DE19730142A1 - Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn - Google Patents
Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende MaterialbahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum direkten oder indirekten
Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Mate
rialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend eine Walze, die
bei direktem Auftragen die laufende Materialbahn längs wenigstens eines
Teils ihres Umfangs in Laufrichtung der Materialbahn führt bzw. bei
indirektem Auftragen das auf sie aufgetragene Medium an die Materialbahn
abgibt, ein längliches drehangetriebenes Rakelelement, das der Walze
zugeordnet ist und zur Egalisierung des auf die Materialbahn aufgetragenen,
flüssigen oder pastösen Mediums gegen diese anstellbar ist, wobei das
Rakelelement zumindest auf einer Seite der Walze seitlich, d. h. quer zur
Laufrichtung, über die Walze hinaussteht und an wenigstens einem seiner
Enden mit einer Antriebseinheit koppelbar ist.
Eine derartige Vorrichtung kommt insbesondere bei der Herstellung von
Bahnen aus Faserstoffmaterialien, beispielsweise Papier oder Karton, zur
Oberflächenveredelung der hergestellten Bahn im Bereich einer Streich
station zum Einsatz. In einer derartigen Streichstation wird nach dem
Auftrag von flüssigem oder pastösem Medium überschüssiges Auftrags
medium mittels einer Dosiereinrichtung abgerakelt. Das längliche Rakel
element der Dosiereinrichtung, beispielsweise ein Rakelstab, steht mit
wenigstens einem seiner Enden über die Walze hinaus und ist über dieses
mittelbar, beispielsweise über ein Kardangelenk, oder unmittelbar mit einer
Antriebseinheit gekoppelt, welche das Rakelelement entsprechend der
Bewegung der Walze antreibt. Im Bereich der Walze ist das Rakelelement
gewöhnlich in einem Rakelbett aufgenommen, um über die gesamte Walzen
breite ein möglichst gleichmäßiges Anstellen des Rakelelements gegen diese
zu ermöglichen. Trotz der Führung des Rakelelements über die gesamte
Walzenbreite im Rakelbett läßt sich bei Materialbahnen, die mit einer
derartigen Vorrichtung hergestellt wurden, häufig ein ungleichmäßiger
Auftrag mit unerwünscht schwankender Dicke des aufgetragenen Mediums
sowohl in Materialbahnlängs- als auch in -querrichtung beobachten.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art bereitzustellen, welche einen im Vergleich zum Stand der
Technik gleichmäßigeren Strichauftrag ermöglicht.
Wie die Anmelderin in intensiven Untersuchungen über das Problem des un
gleichmäßigen Schichtauftrags herausgefunden hat, liegt die Ursache dieses
Problems in einem bislang im Stand der Technik nicht erkannten und somit
bislang auch nicht berücksichtigten Effekt, nämlich dynamischen Deforma
tionen des Rakelelements, die sich bei dessen Drehantrieb ergeben. Wirkten
sich bei Maschinen des Standes der Technik vom Gewicht des Rakelele
ments selbst oder vom Gewicht der mit diesem verbundenen Antriebseinheit
hervorgerufene schwerkraftbedingte Exzentrizitäten nicht nachteilig auf das
Auftragsergebnis aus und wurden somit als mögliche Ursache für einen un
gleichmäßigen Schichtauftrag nicht erkannt, so können derartige Exzentrizi
täten, wie erstmals die Anmelderin herausgefunden hat, bei den Fertigungs
geschwindigkeiten moderner Anlagen gravierende Auswirkungen auf das
Auftragsergebnis haben. Erstaunlicherweise kann dem Auftreten bzw. der
Ausbreitung der exzentrizitätsbedingten Deformationen bei einer gattungs
gemäßen Vorrichtung bereits durch die einfache Maßnahme entgegenge
wirkt werden, daß wenigstens einem über die Walze hinausstehenden Ab
schnitt des Rakelelements eine Stützeinrichtung zugeordnet ist.
Bereits eine derartige einfache Stützeinrichtung kann Deformationskräfte,
beispielsweise Gewichtskräfte von Rakelelement und Antriebseinheit-Bautei
len, aufnehmen und somit eine Verformung des Rakelelements insbesondere
im Randbereich der Walze verhindern. Dadurch wird ein über die gesamte
Strichbreite gleichmäßigerer Auftrag möglich.
Die Stützeinrichtung kann verschiedenartig aufgebaut sein. Beispielsweise
kann die Stützeinrichtung wenigstens zwei kreiszylindrische Rollen als
Stützelemente umfassen, deren Rollenlängsachsen zueinander und zur
Rakelelement-Längsrichtung parallel sind. Das Rakelelement wird in diesem
Fall mehrseitig gestützt, was zu einer besseren Unterdrückung von sich
entlang des Rakelelements ausbreitenden Schwingungen beiträgt. Bei dieser
Gestaltung der Stützeinrichtung ist es im Hinblick auf einen verschleißfreien
Betrieb für die Stützelemente und das Rakelelement darüber hinaus vorteil
haft, wenn die Rollen drehbar an der Stützeinrichtung gelagert sind, was ein
Mitdrehen der Stützrollen mit dem Rakelelement ermöglicht.
Zur Unterdrückung auftretender Vibrationen des Rakelelements genügt
grundsätzlich bereits eine Abstützung über einen verhältnismäßig kurzen
Längenabschnitt. Bevorzugt wird das Rakelelement jedoch mittels Rollen
abgestützt, welche eine Länge in einem Bereich von 1 cm bis 20 cm auf
weisen. Hierdurch können zum einen die Lagerdrücke im Abstützabschnitt
reduziert werden, was die miteinander in Kontakt stehenden Bauteile,
Rakelelement und Rollen, schont. Ferner kann ein Rollendurchmesser in
einem Bereich von 0,5 cm bis 5 cm die Stützwirkung positiv beeinflussen.
Alternativ zu der vorstehend erläuterten Rollen-Stützeinrichtung wird für
eine konstruktiv einfachere und somit kostengünstiger herstellbare Gestal
tungsvariante vorgeschlagen, daß die Stützeinrichtung ein Stützelement mit
einer eben ausgebildeten Stützfläche umfaßt.
Anstelle eines Stützelements mit einer ebenen Stützfläche kann auch ein
Stützelement verwendet werden, dessen Stützfläche von wenigstens zwei
zueinander geneigten, ebenen Teilflächen gebildet ist, wobei die Stützfläche
im Schnitt gemäß einer zu allen Teilflächen im wesentlichen orthogonal ver
laufenden Schnittebene die Kontur eines nicht geschlossenen Polygonzugs
aufweist. Bei einer derartigen Gestaltung der Stützfläche kann das Rakel
element an den jeweils zueinander geneigten Teilflächen anliegen und wird
ähnlich, wie bei der vorstehend erläuterten Rollen-Stützeinrichtung, von
mehreren Seiten gestützt. Eine derartige mehrseitige Abstützung wirkt sich
günstig auf die Unterdrückung von Vibrationen aus. Die Kontur des Schnitts
der Stützfläche kann eine Vielzahl von Formen annehmen, beispielsweise
eine V-Form, die Form eines halbierten Sechsecks, wobei die Halbierungs
linie durch zwei Eckpunkte des Sechsecks verläuft, usw.
Ein weiterer Beeinträchtigung des Auftragsergebnisses kann von einem un
runden Lauf des Rakelstabs ausgehen. Dieser kann beispielsweise vom Ein
satz des vorstehend angesprochenen Kardangelenks hervorgerufen werden
und Torsionsschwingungen des Rakelstabs nach sich ziehen. Die Reibung
zwischen den Stützelementen und dem Rakelstab führt jedoch insbesondere
bei einer längeren bzw. breiteren Abstützung zu einer Dämpfung dieser
Torsionsschwingungen.
Unabhängig davon, ob die Stützeinrichtung Rollen oder verschiedene Stütz
flächen umfassende Stützelement aufweist, ist es wünschenswert, daß das
Rakelelement möglichst geringem Verschleiß ausgesetzt ist. Dies kann
beispielsweise dadurch erreicht werden, daß wenigstens ein Stützelement
zumindest teilweise aus verschleißendem Material gebildet ist. Somit ver
schleißt im Betrieb der Einrichtung hauptsächlich das jeweils am Rakel
element angreifende Stützelement, das Rakelelement selbst wird geschont.
Um in diesem Zusammenhang jedoch einem allzu schnellen Verschleiß der
Stützeinrichtung vorbeugen zu können, ist es von Vorteil, wenn wenigstens
ein Stützelement aus korrosionsbeständigem Material gebildet ist, beispiels
weise Hartgummi, Keramik, Teflon oder dergleichen. Dadurch wird gewähr
leistet, daß bei einer Verwendung von Wasser, beispielsweise als Spül
flüssigkeit zum Erhalt eines strichfreien Rands, oder korrosiven Medien,
beispielsweise korrosiven Auftragsmedien, die Funktion der Stützeinrichtung
bzw. des Stützelements nicht beeinträchtigt wird.
Zur Ermöglichung einer einfachen und schnellen Wartung der Stützeinrich
tung wird vorgeschlagen, daß das Stützelement ein Belagteil aufweist, das
zumindest teilweise aus verschleißendem Material gebildet ist. Dadurch ist
es möglich, die Stützelemente mit einem Grundkörper aus stabilem, belast
barem Material, beispielsweise Stahl, und die mit dem Rakelelement in
Kontakt stehende, beabsichtigt verschleißende Stützfläche an einem
Belagteil aus verschleißendem Material auszubilden.
Um die Stützwirkung auch bei Veränderung der Anstellung des Rakelele
ments gegen die Materialbahn aufrechterhalten zu können, ist in Weiter
bildung der Erfindung vorgesehen, daß die Stützeinrichtung quer zur
Rakelelement-Längsrichtung verstellbar ist. Somit kann beispielsweise bei
verändertem Anstellen des Rakelelements der Rakelelement-Anpreßdruck
über die gesamte Materialbahnbreite konstant gehalten werden, was zu
einem gleichmäßigen Auftrag des flüssigen oder pastösen Mediums führt
und die Qualität des Endprodukts steigert. Eine Verstellung der Stütz
einrichtung quer zur Rakelelement-Längsrichtung ermöglicht außerdem ein
leichtes Auswechseln der Stützelemente, beispielsweise bei starkem Ver
schleiß oder zum Einsetzen eines Stützelements mit stärkerer Vibrations
unterdrückung.
Die Verstellbarkeit der Stützeinrichtung kann beispielsweise dadurch
bereitgestellt werden, daß diese einen um eine Schwenkachse schwenkbar
gelagerten Lagerbock und ein Einstellelement umfaßt, über das der Lager
bock in einer gewünschten Schwenkposition festlegbar ist, und daß das
Stützelement bzw. die Stützelemente am Lagerbock im Abstand von der
Schwenkachse angeordnet ist bzw. sind. Eine derartig ausgebildete Stütz
einrichtung ermöglicht ein präzises Anstellen der Stützelemente gegen das
Rakelelement durch eine Schwenkbewegung bei gleichzeitig robustem Auf
bau. Vorteilhaft ist dabei ferner, daß das Verstellen der Stützeinrichtung
auch während des Betriebs der Streicheinrichtung erfolgen kann und sofort
nach Verstellen der Stützeinrichtung die Auswirkungen auf das Streich
ergebnis überprüft werden können. Auch ist bei einer derartigen, auf einer
Schwenkbewegung beruhenden Stützeinrichtung das Auswechseln von
Stützelementen bei entsprechender, über das Einstellelement festgelegter
Schwenkposition besonders leicht durchführbar.
Alternativ zu der oben vorgestellten Konstruktion zur Verstellung der Stütz
einrichtung, deren Verstellbarkeit auf einer Schwenkbewegung beruht, wird
vorgeschlagen, daß die Stützeinrichtung eine Linearstelleinrichtung umfaßt.
Eine derartige Linearstelleinrichtung kann beispielsweise mittels eines
Gewindemechanismus verstellbar sein oder aber auch über einen Zahnrad-
Zahnstangentrieb. Der Einsatz einer Linearstelleinrichtung zum Verstellen der
Stützeinrichtung bietet bei verhältnismäßig einfachem Aufbau und geringem
Raumbedarf je nach Ausführungsform ein präzises Anstellen des wenigstens
einen Stützelements gegen das Rakelelement. Auch bringt eine mit Hilfe
einer Linearstelleinrichtung verstellbare Stützeinrichtung den Vorteil mit sich,
daß eine Verstellung während des Betriebs der Streicheinrichtung erfolgen
kann und das dadurch veränderte Streichergebnis direkt geprüft werden
kann, so daß sich also unmittelbar die Auswirkungen einer Verstellung der
Stützeinrichtung auf das Streichergebnis überprüfen lassen.
Zur Unterdrückung von Deformationen des Rakelstabs in den über die Walze
hinausstehenden Abschnitten mit Hilfe der Stützeinrichtung kann die Stütz
einrichtung der Antriebseinheit benachbart angeordnet sein. Dies ist von
Vorteil, da die Gewichtskräfte der mit diesem verbundenen, ungelagerten
Bauteile der Antriebseinheit, welche in hohem Maße für die Deformationen
des Rakelelements verantwortlich sind, besonders effektiv abgestützt
werden können.
Im Hinblick auf die Positionierung der Stützeinrichtung kann vorgesehen
sein, daß die Stützeinrichtung unterhalb der Antriebseinheit angeordnet ist
und das Rakelelement unter Vermittelung der Stützeinrichtung stützt. In
diesem Fall greift die Stützeinrichtung nicht direkt über ein oder mehrere
Stützelemente am Rakelelement an, sondern stützt direkt die Antriebsein
heit, wodurch eine Verformung des Rakelelements und eine Entstehung von
Vibrationen durch Gewichtskräfte der Antriebseinheit unterbunden wird. In
diesem Fall ist auch ein Verschleiß des Rakelelements durch an diesem un
mittelbar angreifende Stützelemente ausgeschlossen. Besonders bevorzugt
ist eine derartige Positionierung an der Stützeinrichtung unterhalb der
Antriebseinheit dann vorgesehen, wenn der über die Walze hinausstehende
Abschnitt des Rakelelements nur von geringer Länge ist.
Die vorstehend diskutierte Verstellbarkeit der Stützeinrichtung kann aber
auch zur gezielten Verungleichmäßigung des Strichauftrages genutzt wer
den, insbesondere zur Reduzierung der Strichdicke im Randbereich der Ma
terialbahn. In letzterem Fall muß dann zur Erzielung eines strichfreien
Randes der Materialbahn nach erfolgtem Strichauftrag weniger, im günstig
sten Fall gar kein Streichmedium wieder von der Materialbahn abgetragen
werden.
Festzuhalten ist noch, daß trotz der Verwendung der Begriffe "verschleiß
frei" und "verschleißend" selbstverständlich klar ist, daß kein Material ideal
verschleißfrei ist und jedes Material im gewissem Maße verschleißt. Diese
Begriffe sollen lediglich aufzeigen, daß das Material, aus dem das Rakelele
ment gefertigt ist, deutlich weniger verschleißt als das Stützflächenmaterial.
Ein vergleichbarer Fall ist bei Scheibenbremsen gegeben, bei denen das
Scheibenmaterial deutlich weniger verschleißt als das Material, aus dem die
Bremsklötze gefertigt sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen an
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer Vorderansicht einer erfindungsgemäßen
Auftragsvorrichtung, wobei zwischen Rakelbereich und
Antriebseinheit eine ein Rakelelement stützende, über eine
Schwenkbewegung verstellbare Stützeinrichtung angeordnet
ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Auftragsvorrich
tung gemäß einem Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
Fig. 1;
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Stützeinrichtung mit einer Linear
stelleinrichtung auf der Basis eines verstellbaren Gewinde
mechanismus in einer Fig. 2 entsprechenden Schnittansicht;
Fig. 5 ein in einer Linearstelleinrichtung gemäß Fig. 4 anbringbares
Stützelement mit im Schnitt V-förmiger Stützflächenkontur;
und
Fig. 6 ein Stützelement in einer Ansicht entsprechend Fig. 5 mit einer
Stützflächenkontur eines halbierten, regelmäßigen Sechsecks.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt einer Vorderansicht einer allgemein mit 1
bezeichneten erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung dargestellt. Die Auf
tragsvorrichtung 1 umfaßt als Rakelelement einen länglichen Rakelstab 10,
welcher über ein schematisch dargestelltes Rakelbett 12 gegen eine Walze
14 anstellbar ist. Um die Walze 14 ist längs eines Teils deren Umfangs eine
Materialbahn 16 geführt, deren sich in Bahnlaufrichtung L erstreckende
Kante 18 in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.
An seinem in Querrichtung Q seitlich über das Rakelbett 12 und die Walze
14 hinausstehenden freien Ende 10a ist der Rakelstab 10 mit einer schema
tisch dargestellten Kopplungseinheit 20 verbunden, welche beispielsweise
ein Getriebe, eine Kupplung, ein Kardangelenk oder ähnliches enthalten
kann. Ausgangsseitig ist an der Kopplungseinheit 20 eine Antriebswelle 22
vorgesehen, welche mit einer grobschematisch dargestellten Antriebseinheit
23, beispielsweise einem Elektromotor oder dergleichen, verbunden ist.
Zwischen dem Rakelbett 12 und der Kopplungseinheit 20 ist eine Stütz
einrichtung 26 für den Rakelstab 10 vorgesehen, deren Aufbau in den Fig.
2 und 3 detaillierter dargestellt ist. Die Stützeinrichtung 26 umfaßt eine
Basisplatte 29, welche mittels Schrauben 28 am Hallenboden 24 befestigt
ist. An einem fest mit der Basisplatte 29 verbundenen Trägerelement 36 ist
ein Lagerbock 30 um eine Drehachse 38 schwenkbar gelagert. Die jeweils
gewünschte Schwenkposition des Lagerbocks 30 bezüglich der Basisplatte
29 läßt sich über eine Stelleinheit 40 festlegen, die in den Fig. 1 bis 3
als Verstellschraube 40 dargestellt ist. Gemäß Fig. 2 ist die Verstellschraube
40 in ein die Bodenplatte des Lagerbocks 30 durchsetzendes Gewinde 55
eingeschraubt, wobei ihr Kopf 56 von der dem Rakelstab 10 zugewandten
Seite des Lagerbocks 30 aus zugänglich ist. Die Verstellschraube 40 steht
mit ihrem Schaft nach unten über den Lagerbock 30 hinaus und liegt mit
ihrer Schaftbodenfläche 58 auf der Oberfläche 60 der Basisplatte 29 auf.
An dem Lagerbock 30 sind zwei zylindrische Stützrollen 34a, 34b um
Drehachsen 32a und 32b drehbar gelagert, welche mit dem Rakelstab 10
in Stützkontakt stehen. Achsbolzen 42a bzw. 42b der beiden Stützrollen
34, 34 greifen in zugeordnete Ausnehmungen zweier Lagerwände 44 ein,
welche von einer Grundplatte des Lagerbocks 30 nach oben abstehen und
mit dieser integral ausgebildet sind. Die dem Rakelelement 10 zugewandte
Oberseite 46 der Lagerwände 44 weist eine Vertiefung 46a auf, damit das
Rakelelement 10 nicht mit dieser Oberseite 46 in Kontakt kommt, wenn die
Rollen 34a, 34b über einen Berührungsbereich 48a, 48b an dem Rakel
element 10 anliegen.
Eine Schwenkbewegung des Lagerbocks 30 erfolgt um eine Achse 50,
deren Längsachse mit der Schwenkachse 38 zusammenfällt und welche ein
Kopfteil 52 des Trägerelements 36 durchsetzt. Die freien Enden der Achse
50 sind im Lagerbock aufgenommen ist. Zur Aufnahme des Kopfteils 52 ist
der Lagerbock 30 im Bereich seines von der Stelleinheit 40 entfernten Endes
U-förmig ausgebildet (siehe Fig. 3), wobei die beiden freien Schenkel 54 der
U-Form die Achse 50 zwischen sich aufnehmen.
Bei einer Verlängerung der Stelleinheit 40, die einem Einschrauben der
Stellschraube 40 entspricht, verschwenkt der Lagerbock 30 um die Achse
50 in Richtung des Pfeils A, bis die Stützrollen 34a, 34b in Anlage mit dem
Rakelstab 10 treten. Bei weiterer Verlängerung der Stelleinheit 40 und somit
weiterem Verschwenken des Lagerbocks 40 in Richtung des Pfeils A
drücken die Stützrollen 34a, 34b den Rakelstab 10 nach oben, wobei ge
ringfügige schwerkraftbedingte Deformationen des Rakelstabs 10 ausgegli
chen werden. Man erhält somit die in Fig. 2 dargestellte Situation, in
welcher der Rakelstab 10 mit der gewünschten Anpreßkraft gegen die Wal
ze 14 bzw. die Materialbahn 16 angestellt ist, und unerwünschte Deforma
tionen des Rakelstabs 10 ausgeglichen sind. Bei Verkürzung der Stelleinheit
40 bzw. Herausschrauben der Stellschraube 40 aus dem Lagerbock 30
schwenkt der Lagerbock 30 in einer zum Pfeil A entgegengesetzten Rich
tung (Pfeil A'), wodurch die Rollen 34a, 34b auf den Rakelstab 10 weniger
stützend einwirken bzw. ihre Stützwirkung vollständig aufgeben. Somit läßt
sich durch Verstellen der Stelleinheit 40 der Einfluß der Stützeinrichtung 26
auf den Rakelstab 10 verstärken bzw. verringern, wodurch sich auch dessen
Verlauf verändern läßt. Ferner kann bei Variation der Relativstellung von
Rakelbett 12 und Walze 14 auf eine hieraus resultierende Änderung der
Stellung des Rakelstabs 12 durch entsprechendes Nachführen der Stützein
richtung 26 reagiert werden.
Ohne Einsatz der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung 26 könnte es in dem
vom Rakelbett 12 nicht abgestützten, seitlich über dieses hinausragenden
Bereich des Rakelstabs 10 aufgrund des Gewichts des Rakelstabs 21 selbst
bzw. des Gewichts der Kopplungseinheit 20 zu Deformationen des Rakel
stabs 10 kommen, infolge derer der Rakelstab 10 nicht exakt in Querrich
tung Q verläuft, d. h. es kommt zu Exzentrizitäten bezüglich der Drehachse
des Rakelstabs 10. Wird der Rakelstab nun drehangetrieben, so werden die
se Exzentrizitäten noch verstärkt und führen im Endeffekt zur Ausbreitung
von Vibrationen längs des Rakelstabs. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Stützeinrichtung 26 können derartige Exzentrizitäten klein gehalten, wenn
nicht gar vollständig unterdrückt werden, was der Entstehung von exzentri
zitätsbedingten Vibrationen vorbeugt. Hierfür würde grundsätzlich bereits
eine relativ schmal gebaute Stützeinrichtung ausreichen. Um aber auch auf
anderen Ursachen beruhenden Vibrationen entgegenwirken zu können,
weist die erfindungsgemäße Stützeinrichtung 26 in Querrichtung gesehen
eine Stützbreite S von etwa 1 bis 20 cm auf. Diese Länge reicht in der
Praxis aus, um sich in Längsrichtung des Rakelelements ausbreitende
Vibrationen in dem gewünschten Maße zu dämpfen. Ein weiterer Vorteil
einer hohen Lagerlänge S ist die entsprechende Verringerung der auf
Stützrollen und Rakelstab einwirkenden Lagerdrücke zu sehen, was sich auf
den Verschleiß der Gesamtanordnung günstig auswirkt.
Ein weiterer das Auftragsergebnis beeinträchtigender Einfluß kann ein
unrunder Lauf des Rakelstabs 10 sein. Ein derartiger unrunder Lauf führt zu
Torsionsschwingungen des Rakelstabs und kann beispielsweise vom Einsatz
eines Kardangelenks zur Verbindung der Antriebswelle 22 mit dem Rakel
stab 10 herrühren. Führt bereits die Lagerreibung der Stützrollen 34a, 34b
zu einer gewissen Dämpfung dieser Torsionsschwingungen, so kann die
Dämpfungswirkung der erfindungsgemäßen Stützvorrichtung 26 noch da
durch erhöht werden, daß die Oberfläche 48 der Stützrollen mit einem eine
ausreichende Haftreibung zwischen Stützrollen und Rakelstab bereitstellen
den Belag ausgebildet ist.
Die Stützrollen 34a, 34b können in den Lagerwänden 44 in einer nicht
dargestellten Weise gefedert gelagert sein, wodurch sich der Anpreßdruck
im Berührungsbereich 48 besser dosieren läßt. Ferner ist dadurch auch
gewährleistet, daß sich die Rollen 34a, 34b achsparallel zum Rakelstab 10
ausrichten. Allerdings sollte die Härte der Federung ausreichen, um im
Hinblick auf die Unterdrückung von Längs- bzw. Torsionsschwingungen eine
Anlage der Stützrollen am Rakelstab sicherstellen zu können.
Neben der Stützlänge S ist auch der Durchmesser d der Stützrollen 34a,
34b für die Stützwirkung von Bedeutung. Der Durchmesser d sollte aus
reichend groß gewählt werden, um eine stabile konstruktive Gestaltung der
Stützeinrichtung 26 zu ermöglichen. Eine zu große Wahl des Durchmessers
d führt zu übertrieben großen Abmessungen der Stützeinrichtung 26. Bevor
zugt liegt der Durchmesser d der Stützrollen 34 im Bereich von 0,5 cm bis
5 cm bei einem Rakelstabdurchmesser D von 0,5 bis 5 cm.
Die in den Berührungsbereichen 48 auftretenden Anpreßkräfte haben me
chanische Reibung und somit Verschleiß zur Folge. Da der Rakelstab 10 ein
Präzisionswerkzeug mit hohen Anschaffungskosten ist, sollte der Verschleiß
des Rakelstabs aber möglichst gering gehalten, bestenfalls sogar vollständig
vermieden werden. Zur Vermeidung von Verschleiß und Verschmutzung
sind die Stützrollen 34a, 34b der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung 26
zumindest in einem der Kontaktfläche 48 nahen Oberflächenbereich aus
einem verschleißenden, wenn auch verschleißarmen, und vorzugsweise
korrosionsbeständigen Material hergestellt, beispielsweise Hartgummi,
Keramik, Teflon oder dergleichen. Dieser verschleißarme Oberflächenbereich
ist vorzugsweise auf einem Träger aus einem verschleißfesten und
korrosionsbeständigen Material, z. B. Edelstahl, angeordnet. Bevorzugt ist
der Belag erneuerbar, so daß verschlissene Stützrollen 34 "runderneuert"
und wiederverwendet werden können. Auch kann an einen einfachen
Austausch der Stützbeläge analog zur Montage neuer Bremsbeläge gedacht
werden. In beiden Fällen können Materialaufwand und Kosten reduziert werden.
Hinsichtlich der vorstehend erwähnten Erneuerbarkeit gibt es verschiedene
Ausführungsmöglichkeiten. Beispielsweise kann der verschleißende Belag
62 (siehe Fig. 2) auf die Stützrollen 34a, 34b aufvulkanisiert sein. Es ist
jedoch auch möglich, daß der verschleißende Belag 62 als Rohr ausgebildet
ist, der beispielsweise über eine Nase verschiebegesichert auf die
eigentliche Stützrolle 34a, 34b aufgeschoben ist.
Ferner ist es zweckmäßig, die Lagerung der Stützrollen 34 konstruktiv so
zu gestalten, daß diese in einem wenig aufwendigen Arbeitsschritt aus
wechselbar sind, jedoch im Betrieb über die Achsen 42a, 42b fest mit den
Lagerwänden 44 verbunden sind. Eine derartige leichte Auswechselbarkeit
der Stützrollen 34 hat bei verschlissenen Stützrollen 34 eine geringere
Wartungszeit zur Folge, was die Stillstandzeit der Maschine verringert und
somit die Produktivität steigert. Im Hinblick auf die Produktivität der
Maschine sollte auch darauf hingewiesen werden, daß die Stützeinrichtung
26 über die Stelleinheit 40 auch während des Betriebs der Rakeleinrichtung
verstellt werden kann. Somit können die Auswirkungen einer Verstellung
der Stützeinrichtung und der damit einhergehenden Veränderung der Lauf
eigenschaften des Rakelstabs auf die Qualität des Strichauftrags unmittelbar
nach der Verstellung beobachtet werden.
Im folgenden soll mit Bezug auf Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Stützeinrichtung näher erläutert werden. Bei der Stütz
einrichtung 70 gemäß Fig. 4 liegt der Rakelstab 10 auf einer planen
Stützfläche 74 eines Stützelements 72 auf. Genauer gesagt ist die Stütz
fläche 74 an einem Belagteil 78 aus verschleißendem und vorzugsweise
korrosionsbeständigen Material, beispielsweise Hartgummi, Keramik, Teflon
oder dergleichen, ausgebildet, welches auf einem Träger 76 aus
verschleißfestem, korrosionsbeständigem Material, beispielsweise Edelstahl
oder dergleichen, befestigt ist.
Die Stützeinrichtung 70 gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der Stütz
einrichtung 26 gemäß Fig. 1 bis 3 funktional im wesentlichen in zwei
Punkten:
Zum einen ist die Reibung zwischen dem Rakelstab 10 und der Stützfläche
74 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 im Vergleich zur vorstehenden
Stützeinrichtung 26 erhöht, da sich das Stützelement 72 mit dem Rakelstab
10 bei dessen Drehung nicht mitbewegt. Dies ist im Hinblick auf die
Dämpfung unerwünschter Schwingungen des Rakelstabs 10 von Vorteil,
führt gleichzeitig aber auch zu stärkerem Verschleiß des Belags 78.
Zum anderen ist für das Stützelement 72 der Stützeinrichtung 70 ein Linear
stelltrieb 80 vorgesehen. Der Linearstelltrieb 80 umfaßt einen mit dem
Träger 76 verbunden Gewindeschaft 82, der unter Vermittelung zweier mit
einander kämmender Kegelzahnräder 84 und 86 durch Drehung einer Welle
88 höhenverstellbar ist.
Anstelle der einseitigen Abstützung des Rakelstabs 10 gemäß der in Fig. 4
dargestellten Stützeinrichtung 70 kann auch eine mehrseitige Abstützung
des Rakelstabs vorgesehen werden. Ausführungsformen mit mehrseitiger
Abstützung sind beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
Die Stützeinrichtung 110 gemäß Fig. 5 umfaßt ein U-förmiges Träger
element 112, in welchem ein Stützeinsatz 114 aufgenommen ist. Der Stütz
einsatz 114 ist in dem Trägerelement 112 auswechselbar befestigt. Der
Rakelstab 10 liegt an zwei Schenkelflächen 118 einer V-förmigen Ausneh
mung 116 des Stützeinsatzes 114 an, d. h. er ist zweiseitig gestützt.
Das Stützelement 114' der Stützeinrichtung 110' gemäß Fig. 6 weist zur
Abstützung des Rakelstabs 10 eine Ausnehmung 116' auf, welche die Kon
tur eines halbierten Sechsecks aufweist, wobei die Halbierungslinie durch
zwei Eckpunkte des regelmäßigen Sechsecks verläuft. Der Rakelstab liegt
somit an drei Stützflächen 118' an. Ansonsten entspricht die Stützein
richtung 110' gemäß Fig. 6 in ihrem Aufbau der Stützeinrichtung 110
gemäß Fig. 5.
Hinsichtlich der Materialwahl und Verstellbarkeit der Ausführungsformen
gemäß Fig. 5 und 6 sei auf die Beschreibung der Ausführungsform gemäß
Fig. 4 verwiesen. Selbstverständlich sind auch noch andere Gestaltungs
möglichkeiten des den Rakelstab 10 aufnehmenden Bereichs denkbar, wie
z. B. abgerundete Formen oder weitere Vieleck(polygon-)formen.
Claims (16)
1. Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen
oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn (16), insbe
sondere aus Papier oder Karton, umfassend:
- - eine Walze (14), welche bei direktem Auftragen die laufende Materialbahn (16) längs wenigstens eines Teils ihres Umfangs in Laufrichtung (L) der Materialbahn (16) führt bzw. bei indirektem Auftragen das auf sie aufgetragene Medium an die Materialbahn abgibt,
- - ein längliches drehangetriebenes Rakelelement (10), welches der Walze (14) zugeordnet ist und zur Egalisierung des auf getragenen flüssigen oder pastösen Mediums gegen diese anstellbar ist, wobei das Rakelelement (10) zumindest auf einer Seite der Walze (14) seitlich (in Richtung Q), d. h. quer zur Laufrichtung (L), über die Walze (14) hinaussteht und an wenigstens einem seiner Enden (10a) mit einer Drehantriebs einheit (20/22/23) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem über die Walze (14) hinausstehenden Ab schnitt (10b) des Rakelelements (10) eine Stützeinrichtung (26; 70; 110; 110') zugeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (26) wenigstens
zwei kreiszylindrische Rollen (34a, 34b) als Stützelemente umfaßt,
deren Rollenachsen (42a, 42b) zueinander und zur Rakelelement-
Längsrichtung (Q) parallel verlaufen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (34a, 34b) drehbar an der
Stützeinrichtung (26) gelagert sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (34a, 34b) eine Länge (S) in
einem Bereich von 1 cm bis 20 cm aufweisen.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (34a, 34b) einen Durchmes
ser (D) in einem Bereich von 0,5 cm bis 5 cm aufweisen.
6. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützfläche (74) eines Stütz
elementes (72) der Stützeinrichtung (70) eben ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützfläche (116; 116') eines
Stützelements (114; 114') der Stützeinrichtung (110; 110') von
wenigstens zwei zueinander geneigten, ebenen Teilflächen (118;
118') gebildet ist und im Schnitt gemäß einer zu allen Teilflächen im
wesentlichen orthogonal verlaufenden Schnittebene die Kontur eines
nicht geschlossenen Polygonzugs aufweist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Stützelement (34a,
34b; 72; 112; 112') zumindest teilweise aus verschleißendem Mate
rial gebildet ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Stützelement (34a,
34b; 72; 112; 112') zumindest teilweise aus korrosionsbeständigem
Material gebildet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (72; 112; 112') ein
Belagteil (78; 114; 114') aufweist, das zumindest teilweise aus
verschleißendem Material gebildet ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Belagteil (78; 114; 114') zumindest
teilweise aus korrosionsbeständigem Material gebildet ist.
12. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (26; 70; 110;
110') quer zur Rakelelement-Längsrichtung (Q) verstellbar ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (26)
- - einen um eine Schwenkachse (50) schwenkbar gelagerten Lagerbock (30) und
- - ein Einstellelement (40) umfaßt, über welches der Lagerbock
(30) in einer gewünschten Schwenkposition festlegbar ist,
und daß das Stützelement bzw. die Stützelemente (34a, 34b) am Lagerbock (30) im Abstand von der Schwenkachse (50) angeordnet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (70; 110; 110')
eine, beispielsweise mittels eines Gewindemechanismus (82, 82, 84,
86, 88) verstellbare, Linearstelleinrichtung (80) umfaßt.
15. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung (26) der Antriebs
einheit (20/22/23) benachbart angeordnet ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung unterhalb der
Antriebseinheit angeordnet ist, und das Rakelelement unter
Vermittelung der Antriebseinheit stützt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997130142 DE19730142A1 (de) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997130142 DE19730142A1 (de) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19730142A1 true DE19730142A1 (de) | 1999-01-21 |
Family
ID=7835667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1997130142 Withdrawn DE19730142A1 (de) | 1997-07-14 | 1997-07-14 | Einrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19730142A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10392840B4 (de) * | 2002-07-04 | 2013-02-21 | Metso Paper, Inc. | Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen eines Rakelbalkens einer Beschichtungsstation |
CN108097518A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-06-01 | 常州裕宝自动化设备有限公司 | 电机转子叠片涂胶机及电机转子叠片涂胶方法 |
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- 1997-07-14 DE DE1997130142 patent/DE19730142A1/de not_active Withdrawn
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JP 61-222568 A.,In: Patents Abstracts of Japan, C-406,Feb. 26,1987,Vol.11,No.63 * |
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