DE4130118C2 - Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn - Google Patents

Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze geführten Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte Vorrichtungen zum Beschichten laufender Papier- oder Kartonbahnen weisen ein an die Bahn im Umschlingungsbereich der Gegenwalze schwenkbares Auftragwerk, das Beschichtungsmaterial, z. B. Streichfarbe, im Überschuß aufträgt, und in Bahnlaufrichtung dahinter ein Dosiersystem mit einem Dosierelement auf, das den Überschuß bis auf das gewünschte Strichgewicht abrakelt.
Aus der DE 39 16 621-A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das Auftragwerk eine aus einer Flüssigkeitskammer schöpfende Auftragwalze enthält, die an die Gegen­ walze schwenkbar gelagert ist. In Arbeitsposition bleibt ein schmaler Spalt (Auftrag­ spalt zwischen der Auftragwalze und der Gegenwalze frei, der vollständig von der herangeförderten Streichfarbe gefüllt wird. Das Auftragwerk kann zur Wartung, z. B. zum Reinigen, in eine Wartungsposition abgeschwenkt werden.
Das Dosiersystem enthält einen in Richtung zur Gegenwalze schwenkbar gelagerten Schaberbalken mit einem Schabermesser als Dosierelement, das zur Strichgewichts­ dosierung mit einstellbarem Druck unter einem vorgewählten Winkel gegen die von der Gegenwalze abgestützte Bahn gedrückt werden kann. Der Schaberbalken mit dem Dosierelement kann ebenfalls in eine Wartungsposition abgeschwenkt werden, z. B. um das Schabermesser auszuwechseln.
Die US-PS 3,363,603 beschreibt eine gattungsgemäße Beschichtungsvorrichtung mit einem Auftragwerk und Dosiersystem, die zwischen einer Wartungsposition und einer Arbeitsposition hin- und hergeschwenkt werden können. Zum Einführen einer neuen Bahn kann das Dosierelement von einer Kolben-Zylinder-Einheit, die auch die Bewe­ gung aus der Wartungsposition in die Arbeitsposition bewirkt, in eine Zwischenposi­ tion gezogen werden.
Bei schnell laufenden Beschichtungsvorrichtungen (Bahngeschwindigkeit <600 m/min) ist es erforderlich, das Auftragwerk und/oder das Dosiersystem schnell und präzise in die jeweilige Arbeitsposition an die Gegenwalze zu schwenken. Ebenso ist es häufig notwendig, das Auftragwerk und/oder das Dosiersystem sehr schnell aus der jeweiligen Arbeitsposition abzuschwenken, z. B. beim Durchlauf einer Klebestelle aus einem Bahnsplice, bei Fehlstellen oder bei einem Bahnriß. Falls sowohl das Auftragwerk als auch das Dosiersystem schnell an- oder abgeschwenkt werden sollen, ist es notwendig, die beiden Schwenkbewegungen zeitlich präzise zu koor­ dinieren. Einerseits muß verhindert werden, daß ein undosierter Farbfilm aufgetragen wird, der nachfolgende Anlageteile verschmutzen und die Bahn aufweichen und schwächen würde, mit der Folge, daß nachfolgend Bahnrisse auftreten. Andererseits darf ein Schabermesser nur kurz an einer unbeschichteten, trockenen Bahn anliegen, da es sich dabei aufgrund der hohen Reibung erhitzt und ausglühen könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Beschichtungsvor­ richtung zu schaffen, bei der das Auftragwerk und/oder das Dosiersystem sowohl sehr schnell und präzise in die Arbeitsstellung an der Gegenwalze als auch aus dieser wieder abgeschwenkt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Nach der Erfindung werden das Auftragwerk und/oder das Dosiersystem jeweils von einer ersten pneumatischen oder hydraulischen (Kolben-)Zylinder-Einheit beim Anschwenken auf dem Weg von der Wartungsposition in die Arbeitsposition zu­ nächst in eine Zwischenposition geschwenkt. In der Zwischenposition hat das Auftragelement bzw. das Dosierelement einen möglichst geringen, jedoch aus­ reichend großen Abstand von der Gegenwalze, so daß nicht aufgetragen bzw. dosiert wird. Eine zusätzliche hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit, die sich starr am Gestell der Vorrichtung abstützt, ist in der Lage, im Bereich zwischen der Arbeitsposition und der Zwischenposition entgegengesetzt zur ersten Kolben-Zylinder-Einheit zu wirken, also von der Gegenwalze wegzudrücken.
Zum schnellen Abschwenken hält der Gegendruck der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit das Auftragwerk bzw. das Dosiersystem zunächst gegen die Andrückkraft der ersten Kolben-Zylinder-Einheit in der Zwischenposition, durch Zurückfahren der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit wird das Auftragwerk bzw. Dosiersystem sehr schnell in die Arbeitsposition geschwenkt, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit als gespannte Feder wirkt. Dabei kann der Abstand zur Gegenwalze in der Arbeitsposition präzise durch einen einstellbaren Anschlag, der den Kolben der zweiten Kolben-Zylinder- Einheit in die eingefahrene Endposition drückt, exakt festgelegt werden.
Zum schnellen Abschwenken aus der Arbeits- in die Zwischenposition drückt der Kolben gegen den einstellbaren Anschlag und somit gegen die Wirkung der Rück­ haltekraft der ersten Kolben-Zylinder-Einheit, die daher erheblich geringer als die Kraft der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit eingestellt wird. Das Abschwenken in die Wartungsposition erfolgt entweder aufgrund des Eigengewichts des Auftragwerks bzw. Dosiersystems oder indem die erste Kolben-Zylinder-Einheit in Richtung von der Gegenwalze weg zieht oder drückt.
Die Unteransprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele.
Fig. 1 zeigt grob schematisch die Seitenansicht einer Beschichtungsvorrichtung, bei der das Auftragwerk und das Dosiersystem erfindungsgemäß schwenkbar gelagert sind.
Fig. 2 zeigt grob schematisch die Lagerung des Auftragwerks,
Fig. 3 zeigt grob schematisch die Lagerung des Dosiersystems.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Arbeits-, Zwischen- und Wartungsposition des Dosiersystems nach Fig. 3.
Im Gestell 1 der Beschichtungsvorrichtung ist eine sich über die Arbeitsbreite erstreckende, angetriebene Gegenwalze 2 gelagert, die teilweise von der Materialbahn 3, im Beispiel eine Papier- oder Kartonbahn umschlungen ist. Unterhalb der Gegenwalze 2 ist ein Auftragwerk 4 mit einer aus einer Flüssigkeitskammer 5 schöpfenden Auftragwalze 6 als Auftragelement an seitlichen Schwenkarmen 7 auf- und abschwenkbar gelagert. In Fig. 2 ist der Schwenkmechanismus des Auftragwerks 4 für sich alleine dargestellt:
Zwei sich in etwa horizontal erstreckende, um die Achse 8 schwenkbar an beiden Seiten im Gestell 1 gelagerte Schwenkarme 7, von denen nur einer in Fig. 2 sichtbar ist, tragen an ihrer Oberseite die angetriebene Auftragwalze 6 und die Flüssigkeits­ kammer 5, aus der diese Streichfarbe schöpft, in den Auftragspalt fördert und auf die Bahn 3 aufträgt. Am nicht angelenkten freien Ende der Schwenkarme 7 hinter dem Auftragwerk 4 ist der Kolben einer in etwa senkrechten ersten Kolben-Zylinder-Einheit 9 angelenkt. Der Zylinder ist am Gestell 1 aufgehängt. Der Hub der bevorzugt pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit 9 ist so ausgelegt, daß die Auftragwalze 6 von ihrer oberen Arbeitsposition, in der sie mit der Gegenwalze 7 im Umschlingungs­ bereich der Bahn 3 einen engen Auftragspalt bildet, bis in eine untere Wartungsposition abgeschwenkt werden kann.
Am Ende der Schwenkarme 7 ist jeweils eine zweite hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit 10 parallel zur ersten Kolben-Zylinder- Einheit 9, also ebenfalls in etwa senkrecht, befestigt. Ihr Kolben drückt nach oben gegen eine am Gestell 1 befestigten Anschlag 11, dessen Abstand zum Kolben einstellbar ist. Beim Ausfahren drückt der Kolben 10 gegen den Anschlag 11 und somit den Schwenkarm 7 mit dem Auftragwerk 4 nach unten von der Gegenwalze 2 weg. Der Hub der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 10 und ihr Abstand vom Anschlag 11 ist so gewählt, daß die Auftragwalze 6 ihre Arbeitsposition einnimmt, wenn die Kolben-Zylinder-Einheit 9 den Schwenkarm 7 soweit nach oben gezogen hat, daß der eingefahrene Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit 10 am Anschlag 11 anliegt. So läßt sich die Arbeitsposition sehr präzise mit dem in der Höhe verstellbaren Anschlag 11 einstellen. Wenn der Kolben der Kolben-Zylinder- Einheit 10 in seine Endposition ausgefahren ist, befindet sich die Auftragwalze 6 in einer Zwischenposition, bei der keine Streichfarbe mehr auf die Bahn 3 aufgetragen wird. In der Zwischenposition wird sie entweder von der ersten Kolben- Zylinder-Einheit 9 gehalten oder bis in die Wartungsposition abgesenkt, in der sie und die Flüssigkeitskammer 5 für Wartungs­ arbeiten gut zugänglich sind.
In Bahnlaufrichtung hinter dem Auftragwerk 4 ist im Gestell 1 ein Dosiersystem 12 in Richtung zur Gegenwalze 1 schwenkbar gelagert, dessen prinzipieller Aufbau in Fig. 3 für sich alleine dargestellt ist:
Am unteren Teil des Gestells 1 ist an jeder Seite der Vorrichtung ein Schwenkarm 13 um die Achse 14 auf- und abschwenkbar gelagert. Die Schwenkarme 13 tragen an ihrem freien Ende einen sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Schaberbalken 15, an dem ein Dosier­ element, im vorliegenden Beispiel ein Schabermesser 16, mit seinem Fuß in einer Klemmleiste 17 befestigt ist. Der Schaberbalken 15 kann zur Einstellung des Winkels zwischen dem Schabermesser 16 und der Tangente an die Gegenwalze 2 relativ zu den Schwenkarmen 13 verschwenkt werden. Derartige Dosiersysteme sind bekannt und z. B. in der DE 28 25 907-A1 beschrieben.
Zum An- und Abschwenken des Schabermessers 16 an die von der Gegenwalze 2 abgestützte Bahn 3 ist jeder Schwenkarm 13 mit einem pneumatischen Balgzylinder 18 verbunden, der sich am Gestell 1 abstützt. An der dem Balgzylinder 18 abgewandten Seite ist am Schwenkarm 13 ein verstellbarer Anschlag 19 befestigt, der beim Hochschwenken der Schwenkarme 13, also beim Anschwenken des Dosiersystems 12 an die Gegenwalze 2, gegen den Kolben einer im Gestell 1 befestigten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 20 bewegt wird.
Die Kolben-Zylinder-Einheit 20 ist in etwa waagerecht angeordnet, so daß ihr Kolben beim Ausfahren den Schaberbalken 15 mit dem Schabermesser 16 in etwa radial von der Gegenwalze 2 wegdrückt. Der Hub der Kolben-Zylinder-Einheit 20 und ihre Position relativ zum Anschlag 19 ist so gewählt, daß der Kolben in eingefahrener Position - wie in Fig. 3 und 4 dargestellt - in Zusammenwirken mit dem verstellbaren Anschlag 19 die Arbeitsposition festlegt, bei der das Schabermesser 16 an der Bahn 3 anliegt. Bei vollständig ausgefahrenem Kolben befindet sich das Dosiersystem 12 in einer Zwischenposition mit ausreichendem Abstand des Schabermessers 16 von der Gegenwalze 2, so daß auch verdickte Klebestellen aus einem Bahnsplice problemlos durchlaufen können. Diese Position ist in Fig. 5 dargestellt. Aus der Zwischenposition kann das Dosier­ system 12 mittels des Balgzylinders 18 weiter in eine Wartungsposition abgesenkt werden, die in Fig. 6 gezeigt ist. In der Wartungsposition ist das Dosiersystem 12 gut zugänglich, so daß z. B. das Schabermesser 12 ausgewechselt werden kann. In dieser Position kann auch eine neue Bahn 3 problemlos eingezogen werden.
Anstelle eines Schabermessers 16 können auch andere Dosier­ elemente, z. B. ein Rakelstab oder eine Schaberleiste eingesetzt werden.
Beim Start der Vorrichtung werden das Auftragwerk 4 und das Dosiersystem 12, nachdem die Bahn 3 in den Wartungspositionen (Fig. 6) eingezogen wurde, zunächst mittels der Kolben-Zylinder- Einheit 9 bzw. dem Balgzylinder 18 in die Zwischenpositionen hochgeschwenkt. Die in ihre Endpositionen ausgefahrenen Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten 10, 20 stoppen die Bewegungen der Schwenkarme 7, 13 in der Zwischenposition ab. Die Anschläge 11, 19 sind so fein justiert, daß beim anschließenden Einfahren der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten 10, 20 das Auftragwerk 4 und das Dosiersystem 12 sich in die jeweilige Arbeitsposition bewegen. Das Anschwenken an die Gegenwalze 2 in die jeweilige Arbeitsposition erfolgt zeitlich koordiniert und präzise so, daß sowohl kein undosierter Farbfilm aufgetragen wird als auch das Schabermesser 16 nur sehr kurz an der noch unbeschichteten Bahn 3 anliegt; d. h. das Schabermesser 16 wird entweder gleichzeitig mit der Auftragwalze 6 an die Gegenwalze 2 geschwenkt oder mit geringem Zeitabstand vorher.
Falls eine Klebestelle aus einem Splice von einem nicht dargestellten Meßgerät detektiert wird oder ein Bahnriß auftritt, wird zunächst die Auftragwalze 6 blitzschnell von der Kolben- Zylinder-Einheit 10 in die Zwischenposition gedrückt, unmittelbar danach drückt die Kolben-Zylinder-Einheit 20 das Dosierelement 16 ebenfalls sehr schnell aus der Arbeits- in die Zwischenposition. Diese beiden Bewegungen sind ebenfalls so koordiniert, daß kein undosierter Farbfilm erzeugt wird und das Schabermesser 6 nur so kurz an der unbeschichteten Bahn 3 anliegt, daß keine Beschädigungen des Schabermessers 16 auftreten. Nach Durchlauf der Klebestelle werden das Auftragwerk 4 und das Dosiersystem 12 wieder auf die vorhin beschriebene Weise an die Gegenwalze 2 in die jeweiligen Arbeitspositionen geschwenkt.
Neben dem sehr schnellen Ab- und Anschwenken aus und in die jeweiligen Arbeitspositionen des Dosierelements 16 und der Auftragwalze 6 weist die Vorrichtung nach der Erfindung den weiteren großen Vorteil auf, daß die Positionierung in die Arbeitspositionen nicht ausschließlich mit den Zylindereinheiten 18 bzw. 9 erfolgt. Die einfahrenden Kolben der Kolben- Zylinder-Einheiten 20, 10 zu beiden Seiten führen die Schwenkarme 13, 7 mit einstellbarer Geschwindigkeit exakt und beidseitig gleichmäßig ohne Verkanten des Schaberbalkens 15 bzw. der Auftragwalze 6 in die jeweilige Arbeitsposition. Diese lassen sich mit den Anschlägen 19, 11 einfach und sehr genau einstellen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Beschichten einer um eine Gegenwalze (2) geführten Materialbahn (3), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einem an Schwenkarmen (7) befestigten Auftragwerk (4), dessen Auftragelement, insbesondere eine Auftragwalze (6), von einer Wartungsposition in die Arbeitsposition an der Gegenwalze (2) schwenkbar ist, und mit einem an Schwenkarmen (13) befestigten Dosiersystem (12), dessen Dosier­ element (Schabermesser 16) aus einer Wartungsposition über eine Zwischenposition in die Arbeitsposition an der Gegenwalze (2) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkmechanismus des Auftragwerks (4) und/oder des Dosiersystems (12) jeweils neben der das Anschwenken aus der Wartungs- in die Arbeitsposition bewirkenden Zylinder-Einheit (9 bzw. 18) eine hydraulische, sich direkt am Gestell (1) abstützende Kolben-Zylinder-Einheit (10 bzw. 20) enthält, die die Schwenkarme (7 bzw. 13) aus der Arbeitsposition in die Zwi­ schenposition drückt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit (10 bzw. 20) zum Abschwenken aus der Arbeits- in die Zwischenposition gegen einen einstellbaren Anschlag (11 bzw. 19) drückt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (10 bzw. 20) am Gestell (1) oder an den Schwenkarmen (7 bzw. 13) so befestigt und der Hub ihres Kolbens so ausgelegt ist, daß das Auf­ tragwerk (4) bzw. das Dosiersystem (12) die Arbeitsposition einnimmt, wenn der Kolben sich in eingefahrener Endposition befindet.
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