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Die Erfindung betrifft eine Rakelklinge zum Dosieren und/oder Egalisieren eines auf einen Untergrund, beispielsweise eine laufende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn aufgebrachten Auftragsmediums, beispielsweise Streichfarbe.
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Zumeist wird das Auftragsmedium im Überschuss auf den zu beschichtenden Untergrund aufgetragen und mit Hilfe der Streich- bzw. Rakelklinge auf das gewünschte Strichgewicht gebracht. Dies bezeichnet man als Dosieren bzw. Abrakeln. Dabei erfolgt zugleich eine Glättung des aufgebrachten Striches. Beim Egalisieren wird dagegen das aufgebrachte Medium, d.h. die Streichmasse bzw. der Strich nur geglättet bzw. vergleichmäßigt. Es erfolgt hierbei kein Abrakeln.
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Es soll im Weiteren zur Vereinfachung nur der Begriff „Rakelklinge verwendet werden. Dies soll auch für jene angesprochenen Fälle gelten, wo kein „abrakeln“, sondern nur ein Egalisieren stattfindet.
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Zumeist ist die Rakelklinge einer umlaufenden Gegenfläche, die die zu beschichtende Faserstoffbahn trägt, zugeordnet. Man spricht in diesem Falle vom direkten Auftrag, weil das aufzutragende Medium direkt auf den Untergrund – in diesem Falle auf die laufende Faserstoffbahn – aufgetragen und dosiert wird. Beim sogenannten indirekten Auftrag des Auftragsmediums wird das Medium zunächst auf den Untergrund, d.h. auf die Gegenfläche, also die Oberfläche einer Auftragswalze oder eines umlaufenden Endlosbandes dosiert und von dort aus wird das Medium dann in einem Pressspalt, durch den die laufende Faserstoffbahn hindurchgeführt wird, auf die Faserstoffbahn übertragen. Die Gegenfläche kann, wie gesagt, in Form einer rotierenden Walze oder in Form eines umlaufenden flexiblen Endlosbandes ausgebildet sein.
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Da die Rakelklingen aus überwiegend blattfederartigem Stahl hergestellt sind, unterliegen sie einem hohen und schnellen Verschleiß. Die Rakelklingen müssen daher zumeist schon nach 6 Stunden ausgewechselt werden, was sehr uneffektiv und teuer ist.
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Ein starres Rakelelement ist aus der
DE A1 3444461 bekannt. Dieses starre Element ist aus einem metalloxidkeramischen Material hergestellt.
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Vom Unternehmen der Anmelderin werden auch bereits hartmetallbeschichtete Klingen vertrieben. Diese Klingen zeichnen sich gegenüber traditionellen unbeschichteten Stahlklingen hinsichtlich Verschleißbeständigkeit aus. Mit diesen Klingen kann man eine bis zu zehnmal längere Laufzeit erreichen. Durch die geringe Verschleißrate bleibt die Strichqualität über die gesamte Lebensdauer der Klinge konstant. Außerdem erzielt man eine sehr hohe Papierqualität mit hohem Glanz und Glätte sowie gleichmäßigem Querprofil.
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Eine solche hartmetallbeschichtete Rakelklinge ist allerdings aufwändig herstellbar und daher relativ teuer. Man verwendet sie deshalb für höherwertig geforderte Auftragsqualitäten bzw. Qualitäten der Faserstoffbahn.
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Ein flexibles Rakelelement in Form eines dünnen, blattförmigen Bandes ist in der
EP B1 0 667 414 beschrieben. Das bandartige Rakelelement kann aus Metall oder auch aus Kunststoff gefertigt sein und kann auch mit einer verschleißfesten Schicht, wie Hartmetall versehen sein. In einer möglichen Ausführungsform kann das Rakelelement eine vielfache Länge der Arbeitsbreite der Streichmaschine aufweisen. Darüber hinaus kann das bandartige Rakelelement zu beiden Seiten der Streichmaschine aufwickelbar ausgebildet sein. Es sind hierbei Mittel vorgesehen, die eine Wölbung des Bandes zur Bildung einer Arbeitsfläche hervorrufen. Nachteilig hierbei sind die vorgesehenen Mittel, mit denen eine konvexe Wölbung des bandartigen Rakelelementes erreicht werden soll. So ist die Gestaltung der Klemmvorrichtung für das Rakelelement kompliziert und auch ein zusätzlicher Druckschlauch sowie notwendige druckerzeugende Mittel sind sehr aufwändig. Außerdem muss das bandartige Rakelelement in einer sehr großen Länge bereitgestellt werden. Überdies erfordert die Montage und Auswechselung des Rakelelements einen enormen Platzbedarf an der Streichmaschine.
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Nur der Vollständigkeit halber soll auf die
DE U1 201 16 493 verwiesen werden. In dieser Druckschrift ist ein Rakelstab – d.h. keine Rakelklinge – zum Auftragen und/oder Dosieren eines flüssigen oder pastösen Mediums, wie Streichfarbe beschrieben. Dieser beschriebene Rakelstab weist einen zylinderförmigen Grundkörper, bestehend aus Metall oder Kohlefaserwerkstoff auf. Der besagte Grundkörper des Rakelstabs ist mit einem Überzug von mindestens 1mm Dicke aus einem elastischen Werkstoff versehen, so dass eine größere Kontaktfläche beim Abrakeln zur Verfügung steht. Als elastisches, nachgiebiges Material ist organisches Polymer vorgesehen.
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Die Herstellung eines solchen Rakelstabes ist aufwändig und teuer. Der Rakelstab ist zumeist angetrieben, um einen auftretenden Verschleiß über dem Umfang zu verteilen, anstatt ihn an einer Stelle zu konzentrieren, wie das bei stillstehenden Stäben oder den anfangs beschriebenen Rakelklingen der Fall ist. Konzentriert sich der Verschleiß nämlich an einer Stelle, so verändert sich die Geometrie des Rakelelementes und somit das Streichergebnis.
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Für einfache Streichaufgaben, beispielsweise Vorstriche, dem noch weitere Striche folgen sollen, reicht prinzipiell die anfangs beschriebene Streichklinge aus.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Rakelelement anzugeben, das einfach herstellbar ist und höhere Standzeiten gegenüber herkömmlichen Stahlklingen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Rakelklinge vorgesehen ist, welche aus einem wärmebehandelten, flexiblen Dünnglas mit einer Biegezugfestigkeit von > 120N/mm2 hergestellt ist.
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Ein solch hergestelltes Rakelelement zeichnet sich durch ihr geringes Gewicht, hohe Widerstandskraft und Flexibilität aus.
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Bisher ist das bei der Herstellung vorgespannte Dünnglas nur im Solarbereich, bei der Herstellung von Isoliergläsern und in der Innenarchitektur eingesetzt worden.
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Der Erfinder hat erkannt, dass die besonderen Eigenschaften eines solchen Dünnglases sich für ein Rakelelement, insbesondere eine Rakelklinge besonders gut eignen. Das Handling und die Art der Einspannung der erfindungsgemäßen Rakelklinge können dabei genauso erfolgen, wie es bei herkömmlichen Rakelklingen aus Stahl der Fall ist. Lediglich wäre eine sanfte bzw. nachgiebige Einspannung der Rakelklinge in einer Halterung zu beachten.
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Die bei der Veredelung bzw. Wärmebehandlung des Glases gewonnene Flexibilität führt zu einer stark verringerten Bruchanfälligkeit des dünnen Glases, gepaart mit einer sehr guten Abriebfestigkeit. Wie gesagt, erhöht sich gegenüber herkömmlichen Stahlklingen die Standzeit erheblich.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dadurch erreicht werden, wenn die Rakelklinge als flacher Körper gefertigt ist und in einer Länge bis zu 5000mm, einer Breite von 300 bis 500 mm und einer Dicke zwischen 0,5 bis 1,5mm hergestellt ist.
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Die Rakelklinge ist für verschiedene Breiten an Streichmaschinen einsetzbar. Insbesondere ist an Maschinenbreiten von bis zu 5 m gedacht.
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Die erfindungsgemäße Rakelklinge aus dem Dünnglas lässt sich mit ihrem einen Ende, wie bereits vorstehend schon erwähnt, in eine Rakelhalterung einspannen. Dabei kann das andere freie Ende, welches dem zu dosierenden und/oder zu egalisierenden Auftragsmedium an der Gegenfläche bzw. dem Untergrund zugewandt ist, eine der Dosierung und/oder Egalisierung dienende abgeschrägte Arbeitsfläche mit einer Klingenspitze aufweisen oder kann als so genanntes, an sich bekanntes Bentblade (durchgebogene Klinge) gegen die zu rakelnde Fläche angestellt sein.
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Die erfindungsgemäße Dünnglas-Rakelklinge eignet sich aufgrund ihrer Vorspannung besonders gut als Bentblade. Das heißt die Klinge ist soweit durchgebogen, dass eine effektive Arbeitsfläche über die gesamte Klingenlänge für ein gewünschtes Dosier- und/oder Egalisierergebnis vorhanden ist.
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Die Rakelklinge sollte mit einer Schutzfolie abgedeckt sein. Das kann in ähnlicher Weise erfolgen, wie das von Smartphones bekannt ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1: eine schematisch dargestellte Rakelvorrichtung im Querschnitt mit einer erfindungsgemäßen Rakelklinge
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2: eine schematisch und perspektivisch dargestellte erfindungsgemäße Rakelklinge
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Gleiche Bezugszeichen bedeuten in den Figuren gleiche Bauteile.
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In der 1 ist eine schematisch dargestellte Rakelvorrichtung 1 im Querschnitt mit einer erfindungsgemäßen Rakelklinge 2 gezeigt. Die Rakelvorrichtung 1 bzw. die Rakelklinge 2 dient im Beispiel zum Dosieren eines Auftragsmediums 3a, beispielsweise Streichfarbe, die zuvor auf einen Untergrund 4 mit einer nicht mit dargestellten Auftragseinrichtung aufgebracht worden ist. Im Beispiel ist der Untergrund 4 eine in Laufrichtung L laufende Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 4.1, die über eine Gegenwalze 4.2 zur Stützung der Faserstoffbahn 4.1 geführt ist. Die Rakelklinge 2 streift bzw. rakelt hier überschüssige Streichfarbe 3b ab. Dabei wird der verbleibende Beschichtungsfilm 3c geglättet. Der Überschuss an Streichfarbe 3b läuft an der Außenfläche der Klinge 2 herab und wird danach (nicht mit dargestellt) aufgefangen und rezirkuliert.
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Die Rakelklinge 2 besteht aus einem von der Firma LiSEC/ Österreich entwickelten Dünnglas (nach EN 572-2). Dieses Dünnglas ist wärmebehandelt und vorgespannt und dadurch flexibel, und wird wie in 1 zu sehen als so genanntes Bentblade verwendet.
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Der aus dem vorgespannten Dünnglas hergestellte flache Körper der Rakelklinge 2 weist eine Biegezugfestigkeit von > 120N/mm2 auf. Die Länge l der Rakelklinge 2 kann bis 5000 mm, die Breite b zwischen 300 und 500 mm und die Dicke d zwischen 0,5 bis 1,5 mm betragen, wobei die zu wählenden Abmaße abhängig sind von der Maschinenbreite bzw. der Breite der Rakelvorrichtung, die wiederum abhängig ist von der Breite der herzustellenden oder mittels der Beschichtung zu veredelnden Faserstoffbahn 4.1.
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Die Rakelklinge 2 ist innerhalb der Rakelvorrichtung 1 zwischen zwei Haltelementen 5 und 6 geklemmt, was mit dem waagerechten Doppelpfeil angedeutet ist. Die Halteelemente 5 und 6 sind an einem Rakelbalken 7 gehalten. Im Fall der Nichtbenutzung der Rakelvorrichtung 1 kann der Rakelbalken 7 abgeschwenkt werden und bei Benutzung wieder angeschwenkt werden, wie der gebogene Doppelpfeil angibt.
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Zur Regelung der Anpresskraft der Rakelklinge 2 gegen den Untergrund 4 ist eine Andrückleiste 8 vorgesehen. Diese wirkt über eine nicht mit dargestellte Verstelleinrichtung in Pfeilrichtung A.
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2 zeigt die erfindungsgemäße Rakelklinge 2 in der Perspektive. Aus Sicherheitsgründen sind praktisch die gesamte vorderseitige und rückseitige Fläche der Rakelklinge 2 mit einer Schutzfolie 9 überzogen. Lediglich die einzusetzenden Arbeitsflächen der Rakelklinge 2 bleiben von der Folie unbedeckt. Mit Arbeitsfläche ist jene Fläche gemeint, die gegen den laufenden Untergrund angestellt ist und dort die Egalisierung oder das Dosieren bzw. Abrakeln vornimmt.
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Man erkennt, dass die Platzierung der Schutzfolie so gewählt ist, dass Arbeitsflächen I und II frei bleiben. Es ist eine Fahrweise auf den zwei entgegengesetzten Seiten I und II möglich, wodurch sich die Verschleißeigenschaften der Rakelklinge 2 verbessern. Das heißt, dass dieselbe Klinge 2 doppelt so lang verwendet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rakelvorrichtung
- 2
- Rakelklinge
- 3a
- Auftragsmedium bzw. Streichfarbe
- 3b
- überschüssige Streichfarbe
- 3c
- verbleibender Beschichtungsfilm
- 4
- Untergrund
- 4.1
- Faserstoffbahn
- 4.2
- Gegenfläche bzw. Gegenwalze
- 5
- Halteelement
- 6
- Halteelement
- 7
- Rakelbalken
- 8
- Andrückleiste
- 9
- Schutzfolie
- L
- Laufrichtung
- b
- Breite
- d
- Dicke
- l
- Länge
- I, II
- Arbeitsfläche der Rakelklinge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4135195 C2 [0002]
- DE 3301737 C1 [0002]
- DE 9109785 U [0002]
- DE 3444461 A1 [0007]
- EP 0667414 B1 [0010]
- DE 20116493 U1 [0011]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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