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Die
vorliegende Erfindung betriff eine Kompositrakel (Verbundrakel),
die in einer Rakelhaltevorrichtung einzubauen ist, die eine Kehle
hat und bei der der hintere Teil der Rakel, der aus einem Verbundmaterial
(Kompositmaterial) gemacht ist, eine Profilierung hat, die über die
Ebene hinaus vorsteht, die durch die Rakel definiert ist, um die
Rakel in der Rakelhaltevorrichtung zu halten.
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Das
US Patent Nr. 4241691 beschreibt
eine Kompositrakel, die in eine Rakelhaltevorrichtung eingesetzt
ist. Die Rakeln werden zum Beispiel in den Abstreifvorrichtungen
von Papiermaschinen verwendet. Es gibt eine Profilierung in dem
hinteren Teil der dargestellten Rakel. Dementsprechend hat die Rakelhaltevorrichtung
eine Kehle, die zu der Rakel und ihrer Profilierung passt. Die Profilierung,
die dicker als der Rest der Rakel ist, hält die Rakel in der Rakelhaltevorrichtung,
wodurch verhindert wird, dass die Klinge aus der Kehle fällt. Die
Profilierung hält
die Rakel auch in der korrekten Position und an dem richtigen Ort
in der Rakelhaltevorrichtung.
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Die
vorstehend beschriebene Rakel ist nur für die Verwendung in speziell
für sie
gestalteten Rakelhaltevorrichtungen geeignet. Somit kann sie nicht universell
eingesetzt werden. Zudem macht die dicke Profilierung die Rakel
unnötig
steif, was ihre Verwendung und Handhabung schwieriger macht.
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In
dem Dokument
EP 1 123
758 A ist eine Kompositrakel offenbart, bei der es einen
im Wesentlichen plattenartigen Klingenbestandteil gibt, der Halteelemente
an seinem hinteren Teil angeordnet hat. Die Klinge ist dazu gedacht,
in einer speziellen Klingenhaltevorrichtung eingebaut zu werden,
wobei die Halteelemente in der Kehle der Klingenhaltevorrichtung
bleiben. Die Halteelemente sind aus einer Profilierung ausgebildet,
die als eine seitliche Erstreckung des Klingenbestandteils angeordnet
sind. Die Profilierung erstreckt sich im Wesentlichen über die
gesamte Länge
der Klinge und ist aus demselben Stück wie der Klingenbestandteil
gemacht.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kompositrakel zu
schaffen, die universeller verwendet werden kann und die nutzerfreundlicher als
zuvor ist und die Nachteile der Lösungen aus dem Stand der Technik
vermeidet. Die charakteristischen Merkmale der vorliegenden Erfindung
sind aus den angehängten
Patentansprüchen
verständlich.
Bei der Rakel gemäß der Erfindung
ist die Profilierung in einer neuen und überraschenden Weise gestaltet und
dimensioniert. Die Rakel kann somit leicht in zahlreiche Arten von
Klingenhaltevorrichtungen eingesetzt werden. Zudem ist die Rakel
dauerhafter als zuvor. Die Rakel kann auch erheblich flexibler als
vorher gemacht werden, so dass insbesondere die Handhabung der Rakel
leichter und sicherer als zuvor ist. Die anderen Vorteile der Rakel
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in Verbindung mit den Anwendungsbeispielen im Detail
beschrieben.
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Im
Folgenden ist die Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, die die Anwendungen der Erfindung zeigen,
bei denen:
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1 eine
Rakel gemäß der Erfindung
ist, die in eine Klingenhaltevorrichtung eingesetzt ist;
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2a eine
Rakel gemäß der Erfindung während der
Herstellung ist;
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2b ein
Teil der ersten Anwendung der Rakel gemäß der Erfindung bei einer Betrachtung von
oben ist;
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2c eine
teilweise Vergrößerung der 2b bei
einer Betrachtung von hinten ist;
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2d ein
Teil einer weiteren Anwendung der Rakel gemäß der Erfindung bei einer Betrachtung von
oben ist;
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2e eine
teilweise Vergrößerung der 2d bei
einer Betrachtung von hinten ist;
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3a eine
einsatzbereite Rakel gemäß der Erfindung
ist;
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3b eine
teilweise Vergrößerung der
Rakel gemäß der Erfindung
in einer axonometrischen Ansicht ist.
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Die 1 zeigt
die Rakel 10 gemäß der Erfindung,
die in der Klingenhaltevorrichtung 11 der Abstreifvorrichtung
eingebaut ist. Entlang einer Abstreifvorrichtung kann die Rakel
gemäß der Erfindung
zum Beispiel in einer Beschichtungseinrichtung oder in anderen ähnlichen
Vorrichtungen verwendet werden. In der 1 wird die
Oberfläche
der Walze 12 durch den vorderen Teil 13 der Rakel 10 abgestreift
bzw. abgeschabt. Zudem ist die Rakel 10 in der Rakelhaltevorrichtung 11 eingebaut,
die ein Teil der Abstreifvorrichtung ist und die in der 1 nur
in Teilen gezeigt ist.
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Der
hintere Teil 14 der Rakel 10, der aus einem Verbundmaterial
gemacht ist, hat eine Profilierung 16, die aus der durch
die Rakel definierte Ebene 18 hervorsteht, um die Rakel 10 in
der Rakelhaltevorrichtung 11 zu halten. Gemäß der 1 bleibt
die Profilierung 16 in der Kehle 15 der Rakelhaltevorrichtung 11,
wodurch verhindert wird, dass die Rakel 10 heraus fällt. Gemäß der Erfindung
steht ein Teil 17 der Profilierung 16 von der
Ebene 18 an nur einer Seite in einem Abstand von dem hinteren
Teil 14 vor. Zudem ist der Teil 17 höher als
seine Breite in der Querschnittsebene der Rakel. Die Rakel kann
somit in herkömmlichen
Klingenhaltevorrichtungen verwendet werden. In der Praxis erstreckt
sich die Profilierung im Wesentlichen über die gesamte Länge der Rakel
und besteht aus demselben Material wie der Rest der Rakel. Die Rakel
besteht somit aus einem Stück
ohne abfallende oder sich lösende
Teile. Zudem zerkratzt eine Rakel, die ausschließlich aus einem Verbundmaterial
gemacht ist, nicht die Klingenhaltevorrichtung.
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Gemäß der Erfindung
ist der Teil höher
als seine Breite. Zudem entspricht die Höhe des Teils 17 von
der Ebene 18 der 1,5 bis 3-fachen und vorzugsweise der
1,6 bis 2,4-fachen
Dicke der Rakel. Dies ergibt einen ausreichenden Rückhalteeffekt
bei vorteilhaft niedrigem Verbrauch von Rohmaterial. Zudem ist der
Abstand des Teils 17 von dem hinteren Teil 17 der
Rakel geringer als die dreifache Dicke der Rakel 10. Die
Dimensionierung stellt die Eignung der Rakel für so viele Klingenhaltevorrichtungen
wie möglich
sicher.
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Die 2a zeigt
eine Rakel gemäß der Erfindung
während
der Herstellung. Ein einheitlicher Rohling 22 wird erst
vorzugsweise aus einem Verbundmaterial ausgebildet. Verbundmaterial
besitzt Verstärkungen
wie zum Beispiel Glas- oder Karbonfasern und eine Matrix von Kunststoffmaterial
wie zum Beispiel Epoxidharz, Polyester, Vinylesterurethan, Polyamid,
Polyamidimid. Zum Beispiel zeigt die Anwendung in der 2a einen
einzigen Rohling mit zwei Rakeln, die Profilierungen 16 haben.
Letztlich werden die Rakeln von dem ausgebildeten Rohling 22 gelöst. Die
gelösten
Rakeln sind ohne eine Bearbeitung zur Verwendung bereit und besitzen
die Halteelemente. Der beschriebene Rohling ist vorzugsweise durch
ein Strangziehverfahren ausgebildet. Dieses Verfahren ergibt eine
exzellente Form und eine Dimensionspräzision, bei der das Erfordernis
eines separaten Finishs der Rakel beseitigt wird. Die gewünschte Profilierung
wird durch Einstellen der Vorgaben der Strangziehvorrichtung und
durch Verwendung einer geeigneten Düsenform erzeugt. Das Strangziehen
ermöglicht
auch die Orientierung der Verstärkungsfaser,
die in dem Verbundmaterial enthalten sind. Zum Beispiel können die
Verstärkungsfasern
im Wesentlichen in der seitlichen Richtung der Rakel angeordnet
werden. Dies macht die Rakel seitlich steif aber im Wesentlichen
in Längsrichtung
flexibel. Somit wird zum Beispiel die Belastung der Abstreifvorrichtung
so gut wie möglich
an die Rakel übertragen.
Andererseits passt sich eine Rakel, die in Längsrichtung flexibel ist, gut
an die Form der abzustreifenden bzw. abzuschabenden Oberfläche an. Die 3b zeigt
die Längsrichtung
der Rakel mit einem durchgezogenen Pfeil und die seitliche Richtung mit
einem gestrichelten Pfeil. Der Rand 21 des hinteren Teils 14 erstreckt
sich in der Längsrichtung.
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Wie
dies vorstehend angemerkt ist, ergibt das Strangziehverfahren einen
Rohling mit einer exzellenten Form und Dimensionspräzision,
so dass die Rakeln im Prinzip einsatzbereit sind, nachdem sie gelöst werden.
Es ist auch einfach, eine Rakel mit exzellenter Form und Dimensionspräzision in
der Rakelhaltevorrichtung einzubauen. Der kugelförmige Teil der Profilierung
besteht hauptsächlich
aus überschüssigem Rohmaterial
und wird auch während
des Lösens
entfernt. In der Praxis enthält
dieser Teil mehr Matrixmaterial als Verstärkungsfasern. Seine Zusammensetzung
ist somit von dem Rest der Rakel oder von dem vorstehenden Teil
verschieden, der im Wesentlichen homogen mit der Rakel ist. Der
Teil gemäß der Erfindung
ist somit dauerhaft und arbeitet in derselben Weise wie die Rakel.
Das Lösen
der Rakel kann leicht in der Strangzugvorrichtung implementiert
werden, so dass eine endlose Rakel leicht und schnell hergestellt
werden kann. Eine Rakel 10 gemäß der Erfindung ist in der 3a in
einer Seitenansicht dargestellt. Eine ähnliche Rakel 10,
die in einer Rakelhaltevorrichtung 11 eingebaut ist, ist
in der 1 dargestellt. Wenn es die Rakelhaltevorrichtung erlaubt,
kann der kugelförmige
Teil als Teil der Rakel belassen werden.
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In
der 2a beträgt
die Dicke der Rakel 1,8 mm und ihre Breite beträgt 90 mm. Die Punkte der Entfernung
der kugelförmigen
Teile sind in der Figur durch die gestrichelten Linien dargestellt.
Die Teile, die an diesen Punkten von der Ebene vorstehen, befinden
sich in einem Abstand von 6,7 mm von dem hinteren Teil, an dem eine
Scherfläche
somit ausgebildet ist. Die genannte Abmessung geht von der Scherfläche zu der
Mitte des vorstehenden Teils. Die Höhe des linksseitigen Teils
von der Ebene beträgt etwa
3 mm und die Höhe
des rechtsseitigen Teils von der Ebene beträgt etwa 4 mm.
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Die
Rakel gemäß der Erfindung
hat einen homogenen Aufbau. Auf diese Weise arbeitet die Rakel zum
Beispiel über
ihre gesamte Länge
in einer ähnlichen
Weise, wenn sie belastet wird. Im Betrieb hat der Teil gemäß der Erfindung
einen geringeren Einfluss auf das Verhalten der Rakel. Andererseits
steift, wenn eine nicht montierte Rakel gehandhabt wird, der Teil,
der höher
als die Dicke der Rakel ist, die Rakel aus. Mit anderen Worten muss,
wenn die Rakel gewickelt wird, ein großer Radius verwendet werden. Die
Rakel verhält
sich auch wie eine Feder. Gemäß der Erfindung
hat der Teil 17 vorteilhafter Weise Nuten 19,
die den Teil 17 in regelmäßigen Abständen einschneiden, wobei die
Nuten in der seitlichen Richtung der Rakel angeordnet sind. Die
Nuten verbessern im Wesentlichen die Flexibilität der Rakel während die
Rückhaltefähigkeit
noch ausreichend ist. Dies verringert auch das gesamte Gewicht der
Rakel. Die Rakel kann auch unter Verwendung eines kleineren Radius
gewickelt werden, wodurch die Handhabung der Rakel sicherer wird.
Zudem ist die Flexibilität
ein Vorteil in Verbindung mit einer automatischen Klingenwechselvorrichtung.
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Die
Ausbildung der Nut kann in den Herstellungsvorgang der Rakel integriert
werden oder die Nuten können
danach ausgearbeitet werden. Sogar eine kleine Nut wird die Flexibilität leicht
erhöhen. Gemäß der Erfindung
erstreckt sich die Nut 19 allerdings im Wesentlichen bis
zu der Ebene 18. Somit entspricht die Flexibilität der Rakel
annähernd
einer gänzlich
weichen Rakel. Das Verhältnis
der Breite der Nut zu der Größe des Teils
hat auch einen Einfluss auf die Flexibilität. Die Flexibilität der Rakel kann
durch Verbreitern und Vertiefen der Nut erhöht werden. Gemäß der Erfindung
ist die Breite der Nut 19 die 0,8 bis 1,2-fache Breite
des Teils 17 in der Querschnittsebene der Rakel.
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In
der Praxis können
gerade Nuten leicht ausgearbeitet werden. Somit sind gemäß der Erfindung
die Wände 20 des
Teils 17, das die Nut 19 begrenzt, im Wesentlichen
parallel. Das Aufwickeln der Rakel kann durch die Verwendung schiefer
Wände weiter
vereinfacht werden. Somit ist gemäß der Erfindung der Winkel α, der durch
die Wände 20 definiert ist,
kleiner als 90°.
Die in der Rakel erzeugten Winkel sind somit stumpf, was das Bewegen
der Rakel in der Kehle vereinfacht und die Wahrscheinlichkeit verringert,
dass Teile von der Rakel abfallen. In den 2b und 2c sind
die Nuten gerade und dementsprechend haben die Nuten in den 2d und 2e schräge Wände. Zudem
erstrecken sich die Nuten in den dargestellten Anwendungen bis zu
der Ebene.
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Die
Rakel gemäß der Erfindung
kann schnell hergestellt und leicht eingebaut werden. Die Rakel kann
auch leichter und sicherer als zuvor gehandhabt und verpackt werden.
Wenn eine Rakel gemäß der Erfindung
verwendet wird, wird die Rakelhaltevorrichtung nicht zerkratzt.
Wenn das Zerkratzen verringert wird, wird die Verschmutzung der
Rakelhaltevorrichtung auch verringert und es wird leichter, die
Rakelhaltevorrichtung sauber zu halten.