DE4220603A1

DE4220603A1 - Rakelstab

Info

Publication number: DE4220603A1
Application number: DE4220603A
Authority: DE
Inventors: Dieter Babucke; Martin Dr Kustermann; Friedhelm Ruhl
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1992-06-24
Filing date: 1992-06-24
Publication date: 1994-01-13
Also published as: DE59301004D1; EP0601168A1; FI100672B; CA2116432A1; ATE130645T1; EP0601168B1; WO1994000637A1; FI940844A0; JPH06509990A; FI940844A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rakelstab entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Heute eingesetzte Rakelstäbe, die vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl, bestehen, unterliegen insbesondere beim Pigmentieren einem sehr hohen Verschleiß. Dies hat hohe Betriebskosten zur Folge. Viele Entwicklungsgedanken gehen daher in die Richtung, das übliche Metall durch Keramik zu ersetzen (siehe z. B. DE 38 39 564 A1 und DE 38 41 494 A1). Stäbe aus Keramik sind natürlich wesentlich haltbarer, aber sehr viel teurer, und auch nicht mit ausreichend guten, glatten Oberflächen herstellbar. Die bei der Herstellung entstehende, rauhe Oberfläche muß entweder sehr aufwendig durch geeignete Nachbearbeitung geglättet werden oder es muß in Kauf genommen werden, daß bei Einsatz neuer Stäbe zunächst etwas vom Material der Gegenfläche, z. B. Warenbahn oder Gegenwalze, abgeschmirgelt wird, was besonders nachteilig im Falle vom Arbeiten direkt auf einer gummierten Oberfläche einer Gegenwalze ist.

Die Aufgabe ist es, einen relativ preiswert herzustellenden Rakelstab hoher Verschleiß-Festigkeit (Oberflächenhärte) mit möglichst glatter Oberfläche zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Hinsichtlich der Festigkeit muß man berücksichtigen, daß heute sehr hochfeste Gläser herstellbar, Glasfaserkabel (Lichtleiter) sehr flexibel und Sicherheitsglasscheiben (Panzerglas) praktisch unzerbrechlich und schlagfest sind. Ausreichende Verschleißfestigkeit ist auch möglich, wie z. B. an kratzfesten Uhrengläsern leicht erkennbar ist. Glas ist insofern günstig, da glatte Oberflächen mit sehr geringer Rauhtiefe vergleichsweise leicht herstellbar sind. Je nach Glasart kann im Strangpreßverfahren theoretisch ein unendlich langer Stab hergestellt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren im einzelnen erläutert; dabei stellt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Rakelstab im Axialschnitt,

Fig. 2 eine weitere Variante im Axialschnitt,

Fig. 3 und 4 Ausführungsformen von Oberflächen erfindungsge mäßer Rakelstäbe,

Fig. 5 im Axialschnitt einen weiteren Stab als Verbundaufbau,

Fig. 6 eine Variante mit profiliertem Trägerstab und Umhüllung mit einer Fasermatte und

Fig. 7 einen profilierten Trägerstab mit in den Rillen eingebettetem Faden aus Glas oder Kohlenstoff dar.

Eine günstige Möglichkeit ist es, einen Kern aus überwiegend anderem Material als Glas herzustellen und darauf eine Glasdeckschicht aufzubringen, die die eigentliche Dosier- bzw. Rakelfläche aufweist. In Fig. 1 ist eine Variante dargestellt, bei der ein Kern 6 aus Kohlefasern 13 vorgesehen ist, der u. U. oder z. B. durch ein Epoxiharz zu einem Verbund ausgebildet sein kann. Dieser Kern 13 kann mit einer Glasschicht versehen werden.

Dargestellt ist hier eine Umwicklung in Umfangsrichtung aus weiteren sehr dünnen Kohlefasern 14. Darauf kann eine sehr dünne Glasschicht 15 aufgetragen sein. Die Fasern 14 können aber auch ein im Kunststoffverbund gehaltenes Bündel aus Kohlenstoffasern oder Glasfasern sein.

Anstelle der Kohlefasern 13 im Kern kann auch ein Metallträger vorgesehen werden. Auf diesen Metallträger wird dann direkt das Glas aufgebracht. Als Glas kommt Acrylglas auch in Frage. Man kann natürlich den Träger 11 aus Metall mit einem Mantel 12 aus Glas durch geeignete Verfahren verbinden (siehe Fig. 2).

Vorzugsweise kommt hier eine Verklebung in Frage, jedoch auch ein Paßfedersystem ist möglich, oder es wird der Mantel auf den Kern aufgeschrumpft. Der Kern kann dann die Verwindungskräfte aus dem Antrieb aufnehmen, wenn der Rakelstab umlaufend arbeiten soll.

Die Rauhtiefe kann sehr gering ausfallen, sie kann kleiner als 3 µm, vorzugsweise auch nur 1 µm, betragen. Wird eine Umfangswicklung eines Kerns vorgesehen, wie in Fig. 1 dargestellt, kann man eine 1- bis 50-gängige Umwicklung aufbringen.

Der Metallkern kann auch aus einem Sinterwerkstoff bestehen, und der Trägerkern kann auch aus einem Kunststoff hergestellt sein.

In Fig. 3 ist ein Profil der Oberfläche des Rakelstabes in Achsrichtung desselben dargestellt, das wellenförmig (z. B. sinuswellenförmig) verläuft.

Nach Fig. 4 kann diese Oberflächenwelligkeit aber z. B. auch aus aneinandergesetzten Kreisbögen mit verschiedenen Durchmessern bestehen, wobei der Radius immer abwechselnd klein oder groß gewählt ist. Diese Radien können vorzugsweise zwischen 0,05 und 2 mm betragen.

Die Herstellung des Rakelstabes wäre günstig, auch im Fall mit Kohlefaserkern, im Strangpreßverfahren möglich. Es kann auch günstig sein, daß ein Glasstab im wesentlichen in Umfangsrich tung durch Eindrücken, vorzugsweise im plastischen Zustand, Einschleifen oder Einfräsen profiliert ist (siehe Fig. 3 und 4). Eine Umwicklung aus Glasfäden kann auch mit einem Glasstab als Träger durch Laserstrahl verschmolzen werden.

Dazu ist in Bild 5 ein Metallträgerstab 16, ein darauf befestigter oder direkt aufgebrachter Glasmantel 17 und eine Glasfaserumwicklung 20 dargestellt.

In Fig. 6 ist ein Trägerstab 22 dargestellt, der vorzugsweise gewindeähnliche Umfangsrillen aufweist und welcher an seinem Umfang mit einer Matte aus Glasfasern, die vorzugsweise in Kunststoff eingebettet sind, beschichtet ist. Der Trägerstab kann vorzugsweise aus Metall sein, ebenso wie der Trägerstab 24 in Fig. 7. Auch hier sind gewindeähnliche Umfangsrillen 25 vorgesehen, in welcher eine Faser oder ein Faserbündel aus Glas, Kohlenstoff bzw. glasfaser- oder kohlenstoffaser verstärktem Kunststoff 26 festgelegt sind.

Claims

1. Rakelstab, insbesondere zum Dosieren von Streichmassen auf laufenden Bahnen aus Papier oder Karton oder Gummiüberzügen von Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens im Oberflächenbereich, der die Rakel- oder Dosierfläche bildet, aus Glas oder Kohlenstoffaser oder aus glas- oder kohlenstoffverstärkter (n) Kunststoffaser (n) besteht.

2. Rakelstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er vollständig aus Glas besteht.

3. Rakelstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens im Oberflächenbereich aus Acrylglas besteht.

4. Rakelstab nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallträger (11) für den Oberflächenbereich (2) aus Glas vorgesehen ist.

5. Rakelstab nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kohlefaserträger (6) für den Oberflächenbereich (2) aus Glas oder Kohlenstoffaser vorgesehen ist.

6. Rakelstab nach Anspruch 1, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß er eine (äußere) Umwicklung aus Glas- oder Kohlefaser (14) in Umfangsrichtung aufweist.

7. Rakelstab nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwicklung aus Glas- oder Kohlefaser Windung an Windung anliegend aufgebracht ist.

8. Rakelstab nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kohlefaserumwicklung eine Glasdeckschicht aufgebracht ist.

9. Rakelstab nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlenstoffasern in einer Epoxidharzumhüllung und -verklebung gebündelt sind und als solches Bündel als schraubenlinienförmige Umwicklung dienen.

10. Rakelstab nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Metallträger (11) und aus einem Mantel (12) aus Glas, Glas- oder Kohlenstoffaser besteht.

11. Rakelstab nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger, z. B. Metallträger (11), und der Mantel (12) aus Glas miteinander verklebt sind.

12. Rakelstab nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er kreiszylindrisch ausgebildet ist.

13. Rakelstab nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sein Durchmesser maximal 20 mm beträgt und er in einem Kunststoffbett (9) gehalten ist, das an einem federnden, flexiblen, blatt- oder leistenartigen Träger (10) gehalten ist.

14. Rakelstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem stabförmigen, langgestreckten Träger (31, 31′) aus Glas sowie einer Glasfadenumwicklung (32) im wesentlichen in Umfangsrichtung besteht, wobei die Umwicklung (32) mit dem Träger an den gegenseitigen Berührungsstellen, z. B. durch Laserstrahl, verschmolzen ist.

15. Rakelstab nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Träger aus einem inneren Metallkern (33) und einem äußeren hohlzylindrischen Glasmantel (31′) besteht, der fest mit dem Metallkern (33) verbunden ist.

16. Rakelstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasstab im wesentlichen in Umfangsrichtung durch Eindrücken, vorzugsweise im plastischen Zustand, Einschleifen oder Einfräsen profiliert ist.

17. Rakelstab nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Fasermatten (23) auf einem vorzugsweise durch Umfangsrillen profilierten Trägerstab (22) befestigt sind.

18. Rakelstab nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern oder Faserbündel (26) in Umfangsrillen (25) eines Trägerstabes (24) eingebettet sind.