DE102023100482A1

DE102023100482A1 - Coating blade for surface finishing of paper and cardboard

Info

Publication number: DE102023100482A1
Application number: DE102023100482.4
Authority: DE
Inventors: Philippe Verhaelen; Janne Nurmi; Jörg Koßmann
Original assignee: CLOUTH SPRENGER GmbH
Current assignee: CLOUTH SPRENGER GmbH
Filing date: 2023-01-11
Publication date: 2024-07-11

Abstract

Es wird eine Streichklinge zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Streichmediums auf eine Warenbahn vorgeschlagen, die an ihrer Unterseite eine Fase aufweist, um die Elastizität und Nachgiebigkeit im Bereich einer Stirnseite (7) zu verbessern. Dadurch wird die Zahl der Kratzer in der Oberfläche einer zu veredelnden Warenbahn drastisch reduziert.

A coating blade is proposed for the direct or indirect application of a liquid or pasty coating medium to a web of material, which has a bevel on its underside in order to improve the elasticity and flexibility in the area of a front side (7). This drastically reduces the number of scratches in the surface of a web of material to be finished.

Description

Die Erfindung betrifft eine Streichklinge zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Streichmediums auf eine laufende Warenbahn. Dadurch wird die Oberfläche der Warenbahn veredelt und/oder deren Gebrauchseigenschaften verbessert. Solche Streichklingen werden auch als „coating blades“ bezeichnet. Sie dienen vor allem der Oberflächenveredelung von laufenden Warenbahnen aus Papier oder Karton. Dazu wird in der Regel ein Kalzium-Karbonat-Wasser-Gemisch von einer feststehenden Streichklinge auf die Warenbahn aufgetragen. ^The invention relates to a coating blade for the direct or indirect application of a liquid or pasty coating medium to a running web of material. This refines the surface of the web of material and/or improves its performance properties. Such coating blades are also referred to as "coating blades". They are used primarily for the surface refinement of running webs of paper or cardboard. To do this, a calcium carbonate-water mixture is usually applied to the web of material by a fixed coating blade. ^

Die Streichklinge ist so montiert, dass sie mit einer gewissen Vorspannung oder Federkraft auf der Warenbahn bzw. einer Walze, welche die Warenbahn trägt, oder direkt auf der Walze aufliegt. Die Streichklinge liegt mit ihrer Spitze auf der Warenbahn bzw. der darunter befindlichen Walze auf. Diese Anordnung ist an sich bekannt. Sie wird in Fachkreisen als „bent blade“- Anordnung bezeichnet.The spreader blade is mounted in such a way that it rests with a certain pre-tension or spring force on the web of material or a roller that supports the web of material, or directly on the roller. The spreader blade rests with its tip on the web of material or the roller underneath. This arrangement is known per se. In specialist circles it is referred to as a "bent blade" arrangement.

Aus der DE 296 19 507 U1 ist eine Streichklinge in bent-blade-Anordnung bekannt. Zur Erläuterung der Funktionsweise einer solchen Streichklinge wird auf die DE 296 19 507 U1 verwiesen.From the DE 296 19 507 U1 A bent-blade arrangement is known. To explain the functionality of such a blade, reference is made to the DE 296 19 507 U1 referred to.

Zwischen der Walze und dem vorderen Teil der Streichklinge bildet sich ein Spalt, den das flüssige oder pastöse Streichmedium während des Streichvorhangs passiert, wenn sich die Warenbahn sich relativ zu der Streichklinge bewegt. Das geschieht aufgrund der Netwon'schen Haftbedingung. Ein kleiner Teil des in dem Spalt befindlichen Streichmediums wird in die Oberfläche der Warenbahn gedrückt. Die Streichklinge, welche aufgrund ihrer Elastizität eine gewisse Federkraft auf die Warenbahn ausübt, drückt das Streichmedium in die Oberfläche der Warenbahn und glättet gleichzeitig die Oberfläche von Warenbahn bzw. des Streichmediums. Dadurch ergibt sich eine sehr glatte Oberfläche der Warenbahn, nachdem diese mit dem Streichmedium versehen und auf diese Weise die Oberfläche der Warenbahn veredelt wurde.A gap forms between the roller and the front part of the coating blade, through which the liquid or pasty coating medium passes during the coating curtain when the web moves relative to the coating blade. This happens due to the Newton's adhesion condition. A small part of the coating medium in the gap is pressed into the surface of the web. The coating blade, which exerts a certain spring force on the web due to its elasticity, presses the coating medium into the surface of the web and at the same time smoothes the surface of the web or the coating medium. This results in a very smooth surface of the web after it has been coated with the coating medium and the surface of the web has been refined in this way.

Ein Problem ist dabei, in der Praxis besteht das Streichmedium häufig aus einem Kalzium-Karbonat-Wasser-Gemisch mit einem Feststoffgehalt von oft mehr als 60%. Dabei treten in der Oberfläche der veredelten Warenbahn kleine Kratzer oder kleinste Markierungen auf, die letztendlich auf Agglomerationen der Feststoffe in dem Streichmedium zurückzuführen sind. Diese Kratzer oder Markierungen sind unerwünscht, weil sie die Qualität der Oberfläche der veredelten Warenbahn mindern oder die Nutzung einschränken.One problem is that in practice the coating medium often consists of a calcium carbonate water mixture with a solids content of often more than 60%. Small scratches or tiny marks appear on the surface of the finished product, which are ultimately due to agglomerations of the solids in the coating medium. These scratches or marks are undesirable because they reduce the quality of the surface of the finished product or limit its use.

Die Oberfläche veredelter Warenbahnen, die üblicherweise auf eine Trommel oder Rolle aufgewickelt werden und deren Oberfläche mit einer herkömmlichen Streichklinge veredelt wurden, weisen häufig mehr als 5000 Kratzer oder kleinste Markierungen je Rolle auf.The surface of finished webs, which are usually wound onto a drum or roll and whose surface has been finished with a conventional coating blade, often has more than 5000 scratches or tiny marks per roll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Streichklinge bereitzustellen, die es ermöglicht, die Zahl der Markierungen und Kratzer in veredelten Oberflächen von Warenbahnen signifikant zu verringern und dadurch die Qualität der Veredelung bzw. der Oberflächengüte der veredelten Warenbahnen deutlich anzuheben.The invention is based on the object of providing a coating blade which makes it possible to significantly reduce the number of markings and scratches in the finished surfaces of webs of material and thereby significantly increase the quality of the finishing or the surface quality of the finished webs of material.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Streichklinge für eine Auftragseinrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Streichmediums auf eine laufende Warenbahn, insbesondere eine Papierbahn oder eine Kartonbahn, wobei die Streichklinge einen Grundkörper aus Stahl umfasst, wobei der Grundkörper eine Stirnseite, eine Unterseite und eine Oberseite aufweist, wobei im Betrieb die Oberseite der Warenbahn zugewandt ist, und wobei an der Unterseite des Grundkörpers eine Fase ausgebildet ist.This object is achieved according to the invention by a coating blade for an application device for the direct or indirect application of a liquid or pasty coating medium to a running web of material, in particular a paper web or a cardboard web, wherein the coating blade comprises a base body made of steel, wherein the base body has a front side, a bottom side and a top side, wherein the top side faces the web of material during operation, and wherein a bevel is formed on the bottom side of the base body.

Der Grundkörper besteht üblicherweise aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere einem kohlenstoffhaltigen Stahl (Federstahl) oder Edelstahl. Der Werkstoff des Grundkörpers muss eine gewisse Elastizität aufweisen, da die Streichklinge während des Betriebs gebogen wird, um eine Federkraft bereitzustellen. Letztere dient dazu, das pastöse Streichmedium in die Oberfläche der Warenbahn einzuarbeiten und die Oberfläche zu glätten.The base body is usually made of a ferrous material, in particular a carbon steel (spring steel) or stainless steel. The material of the base body must have a certain elasticity, since the coating blade is bent during operation to provide a spring force. The latter serves to work the pasty coating medium into the surface of the web and to smooth the surface.

Außerdem kann über die Federspannung der Streichklinge die Dicke des Spalts zwischen der Gegenwalze bzw. der Warenbahn, der Streichklinge und dem zwischen Warenbahn und Streichklinge vorhandenen pastösen Streichmedium eingestellt werden. Zwischen der Gegenwalze bzw. der Warenbahn, der Streichklinge und dem Streichmedium stellt sich ein stationäres Gleichgewicht ein; ähnlich wie bei einem hydrodynamischen Gleitlager.In addition, the thickness of the gap between the counter roller or the web of material, the coating blade and the pasty coating medium present between the web of material and the coating blade can be adjusted using the spring tension of the coating blade. A stationary equilibrium is established between the counter roller or the web of material, the coating blade and the coating medium; similar to a hydrodynamic plain bearing.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, an der Unterseite des Grundkörpers, das heißt, auf der der Warenbahn abgewandten Seite des Grundkörpers, eine Fase auszubilden. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, an der Oberseite des Grundkörpers eine Gegenfase auszubilden. In jedem Fall hat die Ausbildung der Fase die Wirkung, dass zu ihrer Stirnseite hin die Streichklinge dünner und damit elastischer wird.According to the invention, a bevel is formed on the underside of the base body, i.e. on the side of the base body facing away from the web of material. Alternatively or additionally, it is also possible to form a counter bevel on the top of the base body. In any case, the formation of the bevel has the effect that the coating blade becomes thinner and thus more elastic towards its front side.

Die erfindungsgemäße Kontur / das erfindungsgemäße Profil der Streichklinge hat überraschenderweise den Effekt gezeigt, dass die Zahl der Kratzer oder Markierungen in der Oberfläche einer Warenbahn von mehr als 5000 auf weniger als 100 reduziert werden konnte.The contour/profile of the coating blade according to the invention has surprising Surprisingly, the effect was shown that the number of scratches or marks on the surface of a web could be reduced from more than 5,000 to less than 100.

Dieser drastische Zugewinn an Qualität lässt sich damit erklären, dass durch die höhere Flexibilität im Bereich der Spitze entstehende Agglomerate, die sich auf Grund des Geschwindigkeitsgefälles und vorherrschendem Druck unter der Klinge bilden, besser durchgelassen werden. Daraus resultiert, dass entstehende Agglomerate vor Erreichen einer kritischen Größe bzw. vor dem (negativen) Beeinflussen der Oberfläche den Spalt passieren können. Die Bildung solcher Anhaftungen und Agglomerate wird durch die polierte Stirnfläche zusätzlich erschwert.This drastic increase in quality can be explained by the fact that the greater flexibility in the area of the tip allows agglomerates that form due to the speed gradient and prevailing pressure under the blade to pass through more easily. This means that agglomerates that form can pass through the gap before they reach a critical size or before they (negatively) affect the surface. The formation of such adhesions and agglomerates is made even more difficult by the polished front surface.

Durch die Nachgiebigkeit der Streichklinge an ihrem allerletzten Ende, dort wo die Streichklinge den intensivsten Kontakt mit der Warenbahn bzw. der Gegenwalze hat, kann erstere vergleichsweise leicht ausweichen, wenn in dem pastösen Streichmedium eine Agglomeration von Feststoffen vorhanden ist. Durch das Nachgeben der Streichklinge im hinteren Bereich des Spalts zwischen Gegenbahn und Streichklinge können diese Agglomerate leichter durch den Spalt hindurch transportiert werden, so dass sie dort nicht stecken bleiben und Kratzer bzw. Markierungen verursachen.Due to the flexibility of the coating blade at its very last end, where the coating blade has the most intensive contact with the web or the counter roller, the former can move out of the way relatively easily if there is an agglomeration of solids in the pasty coating medium. Due to the flexibility of the coating blade in the rear area of the gap between the counter web and the coating blade, these agglomerates can be transported more easily through the gap so that they do not get stuck there and cause scratches or marks.

Es hat sich als Vorteil erwiesen, wenn ein Winkel α zwischen der Unterseite und der Fase in einem Bereich zwischen 4° und 15°, bevorzugt zwischen 5° und 12°, beträgt.It has proven to be advantageous if an angle α between the underside and the bevel is in a range between 4° and 15°, preferably between 5° and 12°.

Selbst diese vergleichsweise geringen Winkel zwischen der Unterseite der Fase und die vergleichsweise geringe Länge der Fase hat schon diesen signifikanten Rückgang der Kratzer oder Markierungen in der veredelten Oberfläche der Warenbahn bewirkt. Die Fase kann beispielsweise durch Schleifen hergestellt werden.Even this relatively small angle between the bottom of the bevel and the relatively short length of the bevel has already resulted in this significant reduction in scratches or marks in the finished surface of the web. The bevel can be created by grinding, for example.

Es hat sich weiter als ausreichend erwiesen, wenn eine Länge L_F der Fase mindestens 0,5 mm, bevorzugt 0,7 mm, oder 0,9 mm beträgt.It has further proven sufficient if a length L _F of the chamfer is at least 0.5 mm, preferably 0.7 mm or 0.9 mm.

Eine weitere Reduzierung der Zahl der Kratzer und Markierungen ergibt sich, wenn die Stirnseite der Streichklinge poliert ist. Durch die polierte Oberfläche der Streichklinge haften die bereits erwähnten Agglomerate weniger gut an der Streichklinge. Schon durch das Polieren der Stirnseite der Streichklinge konnte die Zahl der Kratzer und Markierungen in der veredelten Oberfläche einer Warenbahn um etwa 50% reduziert werden!A further reduction in the number of scratches and marks is achieved when the front side of the coating blade is polished. Due to the polished surface of the coating blade, the agglomerates mentioned above adhere less well to the coating blade. Simply by polishing the front side of the coating blade, the number of scratches and marks in the finished surface of a web of fabric can be reduced by around 50%!

Selbstverständlich ist die Kombination einer Fase an der Unterseite bzw. Oberseite des Grundkörpers und das Polieren der Stirnseite der Streichklinge besonders effektiv. Beide Erfindungen können jedoch auch einzeln zur Anwendung kommen.Of course, the combination of a bevel on the underside or top of the base body and the polishing of the front of the blade is particularly effective. However, both inventions can also be used individually.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Winkel β zwischen der Unterseite und der Stirnseite der Streichklinge in einem Bereich zwischen 85° und 95° liegt. In einigen Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn der Winkel β kleiner als 90°, bevorzugt kleiner als 89°, ist. In manchen Anwendungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Winkel β größer als 90°, bevorzugt größer als 91°, ist.It has also proven advantageous if an angle β between the underside and the front side of the coating blade is in a range between 85° and 95°. In some applications it is advantageous if the angle β is less than 90°, preferably less than 89°. In some applications it has proven advantageous if the angle β is greater than 90°, preferably greater than 91°.

Die Auswahl des Winkels β ist - wie die anderen Parameter - durch Anwendungsversuche zu ermitteln. Sie hängt von der zu veredelnden Warenbahn, aber auch selbstverständlich von der Konsistenz und den Eigenschaften des Streichmediums, ab.The selection of the angle β - like the other parameters - is to be determined through application tests. It depends on the web of material to be finished, but also, of course, on the consistency and properties of the coating medium.

Es ist auch möglich, an der Oberseite der Streichklinge in einem an die Stirnseite anschließenden Bereich eine Gegenfase auszubilden, wobei die Gegenfase und die Unterseite einen Winkel γ einschließen, der in einem Bereich zwischen 2° und 12°, bevorzugt bei etwa 4°, liegt.It is also possible to form a counter bevel on the upper side of the coating blade in an area adjacent to the front side, wherein the counter bevel and the underside enclose an angle γ which lies in a range between 2° and 12°, preferably at about 4°.

Auch dadurch konnte die Qualität der Oberfläche der veredelten Warenbahn gesteigert werden.This also made it possible to improve the quality of the surface of the finished product.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Länge der Gegenfase mindestens 0,4 mm, bevorzugt aber 0,5 mm, 0,7 mm oder auch 0,9 mm, beträgt.It has proven advantageous if the length of the counter bevel is at least 0.4 mm, but preferably 0.5 mm, 0.7 mm or even 0.9 mm.

Die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Streichklinge wird verlängert, wenn an ihrer Oberseite eine Verschleißschutzschicht vorhanden ist, und diese Verschleißschutzschicht aus einem keramischen, einem karbidischen Material oder einem Verbundwerkstoff aus keramischen, metallischen Werkstoffen (Cermet) besteht.The service life of the coating blade according to the invention is extended if a wear protection layer is present on its upper side and this wear protection layer consists of a ceramic, a carbide material or a composite material of ceramic, metallic materials (cermet).

Wenn die Streichklinge an ihrer Oberseite eine Verschleißschutzschicht aufweist, dann ist es vorteilhaft, wenn die Oberseite des Grundkörpers (nicht die Oberseite der Streichklinge) und die Unterseite des Grundkörpers einen Winkel 5 einschließen, der zwischen 2° und 6° liegt. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Winkel δ von 4° erwiesen.If the coating blade has a wear protection layer on its upper side, then it is advantageous if the upper side of the base body (not the upper side of the coating blade) and the lower side of the base body enclose an angle 5 that is between 2° and 6°. An angle δ of 4° has proven to be particularly advantageous.

Auch dadurch wird eine gewisse Abnahme der Biegesteifigkeit der Streichklinge hin zur Stirnseite erreicht und auch dadurch kann die Zahl der Kratzer und kleinen Markierungen in der Oberfläche der veredelten Warenbahn reduziert werden.This also results in a certain reduction in the bending stiffness of the coating blade towards the front side and can also reduce the number of scratches and small marks in the surface of the finished web.

Vorteilhafte Dicken der Streichklinge und der Verschleißschutzschicht sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous thicknesses of the coating blade and the wear protection layer are specified in the subclaims.

An dieser Stelle sei nochmals der Hinweis erlaubt, dass es ebenfalls möglich ist, eine herkömmliche Bent-Blade-Streichklinge nur an der Stirnseite zu polieren, um die gewünschte Reduzierung der Zahl von Kratzern und Markierungen in der Oberfläche der veredelten Warenbahn zu erreichen.At this point, we would like to point out again that it is also possible to polish a conventional bent blade only on the front side in order to achieve the desired reduction in the number of scratches and marks in the surface of the finished web.

Die Anmelderin behält sich vor, auf diese Erfindung eine gesonderte Patentanmeldung einzureichen.The applicant reserves the right to file a separate patent application for this invention.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention can be taken from the following drawing, its description and the patent claims.

Zeichnungdrawing

Es zeigen:

1 eine Bent-Blade-Streichklinge nach dem Stand der Technik;
2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Streichklinge; und
3 eine stark vergrößerte Darstellung des Bereichs einer erfindungsgemäßen Streichklinge.

Show it:

1 a state-of-the-art bent-blade coating blade;
2 an embodiment of a coating blade according to the invention; and
3 a greatly enlarged view of the area of a coating blade according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In der 1 ist eine aus der DE 296 19 507 U1 bekannte Streichklinge bekannt. Die Streichklinge hat in ihrer Gesamtheit das Bezugszeichen 5. Dabei umfasst die aus dem Stand der Technik bekannte Streichklinge einen ersten Bereich 1, dessen Materialstärke größer ist als die eines zweiten Bereichs 2. Eine Stirnseite 7 bildet den „vorderen“ Abschluss der Streichklinge 5.In the 1 is one of the DE 296 19 507 U1 known coating blade. The coating blade as a whole has the reference number 5. The coating blade known from the prior art comprises a first region 1, the material thickness of which is greater than that of a second region 2. A front side 7 forms the "front" end of the coating blade 5.

Die Streichklinge 5 ist in ihrem entspannten Zustand (nicht dargestellt) gerade. In dem in 1 dargestellten Zustand ist sie so montiert, dass sie gebogen ist (sog. „bent blade“). Das hat zur Folge, dass der erste Bereich der Streichklinge 5 eine Federkraft in Richtung des Pfeils 9 auf eine Auftragswalze 3 ausübt.The coating blade 5 is straight in its relaxed state (not shown). In the 1 In the state shown, it is mounted in such a way that it is bent (so-called "bent blade"). This means that the first area of the coating blade 5 exerts a spring force in the direction of arrow 9 on an application roller 3.

Die Oberseite der Streichklinge 5 hat das Bezugszeichen 17. Die Oberseite 17 bildet mit der zylindrischen Oberfläche der Auftragswalze 3 einen Spalt 11. Wenn sich die Auftragswalze 3 in Richtung des Pfeils an der ortsfesten Streichklinge 5 vorbeibewegt, nimmt die in der Regel zylindrische Oberfläche der Auftragswalze 3 das Streichmedium mit und bewegt es durch den Spalt 11. Die von der Streichklinge 5 auf die Auftragswalze 3 wirkende Federkraft in Richtung des Pfeils 9 führt bei der direkten Beschichtung dazu, dass das Streichmedium in die Oberfläche der zu veredelnden Warenbahn eingearbeitet wird. Sowohl bei der direkten als auch der indirekten Beschichtung glättet die Streichklinge 5 das Streichmedium auf der Warenbahn bzw. der Auftragswalze 3.The top of the coating blade 5 has the reference number 17. The top 17 forms a gap 11 with the cylindrical surface of the application roller 3. When the application roller 3 moves past the stationary coating blade 5 in the direction of the arrow, the generally cylindrical surface of the application roller 3 takes the coating medium with it and moves it through the gap 11. The spring force acting from the coating blade 5 on the application roller 3 in the direction of the arrow 9 leads to the coating medium being worked into the surface of the web of material to be finished during direct coating. During both direct and indirect coating, the coating blade 5 smoothes the coating medium on the web of material or the application roller 3.

Bei einer direkten Beschichtung läuft über die Auftragswalze 3 die zu veredelnde Warenbahn (nicht dargestellt). Bei einer indirekten Beschichtung wird ein pastöses oder flüssiges Streichmedium auf die Warenbahn (Papierbahn) aufgetragen und durch die Streichklinge auf die gewünschte Dicke reduziert. Das ist dem einschlägigen Fachmann wohlbekannt.In the case of direct coating, the web of material to be finished (not shown) runs over the application roller 3. In the case of indirect coating, a pasty or liquid coating medium is applied to the web of material (paper web) and reduced to the desired thickness by the coating blade. This is well known to the relevant expert.

In beiden Fällen befindet sich das pastöse Streichmedium (nicht dargestellt) in dem Spalt 11 zwischen der Auftragswalze 3 und der Streichklinge 5. Indem die Auftragswalze 3 in Drehung versetzt wird, bewegt sie sich samt der gegebenenfalls darauf befindlichen Warenbahn relativ zu der Streichklinge 5 und wird dadurch gleichmäßig in an sich bekannter Weise mit dem Streichmedium beschichtet. Dadurch wird die Oberfläche der Warenbahn veredelt.In both cases, the pasty coating medium (not shown) is located in the gap 11 between the application roller 3 and the coating blade 5. As the application roller 3 is set in rotation, it moves together with any web of material located on it relative to the coating blade 5 and is thus evenly coated with the coating medium in a manner known per se. This refines the surface of the web of material.

In der 2 ist nun eine erfindungsgemäße Streichklinge 5 dargestellt. Bei ihr weist der erste Bereich 1, nicht - wie aus dem Stand der Technik bekannt - eine vergrößerte Materialstärke oder Dicke auf. Vielmehr ist in dem ersten Bereich 1 eine Fase 13 an der Unterseite 15 der Streichklinge 5 ausgebildet. Die Fase 13 endet an einer Stirnseite (siehe 3) der Streichklinge 5. Das führt zu einer bereichsweisen Reduktion der Dicke der Streichklinge 5.In the 2 a coating blade 5 according to the invention is now shown. In this case, the first region 1 does not have an increased material thickness or thickness, as is known from the prior art. Rather, a bevel 13 is formed in the first region 1 on the underside 15 of the coating blade 5. The bevel 13 ends at one end face (see 3 ) of the coating blade 5. This leads to a partial reduction in the thickness of the coating blade 5.

Die Oberseite 17 bildet mit der zylindrischen Oberfläche der Auftragswalze 3 den bereits erwähnten Spalt 11, durch den das Streichmedium gefördert wird, wenn sich die Auftragswalze 3 in Richtung des Pfeils an der ortsfesten Streichklinge 5 vorbeibewegt. Auch in der 2 ist das Streichmedium nicht eingezeichnet.The upper side 17 forms with the cylindrical surface of the application roller 3 the already mentioned gap 11, through which the coating medium is conveyed when the application roller 3 moves past the stationary coating blade 5 in the direction of the arrow. 2 the coating medium is not shown.

Die Dicke des Spalts 11 hängt u. a. von der Viskosität des Streichmediums, der Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze 3 und der Federkraft der Streichklinge 5 sowie von den Maschineneinstellungen ab.The thickness of the gap 11 depends, among other things, on the viscosity of the coating medium, the peripheral speed of the application roller 3 and the spring force of the coating blade 5 as well as on the machine settings.

Die 3 ist eine vergrößerte Darstellung des Bereichs 1 der erfindungsgemäßen Streichklinge 5 dargestellt. Anhand dieser vergrößerten Darstellung werden nun die geometrischen Besonderheiten der Erfindung erläutert.The 3 is an enlarged view of the area 1 of the coating blade 5 according to the invention. The geometric features of the invention will now be explained on the basis of this enlarged view.

Die Stirnseite der Streichklinge 5 ist mit 7 bezeichnet. Die Streichklinge 5 umfasst einen Grundkörper 21 aus einem Eigenwerkstoff, bevorzugt einem Stahl mit elastischen Eigenschaften (Federstahl). Sehr häufig werden auch Edelstähle aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit als Material für den Grundkörper 21 gewählt. Eine Oberseite des Grundkörpers (nicht der Streichklinge 5) ist mit 23 bezeichnet. Auf dieser Oberseite 23 ist eine Verschleißschutzschicht 25 aufgebracht, die wiederum die Oberseite 17 der Streichklinge 5 bildet.The front side of the coating blade 5 is designated 7. The coating blade 5 comprises a base body 21 made of a material of its own, preferably a steel with elastic properties (spring steel). Stainless steels are also very often chosen as the material for the base body 21 due to their corrosion resistance. A top side of the base body (not the coating blade 5) is designated 23. A wear protection layer 25 is applied to this upper side 23, which in turn forms the upper side 17 of the coating blade 5.

Erfindungsgemäß ist an der Unterseite 15 der Streichklinge 5 eine Fase 27 ausgebildet. Die Fase 27 führt dazu, dass die Dicke der Streichklinge 5 im Bereich der Stirnseite ein Minimum hat. Der Winkel α zwischen der Unterseite 15 und der Fase liegt in einem Bereich zwischen 4° und 15°, im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt er etwa 9,5°.According to the invention, a bevel 27 is formed on the underside 15 of the coating blade 5. The bevel 27 results in the thickness of the coating blade 5 being at a minimum in the area of the front side. The angle α between the underside 15 and the bevel is in a range between 4° and 15°; in the embodiment shown, it is approximately 9.5°.

Eine Länge L_F der Fase beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 0,65 mm.A length L _F of the chamfer is approximately 0.65 mm in the illustrated embodiment.

Ein Winkel β zwischen der Unterseite und der Stirnseite 7 liegt in einem Bereich zwischen 85° und 95°. Dabei ist es in manchen Anwendungsfällen vorteilhaft, wenn der Winkel β kleiner als 90° und größer als 85° ist. In anderen Anwendungsfällen ist ein Winkel β größer 90° und kleiner 95° vorteilhaft. Der Winkel β kann auch 90° betragen.An angle β between the underside and the front side 7 lies in a range between 85° and 95°. In some applications it is advantageous if the angle β is less than 90° and greater than 85°. In other applications an angle β greater than 90° and less than 95° is advantageous. The angle β can also be 90°.

Überraschenderweise hat sich bei Versuchen und Tests herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Fase 27 zu einer signifikanten Verbesserung der Qualität der Oberfläche einer Warenbahn führt. Beim Streichen einer Warenbahn treten kleine Kratzer und Markierungen auf, die unerwünscht sind. Sie gehen vermutlich auf Agglomerate der in dem Streichmedium vorhandenen Feststoffe oder Partikel zurück. Wenn diese Agglomerate durch einen zu engen Spalt 11 gezogen werden, verursachen sie die unerwünschten Kratzer und Markierungen.Surprisingly, trials and tests have shown that the bevel 27 according to the invention leads to a significant improvement in the quality of the surface of a web of material. When a web of material is coated, small scratches and marks occur which are undesirable. They are presumably caused by agglomerates of the solids or particles present in the coating medium. If these agglomerates are pulled through a gap 11 which is too narrow, they cause the undesirable scratches and marks.

Durch die erfindungsgemäße Fase 27 an der Streichklinge 5 nimmt die Zahl der Kratzer und Markierungen drastisch ab. Von mehr als 5.000 pro Warenbahn auf weniger als 100! Daraus resultiert eine erhebliche Verbesserung der Oberflächengüte der veredelten Warenbahn. Außerdem sinken die Ausschussquote und die Zahl der Betriebsstörungen.The bevel 27 according to the invention on the coating blade 5 drastically reduces the number of scratches and markings. From more than 5,000 per web to less than 100! This results in a significant improvement in the surface quality of the finished web. In addition, the reject rate and the number of operational disruptions are reduced.

Es gibt verschiedene Erklärungsansätze für diese vorteilhaften Effekte. Ein Ansatz geht davon aus, dass die Streichklinge 5 durch die Fase im Bereich der Stirnseite flexibler ist, so dass Agglomerate den Spalt 11 leichter passieren können. There are various explanations for these advantageous effects. One approach assumes that the coating blade 5 is more flexible due to the bevel in the area of the front side, so that agglomerates can pass through the gap 11 more easily.

Unabhängig davon, konnte die Wirksamkeit anhand verschiedener Versuche und deren Auswertung belegt werden.Regardless, the effectiveness could be proven through various tests and their evaluation.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn an der Oberseite der Streichklinge 5 eine Gegenfase 29 ausgebildet ist, die mit der Unterseite 15 einen Winkel γ im Bereich zwischen 2° und 12°, bevorzugt von 4°, einschließt. Die Länge der Gegenfase L_GF beträgt in der Regel 0,4 mm oder mehr. Oftmals ist es vorteilhaft, wenn sie 0,5 mm, 0,7 mm oder 0,9 mm beträgt.It can also be advantageous if a counter bevel 29 is formed on the top of the coating blade 5, which forms an angle γ with the bottom 15 in the range between 2° and 12°, preferably 4°. The length of the counter bevel L _GF is generally 0.4 mm or more. It is often advantageous if it is 0.5 mm, 0.7 mm or 0.9 mm.

In den meisten Anwendungsfällen ist an der Oberseite 17 der Streichklinge eine Verschleißschutzschicht in Form einer Beschichtung vorhanden. Diese Verschleißschutzschicht kann aus einem keramischen, einem karbidischen Material oder einem Verbundwerkstoff aus keramischen und metallischen Werkstoffen bestehen.In most applications, a wear protection layer in the form of a coating is present on the upper side 17 of the coating blade. This wear protection layer can consist of a ceramic, a carbide material or a composite material made of ceramic and metallic materials.

Um die Streichklinge 5 weiter zu optimieren, kann es vorteilhaft sein, wenn die Oberseite 23 des Grundkörpers und die Unterseite des Grundkörpers bzw. der Streichklinge 5 einen Winkel δ einschließen, der zwischen 2° und 6°, bevorzugt aber 4°, einschließt. Die Gegenfase verlegt die engste Stelle des Spalts 11 von der Stirnseite in den Spalt, so dass die von den Agglomeraten verursachten Kratzer und Markierungen anschließend noch geglättet werden können.In order to further optimize the coating blade 5, it can be advantageous if the top side 23 of the base body and the bottom side of the base body or the coating blade 5 enclose an angle δ that is between 2° and 6°, but preferably 4°. The counter bevel moves the narrowest point of the gap 11 from the front side into the gap, so that the scratches and markings caused by the agglomerates can then be smoothed out.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch zu einem wesentlichen Teil gelöst durch eine Oberflächenveredelungsstreichklinge umfassend einen Grundkörper aus Stahl, wobei der Grundkörper eine Stirnseite, eine Unterseite und eine Oberseite aufweist, wobei im Betrieb die Oberseite dem zu veredelnden Papier oder Karton zugewandt ist, wobei die Oberseite mindestens bereichsweise eine optionale Verschleißschutzschicht aufweist, und wobei die Stirnseite poliert ist.The object underlying the invention is also achieved to a substantial extent by a surface finishing coating blade comprising a base body made of steel, wherein the base body has a front side, a bottom side and a top side, wherein during operation the top side faces the paper or cardboard to be finished, wherein the top side has an optional wear protection layer at least in some regions, and wherein the front side is polished.

Versuche haben ergeben, dass durch das Polieren der Stirnseite einer Streichklinge 5 die Zahl der Kratzer und Markierungen um etwa 50 % reduziert werden; selbst wenn die Streichklinge keine Fase an der Unterseite aufweist.Tests have shown that polishing the face of a coating blade 5 reduces the number of scratches and marks by about 50%, even if the coating blade does not have a bevel on the underside.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: erster Bereichfirst area
22: zweiter Bereichsecond area
33: Auftrags- oder GegenwalzeApplication or counter roller
55: StreichklingeStroke blade
77: StirnseiteFront side
99: PfeilArrow
1111: Spaltgap
1313: Fasechamfer
1515: Unterseitebottom
1717: OberseiteTop
1919: --
2121: GrundkörperBase body
2323: Oberseite des GrundkörpersTop of the base body
2525: VerschleißschutzschichtWear protection layer
2727: Fasechamfer
αα: Winkel zwischen der 15 und Fase 13Angle between 15 and bevel 13
LFLF: Länge der FaseLength of bevel
ββ: Winkel zwischen Unterseite 15 und d Stirnseite 7Angle between bottom 15 and front side 7
2929: GegenfaseCounter bevel
γγ: Winkel zwischen Unterseite 15 und Gegenfase 29Angle between bottom 15 and counter bevel 29
LGFLGF: Die Länge der GegenfaseThe length of the counter bevel
δδ: Winkel zwischen Oberseite 23 des Grundkörpers und UnterseiteAngle between top 23 of the base body and bottom
1515: des Grundkörpers bzw. der Streichklinge 5of the base body or the blade 5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29619507 U1 [0003, 0033]

Claims

Coating blade for an application device for the direct or indirect application of a liquid or pasty coating medium to a running web of material, in particular a paper web or a cardboard web, wherein the coating blade (5) comprises a base body (21) made of steel, wherein the coating blade (5) has a front side (7), a bottom side (15) and a top side (17), wherein a bevel (13) is formed on the bottom side (15) of the coating blade (5).

Blade after Claim 1 , characterized in that an angle (α) between the underside (15) and the bevel (13) is in a range between 4° and 15°, preferably between 5° and 12°.

Blade after Claim 1 or 2 , characterized in that a length (LF) of the chamfer (13) is at least 0.5 mm, preferably 0.7 mm or 0.9 mm.

Coating blade according to one of the preceding claims, characterized in that the front side of the coating blade (5) is polished.

Spreading blade according to one of the preceding claims, characterized in that an angle (β) between the underside (15) and the front side lies in a range between 85° and 95°.

Blade after Claim 4 , characterized in that the angle (β) between the underside (15) and the front side (7) is less than 90°, preferably less than 89°.

Blade after Claim 4 , characterized in that the angle (β) between the underside (15) and the front side (7) is greater than 90°, preferably greater than 91°.

Coating blade according to one of the preceding claims, characterized in that a counter bevel (29) is formed on the upper side (17) of the coating blade (5) in a region adjoining the front side (7).

Blade after Claim 8 , characterized in that the counter bevel (29) and the underside (15) enclose an angle (γ) between 2° and 12°.

Blade after Claim 8 or 9 , characterized in that a length (L _GF ) of the counter bevel is 0.4 mm, preferably 0.5 mm, 0.7 mm or 0.9 mm.

Coating blade according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (21) has an upper side (23), and that on the upper side (23) of the base body (21) there is a wear protection layer (25) which forms the upper side (17) of the coating blade (5), and that the wear protection layer (25) consists of a ceramic, a carbide material or a composite material of ceramic and metallic materials.

Blade after Claim 11 , characterized in that the upper side (23) of the base body (21) and its lower side (15) enclose an angle (δ) between 2° and 6°, preferably 4°.

Blade after Claim 11 or 12 , characterized in that a thickness of the wear protection layer (25) in the region of the front side (7) is greater than 0.1 mm.

Spreading blade according to one of the preceding claims, characterized in that the spreading blade (5) has a thickness (D) of more than 0.2 mm on the front side (7).