DE2730908B2 - Auftrags- und Dosiervorrichtung, insbesondere zur Verteilung eines dünnflüssigen Mediums auf einer zu veredelnden Materialbahn aus Papier, Karton, Kunststoff, Metall, Textilien etc - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Auftrags- und Dosiervorrichtung, insbesondere zur Verteilung eines dünnflüssigen Mediums auf einer zu veredelnden Materialbahn aus Papier, Karton, Kunststoff, Metall, Textilien usw., mit einer Auftragswalze und einem neben dieser angeordneten Rakelstab.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 28 61 541 bekannt.

Aus der DE-PS 22 10 280 ist ferner eine Vorrichtung zum Imprägnieren oder Lackieren von Bahnmaterial bekannt, in welcher ein Rakelstab verwendet wird, welcher in einem diesen teilweise untenseits umfassenden Klemmlager gelagert ist. Der als Drahtrakel ausgebildete Rakelstab ist in dem genannten Klemmlager, welches aus zwei über eine elastische Dichtung miteinander verbundenen Lagerteilen besteht, fest eingespannt. Ein Spülkanal innerhalb der Rakel ist nicht vorgesehen.

Ferner ist es aus der DE-AS 20 26 334 und aus der DE-OS 21 50 906 bekannt, unter dem Rakelstab einen Spülwasser führenden Kanal anzuordnen, wobei jedoch das Lagerbett für die Rakel einstückig ausgebildet ist und somit nicht die Funktion eines Klemmlagers ausüben kann. Bei diesen bekannten Konstruktionen ist es somit nicht möglich, mit Druckwasser zu spülen, da in Abhängigkeit von dem jeweils gewählten Umschlingungswinkel und dem bereits erfolgten Lagerbetrieb die Gefahr besteht, daß bei einem mehr oder weniger hohen Spülwasserdruck der Rakelstab aus dem Lagerbett herausgedrückt wird.

Aus der DE-OS 21 50 906, der DE-PS 11 29 818 und der DE-OS 14 27 601 ist schließlich die Verwendung regelbarer Andruckorgane bekannt, die aus einem mit einem Druckmedium beaufschlagten elastischen Schlauch bestehen. In der zuerst genannten Druckschrift dient das regelbare Andruckorgan dazu, ein Rakelbett mit der Rakel gegen die Papierbahn bzw. die Gegenwalze zu drücken. In den beiden zuletzt genannten Druckschriften dienen die regelbaren An-

druckorgange dazu, eine als Schaber dienende Stahlklinge in einen Halter einzuspannen und dieser eine bestimmte Winkelstellung zu der abzuschabenden Walze zu verleihen. Insbesondere beim Auftragen von wässrigen Kunststoff-Dispersionen tritt bei den bekannten Beschichtungs-Auftrags- und Dosierungsvorrichtungen die Schwierigkeit auf, daß das Auftragsmedium insbesondere bei hohen Auftragsgeschwindigkeiten infolge, der Empfindlichkeit gegenüber Scherkräften zu Coagulat- und Schaumbildung neigt, was jedoch zur Erzielung eines einwandfrei beschichteten Endprodukts zu vermeiden ist

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Auftrags- und Dosierungsvorrirhtung zu schaffen, die bei hohen Auftragsgeschwindigkeiten eine Coagulat- und Schaumbildung verhindert und die eine einfache Nachstellbarkeit der Rakelhalterung bei sich einstellenden Verschleißerscheinungen ermöglicht

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung, und

Fig.3 einen Querschnitt durch das Rakelstablager mit Lagerträger.

1 ist die Materialbahn, welche durch die Transportwalzen 2 und 3 geführt und angetrieben wird. Zwischen den beiden Transportwalzen 2 und 3 liegen die als Miniwalze ausgebildete Auftragswalze 4 und der Rakelstab 5, über weiche die Materialbahn 1 läuft Unter Miniwalze ist eine solche mit einem Durchmesser von weniger als 50 mm zu verstehen. Die Auftragswalze 4 ist mit ihrem Ende in einem Doppellager 6,7 und mit ihrem anderen Ende in einem Doppellager 8,9 gelagert. Diese Doppellager verleihen der Auftragswalze 4 eine große Stabilität und Vorspannung gegen Durchbiegen in ihrem Mittelteil. Die Auftragswalze 4 taucht in ein dünnflüssiges Auftragsmedium 10, das sich in einer rinnenförmigen Wanne 11 befindet Die Auftragswalze 4 kann im einen oder anderen Drehsinn angetrieben werden, so daß durch diese das Auftragsmedium mitläufig oder gegenläufig auf die Materialbahn 1 übertragen wird. Mit den beiden ein- und auslaufseitig angeordneten Transportwalzen 2 bzw. 3, die vertikal verstellbar sind, kann die Bahnumschlingung an der Auftragswalze 4 bzw. am Rakelstab 5 reguliert werden. Durch Verstellung der Transportwalze 2 nach oben, wird die Materialbahn 1 von der Auftragswalze 4 abgehoben, so daß kein Auftrag erfolgen kann. Durch den als Rohr ausgebildeten Rakalstab 5 wird Kühlwasser hindurch geleitet, welches durch den Stutzen 12 eingeführt und durch den Stutzen 13 wieder ausgeführt wird. Durch die ebenfalls rohrförmige Auftragswalze 4 wird ebenfalls Kühlwasser geleitet welches am einen Ende mittels eines Anschlußstutzens 14 eingeführt und am anderen Ende mittels eines Auslaßstutzens 15 wieder ausgeführt wird. Bei Inbetriebsetzung der Maschine wird der Rakelstab 5 bei 16 angetrieben.

Der Rakelstab 5, welcher der Auftragswalze 4 im Abstand nachgeordnet und parallel zu dieser verläuft, ist auf seiner ganzen Länge in einem formshlüssig anliegenden Bett eines Klemmlagers 17 drehbar gelagert. Das Klemmlager ist aus zwei als Klemmbakken wirkenden, leistenartigen Lagerteilen 18, 19

gebildet, die aus zähelastischem Kunststoff, z. B. vom Nylontyp wie Sustamid oder Polyesterharz bestehen. Zwischen den beiden Lagerteilen 18 und 19 befindet sich ein Längskanal 20 für die Durchleitung von Spülwasser, welches mittels des Anschlußschlauches 21 durch den Stutzen 22 eingeführt und durch die beiden Stutzen 23 und 24 wieder ausgelassen wird. Der sich drehende Rakelstab 5 wird längs seiner Unterseite fortlaufend durch das den Längskanal 20 durchfließende Spülwasser gereinigt Durch die nach oben verjüngt auslaufenden, schneidenförmigen Abstreifkanten 17' (Fig.2 und 3) der Lagerteile 18 und 19 wird die Oberfläche des- sich stetig drehenden Rakelstabes 5 vom Auftrasmedium befreit Die Lagerteile 18 und 19 sind in einem Lagerträger 25 mit Anschlagleiste 26 eingebettet In einer Längsnut 27 auf der Innenseite der Anschlagleiste 26 ist ein gummielastischer, durch Druckluft spann- und emspannbarer Luftschlauch 28 als Druckpolster eingelegt welcher den in der Querrichtung beweglichen, als Klemmbacke wirkenden Lagerteil 19 belastet Der Rakelstab 5 im Klemmlager 17 wird durch den Lagerteil 19 dichtend geklemmt und zugleich wird das automatische Nachstellen bei der sich einstellenden Abnützung des Klemmlagers 17 bewirkt so daß die Abdichtung gewährleistet bleibt

Die beschriebene Vorrichtung erlaubt vor allem wesentlich höhere Bahndurchlaufgeschwindigke ten, als dies bis anhin mit den bekannten Auftragsvorrichtungen der Fall war. Durch Versuche konnte festgestellt werden, daß bei Verwendung von Miniwalzen als Auftragswalzen mit erheblich kleinerem Durchmesser mit bedeutend höherer Durchlaufgeschwindigkeit gearbeitet werden kann. In diesem Fall ist nämlich der Weg vom Niveau des Auftragsmediums 10 in der Wanne U bis zum Obertrag an die Materialbahn 1 sehr kurz. Damit wird auch der gewünschte Effekt erreicht nämlich daß zusammen mit der kleineren Bahnumschlingung und der regelbaren Drehzahl der Auftragswalze 4 eine vo/zügliche Vordosierung stattfindet. Es läßt sich auf diese Weise mit dem nachfolgenden Rakelstab 5 präziser arbeiten, da die Vorgaben gegenüber den bisherigen Ausführungen wesentlich verbessert sind. Die benötigte geringere Auftragsmenge erlaubt auch die Verwendung einer kleineren Wanne 11 für das Auftragsmedium 10 und es ist jeweils weniger Flüssigkeit im Umlauf. Die Gefahr des Absetzens von Pigmenten oder das Aufbauen des Mediums wird ebenfalls vermindert Mit der kleineren Menge ist praktisch stets frische Auftragsflüssigkeit vorhanden.

Der Durchmesser der Mini- resp. Auftragswalze liegt zweckmäßig im Grenzbereich von 40 bis 60 mm; er ist selbstverständlich abhängig von der Durchbiegefestigkeit im Zusammenhang mit der Arbeitsbreite. Die Durchbiegung ist durch die Doppellager 6, 7 und 8, 9 praktisch ausgeschaltet, da die Auftragswalze in Hinsicht auf die Durchbiegung eine gewissen Vorspannung besitzt Die Auftragswalze 4 kann eine gerasterte oder geriffelte Oberfläche aufweisen.

Der die Verteilung und Dosierung durch Verreiben des Autragsgutes auf der Materialbahn 1 bewirkende Rakelstab 5 wird durch Abstreifkanten 17' am Bett des

τ Klemmlagers 17 weitgehend von jeglicher Beschichtung freigehalten.

Für die Durchleitung des Wassers durch die Auftragswalze 4 und den Rankelsiab 5 genügt normalerweise der Netzdruck der vorhandenen Was-η serleitung. Bei gekühltem Wasser oder wenn der Netzdruck nicht ausreicht kann für die Förderung ein Pumpensystem eingesetzt werden. Ein Kreislaufsystem, bei welchem das Spülwasser die Auftragswalze 4, den Rakelstab 5 und den Längskanal 20 durchströmt ist

η nicht geeingnet weil das Spülwasser nach gewissem Gebrauch durch den Rakelstab 5 verschmutzt wird. Demnach ist es zweckmäßig, das Spülwasser nach einmaligem Durchfluß durch den Längskanal 20 wegzuleiten, z. B. in eine Grube, wo eine Ausscheidung

:„ der festen Körper veranlaßt wird. Das Spülwasser läßt man in gewissen Fällen, z. B. wenn der Rakelstab 5 stark verschmutzt und schwer zu reinigen ist unter Druck im Längskanal 20 zirkulieren. Selbstredend können dem Spülwasser Zusätze von konventionellen Reinigungs-

J-, mitteln beigemischt sein.

Die Miniwalze mit dem kleinen Durchmesser erlaubt die Verwendung einer kleineren Wanne mit entsprechend kleinerem Fassungsvermögen, entsprechend kleinerer Eintauchtiefe der Auftragswalze, so daß eine

so bessere Umwälzung des Auftragsmediums möglich ist.

Von besonderem Vorteil ist die Lagerung des Rakeistabes auf seiner ganzen Länge in einem formschlüssig anliegenden Bett eines Klemmlagers aus zähelastischem Kunststoff mit guten Gleiteigenschaf-

r> ten.

Die Miniwalze mit kleinerem Durchmesser hat ferner den Vorteil, daß das aufzutragende Medium einen sehr kurzen Weg vom Niveau des dünnflüssigen Mediums in der Wanne bis zur Materialbahn zurückzulegen hat.

4(i Dadurch können sich Oberflächenspannungen insofern nicht negativ auswirken, als keine Ansammlungen auf der Walzenoberfläche möglich sind, und dadurch vor allem beim Arbeiten im Gleichlauf ein gleichmäßiger Auftrag erzielt wird. Des weiteren resultiert eine

η Verbesserung bei der Filmspaltung nach dem Berührungspunkt mit der Materialbahn. Daß der Winkel beim Ablauf wesentlich stumpfer wird, ist durch den kleinen Walzendurchmesser bedingt. Diese klarere Filmspaltung bringt wieder bessere Voraussetzungen beim

-,υ Auftragen. Bei der Filmspaltung erfolgt die Aufteilung des Mediums einerseits als Beschichtung der Materialbahn und andererseits als Rückstand auf der routierenden Auftragswalze. Beim Arbeiten im Gegenlauf gelten im umgekehrten Sinn die gleichen Voraussetzungen.

v, Über alles gesehen, ergibt die Miniwalze als Auftragswalze in der praktischen Anwendung erhebliche Vorteile.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Auftrags- und Dosiervorrichtung, insbesondere zur Verteilung eines dünnflüssigen Mediums auf einer zu veredelnden Materialbahn aus Papier, Karton, Kunststoff, Metall, Textilien usw, mit einer Auftragswalze und einem neben dieser angeordneten Rakelstab, dadurch gekennzeichnet, daß als Auftragswalze (4) eine Miniwalze vorgesehen und der Rakelstab (5) in einem diesen teilweise untenseits umfassenden Klemmlager (17) dichtend gelagert ist, daß das Klemmlager (17) aus zwei zueinander abständigen Lagerteilen (18, 19) aus zähelastischem Material besteht, von denen das Lagerteil (19) beweglich und mit einem elastischen Druckschlauch (28) beaufschlagbar ist und daß die Lagerteile (18, 19) einen Spülwassei führenden Kaaal (20) umschließen.

Z Verrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (4) einen axialen Durchlaufkanal für Kühlwasser enthält

3, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett des Klemmlagers (17) an den Oberenden der Lagerteile (18, 19) Abstreifkanten (17') aufweist