DE19722456A1 - Einrichtung zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe, umfassend einen Auftragsbereich, in dem im Betrieb das Medium auf die Materialbahn aufgetragen wird, und einen Egalisierbereich zum Egalisieren oder/und Dosieren des auf die Materialbahn aufgetragenen Mediums mit mindestens einem Egalisierelement und mit einer im Betrieb auf einem Teilbereich ihres Umfangs mit der Materialbahn belegten Führungsstützwalze für die Materialbahn, wobei das Egalisierelement und die Führungsstützwalze durch eine Positioniereinrichtung in einen gegenseitigen Annäherungszustand positionierbar sind, in welchem das Egalisierelement an den mit der Materialbahn belegten Umfangsteilbereich der Führungsstützwalze angedrückt ist.

Eine solche Einrichtung wird beispielsweise in der papierherstellenden Industrie verwendet, um in einer Beleimungsstation einen Leim oder in einer Streicherei eine Streichfarbe auf eine Papierbahn aufzutragen. Unter "direktem Auftrag" wird dabei eine Vorgehensweise verstanden, bei der das aufzutragende Medium unmittelbar auf die Papierbahn aufgetragen wird, indem es etwa auf die Papierbahn aufgesprüht wird oder die Papierbahn durch einen zwischen zwei Walzen gebildeten Sumpf des aufzutragenden Mediums hindurchgeführt wird. Dagegen wird unter "indirektem Auftrag" eine Vorgehensweise verstanden, bei der das aufzutragende Medium mittelbar auf die Papierbahn aufgetragen wird. Dies geschieht in der Regel mittels einer Auftragswalze, die mit ihrer Mantelfläche in ein Bad des aufzutragenden Mediums eintaucht und fortlaufend mit dem aufzutragenden Medium beschichtet wird, wobei die Auftragswalze an die Papierbahn angedrückt wird und das aufzutragende Medium auf die Papierbahn überträgt.

Dem Auftragsbereich ist bei einer solchen Einrichtung ein Egalisierbereich nachgeschaltet, in dem das zuvor auf die Papierbahn aufgetragene Medium geglättet, vergleichmäßigt und mengenmäßig dosiert wird. Das dabei verwendete Egalisierelement ist beispielsweise ein Rakelstab, eine Rakelklinge, ein Glättschaber o. dgl. Dieses Egalisierelement wird an die sich an der Führungsstützwalze abstützende Papierbahn angedrückt und rakelt überschüssige Anteile des auf die Papierbahn aufgetragenen Mediums ab. Die abgerakelten Anteile werden häufig in einer Aufbereitungsstation wiederaufbereitet und in einem Kreislauf dem Auftragsbereich zum erneuten Auftrag auf die Papierbahn zugeführt. Die die Papierbahn in dem Egalisierbe­ reich führende und stützende Führungsstützwalze kann zugleich auch dem Auftragsbereich zugeordnet sein, also bei indirektem Auftrag als Gegen­ walze für die Auftragswalze dienen oder bei direktem Auftrag die Papier­ bahn an einer Sprüheinrichtung vorbeiführen. Der Auftragsbereich kann aber von dem Egalisierbereich auch räumlich getrennt sein, insofern, als die Führungsstützwalze dann ausschließlich dem Egalisierbereich zugeordnet ist.

Bei bekannten gattungsgemäßen Einrichtungen ist das Egalisierelement an einem Tragbalken angebracht, der sich in seiner Längsrichtung im wesentli­ chen über die gesamte Breite der zu bestreichenden Materialbahn erstreckt. Bei üblichen Breiten der Materialbahn von mehreren Metern bis hin zu 10 oder 12 m oder sogar noch mehr muß der Tragbalken eine entsprechende Länge besitzen. Die Positioniereinrichtung ist bei bekannten gattungs­ gemäßen Einrichtungen regelmäßig ausschließlich dem Egalisierelement zugeordnet. Dies bedeutet folgendes: Die Führungsstützwalze ist um ihre Walzenachse drehbar gelagert, kann jedoch nicht relativ zu dem Egalisier­ element positioniert werden. Dagegen ist der das Egalisierelement tragende Tragbalken beispielsweise an Schwenkarmen gelagert, die eine Ver­ schwenkung des Tragbalkens um eine zur Tragbalkenlängsachse parallele Schwenkachse erlauben. Der Tragbalken kann nicht nur zwischen einer Betriebsstellung und einer Wartungs- bzw. Servicestellung verschwenkt werden, sondern durch eine entsprechend fein abgestimmte Schwenkbewe­ gung auch nachjustiert werden, beispielsweise um einen Verschleiß des Egalisierelements auszugleichen, die wirksame Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement und der Führungsstützwalze zu verändern oder einen Anstellwinkel des Egalisierelements gegenüber der Führungsstützwalze zu ändern.

Durch die ausschließliche Zuordnung der Positioniereinrichtung zu dem Egalisierelement ergeben sich allerdings Probleme: Der Tragbalken wird nur an diskreten Stellen längs seiner Längsachse gelagert, üblicherweise in seinen Endbereichen. Bei den betrachteten Breiten der zu beschichtenden Materialbahn muß dann mit Durchbiegungen des Tragbalkens gerechnet werden, die zu lokal unterschiedlichen Andrückverhältnissen zwischen dem Egalisierelement und der Führungsstützwalze und damit zu einem unregel­ mäßigen Querprofil des Strichauftrags auf die Materialbahn führen. Zur Kompensation solcher Durchbiegungen des Tragbalkens wurden aufwendige Gegenmaßnahmen vorgeschlagen, die beispielsweise darin bestehen, durch lokale Erwärmung eine temperaturbedingte Ausdehnung einzelner Tragbal­ kenabschnitte zu bewirken, die der schwerkraftbedingten Durchbiegung des Tragbalken entgegenwirkt. Es ist jedoch nicht oder nur mit unverhältnis­ mäßig hohem Aufwand möglich, ein Temperaturprofil längs des Tragbalkens so einzustellen, daß sich die Durchbiegungen des Tragbalkens vollständig beseitigen lassen. Dies wird insbesondere dann deutlich, wenn man die hohen Genauigkeitsanforderungen berücksichtigt, die an die egalisierende oder/und dosierende Wirkung des Egalisierelement gestellt werden und im Mikrometerbereich liegen können. Eine weitere Quelle für Ungenauigkeiten entsteht durch die inhomogene Konstruktion des Tragbalkens. Damit ist gemeint, daß der Tragbalken üblicherweise nicht von einem durchgehenden, einstückigen Profil gebildet ist, sondern oftmals eine Vielzahl von Schweiß­ nähten aufweist und dadurch inhomogene Wärmeleitungseigenschaften besitzt. Diese führen zu einem Wärmeausdehnungsverhalten des Tragbal­ kens, das über seine Länge und über seinen Querschnitt nicht konstant ist. Hieraus resultierende Ungenauigkeiten der Andrückverhältnisse zwischen dem Egalisierelement und der Führungsstützwalze sind zum einen nur schwer erfaßbar und können zum anderen auch durch feine Positionier­ bewegungen des Tragbalkens nahezu nicht kompensiert werden.

Der Erfindung liegt demnach das technische Problem zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Einrichtung die gegenseitige Positionierung des Egalisier­ elements und der Führungsstützwalze zu erleichtern.

Zur Lösung dieser Problemstellung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Positioniereinrichtung zumindest teilweise der Führungsstützwalze zugeordnet ist und eine Positionierbewegung der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement erlaubt.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die gegenseitige Positionierung des Egalisierelement und der Führungsstützwalze wesentlich vereinfacht. Durchbiegungsprobleme treten bei der Führungsstützwalze im wesentlichen nicht auf. Da sie üblicherweise einen einstückigen Mantel besitzt, etwa aus gummiertem Stahl, besitzt sie eine sehr homogene Konstruktion ohne eine Vielzahl an Schweißnähten. Entsprechend gleichmäßig ist das Wärmeaus­ dehnungsverhalten der Führungsstützwalze über ihre gesamte Länge und über ihren gesamten Umfang. Insbesondere sind bei der Führungsstützwalze temperaturbedingte Abmessungsänderungen nicht in dem Maße zu beobachten wie bei den Tragbalken herkömmlicher gattungsgemäßer Einrichtungen.

Zudem kann bei der erfindungsgemäßen Lösung auf eine so aufwendige Tragbalkenkonstruktion, wie sie bei bekannten gattungsgemäßen Ein­ richtungen zur Anwendung kommt, verzichtet werden. Da diese Tragbalken üblicherweise aus Edelstahl oder als Gußteil gefertigt wurden und größte Anstrengungen unternommen wurden, um die Tragbalken im Hinblick auf ein minimales Durchbiegungsverhalten, ein möglichst gleichmäßiges Wärmeausdehnungsverhalten und zugleich ein möglichst geringes Gewicht zu optimieren, kann durch einen Wegfall der hohen konstruktiven Anforde­ rungen an solche Tragbalken der Kosten- und Herstellungsaufwand erheblich gesenkt werden. Der Grund, warum bei der erfindungsgemäßen Lösung auf solche aufwendigen Tragbalken verzichtet werden kann, ist der folgende: Bei herkömmlichen gattungsgemäßen Einrichtungen war nur die Möglichkeit einer Beweglichkeit des Tragbalkens relativ zu der Führungs­ stützwalze gegeben. Hierdurch bedingt, konnte der Tragbalken nur an diskreten Stellen längs seiner Längsachse gelagert werden, so daß unvermeidlich die erwähnten Durchbiegungsprobleme auftraten. Diese führten unmittelbar zu einer aufwendigen Konstruktion des Tragbalkens, beispielsweise in Hohlkammerbauweise, um den Durchbiegungen entgegen­ zuwirken. Dies wiederum brachte jedoch einen entsprechend hohen Kosten- und Herstellungsaufwand mit sich. Dagegen besteht bei der erfindungs­ gemäßen Lösung keine konstruktionsbedingte Einschränkung auf einzelne, diskrete Lagerstellen für das Egalisierelement. Dieses kann vielmehr so angeordnet werden, daß es im wesentlichen auf seiner gesamten Länge relativ zu einem Fundament der Einrichtung abgestützt ist. Beispielsweise kann das Egalisierelement unmittelbar an einem solchen Fundament angebracht werden, oder es kann an einem Egalisierelemententräger angebracht werden, der seinerseits im wesentlichen auf seiner gesamten Länge relativ zu dem Fundament abgestützt ist. Der Konstruktionsaufwand für einen solchen Egalisierelemententräger ist in jedem Fall gering, zumindest erheblich geringer als der Konstruktionsaufwand für die Tragbalken der herkömmlichen gattungsgemäßen Einrichtungen. Zudem ergibt sich eine höhere Positioniergenauigkeit.

Die Positioniereinrichtung kann der Führungsstützwalze eine Beweglichkeit mit unterschiedlicher Zahl und unterschiedlicher Art von Freiheitsgraden verleihen. Es ist denkbar, daß die Positioniereinrichtung zur translatorischen Positionierbewegung der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement in mindestens einer zur Achse der Führungsstützwalze orthogonalen Bewegungsrichtung ausgebildet ist.

Eine vielfältige Positionierbarkeit der Führungsstützwalze ergibt sich dadurch, daß die Positioniereinrichtung zur translatorischen Positionierbewe­ gung der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement unabhängig voneinander in mindestens zwei zur Achse der Führungsstützwalze orthogonalen Bewegungsrichtungen ausgebildet ist.

Grundsätzlich kann die Positioniereinrichtung eine oder mehrere gekrümmte Führungsbahnen bereitstellen, längs deren die Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement beweglich ist. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, daß die Positioniereinrichtung mindestens ein Linearführungsmittel zur Führung der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement in mindestens einer zur Achse der Führungsstützwalze orthogonalen geradlini­ gen Bewegungsrichtung umfaßt.

Eine universelle Positionierbarkeit der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß die Positioniereinrichtung ein Zweikoordinaten-Führungssystem zur Führung der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement unabhängig voneinander in zwei zueinander und zur Achse der Führungsstützwalze orthogonalen geradlinigen Bewegungsrichtungen umfaßt.

Alternativ oder zusätzlich zu einer translatorischen Beweglichkeit der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement kann vorgesehen sein, daß die Positioniereinrichtung zur Positionierverschwenkung der Führungs­ stützwalze relativ zu dem Egalisierelement um mindestens eine zur Achse der Führungsstützwalze parallele Walzen-Schwenkachse ausgebildet ist.

Es ist grundsätzlich denkbar, daß die Positioniereinrichtung ausschließlich der Führungsstützwalze zugeordnet ist und eine Positionierbewegung des Egalisierelements relativ zu der Führungsstützwalze nicht ermöglicht.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Positioniereinrichtung auch teilweise dem Egalisierelement zugeordnet ist und eine Positionierbewegung des Egalisierelements relativ zu der Führungsstützwalze erlaubt. Bei dieser Ausführungsform besitzt auch das Egalisierelement mindestens einen Bewegungsfreiheitsgrad relativ zu der Führungsstützwalze, so daß beispielsweise auf sich ändernde Andrückverhältnisse zwischen dem Egalisierelement und der Führungsstützwalze entweder durch eine ausschließliche Bewegung des Egalisierelements oder durch eine aus­ schließliche Bewegung der Führungsstützwalze oder durch eine aufeinander abgestimmte Bewegung des Egalisierelements und der Führungsstützwalze reagiert werden kann. Dabei wird es in vielen Fällen ausreichen, wenn die Positioniereinrichtung zur Positionierverschwenkung des Egalisierelements relativ zu der Führungsstützwalze um mindestens eine zur Achse der Führungsstützwalze parallele Egalisierelementen-Schwenkachse ausge­ bildet ist. Trotzdem soll auch eine translatorische Verstellbarkeit des Egalisierelements relativ zu der Führungsstützwalze nicht grundsätzlich ausgeschlossen sein.

Zweckmäßigerweise wird vorgesehen sein, daß die Positioniereinrichtung zur Bewegung der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisierelement zwischen einer dem Annäherungszustand entsprechenden Betriebsstellung und einer einem Betriebsbereitschaftszustand entsprechenden Bereitschafts­ stellung oder/und einer Servicearbeiten erlaubenden Servicestellung ausgebildet ist. Unter einem Betriebsbereitschaftszustand soll dabei ein Zustand verstanden werden, in dem die Einrichtung zur sofortigen Betriebsaufnahme bereit ist, das Egalisierelement jedoch nicht an die Führungsstützwalze angedrückt ist.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Führungsstützwalze an ihren axial beabstandeten Enden voneinander unabhängig durch die Positionier­ einrichtung relativ zu dem Egalisierelement positionierbar ist. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Führungsstützwalze geringfügig um eine zu ihrer Achse orthogonale Kippachse zu kippen und so Einfluß auf das Querprofil des auf die Materialbahn aufgetragenen Mediums zu nehmen, d. h. auf das Auftragsprofil des Mediums in Breitenrichtung der Material­ bahn.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine wirksame Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement und der Führungsstützwalze oder/und ein zwischen dem Egalisierelement und der Mantelfläche der Führungsstützwalze eingeschlossener Anstellwinkel des Egalisierelements gegenüber der Führungsstützwalze zumindest nach Maßgabe von Produkteigenschaften eines zuvor mit dem Medium bestriche­ nen Zwischen- oder Endprodukts durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze oder/und des Egalisierelements eingestellt oder einstellbar ist, gewünschtenfalls in Abstimmung mit weiteren die Produkt­ eigenschaften beeinflussenden Parametern, wie beispielsweise den Materialeigenschaften der Materialbahn, den physikalischen oder chemi­ schen Eigenschaften des aufzutragenden Mediums, insbesondere der Viskosität des aufzutragenden Mediums, und der Laufgeschwindigkeit der Materialbahn. Bei dieser Ausführungsform kann ein zuvor mit dem Medium bestrichenes Zwischen- oder Endprodukt der Einrichtung auf bestimmte Produkteigenschaften hin untersucht werden und in Abhängigkeit von den festgestellten Produkteigenschaften die Andrückkraft oder/und der Anstellwinkel eingestellt werden. Als Beurteilungskriterium für die Produkt­ eigenschaften kann zumindest das Strichgewicht oder/und das Querprofil oder/und das Längsprofil des Strichauftrags des Zwischen- oder End­ produkts dienen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Positionier­ einrichtung zur im wesentlichen ausschließlichen Beeinflussung wahlweise eines der beiden folgenden Betriebsparameter, nämlich zum einen einer wirksamen Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement und der Führungs­ stützwalze und zum anderen eines zwischen dem Egalisierelement und der Mantelfläche der Führungsstützwalze eingeschlossenen Anstellwinkels des Egalisierelements gegenüber der Führungsstützwalze, durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze oder/und des Egalisierelements ausgebildet ist. Dem liegt folgendes Problem zugrunde: Insbesondere bei flexiblen Egalisierelementen, etwa einer Rakelklinge, führt eine Änderung eines der beiden Betriebsparameter häufig auch unmittelbar zu einer Änderung des jeweils anderen Betriebsparameters. Wenn also der Anstell­ winkel des Egalisierelements geändert wird, stellt man häufig eine gleichzei­ tige Änderung der Andrückkraft fest. Gleiches gilt umgekehrt bei einer Änderung der Andrückkraft des Egalisierelements. Eine solche gleichzeitige Änderung beider Betriebsparameter ist jedoch gelegentlich unerwünscht, etwa wenn lediglich der Verschleiß des Egalisierelements ausgeglichen werden soll, ohne zugleich dessen Anstellwinkel zu verändern. Die Positioniereinrichtung ist nun bevorzugt so ausgebildet, daß sich die Andrückkraft und der Anstellwinkel des Egalisierelements gezielt einzeln beeinflussen lassen. Dies kann durch eine Steuereinrichtung bewirkt werden, die bei mehreren Bewegungsfreiheitsgraden der Führungsstütz­ walze oder/und des Egalisierelements die den einzelnen Freiheitsgraden entsprechenden Bewegungen geeignet aufeinander abstimmt. Besonders einfach wird es, wenn bereits ein einzelner Bewegungsfreiheitsgrad der Führungsstützwalze oder/und des Egalisierelements so gewählt ist, daß sich bei einer diesem einen Freiheitsgrad entsprechenden Bewegung der Führungsstützwalze oder/und des Egalisierelements eine im wesentlichen ausschließliche Beeinflussung eines der beiden genannten Betriebsparame­ ter, also Andrückkraft oder Anstellwinkel des Egalisierelements, einstellt.

Zweckmäßigerweise wird vorgesehen sein, daß die Positioniereinrichtung eine Einstelleinrichtung umfaßt, um eine vorbestimmte Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement und der Führungsstützwalze oder/und einen vorbestimmten, zwischen dem Egalisierelement und der Mantelfläche der Führungsstützwalze eingeschlossenen Anstellwinkel des Egalisierelements gegenüber der Führungsstützwalze durch entsprechende Positionierbewe­ gung der Führungsstützwalze oder/und des Egalisierelements einzustellen. Zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Qualität des Auftrags des Mediums auf die Materialbahn wird die Positioniereinrichtung bevorzugt eine Regeleinrichtung umfassen, um eine Andrückkraft zwischen dem Egalisier­ element und der Führungsstützwalze oder/und einen zwischen dem Egalisierelement und der Mantelfläche der Führungsstützwalze einge­ schlossenen Anstellwinkel des Egalisierelements gegenüber der Führungs­ stützwalze durch entsprechende Positionierbewegung der Führungs­ stützwalze oder/und des Egalisierelements auf einen vorbestimmten Wert einzuregeln.

Im Rahmen der Erfindung soll es nicht grundsätzlich ausgeschlossen sein, daß die Beweglichkeit der Führungsstützwalze relativ zu dem Egalisier­ element im wesentlichen nur zu einer groben Annäherung der Führungs­ stützwalze an das Egalisierelement dient, etwa um die Führungsstützwalze aus einer Servicestellung in eine Betriebsbereitschaftsstellung zu überführen, und daß die Feinpositionierung der Führungsstützwalze und des Egalisier­ elements zueinander anschließend durch eine entsprechende Positionierbe­ wegung des Egalisierelements erfolgt. Dennoch erfolgt auch die Feinpositio­ nierung der Führungsstützwalze und des Egalisierelements zueinander bevorzugt zumindest unter teilweiser Beteiligung der Führungsstützwalze. Besonders bevorzugt wird eine Lösung, bei der die Andrückkraft oder/und der Anstellwinkel vorrangig durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze eingestellt oder einstellbar sind, gewünschtenfalls ergänzt durch eine entsprechende Positionierbewegung des Egalisier­ elements.

Wie bereits erwähnt, kann das Egalisierelement an einem im wesentlichen auf seiner gesamten Länge relativ zu einem Fundament abgestützten Egalisierelemententräger angebracht sein. Dieser Egalisierelemententräger kann dann fest mit dem Fundament verbunden sein, beispielsweise indem er in das Fundament einbetoniert oder mit dem Fundament verschraubt ist. Der Egalisierelemententräger kann aber auch um mindestens eine zur Achse der Führungsstützwalze parallele Gelenkachse gelenkig an dem Fundament gelagert sein, so daß in diesem Fall das Egalisierelement relativ zu der Führungsstützwalze verschwenkbar ist.

Schutz soll im Rahmen der Erfindung auch für eine Maschine zur Herstellung von Papier oder Pappe bestehen, die mindest eine Einrichtung der vor­ stehenden Art umfaßt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer an einem Zweikoordinaten-Führungs­ system geführten Führungsstützwalze und einem fest montier­ ten Egalisierelement und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer schwenkbar gelagerten Führungsstütz­ walze und einem ebenfalls schwenkbar gelagerten Egalisier­ element.

In Fig. 1 durchläuft eine Papier- oder Pappbahn 1 zunächst einen nicht näher dargestellten Auftragsbereich, in dem in direkter oder indirekter Weise ein Leim oder eine Streichfarbe auf die Papierbahn 1 aufgetragen wird, und gelangt anschließend in einen Egalisierbereich 3, in dem die auf die Papierbahn aufgetragene Masse geglättet und vergleichmäßigt wird. In dem Egalisierbereich 3 läuft die Papierbahn 1 über eine Führungsstützwalze 5, die an einem Zweikoordinaten-Führungssystem 6 gelagert ist. An den mit der Papierbahn 1 belegten Umfangsteilbereich der Führungsstützwalze 5 ist ein als Rakelklinge ausgebildetes Egalisierelement 7 angedrückt, das sich über die gesamte Breite der Papierbahn 1 erstreckt und lösbar, beispiels­ weise mittels nicht näher dargestellter Schrauben, an einem Egalisier­ elemententräger 9 angebracht ist. Der Egalisierelemententräger 9 ist seinerseits fest an einem Fundament 11 der Einrichtung angebracht. Er kann hierzu mit dem Fundament 11 verschraubt sein oder in das Fundament 11 einbetoniert sein. Der Egalisierelemententräger 9 ist als länglicher Balken ausgebildet, der an sich beliebige Querschnittsform besitzen kann. Er kann Vollquerschnitt besitzen, aber auch in Hohlkammer-Bauweise ausgeführt sein.

Die Führungsstützwalze 5 ist an ihren Enden in je einem Lagerblock 13 drehbar gelagert. Mindestens einer dieser Lagerblöcke 13 kann eine Drehantriebseinrichtung, beispielsweise einen Elektromotor, enthalten, die dem Drehantrieb der Führungsstützwalze 5 dient. Die Lagerblöcke 13 sind auf je einem Führungsschlitten 15 befestigt, der jeweils längs einer eine x- Führungsrichtung definierenden Führungsschiene 17 beweglich geführt ist. Die geradlinige x-Führungsrichtung verläuft im dargestellten Ausführungs­ beispiel der Fig. 1 horizontal, kann aber selbstverständlich auch zur Horizontalen geneigt sein. Die Führungsschienen 17 sind ihrerseits in einer zur x-Führungsrichtung orthogonalen y-Führungsrichtung beweglich, und zwar vermittels an den Enden der Führungsschienen 17 angebrachter weiterer Führungsschlitten 19, die ihrerseits an Führungsschienen 21 beweglich geführt sind. Die geradlinige y-Führungsrichtung verläuft im dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in vertikaler Richtung, kann jedoch ebenfalls zur Vertikalen geneigt sein. Zum Antrieb der Führungs­ schlitten 15 und 19 längs der Führungsschienen 17 bzw. 21 sind nicht näher dargestellte, insbesondere motorische Linearantriebsmittel vor­ gesehen, beispielsweise in Form von Spindeltrieben. Mittels des so gebilde­ ten Zweikoordinaten-Führungssystems 6 kann die Führungsstützwalze 5 in jede gewünschte Stellung relativ zu der Rakelklinge 7 positioniert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Darstellung des Zweikoordinaten- Führungssystems 6 lediglich schematisch ist und insbesondere hinsichtlich der Größenverhältnisse nicht repräsentativ sein muß. Sie soll lediglich beispielhaft die unabhängige Verfahrbarkeit der Führungsstützwalze 5 in zwei zueinander und zu der mit 23 bezeichneten Achse der Führungs­ stützwalze 5 orthogonalen Führungsrichtungen aufzeigen.

Um die wirksame Andrückkraft zwischen der Führungsstützwalze 5 und der Rakelklinge 7 oder den Klingenwinkel, den die Rakelklinge 7 mit einer Tangente einschließt, die im Berührpunkt der Rakelklinge 7 mit der Führungsstützwalze 5 an die Mantelfläche der Führungsstützwalze 5 gelegt ist, zu beeinflussen, wird die Führungsstützwalze 5 in geeignet aufeinander abgestimmter Weise in x- oder/und in y-Richtung verfahren, bis sich die gewünschte Andrückkraft oder der gewünschte Klingenwinkel einstellt. Eine solche Verstellung der Führungsstützwalze 5 kann beispielsweise bei Verschleiß der Rakelklinge 7 notwendig werden, bei sich ändernder Viskosität der aufzutragenden Masse oder wenn anhand bereits bestrichener Abschnitte der Papierbahn 1 ein zu hohes oder zu niedriges Strichgewicht oder ein ungleichmäßiges Quer- oder Längsprofil des Strichauftrags festgestellt wird. Zu diesem Zweck ist bevorzugt eine Regeleinrichtung vorgesehen, die bei Abweichungen der vorgenannten Parameter von gewünschten Sollwerten eine entsprechende Änderung der Andrückkraft oder/und des Klingenwinkels der Rakelklinge 7 bewirkt, die aber auch dazu ausgebildet sein kann, unmittelbar die Andrückkraft oder/und den Klingen­ winkel der Rakelklinge 7 zu erfassen, mit vorgegebenen Sollwerten zu vergleichen und bedarfsweise eine entsprechende Korrektur zu bewirken. Eine solche Regeleinrichtung wird im Zusammenhang mit der Fig. 2 näher erläutert.

In Fig. 2 sind für gleiche oder gleichwirkende Komponenten gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet, jedoch ergänzt um den Kleinbuch­ staben a. Soweit sich aus dem Nachstehenden nichts anderes ergibt, gelten für diese Komponenten die vorstehend im Zusammenhang mit der Fig. 1 gemachten Erläuterungen. Es sei insbesondere darauf hingewiesen, daß die beiden Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und 2 in vielfältiger Hinsicht und insbesondere auch nur in Teilen miteinander kombiniert werden können.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Führungsstützwalze 5a an mindestens einem Schwenkarm 25a angebracht, der um eine zur Achse 23a der Führungsstützwalze 5a parallele Schwenkachse 27a schwenkbar ist. Zum Antrieb des Schwenkarms 25a um seine Schwenkachse 27a dient eine nur schematisch dargestellte Schwenkantriebseinrichtung 29a, die beispielsweise einen Elektromotor enthält.

Der die Rakelklinge 7a tragende Rakelklingenträger 9a ist bei diesem Ausführungsbeispiel im Gegensatz zur Fig. 1 nicht fest an dem Fundament 11a angebracht. Vielmehr ist der Rakelklingenträger 9a so an dem Fundament 11a angebracht, daß er auf seiner gesamten Länge durch das Fundament 11a abgestützt ist, jedoch die Rakelklinge 7a von der Führungs­ stützwalze 5a weggeschwenkt und zu dieser hingeschwenkt werden kann. Hierzu besitzt der Rakelklingenträger 9a eine konvex gekrümmte Lagerfläche 31a, mit der er auf einer flachen oder konkav gekrümmten Stützfläche 33a des Fundaments 11a aufliegt. Der Krümmungsradius der konvexen Lagerfläche 31a ist kleiner als der Krümmungsradius der Stützfläche 33a. Der Rakelklingenträger 9a ist fest mit einem Hebelarm 35a verbunden, dessen vom Rakelklingenträger 9a fernes Ende mit einer Schraubspindel 37a in Eingriff steht, die ihrerseits durch einen Motor 39a antreibbar ist. Durch motorische Drehung der Schraubspindel 37a kann der Hebelarm 35a verschwenkt werden, was eine gleichzeitige Verschwenkung des Rakel­ klingenträgers 9a mitsamt der Rakelklinge 7a bewirkt. Es sei darauf hingewiesen, daß die in Fig. 2 dargestellte gelenkige Lagerung des Rakelklingenträgers 9a auf der Stützfläche 33a des Fundaments 11a lediglich beispielhaft ist und verschiedene andere Schwenkkonstruktionen zur Verschwenkung der Rakelklinge 7a denkbar sind.

Weiterhin ist in Fig. 2 schematisch eine zusätzliche Linearführung 41a für die Führungsstützwalze 5a angedeutet, die eine kombinierte translatorische und rotatorische Verstellung der Führungsstützwalze 5a relativ zu der Rakelklinge 7a erlaubt. Insbesondere kann die durch den Schwenkarm 25a gegebene Schwenkmöglichkeit mit einem Mehrkoordinaten-Führungssystem ähnlich dem Zweikoordinaten-Führungssystem 6 der Fig. 1 kombiniert sein.

In Laufrichtung vor und nach dem Egalisierbereich 3a sind Sensoren 43a, beispielsweise optische Sensoren, angeordnet, die Parameter der Material­ bahn 1a erfassen und ihre Meßsignale über Sensorleitungen 45a an eine Steuer- und Auswerteeinheit 47a liefern. Aus einem Vergleich der von den Sensoren 43a gelieferten Meßwerte können beispielsweise das Strichge­ wicht, das Querprofil und das Längsprofil des auf die Papierbahn 1a aufgebrachten Strichauftrags ermittelt werden. Abhängig von diesen ermittelten Größen gibt die Steuer- und Auswerteeinheit 47a über Steuerlei­ tungen 49a entsprechende Steuersignale an die Schwenkantriebseinheit 29a oder/und an den Motor 39a aus, um die Andrückkraft der Rakelklinge 7a oder/und den in Fig. 2 mit α bezeichneten Klingenwinkel je nach Bedarf zu verändern. Es können auch unmittelbar im Bereich der Rakelklinge 7a Sensoren zur Erfassung der Andrückkraft oder/und des Klingenwinkels vorgesehen sein, die entsprechende Kraft- oder Winkelmeßwerte an die Steuer- und Auswerteeinheit 47a liefern.

Claims (21)

1. Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn (1), ins­ besondere aus Papier oder Pappe, umfassend:

• - einen Auftragsbereich, in dem im Betrieb das Medium auf die Materialbahn (1) aufgetragen wird, und
• - einen Egalisierbereich (3) zum Egalisieren oder/und Dosieren des auf die Materialbahn (1) aufgetragenen Mediums mit mindestens einem Egalisierelement (7) und mit einer im Betrieb auf einem Teilbereich ihres Umfangs mit der Materialbahn (1) belegten Füh­ rungsstützwalze (5) für die Materialbahn (1), wobei das Egalisier­ element (7) und die Führungsstützwalze (5) durch eine Positionier­ einrichtung (6) in einen gegenseitigen Annäherungszustand positio­ nierbar sind, in welchem das Egalisierelement (7) an den mit der Materialbahn (1) belegten Umfangsteilbereich der Führungsstütz­ walze (5) angedrückt ist,
  dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) zumin­ dest teilweise der Führungsstützwalze (5) zugeordnet ist und eine Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5) relativ zu dem Egalisierelement (7) erlaubt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) zur translatorischen Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5) relativ zu dem Egalisierelement (7) in mindestens einer zur Achse (23) der Führungsstützwalze (5) orthogonalen Bewegungsrichtung (x, y) ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) zur translatorischen Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5) relativ zu dem Egalisierelement (7) unabhängig voneinander in mindestens zwei zur Achse (23) der Führungsstützwalze (5) orthogonalen Bewegungsrichtungen (x, y) ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) minde­ stens ein Linearführungsmittel (17, 21) zur Führung der Führungs­ stützwalze (5) relativ zu dem Egalisierelement (7) in mindestens einer zur Achse (23) der Führungsstützwalze (5) orthogonalen geradlinigen Bewegungsrichtung (x, y) umfaßt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) ein Zweikoordinaten-Führungssystem (6) zur Führung der Führungs­ stützwalze (5) relativ zu dem Egalisierelement (7) unabhängig voneinander in zwei zueinander und zur Achse (23) der Führungs­ stützwalze (5) orthogonalen geradlinigen Bewegungsrichtungen (x,y) umfaßt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (25a, 29a, 35a, 37a, 39a, 47a) zur Positionierverschwenkung der Führungs­ stützwalze (5a) relativ zu dem Egalisierelement (7a) um mindestens eine zur Achse (23a) der Führungsstützwalze (5a) parallele Wal­ zen-Schwenkachse (27a) ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) aus­ schließlich der Führungsstützwalze (5) zugeordnet ist und eine Positionierbewegung des Egalisierelements (7) relativ zu der Füh­ rungsstützwalze (5) nicht ermöglicht.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (25a, 29a, 35a, 37a, 39a, 47a) auch teilweise dem Egalisierelement (7a) zugeordnet ist und eine Positionierbewegung des Egalisierelements (7a) relativ zu der Führungsstützwalze (5a) erlaubt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (25a, 29a, 35a, 37a, 39a, 47a) zur Positionierverschwenkung des Egalisier­ elements (7a) relativ zu der Führungsstützwalze (5a) um minde­ stens eine zur Achse (23a) der Führungsstützwalze (5a) parallele Egalisierelementen-Schwenkachse ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) zur Bewegung der Führungsstützwalze (5) relativ zu dem Egalisier­ element (7) zwischen einer dem Annäherungszustand entsprechen­ den Betriebsstellung und einer einem Betriebsbereitschaftszustand entsprechenden Bereitschaftsstellung oder/und einer Servicearbei­ ten erlaubenden Servicestellung ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstützwalze (5) an ihren axial beabstandeten Enden voneinander unabhängig durch die Positioniereinrichtung (6) relativ zu dem Egalisierelement (7) posi­ tionierbar ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine wirksame Andrückkraft zwi­ schen dem Egalisierelement (7) und der Führungsstützwalze (5) oder/und ein zwischen dem Egalisierelement (7) und der Mantel­ fläche der Führungsstützwalze (5) eingeschlossener Anstellwinkel (α) des Egalisierelements (7) gegenüber der Führungsstützwalze (5) zumindest nach Maßgabe von Produkteigenschaften eines zuvor mit dem Medium bestrichenen Zwischen- oder Endprodukts durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5) oder/und des Egalisierelements (7) eingestellt oder einstellbar ist, gewünschtenfalls in Abstimmung mit weiteren die Produkteigen­ schaften beeinflussenden Parametern, wie beispielsweise den Materialeigenschaften der Materialbahn (1), den physikalischen oder chemischen Eigenschaften des aufzutragenden Mediums, insbesondere der Viskosität des aufzutragenden Mediums, und der Laufgeschwindigkeit der Materialbahn (1).

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Beurteilungskriterium für die Produkteigenschaften zumindest das Strichgewicht oder/und das Querprofil oder/und das Längsprofil des Strichauftrags eines zuvor bestrichenen Zwischen- oder Endprodukts dient.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (6) zur im wesentlichen ausschließlichen Beeinflussung wahlweise eines der beiden folgenden Betriebsparameter, nämlich zum einen einer wirksamen Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement (7) und der Führungsstützwalze (5) und zum anderen eines zwischen dem Egalisierelement (7) und der Mantelfläche der Führungsstützwalze (5) eingeschlossenen Anstellwinkels (α) des Egalisierelements (7) gegenüber der Führungsstützwalze (5), durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5) oder/und des Egalisierelements (7) ausgebildet ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (25a, 29a, 35a, 37a, 39a, 47a) eine Einstelleinrichtung (47a) umfaßt, um eine vorbestimmte Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement (7a) und der Führungsstützwalze (5a) oder/und einen vorbestimmten, zwischen dem Egalisierelement (7a) und der Mantelfläche der Führungsstützwalze (5a) eingeschlossenen Anstellwinkel (α) des Egalisierelements (7a) gegenüber der Führungsstützwalze (5a) durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5a) oder/und des Egalisierelements (7a) einzustellen.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (25a, 29a, 35a, 37a, 39a, 47a) eine Regeleinrichtung (47a) umfaßt, um eine Andrückkraft zwischen dem Egalisierelement (7a) und der Füh­ rungsstützwalze (5a) oder/und einen zwischen dem Egalisierele­ ment (7a) und der Mantelfläche der Führungsstützwalze (5a) eingeschlossenen Anstellwinkel (α) des Egalisierelements (7a) gegenüber der Führungsstützwalze (5a) durch entsprechende Positionierbewegung der Führungsstützwalze (5a) oder/und des Egalisierelements (7a) auf einen vorbestimmten Wert einzuregeln.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückkraft oder/und der Anstellwinkel (α) vorrangig durch entsprechende Positionierbewe­ gung der Führungsstützwalze (5a) eingestellt oder einstellbar sind, gewünschtenfalls ergänzt durch eine entsprechende Positionierbe­ wegung des Egalisierelements (7a).

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Egalisierelement (7) an einem Egalisierelemententräger (9) angebracht ist, welcher im wesentli­ chen auf seiner gesamten Länge relativ zu einem Fundament (11) der Einrichtung abgestützt ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Egalisierelemententräger (9) fest mit dem Fundament (11) verbunden ist, beispielsweise in das Fundament (11) einbetoniert oder mit dem Fundament (11) ver­ schraubt ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Egalisierelemententräger (9a) um mindestens eine zur Achse der Führungsstützwalze (5a) parallele Gelenkachse gelenkig an dem Fundament (11a) gelagert ist.

21. Maschine zur Herstellung von Papier oder Pappe mit mindestens einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20.