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Die
Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines
flüssigen
oder pastösen Auftragsmediums
auf eine laufende Materialbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn,
mit mindestens einer Verteilerkammer zur Aufnahme von Auftragsmedium
und mindestens einer mit der Verteilerkammer in Verbindung stehenden,
sich zumindest in einer Materialbahn-Querrichtung erstreckenden Spaltdüse, welche
dazu ausgelegt ist, Auftragsmedium zumindest unter Schwerkrafteinfluss,
insbesondere vorhangartig, auf die Materialbahn aufzutragen.
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Es
ist eine herkömmliche
Auftragsvorrichtung der oben beschriebenen Art bekannt, in welcher ein
Auftragsmedium in Form wenigstens eines Vorhangs oder Schleiers
einer bestimmten Breite an eine laufende Materialbahn abgegeben
wird. Bei der bekannten Auftragsvorrichtung tritt das Problem auf, dass
der Auftrag auf Materialbahnen unterschiedlicher Breite nur sehr
eingeschränkt
praktikabel bzw. möglich
ist. Zwar kann der von der Düse
abgegebene Auftragsmedium-Vorhang breiter sein als die Materialbahn
oder als ein mit Auftragsmedium zu versehender Materialbahnbereich.
Aus der Spaltdüse
austretendes Auftragsmedium muss dann teilweise abgetrennt und aufgefangen
werden, um einerseits ein Verschmutzen der Transportvorrichtung
oder ggf. eines nicht zu beschichtenden Materialbahnbereichs zu
vermeiden und um andererseits nicht benötigtes Auftragsmedium einem
Rückführungskreislauf
zur Wiederverwendung zuzuführen.
Herkömmlich
wird dazu z. B. so vorgegangen, dass ein die Spaltdüse verlassender
Vorhang unterhalb der Spaltdüse
aufgeschnitten wird und nicht benötigtes Auftragsmedium in neben
der Bahn positionierte Wannen geleitet wird.
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Eine
solche Rückführung von
Auftragsmedium bedarf jedoch einer aufwendigen und somit kostenintensiven
Einrichtung und die allgemein pro Zeiteinheit zu bewegende Gesamtmenge
an Auftragsmedium kann deutlich größer sein als die zur Herstellung
der Auftragsmediumsschicht tatsächlich
benötigte
Menge. Bei der Rückführung von
nicht benötigtem
Auftragsmedium tritt zusätzlich
ein weiteres Problem auf, denn ein für eine Beschichtung vorgesehenes
Auftragsmedium muss gasfrei sein und darf insbesondere keine Luftblasen
enthalten. Luftblasen, die sich während des Aufschneidens des
Vorhangs oder während
der Rückführung im
nicht benötigten Auftragsmedium
bilden, müssen
daher in einer Entgasungseinrichtung entfernt werden, bevor das
Auftragsmedium wieder der Auftragsvorrichtung zugeführt werden
kann. Eine solche Entgasungseinrichtung ist zum einen aufwendig
und damit kostenintensiv und kann zum anderen in einer bestimmten
Zeiteinheit nur eine begrenzte Menge Auftragsmedium entgasen. Es
hat sich herausgestellt, dass bei der Vorhangbeschichtung für bestimmte
Farben nur ein Farbüberschuss
von ca. 10% zurückführt bzw.
entgast werden kann, ohne die Laufgeschwindigkeit der Auftragsvorrichtung
zu beeinträchtigen.
In Sonderfällen
kann das Auftragsmedium, das aus unterschiedlichen Komponenten,
beispielsweise unterschiedlichen Farben, bestehen kann, die sich
im Spalt vereinigen, nicht in den Kreislauf zurückgeführt werden. Ein so genannter
Twin Curtain (z. B. Thermo-, Schutzlack) kann beispielsweise nicht
wieder verwendet werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Auftragsvorrichtung
der oben genannten Art bereitzustellen, welche die Beschichtung
von Materialbahnen unterschiedlicher Breite ermöglicht und den Aufwand für die Rückführung/Rückgewinnung
von Auftragsmedium minimiert bzw. eliminiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
durch eine Auftragsvorrichtung der oben genannten Art, bei welcher
in der Material- Querrichtung
eine effektive Auftragsbreite, über die
im Betrieb Auftragsmedium von der Spaltdüse abgegeben wird, einstellbar
oder wählbar
ist.
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Dabei
wird eine erste Grund-Ausführungsform
bevorzugt, in welcher die Auftragsvorrichtung eine Begrenzungseinrichtung
mit mindestens einem in der Verteilerkammer oder/und in einem Spalt
der Spaltdüse
angeordneten oder ausgebildeten Begrenzer umfasst, der in direkter
oder indirekter Weise in mindestens einem Nichtaktivbereich der
Spaltdüse ein
Austreten von Auftragsmedium zumindest reduziert. Damit besteht
die Möglichkeit,
den Austritt von Auftragsmedium aus der Spaltdüse in einem Bereich der Spaltdüse zu reduzieren,
der einem Bereich außerhalb
des zu beschichtenden Materialbahnbereichs zugeordnet ist.
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Bei
einer solchen Begrenzungseinrichtung ist es möglich, dass mindestens ein
Begrenzer in der Verteilerkammer angeordnet ist, welcher einen dem Nichtaktivbereich
der Spaltdüse
zugeordneten, auftragsmediumfreien Bereich der Verteilerkammer von einem
auftragsmediumhaltigen Bereich der Verteilerkammer trennt. Der auf
diese Weise geschaffene auftragsmediumfreie Bereich der Verteilerkammer
verhindert somit auf indirekte Weise ein Austreten von Auftragsmedium
aus dem ihm zugeordneten Nichtaktivbereich der Spaltdüse.
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Eine
einfache und damit kostengünstige
Realisierung eines solchen Begrenzers könnte ein dem Inneren der Verteilerkammer
angepasstes Formteil umfassen. Dabei wäre es denkbar, dass das Formteil an
seinen den Innenwandungen der Verteilerkammer zugewandten Stirnseiten
mindestens eine Dichtung, insbesondere eine das Formteil umlaufende
O-Ringdichtung,
aufweist oder dass das Formteil an seinen den Innenwandungen der
Verteilerkammer zugewandten Kanten mindestens eine Dichtlippe, insbesondere
eine das Formteil umlaufende Dichtlippe, aufweist. Solche Dichtungen
können
beispielsweise aus Gummi oder einem vergleichbaren Dichtmaterial hergestellt
werden, um das Formteil gegen die Innenwandungen der Verteilerkammer
gegen einen Durchtritt von Auftragsmedium im Wesentlichen abzudichten.
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Außerdem wird
vorgeschlagen, dass der Begrenzer ein elastisches Material umfasst,
welches durch Zufuhr eines Betriebsmediums oder/und durch Ausübung von
Kompressionskräften
gegen eine Innenwandung der Verteilerkammer in Dichteingriff expandierbar
ist. Dies hat den Vorteil, dass der Dichteingriff zwischen dem Begrenzer
und den Innenwandungen der Verteilerkammer durch ein Steuern der Zufuhr
des Betriebsmediums wahlweise aktiviert oder deaktiviert werden
kann.
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Ein
solcher wahlweise expandierbarer Begrenzer könnte beispielsweise einen von
dem elastischen Material umgebenen Hohlraum umfassen, welcher so
mit Luft befüllbar
wäre, dass
in einem aktivierten Zustand des Begrenzers das elastische Material
gegen eine Innenwandung der Verteilerkammer in Dichteingriff gedrückt wird,
um auf diese Weise den auftragsmediumfreien Bereich von dem auftragsmediumhaltigen
Bereich im Wesentlichen abzudichten.
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Ein
in der Verteilerkammer angeordneter Begrenzer kann ferner derart
ausgebildet sein, dass der Begrenzer mindestens ein Abdichtelement
und mindestens ein damit an wenigstens einer Keilfläche in Eingriff
stehendes oder bringbares Betätigungselement
aufweist und dass das Abdichtelement vermittels auf dieses über das
Betätigungselement
an der Keilfläche
ausgeübten
Betätigungskräften gegen eine
Innenwandung der Verteilerkammer in Dichteingriff bringbar ist.
Auf diese Weise kann ein mechanisch betätigbarer Begrenzer realisiert
werden. Um einen solchen Begrenzer mit einer einfachen Struktur bereitzustellen,
wird vorgeschlagen, dass der Begrenzer umfasst: wenigstens zwei
als Betätigungselement
dienende Keilkörper,
deren den Innenwandungen der Verteilerkammer zugewandte Seiten als Keilflächen keilartige
Abschrägungen
aufweisen, wobei das mindestens eine Abdichtelement einerseits an
den Abschrägungen
und andererseits an einer Innenwandung der Verteilerkammer abgestützt oder abstützbar ist,
wobei die Keilkörper
durch eine vorzugsweise eine Schrauben-Gewinde-Anordnung umfassende
Betätigungsanordnung
aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar sind, um auf den Gegenkörper eine
im Wesentlichen in Richtung der Innenwandung gerichtete Kraft auszuüben.
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Außerdem kann
ein Begrenzer mindestens einen Flüssigkeitsaustritt umfassen,
der zum Abgeben von Trennflüssigkeit,
insbesondere Wasser, in Zuordnung zum Begrenzer oder/und in Zuordnung zum
auftragsmediumfreien Bereich ausgelegt ist. Die Verwendung einer
Trennflüssigkeit
zum Abdichten des auftragsmediumhaltigen Bereichs gegen den auftragsmediumfreien
Bereich hat den Vorteil, dass sich die Trennflüssigkeit leicht dem Inneren
einer Verteilerkammer oder eines Spalts anpassen kann. Dabei wird
es als vorteilhaft angesehen, wenn der Begrenzer einen nur einen
Teil des Querschnitts der Verteilerkammer füllenden, einen Trennflüssigkeit-Zufuhrbereich
freilassenden Grundkörper
umfasst, welcher an seinem dem auftragsmediumhaltigen Bereich zugeordneten
Ende oder diesem Ende benachbart ein an das Innere der Verteilerkammer angepasstes
Formstück
aufweist, welches den Trennflüssigkeits-Zufuhrbereich
von einem/dem auftragsmediumhaltigen Bereich der Verteilerkammer trennt.
Zusätzlich
kann auch die Spaltdüse
an den Trennflüssigkeit-Zufuhrbereich
angeschlossen sein.
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Auftragsvorrichtungen
mit derartig ausgebildeten Begrenzern haben außerdem den Vorteil, dass sie
den auftragsmediumfreien Bereich der Verteilerkammer oder/und den
Nichtaktivbereich der Spaltdüse
mithilfe der Trennflüssigkeit
reinigen können.
Ein Festsetzen von Auftragsmedium an schwer zu reinigenden Stellen
kann von vornherein verhindert werden.
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Um
die Auftragsbreite genauer definieren zu können, kann alternativ oder
zusätzlich
zu dem mindestens einen in der Verteilerkammer angeordneten oder
ausgebildeten Begrenzer in einem Spalt der Spaltdüse oder
an einem Austrittsende des Spalts mindestens ein Spaltbegrenzer
vorgesehen sein, welcher im Nichtaktivbereich der Spaltdüse den Spalt gegen
einen Austritt von Auftragsmedium im Wesentlichen abdichtet.
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Auch
wenn es möglich
ist, auf einen Vorratskammer-Begrenzer zu verzichten und die Auftragsvorrichtung
nur durch einen Spaltbegrenzer abzudichten, wird für eine saubere,
Strömung
jedoch ein Begrenzer bevorzugt, der sowohl den Spaltbereich als
auch die Verteilerkammer abdichtet, da sonst über dem Nichtaktivbereich der
Spaltdüse
in der Verteilerkammer stehendes Auftragsmedium unerwünschte Ablagerungen
bilden kann.
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Um
den Spaltbegrenzer auf einfache Weise ansteuerbar auszubilden, kann
dieser eine pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Druckstempelanordnung
aufweisen, wobei wenigstens ein Druckstempel in einer den Spalt
begrenzenden Spaltfläche angeordnet
ist und bei einer Betätigung
der Druckstempelanordnung der Druckstempel gegen eine gegenüberliegende
Spaltfläche
gedrückt
wird.
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Der
Spaltbegrenzer kann jedoch auch in einfacher und damit kostengünstiger
Weise als eine Dichtung, insbesondere eine Dichtung aus einem elastischen
Material, eingesetzt oder einsetzbar sein. Als Dichtung ist ein
dabei ein O-Ring, insbesondere ein Gummi-O-Ring oder auch ein den
Spalt in Fließrichtung
des Auftragsmediums durchlaufendes elastisches Band denkbar. Im
Fall der Verwendung eines elastischen Bandes kann vorgesehen sein,
dass das elastische Band von einem in der Verteilerkammer positionierten
oder positionierbaren Haltekörper
ausgeht, welcher so bemessen und ausgebildet ist, dass er nicht
in den Spalt einführbar
ist, um das elastische Band im Spalt zu positionieren.
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Als
weitere Alternative für
einen in oder am Spalt angeordneten Begrenzer wäre es denkbar, dass als Begrenzer
ein saugfähiges
Material, ggf. ein Holzteil oder ein geeignetes poröses Kunst-/Schaumstoffteil,
eingesetzt oder einsetzbar ist, welches bei einer Zufuhr von Betriebsflüssigkeit durch
Aufquellen in Dichteingriff mit den Spalt begrenzenden Spaltflächen expandierbar
ist. Ein anderes Beispiel für
einen expandierbaren Spaltbegrenzer könnte ein elastisches Material
umfassen, welches durch Zufuhr eines Betriebsmediums oder/und durch Ausübung von
Kompressionskräften
in Dichteingriff mit den Spalt begrenzenden Spaltflächen expandierbar
ist. Solche Spaltbegrenzer haben den Vorteil, dass sie sich flexibel
an eine innere Struktur des Spalts anpassen können, um somit eine gute Dichtwirkung
zu erzielen.
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Alternativ
oder zusätzlich
zu einem im Spalt angeordneten oder ausgebildeten Begrenzer kann eine
Reduzierung des Austritts von Auftragsmedium aus einem Nichtaktivbereich
der Spaltdüse
durch einen Begrenzer erreicht werden, welcher einen der äußeren Form
der Düse
im Bereich des Düsenaustritts
angepassten Dichtkörper
umfasst, der außen
an der Düse
angeordnet oder anordenbar ist. Ein solcher Begrenzer ist relativ
einfach betätigbar
und verstellbar, da er von außen
gut zugänglich
ist. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann ein solcher, außen an der
Düse angeordneter
oder anordenbarer Dichtkörper
eine band- oder stegartige Dichtung mit einer Dicke von etwa der
Spaltweite aufweisen, welche in den Spalt der Düse aufgenommen oder aufnehmbar ist,
um die Abdichtwirkung zu erhöhen.
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Um
eine Auftragsvorrichtung mit einer in die Materialbahn-Querrichtung
veränderbaren
effektiven Auftragsbreite bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass
ein entsprechend wenigstens einem der obigen Vorschläge ausgebildeter
Begrenzer der Verteilerkammer oder/und des Spalts entlang der Materialbahn-Querrichtung
an mindestens zwei verschiedenen Positionen anordenbar ist. Vorzugsweise
kann dabei der Begrenzer entlang der Materialbahn-Querrichtung über mindestens
eine vorbestimmte Strecke hinweg kontinuierlich verschiebbar sein.
Eine derartige Einstellung der Position des Begrenzers ermöglicht es,
den Aktivbereich der Spaltdüse,
in welchem ein Austreten von Auftragsmedium nicht reduziert ist, der
Breite einer Materialbahn oder der Breite eines mit Auftragsmedium
zu versehenden Bereichs einer Materialbahn anzupassen.
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Um
die Bewegung des Begrenzers in der Verteilerkammer oder/und im Inneren
des Spalts zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass der Begrenzer
einen Führungskörper umfasst,
der dem Inneren der Verteilerkammer oder/und dem Inneren des Spalts
angepasst ist und während
des Verschiebens des Begrenzers den Begrenzer entlang der Verteilerkammer
oder/und entlang des Spalts führt.
Außerdem
wird vorgeschlagen, die Auftragsvorrichtung mit einem mit dem Begrenzer
gekoppelten oder koppelbaren Positioniermechanismus zum Verändern der Position
des Begrenzers zu versehen.
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Im
Fall, dass der Begrenzer durch eine Dichtung aus einem den Spalt
in Fließrichtung
des Auftragsmediums durchlaufenden elastischen Band gebildet ist,
welches in der oben beschriebenen Weise mit einem in der Verteilerkammer
positionierten oder positionierbaren Haltekörper versehen ist, kann vorgesehen
sein, dass das elastische Band mit einem Endabschnitt aus dem Düsenaustritt
herausragt, und dass das elastische Band zur Veränderung der Position des Begrenzers
per Hand ergreifbar oder/und an dem Positioniermechanismus gekoppelt
oder koppelbar ist, um durch Ausüben
von Zugkräften
einen Dichteingriff zwischen dem Band und Begrenzungsflächen des
Spalts zu lösen
oder/und durch Ausüben von
Schiebekräften
das elastische Bandes entlang der Materialbahn-Querrichtung zu verschieben. Dabei wird
ausgenutzt, dass die durch das Ausüben von Zugkräften verursachte
Expansion des elastischen Bands in Bandlängsrichtung eine Reduzierung
der Dicke des Bandes bewirkt, wodurch der Reibungseingriff zwischen
dem Band und den Begrenzungsflächen
des Spaltes gelöst
und das Band verschiebbar wird. Um das Verschieben des Bandes während des Ausübens der
Zugkräfte
zu erleichtern, kann der Haltekörper
an seinen die Wandungen der Verteilerkammer kontaktierenden Punkten
oder Flächen
mit einem reibungsarmen Material, insbesondere mit Teflon, ausgeführt sein.
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Unabhängig von
der konkreten Konstruktion des Begrenzers kann dieser mit einer
Randführung für das von
der Spaltdüse
abgegebene Auftragsmedium ausgebildet sein. Eine solche Randführung kann
beispielsweise dazu dienen, die Auftragsbreite noch genauer zu definieren
und damit die verlorene oder rückzuführende Menge
an Auftragsmedium weiter zu reduzieren. Ferner kann eine solche
Randführung
den Vorhang vorteilhaft stabilisieren, wie an sich bekannt. Außerdem ist
es möglich,
dass der Begrenzer an seinem dem auftragsmediumhaltigen Bereich zugewandten
Ende oder diesem Ende benachbart einen Austritt für eine Führungs-
oder/und Trennflüssigkeit
aufweist. Eine Flüssigkeitsbeaufschlagung der
Verteilerkammer oder/und des Spalts im Bereich des Begrenzers oder/und
im auftragsmediumfreien Bereich kann einerseits zur Abdichtung des
auftragsmediumfreien Bereichs gegenüber dem auftragsmediumhaltigen
Bereich andererseits jedoch auch zur Reinigung dieses Bereichs sowie
der Reduzierung der Reibung zwischen dem Begrenzer und dem Inneren
der Verteilerkammer bzw. des Spalts dienen. Auf diese Weise kann
ein Eintrocknen oder Verschmutzen des Spalts verhindert werden.
Aus denselben Überlegungen
heraus ist es ferner denkbar, dass durch Zufuhr von Führungsflüssigkeit
durch den Austritt ein Führungsflüssigkeitsfilm
auf der Randführung ausbildbar
ist. Die Führungs-,
Trenn- oder Reinigungsflüssigkeit
kann nach der Verwendung auf geeignete Weise abgeleitet und ggf.
wiederverwendet werden.
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Die
Lehre der vorliegenden Erfindung wird auch mit einer Auftragsvorrichtung
gemäß einer zweiten
Grund-Ausführungsform
der Erfindung verwirklicht, in welcher die Spaltdüse bezüglich der Materialbahn-Querrichtung
in mindestens zwei verschiedenen Winkeln ausrichtbar, vorzugsweise
in mindestens einem Winkelbereich kontinuierlich verstellbar, ausgebildet
ist. Eine solche Winkeleinstellung verändert auf einfache Weise die
effektive Auftragsbreite ohne einen in der Verteilerkammer oder/und
in der Spaltdüse
angeordneten oder ausgebildeten Begrenzer zu verwenden, wobei ein
solcher Begrenzer jedoch zusätzlich
vorgesehen sein kann. Da bei einer Veränderung des Ausrichtungswinkels der
Spaltdüse
bezüglich
der Materialbahn-Querrichtung
die bezogen auf einen Streckenabschnitt der Materialbahn-Querrichtung abgegebene
Menge an Auftragsmedium verändert
wird, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die pro Zeiteinheit
von der Auftragsvorrichtung abgegebene Menge an Auftragsmedium entsprechend
anpassbar ist.
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In
einer dritten Grund-Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auftragsvorrichtung
für die
wahlweise Montage von mindestens zwei Spaltdüsen unterschiedlicher Breite
in Querrichtung der Materialbahn ausgelegt ist. Eine solche Auftragsvorrichtung
kann dann einen Satz von Spaltdüsen
unterschiedlicher Breite in Querrichtung der Materialbahn aufweisen,
die wahlweise montierbar sind. Besonders für Auftragsvorrichtungen, mit
welchen nur bestimmte Arten von Materialbahnen mit vorbestimmter
Breite verarbeitet werden sollen, eignet sich diese Ausführungsform aufgrund
ihres einfachen Aufbaus.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1-3 zeigen insgesamt sieben Ausführungsbeispiele
für einen
in einer Verteilerkammer angeordneten Begrenzer gemäß der Erfindung
in einer Schnittansicht.
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4a–4c zeigen
Ausführungsbeispiele
für einen
im Spalt einer Spaltdüse
angeordneten Begrenzer gemäß der Erfindung
in einer senkrecht zur Spaltlängsrichtung
verlaufenden Schnittebene.
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4d, 4e zeigen zwei Ausführungsbeispiele für einen
einen Dichtkörper
umfassenden Spaltbegrenzer gemäß der Erfindung
in einer senkrecht zur Spaltlängsrichtung
verlaufenden Schnittebene.
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5 zeigt zwei Schnittansichten
eines mit einer Flüssigkeit
beaufschlagbaren Begrenzers, welcher in einer Verteilerkammer angeordnet
ist.
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6 zeigt einen in einer Verteilerkammer angeordneten
Begrenzer mit einer mit Flüssigkeit
beaufschlagbaren Randführung.
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7 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Begrenzungseinrichtung mit Führungskörpern.
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8 zeigt die Begrenzungseinrichtung
der 7 in zwei Schnittansichten
in Verbindung mit einer Positioniereinrichtung.
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9 zeigt zwei schematische
Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Begrenzers.
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10 zeigt zwei Schnittansichten
des Begrenzers gemäß 6 in Verbindung mit einer
Positioniereinrichtung sowie einer Flüssigkeitszufuhr.
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1 zeigt die Auftragsvorrichtung
in einer Schnittansicht mit parallel zur Materialbahn verlaufender
Schnittebene und illustriert drei Ausführungsbeispiele für einen
in einer Verteilerkammer 10 der Auftragsvorrichtung angeordneten
Begrenzer 12a, 12b, 12c. Die Verteilerkammer 10 wird
durch Innenwandungen 14 begrenzt und mündet in ihrem unteren Bereich
in einen Spalt 16 der Spaltdüse 18.
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Der
zur Trennung eines auftragsmediumhaltigen Bereichs von einem Auftragsmediumfreien
Bereich gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzte Begrenzer 12a-g ist in seiner Form
dem Inneren der Verteilerkammer 10 angepasst und ist mit
der Innenwandung 14 der Verteilerkammer 10 in
Dichteingriff bringbar, um einen Durchtritt von Auftragsmedium von
einem auftragsmediumhaltigen Bereich in einen auftragsmediumfreien
Bereich zu verhindern. Zur erfindungsgemäßen Verstellung der Auftragsbreite kann
die Position des Begrenzers in der Verteilerkammer entlang der Spaltlängsrichtung
A verschoben werden, beispielsweise über einen Bereich von etwa
1 m.
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In
einem ersten Ausführungsbeispiel
(1 links) wird der Begrenzer 12a durch
ein Formstück,
z. B. aus Metall oder aber auch aus einem flexiblen oder aufquellenden
Material, gebildet, welches relativ genau dem Verlauf der Innenwandungen 14 der
Verteilerkammer 10 angepasst ist. Ein solcher Begrenzer
eignet sich beispielsweise für
ein Auftragsmedium mit hoher Viskosität und kann sehr druckfest hergestellt
werden.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel (1 Mitte) kann der Dichteingriff
zwischen dem Formstück
und der Innenwandung 14 durch in Nuten 20 des
Formstücks
eingebrachte, den Begrenzer 12b umlaufende Dichtungen 22 verbessert
werden. Die Dichtungen 22 können aus einem elastischen
Material, insbesondere Gummi, hergestellt sein. Um die Dichtwirkung
weiter zu verbessern, können
in der Stirnseite des Formstücks
zwei oder mehrere, parallel zueinander verlaufende Dichtungen 22 vorgesehen
sein.
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In
einem dritten Ausführungsbeispiel
(1 rechts) weist der
Begrenzer 12c an seinen entlang der Innenwandung 14 der
Verteilerkammer 10 verlaufenden Kanten 24 Dichtlippen 26 auf,
welche einerseits am Formstück
des Begrenzers 12c angebracht sind und andererseits an
den Innenwandungen 14 dichtend zur Anlage kommen. Dabei
wird vorzugsweise sowohl an der dem auftragsmediumhaltigen Bereich
zugewandten Kante 24 als auch an der dem auftragsmediumfreien
Bereich zugewandten Kante 24 jeweils eine solche umlaufende
Dichtlippe 26 vorgesehen. Im Fall, dass die Verteilerkammer 10 in
einem oberen Bereich keine Innenwandung 14 aufweist oder
im Betriebszustand nicht vollständig
mit Auftragsmedium gefüllt
wird, ist in einem entsprechenden oberen Abschnitt des Begrenzers 12c eine Dichtung 22, 26 entbehrlich.
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2 und 3 zeigen vier Ausführungsbeispiele für einen
in der Verteilerkammer 10 einer Auftragsvorrichtung angeordneten,
betätigbaren
Begrenzer 12d-g, wobei in diesen Ausführungsbeispielen der Dichteingriff
zwischen dem Begrenzer 12d-g und der Innenwandung 14 wahlweise
gesteuert werden kann. Genauer weist ein Begrenzer 12d nach
einem vierten Ausführungsbeispiel
einen Hohlraum 28 auf, welcher von einem elastischen Material 30,
beispielsweise einer Gummimembran, umgeben wird. Über eine
in einem Anschlusselement 32 eingebrachte Öffnung 34 kann
der Hohlraum 28 mit als Füllmedium dienender Luft gefüllt werden,
bis sich das elastische Material ausreichend ausgedehnt hat, um
an der Innenwandung 14 der Verteilerkammer 10 dichtend
anzuliegen. Um auch im expandierten Zustand des elastischen Materials
eine bestimmte, z. B. eine im Wesentlichen rechteckförmige Querschnittsform
der Dichtung, wie in 2 gezeigt,
beizubehalten, sollte das elastische Material 30 der Seitenflächen 36 gegenüber den
Stirnseitenabschnitten 38 verfestigt (z. B. ausvulkanisiert)
oder zusätzlich
verstärkt
sein. Allgemein kann die Querschnittsgeometrie der Verteilerkammerdichtung
an jede beliebige Verteilerkammergeometrie, z. B. wie dargestellt
oder als Halbkreis, angepasst werden.
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Nach
einem ähnlichen
pneumatischen oder hydraulischen Prinzip arbeitet auch der Begrenzer 12e gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel (2 Mitte). Dieser besteht
aus einem Grundkörper 40 sowie
einem den Grundkörper
teilweise umlaufenden elastischen Material 42. Das elastische
Material 42 ist im Bereich der Seitenflächen 44 des Grundkörpers 40 dichtend
am Grundkörper 40 befestigt,
während
es an den Stirnseiten 45 des Grundkörpers 40 Hohlräume 46 ausbilden
kann, welche jeweils einerseits durch die Innenseite des elastischen
Materials 42 und andererseits durch die Stirnseiten 45 des Grundkörpers 40 definiert
sind.
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Über Leitkanäle 48 im
Inneren des Grundkörpers 40 sind
die Hohlräume 46 mit
einer Einlassöffnung 50 des
Grundkörpers 40 verbunden.
Auf diese Weise können
die Hohlräume 46 mit
einem von außen
zugeführten
Betriebsmedium, beispielsweise Luft, gefüllt werden, so dass das die
Hohlräume 46 umgebende
elastische Material 42 flächig in Dichteingriff gegen
die Innenwandungen 14 der Verteilerkammer 10 gedrückt werden
kann.
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Um
eine Auftragsbreite der Auftragsvorrichtung gemäß der Idee der vorliegenden
Erfindung einzustellen, kann bei einem Begrenzer nach dem vierten
oder fünften
Ausführungsbeispiel
der Druck des zugeführten
Betriebsmediums so weit reduziert werden, dass der Reibungseingriff
zwischen dem elastischen Material 36 bzw. 42 und
der Innenwandung 14 der Verteilerkammer 10 so
weit reduziert wird, dass der Begrenzer 12d bzw. 12e entlang
der Spaltrichtung A verschiebbar wird. Es ist jedoch auch denkbar, den
erfindungsgemäßen Begrenzer 12d, 12e so
auszubilden, dass er mit einem konstanten Betriebsmediumdruck betreibbar
ist und bei diesem Druck einerseits verschiebbar ist, jedoch andererseits
gleichzeitig eine ausreichende Abdichtung zwischen dem auftragsmediumhaltigen
und dem auftragsmediumfreien Bereich der Verteilerkammer 10 gewährleistet.
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Ein
Beispiel für
einen unter Ausnutzung von Keileffekten mechanisch betätigbaren
Begrenzer 12f ist im rechten Teil der 2 illustriert. Ein solcher Begrenzer 12f besteht
aus zwei parallelen, von einander beabstandeten und senkrecht zur
Spaltrichtung A ausgerichteten Platten 52, welche durch
eine die Platten 52 etwa mittig durchdringende Verstellschraube 54 miteinander
verbunden sind. Das Plattenpaar 52 kann dann zwischen einem
Kopf 56 der Schraube 54 und einer auf der Schraube 54 aufgeschraubten
Mutter 58 eingespannt werden, wobei zwischen dem Kopf 56 bzw.
der Mutter 58 und dem Plattenpaar 52 jeweils Unterlegscheiben 60 eingesetzt
werden.
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Die
Stirnseiten der Platten 52 weisen jeweils keilförmige Abschrägungen 62 auf,
an denen ein Abdichtelement 63 mit entsprechenden Schrägflächen 64 anliegt.
Das Abdichtelement 63 ist ein Ringkörper oder ein Teilringkörper, welcher
die Platten 52 entlang ihrer Stirnseiten umläuft und
gegen die Innenwand 14 der Verteilerkammer 10 in
Dichteingriff bringbar ist.
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Zur
Herstelleung des Dichteingriffs kann nun durch ein Spannen der Schraube 54 gegen
die Mutter 58 der Abstand zwischen den Platten 52 verringert
werden, wodurch das Abdichtelement 63 mit seinen Schrägflächen 64 entlang
der keilförmigen
Abschrägungen 62 der
Platten 52 gleitet, und gegen die Innenwandung 14 der
Verteilerkammer 10 gedrückt wird,
um auf diese Weise die Abdichtung des Begrenzers 12f gegen
einen Durchtritt von Auftragsmedium zu bewirken.
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Ein
weiteres Beispiel für
einen mittels einer Schraubenanordnung betätigbaren Begrenzer 12g ist
in 3 illustriert. Ähnlich dem
sechsten Ausführungsbeispiel
(2 rechts) weist auch
der Begrenzer 12g zwei parallele Platten 66, 67 auf,
deren Abstand durch eine Schraube 68 einstellbar ist. Die Schraube 68 ist
mit einem verlängerten
Schaft ausgebildet und in eine die Platten 66, 67 durchlaufende Hülse 70 eingeschraubt.
Die Hülse 70 wiederum
ist fest mit der ersten Platte 67 verbunden, während sie die
zweite Platte 66 in Schraubenrichtung verschiebbar durchläuft. Zum
Abdichten des Begrenzers 12g wird die Schraube 68 eine
bestimmte Wegstrecke aus der Hülse 70 herausgedreht,
wodurch sich die mit der Hülse 70 verbundene
Platte 67 und die an einer Kontermutter 72 anliegende
Platte 66 annähern. Während der
Reduzierung des Abstands zwischen den Platten 66, 67 wird
ein zwischen den Platten angeordnetes elastisches Kissen 74 in
Richtung der Schraube 68 zusammengedrückt. Das zusammengedrückte Kissen 74 weicht
daraufhin in Richtung der Innenwandung 14 der Verteilerkammer 10 aus
und dichtet den Begrenzer 12g ab. Durch die Länge der Hülse 70 ist
dem Kompressionsweg für
das Kissen ein Anschlag vorgegeben, da nach einem bestimmten Ausschraubweg
der Schraube 68 die Kontermutter 72 gegen eine
Stirnseite der Hülse 70 anschlägt.
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4a bis 4e zeigen fünf Ausführungsbeispiele für einen
im Bereich der Spaltdüse
angeordneten Begrenzer, welcher in einem Nichtaktivbereich der Spaltdüse ein Austreten
von Auftragsmedium verhindern soll. Die allgemein mit 18 bezeichnete Spaltdüse ist dabei
in einer Schnittansicht entlang einer senkrecht zur Spaltlängsrichtung
A verlaufenden Schnittebene dargestellt. In einem ersten Ausführungsbeispiel
weist der Spaltbegrenzer 80a einen Druckstempel 82 auf,
welcher in einer Begrenzungsfläche 84 des
Spalts 16 eingelassen ist. Zum Betätigen des Spaltbegrenzers 80a kann
dem Druckstempel 82 über
eine Zufuhrleitung 86 ein Betriebsmedium, beispielsweise
Luft, zugeführt
werden, wodurch der Stempel 82 gegen die gegenüberliegende
Begrenzungsfläche 88 des
Spalts 16 gedrückt
werden kann, um den Spalt 16 in diesem Bereich gegen einen
Durchtritt von Auftragsmedium abzudichten. Da eine Verschiebung
des Druckstempels 82 entlang der Spaltlängstrichtung A nur mit technisch
relativ hohem Aufwand realisierbar ist, ist es zum Verstellen der
Auftragsbreite der Auftragsvorrichtung zweckmäßig, entlang der Spaltlängsrichtung
A mehrere wahlweise betätigbare
Druckstempel 82 anzuordnen.
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In
einem in 4b dargestellten
zweiten Ausführungsbeispiel
des Spaltbegrenzers 80b wird dieser durch eine Dichtung 90 gebildet,
welche in einer Nut 92 einer Begrenzungsfläche des
Spalts 16 angesetzt ist. Eine solche Dichtung 90 kann
beispielsweise aus Gummi hergestellt sein und entlang der Spaltlängsrichtung
A kontinuierlich verschiebbar ausgebildet sein, um eine kontinuierliche
Veränderung
der Auftragsbreite zu ermöglichen.
Alternativ wäre
es denkbar, die Dichtung 90 schlauchartig aus einem elastischen
Material auszubilden, so dass diese durch eine pneumatische oder
hydraulische Betätigung
in Dichteingriff mit den Begrenzungsflächen des Spalts bringbar ist.
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4c zeigt einen Spaltbegrenzer 80c nach einem
dritten Ausführungsbeispiel,
welcher ein den Spalt 16 durchlaufendes elastisches Band 94,
das an seinem in der Verteilerkammer 10 mündenden
Ende mit einem Haltekörper 96 verbunden
ist, aufweist. Das elastische Band 94 ist beispielsweise
aus Gummi hergestellt und weist in einem Zustand, in welchem es
von der Spaltdüse 18 isoliert
ist und nicht unter Spannung steht, eine Dicke auf, die gleich oder etwas
größer ist
als die Spaltweite (ca. 0,2–0,5
mm) des Spalts 16. Dadurch dichtet das in den Spalt 16 eingesetzte
elastische Band 94 diesen über seine gesamte Höhe zuverlässig ab.
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Zum
Verstellen der Position des Begrenzers 80c entlang der
Spaltlängsrichtung
A kann ein unteres Ende 98 des elastischen Bands 94 per
Hand oder durch eine Positioniereinrichtung ergriffen werden, um
das elastische Band 94 entlang der Fließrichtung B des Auftragsmediums
zu expandieren. Diese Expansion bewirkt eine Dickenreduzierung des
Bands 94, wodurch der Dichteingriff und damit auch der Reibschluss
zwischen dem elastischen Band 94 und den Begrenzungsflächen des
Spalts 16 reduziert bzw. aufgehoben wird und eine Verschiebung
des Begrenzers 80c ermöglicht
wird. Um die Reibung zwischen dem Halteelement 96 und der Innenwandung
der Verteilerkammer zu reduzieren, sind die Kontaktflächen 102 des
Halteelements 96 mit Teflon oder dergleichen beschichtet.
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In
den 4d und 4e sind zwei Spaltbegrenzer 80d und 80e illustriert,
welche von außen
an den Austrittsbereich 104 des Spalts 16 heranführbar sind. Dazu
weisen die Begrenzer 80d und 80e jeweils einen
Dichtkörper 106 auf,
welcher im Dichtbereich entsprechend der äußeren Form des Düsenaustritts 104 eingekerbt
ist. Zur Betätigung
des Dichtkörpers wird
dieser von einer Positioniereinrichtung ergriffen oder ist an eine
solche gekoppelt, wird entlang der Spaltlängsrichtung A in die gewünschte Position
bewegt und gegen den Austritt 104 der Spaltdüse 108 gedrückt. Das
in 4d dargestellte vierte
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in 4e dargestellten
fünften
Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der Begrenzer 80e im vierten Ausführungsbeispiel
zusätzlich
einen Steg 108 aufweist, der mit dem Dichtkörper 106 verbunden
ist und zum Führen
des Dichtkörpers
sowie zur Verbesserung der Abdichtung in den Spalt 16 einführbar ist.
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5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Begrenzers 110.
Der Begrenzer 110 umfasst einen Grundkörper 112, welcher beispielsweise
aus Kunststoff hergestellt sein kann und an dessen dem auftragsmediumhaltigen
Bereich 114 zugewandten Ende ein dem Inneren der Verteilerkammer 10 angepasstes
Formstück 116 ausgebildet
ist. An seiner Unterseite weist der Grundkörper 112 einen Flüssigkeitskanal 118 auf, über welchen dem
Formstück 116 Trennflüssigkeit
(Sperrwasser) zugeführt
werden kann. An seiner dem auftragsmediumhaltigen Bereich 114 zugewandten
unteren Kante weist das Formstück 116 einen
Flüssigkeitsaustritt 120 auf,
aus welchem die Trennflüssigkeit
in den Spalt 16 abgegeben werden kann. Außerdem weist der
Flüssigkeitskanal 118 in
seiner Wandung Öffnungen 122 auf,
aus welchen Trennflüssigkeit
in den auftragsmediumfreien Bereich 124 der Verteilerkammer 10 bzw.
des Spalts 16 abgegeben werden kann. Zur Verschiebung des
Begrenzers 110 entlang der Spaltlängsrichtung A kann beispielsweise
der Grundkörper 112 an
eine Positioniereinrichtung gekoppelt sein.
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Bei
dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel
umfasst ein Begrenzer 210 ein Formstück 212, welches auf
die im fünften
Ausführungsbeispiel
des Vorratskammer-Begrenzers (2 Mitte)
beschriebene Art und Weise mit der Innenwandung 14 der Verteilerkammer 10 pneumatisch
oder hydraulisch in Dichteingriff bringbar ist. Zusätzlich weist
der Begrenzer 210 jedoch einen Flüssigkeitszufuhrkanal 214 sowie
einen an diesen angeschlossenen Flüssigkeitsaustritt 216 an
der dem auftragsmediumhaltigen Bereich 218 zugewandten
unteren Kante des Formstücks 212 auf.
Durch diesen Flüssigkeitsaustritt 216 kann
eine an dem Formstück 212 ausgebildete,
den Spalt 16 durchlaufende Randführung 220 an ihrer Kontaktfläche 222 mit
dem Auftragsmedium mit einem Führungsflüssigkeitsfilm
beaufschlagt werden. Die Randführung 220 dient
außerdem
als Spaltdichtung und ist zu diesem Zweck aus einem mit ausvulkanisiertem
Gummi beschichteten Blech gebildet.
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Nach
einem in 7 perspektivisch
und in Schnittansicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel
umfasst ein Begrenzer 310 ein gemäß dem mittleren Begrenzer aus 2 abdichtbares Formteil 312 mit
einem daran angebrachten Führungskörper 314 sowie
eine Spaltdichtung 316 mit einem daran angebrachten Führungsblech 318.
Der Führungskörper 314 ist
dem Inneren der Verteilerkammer (nicht gezeigt) angepasst und verhindert
während
der Verschiebung des Begrenzers 310 zur Einstellung einer Auftragsbreite
ein Verkanten des Formstücks 312. Ferner
weist der Grundkörper 314 einen
Durchgangskanal 319 auf, durch welchen ein Zuleitungsrohr 320 zum
pneumatischen oder hydraulischen Betätigen der Dichtung des Formstücks 312 sowie
der Spaltdichtung 316 hindurchgeführt wird.
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Die
Spaltdichtung 316 wird im in 7 dargestellten
Beispiel durch ein mit einem elastischen Material versehenes Blech
gebildet, wobei das elastische Material das Blech schlauchartig
einschließt und
beidseitig des Blechs jeweils Hohlräume 322 bilden kann.
Diese Hohlräume 322 stehen
ebenfalls in Fluidverbindung mit dem Anschlussrohr 320,
so dass bei einer Betätigung
der Dichtung des Formstücks 312 auf
eine analoge Art und Weise auch eine Abdichtung des Spalts erfolgt.
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8 zeigt in einer schematischen
Schnittansicht, wie ein solcher Begrenzer 310, an dessen spaltaustrittsseitigem
Ende eine Randführung 326 angebracht
ist, mit einer Positioniereinrichtung 328 gekoppelt werden
kann. Die nur schematisch dargestellte Positioniereinrichtung 328 weist
einen ersten, mit dem Grundkörper 314 an
dessen dem Formstück 316 abgewandten
Seite etwa mittig angebrachten Arm 330 sowie einen zweiten
Arm 332 auf, der mit der Randführung 326 verbunden
ist. Der erste Arm 330 und der zweite Arm 332 sind über einen
Verbindungsabschnitt 334 zur gemeinsamen Bewegung fest
miteinander verbunden, was eine synchrone Verschiebung des Begrenzers 310 und
der Randführung 326 entlang
der Spaltlängsrichtung
A um eine signifikante Wegstrecke, z. B. um bis zu etwa 1 m, ermöglicht.
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Um
dem Begrenzer 310 einen besseren Schutz gegen den Druck
des im auftragsmediumhaltigen Bereichs stehenden Auftragsmediums
zu bieten, kann an der dem Auftragsmedium zugewandten Flächenseite
des Formstücks 312 mittels
einer Schraube 335 eine Schutzplatte 336 befestigt
sein. Die Schutzplatte 336 kann gleichzeitig dazu dienen, den
um die Kante 338 des Formstücks 312 herumgeschlagenen
Abschnitt des zur Dichtung eingesetzten elastischen Materials zu überdecken
und damit sicher festzuhalten.
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Alternativ
zum Befestigen von um die Kanten des Formstücks 312 umgeschlagenen
Abschnitten des elastischen Dichtmaterials kann dieses auch direkt
an den Stirnseiten des Formstücks
befestigt werden. 9 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
in welchem ein Dichtmaterial, beispielsweise eine Kunststoff- oder
Metallfolie 414 mit den Stirnseiten 416 eines
Formstücks 412 einen
Hohlraum für
eine pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Abdichtung zu bilden.
Zur Befestigung der Folie 414 an dem Formstück 412 wird
diese im Randbereich 418 der Stirnseiten 416 mit
dem Formstück 412 verklebt
oder verlötet.
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10 zeigt, wie ein in Bezug
auf 6 bereits näher erläuterter
Begrenzer 210 zusätzlich
dazu ausgebildet werden kann, die Verteilerkammer 10 mit Auftragsmedium
zu beschicken. In das Formstück 312 ist
dazu ein Kanal 420 eingebracht, durch den ein mit Auftragsmedium
beschickbares Rohr 422 durchgeführt und zur gemeinsamen Bewegung
mit dem Begrenzer 210 verbindbar ist. Das Rohr 422 ist an
einem aus der Verteilerkammer 10 herausgeführten Abschnitt
mit einer Positioniereinrichtung 424 verbunden, welche
eine Verschiebung des Rohrs 422 in der Spaltlängsrichtung
A ermöglicht.
Durch die feste Verbindung zwischen dem Rohr 422 und dem Formstück 212 wird
dadurch auch die Positionierungsbewegung des Begrenzers 210 zur
Einstellung der Auftragsbreite ausgeführt.
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An
seinem dem Begrenzer 210 abgewandten Ende kann das Rohr 422,
beispielsweise mittels eines elastischen Schlauchs, an eine Zufuhreinrichtung
zum Zuführen
von Auftragsmedium angeschlossen werden. Wahlweise kann der Auftragsvorrichtung über das
Rohr 422 jedoch auch eine Spül- oder Reinigungsflüssigkeit
zum Reinigen der Verteilerkammer 10 oder des Spalts 16 zugeführt werden.