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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer durchlaufenden
Bahn mit einem Walzenpaar, dessen antreibbare Walzen einen verstellbaren
Dosierspalt bilden, zwischen dem die Bahn hindurchführbar ist,
mit mindestens einer Führungswalze,
die vor dem Walzenpaar angeordnet ist, und mit Mitteln zum direkten
Auftragen von fließfähigen Beschichtungsmitteln
auf die Bahn.
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Solche
Vorrichtungen sind in Anlagen zum Imprägnieren und/oder Beschichten
von Bahnen integriert, bei denen die Bahn mit flüssigen Beschichtungsmitteln
behandelt und getrocknet werden. Hier wird die Bahn z. B. imprägniert,
zwischengetrocknet, ein- oder beidseitig beschichtet und fertig
getrocknet. Eine solche Anlage ist z. B. in der
DE 199 01 525 C2 beschrieben.
Hierbei ist es aber nicht bekannt, auf einfache Weise zwischen verschiedenen
Betriebsweisen zu wechseln.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft bevorzugt solche Vorrichtungen zum
Beschichten von imprägnierten
und (vor)getrockneten Bahnen. Für
diese Vorrichtungen werden zur Zeit vielfach Rasterwalzen zum Dosieren
des Beschichtungsmittels eingesetzt. Diese Rasterwalzen haben den
Nachteil, dass sie für eine
bestimmte Beschichtungsmenge ausgelegt sind und daher bei einem
Wechsel der Beschichtungsmenge ausgetauscht werden müssen. Weiterhin
ist bei Verwendung von Beschichtungsmitteln mit abrasiven Stoffen
der Verschleiß der
Rasterwalzen relativ hoch.
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Aus
der
EP 1 500 438 A1 ist
eine Einrichtung zum Auftragen einer fließfähigen Masse auf eine Bahn bekannt,
bei der eine Auftragswalze in einer schließbaren Wanne aufgenommen ist.
Eine Umlenkwalze für
die Materialbahn ist so verfahrbar gelagert, dass die Bahn in eine
oder aus einer Arbeitsposition gebracht und die Wanne verschlossen
werden kann. Auf diese Weise soll ein Eintrocknen der Beschichtungsmasse
verhindert werden. Das Auftragen selbst ist nicht genauer erläutert und
erfolgt indirekt.
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Die
DE 37 01 670 A1 beschreibt
ein Auftragswerk zur Beschichtung einer Bahn mit einer Vordosier-
und einer Auftragswalze. Eine Umlenkwalze (dritte Walze) ist in
zwei Richtungen verstellbar, die senkrecht zueinander sind. Das
Auftragswerk bietet keine Möglichkeiten,
den Auftrag so zu variieren, dass alternativ eine der Seiten der
Bahn oder beide Seiten gleichzeitig beschichtet werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Beschichten einer durchlaufenden
Bahn zu schaffen, die einfach an unterschiedliche Beschichtungsarten
anpassbar ist. Das heißt, es
soll möglich sein,
ohne großen
Aufwand z. B. von einseitiger auf beidseitige Beschichtung oder
umgekehrt umstellen zu können.
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Die
Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Es
ist zusätzlich
eine zweite Führungswalze angeordnet,
die in einer vertikalen Ebene verschiebbar ist und die Mittel zum
Auftragen umfassen eine Wanne. Hierdurch kann die zweite Führungswalze
in unterschiedliche Positionen relativ zu der Wanne gefahren werden.
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Wenn
z. B. eine Unterseite der Bahn beschichtet werden soll, wird das
Beschichtungsmittel auf ein vorbestimmtes Niveau in die Wanne gefüllt und
nachdosiert. Die zweite Führungswalze
wird so weit in das Beschichtungsmittel getaucht, dass maximal ein
von der Bahn umschlungener Bereich benetzt wird; das Beschichtungsmittel
kann daher nicht in zwischen der zweiten Führungsrolle und der Bahn gebildete
Zwickel dringen, so dass ausschließlich die Unterseite der Bahn
beschichtet wird.
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Sollen
beide Seiten der Bahn beschichtet werden, wird die zweite Führungswalze
komplett in das Beschichtungsmittel getaucht, so dass dieses auch
in die Zwickel fließt
und so die Oberseite der Bahn bedeckt.
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Soll
nur die Oberseite beschichtet werden, bleibt die Wanne leer, und
das Beschichtungsmittel wird mit einem anderen Mittel zum Auftragen
auf die Oberseite gegeben. Die Position der zweiten Führungswalze
ist hierbei so gewählt,
dass der Auftrag optimal erfolgen kann und dass eventuell abtropfendes
oder abspritzendes Beschichtungsmittel in der Wanne aufgefangen
werden kann.
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Auch
das Beschichtungsmittel kann einfach gewechselt werden, wobei gegebenenfalls
auch von einem der Mittel zum Auftragen zu einem anderen gewechselt
wird.
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Die
Dosierung des Beschichtungsmittels und damit die Festlegung der
Schichtdicke erfolgt durch das Walzenpaar in Abhängigkeit von der Spaltweite.
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Bei
Bedarf können
die Änderungen
bei laufendem Betrieb mit gegebenenfalls verminderter Bahngeschwindigkeit
durchgeführt
werden.
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Übereinander
angeordnete Walzen des Walzenpaares erlauben eine kompakte Bauweise
der Vorrichtung. Außerdem
ist ein automatisches Einziehen der Bahn mittels einer Einziehvorrichtung
möglich,
weil eine hierfür
erforderliche weitgehend horizontale Führung der Bahn ermöglicht ist.
Das heißt, die
Bahn ist während
des Einziehens im Bereich der Vorrichtung ohne jede Umlenkung führbar, wobei
die zweite Führungswalze
in eine entsprechende Position gefahren ist.
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Die
Unteransprüche
betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
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In
einer Ausführung
der Erfindung weisen die Walzen eine glatte Oberfläche auf.
Hierdurch kann diese besonders einfach mit einer Hartschicht vergütet sein,
was den Verschleiß der
Walze stark reduziert. Das Beschichten der Bahn kann besser erfolgen,
wobei eine Auftragsmenge unabhängig
von einer Struktur der Oberfläche
der Walzen (auch Rillierung oder Rasterung genannt) ist. Eine Standzeit
ist besonders bei Verwendung von Beschichtungsmittel mit abriebfesten
Stoffen stark erhöht.
Verschleiß kann
durch Justieren der Spaltweite ausgeglichen werden, so dass der
Auftrag des Beschichtungsmittel dauerhaft sehr konstant ist.
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Abriebfeste
Stoffe in dem Beschichtungsmittel erhöhen die Verschleißfestigkeit
der Beschichtung.
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In
einer weiteren Ausführung
umfassen die Mittel zum Auftragen ein Anspülrohr, das mit der zweiten
Führungswalze
verschiebbar ist. Ein Anspülrohr
ist ein Rohr mit in einen mit der Bahn gebildeten Zwickel gerichteten
Auslassöffnungen,
mit denen das Beschichtungsmittel aufgetragen werden kann. Hiermit
ist es möglich,
nur die Oberseite der Bahn zu beschichten.
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Weiterhin
können
die Mittel zum Auftragen ein ebenes Begrenzungselement umfassen,
das mit der Bahn einen Zwickel bildet. Dieser ist für einen Auftrag
von Beschichtungsmittel mit abriebfesten Partikeln besonders gut
geeignet. Eine Partikelgröße kann
hierbei mit bis zu 150 μm
im Vergleich zu anderen Auftragsarten relativ groß sein.
Ein betreffendes Begrenzungselement ist in der
DE 10 2004 063 043 B3 beschrieben.
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Eine
dem Walzenpaar nachgeordnete Glättwalze
gemäß einer
Ausführung
bewirkt eine besonders glatte und gleichmäßige Oberfläche der fertigen Beschichtung.
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In
einer weiteren Ausführung
ist eine obere Walze des Walzenpaares verfahrbar gelagert. In Verbindung
mit der verfahrbaren Führungswalze
ist hierdurch ein halbautomatisches oder automatisches Einziehen
der Bahn in die Vorrichtung mit Hilfe einer entsprechenden Einziehvorrichtung
möglich.
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Die
Vorrichtung ist besonders vorteilhaft in eine Anlage zum Imprägnieren
einer Bahn zwischen zwei Trocknern integriert.
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Die
Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung weiter erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung quer zur Laufrichtung
der Bahn bei in eine Wanne getauchter zweiter Führungswalze,
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2 eine
Ansicht der Vorrichtung bei aus der Wanne gefahrener zweiter Führungswalze
und 3 eine Ansicht der Vorrichtung mit einem zusätzlichen
Begrenzungsblech.
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Wie
aus der 1 ersichtlich ist eine Bahn 1 in Transportrichtung
gemäß Pfeil 50 von
einem ersten Trockner kommend in eine Vorrichtung zum Beschichten
und weiter in einen zweiten Trockner geführt. Die Trockner sind nur
angedeutet. Nicht dargestellt sind dem ersten Trockner eine Abrollvorrichtung für die Bahn 1 und
eine Imprägniervorrichtung
vorgeschaltet; dem zweiten Trockner sind eine Aufrollvorrichtung
und/oder ein Querschneider mit einer Bogenablage nachgeschaltet.
Zusammengefasst ergeben alle Vorrichtungen eine Anlage zum Imprägnieren
der Bahn 1.
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Die
Vorrichtung zum Beschichten umfasst ein Maschinengestell 2,
in dem ein Walzenpaar 3 drehend antreibbar gelagert ist.
Achsen von Walzen 3a, 3b des Walzenpaares 3 sind
vertikal übereinander angeordnet.
Eine obere der Walzen 3a ist vertikal entsprechend dem
Doppelpfeil mittels mindestens eines Antriebs verfahrbar, wobei
sie gegenüber
einer horizontalen Ebene schräg
stellbar ist. Eine untere der Walzen 3b ist gegenüber einer
vertikalen Ebene mittels Justierschrauben schräg stellbar. Auf diese Weise
ist ein zwischen den Walzen 3a, 3b gebildeter Dosierspalt 10 gezielt
einstellbar. Beide Walzen 3a, 3b weisen identische
Durchmesser auf.
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Zwischen
dem ersten Trockner und dem Walzenpaar 3 sind zwei Führungswalzen 4, 5 mit identischen
Durchmessern drehbar in dem Maschinengestell 2 gelagert.
Eine in der Transportrichtung 50 vordere, erste der Führungswalzen 4 ist
so positioniert, dass ihr oberer Scheitelpunkt und der obere Scheitelpunkt
der unteren Walze 3b in einer in etwa horizontalen Ebene
liegen. Ein horizontaler Abstand zwischen der ersten Führungswalze 4 und
der unteren Walze 3b, bezogen auf deren senkrechte Tangenten,
entspricht in etwa dem dreifachen Durchmesser der ersten Führungswalze 4.
Eine zweite der Führungswalzen 5 ist
in etwa zentrisch zwischen der ersten Führungswalze 4 und
dem Walzenpaar 3 angeordnet. Die zweite Führungswalze 5 ist
mittels eines Antriebs vertikal gemäß Doppelpfeil verfahrbar.
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Oberhalb
der zweiten Führungswalze 5 und mit
dieser verfahrbar ist ein Anspülrohr 7 so
angeordnet, dass eine Oberseite der Bahn 1 mit Beschichtungsmittel
behandelt werden kann.
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Zusätzlich ist
entsprechend der 3 der zweiten Führungswalze 5 ein
Begrenzungselement 9 so zugeordnet, dass es mit der Bahn 1 einen
nach oben offenen ersten Zwickel bildet. Hierfür ist das Begrenzungselement 9 hier
an der Seite der zweiten Führungswalze 5 angeordnet,
auf die die Bahn 1 aufläuft;
das ist nach der Figur die linke Seite. Das Begrenzungselement 9 bildet
mit der Bahn 1 einen spitzen Winkel, wobei zwischen der
Bahn 1 und dem Begrenzungselement 9 ein enger
offener Spalt verbleibt. Es ist so an dem Maschinengestell 2 lösbar z. B.
mittels Schrauben befestigt, dass es mit der zweiten Führungswalze 5 vertikal
verfahrbar ist. Das Begrenzungselement 9 ist als ebene
Platte z. B. aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt und erstreckt
sich mindestens über
die Länge
der Führungswalze 9.
Für die
Zufuhr von Beschichtungsmittel in den ersten Zwickel ist eine entsprechende
Leitung angeordnet.
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Unterhalb
des Walzenpaares 3 und der Führungswalzen 4, 5 ist
eine Wanne 6 so angeordnet, dass die zweite Führungswalze 5 in
einer unteren Position komplett und die untere Walze 3b teilweise
in die Wanne 6 eintaucht. Eine Breite der Wanne 6 in Richtung
der Längsachsen
der Walzen 3a, 3b ist größer als eine Länge der
Walzen 3a, 3b. Die Wanne 6 ist über eine
Leitung mit Beschichtungsmittel befüllbar.
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Alternativ
ist die Wanne 6 nur unter der zweiten Führungswalze 5 angeordnet,
so dass die untere Walze 3b nicht in die Wanne 6 eintaucht
(nicht dargestellt). Unter dem Walzenpaar 3 ist dann ein
Spritzblech angeordnet, das abspritzendes und/oder abtropfendes
Beschichtungsmittel auffängt
und zu einem Behälter
leitet. Ansonsten entspricht die Wanne 6 der zuerst beschriebenen
Alternative.
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Hinter
dem Walzenpaar 3 sind zwei antreibbare Glättwalzen 8 angeordnet,
die vertikal verfahrbar in dem Maschinengestell 2 gelagert
sind. Eine der Glättwalzen 7 befindet
sich oberhalb und die andere unterhalb der Bahn 1.
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Die
Führungswalzen 4, 5,
die Walzen 3a, 3b und die Glättwalzen 7 weisen
die selbe Arbeitslänge auf,
die mindestens einer maximal möglichen
Breite der Bahn 1 entspricht. Alle Längsachsen sind in einer Grundposition
parallel.
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Im
Betrieb ist zum Anfahren die zweite Führungswalze 5 in eine
Position oberhalb der unteren Walze 3b gefahren; der Dosierspalt 10 des
Walzenpaares ist hierbei so weit geöffnet, dass eine Einziehvorrichtung
für die
Bahn 1 hindurch führbar
ist. Die Bahn 1 wird von der Rolle abgezogen, durch die
Imprägniervorrichtung
und weiter von der Einziehvorrichtung durch den ersten Trockner,
die Vorrichtung zum Beschichten und den zweiten Trockner geführt. Die
Imprägniervorrichtung,
die Vorrichtung zum Beschichten und die Trockner sind hierbei in
Betrieb gesetzt.
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Der
Antrieb des Walzenpaares 3 ist eingeschaltet. Sobald ein
Anfang der Bahn 1 das Walzenpaar 3 passiert hat,
wird die obere Walze 3b so weit in Richtung der unteren
Walze 3a gefahren, dass eine vorbestimmte Weite des Walzenspaltes
eingestellt wird. Die zweite Führungswalze 5 wird
in eine Position tiefer als die der ersten Führungswalze gefahren. Diese
Position ist abhängig
von der gewünschten
Art der Beschichtung der Bahn 1:
Soll die Bahn 1 von
beiden Seiten beschichtet werden, ist das Begrenzungselement 9 demontiert.
Die Führungswalze 5 wird
so weit nach unten gefahren, dass sie vollständig in die mit dem Beschichtungsmittel
gefüllte
Wanne 6 taucht, siehe 1. Hierbei
gelangt das Beschichtungsmittel, das bei Bedarf abriebfeste Stoffe
wie z. B. Korund mit einer Partikelgröße bis ca. 5 μm enthält, direkt
an die Unterseite der Bahn 1 und über zwischen der Bahn 1 und
der zweiten Führungswalze 5 gebildete
zweite Zwickel auf die Oberseite. Eine Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels
wird mittels des Walzenpaares 3 über die Weite des Walzenspalts
bestimmt. Falls erforderlich sind die Glättwalzen 8 in Betrieb,
das heißt,
die Antriebe sind eingeschaltet, und die Glättwalzen 8 sind so
positioniert, dass sie so eben die Bahn berühren.
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Soll
die Unterseite der Bahn 1 beschichtet werden, unterscheidet
sich der oben beschriebene Vorgang wie folgt: Die zweite Führungswalze 5 wird so
weit nach unten gefahren, dass sie maximal zu einem Drittel des
Durchmessers in die Wanne 6 taucht. Das heißt, die
Zwickel sind oberhalb des Beschichtungsmittel-Spiegels und bleiben
trocken. Falls erforderlich ist die untere Glättwalze 8 in Betrieb.
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Soll
die Oberseite der Bahn 1 beschichtet werden, ist die Wanne 6 leer
und dient zum Auffangen von abtropfendem und/oder abspritzendem
Beschichtungsmittel. Die zweite Führungswalze 5, und damit
auch das Anspülrohr 7,
wird so weit nach unten gefahren, dass ihre Drehachse unterhalb
der Drehachse der ersten Führungswalze 4 ist,
siehe 2. Das Beschichtungsmittel wird über das
Anspülrohr 7 auf
die Oberseite der Bahn 1 gegeben, hier auf eine Seite der
von der zweiten Führungswalze 5 ablaufenden
Bahn 1. Falls erforderlich ist die obere Glättwalze 8 in
Betrieb.
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Soll
das Beschichtungsmittel Partikel mit einer Größe bis zu 150 μm enthalten,
wird zum Beschichten der Unterseite der Bahn 1 das Begrenzungselement 9 verwendet.
Das Beschichtungsmittel wird in den ersten Zwickel gegeben und so
auf die Bahn 1 aufgetragen.
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Die
Umstellung von der einen Betriebsart auf die andere ist bei Bedarf
während
des laufenden Betriebs möglich.
Hierfür
wird gegebenenfalls die Geschwindigkeit der Bahn 1 verlangsamt
und/oder das Begrenzungselement 9 montiert oder demontiert.
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Die
Bahn wird in dem zweiten Trockner getrocknet und dann, sobald eine
erforderliche Qualität der
fertig beschichteten Bahn 1 erreicht ist, aufgerollt oder
zu Bogen geschnitten und gestapelt.
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Sollte
sich während
des Anfahrens oder des Betriebs zeigen, dass die Beschichtung der
Bahn 1 eine ungleichmäßige Dicke
aufweist, kann dies korrigiert werden. Wenn die Dicke von einem
zum anderen Seitenrand der Bahn 1 unterschiedlich verläuft, wird
die obere Walze 3a gegenüber der horizontalen Ebene
schräg
gestellt, bis eine gleichmäßige Dicke erzielt
ist. Weist die beschichtete Bahn in der Mitte eine Wölbung auf,
wird die untere Walze 3b gegen die vertikale Ebene schräg gestellt.
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Die
Vorrichtung ist nicht darauf beschränkt, dass sie zwischen zwei
Trocknern angeordnet ist. Sie kann ebenfalls zum Imprägnieren
und oder Beschichten einer unbehandelten oder vorimprägnierten
Bahn 1 eingesetzt werden. Entsprechend ist in diesen Fällen der
Betrieb geändert.
