DE202012012709U1

DE202012012709U1 - Beschichtungssystem für flexible Bahnen

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Publication number: DE202012012709U1
Application number: DE202012012709U
Authority: DE
Original assignee: Olbrich GmbH
Current assignee: Olbrich GmbH
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-11-08
Anticipated expiration: 2022-02-03
Also published as: KR20140127140A; DE102012001956A1; WO2013113920A1

Abstract

Beschichtungseinrichtung für flexible Bahnen (5) mit einer in einer Drehrichtung (15) angetriebenen Auftragswalze (13), die benachbart zu einem Transportweg (7) der flexiblen Bahn (5) angeordnet ist, um durch Kontakt Beschichtungsmaterial (31) auf die flexible Bahn (5) zu übertragen, mit Elementen (23, 53), mit denen die Auftragswalze (13) an einem Umfangsabschnitt (24) mit Beschichtungsmaterial (18) benetzt werden kann, und mit einem sich über die Länge der Auftragswalze (13) erstreckenden Abstreifmesser (25), das in einem Kontaktbereich (27) tangential entlang einer Anlagelinie (26) an dieser anliegt und das auf der zu der Auftragswalze (13) weisenden Seite (41) Vertiefungen (49) aufweist, die senkrecht oder unter einem Winkel kleiner als 90° zur Längsachse (21) der Auftragswalze (13) verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifmesser (25) derart angeordnet ist, dass die Anlagelinie (26) des Abstreifmessers (27) in der Drehrichtung (15) von dem Umfangsabschnitt beabstandet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungseinrichtung für flexible Bahnen mit einer in einer Drehrichtung angetriebenen Auftragswalze, die benachbart zu einem Transportweg der flexiblen Bahn angeordnet ist, um durch Kontakt Beschichtungsmaterial auf die flexible Bahn zu übertragen, mit Elementen, mit denen die Auftragswalze an einem Umfangsabschnitt mit Beschichtungsmaterial benetzt werden kann, und mit einem sich über die Länge der Auftragswalze erstreckenden Abstreifmesser, das in einem Kontaktbereich tangential entlang einer Anlagelinie an dieser anliegt und das auf der zu der Auftragswalze weisenden Seite Vertiefungen aufweist, die senkrecht oder unter einem Winkel kleiner als 90° zur Längsachse der Auftragswalze verlaufen.
Mit Hilfe von Beschichtungseinrichtungen wird ein Beschichtungsmaterial auf eine flexible Bahn aufgebracht, wobei unter den Begriff einer ”flexiblen Bahn” im Sinne der vorliegenden Erfindung u. a. Filme, Folien oder Papierbahnen fallen, die Erfindung aber nicht auf die Anwendung darauf beschränkt ist. Die flexible Bahn wird zunächst durch eine Walzenanordnung zu der Beschichtungseinrichtung geführt wird und nach dem Beschichten einer Nachbehandlung wie einer Trocknung unterzogen.
Zunächst sind Beschichtungseinrichtungen bekannt, bei denen das Beschichtungsmaterial mit Hilfe einer sich über die Breite der Bahn erstreckenden Düse auf diese aufgesprüht wird und die Dicke bzw. Menge der Beschichtung mittels einer Drahtrakel eingestellt wird. Hierbei ist es allerdings nachteilhaft, dass die Bahn im Bereich der Düse unter Zugbelastung steht und der Abstand zwischen der Düse und der Bahn oberhalb der Spritzlinie über die Arbeitsbreite variiert, sodass auch die aufgebrachte Menge an Beschichtungsmaterial variiert. Außerdem kann es aufgrund des zunächst aufgebrachten hohen Volumens an Beschichtungsmaterial zu Lufteinschlüssen in der Beschichtung kommen.
Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, das Beschichtungsmaterial mittels einer gegenläufig oder gleichläufig angetriebenen Auftragswalze durch Kontakt auf die flexible Bahn aufzubringen. Dabei ist ein starres Schabermesser oder eine drehende Walze in einem vorgegebenen Abstand zu der Auftragswalze angeordnet, wobei der Spalt zwischen Messer und Auftragswalze bzw. zwischen drehender Walze und Auftragswalze die Menge an Beschichtungsmaterial vorgibt, die auf die Auftragswalze aufgebracht wird. Nachteilhaft ist hier, dass für die Erzeugung präziser Beschichtungen mit einer Dicke im Mikrometerbereich die Durchbiegung der Auftragswalze berücksichtigt werden muss. Dies führt in der Regel dazu, dass die Breite des Spaltes über die Länge der Walze variiert und damit auch die Menge an Beschichtungsmaterial, das auf die Auftragswalze und anschließend auf die Bahn aufgebracht wird.
Alternativ ist es auch bekannt, die drehend angetriebene Auftragswalze als eine sogenannte Gravurwalze auszubilden, die mit in Umfangsrichtung oder geneigt dazu verlaufenden Vertiefungen versehen ist. Die Gravurwalze läuft in Rotationsrichtung zunächst durch eine Massevorlage mit dem Beschichtungsmaterial. An den parallel zur Längsachse der Walze verlaufenden Rändern der Massevorlage liegen elastische Abstreifmesser an der Walze an, um überschüssiges Material von der Walze abzustreifen. Da das Volumen in dem Massevorlage seitlich und durch die Abstreifmesser auch in Längsrichtung der Gravurwalze abgedichtet werden kann, ist es bei einer solchen Beschichtungseinrichtung auch möglich, das Beschichtungsmaterial in dem Massevorlage mittels einer Pumpe mit Druck zu beaufschlagen und so die Beschichtungsmenge zu beeinflussen.
Bei einer Beschichtungseinrichtung mit Gravurwalze ergeben sich allerdings einige Nachteile. Zunächst wird die Menge an Beschichtungsmaterial, die auf die Bahn übertragen wird, neben der Rotationsgeschwindigkeit der Walze durch die Gravur der Walze vorgegeben. Wenn also bei einer solchen Einrichtung die Beschichtungsmenge, die auf die Bahn aufgebracht wird, wesentlich geändert werden soll, muss die Gravurwalze ausgetauscht werden, was außerordentlich aufwendig ist. Des Weiteren muss die Gravurwalze, damit die Beschichtung der Bahn gleichmäßig erfolgt, einen vergleichsweise großen Durchmesser haben, was aufgrund des damit verbundenen hohen Gewichts zu einer aufwendigen Konstruktion der Beschichtungseinrichtung führt. Schließlich ist es außerordentlich aufwendig, eine Gravurwalze bei einem Wechsel des Beschichtungsmaterials zu reinigen.
Darüber hinaus ergibt sich das Problem, dass das Abstreifmesser über die gesamte Länge der mit einer Gravurwalze mit einem hinreichenden Druck an dieser anliegen muss, damit das überschüssige Beschichtungsmaterial von der Gravurwalze entfernt wird. Da die Gravurwalze aber aufgrund ihres notwendigerweise großen Durchmessers und des damit verbundenen Eigengewichts eine gewisse Durchbiegung hat, muss der auf das Abstreifmesser ausgeübte Druck ausreichend groß sein, damit es über die gesamte Länge an Walze anliegt. Dieser Druck führt aufgrund der Reibung mit dem Abstreifmesser zu erheblichem Verschleiß an der Gravurwalze.
Aus der DE 25 54 761 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, ist eine Beschichtungseinrichtung bekannt, bei der eine Massevorlage für das Beschichtungsmaterial vorgesehen ist, die seitlich an der Auftragswalze angeordnet ist und die sich über die Länge der Walze erstreckt. Die Massevorlage ist gegenüber der Walze durch ein elastisches Messer, das an der Walze anliegt, abgedichtet, wobei Nuten, die in der zu der Walze weisenden Seite des Messers vorgesehen sind, die Menge an Beschichtungsmaterial vorgeben, das auf die Auftragswalze aufgebracht wird. Bei diesem Aufbau ergibt sich das Problem, dass das Messer mit den darin vorgesehenen Nuten zum einen die Menge an Beschichtungsmaterial festlegt, die auf die Auftragswalze aufgebracht wird. Zum anderen muss das Messer die Massevorlage aber auch gegenüber der Auftragswalze abdichten, was wiederum erfordert, dass das Messer mit einer hinreichend großen Kraft gegen die Auftragswalze gedrückt wird. Diese Kraft bzw. der damit verbundene Druck, die aufgrund der notwendigen Abdichtung erforderlich sind, führen hier zu einem erheblichen Verschleiß am Messer und/oder an der Auftragswalze.
Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beschichtungseinrichtung bereitzustellen, bei der der Verschleiß an der Auftragswalze und dem Abstreifmesser möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Abstreifmesser derart angeordnet ist, dass die Anlagelinie des Abstreifmessers in der Drehrichtung von dem Umfangsabschnitt beabstandet ist.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Menge des auf die flexible Bahn aufgetragenen Materials durch die Abmessungen der Vertiefungen in dem Abstreifmesser bestimmt. Das Abstreifmesser hat also eine reine Dosierfunktion.
Dabei kann Auftragswalze über deren Länge mittels einer Düse gleichmäßig mit Beschichtungsmaterial benetzt werden, wobei der Umfangsabschnitt, in dem das Beschichtungsmaterial auf die Auftragswalze aufgesprüht wird, von der Anlagelinie des Abstreifmessers beabstandet ist. Im Unterschied zum direkten Aufsprühen auf die Bahn variiert der Abstand hier nicht. Durch die Verwendung einer Düse, mit der das Beschichtungsmaterial auf die Auftragswalze aufgebracht wird anstatt einer seitlich angeordneten Massevorlage für das Beschichtungsmaterial entfällt die Notwendigkeit, dass das an der Auftragswalze anliegende Abstreifmesser neben der Dosierwirkung auch eine Dichtungswirkung haben muss. Dies vereinfacht den Aufbau und ermöglicht es, das Abstreifmesser mit dem geringstmöglichen Druck, wie er zum Dosieren notwendig ist, an die Auftragswalze anzudrücken, was zu geringstmöglichem Verschleiß führt.
Zudem kann das Abstreifmesser so gehaltert werden, dass es sich senkrecht zur Längsachse der Auftragswalze verstellbar ist und insbesondere hin und herbewegt werden kann, um den verbleibenden Verschleiß des Abstreifmessers, der sich durch den Kontakt desselben auf der Berührlinie mit der Auftragswalze ergibt, auf die gesamte Fläche mit den Vertiefungen zu verteilen. Eine derartige oszillierende Bewegung wäre nicht möglich, wenn das Abstreifmesser auch eine Dichtungsfunktion hätte, weil dann mit der Oszillation eine Änderung des zwischen Walze und Abstreifmesser wirkenden Drucks und damit der Dichtwirkung entstünde. Zudem ändert sich mit der Oszillation auch die Lage der Dichtlinie, sodass so keine Dichtwirkung zu erreichen wäre.
Alternativ ist es auch möglich, dass keine Düse verwendet wird, sondern die Auftragswalze kann mittels einer wannenförmigen Massevorlage an einem Umfangsabschnitt mit Beschichtungsmaterial benetzt werden, die mit Beschichtungsmaterial gefüllt werden kann und in die sich die Auftragswalze von oben hineinstreckt. Der Pegel in der Massevorlage ist so hoch, dass die Auftragswalze durch das Beschichtungsmaterial läuft und dieses so zunächst auf die Auftragswalze gelangt. Aber auch in diesem Fall übernimmt das nachgeschaltete und von dem Umfangsabschnitt, in der die Walze mit Beschichtungsmaterial Kontakt kommt, beabstandet angeordnete Abstreifmesser nur eine Dosierfunktion und muss nicht gegen die Auftragswalze gedrückt werden, sodass es auch hier nicht zu erhöhtem Verschleiß kommt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Abstreifmesser einen sich parallel zur Längsachse der Auftragswalze erstreckenden durchgehenden Steg auf, der auf der zur Auftragswalze weisenden Seite des Abstreifmessers vorgesehen ist, wobei sich die Gravur bzw. die Vertiefungen auf beiden Seiten des Steges von diesem weg erstrecken. Bei einem solchen Aufbau ist es möglich, das Abstreifmesser nacheinander in zwei Orientierungen, bei denen die Vertiefungen jeweils zu der Auftragswalze weisen, zu verwenden. Die freibleibende Fläche zwischen den gravierten Flächen kann genutzt werden, um das Abstreifmesser mit der Art der Gravur zu bezeichnen, damit Fehlbedienungen ausgeschlossen werden. Insbesondere können auch beide Seiten des Abstreifmessers mit einem solchen Steg und mit Vertiefungen versehen sein, wobei sich die Stege auf beiden Seiten des Abstreifmessers parallel zur Längsachse der Auftragswalze erstrecken und sich die Vertiefungen auf beiden Seiten des Abstreifmessers beidseitig von dem Steg weg erstrecken. Durch diesen Aufbau kann das Abstreifmesser in vier verschiedenen Orientierungen verwendet werden, was die Lebensdauer des Abstreifmessers weiter verlängert.
In weiter bevorzugter Weise sind die Vertiefungen so ausgeführt, dass die Tiefe der Vertiefungen bzw. Gravurlinien zwischen 0 und 40 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 20 μm, beträgt. Der Abstand der Gravurlinien wird so gewählt, dass die gewünschte Menge an Beschichtungsmaterial auf die Auftragswalze aufgebracht wird.
Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn die Vertiefungen bzw. Gravurlinien unter einem Winkel, bevorzugt zwischen 30° und 90° und besonders bevorzugt zwischen 60° und 80°, geneigt zur Längsachse der Auftragswalze ausgeführt werden. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, dass dann, wenn das Abstreifmesser gegenüber der Auftragswalze senkrecht zu deren Längsachse oszilliert, sich die Punkte auf dem Umfang der Auftragswalze, die Vertiefungen gegenüberliegen, axial verschieben, wodurch der Verschleiß an der Walze gleichmäßig über deren Länge erfolgt. Es kommt folglich nicht zur Ausbildung von in Umfangsrichtung verlaufenden Linien auf der Walzenoberfläche, die die Walze unbrauchbar machen würden, weil mit einer derartig ausgeprägten Walzenoberfläche keine gleichmäßige Beschichtung der Bahn zu erzielen wäre. Außerdem tritt der Verschleiß auf dem Abstreifmesser nicht nur entlang einer Linie auf, sondern wird über eine Fläche gleichmäßig verteilt.
In bevorzugter Weise ist das Abstreifmesser lösbar in einer Klemmvorrichtung befestigt, wobei sich das Abstreifmesser von der Klemmvorrichtung zu dem Kontaktbereich hin erstreckt. Dabei kann die Klemmvorrichtung entweder derart angeordnet sein, dass die Drehrichtung der Auftragswalze in dem Kontaktbereich hin zu der Klemmvorrichtung weist oder die Drehrichtung der Auftragswalze in dem Kontaktbereich von der Klemmvorrichtung weg weist. Es ist also möglich, dass sich das Abstreifmesser parallel zur Drehrichtung der Auftragswalze von der Klemmvorrichtung weg erstreckt oder die Auftragswalze derart rotiert, dass sich die Umfangsfläche im Kontaktbereich hin zu der Klemmvorrichtung bewegt.
Vorzugsweise weist die Klemmvorrichtung eine erste und eine zweite Klemmbacke auf, deren zueinander weisende Anlageflächen parallel zu einer Klemmebene verlaufen, wobei das Abstreifmesser zwischen den Klemmbacken angeordnet ist und in der Klemmebene verläuft und wobei die erste Klemmbacke an der Seite des Abstreifmessers anliegt, die an der Auftragswalze anliegt. Insbesondere kann der Abstand zwischen den Anlageflächen der ersten und der zweiten Klemmbacke größer als die Dicke des Abstreifmessers sein, wobei die erste oder die zweite Klemmbacke oder beide Klemmbacken ein elastisches Halteelement aufweisen, das an deren Anlagefläche angebracht ist.
Bei einem derartigen Aufbau der Klemmvorrichtung kann das Abstreifmesser zwischen die Klemmbacken geschoben werden, ohne dass es zusätzlicher Fixiermittel bedürfte, da das Abstreifmesser bereits durch das Halteelement in Position gehalten wird. Des Weiteren wird durch das Spiel für das Abstreifmesser bzw. den Abstand zwischen den Klemmbacken, der größer ist als die Dicke des Abstreifmessers, erreicht, dass die Kraft, die zum Anstellen an die Walzenoberfläche für das Dosieren erforderlich ist, deutlich reduziert ist. Dies beruht darauf, dass im Unterschied zu der Situation, wo das Abstreifmesser fest zwischen zwei Klemmbacken eingeklemmt ist, sich das Abstreifmesser über eine größere Länge verformt. Mit einer derartigen Klemmung sind geringere Kräfte erforderlich, um mit geringer Kraft das Abstreifmesser vollständig an die Oberfläche der Auftragswalze andrücken zu können, um einen geringstmöglichen Verschleiß an den Oberflächen des Abstreifmessers und der Auftragswalze zu haben.
Um die geringstmögliche Anlagekraft einstellen zu können weist die Klemmvorrichtung in bevorzugter Weise ein elastisches Stützelement auf, das benachbart zum Kontaktbereich an der von der Auftragswalze abgewandten Seite des Abstreifmessers an diesem anliegt. Dieses Stützelement dient dazu, das Abstreifmesser im Kontaktbereich auf der von der Auftragswalze abgewandten Seite des Abstreifmessers abzustützen und mit einer Kraft zu beaufschlagen.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung beschrieben, wobei
1 eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung zeigt,
2 eine Draufsicht auf das im ersten Ausführungsbeispiel aus 1 enthaltene Abstreifmesser zeigt,
3 die Klemmvorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 in vergrößerter Form zeigt,
4 den Kontaktbereich zwischen Abstreifmesser und Auftragswalze im ersten Ausführungsbeispiel in vergrößerter Form zeigt,
5 eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung zeigt,
6 den Kontaktbereich zwischen Abstreifmesser und Auftragswalze im zweiten Ausführungsbeispiel in vergrößerter Form zeigt,
7 eine Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung zeigt und
8 den Kontaktbereich zwischen Abstreifmesser und Auftragswalze im dritten Ausführungsbeispiel in vergrößerter Form zeigt.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschichtungseinrichtung im Querschnitt, wobei in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in den anderen Ausführungsbeispielen auch, eine erste und eine zweite Führungswalze 1, 3 vorgesehen sind, die in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind. Die Führungswalzen 1, 3 sind so angebracht, dass sie eine flexible Bahn 5 entlang eines Transportweges 7, der zwischen der ersten und der zweiten Führungswalze 1, 3 verläuft, in einer Transportrichtung fördern, die durch die Pfeile 9, 11 angedeutet ist. Dabei bewegt sich die flexible Bahn 5 von der ersten Führungswalze 1 zu der zweiten Führungswalze 3.
Zwischen den Führungswalzen 1, 3 und unterhalb des in diesem Fall von dem Verlauf der flexiblen Bahn 5 zwischen den Führungswalzen 1, 3 definierten Transportweges 7 ist eine Auftragswalze 13 so angeordnet, dass der höchste Punkt des Umfangs der Auftragswalze 13 oberhalb des tiefsten Punkts der Umfangsflächen der Führungswalzen 1, 3 liegt. Wenn dann der nach oben weisende Umfangsabschnitt der Auftragswalze 13 an der flexiblen Bahn 5 anliegt, verläuft die Bahn 5 nicht entlang einer geraden Linie zwischen den Führungswalzen 1, 3, sondern folgt einem gekrümmten Weg, wie dies auch 1 zu entnehmen ist. Die Auftragswalze 13 weist eine gehärtete Oberfläche mit einer vorgegebenen Rauigkeit auf, die so gewählt ist, dass die Auftragswalze 13 gut mit einem Beschichtungsmaterial benetzt werden kann.
Während in den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen der Transportweg 7 der flexiblen Bahn 5 zwischen zwei Führungswalzen 1, 3 verläuft, ist es auch denkbar, dass eine Gegendruckwalze verwendet wird, die beispielsweise oberhalb der Auftragswalze angeordnet ist, sodass der Transportweg der flexiblen Bahn entlang eines Teils des Umfangs der Gegendruckwalze verläuft. In jedem Fall ist die Auftragswalze 13 so benachbart zum Transportweg 7 der flexiblen Bahn 5 angeordnet, dass ein Umfangsabschnitt der Auftragswalze 13 an der flexiblen Bahn 5 anliegt.
Die Auftragswalze 13 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen derart in einer Drehrichtung 15 angetrieben, dass der an der flexiblen Bahn 5 anliegende Umfangsabschnitt sich entgegen der Transportrichtung 11 der flexiblen Bahn 5 bewegt. Es ist aber auch möglich, dass die Umfanggeschwindigkeit der Auftragswalze 13 parallel zur Bewegungsrichtung der flexiblen Bahn 5 ist und sich lediglich die Geschwindigkeiten unterscheiden, sodass es zu einer Relativbewegung zwischen flexibler Bahn 5 und Umfang der Auftragswalze 13 kommt, was für die Funktionsweise grundsätzlich ausreichend ist.
Unterhalb der Auftragswalze 13 ist ein Auffangtrog 17 angeordnet, die dazu vorgesehen ist, von der Auftragswalze 13 tropfendes Beschichtungsmaterial 18 aufzunehmen, wobei dieses dann durch einen Abfluss 19 zurück zu einem nicht dargestellten Vorratsbehälter für das Beschichtungsmaterial 18 geleitet wird.
Innerhalb des Auffangtrogs 17 ist eine sich über die Länge der Auftragswalze 13 und parallel zu deren Längsachse 21 erstreckende Auftragsdüse 23 vorgesehen, die zu der Auftragswalze 13 weist und die mit dem Vorratsbehälter für Beschichtungsmaterial verbunden ist, sodass Beschichtungsmaterial 18 auf einen Umfangsabschnitt 24 der Auftragswalze 13 aufgesprüht werden kann und die Auftragswalze 13 in diesem Umfangsabschnitt 24 somit benetzt wird.
Des Weiteren ist in dem Bereich der Auffangtroges 17 ein Abstreifmesser 25 angebracht, das in einem Kontaktbereich 27 tangential entlang einer Anlagelinie 26 an der Auftragswalze 13 anliegt, wobei die sich entlang der Länge der Auftragswalze 13 erstreckende Anlagelinie 26 beabstandet von dem Umfangsabschnitt 24 ist, in dem die Auftragswalze 13 benetzt wird.
Außerdem liegt das Abstreifmesser 25 an dem Umfangsbereich an der Auftragswalze 13 an, der dem Umfangsbereich diametral gegenüberliegt, an dem die flexible Bahn 5 an der Auftragswalze 13 anliegt. Dies bedeutet im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels, dass das Abstreifmesser 25 am nach unten weisenden Umfangsbereich (”6 Uhr-Position”) der Auftragswalze 13 anliegt, während die flexible Bahn 5 an dem nach oben weisenden Umfangsbereich (”12 Uhr-Position”) anliegt. Außerdem ist das Abstreifmesser 25 derart relativ zu der Auftragsdüse 23 angebracht, dass die Auftragsdüse 23 in der Drehrichtung 15 der Auftragswalze 13 gesehen vor dem Abstreifmesser 25 angeordnet ist.
Wie insbesondere aus den 3 und 4 hervorgeht, ist das Abstreifmesser 25 in einer Klemmvorrichtung 29 gehaltert, die eine erste und eine zweite Klemmbacke 31, 33 aufweist, deren zueinander weisende Anlageflächen 35, 37 parallel zu einer Klemmebene 39 verlaufen, wobei das Abstreifmesser 25 zwischen den Klemmbacken 31, 33 angeordnet ist und in der Klemmebene 39 verläuft und die erste Klemmbacke 31 an der Seite 41 des Abstreifmessers 25 anliegt, die auch an der Auftragswalze 13 anliegt.
Der Abstand der Anlageflächen 35, 37 der Klemmbacken 31, 33 senkrecht zu der Klemmebene 39 ist zumindest abschnittsweise größer als die Dicke des Abstreifmessers 25, sodass das Abstreifmesser 25 innerhalb des Spalts insbesondere in der Nähe von dessen Öffnung zwischen den Klemmbacken 31, 33 Spiel hat. Wie des Weiteren aus 3 ersichtlich ist, ist in die Anlagefläche 35 der ersten Klemmbacke 31 ein elastisches Halteelement 43, vorzugweise aus Gummi, eingelassen, das sich über die Anlagefläche 35 der ersten Klemmbacke 31 hinaus erstreckt und an dem Abstreifmesser 25 anliegt. Dadurch wird das Abstreifmesser 25 in der Klemmvorrichtung 29 lösbar befestigt. Es ist aber auch denkbar, dass das Halteelement in der Anlagefläche 37 der zweiten Klemmbacke 33 vorgesehen ist oder dass beide Anlageflächen über Halteelemente verfügen.
Außerdem weist die Klemmvorrichtung 29 an der zweiten Klemmbacke 33 ein elastisches Stützelement 45 in Form einer Gummilippe auf, das benachbart zum Kontaktbereich 27 an der von der Auftragswalze 13 abgewandten Seite des Abstreifmessers 25 an diesem anliegt und das Absteifmesser 25 gegen die Auftragswalze 13 drückt. Dabei erstreckt sich das Stützelement 45 über im Wesentlichen die gesamte Länge der Auftragswalze 13. Wie aus 4 hervorgeht, ist das Stützelement 45 unterhalb des Abstreifmessers 25 beabstandet zu dem Punkt angeordnet, an dem das Abstreifmesser 25 an der Auftragswalze 13 anliegt. Um bei einer sich über deren Länge durchgebogenen Auftragswalze 13 einen konstanten oder zumindest ausreichenden Andruck über die gesamte Länge der Auftragswalze 13 sicherzustellen, kann die Höhe des Stützelements 45 entlang der Länge der Auftragswalze 13 variieren, wobei die Höhe im mittleren Bereich der Auftragswalze 13 dann geringer ist als in den Endabschnitten. Der Verlauf des Stützelements 45 ist damit an die Biegelinie der Auftragswalze 13 angepasst. Statt eines Stützelements in Form einer Gummilippe kann grundsätzlich auch ein separat einstellbares Stützblade vorgesehen werden.
Des Weiteren ist beim ersten Ausführungsbeispiel die Anordnung der Klemmvorrichtung 29 mit den Klemmbacken 31, 35 derart ausgerichtet, dass sich das Abstreifmesser 25 von dem Abschnitt zwischen den Anlageflächen 35, 37 in einer Richtung hin zu dem Kontaktbereich 27 erstreckt, wobei sich der Umfang der Auftragswalze 13 im Kontaktbereich entgegen dieser Richtung bewegt. Die Auftragswalze 13 bewegt sich im Kontaktbereich 27 also auf das Abstreifmesser 25 zu und die Drehrichtung 15 weist hin zu der Klemmvorrichtung 29.
Schließlich ist aus 1 zu erkennen, dass die Klemmvorrichtung 29 senkrecht zur Längsachse 21 der Auftragswalze 13 und parallel zur Klemmebene 39 entlang einer Bewegungsrichtung 47 verstellbar und beweglich ist, wobei für eine Hin- und Herbewegung bzw. Oszillation ein nicht dargestellter Motor vorgesehen ist.
Wie aus 2 zu entnehmen ist, weist das Abstreifmesser 25 sowohl auf der zu der Auftragswalze 13 weisenden Seite 41 als auch auf der gegenüberliegenden Seite eine Vielzahl von Vertiefungen 49 bzw. eine Gravur auf, die linienförmig ausgebildet sind und im Allgemeinen senkrecht oder unter einem Winkel α kleiner als 90° zur Längsachse 21 der Auftragswalze 13 verlaufen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Gravur 49 geneigt und unter einem Winkel α zwischen 60° und 80° zur Längsachse 21 der Auftragswalze 13. Die Vertiefungen 49 bzw. die Gravur weist hier eine Tiefe senkrecht zur Ebene des Abstreifmessers 25 zwischen 0 und 40 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 20 μm, auf. In bevorzugter Weise kann die Breite der Vertiefungen 47 etwa 0,25 mm betragen und deren Abstand kann zwischen 0,1 mm und 0,5 mm liegen.
Des Weiteren weist das Abstreifmesser 25 sich parallel zur Längsachse 21 der Auftragswalze 13 erstreckende durchgehende Stege 51 auf, die ebenfalls auf der zur Auftragswalze 13 weisenden Seite 41 und auf der gegenüberliegenden Seite des Abstreifmessers 25 vorgesehen sind und von denen sich die Vertiefungen 49 auf beiden Seiten davon geneigt weg erstrecken.
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Abstreifmesser 25 auf beiden Seiten Vertiefungen 49 auf, sodass das Abstreifmesser 25 in insgesamt vier Orientierungen verwendet werden kann. Es ist aber auch denkbar, dass die Vertiefungen und ggf. der Steg nur auf einer Seite vorgesehen sind.
Das zuvor beschriebene erste Ausführungsbeispiel einer Beschichtungseinrichtung arbeitet wie folgt.
Das Abstreifmesser 25 ist zwischen den Klemmbacken 31, 33 der Klemmvorrichtung 29 gehaltert, wobei das Abstreifmesser 25 zwischen den Klemmbacken 31, 33 Spiel hat und von dem elastischen Halteelement 43 in Position gehalten wird. Bei einem solchen Aufbau der Klemmvorrichtung 29 kann das Abstreifmesser 25 zwischen die Klemmbacken 31, 33 geschoben werden, ohne dass es zusätzlicher Fixiermittel bedürfte. Darüber hinaus wird durch das Spiel für das Abstreifmesser 25 bzw. den Abstand zwischen den Klemmbacken 31, 33, der zumindest abschnittsweise größer ist als die Dicke des Abstreifmessers 25, erreicht, dass die Kraft, die für das Biegen des Abstreifmessers 25 senkrecht zur Klemmebene 39 erforderlich ist, deutlich reduziert ist. Dies beruht darauf, dass im Unterschied zu der Situation, wo das Abstreifmesser 25 fest zwischen zwei Klemmbacken eingeklemmt ist, sich das Abstreifmesser 25 über eine größere Länge verformen kann. Diese reduzierte Kraft führt dazu, dass z. B. bei einer durchgebogenen Auftragswalze 13 der Druck, mit dem das Abstreifmesser 25 im mittleren Bereich anliegt, nicht zu groß ist und es somit nicht zu so großem Verschleiß im mittleren Abschnitt der Auftragswalze 13 kommt.
Im Betrieb wird die flexible Bahn 5 in der durch die Pfeile 9, 11 dargestellten Transportrichtung von der ersten zu der zweiten Führungswalze 1, 3 gefördert. Gleichzeitig ist die Auftragswalze 13 in der Weise angetrieben, dass die Drehrichtung 15 so ist, dass sich der an der flexiblen Bahn 5 anliegende Umfangsbereich gegenläufig zur Transportrichtung 11 bewegt. Mit Hilfe der Auftragsdüse 23, die sich über die Länge der Auftragswalze 13 erstreckt, wird Beschichtungsmaterial 18 im Umfangsabschnitt 24 auf die Auftragswalze 13 aufgesprüht, wobei der davon wieder heruntertropfende Teil von dem Auffangtrog 17 aufgefangen und über den Abfluss 19 zu dem die Auftragsdüse 23 versorgenden Behälter zurückgeführt wird.
Das der Auftragsdüse 23 nachgeschaltete Abstreifmesser 25 bewirkt durch die darin vorgesehenen zu der Auftragswalze 13 weisenden Vertiefungen 49, dass nach dem Kontakt mit dem Abstreifmesser 29 nur eine der Gravur entsprechende Menge an Beschichtungsmaterial auf der Auftragswalze 13 verbleibt (siehe 4). Diese Menge hängt ab von der Anzahl, der Breite und der Tiefe der Vertiefungen 49 in dem Abstreifmesser 25. Die Rauigkeit der Auftragswalze 13 stellt dabei sicher, dass sich das Beschichtungsmaterial 18 gleichmäßig über die Walzenoberfläche verteilt. Von der Auftragswalze 13 wird das Beschichtungsmaterial 18 dann auf die flexible Bahn 5 übertragen.
Während des Betriebs wird das Abstreifmesser 25 mittels des Motors entlang der Bewegungsrichtung 47 hin- und herbewegt, sodass die Anlagelinie 26 auf dem Abstreifmesser 25 wandert und so zum einen vermieden wird, dass das Abstreifmesser 25 nur entlang einer einzigen Linie mit der Auftragswalze 13 in Kontakt ist und nur dort der Verschleiß auftritt, sondern der Verschleiß an dem Absteifmesser über dessen Breite verteilt wird. Zum anderen wird durch die Hin- und Herbewegung verbunden mit den geneigten Vertiefungen 49 erreicht, dass die Punkte, an denen die Vertiefungen 49 der Auftragswalze 13 gegenüber liegen, in axialer Richtung der Auftragswalze 13 wandern, was den Verschleiß an der Auftragswalze 13 vermindert und vergleichmäßigt. Insbesondere tritt nicht der Fall ein, dass bestimmte Bereiche des Umfangs der Auftragswalze 13 überhaupt keinem Verschleiß unterliegen, während der Verschleiß dazwischen sehr groß ist, sodass die Auftragswalze 13 bei längerem Betrieb wellig wird.
Dadurch, dass das Abstreifmesser 25 den durchgehenden Steg 49 aufweist, von dem sich die Vertiefungen 49 auf beiden Seiten weg erstrecken, kann das Abstreifmesser 25 nacheinander in zwei Orientierungen zwischen den Klemmbacken 31, 33 aufgenommen werden, bei denen die Vertiefungen 49 jeweils zu der Auftragswalze 13 weisen. Darüber hinaus kann das Abstreifmesser 25 aufgrund der Vertiefungen 49 auf beiden Seiten gedreht werden, sodass es dann in insgesamt vier Positionen verwendet werden kann. Durch diesen Aufbau kann die Lebensdauer eines einzelnen Abstreifmessers 25 verlängert werden.
Durch die Verwendung einer Auftragsdüse 23 anstatt einer mit Beschichtungsmaterial gefüllten, seitlich an der Auftragswalze angebrachten Massevorlage entfällt die Notwendigkeit, eine an der Auftragswalze 13 anliegende Dichtungsanordnung vorzusehen, was den Aufbau gegenüber dem nächstkommenden Stand der Technik, bei dem das Abstreifmesser gleichzeitig auch eine Dichtungswirkung haben muss, vereinfacht. Insbesondere muss das Abstreifmesser 25 nicht mit einer für Dichtungszwecke hinreichend großen Vorspannung gehaltert sein, damit es an der Auftragswalze 13 anliegt. Eine solche große Vorspannung oder die damit verbundene elastische Verformung würde nämlich zu verstärktem Verschleiß an der Auftragswalze 13 und an dem Abstreifmesser 25 führen. Beim erfindungsgemäßen Aufbau übernimmt das Abstreifmesser 25 nur noch die Dosierfunktion.
Auch bei dem zweiten, in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Auftragsdüse 23 in Drehrichtung 15 der Auftragswalze 13 gesehen vor dem Abstreifmesser 25 angeordnet, sodass auch hier der von der Auftragsdüse 23 benetzte Umfangsabschnitt 24 beabstandet von der Anlagelinie 26 des Abstreifmessers 25 ist. Die Klemmvorrichtung 29 sowie das darin aufgenommene Abstreifmesser 25 sind in gleicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich jedoch von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass hier die Klemmvorrichtung 29 mit den Klemmbacken 31, 33 so angeordnet ist, dass die Richtung, in der sich das Abstreifmesser 25 von der Klemmvorrichtung 29 weg hin zu dem Kontaktbereich 27 erstreckt, parallel zu der Drehrichtung 15 der Auftragswalze 13 im Kontaktbereich 27 verläuft. Anders ausgedrückt weist die Drehrichtung 15 im Kontaktbereich 27 von der Klemmvorrichtung 29 weg, und die Auftragswalze 13 überstreicht das Abstreifmesser 25 mit einer Bewegung weg von der Klemmvorrichtung 29.
Schließlich ist bei dem in den 7 und 8 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel keine Auftragsdüse vorhanden, sondern eine Massevorlage 53 ist mit Beschichtungsmaterial 18 gefüllt und in Drehrichtung 15 der Auftragswalze 13 gesehen vor dem Abstreifmesser 25 angeordnet. Die Auftragswalze 13 erstreckt sich in das Beschichtungsmaterial 18, sodass dieses in einem Umfangsabschnitt 24 auf deren Umfang aufgebracht wird. Die Massevorlage 53 ist von einer Auffangwanne 17 umgeben, sodass über den Rand der Massevorlage 53 tretendes Beschichtungsmaterial 18 davon aufgefangen und zu einem Tank zurückgeführt werden kann.
Die Anlagelinie 26, entlang derer das Abstreifmesser 25 an der Auftragswalze 13 anliegt, ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel beabstandet von dem Umfangsabschnitt 24, in dem die Auftragswalze 13 benetzt wird, sodass auch hier sichergestellt ist, dass das Abstreifmesser 25 keine Dichtungsfunktion sondern nur eine Dosierfunktion hat.
Außerdem ist die Klemmvorrichtung 29 mit dem darin aufgenommene Abstreifmesser 25 so ausgebildet wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen. Ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Abstreifmesser 25 in einer Richtung von der Klemmvorrichtung 29 weg, die parallel zu der Drehrichtung 15 der Auftragswalze 13 im Kontaktbereich 27 verläuft. Die Tatsache, dass sich das Abstreifmesser 25 bei dieser Ausführungsform in vertikaler Richtung erstreckt, ändert nichts an der grundsätzlichen Funktionsweise der Einrichtung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2554761 [0008]

Claims

Beschichtungseinrichtung für flexible Bahnen (5) mit einer in einer Drehrichtung (15) angetriebenen Auftragswalze (13), die benachbart zu einem Transportweg (7) der flexiblen Bahn (5) angeordnet ist, um durch Kontakt Beschichtungsmaterial (31) auf die flexible Bahn (5) zu übertragen, mit Elementen (23, 53), mit denen die Auftragswalze (13) an einem Umfangsabschnitt (24) mit Beschichtungsmaterial (18) benetzt werden kann, und mit einem sich über die Länge der Auftragswalze (13) erstreckenden Abstreifmesser (25), das in einem Kontaktbereich (27) tangential entlang einer Anlagelinie (26) an dieser anliegt und das auf der zu der Auftragswalze (13) weisenden Seite (41) Vertiefungen (49) aufweist, die senkrecht oder unter einem Winkel kleiner als 90° zur Längsachse (21) der Auftragswalze (13) verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstreifmesser (25) derart angeordnet ist, dass die Anlagelinie (26) des Abstreifmessers (27) in der Drehrichtung (15) von dem Umfangsabschnitt beabstandet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abstreifmesser (25) einen sich parallel zur Längsachse (21) der Auftragswalze (13) erstreckenden durchgehenden Steg (51) aufweist, der auf der zur Auftragswalze (13) weisenden Seite (41) des Abstreifmessers (27) vorgesehen ist, und wobei sich die Vertiefungen (49) auf beiden Seiten des Steges (51) von diesem weg erstrecken.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei beide Seiten des Abstreifmessers (25) mit einem Steg (51) und mit Vertiefungen (49) versehen sind, wobei sich die Stege (51) auf beiden Seiten des Abstreifmessers (25) parallel zur Längsachse (21) der Auftragswalze (13) erstrecken und wobei sich die Vertiefungen (49) auf beiden Seiten des Abstreifmessers (25) beidseitig von dem Steg (51) weg erstrecken.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tiefe der Vertiefungen (49) senkrecht zur Ebene des Abstreifmessers (25) zwischen 0 und 40 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 20 μm, liegt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vertiefungen (47) sich unter einem Winkel zwischen 30° und 90°, vorzugsweise zwischen 60° und 80°, zur Längsachse (21) der Auftragswalze (13) erstrecken.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Abstreifmesser (25) lösbar in einer Klemmvorrichtung (29) befestigt ist und wobei sich das Abstreifmesser (25) von der Klemmvorrichtung (29) zu dem Kontaktbereich (27) hin erstreckt.
Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die Klemmvorrichtung (29) derart angeordnet ist, dass die Drehrichtung (15) der Auftragswalze (13) in dem Kontaktbereich (27) hin zu der Klemmvorrichtung (29) weist.
Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die Klemmvorrichtung (29) derart angeordnet ist, dass die Drehrichtung (15) der Auftragswalze (13) in dem Kontaktbereich (27) von der Klemmvorrichtung (29) weg weist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Klemmvorrichtung (29) ein elastisches Stützelement (45) aufweist, das benachbart zum Kontaktbereich (27) an der von der Auftragswalze (13) abgewandten Seite des Abstreifmessers (25) an diesem anliegt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Klemmvorrichtung (29) eine erste und eine zweite Klemmbacke (31, 33) aufweist, deren zueinander weisende Anlageflächen (35, 37) parallel zu einer Klemmebene (39) verlaufen, wobei das Abstreifmesser (25) zwischen den Klemmbacken (31, 33) angeordnet ist und in der Klemmebene (39) verläuft und wobei die erste Klemmbacke (31) an der Seite (41) des Abstreifmessers (25) anliegt, die an der Auftragswalze (13) anliegt.
Einrichtung nach Anspruch 10, wobei der Abstand zwischen den Anlageflächen (31, 35) der ersten und der zweiten Klemmbacke (31, 35) größer als die Dicke des Abstreifmessers (25) ist und wobei die erste oder die zweite Klemmbacke (31) ein elastisches Halteelement (43) aufweist, das an deren Anlagefläche (35) angebracht ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei die Klemmvorrichtung (29) parallel zur Klemmebene (39) senkrecht zur Anlagelinie (26) und parallel zur Klemmebene (39) verstellbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, wobei ein Antriebsmotor vorgesehen ist, um die Klemmvorrichtung (29) senkrecht zur Anlagelinie (26) und parallel zur Klemmebene (39) hin und her zu bewegen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einer ersten und einer zweiten Führungswalze (1, 3), die derart angeordnet und angetrieben sind, die flexible Bahn (5) entlang des Transportweges (7), der zwischen der ersten und der zweiten Führungswalze (1, 3) verläuft, zu fördern, wobei die Auftragswalze (13) zwischen den Führungswalzen (1, 3) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Elemente, mit denen die Auftragswalze (13) an einem Umfangsabschnitt (24) mit Beschichtungsmaterial (18) benetzt werden kann, eine sich über die Länge der Auftragswalze (13) erstreckende Auftragsdüse (23) aufweisen, die zu der Auftragswalze (13) weist, und wobei die Auftragsdüse (23) in der Drehrichtung (15) der Auftragswalze (13) gesehen vor dem Abstreifmesser (25) angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Elemente, mit denen die Auftragswalze (13) an einem Umfangsabschnitt (24) mit Beschichtungsmaterial (18) benetzt werden kann, eine Massevorlage (53) aufweisen, die mit Beschichtungsmaterial (18) gefüllt werden kann und in die sich die Auftragswalze (13) von oben hineinstreckt.