DE19708957A1

DE19708957A1 - Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn

Info

Publication number: DE19708957A1
Application number: DE1997108957
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dr Kurtz
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gemäß der Hauptanmeldung umfaßt das Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, einen als Freistrahldüse ausgebildeten Dosierspalt, der zwischen einer zulaufseitigen und einer ablaufseitigen Lippe gebildet ist, sowie wenigstens einen zum Dosierspalt führenden Zuleitkanal, wobei der Dosierspalt kammartig unterteilt ist und eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Durchtrittsspalten für das flüssige oder pastöse Medium besitzt. Am oberen freien Ende der zulaufseitigen Lippe, das sich über das freie Ende der ablaufseitigen Lippe hinaus erstreckt, ist eine konkav gekrümmte Umlenkfläche ausgebildet, an der die durch die besondere Formgebung der Durchtrittsspalten gebildeten "Düsenberge" und "Düsentäler" des aus den Durchtrittsspalten austretenden flüssigen oder pastösen Mediums zu einem gleichdicken Film vergleichmäßigt werden, der dann in einem Freistrahl auf einer dem Auftragswerk gegenüberliegende Auftragwalze für einen indirekten Auftrag des aufzutragenden Mediums und auf die darauflaufende Materialbahn trifft.

Bei dem in der Hauptanmeldung beschriebenen Auftragwerk wird die Einstellung des Dosierspalts für ein bestimmtes Quer- und Längsprofil des auf die Materialbahn aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums ermöglicht, so daß die Materialbahn mit einem sehr regelmäßigen Auftrag versehen wird. Dabei hat es sich jedoch herausgestellt, daß das Profil des herzustellenden Auftrags aufgrund der parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Durchtrittsspalten in Querrichtung nicht bzw. nicht ausreichend variiert werden kann, so daß die Ausbildung eines von einem regelmäßigen und gleichmäßigen Auftrag abweichenden Wunschprofils, das bereichsweise unterschiedlich ausgebildet ist, z. B. an den Rändern der Materialbahn etwas dicker, abgeflacht oder dergleichen, schwer einstellbar ist. Die Herstellung eines Auftragfilms, der andere Eigenschaften aufweist und besondere Anforderungen an das äußere Erscheinungsbild erfüllen kann ist in der Regel nicht realisierbar. So ist beispielsweise bei der Verwendung ungleichen Rohpapiers, das bekanntlich Schwankungen des Flächengewichts, des Trockengehaltes, der Rauhigkeit oder des Absorptionsverhaltens aufweisen kann, eine Kompensation dieser Schwankungen über die Bahnbreite hinweg nur schwer zu beherrschen. Weiterhin hat sich gezeigt, daß aufgrund von Fertigungstoleranzen und eventuellen Montagefehlern eine zonenweise volumetrische Dosierung über die gesamte Bahnbreite nicht zuverlässig gewährleistet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Auftragwerk gemäß der Hauptanmeldung derart weiter auszugestalten, daß die Ausbildung eines beliebigen Quer- und/oder Längsprofils des auf die Materialbahn aufzutragenden flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte Bahnbreite möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Auftragwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Ein solches Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfaßt einen Dosierspalt, der zwischen einer zulaufseitigen und einer ablaufseitigen Lippe gebildet ist, sowie wenigstens einen zum Dosierspalt führenden Zuleitkanal, wobei der Dosierspalt kammartig unterteilt ist und eine Vielzahl vom im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Durchtrittsspalten für das flüssige oder pastöse Medium besitzt, und wobei die Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten in mindestens einer im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Richtung verstellbar sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Auftragwerk kann ein über die gesamte Materialbahnbreite veränderbares Querprofil des Auftragfilms erzielt werden, das sich normalerweise nicht, bzw. nicht ausreichend, durch den Einsatz herkömmlicher definierter Durchtrittsspalten erzielen läßt. Durch die erfindungsgemäße Verstellbarkeit der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten quer zur Strömungsrichtung des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums ist es nunmehr möglich, den Auftrag auch lokal oder zonenweise über die Länge des Auftragwerks zu beeinflussen, so daß beispielsweise ein wesentlich höheres Korrekturpotential für Unebenheiten im Rohpapier entsteht und auch das Erscheinungsbild der Auftragoberfläche beliebig veränderbar ist. Demzufolge wird durch die Verbesserung der Verstellbarkeit der Durchtrittsquerschnitte und somit auch der volumetrischen Dosierbarkeit des aufzutragenden Mediums über die gesamte Bahnbreite, eine Optimierung der Qualität des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums sowie ein qualitativ hochwertiges Endprodukt erzielt.

Die kammartige Unterteilung des Dosierspalts zur Bildung einer Vielzahl von Durchtrittsspalten kann im Sinne der Erfindung sowohl durch entsprechende Gestaltung der zulaufseitigen und/oder ablaufseitigen Lippe als auch durch Bereitstellung mindestens einer im Dosierspalt vorgesehenen Profilleiste, deren Besonderheiten im Rahmen der Hauptanmeldung bereits eingehend beschrieben wurde, erfolgen. Dabei weist die Profilleiste eine Vielzahl von Durchtrittsspalten auf, die als Durchtrittsöffnungen für das flüssige oder pastöse Medium vorgesehen sind. Insbesondere bei Verwendung einer Profilleiste, die an der zulaufseitigen oder ablaufseitigen Lippe angeordnet ist, kann sich die Profilleiste genau an die jeweils gegenüberliegende Lippe, d. h. die zulauf- oder ablaufseitige Lippe, anlegen. In beiden Fällen wird eine wirksame und präzise Spalteinstellung und wiederum eine exakte volumetrische Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte Bahnbreite ermöglicht.

Gemäß einem vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchtrittsspalten wenigstens eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufende seitliche Begrenzungswand aufweisen, die zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten in einer im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Richtung gleichmäßig oder lokal unterschiedlich in die Durchtrittsspalten hinein und/oder aus diesen heraus verformbar ist. Die Verformung der Begrenzungswand erfolgt vorzugsweise elastisch, so daß sich auf diese Weise die Begrenzungswand bündig an das zum Zuleitkanal weisende Profil der Durchtrittsspalten anlegt und zur Einstellung eines Quer- und/oder Längsprofils die Verformung der Begrenzungswand in die Durchtrittsspalten hinein und/oder aus diesen heraus sowohl gleichmäßig für alle Durchtrittsspalten oder lokal unterschiedlich erfolgen kann. Dies gestattet die Bildung einer Vielzahl von voneinander beabstandeten hinsichtlich ihres Durchtrittsquerschnittes variablen Öffnungen, eine Variation und Einstellung der Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte Bahnbreite und ermöglicht dabei auf einfache Weise eine schnelle und exakte Querprofileinstellung.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, die Durchtrittsspalten in Längserstreckung des Dosierspalts durch eine Vielzahl von benachbarten und zueinander beabstandeten elastischen deformierbaren Stegen voneinander zu trennen. Dabei sind die elastisch deformierbaren Stege zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten in einer im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Richtung gleichmäßig oder lokal unterschiedlich zusammendrückbar und/oder auseinanderziehbar. Die Verstellbarkeit der Durchtrittsquerschnitte über die elastisch deformierbaren Stege gestattet eine rasche und unkomplizierte Anpassung an verschiedene, für die Qualität des zu erzielenden Auftrags relevante Einflußfaktoren, wie etwa die jeweiligen Strömungsverhältnisse, die Art des verwendeten flüssigen oder pastösen Mediums, als auch die Qualität des verwendeten Rohpapiers. Erfindungsgemäß weisen die Stege eine tonnenförmige Gestalt auf, so daß die Deformation der Stege wiederum eine Verformung der Stege in Längsrichtung des Dosierspaltes bewirken kann.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß die Geometrie der Durchtrittsquerschnitte entweder durch eine gleichmäßig Deformation aller Stege oder aber durch lokal unterschiedliche Deformation zonenweise über die Bahnbreite zur Einstellung eines gewünschten Quer- und/oder Längsprofils variiert werden kann.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stege mit wenigstens einer ihrer Stirnseiten, die in eine im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufende Richtung weisen, an mindestens einer im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufenden seitlichen Begrenzungsfläche anliegen oder mit dieser verbunden sind. Eine derartige Verbindung wird vorzugsweise über eine Haft-, Schweiß- oder Klebeverbindung erzeugt. Die Begrenzungsfläche ist dabei zur Deformation der Stege gleichmäßig oder lokal unterschiedlich an dieser anpreßbar und/oder von diesem, bzw. zum Auseinanderziehen der Stege mit diesen, wegziehbar vorgesehen. Auf diese Weise kann die Verstellbarkeit der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten über die gesamte Breite des Auftragwerks örtlich selektiv, z. B. zonenweise über die Breite des Auftragwerks, realisiert werden. Durch die örtlich selektive Verstellbarkeit des Dosierspaltes kann etwa ein Querprofil des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums erzeugt werden, das bereichsweise unterschiedlich ausgebildet ist, z. B. an den Rändern der Materialbahn ansteigend oder abgeflacht, so daß Ränder, Vertiefungen oder entsprechende Strukturen ausgebildet werden können. Darüber hinaus kann eine örtlich selektive Verstellung dazu dienen, lokale Fertigungsungenauigkeiten auszugleichen.

In diesem Zusammenhang hat es sich auch als Vorteil erwiesen, die Begrenzungsfläche in einer im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufenden Richtung elastisch verformbar zu gestalten. Dies gestattet, daß sich die Begrenzungsfläche bündig an die gegenüberliegenden Stege anlegt oder mit diesen verbunden werden kann und Durchtrittsöffnungen mit einstellbaren Durchtrittsquerschnitten bildet. Dadurch wird die exakte, zonenweise Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte Bahnbreite unterstützt. Das elastische Material bewirkt, daß die Begrenzungsfläche biegeweich ist und sich besonders günstig an die Stirnseiten der Stege anlegt.

Eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Variante sieht vor, daß die Durchtrittsspalten durch mindestens zwei einander gegenüberliegende zahnleistenartig ausgestaltete und miteinander korrespondierende Wandungsabschnitte gebildet sind, wobei jeweils ein Zahn des ersten Wandungsabschnitts zwischen zwei benachbarte Zähne des zweiten Wandungsabschnitts greift und zumindestens einen Durchtrittsspalt abgrenzt. Dabei sind die beiden Wandabschnitte mit ihren ineinandergreifenden Zähnen gleichmäßig oder lokal unterschiedlich aufeinander zu und voneinander weg beweglich ausgebildet, so daß auf effektive Art und Weise die gewünschte Verstellung der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten realisiert wird. Konstruktiv hat es sich als besonders günstig erwiesen, die zahnleistenartigen Wandungsabschnitte jeweils in oder an der zulauf- und/oder ablaufseitigen Lippe anzuordnen oder als Abschnitte von in den Lippen eingesetzten Profilleisten auszubilden. Durch diese Anordnung der erfindungsgemäßen Wandungsabschnitte kann die Konstruktion der Durchtrittsspalten erheblich vereinfacht werden. Dies wirkt sich auch besonders positiv auf die Herstellungskosten aus.

Ferner ist erfindungsgemäße vorgesehen, daß wenigstens eine der mindestens zwei Wandungsabschnitte elastisch deformierbar aus beispielsweise Kunststoff oder einem gummielastischen Werkstoff hergestellt ist. Diese Werkstoffe gewährleisten, daß die Wandungsabschnitte biegsam sind und sich ihre ineinanergreifenden Zähne zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte sowohl gleichmäßig als auch örtlich unterschiedlich zueinander bewegen können, und damit eine Variation und Einstellung der Durchtrittsquerschnitte auf einfache Weise ermöglicht wird. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen denkbar.

Gemäß der Erfindung ist als weitere Ausgestaltungsvariante wenigstens eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten vorgesehen. Bei dieser Verstelleinrichtung kann es sich um eine manuell bedienbare oder aber automatische Verstelleinrichtung handeln, wobei letztere auch regelbare und/oder fernsteuerbare Verstelleinrichtungen einschließt. Eine automatische Verstelleinrichtung ist besonders hinsichtlich eines Verstellens der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten während des laufenden Betriebs des Auftragwerks vorteilhaft. Die Ansteuerung der Verstelleinrichtung kann dann zum einen zentral erfolgen und zum anderen wird eine steuerungstechnische Verknüpfung der Verstelleinrichtung mit anderen Komponenten des Auftragwerks ermöglicht. Vorzugsweise ist die Verstelleinrichtung mit einem mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, magnetischen, magnetostriktiven, piezoelektronischen oder thermischen Verstellmechanismus oder dergleichen versehen. So kann beispielsweise bei einem thermischen Verstellmechanismus eine Vielzahl von Heizelementen über die Länge des Auftragwerks verteilt angeordnet werden. Durch die Heizelemente kann dann lokal die Temperatur an den Durchtrittsspalten beeinflußt werden, wodurch lokale Wärmedehnungen an den betreffenden Stellen hervorgerufen werden, über die die Einstellung der entsprechenden Durchtrittsquerschnitte ermöglicht wird. Derartige Verstellmechanismen können in ihrer konstruktiven Ausgestaltung auf vielfältige Weise realisiert werden, wobei auch Kombinationen der Verstellmechanismus-Funk tionsprinzipien untereinander ausgeführt werden können. So sind etwa Stellschrauben, Hebelmechanismen, elektrische, pneumatische oder hydraulische Stellglieder oder Stellmotoren und vieles mehr denkbar.

Es hat sich konstruktiv als besonders vorteilhaft erwiesen, eine solche Verstelleinrichtung in oder an der zulauf- und/oder ablaufseitigen Lippe anzuordnen.

Besonders ist auch hervorzuheben, daß die Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten mit Hilfe von Induktionsspulen elektrothermisch einstellbar sind, wobei ein Induktionsstrom, der äußerst feinfühlig geregelt werden kann, angelegt und eine zonenweise Regelung präzise und reproduzierbar wird. Der besondere Vorteil des Vorsehens einer derartigen Verstelleinrichtung liegt darin, daß sie exakt an den Stellen der Durchtrittsspalten angelegt werden kann, an denen eine Verstellung erwünscht ist. So kann auf einfache und präzise Art und Weise ein gewünschtes Querprofil erzielt werden.

Ein anderes erfindungsgemäßes Ausgestaltungsmerkmal sieht vor, die Verstelleinrichtung in wenigstens einen Regelkreis einer Regeleinrichtung einzubinden. Eine solche Regeleinrichtung erfaßt eventuelle Längs- und/oder Querprofilabweichungen und regelt dementsprechend über die Verstelleinrichtung und ein gleichmäßiges oder lokal unterschiedliches Verstellen der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten das Profil nach. Dies gestattet eine schnellstmögliche Anpassung des Auftragwerks an veränderte Bedingungen.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung schließt sich an der Austrittsseite der Durchtrittsspalten mindestens ein entlang der Längserstreckung des Dosierspaltes verlaufendes blendenförmiges, vorzugsweise platten- oder klingenartig ausgebildetes Bauteil an, das zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte in einer im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Richtung verschiebbar ausgebildet ist. Das blendenförmige Bauteil ist dabei vorzugsweise lösbar über eine geeignete Verbindung, z. B. eine Schnapp-, Steck- oder Klemmverbindung, am Ende des Dosierspaltes an einem Abschnitt der zulauf- oder ablaufseitigen Lippe angebracht. Die Verschiebbarkeit des besagten Bauteils kann durch eine geeignete, in eine im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufende Richtung weisende Linearführung realisiert werden. Als Linearführung kann in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Nutenführung fungieren. Besonders ist hierbei hervorzuheben, daß eine Verstellung des Dosierspalts durch Verschieben des blendenförmigen Bauteils völlig unabhängig von der Verstellung der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten erfolgen kann und umgekehrt.

Eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Variante sieht vor, daß das blendenförmige Bauteil an eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufende seitliche Begrenzungsfläche zur Deformation der Begrenzungsfläche an diese anpreßbar und/oder von dieser wegziehbar ist. Ferner hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß das blendenförmige Bauteil entlang ihrer Längserstreckung in mehrere Einzelsegmente unterteilt ist, so daß die Einzelsegmente jeweils örtlich selektiv über die gesamte Breite des Auftragwerks an die Begrenzungsfläche anpreßbar und/oder von dieser wegziehbar sind. Auf diese Weise können die Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsspalten zusätzlich zonenweise verändert und extrem genau eingestellt werden, und damit der Auftrag auf die Materialbahn entsprechend beeinflußt werden. Dadurch entsteht eine weitere Möglichkeit und größere Flexibilität zum Einstellen des Querprofils oder zum Ausgleich von lokalen Fertigungsungenauigkeiten auf der Materialbahn.

Die zuvor beschriebene Verschiebbarkeit der Blende zum Zwecke einer Feineinstellung des Dosierspalts kann mit Hilfe mindestens einer geeigneten Verstell- oder Justiereinrichtung erfolgen, wobei diese Einrichtung manuell und/oder automatisch und/oder ferngesteuert betätigbar ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Auftragwerks;

Fig. 2 eine schematische, um 90° gedrehte Schnittansicht entlang der Linie I-I in Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks;

Fig. 3 eine schematische, um 90° gedrehte Schnittansicht entlang der Linie I-I in Fig. 1 einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks;

Fig. 4 eine schematische, um 90° gedrehte Schnittansicht entlang der Linie I-I in Fig. 1 einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks;

Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks, und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks.

In der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile oder Komponenten auch mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich ist.

Wie in Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung gezeigt, umfaßt das bereits aus der Hauptanmeldung bekannte Auftragwerk 2 einen Balken 20, der sich über die gesamte Länge des Auftragswerks erstreckt. Im Balken 20 ist ein Verteilrohr 18, das üblicherweise auch als Farbverteilrohr bezeichnet wird, für das aufzutragende flüssige oder pastöse Medium ausgebildet. An dieses Verteilrohr 18 schließt sich, über Durchtrittsöffnungen 24 verbunden, ein Ausgleichsraum 16 an, der sich in einem Zuleitkanal 14 fortsetzt. Der Zuleitkanal 14 mündet in einen Dosierspalt, der zwischen einer zulaufseitigen 4 und einer ablaufseitigen Lippe 8 gebildet ist. Der Zuleitkanal 14 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er sich zum Dosierspalt hin stetig verjüngt. Der Dosierspalt selbst ist kammartig unterteilt und besitzt eine Vielzahl definierter Durchtrittsspalten 30 für das flüssige oder pastöse Medium. Als solcher Durchtrittsspalt dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Profilleiste 28, deren Besonderheiten im Rahmen der Hauptanmeldung bereits eingehend beschrieben wurde. Das flüssigen oder pastöse Medium und dessen Strömungsrichtung ist in der Zeichnung einheitlich durch Pfeile 12 angedeutet.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt die Profilleiste 28 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist in einer im oberen Bereich der ablaufseitigen Lippe 8 befindlichen und als Halteeinrichtung dienenden, nicht näher bezeichneten Aussparung einseitig gehalten.

Am oberen freien Ende der zulaufseitigen Lippe 4, das sich über das freie Ende der ablaufseitigen Lippe 8 hinaus erstreckt, ist eine konkav gekrümmte Umlenkfläche 10 ausgebildet. Dem Auftragwerk 2 gegenüber liegt eine Auftragwalze 26 für einen indirekten Auftrag des aufzutragenden Mediums 12. Die Drehrichtung der Auftragwalze 26 ist durch einen Pfeil P1 verdeutlicht.

In der Fig. 2, die eine schematische, um 90° gedrehte Längsschnittansicht entlang der Linie I-I in Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks zeigt, umfaßt die Profilleiste 28 eine Vielzahl von Durchtrittsspalten 30, die sich in einer im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal 14 strömenden flüssigen oder pastösen Mediums 12 erstrecken. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Durchtrittsspalten 30 der Profilleiste 28 zur zulaufseitigen Lippe 4 gerichtet, und die Profilleiste 28 liegt an einer zum Zuleitkanal 14 weisenden, im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufenden Begrenzungswand 36 der zulaufseitigen Lippe 4 an. Wie in der Fig. 2 des weiteren zu erkennen, weisen die Durchtrittsspalten 30 unterschiedliche Durchtrittsquerschnitte 34 mit im wesentlichen tonnenartigen bzw. rechteckigen Querschnittsformen auf. Weiterhin ist in der Fig. 2 veranschaulicht, daß die Begrenzungswand 36 in einer im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des in den Durchtrittsspalten 30 strömenden flüssigen oder pastösen Mediums 12 verlaufenden Richtung P2 gleichmäßig oder örtlich unterschiedlich in die Durchtrittsspalten 30 hinein und aus diesen heraus verformbar ausgebildet ist. Durch dieses Hinein- und/oder Herausdrücken der Begrenzungswand 36 in oder aus den Durchtrittsspalten 30 sind die einzelnen Durchtrittsquerschnitte 34 der Durchtrittsspalten 30, durch die das flüssige oder pastöse Medium 12 hindurchtritt, somit veränderbar bzw. verstellbar.

Fig. 3 zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 2 eine schematische, um 90° gedrehte Längsschnittansicht entlang der Linie I-I in Fig. 1 nach einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, umfaßt die Profilleiste 28 hier eine Vielzahl von tonnenförmig gestalteten Durchtrittsspalten 30. Ferner sind die Durchtrittsspalten 30 durch eine Vielzahl von benachbarten und zueinander beabstandeten elastischen deformierbaren Stegen 38 voneinander getrennt. Die Stege 38 liegen mit ihren Stirnseiten 40 an einer seitlichen Begrenzungsfläche 42 an. Die Begrenzungsfläche 42 ist zur Deformation der Stege und damit zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte 34 der Durchtrittsspalten 30 in Richtung des Pfeiles P3 an die Stege anpreßbar und/oder von den Stegen 38 wegziehbar ausgebildet. Nach Fig. 3 werden Durchtrittsquer schnitte 34 mit den Flächen A1 = A2 = A3 = A4 < A5 < A6 < A7 < A8 < A9 gebildet, so daß insgesamt, über die gesamte Breite des Auftragwerks 2 gesehen, eine zonenweise Verformung der Durchtrittsspalten auftritt. Gleichzeitig kann die Deformation der Stege 38 (in der Fig. 3 nicht dargestellt), bedingt durch ihre Tonnenform, auch eine Verformung der Stege in Längsrichtung des Dosierspaltes bewirken. So wird ein Quer- und/oder Längsprofil eingestellt.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht, ist es erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß sowohl die zulaufseitige Lippe 4 als auch die ablaufseitige Lippe 8 jeweils aus zahnleistenartigen Wandungsabschnitten gebildet sind, wobei jeweils ein Zahn 46 des Wandungsabschnitts der zulaufseitigen Lippe 4 zwischen zwei benachbarten Zähnen 46 des gegenüberliegenden Wandungsabschnittes der ablaufseitigen Lippe 8 greift und so einen Durchtrittsspalt 30 abgrenzt. Wie aus Fig. 4 zu erkennen, sind die beiden Wandungsabschnitte mit ihren ineinandergreifenden Zähnen 46 zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte 34 der Durchtrittsspalten 30 sowohl gleichmäßig als auch örtlich unterschiedlich aufeinander zu und voneinander weg in Richtung des Pfeiles P4 beweglich ausgebildet.

Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer sechsten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, ist hier an der Austrittsseite der Durchtrittsspalten 30 ein blendenförmiges Bauteil 50, nachfolgend auch Blende 50 genannt, angeordnet. Die Blende 50 ist über ein geeignetes Befestigungssystem mit der ablaufseitigen Lippe 8 lösbar und verschiebbar verbunden. Durch Verschieben der Blende 40 mittels einer geeigneten Verstelleinrichtung (in Fig. 5 nicht gezeigt), wobei sich der zur Ausgangsseite des Strömungskanals 32 weisende Abschnitt der Blende 50 auf die gegenüberliegende zulaufseitige Lippe 4 zu oder von dieser wegbewegt, können wiederum die Durchtrittsquerschnitte 34 der Durchtrittsspalten 30 manipuliert werden, z. B. mit einem Verstellmechanismus nach Fig. 6. Da die Blende 50 den Durchtrittsspalten 30 in Strömungsrichtung nachgeschaltet ist, kann die Strömungsquerschnittsverstellung hierbei unabhängig von der Verstellung der Durchtrittsquerschnitte in den Durchtrittsspalten erfolgen. Die Blende 50 ist entlang ihrer Längserstreckung in Einzelsegmente 52 unterteilt (in der Zeichnung nicht zu erkennen). Die Einzelsegmente sind dabei lokal unterschiedlich zur Deformation der Begrenzungsfläche 42 an diese anpreßbar und/oder von dieser wegziehbar ausgebildet.

In Fig. 6 ist das erfindungsgemäße Auftragwerk mit einer Verstelleinrichtung 54 dargestellt. An der ablaufseitigen Lippe 8 ist die Verstelleinrichtung 54 vorgesehen, mit der die ablaufseitigen Lippe 8 über die Länge des Auftragwerks zonenweise in ihrem Abstand zur zulaufseitigen Lippe 4 zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte 34 der Durchtrittsspalten 30 einstellbar ist. Hierbei sind über die Breite des Auftragwerks 2 hinweg verteilt Zuleitungen 56 angeordnet, die durch Ventile 58 einstellbar sind. Ein zonenweises Beeinflussen der Begrenzungswand 36 bzw. Begrenzungsfläche 42 an der Oberfläche der ablaufseitigen Lippe 8 erfolgt durch entsprechendes Betätigen eines oder mehrerer der Ventile 58. Prinzipiell kann es sich bei der Verstelleinrichtung 54 um jede für den vorgesehenen Anwendungszweck geeignete Verstelleinrichtung mit einem mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, thermischen, magnetischen, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Verstellmechanismus oder dergleichen handeln. Bei einer Betätigung der Verstelleinrichtung 54 wird folglich die in der Fig. 6 rechts befindliche Wandung des Dosierspalts auf die gegenüberliegende, in Fig. 6 links befindliche, Wandung zu oder von dieser wegbewegt und somit die Durchtrittsquerschnitt 34 der Durchtrittsspalten 30 verändert. Die Verstelleinrichtung 54 ist in einen nicht dargestellten Regelkreis einer Regeleinrichtung eingebunden.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Auftragwerks 2 wird das flüssige oder pastöse Medium 12 zunächst über das Farbverteilrohr 18 zugeleitet, gelangt dann in den Ausgleichsraum 16 und strömt durch den Zuleitkanal 14 zu den Durchtrittsspalten 30 der Profilleiste 28, aus denen es dann exakt volumetrisch dosiert austritt und in die Eintrittsseite des sich direkt an die Durchtrittsspalten 30 anschließenden Strömungskanals 32 dringt. Dabei kann noch eine Blende 50 zum Nachregeln der Dosierung am Ende des Strömungskanals 32 angeordnet sein. Aufgrund der lokalen bzw. zonenweisen Verstellbarkeit der Durchtrittsquerschnitte 34 der Durchtrittsspalten 30 läßt sich der Auftreffwinkel des flüssigen oder pastösen Mediums 12 auf die laufende Materialbahn örtlich verändern und damit der Auftrag auf die Materialbahn entsprechend beeinflussen. Dies dient vor allem zum Herstellen eines bestimmten Quer- und/oder Längsprofils auf der Materialbahn. Das flüssige oder pastöse Medium 12 verläßt in Gestalt eines nicht dargestellten Freistrahls den Ausgang des Strömungskanals 32 und wird auf die Oberfläche der Auftragwalze 36 aufgebracht. Nach dem Passieren einer nicht dargestellten nachgeschalteten Feindosiereinrichtung, an der das aufgetragene Medium zur Einstellung einer gewünschten Auftragmenge abgerakelt wird, wird das flüssige oder pastöse Medium 12 einem Walzenspalt zugeführt, durch den eine Materialbahn aus Papier oder Karton, gegebenenfalls auch aus einem Textilwerkstoff, läuft, die dort das flüssige oder pastöse Medium 12 von der Auftragwalze 26 abnimmt.

Die vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs kann das erfindungsgemäße Auftragwerk vielmehr je nach Anwendungsfall erheblich von diesen Varianten abweichen. Das Auftragwerk kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen. Darüber hinaus ist es denkbar, daß die kammartigen Unterteilung des Dosierspalts nicht nur tonnenförmig, sondern auch trapezförmig, wellen- oder sinusförmige profiliert sind. Anstelle der oben erläuterten Anordnung der Stege 38 an der ablaufseitigen Lippe 8 ist es auch möglich, eine vergleichbare Profilierung an der zulaufseitigen Lippe 4 und dementsprechend an der ablaufseitigen Lippe 8, die Begrenzungsfläche 42 vorzusehen.

Die Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen leglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Bezugszeichenliste

Es bezeichnen:

2

Auftragwerk

4

Lippe, zulaufseitig

8

Lippe, ablaufseitig

10

konkav gekrümmte Umlenkfläche

12

flüssiges oder pastöses Medium

14

Zuleitkanal

16

Ausgleichsraum

18

Verteilrohr/Farbverteilrohr

20

Balken

24

Durchtrittsöffnungen

26

Auftragwalze

28

Profilleiste

30

Durchtrittsspalten

32

Strömungskanal

34

Durchtrittsquerschnitte

36

Begrenzungswand

38

Stege

40

Stirnseiten von

38

42

Begrenzungsfläche

46

Zahn

50

Blendenförmiges Bauteil

52

Einzelsegment

54

Verstelleinrichtung

56

Zuleitung

58

Ventile
P1 Drehrichtung der Auftragwalze

26

P2 Bewegungsrichtung der Begrenzungswand

36

P3 Bewegungsrichtung der Begrenzungsfläche

42

P4 Bewegungsrichtung eines zahnleistenartigen Wandungsabschnittes der Blende

Claims

1. Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (12) auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einem Dosierspalt, der zwischen einer zulaufseitigen (4) und einer ablaufseitigen Lippe (8) gebildet ist, sowie wenigstens einen zum Dosierspalt führenden Zuleitkanal (14), wobei der Dosierspalt kammartig unterteilt ist und eine Vielzahl von im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal (14) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Durchtrittsspalten (30) für das flüssige oder pastöse Medium (12) besitzt, nach Hauptanmeldung 195 32 920.1 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsquerschnitte (34) der Durchtrittsspalten (30) in mindestens einer im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des in den Durchtrittsspalten (30) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Richtung verstellbar sind.

2. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (30) wenigstens eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufende seitliche Begrenzungswand (36) aufweisen, die zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte (34) der Durchtrittsspalten (30) in einer im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des in den Durchtrittsspalten (30) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Richtung gleichmäßig oder lokal unterschiedlich in die Durchtrittsspalten (30) hinein und/oder aus diesen heraus verformbar ist.

3. Auftragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (30) in Längserstreckung des Dosierspalts durch eine Vielzahl von benachbarten und zueinander beabstandeten elastischen deformierbaren Stegen (38) voneinander getrennt sind, die zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte (34) der Durchtrittsspalten (30) in einer im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten (30) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Richtung gleichmäßig oder lokal unterschiedlich zusammendrückbar und/oder auseinanderziehbar sind.

4. Auftragwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (38) mit wenigstens einer ihrer Stirnseiten (40), die in eine im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten (30) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Richtung weisen, an mindestens einer im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufenden seitlichen Begrenzungsfläche (42) anliegen oder mit dieser verbunden sind, wobei die Begrenzungsfläche (42) zur Deformation der Stege (38) gleichmäßig oder lokal unterschiedlich an diese anpreßbar und/oder von diesen, bzw. zum Auseinanderziehen der Stege (38) mit diesen, wegziehbar ist.

5. Auftragwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsfläche (42) in einer im wesentlichen quer zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufenden Richtung elastisch verformbar ist.

6. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Durchtrittsspalten (30) durch mindestens zwei einander gegenüberliegende zahnleistenartig ausgestaltete und miteinander korrespondierende Wandungsabschnitte gebildet sind, wobei jeweils ein Zahn (46) des ersten Wandungsabschnitts zwischen zwei benachbarte Zähne (46) des zweiten Wandungsabschnittes greift und so zumindestens einen Durchtrittsspalt (30) abgrenzt, und
- die beiden Wandungsabschnitte mit den ineinandergreifenden Zähnen (46) zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte (34) der Durchtrittsspalten (30) gleichmäßig oder örtlich unterschiedlich aufeinander zu und voneinander weg beweglich sind.

7. Auftragwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der mindestens zwei Wandungsabschnitte elastisch deformierbar ausgestaltet ist.

8. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses wenigstens eine Verstelleinrichtung (48) zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte (34) der Durchtrittsspalten (30) umfaßt.

9. Auftragwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (48) in wenigstens einen Regelkreis einer Regeleinrichtung eingebunden ist.

10. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Austrittsseite der Durchtrittsspalten (30) mindestens ein entlang der Längserstreckung des Dosierspalts verlaufendes blendenförmiges Bauteil (50) anschließt, das zum Verstellen der Durchtrittsquerschnitte (34) in einer im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in den Durchtrittsspalten (30) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Richtung verschiebbar ausgebildet ist.

11. Auftragwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das blendenförmige Bauteil (50) an eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts verlaufende seitliche Begrenzungsfläche (42) zur Deformation der Begrenzungsfläche (42) an diese anpreßbar und/oder von dieser wegziehbar ausgebildet ist.

12. Auftragwerk nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das eine blendenförmige Bauteil (50) entlang ihrer Längserstreckung in mehrere Einzelsegmente (52) unterteilt ist.