DE2007067C3 - Squeegees in coating devices - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Streichen von Papier, Karton od. dgl., bei der die auf die Bahn aufgebrachte Streichmasse durch eine Rollrakelwalze egalisiert wird, die in einer sie um 180° umgreifenden Halterung gelagert ist.The invention relates to a device for coating paper, cardboard or the like, in which the coating material applied to the web is leveled by a squeegee roller which is mounted in a holder that encompasses it by 180 °.
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Streichpapier, gestrichenem Karton od. ä. Rakel zum Abstreifen der im Überschuß aufgetragenen Streichmasse einzusetzen. Bekannte Rakel dieser Art sind zum Teil scharfkantige Schabemesser, deren Schneide die überschüssige Beschichtung von der gestrichenen Bahn abnehmen und dadurch eine gleichmäßig starke Schicht auf der Papierbahn hinterlassen sollen. Eine Verbesserung einer solchen Vorrichtung besteht darin, statt der Schneide einen rotierenden Walzenkörper mit der abzustreifenden Bahn in Kontakt zu bringen, wobei der Walzenkörper in einer Längsaussparung des Schabemessers ruht und gegebenenfalls angetrieben werden kann. In der Wandung der Aussparung kann eine Nut zur Aufnahme eines Filzstreifens angebracht sein, um Fremdkörper zu beseitigen, die am Walzenkörper anhaften.It is known in the production of coated paper, coated cardboard or the like to use squeegees to strip off the coating slip applied in excess. Known doctor blades of this type are partly sharp-edged scraper knives, the cutting edge of which is intended to remove the excess coating from the coated web and thereby leave a uniformly thick layer on the paper web. An improvement of such a device consists in bringing a rotating roller body into contact with the web to be stripped off instead of the cutting edge, the roller body resting in a longitudinal recess of the doctor blade and possibly being driven. A groove for receiving a felt strip can be provided in the wall of the recess, in order to remove foreign bodies which adhere to the roller body.
Um eine hohe Biegsamkeit des Walzenkörpers zu gewährleisten ist bereits bekannt, diesen möglichst dünn, also als Stab auszuführen, beispielsweise mit einem Durchmesser zwischen 3 und 10 mm. Durch den Einsatz dieser dünnen Rollrakelstäbe wird eine hohe Biegsamkeit der Rakel erreicht, die sich dadurch Schwankungen in der Spannung der Papierbahn bzw. in der Dicke und Elastizität des von der Papierbahn umschlungenen Walzenmantels anpasst, wenn der Rollrakelstab selbst über eine genügend elastische Lagerung verfügt.In order to ensure a high flexibility of the roller body, it is already known to make it as thin as possible, that is to say as a rod, for example with a diameter between 3 and 10 mm. The use of these thin squeegees enables the squeegee to be extremely flexible, which adapts to fluctuations in the tension of the paper web or in the thickness and elasticity of the roller jacket wrapped around by the paper web if the squeegee itself is sufficiently elastic.
Man hat bereits versucht, diese elastische Lagerung dadurch zu schaffen, dass man den Rollrakelstab drehbar gelagert an einer Blattfeder befestigt, hinter der sich in bestimmten Abständen Einstellvorrichtungen befinden. Ein weiterer Vorschlag geht dahin, die Blattfeder dadurch elastischer zu machen, dass sie über die Breite der Vorrichtung mit Schlitzen versehen ist. Obgleich hierdurch gegenüber einer starren Lagerung ein wesentlicher Vorteil erzielt wird, ist es mit dieser bekannten Anordnung immer noch nicht möglich, eine Streifenbildung in der Beschichtung auszuschließen, da zwar die Unterteilung der Blattfeder durch Schlitze eine gewisse Elastizität und Anpassung gibt, die eigentliche Lagerung des Rollrakelstabes jedoch starr ist und so häufig Streifenbildung die Folge ist.Attempts have already been made to create this elastic mounting in that the roller doctor rod is attached in a rotatable manner to a leaf spring, behind which adjusting devices are located at certain intervals. Another suggestion is to make the leaf spring more elastic in that it is provided with slots across the width of the device. Although this achieves a significant advantage over a rigid mounting, it is still not possible with this known arrangement to rule out streaking in the coating, since the subdivision of the leaf spring by slots gives a certain elasticity and adaptation, the actual mounting of the roller doctor rod however, it is rigid and so often results in streaking.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, dass sie baulich aufwendig ist. Zur Lagerung des Rollrakelstabes werden mindestens zwei Teile, d.h. mindestens eine Lagerschale und eine Halterung, oder zwei Lagerschalenhälften benötigt. Diese Teile müssen nach Einlage des Rollrakelstabes durch Verbindungselemente wie Niete und Schrauben oder auch durch Verkleben, Verlöten, Verschweißen miteinander verbunden werden, was einmal einen erheblichen Arbeitsaufwand bedingt, zum anderen aber auch sehr materialaufwendig ist. Nur bei der Verbindung durch Verschrauben können einige Elemente der Rakelkonstruktion beim Verschleiß eines Teiles, also beispielsweise des Rollrakelstabes wieder verwandt werden, während bei allen anderen Arten der Lagerung des Rollrakelstabes das gesamte Aggregat ausgetauscht werden muß.Another disadvantage of the known device is that it is structurally complex. At least two parts, i.e. at least one bearing shell and one holder, or two bearing shell halves are required to support the roller doctor rod. After inserting the roller doctor rod, these parts have to be connected to one another by connecting elements such as rivets and screws or by gluing, soldering, welding, which on the one hand requires a considerable amount of work, but on the other hand is also very material-intensive. Only when connecting by screwing can some elements of the doctor blade construction be used again when a part is worn, for example the roller doctor rod, while the entire unit has to be replaced with all other types of storage of the roller doctor rod.
Außer dem Einsatz von Metallen als Lager des Rollrakelstabes ist auch der Einsatz von einem laminierten Phenolformalinharzblock bekannt. Eine Verbesserung der Elastizität wird durch dieses Material jedoch nicht erreicht. Ebenso treten weiterhin an den Spannstellen bzw. Verbindungsstellen von Ober- und Unterlage Drücke auf, die nach kurzer Zeit zur Streifenbildung auf dem gestrichenen Papier führen, weil eine Abdichtung zwischen Rollrakelwalze und Rollrakelbett nicht möglich ist.In addition to the use of metals as bearings for the roller doctor rod, the use of a laminated phenol-formalin resin block is also known. However, this material does not improve the elasticity. Likewise, pressures continue to occur at the tension points or connection points between the upper and lower layers, which after a short time lead to the formation of streaks on the coated paper, because a seal between the squeegee roller and the squeegee bed is not possible.
Nach einem weiteren bekannten Vorschlag sollen graphitenthaltende Lagerschalen zur Aufnahme des Rollrakelstabes eingesetzt werden, die gegebenenfalls durch einen Druckschlauch an die Gegendruckwalze angepresst werden können. Auch hierbei ist weder eine Abdichtung des Rollrakelbettes gegen eintretende Streichfarbenreste noch eine genügende Elastizität gegeben.According to a further known proposal, graphite-containing bearing shells are to be used to hold the roller doctor rod, which if necessary can be pressed against the counter-pressure roller by a pressure hose. Here, too, there is neither a sealing of the roller doctor bed against ingress of coating color residues nor sufficient elasticity.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben angeführten Nachteile bekannter Konstruktionen zu vermeiden und eine Rollrakel zu schaffen, die mit Sicherheit die Streifenbildung in der Beschichtung verhindert, eine leichtere Austauschbarkeit der Einzelteile gewährleistet und wirtschaftlicher zu fertigen ist.The invention is therefore based on the object of avoiding the above-mentioned disadvantages of known constructions and of creating a roller doctor blade which reliably prevents streaking in the coating, ensures easier interchangeability of the individual parts and is more economical to manufacture.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Vorrichtung zum Streichen von Papier, Karton od. dgl., bei der ein in einer Halterung gelagerter Rollrakelstab so angeordnet ist, dass die auf die Bahn aufgebrachte Streichmasse durch ihn egalisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollrakelstab in einem kautschukelastischen, verschleißfesten Werkstoff gelagert und von diesem in an sicht bekannter Weise um mehr als 180° umfasst ist.The solution to this problem consists in a device for coating paper, cardboard or the like, in which a roller doctor rod mounted in a holder is arranged so that the coating slip applied to the web is leveled by it, characterized in that the roller doctor rod is mounted in a rubber-elastic, wear-resistant material and is encompassed by more than 180 ° in a manner known from view.
Durch die Lagerung in einem kautschukelastischen Material wird erreicht, dass die bei allen anderen vorbekannten Vorrichtungen vorhandene Steifigkeit des Lagerelementes beseitigt wird, ohne dass durch Vertikalteilung der Lagerung Stoßstellen entstehen, durch die erneut eine Streifigkeit geschaffen werden würde.Storage in a rubber-elastic material means that the rigidity of the bearing element, which is present in all other previously known devices, is eliminated without the vertical division of the bearing causing joints that would again create streakiness.
Die Halterung aus kautschukelastischem, verschleißfestem Werkstoff ermöglicht des weiteren das Weglassen von Halteelementen, die den Rollrakelstab in seiner Halterung fixieren. Es entfallen dadurch die bei den bekannten Rollrakeln erforderlichen Halteglieder mit den dazugehörigen Befestigungsmitteln. Der Rollrakelstab ist durch einfaches Eindrücken in die ihn mehr als 180° umfassende Halterung aus gummielastischem, verschleißfestem Werkstoff einzubringen, was die Montage wesentlich vereinfacht und trotzdem den Rollrakelstab gegen ein Lösen aus der Halterung sichert.The holder made of rubber-elastic, wear-resistant material also makes it possible to omit holding elements that fix the roller doctor rod in its holder. This eliminates the holding members with the associated fastening means required in the known roll doctor blades. The roller squeegee rod can be introduced by simply pressing it into the holder made of rubber-elastic, wear-resistant material that encompasses it more than 180 °, which considerably simplifies assembly and nevertheless secures the roller squeegee rod against loosening from the holder.
Äußerst wichtig bei der Herstellung der Halterung aus kautschukelastischem Werkstoff ist, dass der Rollrakelstabdurchmesser größer als die lichte Weite der zu seiner Aufnahme bestimmten Halterung ist. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Halterung den Rollrakelstab fest umschließt, so dass der Eintritt von Pigment zwischen Rollrakelstab und Halterung praktisch ausgeschlossen ist. Das Verhindern des Eintritts von Streichfarbe bzw. Pigment trägt wahrscheinlich ebenfalls dazu bei, dass es nicht zu der gefürchteten Streifenbildung in der Beschichtung kommt. Außerdem können so keine Streichmassenpartikeln die Reibung zwischen dem Rollrakelstab und der Halterung erhöhen und einen rascheren Verschleiß bewirken.When producing the holder from rubber-elastic material, it is extremely important that the roller doctor rod diameter is larger than the clear width of the holder intended for its reception. This configuration ensures that the holder tightly encloses the roller doctor rod, so that the entry of pigment between the roller doctor rod and the holder is practically excluded. Preventing the ingress of coating color or pigment probably also helps prevent the dreaded streaking in the coating. In addition, no coating particles can increase the friction between the roller doctor rod and the holder and cause more rapid wear.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der kautschukelastische Werkstoff ein Polyurethan-Elastomer, wobei sich besonders ein solches mit einer Shore-Härte von über 70° Shore, insbesondere von 90 bis 95° Shore hervorragend bewährt hat. Eine Halterung aus Polyurethan-Elastomer besitzt damit die charakteristischen Eigenschaften natürlichen oder synthetischen Kautschuks, wie elastische Verformbarkeit, hohe Bruchdehnung und Zerreißfestigkeit, Rückprallelastizität und Schwingungsdämpfungen. Die Weiterreißfestigkeit und die Abriebfestigkeit ist ebenfalls sehr gut. Da außerdem mechanische Verunreinigungen die Halterung aus Polyurethan-Elastomer nicht schädigen, ist die Halterung nur einem sehr geringen Verschleiß unterworfen und wird ihrer hohen Elastizität wegen auch nach langer Laufzeit nicht ausgeschlagen. Als kautschukelastischer Werkstoff ist weiterhin synthetischer Kautschuk gut geeignet, er wird jedoch vom Polyurethan-Elastomer übertroffen, weil der Reibungskoeffizient bei Wasserschmierung günstiger ist.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the rubber-elastic material is a polyurethane elastomer, with one having a Shore hardness of over 70 ° Shore, in particular 90 to 95 ° Shore, having proven to be outstanding. A holder made of polyurethane elastomer thus has the characteristic properties of natural or synthetic rubber, such as elastic deformability, high elongation at break and tear resistance, rebound resilience and vibration damping. The tear resistance and the abrasion resistance are also very good. In addition, since mechanical contamination does not damage the holder made of polyurethane elastomer, the holder is only subject to very little wear and tear and, because of its high elasticity, is not knocked out even after a long period of operation. Synthetic rubber is still well suited as a rubber-elastic material, but it is surpassed by polyurethane elastomer because the coefficient of friction is more favorable with water lubrication.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die besonders bei synthetischem Kautschuk als gummielastischer Werkstoff in Betracht kommt, wird der kautschukelastische Werkstoff oberflächlich gehärtet, wodurch ohne Beeinträchtigung der Zähigkeit eine weitere Reduktion des Verschleißes erreicht wird. Von besonderer Wichtigkeit ist dabei, dass die Lippen der Halterung dieser Härtung unterworfen werden, da gerade an den Lippen infolge des Pigmentgehaltes der Streichfarben die höchste Beanspruchung auftritt. Durch die oberflächliche Härtung der Lippen wird ihrem Verschleiß vorgebeugt, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn in unmittelbarer Nähe der Lippen mindestens ein Kühl- oder Schmierkanal angebracht ist, so dass die Reibung im Bereich der Lippe zusätzlich verringert wird und gleichfalls noch eine Kühlung der Lippe erfolgt, so dass die Elastizität auf lange Zeit gewahrt bleibt.According to a further embodiment of the invention, which is particularly suitable as a rubber-elastic material in the case of synthetic rubber, the rubber-elastic material is hardened on the surface, as a result of which a further reduction in wear is achieved without impairing the toughness. It is of particular importance that the lips of the holder are subjected to this hardening, since the highest stress occurs on the lips due to the pigment content of the coating colors. The superficial hardening of the lips prevents wear and tear, whereby it is particularly advantageous if at least one cooling or lubricating channel is attached in the immediate vicinity of the lips, so that the friction in the area of the lip is additionally reduced and also cooling of the lip takes place so that the elasticity is maintained for a long time.
Gemäß einer weiteren besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Halterung aus kautschukelastischem Werkstoff mit mindestens einer Schmier- und/oder Kühlnut versehen. Durch das Einbringen einer Schmiernut und den dazugehörigen Anschluß an ein Schmiermittelsystem, wobei beispielsweise als Schmiermittel Wasser eingesetzt werden kann, wird die Reibung zwischen dem Rollrakelstab und der Halterung wesentlich verringert. Da Wasser ein recht preisgünstiges Schmiermittel ist, kann es gleichzeitig als Kühlmittel verwandt werden, um so die durch die elastische Verformung der Halterung und Reibung auftretende Wärme abzuführen.According to a further particularly expedient embodiment of the invention, the holder made of rubber-elastic material is provided with at least one lubricating and / or cooling groove. By introducing a lubrication groove and the associated connection to a lubricant system, in which case, for example, water can be used as the lubricant, the friction between the roller doctor rod and the holder is significantly reduced. Since water is a very inexpensive lubricant, it can also be used as a coolant in order to dissipate the heat generated by the elastic deformation of the bracket and friction.
Infolge des geringen Wasserbedarfes ist eine Aufbereitung, d.h. Kühlung und Reinigung des Wassers nicht erforderlich, das Wasser kann also nach Passieren der Kühl- und Schmiernut einfach abgeleitet werden.Due to the low water requirement, treatment, i.e. cooling and cleaning of the water, is not necessary, so the water can simply be drained off after passing through the cooling and lubrication groove.
Es ist selbstverständlich möglich, auch andere Kühl- und Schmiermittel einzusetzen, falls Wasser nicht mit der zum Einsatz gelangenden Streichfarbe verträglich ist. In diesem Falle ist es jedoch zweckmäßig, eine Aufbereitung des Kühl- und/oder Schmiermittels vorzunehmen, die eine Rückkühlung und eine Filterung von eventuell eingedrungenen Fremdstoffpartikeln einschließen sollte.It is of course possible to use other coolants and lubricants if water is not compatible with the coating color used. In this case, however, it is advisable to prepare the coolant and / or lubricant, which should include recooling and filtering of any foreign matter particles that may have penetrated.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von zwei Skizzen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to two sketches.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Rollrakel, die im Eingriff mit einer elastischen Gummiwalze steht,Fig. 1 shows a section through a roll doctor, which is in engagement with an elastic rubber roller,
Fig. 2 den Aufbau der Halterung des Rollrakelstabes.2 shows the structure of the holder of the roller doctor rod.
In einem Gleitschienenpaar 1, das sich parallel über die gesamte Maschinenbreite erstreckt, wird eine Halterung 2 aus kautschukelastischem Material mit einer Shore-Härte von 95° geführt, in dem sich der Rollrakelstab 3 befindet. Der Rollrakelstab 3 wird von der Halterung um 300° umfasst und steht mit der gummielastischen Schicht 4 der Gegenwalze 5 im Eingriff. Beim Streichen von Papier und Karton befindet sich zwischen Rollrakelstab 3 und elastischer Schicht 4 natürlich noch die mit Streichmasse versehene Papier- oder Kartonbahn, die der besseren Übersichtlichkeit wegen hier jedoch nicht dargestellt ist.A holder 2 made of rubber-elastic material with a Shore hardness of 95 °, in which the squeegee rod 3 is located, is guided in a pair of slide rails 1, which extends parallel over the entire width of the machine. The squeegee rod 3 is encompassed by the holder by 300 ° and is in engagement with the rubber-elastic layer 4 of the counter roller 5. When painting paper and cardboard, there is of course still the paper or cardboard web provided with coating material between the roller doctor rod 3 and the elastic layer 4, which is not shown here for the sake of clarity.
Der Andruck des Rollrakelstabes 3 erfolgt über die Halterung 2 mittels Pneumatikkolben 6. Diese Pneumatikkolben 6, die sich im Abstand von 5 cm zueinander über die gesamte Maschinenbreite erstrecken, werden in nicht abgebildeten Pneumatikzylindern geführt, deren Druck einzeln steuerbar ist, so dass beispielsweise bei einer einseitigen Unrundheit der Gegenwalze 5 nur die in diesem Bereich befindlichen Pneumatikkolben 6 entsprechend der Unrundheit mit Druckluft beaufschlagt werden.The pressure of the roller doctor rod 3 takes place via the holder 2 by means of pneumatic pistons 6. These pneumatic pistons 6, which extend at a distance of 5 cm from one another over the entire width of the machine, are guided in pneumatic cylinders (not shown), the pressure of which can be individually controlled so that, for example, in a one-sided out-of-roundness of the counter roller 5 only the pneumatic pistons 6 located in this area are acted upon with compressed air in accordance with the out-of-roundness.
Die aus kautschukelastischem Material bestehendeThe one made of rubber-elastic material
Halterung 2 ist mit einer Verteilungsbohrung 7 ausgerüstet, von der aus sich mehrere quer zur Maschinenlaufrichtung hintereinander angeordnete Kanäle 8 erstrecken, die direkt oder über Verbindungsbohrungen 9 mit den Schmiernuten 10 verbunden sind.Bracket 2 is equipped with a distribution bore 7 from which a plurality of channels 8, arranged one behind the other transversely to the machine running direction, extend which are connected to the lubrication grooves 10 either directly or via connecting bores 9.
Die Verteilung des Schmier- bzw. Kühlmittels erfolgt dabei in Nähe der Lippe 11, die infolge der Drehrichtung des Rollrakelstabes 3 und durch die abgerakelte Streichfarbe am stärksten beansprucht ist. Die Anordnung der Schmiernuten 10 in diesem Bereich hat weiter den Vorteil, dass das Schmiermittel von dem Rollrakelstab 3 mitgenommen und so die Wandung der kautschukelastischen Halterung 2 optimal geschmiert und gekühlt wird.The distribution of the lubricant or coolant takes place in the vicinity of the lip 11, which is the most stressed as a result of the direction of rotation of the roller doctor rod 3 and the squeegee-off coating color. The arrangement of the lubricating grooves 10 in this area has the further advantage that the lubricant is carried along by the roller doctor rod 3 and the wall of the rubber-elastic holder 2 is optimally lubricated and cooled.
Claims (7)
Priority Applications (8)
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| AT82071A AT310547B (en) | 1970-02-17 | 1971-02-01 | Device for coating sheet material |
| US114845A US3701335A (en) | 1970-02-17 | 1971-02-12 | Coating apparatus for sheet material |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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| DE2007067C3 true DE2007067C3 (en) | 1977-04-14 |
Family
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10084391B3 (en) * | 1999-03-26 | 2013-02-21 | Metso Paper, Inc. | Doctor bed and squeegee in a roll doctor coater |
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| DE10084391B3 (en) * | 1999-03-26 | 2013-02-21 | Metso Paper, Inc. | Doctor bed and squeegee in a roll doctor coater |
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