DE1300848B - Versuchseinrichtung zum Aufbringen einer Auftragsmasse auf Papier oder aehnliche Flachmaterialien - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Versuchseinrichtung eine Vorrichtung normaler Größe oder eine maßstäbzum Aufbringen einer Auftragsmasse auf Papier oder lieh verkleinerte Vorrichtung mit einer hohen Laufähnliche Flachmaterialien, mit einer rotierenden geschwindigkeit betrieben, werden für die Versuche Stützwalze, auf der eine Lage des zu überziehenden relativ große Mengen an Flachmaterial und Über-Flachmaterials, den Zylindermantel der Stützwalze 5 zugskomposition benötigt, wobei es außerdem erforganz umfassend, befestigt ist. und mit einem die derlich ist, große Mengen des mit einem Überzug Auftragsmasse enthaltenden, zur Stützwalze hin versehenen Flachmaterials zu trocknen, bevor Labooffenen Vorratsbehälter mit einer parallel zur ratoriumsversuche durchgeführt werden können; sol-Rotationsachse der Stützwalze verlaufenden und an ehe Versuche werden jedoch gewöhnlich nur an kleidem auf ihr befindlichen Flachmaterial anliegenden io nen Materialproben durchgeführt. Es ergeben sich Abstreifklinge. somit große Materialverluste.

Es ist bereits bekannt, Papier und ähnliche Flach- Bei einer anderen bekannten Versuchseinrichtung

materialien mit Überzügen zu versehen, z. B. um den wird das auf einer Walze befestigte, zu beschichtende Glanz, die Glätte, die Undurchsichtigkeit und die Papier während weniger als einer Umdrehung der Helligkeit des Materials zu erhöhen, oder um Ober- 15 Walze auf eine Geschwindigkeit von etwa 260 m/min flächenunregelmäßigkeiten zu verbergen, und ins- beschleunigt und anschließend bis zur Geschwindigbesondere um die Oberfläche des Materials zu ver- keit Null verzögert. Während des Auftragens ist sobessern, so daß sie auf eine optimale Weise bedruckt mit die Papiergeschwindigkeit nicht konstant,
werden kann. Eine andere bekannte Versuchseinrichtung kann

Solche Überzüge bestehen normalerweise aus ao wahlweise von Hand oder einem Elektromotor aneinem Pigment, das mit Hilfe eines Klebstoffs gebun- getrieben werden. Im ersten Fall ist die Papierden ist. Bei dem verwendeten Pigment handelt es geschwindigkeit nicht genau konstant, im zweiten sich meist um Kaolin oder Porzellanerde, doch wer- Fall bleibt sie geringer als 150 m/min,
den alternativ auch andere Materialien verwendet, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

z. B. Calziumcarbonat, Calziumsilikat, Satinweiß und as Versuchseinrichtung zum Aufbringen einer Auftrags-Titandioxyd. Bei dem Klebstoff kann es sich um ein masse auf Papier oder ähnliche Flachmaterialien zu natürliches Protein handeln, z.B. um Kasein oder schaffen, mit der sich über eine ausreichend lange Sojamehl, tierischen Leim, um Stärke oder um einen Auftragsstrecke die gleichen hohen konstanten Aufsynthetischen Klebstoff wie Styrolbutadien, Acryl- tragsgeschwindigkeiten erreichen lassen wie bei in nitril oder Polyvinylacetat. Diese Pigmente und Kleb- 30 der Praxis eingesetzten Auftragsvorrichtungen für stoffe können nach Bedarf in Form der verschieden- Bahnen.

sten Kombinationen verwendet werden, und außer- Die Lösung dieser Aufgabe nach der Erfindung

dem ist die Verwendung weiterer Zusatzstoffe bei besteht darin, daß bei einer Versuchseinrichtung der den Überzügen möglich. Die Überzüge können in eingangs beschriebenen Art der Vorratsbehälter in Form einer oder mehrerer Schichten aufgebracht 35 an sich bekannter Weise entlang der Rotationsachse werden. der Stützwalze verschieblich ist.

Die bis jetzt zum Aufbringen von solchen Über- Durch die gegenseitige Abstimmung der Umfangs-

zügen benutzten Vorrichtungen bedingen einen rela- geschwindigkeit der Stützwalze, der Verschiebetiv hohen Kapitalaufwand. Ferner ergeben sich hohe geschwindigkeit der Abstreifklinge und deren Breite Kosten während der anfänglichen Betriebsperiode, 40 kann erreicht werden, daß zwischen den aufeinanderwährend deren die Wirkungsweise der Vorrichtung folgenden Windungen der in der Form eines schrauuntersucht wird, um optimale Bedingungen für den benlinienförmig gewundenen Streifens aufgebrachten Betrieb der betreffenden Maschine, das zu über- Auftragsmasse ein Spalt verbleibt, auf dem keine ziehende Flachmaterial und die zu verwendende Auftragsmasse aufgetragen ist.
Überzugskomposition zu ermitteln. Entsprechend 45 Bei einer bekannten Vorrichtung zum Auftragen hohe Kosten entstehen, wenn die Vorrichtung ver- einer Auftragsmasse auf eine auf dem Mantel einer suchsweise betrieben wird, um Unterlagen für die Walze ablaufende Papierbahn wird die Auftrags-Konstruktion neuer Vorrichtungen zu gewinnen. masse aus einem zur Walze hin völlig offenen Vor-Zu Versuchszwecken wurde häufig auch eine Vor- ratsbehälter mittels einer parallel zur Walze verlaurichtung von kleinen Abmessungen benutzt, bei der 50 fenden, an der Papierbahn anliegenden Abstreifes sich praktisch um eine maßstäblich verkleinerte klinge auf die Papierbahn aufgetragen. Die Länge Ausführung einer Vorrichtung für Produktions- der Abstreifklinge entspricht der Breite der mit einer zwecke handelte. Bei Vorrichtungen für Produktions- Geschwindigkeit von 300 m/min an der Abstreifzwecke wird häufig eine Klinge benutzt, mittels deren klinge vorbeibewegten Papierbahn,
die Überzugskomposition ausgebreitet wird, und mit 55 Bei einer bekannten Vorrichtung zum Überziehen einer solchen Klinge ausgerüstete Maschinen arbei- der Außenfläche eines Rohres mit einer Bitumenten mit hoher Laufgeschwindigkeit. Eine Bahn aus schutzschicht liegt der die Überzugsmasse enthaltende Papier oder einem ähnlichen Flachmaterial kann mit Behälter mit seiner durch einen Schieber verschließeiner Geschwindigkeit zwischen etwa 450 und etwa baren Austrittsöffnung an dem um seine Achse rotie-900 m/min durch die Maschine geführt werden; bei 60 renden Rohr an und wird während des Überziehvoreiner maßstäblich verkleinerten Maschine macht es gangs dem Rohr entlang verschoben. Dies hat zur Schwierigkeiten, so hohe Laufgeschwindigkeiten zu Folge, daß die Überzugsmasse in der Form eines erreichen. Da die Leistungsfähigkeit einer mit einer schraubenlinienförmigen Streifens auf das Rohr auf-Klinge ausgerüsteten Maschine teilweise von der gebracht wird.

Laufgeschwindigkeit der Maschine abhängt, kann es 65 Die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorkommen, daß sich die mit Hilfe einer maßstab- Erfindung erfolgt an Hand von Zeichnungen,
lieh verkleinerten Vorrichtung erzielten Versuchs- Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung der

ergebnisse als unzuverlässig erweisen. Wird dagegen Versuchseinrichtung;

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Fig. 2 zeigt perspektivisch in größerem Maßstab damit der Druck zwischen der Klinge und der Stützeinen Teil der Einrichtung nach Fig. 1; walze eingestellt werden kann und damit die senk-

Fig. 3 veranschaulicht schematisch die Wirkungs- rechte Stellung der Klinge gegenüber dem Äquator weise der Einrichtung nach F i g. 1 und 2. der Stützwalze variiert werden kann. Unterhalb der

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung ein Ge- 5 Stützwalze und des Kopfes 10 ist eine hier nicht gestell 1, das zwei gleichachsig angeordnete Lager- zeigte Schale angeordnet, die während des Betriebs bocke2 trägt, von denen in Fig. 1 nur einer zu der Einrichtung die überschüssige Auftragsmasse erkennen ist. In den Lagerböcken 2 ist eine Achse 3 bzw. Überzugskomposition auffängt, für eine mit Gummi überzogene Stützwalze 4 drehbar Soll die Einrichtung in Betrieb gesetzt werden,

gelagert. Die Stützwalze 4 kann in der durch den io wird der Kopf 10 mit Hilfe des Kniehebelgestänges Pfeil R angedeuteten Richtung durch einen Elektro- 22 von der Stützwalze 4 abgehoben und dann zu motor 5 gedreht werden, der die Stützwalze über ein einem Ende der Stützwalze bewegt. Im vorliegenden verstellbares Getriebe 6, Riemenscheiben und einen Fall sei angenommen, daß der Kopf 10 gemäß F i g. 2 Riemen 7 antreibt. Auf dem Gestell 1 ist eine Schiit- zum linken Ende der Stützwalze bewegt wird. Eine tenführung mit zwei parallelen Stangen 8 angeordnet, 15 Probe des mit einem Überzug zu versehenden Flachdie sich parallel zur waagerecht angeordneten Mittel- materials, bei der es sich z. B. um Papier handeln linie der Achse 3 erstrecken und etwas tiefer ange- kann, wird um die Stützwalze 4 herumgelegt und mit ordnet sind als diese Mittellinie. Hilfe von Klebstreifen befestigt. Die Probe hat eine

Mit Hilfe von spulenförmigen Rollen 9 ist auf den Breite, die annähernd gleich der Länge der Stütz-Führungsstangen 8 ein insgesamt mit 10 bezeichne- 20 walze 4 ist, und die Länge der Probe wird so gewählt, ter Kopf gelagert, der längs der Führungsstangen mit daß man die Probe vollständig um die Stützwalze Hilfe eines hydraulischen Zylinders 11 und eines Stö- herumlegen kann, wobei sich die Enden der Probe ßels 12 bewegt werden kann; der Zylinder 11 ist mit gegebenenfalls etwas überlappen. Hierbei erhält die dem Gestell 1 durch einen Bock Ua verbunden. Die Probe des Flachmaterials die Form eines Kreiszylin-Energie zum Betätigen des hydraulischen Zylinders 25 ders. Die die Materialprobe tragende Stützwalze 4 bzw. des Stößels kann durch eine hydraulische wird gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeils R gedreht, Pumpe 13 erzeugt werden, die auf der Grundplatte während der Kopf 10 von der Oberfläche der Probe des Gestells 1 angeordnet ist. Von der Pumpe 13 aus abgehoben bleibt, bis die Stützwalze die gewünschte wird das hydraulische Druckmittel dem Zylindern Umfangsgeschwindigkeit erreicht hat. Die Umfangsauf bekannte Weise über Rohrleitungen, z. B. die in 30 geschwindigkeit der Stützwalze und damit auch der Fig. 2 gezeigte Rohrleitung 11 b, zugeführt, und die Probe kann gleich der Laufgeschwindigkeit einer Zufuhr des Druckmittels kann mit Hilfe eines Ventils Papierbahn od. dgl. bei einer Vorrichtung normaler 14 geregelt werden. Größe sein. Der Kopf 10 wird dann in Richtung auf

Konstruktion und Anordnung des Kopfes 10 sind die Materialprobe auf der Stützwalze bewegt und in aus Fig. 2 ersichtlich. Es ist eine Plattform mit RoI- 35 der gewünschten Weise eingestellt, so daß der vorlen 9 bzw. ein Wagen 15 vorgesehen, der zwei seit- gesehene Druck auf die Probe aufgebracht wird, liehe Tragstücke 16 trägt, zwischen denen ein Klin- Sind die verschiedenen Einstellarbeiten durchge-

genträger 17 angeordnet ist. Eine gekrümmte Ab- führt, wird die Überzugskomposition in den Behälter streifklinge 18 ist auf bekannte Weise mit dem 19 gegossen, und der Kopf 10 wird veranlaßt, sich unteren Ende des Klingenträgers 17 verspannt. Die 40 gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeils Γ längs der Klinge 18 besteht aus Federstahl mit einer Dicke von Stützwalze 4 zu bewegen; zu diesem Zweck wird das 0,2 bis 0,4 mm, und sie gleicht im wesentlichen einer hydraulische Druckmittel dem Zylinder 11 zugeführt, zum Auftragen von Überzügen geeigneten Klinge um den Stößel 12 zu betätigen. Am Ende der Bebekannter Art, so daß die Länge und die Form der wegung des Kopfes 10 wird die Stützwalze 4 abge-Klinge der üblichen Praxis entsprechen; nur die 45 bremst, und der Kopf 10 wird von der Oberfläche Breite der Klinge ist erheblich herabgesetzt. Die des Flachmaterials auf der jetzt stillstehenden Stütz-Stützwalze 4 hat ebenfalls die üblichen Abmessungen, walze abgehoben, so daß die nicht verbrauchte Überd. h., sie kann einen Durchmesser von etwa 600 mm Zugskomposition in die hier nicht gezeigte Schale und eine Länge von etwa 900 mm haben, während unterhalb des Kopfes 10 fällt. Die Geschwindigkeit die Klinge 18 nur eine Länge von etwa 75 bis 100 mm 50 der Bewegung des Kopfes 10 in Richtung des Pfeils T 1 aufweist. Die Klinge 18 bildet einen Vorratsbehälter wird mit Hilfe des Ventils 14 so geregelt, daß ein bzw. eine Kammer 19 zum Aufbringen eines Über- schraubenlinienförmiger Streifen des Papiers mit zugs, die durch zwei Verlängerungen 16 a der seit- einem Überzug versehen wird, wobei dieser Streifen liehen Tragstücke 16 abgegrenzt wird; diese Ver- gegebenenfalls im wesentlichen die ganze Fläche der längerungen sind so gekrümmt, daß sie sich der 55 Probe überdecken kann. Bei einer höheren Drehbenachbarten Umfangsfläche der Stützwalze 4 an- geschwindigkeit in Richtung des Pfeils R ist daher passen. Die Innenflächen der Kammer sind durch auch eine höhere Geschwindigkeit der Bewegung des Elektroplattieren mit einem geeigneten Material über- Kopfes in Richtung des Pfeils T erforderlich, zogen, um sie gegen chemische Angriffe zu schützen. F i g. 3 zeigt schematisch das Ergebnis einer Be-

Die die Seitenwände der Kammer 19 bildenden Ver- 60 wegung des Kopfes 10 über die ganze Länge der längerungen 16 a der Tragstücke sind an ihren Kan- Stützwalze 4, wobei jedoch der Kopf in einer Stellung ten mit Dichtungen 20 aus Filz versehen. Die Klinge zwischen den Enden der Stützwalze dargestellt ist. 18 kann gegenüber einem Schieber 21 mit Hilfe eines Die Filzdichtungen 20 des Kopfes erzeugen die in

Kniehebelgestänges 22 auf die Stützwalze zu und von F i g. 3 bei 23 angedeuteten Markierungen. Im linken dieser weg verstellt werden. Ferner sind hier nicht 65 Teil von F i g. 3 ist mit gestrichelten Linien eine gezeigte Einstellmittel bekannter Art vorgesehen, da- Markierung 23 α angedeutet, die während der Längsmit der Winkel zwischen der Klinge 18 und der Um- bewegung des Kopfes 10 wieder ausgelöscht wurde, fangsfläche der Stützwalze 4 variiert werden kann, Bei dieser Markierung 23 α handelt es sich um eine

der Kantenmarkierungen eines anfänglich aufgebrachten Überzugsstreifens 24, der während der anfänglichen Anlaufzeit der Stützwalze erzeugt wurde, nachdem die Überzugskomposition in den Behälter 19 eingeführt wurde, und zwar vor dem Beginn der Längsbewegung des Kopfes. Nach der Einleitung dieser Längsbewegung wird eine schraubenlinienförmige Bahn 25 erzeugt, die sich über die ganze Länge des Zylinders erstreckt, den das Flachmaterial auf der Stützwalze bildet. Ein schmaler Spalt 26 verbleibt zwischen benachbarten Windungen der schraubenlinienförmigen Bahn, doch kann dieser Spalt gegebenenfalls durch geeignetes Einstellen des Regelventils 14 vermieden werden. Am Ende der schraubenlinienförmigen Bahn wird der Kopf 10 zum Stillstand gebracht, während die Stützwalze noch umläuft, so daß ein mit einem Überzug versehener Abschlußstreifen 27 entsteht und der letzte Teil der schraubenlinienförmigen Bahn ausgelöscht wird. Es ist somit ersichtlich, daß das Flachmaterial, abgesehen von den Enden des Zylinders, mit nur einer Schicht des Überzugsmaterials versehen wird und daß dieser Überzug bei einer Arbeitsgeschwindigkeit aufgebracht werden kann, die mit der Arbeitsgeschwindigkeit einer Vorrichtung normaler Größe vergleichbar ist, ohne daß es erforderlich ist, eine große Menge des mit einem Überzug versehenen Materials zu erzeugen. Die schraubenlinienförmige Bahn 25 erstreckt sich unter einem Winkel .4 von nur etwa 2,5° zur Drehrichtung R der Probe des Flachmaterials, so daß sich eine vernachlässigbar geringe Abweichung von einer Bewegung ergibt, die genau parallel zur Längsachse des Flachmaterials verläuft. In der Praxis zeigt es sich, daß die erzielten Ergebnisse durch die seitliche Bewegung des Kopfes 10 nicht beeinträchtigt werden, wenn die Länge der Klinge 18 etwa einem Zehntel der Länge der Stützwalze 4 entspricht, wie es vorstehend beschrieben wurde. Gegebenenfalls kann man jedoch eine Klinge 18 von größerer Länge verwenden, und zwar bis zu einer Länge, die etwa einem Viertel oder einem Drittel der Länge der Stützwalze 4 entspricht, und außerdem ist es möglich, eine Klinge zu benutzen, deren Länge kleiner ist als ein Zehntel der Länge der Stützwalze.

Nach dem Zurückziehen des Kopfes 10 gegenüber dem Flachmaterial wird die mit dem Überzug versehene Probe getrocknet. Hierbei kann die Probe auf der Stützwalze verbleiben und z.B. mit Hilfe von Strahlungswärme getrocknet werden, oder man kann die Probe von der Stützwalze abnehmen und sie z. B. mit Hilfe von Heißluft in einer Trockenkammer trocknen. Da für jede Probe nur eine kleine Menge der Uberzugskomposition verbraucht wird, ist der Verbrauch an Wärmeenergie zum Trocknen der Probe relativ gering. Nach der Trocknung wird die Probe in Streifen zerschnitten, die dann geprüft werden.

Es sei bemerkt, daß man bei der beschriebenen Einrichtung verschiedene Abänderungen vorsehen kann. So kann die Schlitten- oder Wagenführung durch einen Drehbanksupport ersetzt werden, auf dem der Kopf 10 angeordnet wird. Gegebenenfalls kann man einen hier nicht gezeigten Spiegel unter einem geeigneten Winkel oberhalb des Kopfes 10 anordnen, so daß der Benutzer der Einrichtung die sich in dem Behälter 19 abspielenden Vorgänge beobachten kann. Auf diese Weise ist es möglich, die Turbulenz der Überzugskomposition während des Betriebs der Einrichtung zu beobachten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Versuchseinrichtung zum Aufbringen einer Auftragsmasse auf Papier oder ähnliche Flachmaterialien, mit einer rotierenden Stützwalze, auf der eine Lage des zu überziehenden Flachmaterials, den Zylindermantel der Stützwalze ganz umfassend, befestigt ist, und mit einem die Auftragsmasse enthaltenden, zur Stützwalze hin offenen Vorratsbehälter mit einer parallel zur Rotationsachse der Stützwalze verlaufenden und an dem auf ihr befindlichen Flachmaterial anliegenden Abstreifklinge, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (19) in an sich bekannter Weise entlang der Rotationsachse der Stützwalze (4) verschieblich ist.

2. Versuchseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (19) auf einem Wagen (15) angeordnet ist, der mittels eines hydraulischen Zylinders (11) auf parallel zur Drehachse der Stützwalze (4) verlaufenden Stangen (8) verfahrbar ist.

3. Versuchseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Stützwalze (4) verlaufenden Kante der Abstreifklinge (18) annähernd einem Zehntel der wirksamen Länge der Stützwalze (4) entspricht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen