DE102009050917B3

DE102009050917B3 - Rakelstange für Dosiersysteme zum Verteilen und Abstreifen eines flüssigen oder viskosen Mediums auf laufenden Materialbahnen

Info

Publication number: DE102009050917B3
Application number: DE102009050917A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr.-Ing. Hagedorn; Heiko Dodt
Original assignee: Salzgitter Mannesmann Prazisrohr GmbH
Current assignee: Salzgitter Mannesmann Prazisrohr GmbH
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2029-10-24
Also published as: EP2314382A3; EP2314382A2; US20110265712A1

Abstract

Rakelstange für Dosiersysteme zum Verteilen und Abstreifen eines flüssigen oder viskosen Mediums auf laufenden Materialbahnen, insbesondere Papier- und Kartonbahnen, bei denen das flüssige oder viskose Medium im Überschuss aufgetragen und mittels der Rakelstange auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt wird. Wobei die Rakelstange ein kaltgezogenes Profilrohr ist, das an seinem Außenumfang mit mindestens einer achsparallel angeformten Lippe versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rakelstange für Dosiersysteme zum Verteilen und Abstreifen eines flüssigen oder viskosen Mediums auf laufenden Materialbahnen, insbesondere auf Papier- und Kartonbahnen, bei denen das flüssige oder viskose Medium im Überschuss aufgetragen und mittels der Rakelstange auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt wird.
In der Papier- und Kartondruckindustrie gibt es Andrückkörper, die gegen die schnell laufenden Papier- und Kartonagebänder drücken und die gleichzeitig die aufzubringenden Farben gleichmäßig auf dem Karton verteilen und abstreifen. Sie bestehen üblicherweise aus einem Rohr, das radial außen in Längsrichtung mit einer entsprechenden Kunststofflippe versehen ist. Auch sind beschichtete Halter und Stangen für Stangenstreichvorrichtungen bekannt.
In der DE 696 03 969 T2 ist ein Stabrakelhalter beschrieben, der als Gehäuse ausgebildet ist, und in das ein zylindrischer Stabrakel einführbar ist.
Die DE 196 31 913 A1 beschreibt ferner eine Vorrichtung zum direkten oder indirekten, einseitigen oder beidseitigen Auftragen eines Mediums auf eine laufende Materialbahn. Des Weiteren sind Dosiersysteme bekannt, wie sie beispielsweise in der DE 196 26 580 A1 beschrieben werden.
Des Weiteren offenbart die DE 296 21876 U1 ein Rakelelement, das während des Betriebes in bestimmten Winkelstellungen fixiert werden kann und mindestens zwei Wirkflächen aufweist.
Bei niedrigen Druck- bzw. Banddurchlaufgeschwindigkeiten arbeiten diese Vorrichtungen relativ gut. Nachteilig ist aber, dass der Verschleiß der Dosiervorrichtung, hier die aus Gummi- und aus gummiähnlichem Material bestehenden Lippen, bei schnell oder sehr schnell laufenden Maschinen unverhältnismäßig hoch ist. Zudem lässt sich nicht jede Art Medium mit derartigen Lippen auftragen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Standzeit der Aufbringvorrichtung zu erhöhen um damit die Betriebskosten für schnell laufende Druckmaschinen zu reduzieren und deren Wirtschaftlichkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Insbesondere besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, dass die Rakelstange ein kaltgezogenes Profilrohr ist, das mindestens eine angeformte Lippe aufweist. Das Profilrohr besteht vorzugsweise aus Stahl, der verschleißfester als bisher verwendeter Kunststoff ist. Insbesondere erlaubt er höhere Arbeitsgeschwindigkeiten und Betriebstemperaturen.
Dabei sehen Ausführungen vor, dass die Lippen flossenartig ausgebildet sind und eine Steigung aufweisen, die direkt am äußeren Umfang des Profilrohres beginnt und dann in einer steil abfallenden Abrisskante endet.
Durch das Ausbilden von zwei oder mehr Lippen auf dem Umfang der Rakelstange können die Herstellungs- und Betriebskosten reduziert und die Standzeit des Bauteils um die Anzahl der angeformten Lippen entsprechend erhöht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dargestellt sind hier zwar Profilrohre mit kreisrundem Ausgangsquerschnitt, es können aber auch beliebige Querschnittsgeometrien für das Profilrohr verwendet werden, falls die jeweiligen Anwendungen dies erfordern.
Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Rakelstange, die als kaltgezogenes Profilrohr 10 aus einem Stahlwerkstoff besteht.
Das Profilrohr 10 ist am Außenumfang 12 mit zwei Lippen 11 versehen, die gegenüber liegend angeordnet und flossenartig mit einer relativ flachen Steigung 13 ausgebildet sind und eine relativ steil abfallenden Abrisskanten 14 aufweisen. Der Innendurchmesser 16 des Profilrohrs 10 ist entweder rund oder dem Außenprofil 17 angenähert.
Auf den Lippen 11 kann eine Beschichtung 15 aufgebracht sein. Die Beschichtung 15 ist hochfest und minimiert die Reibung gegenüber schnell laufenden Papier- und Kartonbahnen, auf die die flüssigen oder viskosen Medien aufzubringen sind.
Die Beschichtung 15 besteht beispielsweise aus einer DLC-Schicht (DiamondLikeCarbon), die ggf. eine polierte Profiloberfläche aufweist.
Diese DLC-Beschichtungen ist eine hochfeste, verschleiß- und reibungsarme Beschichtung auf Kohlenstoffbasis, die zu einer weiteren Erhöhung der Verschleißfestigkeit und Kostenreduzierung führt.
Grundsätzlich ist es auch möglich ein unbeschichtetes Rohr oder auch andere Beschichtungssysteme wie TiN-, TiAlN-, TiC oder MnS-Schichtsysteme zu verwenden.
Die 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Rakelstange, wobei hier vier Lippen 11 angeordnet sind, bei denen sich die Abrisskanten 14 von zwei Lippen 11 aufeinander zuweisend mit Abstand gegenüber liegen.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Lippen 11 asymmetrisch am Umfang des Profilrohres 10 angeordnet sind. Der Vorteil dieser Anordnung liegt insbesondere in einer Drallverminderung des Profilrohres 10 bei der Herstellung. Bezugszeichenliste

Nr. Bezeichnung

10 Profilrohr

11 Lippe

12 Außenumfang

13 Steigung

14 Abrisskante

15 Beschichtung

16 Innendurchmesser

17 Außenprofil

Claims

Rakelstange für Dosiersysteme zum Verteilen und Abstreifen eines flüssigen oder viskosen Mediums auf laufenden Materialbahnen, insbesondere Papier- und Kartonbahnen, bei denen das flüssige oder viskose Medium im Überschuss aufgetragen und mittels der Rakelstange auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelstange ein kaltgezogenes Profilrohr (10) ist, das an seinem Außenumfang (12) mit mindestens einer achsparallel angeformten Lippe (11) versehen ist.
Rakelstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippe (11) eine sich vom Außenumfang (12) des Rohres (10) zunehmend vergrößernde Dicke aufweist, die in eine Abrisskante (14) übergeht, die nahezu radial auf den Außenumfang (12) des Rohres (10) zurückgeht.
Rakelstange nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Außenumfang (12) verteilt zwei Lippen (11) vorgesehen sind, wobei deren Abrisskanten (14) sich bezogen auf den Außenumfang (12) gegenüber liegen.
Rakelstange nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Außenumfang (12) verteilt vier Lippen (11) vorgesehen sind, von denen jeweils zwei sich gegenüber liegende Abrisskanten (14) aufweisen.
Rakelstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippen (11) symmetrisch zueinander an dem Profilrohr (10) angeordnet sind.
Rakelstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lippen (11) asymmetrisch an dem Profilrohr (10) angeordnet sind.
Rakelstange nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche der Lippe (11) eine hochfeste, die Reibung mindernde Schicht (15) aufgebracht ist.
Rakelstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hochfeste, die Reibung mindernde Schicht (15) eine auf Kohlenstoff basierende DLC-Beschichtung ist.
Rakelstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hochfeste Schicht (15) aus TiN, TiAlN oder TiC besteht.
Rakelstange nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibung mindernde Schicht (15) aus MnS besteht.
Rakelstange nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Lippen (11) in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit der zu beschichtenden Papier- und Kartonbahnen und von der auf die Papier- und Kartonbahnen aufzubringenden Schichtdicke festgelegt ist.
Rakelstange nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (16) des Profilrohres (10) im Wesentlichen kreisrund ist.
Rakelstange nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (16) des Profilrohres (10) im Wesentlichen wie das Außenprofil ausgebildet ist.