 846
804 B1 und
EP
07 81 608 A2 beschrieben.
-
Aus
der Druckschrift
EP
0 846 804 B1 ist dabei eine Vorrichtung bekannt, bei welcher
wenigstens eine mit dem Auftragsmedium im direkten Kontakt stehende
langgestreckte Funktionseinheit und ein die wenigstens eine Funktionseinheit
tragendes langgestrecktes Tragelement vorgesehen sind. Da das durch
die Vorrichtung gepumpte Auftragsmedium in der Regel in Folge des
Durchströmens diverser Vorrichtungskomponenten sowie von
Umwälzeinrichtungen oder durch die Einwirkung von extra
vorgesehenen Erwärmungseinrichtungen erwärmt wird,
ergeben sich erhebliche Temperaturdifferenzen zwischen dem Auftragsmedium,
den vom Auftragsmedium erwärmten Teilbereichen der Funktionseinheit
und dem kälteren Tragelement, welche sich in Längenänderungen
niederschlagen, die je nach Verbindungsart zwischen Trageinheit
und Funktionseinheit sehr hohen Spannungen ausgesetzt sind. Die
Verformungen führen ferner zu einer Beeinträchtigung
des Auftrages. Zur Vermeidung ist die wenigstens eine Funktionseinheit
mit dem Tragelement über eine Mehrzahl von einzelnen voneinander
beabstandeten Stegen verbunden, die eine thermische Abschirmung
der Funktionseinheit und des Tragelementes gegeneinander und eine Kompensation
thermisch bedingter relativer Längenänderungen
zwischen der Funktionseinheit und dem Tragelement ermöglichen.
Durch die thermische Entkopplung von Trageinheit und Funktionseinheit
können die unterschiedlichen Längenausdehnungen
dieser und deren Folgen zwar weitestgehend vermieden werden, jedoch
werden in Vorrichtungen zum Auftragen von flüssigem oder pastösem
Auftragsmedium mit einer Auftragseinrichtung und einer dieser funktional
nachgeordneten Vergleichmäßigungseinrichtung,
welche an der Auftragseinrichtung gelagert ist, nach wie vor starke
Verformungen einzelner Komponenten, insbesondere der Vergleichmäßigungseinrichtung
beobachtet, die zu einem Verzug beziehungsweise zur Durchbiegung
in Bezug auf die zu beschichtende Oberfläche führen können,
sofern keine geeigneten Gegenmaßnahmen getroffen werden.
Die Verformungen können in Längsrichtung der Auftragseinrichtung
betrachtet zu beträchtlichen Ungenauigkeiten im Auftrag
führen beziehungsweise eine ständige Nachregelung
oder ein aufwendiges Durchbiegungsausgleichssystem erforderlich
machen.
-
Aus
der Druckschrift
EP
0 781 608 A2 ist eine Vorrichtung zum Auftragen von Auftragsmedium vorbekannt,
bei welcher ebenfalls in der Verbindung zwischen der Trageinheit
und der Funktionseinheit Mittel vorgesehen sind, die eine Relativbewegung zwischen
diesen, insbesondere unter dem Einfluss thermischer Ausdehnung ermöglichen.
Auch hier gilt in Analogie dazu, dass die unterschiedlichen thermischen
Ausdehnungen bei Ausführungen der Funktionseinheit aus
einer Mehrzahl von Einzelbestandteilen nicht ausschließbar
sind.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum
direkten oder indirekten Auftrag von Auftragsmedium der eingangs
genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Durchbiegungen innerhalb
der Funktionseinheit infolge unterschiedlicher Längenänderungen
und Änderungen über die Längserstreckung
der Funktionseinheit betrachtet auf möglichst einfache
Art und Weise vermieden werden und an sich ändernde Randbedingungen bei
einem Auftragsprozess anpassbar sind, um qualitativ hochwertige
Auftragsergebnisse zu erzielen.
-
Die
erfindungsgemäße Losung ist durch die Merkmale
des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
in den Unteransprüchen beschrieben.
-
Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum indirekten oder
direkten Auftragen von Auftragsmedium auf eine bewegbare Materialbahn,
umfassend eine Funktionseinheit mit einer Auftragseinrichtung und
einer Einrichtung zur Dosierung von Auftragsmedium und eine die
Funktionseinheit wenigstens mittelbare tragende Trageinheit, ist
dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur thermischen Entkopplung zwischen
der Auftragseinrichtung und der Einrichtung zur Dosierung von Auftragsmedium
vorgesehen sind.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht einerseits
eine gewünschte thermische Abschirmung zwischen der Auftragseinrichtung,
insbesondere der Auftragsmedienzufuhr und der Einrichtung zur Dosierung
von Auftragsmedium, wodurch die durch diese in diesen bedingten
Längenänderungen auf einfache Art und Weise kompensiert
werden können und ferner eine optimale Funktionsweise der
gesamten Funktionseinheit gewährleistet werden kann.
-
Unter
einer Funktionseinheit im Sinne der Erfindung wird dabei eine beliebige
auftragskonzeptspezifische Einrichtung verstanden, welche zur Be-
und Verarbeitung oder Manipulation von Auftragsmedium und/oder des
mit dem Auftragsmedium hergestellten Auftrages mit diesen in direkten
Kontakt gelangt. Diese umfasst zumindest eine Auftragseinrichtung
und eine Einrichtung zur Dosierung des Auftragsmediums, welche als
separate Baueinheit ausgeführt oder aber Bestandteil der
Auftragseinrichtung sein kann. Beispielsweise können diese
Vor- und Enddosiereinrichtungen, wie etwa ein Freistrahlauftragswerk,
einschließlich Farbverteilrohr, Zuleitkanälen
und Auftragsdüse umfassen. Auftragswerke mit einer Auftragskammer,
sogenannte „Short Dwell Time Applicators” (SDTA), „Long
Dwell Time Applicators (LDTA)”, Egalisiereinrichtungen
oder Fertigdosiereinrichtungen mit einem oder mehreren Rakelelementen.
Die Funktionseinheit kann ferner diverse Baugruppen oder Einzelteile
umfassen, um bei Bedarf einen Austausch oder eine Wartung dieser
Komponenten, insbesondere der einem hohen Verschleiß ausgesetzten
Teile zu gewährleisten.
-
Unter
Auftragseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, welche eine
Auftragsmedienzufuhr zur zu beschichtenden Oberfläche ermöglicht.
Diese umfasst im Allgemeinen eine Auftragsmedienzufuhr und eine
mit dieser gekoppelte Auftragskammer oder Düse.
-
Die
Erfinder haben erkannt, dass eine Trennung der das Auftragsmedium
kontaktierenden Teile der Auftragsmediumzufuhr und der Einrichtung
zur Dosierung von Auftragsmedium sowie das Vorsehen der thermischen
Abschirmung zwischen diesen Komponenten, die über eine
von den rippenförmigen Elementen gewissermaßen
gebildeten Längenausdehnungskompensationseinrichtungen
miteinander verbunden werden, die bei konventionellen Vorrichtungen
auftretenden nachteiligen Durchbiegungserscheinungen auf einfache
Art und Weise wirkungsvoll minimiert oder sogar vollständig
vermieden werden können.
-
Die
thermische Entkopplung verhindert dabei eine Wärmeübertragung
von der Auftragseinrichtung, insbesondere der Auftragsmedienzufuhr
zur Einrichtung zur Dosierung von Auftragsmedium und damit eine
durch unterschiedlich temperierte Bereiche bedingte Verformung dieser
Komponenten selbst, während die dafür vorgesehenen
Mittel diese vorzugsweise fest miteinander verbinden, gleichzeitig
jedoch eine ungehinderte Längenausdehnung dieser beiden
relativ zueinander zulässt, so dass eine aufgrund des erwärmten
Auftragsmediums verursachte Verformung sich nicht auf die Einrichtung
zur Dosierung überträgt. Dadurch kann die Vorrichtung zum
einen hinsichtlich ihrer Funktionsweise sehr maßhaltig
ausgebildet werden und arbeitet auch ohne weitere Zusatzmaßnahmen
sehr präzise. Der Einsatz von relativ aufwendigen und teuren
Durchbiegungsausgleichssystemen ist in der Regel überflüssig.
Diese können zusätzlich verwendet werden, jedoch
hinsichtlich des erforderlichen Durchbiegungsausgleichsbedarfs erheblich
verkleinert und vereinfacht ausgeführt werden.
-
Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung
besteht darin, dass zwischen den einzelnen Elementen der Funktionseinheit
unterschiedliche Material- und Werkstoffe wählbar sind.
Dabei können beispielsweise für die das Auftragsmedium
kontaktierenden Teile auch Sonderwerkstoffe eingesetzt werden.
-
Ferner
ist eine separate Fertigung zwischen der Dosiereinrichtung und der
Auftragseinrichtung denkbar, wobei die einzelnen Komponenten nunmehr
in standardisierter Bauweise bereitgestellt werden können.
-
Die
thermische Entkopplung kann dabei direkt zwischen der Auftragseinrichtung
und der Einrichtung zur Dosierung erfolgen oder indirekt. Im ersten
Fall sind die Mittel zur thermischen Entkopplung zwischen Auftragseinrichtung
und Einrichtung zur Dosierung angeordnet. Die Anbindung der Funktionseinheit
kann dann durch Verbindung der Auftragseinrichtung oder der Einrichtung
zur Dosierung von Auftragsmedium mit der Trageinheit erfolgen. Die erst
genannte Möglichkeit bietet den Vorteil einer kompakteren
Gestaltung. Im zweiten Fall erfolgt die Anbindung der Einrichtung
zur Dosierung von Auftragsmedium sowie der Aufragseinrichtung jeweils direkt
an die Trageinheit, frei von einer Verbindung untereinander und
die thermische Entkopplung über die Verbindung zwischen
Trageinheit und Funktionseinheit, insbesondere der Auftragseinrichtung
und der Einrichtung zur Dosierung von Auftragsmedium. Die Mittel
zur thermischen Entkoppelung von Auftragseinrichtung und Einrichtung
zur Dosierung von Auftragsmedium werden dabei von den Mitteln zur thermischen
Entkopplung von Trageinheit und Funktionseinheit gebildet.
-
Ferner
besteht in beiden Fällen die Möglichkeit, die
Mittel allein durch die vorgesehenen zusätzlichen Zwischenelemente,
vorzugsweise in Form von rippenförmigen Elementen oder
Stegen und die zwischen diesen einschließbare Luftschicht
auszubilden. In diesem Fall werden die Mittel direkt von den Verbindungselementen
gebildet, die ferner derart ausgeführt und ausgestaltet
sind, eine Verformung, insbesondere Längenausdehnung der
Anschlusselemente zu kompensieren. Des Weiteren besteht die Möglichkeit
speziell Isolationsmaterial in die Verbindungen zwischen Auftragseinrichtung
und Einrichtung zur Dosierung zu integrieren. Denkbar sind insbesondere
Isolationsschichten an den einzelnen Komponenten der Auftragseinrichtung
und/oder der Einrichtung zur Dosierung.
-
Bei
der thermischen Isolationsschicht kann es sich um Luft, eine auf
die jeweils miteinander über die rippenförmigen
Elemente koppelbaren Elemente – Auftragseinrichtung und
Einrichtung zur Dosierung – aufgebrachte Beschichtung oder
separate in die Verbindung integrierte Elemente mit Isolationseigenschaften
handeln. Die Gestaltung der Isolationsschicht ist vorzugsweise der
jeweiligen Geometrie der einander zugeordneten Verbindungsflächen
der Funktionseinheit und des Tragelementes angepasst, wobei die
Isolationsschicht auch abdichtende Funktionen übernehmen
kann.
-
Bei
der Verwendung eines gasförmigen Mediums, insbesondere
Luft als thermische Isolationsschicht ist es von Vorteil, wenn diese
beispielsweise mittels eines Gebläses bewegt wird, wodurch
die Abschirmwirkung verbessert wird und ferner ein zusätzlicher
Kühleffekt erzielt werden kann.
-
Die
Verbindung zwischen der Auftragseinrichtung und der Einrichtung
zur Dosierung erfolgt vorzugsweise lösbar, so dass diese
zu Wartungszwecken oder zum Austausch gegen andere Elemente, insbesondere
bei Verschleiß, einfach voneinander trennbar sind. Ferner
besteht dadurch auch die Möglichkeit, unterschiedliche
Komponenten und unterschiedliche Ausführungen von Auftragseinrichtungen und
Dosiereinheiten miteinander zu koppeln. Die Verbindungen erfolgen
kraftschlüssig oder formschlüssig.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform können die einzelnen
Komponenten in der Verbindung auch relativ zueinander bewegbar ausgebildet und
angeordnet werden, was einen leichteren Ausgleich von Fertigungstoleranzen
sowie eine Justierung bei der Positionierung ihrer Lage zueinander
ermöglicht.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die erfindungsgemäße
Lösung für eine Funktionseinheit aus einer Auftragseinrichtung
mit einer Auftragsmedienzufuhr und zumindest einer Auftragsdüse
und einer Egalisiereinrichtung, welche separat zur eigentlichen
Auftragsdüse angeordnet ist, eingesetzt. Bei der Egalisiereinrichtung
handelt es sich vorzugsweise um ein Rakelelement, das sich in Breitenrichtung
der zu beschichtenden Oberfläche erstreckt. Die thermische
Entkopplung erfolgt dabei vorzugsweise zwischen der dem Rakelelement
zugeordneten Rakelhalterung und der Auftragsmediumzufuhr der Auftragseinrichtung,
wobei die Auftragseinrichtung gleichzeitig mit zur Klemmung des
Rakelelementes verwendbar ist.
-
In
einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist des Weiteren eine thermische
Entkopplung zwischen der Funktionseinheit, insbesondere der Auftragseinrichtung
und der Trageinheit, vorgesehen. Es gelten die gleichen Vorteile.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes
dargestellt:
-
1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Axialschnittes
den Grundaufbau und die Grundfunktion einer vorteilhaften erfindungsgemäßen
Ausführung mit einer Funktionseinheit, umfassend eine Auftragseinrichtung
und eine dieser separat zugeordnete Einrichtung zur Dosierung von
Auftragsmedium;
-
2a verdeutlicht
anhand eines Ausschnittes gemäß 1 die
thermische Entkopplung zwischen der Trageinheit und der Funktionseinheit,
insbesondere der Auftragseinrichtung;
-
2b verdeutlicht
anhand eines Details gemäß 1 die erfindungsgemäße
thermische Entkopplung zwischen der Einrichtung zur Dosierung von
Auftragsmedium und der Auftragsmediumzufuhr der Auftragseinrichtung;
-
3 verdeutlicht
eine Ausführung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, bei welcher die Einrichtung zur Dosierung von Auftragsmedium
integraler Bestandteil der Auftragseinrichtung ist;
-
4 verdeutlicht
anhand einer Ausführung gemäß 1 eine
alternative Verbindung zwischen Trageinheit und Funktionseinheit;
-
5a und 5b verdeutlichen
eine alternative Ausführung zu 1 mit jeweils
direkter Anbindung der Auftragseinrichtung und der Einrichtung zur
Dosierung an die Trageinheit über separate rippenförmige
Elemente.
-
Zur
Verdeutlichung der einzelnen Richtungen sind in den einzelnen Figuren
Koordinatensysteme dargestellt, wobei die X-Richtung der Längsrichtung
und in Einbaulage in der Regel der Maschinenrichtung entspricht.
Die Y-Richtung entspricht in Einbaulage der dargestellten Elemente
der Breitenrichtung und damit der Richtung quer zur Längsrichtung, während
die Z-Richtung die Höhenrichtung beschreibt.
-
Die 1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung den Aufbau einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung 1 zum direkten oder indirekten Auftragen eines
flüssigen oder pastösen Auftragsmediums 2 auf
eine bewegbare, insbesondere laufende Materialbahn M. Die Materialbahn M
ist vorzugsweise in Form einer Faserstoffbahn, insbesondere als
Papier- oder Kartonbahn ausgebildet. Die Vorrichtung 1 umfasst
eine sich an einer Trageinheit 3, insbesondere in Form
eines langgestreckten Tragbalkens abstützende vorzugsweise
mehrteilige Funktionseinheit 4. Diese umfasst in der Regel
zumindest eine Auftragseinrichtung 5 mit einer Auftragsmediumzufuhr 6 und
eine Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium 2.
Je nach Ausbildung kann die Einrichtung 7 zur Dosierung
von Auftragsmedium 2, welche auch als Dosiereinrichtung
bezeichnet wird, entweder integraler Bestandteil der Auftragseinrichtung 5 sein
oder aber als separater Bestandteil innerhalb der Funktionseinheit 4 in
Form einer Vergleichmäßigungs- beziehungsweise
Egalisierungsvorrichtung vorliegen. Der Auftrag des Auftragsmediums 2 erfolgt
dabei entweder indirekt auf eine von einer Gegenwalze 8 gebildete
Trägerfläche 9, von welcher der Auftrag
dann auf die Materialbahn M erfolgt, oder aber direkt auf die von
der Gegenwalze 8 gestützte Materialbahn M. Die
Drehrichtung der Gegenwalze 8 ist in der Zeichnung mittels
eines Pfeils verdeutlicht. Erfindungsgemäß sind
Mittel 10 zur thermischen Entkopplung von Auftragseinrichtung 5,
insbesondere Auftragsmedienzufuhr 6 und der Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium 2 vorgesehen. Diese sind direkt
zwischen den Aufragseinrichtung 5 und der Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium 2 angeordnet. Ferner sind im
dargestellten Fall Mittel 11 zur thermischen Entkopplung
der Funktionseinheit 4 und der Trageinheit 3 vorgesehen.
Die Auftragseinrichtung 5 ist beispielhaft als Düsenauftragseinrichtung
ausgebildet, umfassend zumindest eine sich über die Breite
der zu beschichtenden Materialbahn M beziehungsweise der Trägerfläche 9 erstreckende
Auftragsdüse, hier mit 12 bezeichnet, die mit
der Auftragsmedienzufuhr 6 gekoppelt ist, welche zumindest
einen, vorzugsweise sich über die gesamte Breite der zu
beschichtenden Materialbahn M erstreckenden Verteilkanal 13 umfasst,
der mit der jeweiligen Auftragsdüse 12 gekoppelt
ist. Der Austritt aus der Auftragsdüse 12 erfolgt
auf die Trägerfläche 9 oder die von dieser
gestützte Materialbahn M. Der Auftragseinrichtung 5 in Funktionsrichtung
nachgeordnet ist die Einrichtung 7 zur Dosierung des Auftragsmediums 2,
hier in Form einer Egalisiereinrichtung 14, die sich über
die gesamte Breite der Trägerfläche 9 erstreckt.
Die Egalisiereinrichtung 14 umfasst ein Rakelelement 15,
welches in einem Rakelhalter 16 gelagert ist. Der Rakelhalter 16 umfasst
Mittel 17 zur Befestigung des Rakelelementes 15,
insbesondere zur Klemmung, und ferner Mittel zur Positionierung
und zur Erzeugung einer entsprechenden Andrückkraft an
die Gegenfläche in Form einer Anpresseinrichtung 19 zur
Realisierung eines entsprechenden Dosierspaltes 18. Rakelelement 15 und
Rakelhalter 16 bilden dabei eine bauliche Einheit, welche
mehrteilig ausgeführt ist. Die Anpresseinrichtung 19 umfasst
vorzugsweise ein sich über die Breite erstreckendes und über
diese eine konstante oder variable Anpresskraft erzeugendes Anpresselement 20,
das am Rakelelement 15 wirksam wird und dieses gegenüber
der Trägerfläche 9 unter Ausbildung des
Dosierspaltes 18 positioniert und in dieser Position hält. Über
die Positionierung des Rakelelementes 15 gegenüber
der Trägerfläche 9 wird der Dosierspalt 18 in
seiner Breite eingestellt und damit die entsprechende Schichtdicke
des Auftragsmediums 2. Die einzelnen Elemente der Egalisiereinrichtung 14,
insbesondere die Mittel zur Klemmung 17 sowie die Anpresseinrichtung 19,
sind mehrteilig ausgebildet. Im dargestellten Fall ist das Rakelelement 15 über
die Mittel 17 zur Befestigung zwischen der Auftragsdüse 12 und
dem Rakelhalter 16 verklemmt. Dies wird beispielhaft durch
Erzeugung einer entsprechenden Klemmkraft realisiert. Die Anpresseinrichtung 20 umfasst
im einfachsten Fall ein Anpresselement, welches ebenfalls im Rakelhalter 16 gelagert
ist. Im dargestellten Fall umfasst dieses beispielhaft eine Andrückleiste 21,
an welcher ein elastisches Element 22 gelagert ist, welches
mit seiner zum Rakelelement 15 gerichteten Fläche
an dieser wirksam wird. Die Andrückleiste 21 ist
dabei in Längsrichtung gegenüber dem Rakelelement 15 bewegbar
gelagert und ermöglicht somit die Einstellung des entsprechenden
Dosierspaltes 18. Die Mittel 10 zur thermischen
Entkopplung zwischen der Einrichtung 7 zur Dosierung von
Auftragsmedium 2 und der Auftragsmediumzufuhr 6,
insbesondere der Auftragseinrichtung 5, umfassen im dargestellten
Fall steg- beziehungsweise rippenförmige Elemente 23,
insbesondere eine Mehrzahl von in Längsrichtung der Funktionseinheit 4,
welche in Einbaulage der Breitenrichtung der Vorrichtung 1 und
damit Y-Richtung entspricht, zueinander beabstandet angeordneten
rippenförmigen Elementen 23, an dessen beiden
Enden jeweils die Einrichtung 7 und die Auftragsmediumzufuhr 6,
insbesondere die Auftragseinrichtung 5, angeordnet sind. Über
diese kann ferner eine Befestigung der Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium 2 an der eigentlichen Auftragseinrichtung 5 erfolgen. Die
rippenförmigen Elemente 23 sind im dargestellten
Fall derart ausgebildet, dass diese mit ihrem in vertikaler Richtung
oberen Endbereich 24 mit dem Rakelhalter 16 der
Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium 2 verbunden
sind und ferner in einem vertikal unteren Endbereich mit der eigentlichen Auftragseinrichtung 5 und
der Auftragsmediumzufuhr 6, insbesondere der Auftragsdüse 12.
Die rippenförmigen Elemente 23 sind derart ausgebildet,
dass diese geeignet sind, an zumindest zwei Stellen beziehungsweise
Anlenkbereichen, einem ersten Anlenkbereich 25.1 und einem
zweiten Anlenkbereich 25.2, mit der Auftragsdüse 12 gekoppelt
zu werden, wobei zwischen den beiden Anlenkbereichen 25.1 und 25.2,
welche vorzugsweise in vertikaler Richtung zueinander versetzt angeordnet
sind, der zentrale Verteilerkanal 13 angeordnet ist. Die
rippenförmigen Elemente 23 umschließen
dabei das den Verteilerkanal 13 aufnehmende Element zumindest
um einen Teilbereich von dessen Außenumfang. Des Weiteren sind
Mittel 11 zur thermischen Entkopplung zwischen der Trageinheit 3 und
der Funktionseinheit 4 vorgesehen. Bei diesen handelt es
sich ebenfalls um eine Mehrzahl von quer zur Längsrichtung
beabstandet zueinander angeordneten rippenförmigen Elementen 26,
die jeweils in ihren Endbereichen mit der Trageinheit 3 und
der Funktionseinheit 4 verbunden sind, wobei hier die Verbindung
mit der Auftragseinrichtung 5 beziehungsweise der Auftragsmediumzufuhr 6 erfolgt.
Die rippenförmigen Elemente 26, welche auch als
Stege bezeichnet werden können, übernehmen die
thermische Entkopplung der Funktionseinheit 4 von der Trageinheit 3 sowie
ferner die rippenförmigen Elemente 23 eine thermische
Entkopplung der Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium
von der Auftragsmediumzufuhr 6 beziehungsweise der eigentlichen
Auftragseinrichtung 5 in Form der Auftragsdüse 12.
Diese ermöglichen eine thermische Abschirmung der einzelnen
Funktionseinheiten beziehungsweise Elemente gegeneinander und eine Kompensation
thermisch bedingter relativer Längenänderungen.
Die thermische Abschirmung kann ferner durch mindestens eine thermische
Isolationsschicht, welche vorzugsweise aus Luft gebildet wird, wobei
die einzelnen rippenförmigen Elemente 23 beziehungsweise 26 die
thermische Isolationsschicht quasi überbrücken,
verbessert werden. Die Verbindungen zwischen den Mitteln 10 zur
thermischen Entkopplung zwischen der Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium 2 sowie der Auftragsmedienzufuhr 6 beziehungsweise
der Auftragseinrichtung 5 erfolgt dabei vorzugsweise lösbar.
Diese Möglichkeit bietet den Vorteil einer entsprechenden
Einstellbarkeit der Lagezuordnung zueinander. Denkbar sind jedoch
auch Verbindungen in unlösbarer Form, beispielsweise stoffschlüssige
Verbindungen in Form von Schweißverbindungen. Die Verbindung
kann ferner bei lösbarer Verbindung mit einer Bewegbarkeit innerhalb
der Verbindung in zumindest einer Richtung ausgeführt werden.
-
Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführung werden die miteinander über
die Mittel 10 gekoppelten Elemente, insbesondere die Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium 2 und die Auftragsmediumzufuhr 6 beinhaltenden
Elemente, insbesondere die Auftragseinrichtung 5, aus Werkstoffen
gefertigt, die einen gleichen oder im Wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweisen.
-
Erkennbar
in 1 ist ferner eine Auftragsmediumauffangeinrichtung 31,
welche dem Auffangen und Abführen von überschüssigen
Auftragsmedium 2 dient.
-
Die 2a verdeutlicht
einen Ausschnitt aus einer Ausführung gemäß 1,
bei welcher lediglich die bereits aus dem Stand der Technik vorbekannte thermische
Trennung zwischen der Trageinheit 3 und der Funktionseinheit 4 dargestellt
ist. Erkennbar ist hier das Tragelement, insbesondere der Tragbalken der
Trageinheit 3 sowie ein Teil der Funktionseinheit 4,
insbesondere die Auftragsmediumzufuhr 6 und die Auftragsdüse 12,
welche die Auftragseinrichtung 5 bilden. Der Tragbalken
der Trageinheit 3 ist vorzugsweise als hohlzylindrisches
Element ausgebildet, an dessen Außenumfang 27 über
einen Teilbereich seiner Erstreckung in Umfangsrichtung die Mittel 11 zur thermischen
Entkopplung zwischen Trageinheit 3 und Funktionseinheit 4 angelenkt
sind beziehungsweise mit der Trageinheit 3 verbunden sind.
Im dargestellten Fall erstrecken sich die einzelnen rippenförmigen
Elemente beziehungsweise Stege 26 mit ihrem zur Trageinheit 3 gewandten
Endbereich über einen Teilbereich des Außenumfanges 27 in
Umfangsrichtung des Tragbalkens der Trageinheit 3, wobei die
Anlenkung in einem geschlossenen Anlenkbereich in Umfangsrichtung
oder aber wie in der 2a dargestellt an zwei in Umfangsrichtung
zueinander beabstandeten Anlenkbereichen 29.1 und 29.2 erfolgt.
In Analogie dazu ist der zur Auftragseinrichtung 5 gewandte
Endbereich ebenfalls in zwei Anlenkbereichen 28.1 und 28.2 an
der Auftragseinrichtung 5 angelenkt beziehungsweise mit
dieser verbunden. Die einzelnen Anlenkbereiche 29.1 und 29.2 sowie 28.1 und 28.2 sind
dabei in vertikaler und/oder horizontaler Richtung zueinander versetzt
beabstandet angeordnet. Dadurch wird eine höhere Stabilität
erzielt. Die Anordnung der Anlenkbereiche 25.1 und 25.2 erfolgt
derart, dass diese bezogen auf diese Düsenausführung
und die Auftragsmediumzufuhr 6 eine optimale Abstützung
der Auftragseinrichtung 5 ermöglicht.
-
Demgegenüber
verdeutlicht die 2b anhand eines Ausschnittes
gemäß 2a eine
Darstellung der Mittel 10 zur thermischen Entkopplung zwischen
der Auftragseinrichtung 5 der Funktionseinheit 4 und
der Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium, insbesondere
dem eigentlichen Rakelhalter 16. Auch hier umfasst dieses
vorzugsweise rippenförmige Elemente 23, welche
als Stege beziehungsweise Verbindungsstege ausgebildet sind, und
den Rakelhalter 16 und damit die Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium mit der eigentlichen Auftragseinrichtung 5 verbinden.
Die Verbindung erfolgt hier in den beiden Anlenkbereichen 25.1 und 25.2, die
in vertikaler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die
einzelnen rippenförmigen Elemente 23 sind dabei
in Umfangsrichtung um die Auftragsmediumzufuhr 6, insbesondere
den zentralen Verteilerkanal 13 geführt.
-
Die
rippenförmigen Elemente 23 und 26 sind über
die Längserstreckung der Funktionseinheit 4 betrachtet
zueinander versetzt angeordnet. Die einzelnen rippenförmigen
Elemente 26, 23 können dabei in Breitenrichtung
der Vorrichtung 1 betrachtet entweder parallel zueinander
oder aber in einem Winkel zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise werden
zur Erzielung einer optimalen Festigkeit gleichmäßig über
die Breite der Vorrichtung 1 betrachtet parallele Anordnungen
gewählt. Die rippenförmigen Elemente 23 und 26 können
zur Gewährleistung der Tragfunktion auch profiliert ausgebildet sein.
-
Die
in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungen in der Vorrichtung 1 zum direkten
oder indirekten Auftragen von Auftragsmedium 2 auf eine
bewegbare Materialbahn M sind hier durch eine funktionale Trennung
von Auftragseinrichtung 5 und Einrichtung 7 zur
Dosierung von Auftragsmedium charakterisiert, indem die Einrichtung 7 zur
Dosierung der Auftragseinrichtung 5 funktional nachgeordnet
ist und von dieser getrennt angeordnet ist, wobei jedoch Elemente
der eigentlichen Auftragseinrichtung 5 zur Befestigung
der Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium verwendet
werden können, insbesondere beispielsweise zur Halterung.
In Analogie kann die genannte Ausführung auch für
Funktionseinheiten 4 zum Einsatz gelangen, bei welcher
die Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium 7 mit
der Auftragseinrichtung 5 eine bauliche Einheit bildet, insbesondere
bei der Ausbildung von Auftragseinrichtungen 5 in Form
von sogenannten Freistrahldüsen, bei welchen der Auftrag
direkt auf die Trägerfläche 9 oder die
von dieser gestützten Materialbahn M erfolgt. Eine derartige
Ausführung ist beispielhaft in der 3 wiedergegeben.
Bei dieser ist erkennbar, dass hier lediglich die Dosiereinrichtung
in Form der Einrichtung 7 von einem Element 30 der
Auftragsdüse 12, insbesondere einem Austrittsspalt
bildenden Bereich gebildet wird, die in Lageänderung gegenüber
den anderen Elementen der Auftragsdüse 12 einen
veränderten Austrittsquerschnitt aus dieser und damit im
Zusammenhang mit anderen Austrittsparametern für das Auftragsmedium 2 eine
Dosierung ermöglicht. Eine zusätzliche Egalisierungseinrichtung 14 ist
hier nicht vorgesehen.
-
Bei
allen Ausführungen ist vorzugsweise die Trageinheit 3 aus
einem kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gebildet.
-
Nicht
dargestellt, jedoch ebenfalls möglich, ist das Vorsehen
spezieller thermischer Isolationsschichten in den Verbindungen zwischen
Auftragseinrichtung 5 und Einrichtung 7 zur Dosierung
sowie Funktionseinheit 4 und Trageinheit 3.
-
Die 4 verdeutlicht
eine alternative Anbindung der Funktionseinheit 4 an die
Trageinheit 3. Auch hier sind die Auftragseinrichtung 5 und
die Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium in Form
einer Vergleichmäßigungseinrichtung 14,
wie in der 1 beschrieben ausgeführt
und miteinander über rippenförmige Elemente 23 verbunden,
wobei diese die Mittel 10 zur thermischen Entkopplung zwischen
Auftragseinrichtung 5 und Einrichtung 7 zur Dosierung
von Auftragsmedium bilden. Die Verbindung zwischen der Funktionseinheit 4 und
der Trageinheit 3 erfolgt über weitere rippenförmige
Elemente 26, welche gleichzeitig Bestandteil der Mittel 11 zur thermischen
Entkopplung zwischen Trageinheit 3 und Funktionseinheit 4 sind.
In diesem Fall erfolgt die Anbindung der Auftragseinrichtung 5 jedoch über
die Kopplung mit der Einrichtung 7, insbesondere der Dosiereinrichtung
an der Trageinheit 3. Eine direkte Verbindung zwischen
Auftragseinrichtung 5 und Trageinheit 3 ist nicht
vorgesehen. Die Verbindung zwischen der Auftragseinrichtung 5 und
der Trageinheit 3 erfolgt somit indirekt über
die Verbindung der Einrichtung 7 zur Dosierung von Auftragsmedium
mit der Trageinheit 3. Die Funktion der thermischen Entkopplung
kann jeweils von den einzelnen rippenförmigen Elementen 23 und 26 direkt übernommen
werden. Die Verbindungen zwischen den einzelnen rippenförmigen
Elementen 23, 26 und den Anschlusselementen kann
kraft- oder formschlüssig oder stoffschlüssig
erfolgen. Ferner kann diese lösbar oder unlösbar
ausgeführt werden. Innerhalb der Verbindungen kann eine
Isolationsschicht vorgesehen beziehungsweise von den rippenförmigen
Elementen selbst gebildet werden.
-
Die 5a und 5b verdeutlichen
anhand zweier Ansichten eine weitere Ausführung, bei welcher
die Auftragseinrichtung 5 mittels einzelner rippenförmiger
Elemente 23 und die Einrichtung 7 über
weitere rippenförmige Elemente 32 mit der Trageinheit 3 verbunden
sind, wobei zwischen Auftragseinrichtung 5 und Einrichtung 7 keine
direkte Verbindung besteht. In den 5a und 5b sind
dazu die einzelnen Verbindungen in unterschiedlichen parallelen
Schnittebenen dargestellt. Dabei erfolgt vorzugsweise die Anordnung
der rippenförmigen Elemente 26 und 32 in
Längsrichtung der Trageinheit 3, welche der Erstreckungsrichtung
der Längsachse der Trageinheit und damit der Y-Richtung
in Einbaulage entspricht wechselweise. Dabei wird vorzugsweise bezüglich
der Mitte der Längsachse der Trageinheit 3 eine
symmetrische Anordnung gewählt. Die Abstände zwischen
den einzelnen rippenförmigen Elementen 23 beziehungsweise 32 können
variieren oder aber vorzugsweise konstant gehalten werden, um gleiche
Kraftverhältnisse über die Längserstreckung
entlang der Längsachse der Trageinheit 3 zu realisieren.
-
Die
einzelnen rippenförmigen Elemente 26 und 32 sind
Bestandteil der Mittel 11 zur thermischen Entkopplung von
Trageinheit 3 und Funktionseinheit 4 und damit
auch der Mittel 10 zur thermischen Entkopplung von Auftragseinrichtung 5 und
Einrichtung 7 zur Dosierung.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf die
in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Diese dienen lediglich der allgemeinen Erläuterung des
Grundgedankens der Erfindung. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die
erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere
als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung
kann dabei Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen
Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen. Des Weiteren
können hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung abweichende
Formen für die einzelnen Funktionselemente gewählt
werden. Ebenso kann die thermische Isolationsschicht eine andere,
vorzugsweise der jeweiligen Geometrie der Funktionseinheit 4,
der Trageinheit 3 sowie deren Verbindungseinrichtung angepasste
Gestaltung aufweisen oder es kann auch eine andere Art der thermischen
Entkopplung gewählt werden, beispielsweise durch speziell
verwendete Materialien.
-
- 1
- Vorrichtung
zum direkten oder indirekten Auftrag von Auftragsmedium
- 2
- Auftragsmedium
- 3
- Trageinheit
- 4
- Funktionseinheit
- 5
- Auftragseinrichtung
- 6
- Auftragsmediumzufuhr
- 7
- Einrichtung
zur Dosierung von Auftragsmedium
- 8
- Gegenwalze
- 9
- Trägerfläche
- 10
- Mittel
zur thermischen Entkopplung
- 11
- Mittel
zur thermischen Entkopplung zwischen Trageinheit und Funktionseinheit
- 12
- Auftragsdüse
- 13
- Verteilkanal
- 14
- Egalisierungseinrichtung
- 15
- Rakelelement
- 16
- Rakelhalter
- 17
- Mittel
zur Befestigung
- 18
- Dosierspalt
- 19
- Anpresseinrichtung
- 20
- Anpresselement
- 21
- Andrückleiste
- 22
- elastisches
Element
- 23
- rippenförmiges
Element
- 24
- Endbereich
- 25.1,
25.2
- Anlenkbereich
- 26
- rippenförmiges
Element
- 27
- Außenumfang
- 28.1,
28.2
- Anlenkbereich
- 29.1,
29.2
- Anlenkbereich
- 30
- Element
- 31
- Auftragsmediumauffangeinrichtung
- 32
- rippenförmiges
Element
- M
- Materialbahn
- X,
Y, Z
- Koordinatensystem
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0846804
B1 [0002, 0003]
- - EP 0781608 A2 [0002, 0004]