DE4402108A1

DE4402108A1 - Maschine zum Streichen einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papierbahn

Info

Publication number: DE4402108A1
Application number: DE4402108A
Authority: DE
Inventors: Uwe Wille; Richard Bernert; Oswald Satzger
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1994-06-30
Also published as: US5538555A; FI950342A; FI950342A0; JPH07284708A; CA2141072A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Streichen einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papierbahn. Auf den Oberbegriff von Anspruch 1 wird verwiesen.

Bei Maschinen dieser Art wird die Bahn im allgemeinen auf indirekte Weise mit Streichfarbe beschichtet. Es wird nämlich zunächst die Mantelfläche der Auftragswalze mit einem Streichfarbenfilm beschichtet und sodann der Streichfarbenfilm durch den Umlauf der Auftragswalze zu einer Abgabestelle transportiert, an welcher die zu bestreichende Bahn den Streichfarbenfilm abnimmt. Es ist aber auch möglich, den Film direkt auf der Bahn aufzutragen. Dabei umschlingt die zu bestreichende Bahn die Mantelfläche der Auftragswalze und läuft durch die Auftragszone hindurch.

An die Strichqualität werden zahlreiche Anforderungen gestellt. Das wichtigste Erfordernis ist die Gleichmäßigkeit des Auftrages. Der Strich soll sowohl in Längsrichtung der Bahn, als auch in Querrichtung hierzu möglichst gleichmäßig aufgetragen werden, d. h. mit einem Film konstanter Stärke sowie konstantem Flächengewicht (was im allgemeinen dasselbe ist). Der Film soll keine Unregelmäßigkeiten aufweisen, insbesondere nicht streifig sein.

Ein gravierendes Problem besteht in folgendem: Der Auftragsraum, d. h. der aus Klinge, Klingenhalter, Rakel, Rakelhalter und Mantelfläche der Auftragswalze gebildete Raum erhält seinen Zufluß durch den maschinenbreiten Spalt zwischen der freien Kante der Klinge und der Mantelfläche der Auftragswalze. Der Abfluß an Streichfarbe findet statt in Gestalt des Streichfarbenfilmes, der zwischen der Mantelfläche der Walze und der Dosierrakel den Auftragsraum verläßt. An den Seiten des Auftragsraumes, d. h. im Bereich der Bahnränder, ist der Auftragsraum zwar durch sogenannte Stauschilde abgesperrt. Da die Stauschilde feststehen, die Auftragswalze aber umläuft, kann diese Absperrung nur unvollkommen sein, weshalb an den Seiten eine gewisse Leckage an Streichfarbe auftritt. Somit finden hier weitere Abflüsse aus dem Auftragsraum nach außen statt. Dies führt dazu, daß sich im Stauraum im Bereich der Bahnränder eine geringere Stauhöhe einstellt, was letztlich zu einer Verringerung des Streichfarbenangebots im Bereich der Bahnränder führt, und damit zu einer verringerten Stärke des Streichfarbenfilms.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine gemäß dem Oberbegriff derart zu gestalten, daß der Streichfarbenfilm, der den Stauraum verläßt, gleichmäßig dick ist, und insbesondere im Bereich der Walzenränder nicht dünner ist, als im Bereich der Walzenmitte.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfinder haben vor allem die Problematik des Abströmens der Streichfarbe aus den Randbereichen erkannt. Sie haben ferner die richtigen Maßnahmen ergriffen, um den Abfluß an Streichfarbe aus den Randbereichen zu kompensieren.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Streicheinrichtung zum indirekten Streichen einer Papierbahn. Man erkennt zwei Auftragswalzen 1, 2, ferner zwei Auftragswerke 3, 4. Die Auftragswerke weisen jeweils die folgenden Elemente auf: eine Rückwand 3.1, 4.1, einen Klingenhalter 3.2, 4.2 mit Klinge 3.3, 4.3, einen Rakelhalter 3.4, 4.4 mit Rakel 3.5, 4.5. Die beiden Walzen laufen gegenläufig in Richtung der Pfeile um und bilden gemeinsam einen Walzenspalt, durch welchen die Papierbahn 5 in Pfeilrichtung hindurchgeführt wird.

Die Mantelflächen der beiden Walzen 1, 2 laufen zunächst durch den betreffenden Sumpf 3.7, 3.4 hindurch, sodann - unter Belassung eines maschinenbreiten Spaltes - unter der freien Kante der Klinge 3.3 bzw. 4.3 hindurch, sodann weiter zur Rakel 3.5 bzw. 4.5, wo sie mit einem Streichfarbenfilm definierter Stärke den Auftragsraum verlassen. Der Streichfarbenfilm wird sodann am Walzenspalt auf die betreffende Seite der Papierbahn 5 aufgetragen.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist die Auftragseinrichtung 3 in vergrößertem Maßstab und daher genauer wiedergegeben. Die Rückwand 3.1 ist hierbei weggelassen. Sie kann sich auch dann erübrigen, wenn die Auftragseinrichtung in einem absteigenden Teil der Auftragswalze angeordnet ist, so daß sich ein horizontaler Spiegel des Sumpfes 3.7 ausbilden kann. Man erkennt wiederum den Klingenhalter 3.2 sowie die Klinge 3.3. Das freie Ende der Klinge 3.3 bildet mit der Mantelfläche der Auftragswalze 1 einen Spalt, durch welchen Streichfarbe aus dem Sumpf 3.7 hindurchtreten kann. Der Auftragsraum 3.6 ist begrenzt von der Klinge 3.3, einem Teil des Klingenhalters 3.2, vom Rakelhalter 3.4, von der Rakel 3.5, von einem Teil der Mantelfläche der Auftragswalze 1 sowie von einem Abdeckblech 3.7.

Entscheidend ist, daß aus dem Auftragsraum 3.6 eine Teilmenge der Streichfarbe austreten kann, und zwar durch eine Vielzahl von Bohrungen 7, die im Rakelhalter 3.4 vorgesehen sind. Die Bohrungen münden in einen Raum, der von einer Auffangrinne 8 umgeben ist. Die Auffangrinne weist eine freie Kante 8.1 auf, die einstellbar ist. Diese freie Kante hat lediglich die Funktion eines Spritzschutzes.

Die genannten Bohrungen 7 im Rakelhalter stellen eine Möglichkeit dar, eine Teilmenge der Streichfarbe aus dem Auftragsraum 3.6 austreten zu lassen. Dabei sind die Bohrungen derart gestaltet und angeordnet, daß im mittleren Bereich der Länge der Auftragswalze verhältnismäßig viel Streichfarbe austritt, an den Rändern jedoch relativ wenig oder gar keine Streichfarbe. Zwei praktische Möglichkeiten sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Dies sind Ansichten auf den Rakelhalter 3.4 jeweils von vorn her gesehen, also entgegen der Richtung der austretenden Streichfarbe. Wie man aus Fig. 3 erkennt, nehmen die Durchmesser der Bohrungen 7 von der Mitte gegen die Ränder hin ab.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist in den Rakelhalter ein Schlitz eingearbeitet, der aus Abschnitten 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 besteht. Auch hier nimmt wiederum die Schlitzweite von der Mitte gegen die Ränder hin ab.

Außerdem besteht die Möglichkeit, die Öffnungen - gleichgültig, ob Bohrungen oder Schlitze - durch eine hier nicht dargestellte Jalousie teilweise oder ganz abzudecken. Es wäre denkbar, jeder einzelnen Öffnung eine eigene Schieberplatte zuzuordnen. Jedoch kann auch eine gemeinsame Schieberplatte vorgesehen werden, die Öffnungen entsprechend der Öffnungen im Rakelhalter aufweist; die Schieberplatte kann in diesem Falle derart verschoben werden, daß sich die Bohrungen im Rakelhalter und die Bohrungen in der Schieberplatte ganz oder teilweise überdecken.

Die genannten Bohrungen 7 - bzw. sonstige Öffnungen - können aber auch in jeder anderen Begrenzungswand des Auftragsraumes 3.6 vorgesehen sein. So wäre es denkbar, Öffnungen im Abdeckblech 3.7 vorzusehen oder im Klingenhalter 3.2.

Es besteht auch die Möglichkeit, Öffnungen in zwei oder mehreren der Begrenzungswände des Auftragsraumes 3.6 vorzusehen.

Die Bohrungen oder Schlitze haben nicht nur den Sinn des Kompensierens des Abflusses der Streichfarbe an den Rändern. Sie bewirken auch eine einwandfreie und geordnete Strömung aus dem Sumpf 3.7 heraus durch den maschinenbreiten Spalt zwischen der freien Kante von Klinge 3.3 und der Mantelfläche von Auftragswalze 1 bis in den Auftragsraum 3.6 hinein und weiterhin aus diesem heraus. Es werden "tote Ecken" mit der Gefahr von Ablagerungen vermieden.

Parallel zu dem erfindungsgemäßen Gedanken, einen zusätzlichen, kontrollierten Abfluß von Streichfarbe aus dem Auftragsraum heraus zu schaffen, haben die Erfinder eine Parallellösung vorgesehen. Diese besteht darin, den Einlaßspalt in den Auftragsraum 3.6 zwischen der freien Kante der Klinge 3.3 und der Mantelfläche der Auftragswalze 1 über seine Länge hinweg - d. h. über die Breite der Auftragswalze 1 hinweg - ungleich groß zu machen. Genauer gesagt besteht dieser Gedanke darin, die Weite des Spaltes gegen die Ränder hin zunehmen zu lassen. Auch hierdurch läßt sich der unerwünschte Abfluß von Streichfarbe aus dem Auftragsraum an dessen seitlichen Enden kompensieren. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den genannten Spalt, und zwar entgegen der aus diesem austretenden Streichfarbenströmung. Wie man sieht, hat die freie Kante der Klinge 3.3 einen parabolischen Verlauf, so daß die Spaltweite gegen die Seiten hin zunimmt. Auch ist es denkbar, die Gestalt der Klinge 3.3 durch einen entsprechenden Verstellmechanismus zu verformen. In Fig. 5 sind hierzu lediglich schematisch Gewindespindeln 3.8 angedeutet. Selbstverständlich könnte die Verstelleinrichtung auch pneumatisch oder hydraulisch arbeiten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann auch dadurch gelöst werden, daß die Weite des Auslaßspaltes aus dem Auftragsraum über die Spaltlänge hinweg unterschiedlich groß ist. Dabei wird unter "Auslaßspalt" der Spalt zwischen dem Rakelelement 3.5 und der Mantelfläche der Auftragswalze 1 oder 2 verstanden. Gemäß der Erfindung sollte die Weite dieses Auslaßspaltes gegen die stirnseitigen Enden der Auftragswalze 1 oder 2 hin zunehmen.

Es kommen alle Arten von Rakelelementen für die erfindungsgemäße Maschine in Betracht. Eine Rollrakel wurde bereits genannt. Es kommen aber auch Schaber oder sonstige feststehende Rakel in Betracht. Bei den Rollrakeln können gerillte Rakel, profilierte Stäbe oder drahtumwickelte Stäbe verwendet werden.

Fig. 6 zeigt ähnlich wie Fig. 2 eine Auftragseinrichtung 3 in vergrößertem Maßstab. Auch hier ist wiederum zwischen der Mantelfläche der Auftragswalze 1 und der Klinge 3.3 ein Sumpf 3.7 gebildet, der von oben her in Pfeilrichtung einen Zulauf 10 hat. Die freie Kante der Klinge 3.3 wird umströmt
- siehe Pfeil 11, und die gewünschte Teilmenge tritt an beiden Seiten der Auftragseinrichtung aus - siehe Pfeile 12. Auf diese Weise gelangt nur frische Farbe in den Sumpf 3.7. Eine Anreicherung von Fremdpartikeln kann nicht stattfinden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist ähnlich jener gemäß Fig. 6. Hierbei ist - ähnlich der Ausführungsform von Fig. 2 - in Rakelhalter 3.4 eine Lochreihe 7 vorgesehen, durch die eine Teilmenge in Richtung des Pfeiles 13 austritt und in einer Auffangwanne 14 aufgefangen wird. Eine weitere Teilmenge strömt in Richtung der Pfeile 12 durch Schlitze in Klingenhalter 3.2. Dabei ist es möglich, daß diese letztgenannte Teilmenge - siehe Pfeil 15 - dem Zulaufzugegeben wird - siehe Pfeil 10.

Bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 7 wird die Teilmenge gemäß Pfeil 13 aus dem System entlassen, während die andere Teilmenge gemäß Pfeil 15 im System verbleibt und Bestandteil eines inneren Kreislaufes ist. Dies sorgt für eine gute Spülung der Rakel 3.5, um das Anhaften von Partikeln zu vermeiden.

Claims

1. Maschine zum Streichen einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papierbahn (5)

1.1 mit einer Auftragswalze (1, 2), deren Mantelfläche der Aufnahme eines Streichfarbenfilms dient;
1.2 mit einer Auftragseinrichtung (3) zum Aufbringen des Streichfarbenfilms auf die Mantelfläche;
1.3 die Auftragseinrichtung (3) weist eine maschinenbreite Klinge (3.3) auf, die zusammen mit der Mantelfläche der Auftragswalze (1, 2) einen spitzen Winkel einschließt und einen Sumpfraum (3.7) zur Aufnahme eines Streichfarbensumpfs begrenzt;
1.4 die freie Kante der Klinge (3.3) bildet mit der Mantelfläche der Auftragswalze (1, 2) einen Einlaßspalt;
1.5 der Klinge (3.3) ist ein Rakelelement (3.5) nachgeschaltet, das die Stärke des Films auf der Mantelfläche der Auftragswalze (1, 2) einstellt;
1.6 zwischen dem Einlaßspalt und dem Rakelelement (3.5) befindet sich eine Auftragszone;
1.7 Klinge (3.3), ein zugehörender Klingenhalter (3.2), Rakelelement (3.5) sowie ein zugehörender Rakelhalter (3.4) und gegebenenfalls weitere Wände umschließen als Begrenzungswände einen Auftragsraum (3.6), der an den Bahnrändern von Stauschilden abgesperrt ist;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
1.8 die Begrenzungswände des Stauraumes (3.6) weisen im Bereich der Mitte des Stauraumes - über die Breite der Auftragswalze (1, 2) gesehen - Auslaßöffnungen auf.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Öffnungen gegen die seitlichen Enden des Stauraumes (3.6) hin abnehmen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Öffnungen einstellbar sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen Bohrungen (7) sind.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen Schlitze sind.

6. Maschine zum Streichen einer laufenden Bahn, insbesondere einer Papierbahn (5), insbesondere nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

6.1 der Zulauf an Streichfarbe zum Auftragsraum (3.6) ist im Bereich von dessen stirnseitigen Enden größer als im Bereich von dessen Mitte.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßspalt zum Auftragsraum im Bereich von dessen stirnseitigen Enden weiter ist als im Bereich von dessen Mitte.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des Einlaßspaltes einstellbar ist.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite des Auslaßspaltes zwischen Rakelelement (3.5) und Mantelfläche der Auftragswalze (1, 2) gegen die stirnseitigen Enden der Auftragswalze (1, 2) hin zunimmt.