DE4304478A1 - Auftragsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht einer Beschichtungsmasse auf eine laufende Material­ bahn mit Mitteln zum Führen der Materialbahn durch eine Be­ schichtungszone, einer in materialübertragender Zuordnung zur bewegten Materialbahn drehbar gelagerten Antragswalze zum Übertragen einer Schicht der Beschichtungsmasse auf die Mate­ rialbahn und Mitteln zum Zuführen der Beschichtungsmasse auf die Mantelfläche der Antragswalze.

Mit einer Auftragsvorrichtung dieser Art wird eine dünne Schicht eines Beschichtungsmaterials auf eine laufende Materi­ albahn aufgebracht. Die Materialbahn wird dazu durch eine Be­ schichtungszone bewegt, die in der Regel von einer zylindri­ schen Bahnführungswalze und einer parallel zu dieser Bahnfüh­ rungswalze gelagerten Antragswalze gebildet wird. Die Antrags­ walze ist der Bahnführungswalze so zugeordnet, daß von dem auf ihrer Mantelfläche geförderten Beschichtungsmaterial ein vor­ gegebener Teil auf die Materialbahn übertragen wird. Dabei wird die Dicke der auf die Materialbahn übertragenen Schicht wesentlich durch den Abstand zwischen der Materialbahn und der Mantelfläche der Antragswalze bestimmt. Für die Qualität der auf die Materialbahn aufgebrachten Schicht ist u. a. die Be­ schaffenheit der Oberfläche der Antragswalze von entscheiden­ der Bedeutung. Es ist daher dafür zu sorgen, daß die Mantel­ fläche der Walze möglichst fehlerfrei ist und eine exakte zylindrische Form aufweist und daß der Spalt zwischen der Materialbahn und der Antragswalze über die ganze Breite der Bahn gleich groß ist. Um das zu erreichen, muß die Antragswal­ ze von Zeit zu Zeit nachgearbeitet, geglättet und in Form gebracht werden. Besonders wichtig ist dies für Antragswalzen mit einem Mantel aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material, weil diese für die Anlagerung von Verunreinigungen, Beschädi­ gungen, chemische Einflüsse und Verschleiß besonders empfind­ lich sind.

Es ist bekannt, die Mantelfläche von Walzen einer Papierma­ schine durch Abschleifen aufzuarbeiten. Dazu wird die Walze aus der Maschine herausgenommen und auf einer Walzenschleif­ maschine eingespannt, wo sie möglichst exakt rundgeschliffen wird. Dieses Vorgehen, das beispielsweise in der EP 0 250 770 B1 beschrieben ist, ist naturgemäß sehr aufwendig, da es neben einer zusätzlichen Schleifmaschine auch einen längeren, unpro­ duktiven Stillstand der Papiermaschine und umfangreiche Monta­ gearbeiten erfordert.

Die Nachbearbeitung eines Trockenzylinders in einer Papierma­ schine ist z. B. auch aus der DE-G 92 09 844 U1 bekannt. In diesem Fall verbleibt die Walze zum Nachbearbeiten in der Ma­ schine, und ein transportables Gerät wird in die Maschine eingesetzt. Dieses Gerät besteht aus einem Führungsbett, das auf eine der zu bearbeitenden Walze benachbarte Walze aufge­ spannt wird, und einem Werkzeugschlitten, der längs dem Füh­ rungsbett an der zu bearbeitenden Walze entlang verfahrbar ist. Das Einsetzen eines solchen transportablen Geräts in eine Papiermaschine gestaltet sich sehr montageaufwendig und birgt die Gefahr einer ungenauen Walzenbearbeitung, wobei die Genau­ igkeit und Reproduzierbarkeit der Walzenbearbeitung stark von der Geschicklichkeit und Erfahrung des Montagepersonals ab­ hängen.

Eine im Hinblick auf die Bearbeitungsgenauigkeit, den Zeit- und Montageaufwand, die Reproduzierbarkeit des Bearbeitungs­ ergebnisses und die Verfügbarkeit der Maschine befriedigende Möglichkeit der Aufarbeitung der Mantelfläche einer Antrags­ walze, insbesondere mit Gummimantel, eines Auftragswerkes ist bisher nicht bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs angegebenen Art weiter zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Walzenanordnung im Maschinengestell eine Schleifeinheit mit einem umlaufenden Schleifwerkzeug zugeordnet ist und daß die Schleifeinheit unter Aufrechterhaltung eines definierten ma­ terialabtragenden Kontaktes zwischen dem Schleifwerkzeug und der Mantelfläche einer der Walzen parallel zur Achse dieser Walze verfahrbar ist. Eine Fortführung der Erfindung sieht vor, daß im Maschinengestell ein im wesentlichen parallel zur Achse wenigstens einer der Walzen verlaufender Querträger vorgesehen ist und daß die Schleifeinheit am Querträger in Achsrichtung der Walze verfahrbar geführt ist. Dieser Aufbau der Vorrich­ tung nach der Erfindung ermöglicht es, die der Schleifeinheit zugeordnete Walze aufzuarbeiten, ohne daß die Walze aus der Maschine herausgenommen und in eine separate Schleifmaschine eingespannt werden muß. Auch aufwendige Montagearbeiten für das zeitweilige Einsetzen einer Bearbeitungseinrichtung in die Maschine entfallen gemäß der Erfindung.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Querträger die Walzenlänge in Achsrichtung überragt und daß die Schleifeinheit am Querträger über das Walzenende hinaus in eine seitliche Parkposition verfahrbar ist. Der Querträger kann dabei vorzugsweise seitlich über den Maschinenrahmen hin­ ausragen. Die Parkposition der Schleifeinheit befindet sich dann außerhalb des Maschinenrahmens an dem den Maschinenrah­ men überragenden Abschnitt des Querträgers. Diese Ausbildung der Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Schleifeinheit den Beschichtungsbetrieb der Maschine nicht stört. Sie wird nach dem Aufarbeiten der Walze vollkommen aus dem Arbeitsbereich des Auftragswerks herausgefahren, so daß der Arbeitsbereich vollständig zur Verfügung steht und die Schleifeinheit bei Be­ darf ohne Zeitverzögerung aktiviert werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Querträger an Stützen befestigt, die an den Lagergehäusen der aufzuarbeitenden Walze angebracht sind. Auf diese Weise wird eine optimale Zuordnung der Schleifeinheit zur zu bearbeiten­ den Walze gewährleistet, die der Genauigkeit der Aufarbeitung der Mantelfläche der Walze zugute kommt.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 6 bis 12 enthalten. Dabei betref­ fen die Ansprüche 6 und 7 vorteilhafte Ausführungen der Antrie­ be der Schleifeinheit, welche es gestattet, sie aus ihrer Parkposition heraus in die Arbeitsposition und entlang der Walzenoberfläche zu bewegen und zur Walzenoberfläche hin zuzu­ stellen. Anspruch B sieht als bevorzugtes Schleifwerkzeug eine Schleifscheibe vor, die gemäß Anspruch 9 einer mit einem Mantel aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material versehenen Antragswalze zugeordnet ist. Bei einer solchen Walze ist die wiederholte Aufarbeitung der Mantelfläche besonders wichtig. Anspruch 10 betrifft bevorzugte Mittel zum Zuführen der Be­ schichtungsmasse zur Antragswalze und die Ansprüche 11 und 12 enthalten Merkmale von Mitteln zum Entfernen des während des Schleifprozesses entstehenden Walzenabriebs. Nach Anspruch 12 wird der Walzenabrieb kontinuierlich aufgefangen und abgesaugt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß die zylindrische Mantelfläche einer Walze in einem Auftragswerk, beispielsweise der mit einem Gummimantel versehenen Antrags­ walze, mit hoher Genauigkeit abgeschliffen werden kann. Die zu bearbeitende Walze wird mittels der Schleifeinheit in eine exakt vorbestimmte, insbesondere zylindrische Form geschlif­ fen, wobei die Qualität der Oberfläche der Walze auf reprodu­ zierbare Weise gleichzeitig in einen fehlerfreien Zustand ge­ bracht wird. Der Aufarbeitungsvorgang kann bei Bedarf ohne Montageaufwand jederzeit in Gang gesetzt werden. Das wirkt sich besonders günstig bei Auftragswerken mit Antragswalzen aus Gummi oder gummiähnlichem Material aus. Zum einen wird die Verfügbarkeit der Maschine und damit ihre Produktivität erhöht, zum anderen kommt das der Qualität der mit der Maschine herge­ stellten Produkte zugute. Insgesamt führt die Erfindung zu einer Auftragsvorrichtung, die mit hoher Produktivität be­ schichtete Produkte hoher Qualität erzeugt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 das Schema einer Auftragsvorrichtung nach der Er­ findung,

Fig. 2 eine Teilansicht einer Auftragsvorrichtung nach der Erfindung etwa in Richtung des Pfeils B in Fig. 1 und

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Schleifeinrich­ tung in einer Auftragsvorrichtung nach der Erfindung etwa in Richtung C-C in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt das Walzenschema einer 5-Walzen-Auftragsvorrich­ tung nach der Erfindung. Alle Walzen sind beidseits in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Maschinengestell drehbar gelagert und so angetrieben, daß sie in Richtung der einge­ zeichneten Pfeile rotieren. In der dargestellten Anordnung dient die Auftragsvorrichtung zum Auftragen von vernetzenden Silikonen auf eine in Richtung eines Pfeiles 2 bewegte Mate­ rialbahn 1, die über eine Bahnführungswalze 3 durch eine Beschichtungszone 4 geführt ist. Im Walzenspalt (=Nip) 6 zwi­ schen zwei Walzen 7 und 8 ist ein Vorrat 9 der Beschichtungs­ masse gebildet, der auf konstantem Niveau gehalten wird. Durch die Rotation der Walzen 7 und 8 wird die Beschichtungsmasse durch den Nip 6 gepreßt und teilt sich dabei auf. Ein Teil der Beschichtungsmasse wird über die Walze 7 zurück in den Vorrat gefördert, während der andere Teil über die Walze 8 in den nächsten Nip 11 gelangt, der von der Walze 8 und einer folgen­ den Transferwalze 12 gebildet wird. Hier wird die Beschich­ tungsmasse erneut aufgeteilt, wobei ein Teil der Masse über die Walze 8 zurück in den Vorrat gelangt, während der andere Teil über die Transferwalze 12 in einen weiteren Nip 13 geför­ dert wird, der von der Transferwalze und einer folgenden An­ tragswalze 14 gebildet ist. Auch in diesem Nip 13 wird die Beschichtungsmasse wieder aufgeteilt, so daß nur ein Teil der Masse in die Beschichtungszone 4 gelangt. Auch in der Beschich­ tungszone 4 teilt sich die Beschichtungsmasse wieder auf. Ein Teil der Beschichtungsmasse wird über die Antragswalze 14 zu­ rückgefördert, während der andere Teil als dünne Schicht 16 auf die Materialbahn 1 übertragen wird. Die Bahnführungswalze 3 dient dabei als Presseurwalze, die die Materialbahn 1 auf definierte Weise durch die Beschichtungszone 4 führt.

Für die Qualität der Schicht 16 auf der Materialbahn 1 sind mehrere Kriterien bestimmend. Dazu zählen die Geschwindigkeit der Walzen, das Material der Walzenmäntel, die Eigenschaften der Beschichtungsmasse und die Geometrie der Spalte. Weitere wichtige Kriterien für die Güte der Schicht sind die Qualität und die Form der Oberfläche der Antragswalze 14. Diese Walze weist auf einem Walzenkern 17 einen Walzenmantel 18 aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material auf. Wird die Oberfläche dieser Walze durch Verschleiß, chemische Einwirkungen der Beschichtungsmasse oder andere betriebsbedingte Einflüsse uneben und inhomogen, so kann die auf der Materialbahn 1 er­ zeugte Beschichtung 16 hohen Qualitätsanforderungen nicht mehr genügen. In diesem Fall ist eine Nachbearbeitung der Umfangsfläche der Antragswalze 14 erforderlich. Dazu ist gemäß der Erfindung der Antragswalze 14 eine Schleifeinrichtung 19 zugeordnet, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist und im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 näher beschrieben wird. Die Schleifeinrichtung 19 ist fest in der Maschine installiert und weist ein Schleifwerkzeug in Gestalt einer Schleifscheibe 21 auf, die bei Bedarf parallel zur Achse der Antragswalze 14 an der Mantelfläche dieser Walze entlang bewegt wird, um sie abzuschleifen und zu glätten.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht einer Auftragsvorrichtung nach der Erfindung etwa in Richtung des Pfeiles B in Fig. 1. Dabei sind in Fig. 2 nur die Teile berücksichtigt, die für das Ver­ ständnis der Erfindung erforderlich sind.

Wie in Fig. 1 ist die Materialbahn auch in Fig. 2 mit 1 bezeichnet. Sie ist über die Bahnführungswalze 3 geführt, der die Antragswalze 14 gegenüber angeordnet ist. Die Walzen sind beidseits in einem Maschinengestell 22 drehbar gelagert. Wal­ zenantriebe sind nicht dargestellt. Etwa parallel zur Antrags­ walze 14 und dieser räumlich zugeordnet ist im Maschinenge­ stell 22 ein Querträger 23 vorgesehen, der eine parallel zur Walzenachse verlaufende Schlittenführung 24 trägt. In Fig. 3, die eine Ansicht der Schleifeinrichtung 19 etwa in Richtung der Pfeile C-C der Fig. 2 darstellt und in der gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie in den Fig. 1 und 2, ist die Schlittenführung 24 erkennbar, die im darge­ stellten Fall aus zwei parallelen Führungsstangen 26 besteht. An der Schlittenführung 24 ist ein eine Schleifeinheit 27 tra­ gender Schleifschlitten 28 parallel zur Antragswalze in Pfeil­ richtung 49 verfahrbar geführt. Der Schleifschlitten 28 ist mittels eines Gewindetriebs 29 (Fig. 3) und eines Motors 31 (Fig. 2) antreibbar. Der Schleifschlitten 28 trägt an einer quer zur Schlittenführung 24 verlaufenden Führung 32 einen Zustellschlitten 33. Am Zustellschlitten 33 ist ein Schleif­ kopf mit der Schleifscheibe 21 und einem die Schleifscheibe antreibenden Schleifantrieb 36 angebracht. Die Schleifscheibe 21 ist außerhalb des Schleifbereichs von einer Schutzhaube 37 umgeben. Mit einem mittels eines Handrades 38 betätigbaren Spindeltrieb 39 ist der Zustellschlitten 33 mit der Schleif­ scheibe 21 auf die Antragswalze 14 zu und zurück bewegbar.

Die Schleifeinheit 27 weist zum Abführen von beim Abschleifen der Antragswalze 14 entstehendem Abrieb eine Staubabsaugein­ heit 41 auf, die aus einer zur Schleifstelle hin offenen Ab­ saugkammer 42, einer mit der Absaugkammer verbundenen flexib­ len Schlauchleitung 43 und einer Saugeinrichtung 44 besteht. Mit der Absaugeinheit 41 ist sichergestellt, daß beim Ab­ schleifen der Antragswalze entstehender Abrieb zuverlässig aus der Maschine entfernt wird.

Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, ist der Querträger 23 von Stützarmen 46 gehalten, die an den Lagergehäusen 47 der zu be­ arbeitenden Antragswalze 14 angebracht sind. Diese Anordnung stellt eine optimale Zuordnung der Schleifeinheit zur zu bearbeitenden Antragswalze sicher, die immer reproduzierbare Schleifergebnisse gewährleistet.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, ragt der Querträger 23 an einer Seite über den Maschinenrahmen 22 hinaus. An dem den Ma­ schinenrahmen überragenden Ende des Querträgers 23 ist eine Parkposition 48 der Schleifeinheit 27 vorgesehen, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist.

Soll die Antragswalze 14, die, wie in Fig. 1 gezeigt, einen Mantel 18 aus Gummi oder gummiähnlichem Material aufweist, ab­ geschliffen werden, wird die Schleifeinheit 27 aus ihrer Park­ position 48 in eine Startposition verfahren, in der die Schleifscheibe 21 mit der Umfangsfläche der Antragsfläche 14 in materialabtragenden Kontakt kommt. Durch Zustellung der Schleifscheibe zur Antragswalze 14 mittels des Handrades 38 wird die Dicke der von der Antragswalze abzuschleifenden Schicht eingestellt. Anstelle eines Handrades 38 kann natür­ lich für die Zustellung auch ein automatischer Antrieb vorge­ sehen sein. Dann wird die Schleifeinheit 27 mit der Schleif­ scheibe 21 mittels des Antriebes 31 in Pfeilrichtung 49 an der Antragswalze 14 entlang bewegt, bis die ganze Umfangsfläche der Walze geschliffen ist. Dabei wird die Absaugkammer 42 mit bewegt, so daß der beim Schleifen entstehende Abrieb aufgefan­ gen und durch die flexible Schlauchleitung von der Saugeinrich­ tung 44 abgesaugt werden kann. Nach dem Abschleifen der Um­ fangsfläche der Antragswalze 14 wird die Schleifeinheit 27 wieder in ihre Parkposition 48 zurückbewegt, so daß der Ar­ beitsraum der Auftragseinrichtung wieder frei ist und der Beschichtungsvorgang ungestört ablaufen kann.

Als Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist eine Auftragsvorrichtung mit fünf Walzen beschrieben worden. Es können natürlich auch andere Auftragsvorrichtungen gemäß der Erfindung mit einer Schleifeinrichtung versehen werden, beispielsweise Beschichtungsmaschinen wie Streichmaschinen mit blade- oder roll-blade coater, Mehrwalzensysteme mit anderen Walzenanordnungen, Revers-Gravur-Systeme und dergleichen. Da die Schleifeinheit auch während ihrer Nichtbenutzung Bestand­ teil der Maschine bleibt, ist sie für das Nachschleifen der ihr zugeordneten Walze immer verfügbar. Dadurch ist es möglich, die Walze, die auch einen Metall- oder Kunststoffmantel aufwei­ sen kann, abzuschleifen, ohne sie aus der Maschine herauszu­ nehmen. Dadurch wird einerseits eine höhere Qualität der Wal­ zenoberfläche erreicht und andererseits die Produktivität der Maschine bei verbesserter Qualität der auf ihr hergestellten Produkte erhöht.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht einer Beschich­ tungsmasse auf eine laufende Materialbahn mit Mitteln zum Führen der Materialbahn durch eine Beschichtungszone, einer in materialübertragender Zuordnung zur bewegten Materialbahn drehbar gelagerten Antragswalze zum Übertragen einer Schicht der Beschichtungsmasse in der Beschichtungszone auf die Mate­ rialbahn und Mitteln zum Zuführen der Beschichtungsmasse auf die Mantelfläche der Antragswalze, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenanordnung im Maschinengestell (22) eine Schleifein­ richtung (19) mit einem umlaufenden Schleifwerkzeug (21) zuge­ ordnet ist und daß die Schleifeinrichtung unter Aufrechterhal­ tung eines definierten materialabtragenden Kontaktes zwischen dem Schleifwerkzeug (21) und der Mantelfläche einer der Wal­ zen (14) parallel zur Achse dieser Walze verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Maschinengestell (22) ein im wesentlichen parallel zur Achse wenigstens einer der Walzen (14) verlaufender Querträger (23) vorgesehen ist und daß die Schleifeinrichtung (19) eine Schleifeinheit (27) aufweist, die am Querträger (23) in Achs­ richtung (49) der Walze (14) verfahrbar geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querträger (23) die Walzenlänge in Achslänge überragt und daß die Schleifeinheit (27) am Querträger (23) über das Walzenende hinaus in eine seitliche Parkposition (48) verfahrbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (23) seitlich über den Maschinenrahmen (22) hinausragt und daß die Parkposition (48) der Schleifeinheit (27) an dem den Maschinenrahmen überragenden Abschnitt des Quer­ trägers (23) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querträger (23) an Stützen (46) befestigt ist, die an den Lagergehäusen (47) der zugehörigen Walze (14) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifeinheit (27) ein Querantrieb (31, 24) zugeordnet ist, welcher die Schleifeinheit zum Ab­ schleifen der Walzenoberfläche aus der Parkposition (48) an den Anfang eines Arbeitsbereichs, in dem das Schleifwerkzeug (21) die Umfangsfläche der Walze (14) materialabtragend kon­ taktiert, im Arbeitsbereich unter Aufrechterhaltung des Kon­ takts zwischen Schleifwerkzeug (21) und Walzenoberfläche an der Walze (14) entlang und zurück in die Parkposition (48) be­ wegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheit (27) Mittel (33, 38) zum Bewegen des Schleifwerkzeugs (21) auf die Umfangsfläche der Walze (14) zu und zurück aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Schleifwerkzeug (21) eine rotierend antreibbare Schleifscheibe vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schleifeinheit (27) der Antragswalze (14) zugeordnet ist und daß die Antragswalze einen Mantel (18) aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Zuführen der Beschichtungs­ masse (9) wenigstens eine weitere, achsparallel zur Antragswal­ ze (14) gelagerte Walze (7, 8, 12) vorgesehen ist, deren Umfangs­ fläche der der folgenden Walze materialabtragend benachbart ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (41) zum Entfernen des während des Schleifprozesses entstehenden Walzenabriebs vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifeinheit (27) eine zur Kontaktstelle von Schleifwerkzeug (21) und Walzenumfangsfläche hin offene Auf­ fangkammer (42) zum Auffangen des entstehenden Abriebs auf­ weist und daß die Auffangkammer mit einer Absaugeinrichtung (44) verbunden ist.