EP0137837B1

EP0137837B1 - Abstreifvorrichtung

Info

Publication number: EP0137837B1
Application number: EP84901344A
Authority: EP
Inventors: Albert WÖHRLE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1983-04-02
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1987-07-08
Also published as: FI75286C; ES8501643A1; WO1984003847A1; IT1180024B; JPS60500943A; ES531138A0; US4637338A; DE3311999A1; IT8467325A1; DE3490083D2; FI75286B; FI844035L; EP0137837A1; DE3464544D1; IT8467325A0; FI844035A0; BR8406506A; JPS6238033B2

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Abstreifvorrichtung mit den Merkmalen, die im Gattungsteil des Anspruchs 1 angegeben sind. Eine Vorrichtung dieser Art ist z. B. durch die Druckschrift US-A-3 158 498 bekannt geworden. Danach handelt es sich um eine Vorrichtung zum Abstreifen überschüssiger Streichmasse von einer laufenden, mit der Streichmasse beschichteten Warenbahn, z. B. Papierbahn. Das Abstreifen erfolgt mittels einer Rakel, die eine elastische Klinge aufweist. Diese Rakel kann in zwei verschiedenen Formen ausgeführt sein : Entweder besteht sie allein aus der elastischen Klinge. In diesem Falle wird die Klinge selbst mit inrem freien Ende an die Warenbahn angedrückt. Oder die Rakel ist aus einer Klinge und aus einer am freien Ende der Klinge befestigten Rollrakel zusammengesetzt. In diesem Fall wird die Rollrakel an die Warenbahn angedrückt. In beiden Fällen wird die Klinge beim Andrücken an die Warenbahn mehr oder weniger verformt.
Der Zweck einer solchen Abstreifvorrichtung ist es, beim Beschichten einer Warenbahn mit Streichmasse eine möglichst gleichmäßige Schichtdicke zu erzielen. Dabei soll die Schichtdicke einstellbar sein, beispielsweise durch Verändern der Kraft, mit welcher die Rakel an die Warenbahn angedrückt wird.
Die Warenbahn kann an der Stelle, wo die überschüssige Streichmasse abgestreift wird, über eine drehbare Walze oder über eine feststehende Stützvorrichtung laufen. Oder die Warenbahn läuft zwischen zwei symmetrisch angeordneten Abstreifvorrichtungen hindurch, wenn sie zuvor gleichzeitig auf beiden Seiten beschichtet worden ist.
Stand der Technik

1. Wochenblatt für Papierfabrikation 1980, Seiten 781 bis 783 ;
2. Pulp Paper International, April 1976, Seiten 67 bis 69 ;
3. DE-PS 24 35 527 = GB-PS 1 424 150 ;
4. Wochenblatt für Papierfabrikation 1980, Seiten 271 bis 276 ;
5. DE-PS 28 25 907 = US-PS 4 220 113 ;
6. DE-OS 30 17 274 = US-PS 4 375 202 ;
7. US-PS 4 309 960 ;
8. DE-PS 29 31 800 = US-PS 4 335 675.

Aus der Abbildung 3 der Druckschrift 1 erkennt man folgendes : Die Klinge, die unter der Anpreßkraft verformt wird, bildet an ihrer Spitze mit der Warenbahn den sogenannten Klingenarbeitswinkel. An alle Abstreifvorrichtungen der hier in Rede stehenden Art wird die Forderung gestellt, daß dieser Klingenarbeitswinkel unverändert bleibt, wenn man die Anpreßkraft variiert. Dies ist wichtig aus den folgenden Gründen :

a) Wenn die Klinge selbst an die Warenbahn angedrückt wird, dann hat die Klinge an ihrer Spitze eine schräg angeschliffene Klingenstreichfläche. Aus Abbildung 6 der Druckschrift 1 geht hervor, daß diese Klingenstreichfläche stets parallel zur Bahnoberfläche sein muß. Wenn nämlich die Klinge nur mit einer Kante gegen die laufende Bahn angedrückt wird, leidet die Qualität der Beschichtung.
b) Falls die Klinge an ihrer Spitze eine Rollrakel trägt, ist zu beachten, daß der Rollrakelstab bekanntlich in einem Rakelbett ruht. Somit bestünde die Gefahr, daß das Rakelbett mit der laufenden Bahn in Kontakt kommt, wenn sich der Klingenarbeitswinkel beim Variieren der Anpreßkraft ändern würde.

Die verschiedenen, aus den obengenannten Druckschriften bekannten Konstruktionen haben alle das gemeinsame Merkmal, daß der Rakeltragbalken um eine erste Schwenkachse verschwenkt werden kann, die quer zur Bahnlaufrichtung möglichst nahe bei der Angriffslinie der Rakel an der Warenbahn verläuft. Diese Schwenkbarkeit ist erforderlich, um die Grundeinstellung der Rakel variieren zu können, zwecks Anpassung an verschiedene Bahnsorten, Beschichtungsmassen oder an unterschiedliche Rakel-Ausführungen. Der oben schon erwähnte Klingenarbeitswinkel ergibt sich somit aus dieser Grundeinstellung und aus der aufgebrachten Anpreßkraft.
Die obengenannte Forderung, den Klingenarbeitswinkel beim Variieren der Anpreßkraft unverändert zu halten, wird bei den bekannten Konstruktionen mit Hilfe ganz unterschiedlicher Maßnahmen und mit unterschiedlichem Erfolg erfüllt.
Bei der bekannten Vorrichtung gemäß den Druckschriften 1 bis 3 hat der Rakeltragbalken - im Querschnitt gesehen - zwischen dem Angriffspunkt der Rakel an der laufenden Bahn und dem Angriffspunkt der Stützleiste an der Klinge eine zusätzliche Schwenkachse (D). (Die Stützleiste ist dort an einer Verlängerung der Klingen-Einspannvorrichtung angeordnet). Wird der Rakeltragbalken um diese zusätzliche Schwenkachse verschwenkt, so ändert sich (unter Verformung der Klinge) die Anpreßkraft, wobei der Klingenarbeitswinkel konstant bleibt. Diese günstige Wirkung besteht jedoch - beim Arbeiten allein mit der Klinge, d. h. ohne Rollrakel- nur solange die Klinge nicht oder nur wenig abgenutzt ist. Die Abnutzung der Klinge ist bei allen Klingen-Abstreifvorrichtungen unvermeidbar ; die Lebensdauer einer Klinge beträgt im allgemeinen etwa zwischen 1 Stunde und 10 Stunden. Die aus den Druckschriften 1 bis 3 bekannte Vorrichtung hat also den Nachteil, daß nach einer bestimmten Abnutzung der Klinge das Konstanthalten des Klingenarbeitswinkels beim Variieren der Anpreßkraft nicht mehr im gewünschten Maße gelingt. Man ist somit gezwungen, die abgenutzte Klinge früher gegen eine neue Klinge auszutauschen als es an sich notwendig wäre. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin im folgenden : Wenn die Klinge schon bis zu einem gewissen Grad abgenutzt ist, dann muß - zur Erhöhung der Anpreßkraft um einen bestimmten Betrag - der Rakeltragbalken um einen größeren Winkel (um die genannte zusätzliche Schwenkachse D) geschwenkt werden als bei neuer Klinge. Mit anderen Worten : Der Verstellbereich der Anpreßkraft ist in dem genannten Fall zu klein.
Aus der Druckschrift 2 ist die konstruktive Gestaltung der bekannten Vorrichtung erkennbar : Der Rakeltragbalken ist an beiden Enden in einer Exzenterscheibe gelagert. Die Achse dieser Lagerung ist die obengenannte zusätzliche Schwenkachse (D). Jede der Exzenterscheiben ist in einer Tragstütze gelagert. Die Achse dieser Lagerung ist die eingangs erwähnte erste Schwenkachse, die möglichst nahe an der Angriffslinie der Rakel an der Warenbahn liegt.
Bei einer anderen bekannten Konstruktion gemäß den Druckschriften 4 und 5 ist die Stützleiste am Rakeltragbalken befestigt, während als Einspannvorrichtung für die Klinge ein zusätzicher Balken vorgesehen ist, der im Klingentragbalken verschiebbar angeordnet ist. Die Verschiebeebene und die durch die unbelastete Klinge bestimmte Ebene bilden einen spitzen Winkel. Aus den Abbildungen 8 und 9b der Seite 273 der Druckschrift 4 ist folgendes ersichtlich : Bei einer solchen Verschiebung der Klingeneinspannvorrichtung hat man zwar den Vorteil, daß die Anpreßkraft in einem ziemlich großen Bereich verstellt werden kann. Ein Nachteil ist jedoch, daß der Klingenarbeitswinkel nicht exakt gleich bleibt. Zumindest bei einer starken Veränderung der Anpreßkraft ergibt sich auch eine gewisse Veränderung des Klingenarbeitswinkels.
Letzteres trifft auch zu für die weitere, aus der Druckschrift 6 bekannte Konstruktion ; siehe Figur 1. Die Klingeneinspannvorrichtung ist dort nicht entlang einer Ebene verschiebbar, sondern um eine zusätzliche Achse schwenkbar.
Bei der bekannten Konstruktion gemäß Druckschrift 7 ist die Stützleiste (6) auf einem zusätzlichen Balken (8) angeordnet, der schwenkbar auf dem Rakeltragbalken befestigt ist. Das Variieren der Anpreßkraft erfolgt dort durch Verschwenken der Stützleiste und durch die damit verbundene Formänderung der Klinge. Damit bei einem solchen Variieren der Anpreßkraft der Klingenarbeitswinkel gleich bleibt, sind dort die folgenden Maßnahmen getroffen : Der Antrieb für die Schwenkeinrichtung des Rakeltragbalkens kann mittels einer Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Formänderung der Klinge betätigt werden, und zwar in einem solchen Maße, daß der Klingenarbeitswinkel unverändert bleibt. Diese Konstruktion kann zwar die obengenannte Forderung (Konstanthalten des Klingenarbeitswinkels beim Variieren der Anpreßkraft) im Prinzip erfüllen. Von Nachteil ist auch manchmal, daß das Nach-Schwenken des Rakeltragbalkens auf eine Formänderung der Klinge mit einer gewissen Verzögerung erfolgt.
Bei der schließlich noch bekannten Konstruktion gemäß Druckschrift 8 ist vorgesehen, zur Änderung der Klingenanpreßkraft den gesamten Rakeltragbalken (6) zusammen mit seinen beidseitigen Tragstützen (9) um kleine Beträge relativ zur Gegenwalze zu verstellen. Hierbei werden die Tragstützen (9) um eine in großer Entfernung von der Klinge befindliche Schwenkachse (10) geschwenkt. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist, daß hierbei auch die eingangs genannte erste Schwenkachse des Rakeltragbalkens verstellt wird, die sich möglichst nahe an der Angriffslinie der Rakel an der Warenbahn befinden soll. Diese zuletzt genannte Forderung kann also bei der Konstruktion gemäß Druckschrift 5 nicht dauernd erfüllt werden. Auch fehlt eine Einrichtung zum Konstanthalten des Klingenarbeitswinkels beim Variieren der Anpreßkraft. (Man könnte zu diesem Zweck die oben beschriebene, aus der Druckschrift 7 bekannte Steuereinrichtung anwenden.) Erläuterung des erfindungsgemäßen Lösungsprinzips.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstreifvorrichtung mit den Merkmalen des Gattungsteils des Anspruchs 1 zu schaffen, die - unter Beibehaltung des Merkmals, daß sowohl die Stützleiste als auch die Klingeneinspannvorrichtung starr am Rakeltragbalken befestigt sind - ein möglichst genaues und verzögerungsfreies Konstanthalten des Klingenarbeitswinkels beim Variieren der Anpreßkraft gestattet, und zwar auch dann, wenn die Anpreßkraft in einem sehr großen Bereich variiert wird und auch dann, wenn die Klinge schon verhältnismäßig stark abgenutzt ist. Mit anderen Worten : Es ist Aufgabe der Erfindung, daß die folgenden Forderungen gleichzeitig und gemeinsam erfüllt werden :

1. Der Klingenarbeitswinkel soll beim Variieren der Anpreßkraft möglichst exakt konstant gehalten werden.
2. Beim Arbeiten mit der Klinge allein (ohne Rollrakel) soll ein Betrieb auch mit schon stark abgenutzter Klinge möglich sein ; d. h. die Benutzungsdauer der Klinge soll möglichst hoch sein.
3. Die Anpreßkraft soll in einem möglichst großen Bereich variierbar sein, auch bei schon abgenutzter Klinge.
4. Die einfache Bauweise des bekannten Rakeltragbalkens mit daran starr befestigter Stützleiste und Klingen-Einspannvorrichtung soll beibehalten werden.

Zusätzliche Forderungen werden weiter unten erläutert.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale f und g des Anspruchs 1.
Die im Merkmal f angegebene Verstellbarkeit des Rakeltragbalkens (quer zur Richtung der Erstreckung der Klinge) erlaubt es, die Anpreßkraft der Rakel an die Bahn zu variieren. Insoweit besteht Ähnlichkeit mit der bekannten Bauweise gemäß Druckschrift 8. Abweichend von dieser erfolgt jedoch bei der Erfindung das genannte Verstellen des Rakeltragbalkens ohne Verschwenken der Tragstützen ; d. h. die Lage der ersten, mit der Rakelangriffslinie möglichst genau zusammenfallenden Schwenkachse des Rakeltragbalkens bleibt ortsfest.
Ein weiterer zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendiger Schritt ist die im Merkmal g des Anspruchs 1 angegebene Koppelung des Schwenkantriebs (für das Verschwenken des Rakeltragbalkens um die genannte erste Schwenkachse) und des Stellantriebs (für das im Merkmal f erwähnte Verstellen des Rakeltragbalkens) für eine entsprechend kombinierte Bewegung des Rakeltragbalkens. Diese Koppelung muß nicht unbedingt mechanischer Art sein, (obwohl diese bevorzugt wird). Denkbar ist vielmehr auch eine elektrische Koppelung zweier separater Antriebsmotoren. Entscheidend ist nur, daß bei einem Variieren der Anpreßkraft (der Rakel an die laufende Bahn) beide Antriebe gemeinsam aktiv sind, so daß der Rakeltragbalken eine (durch die beiden Antriebe ausgelöste) kombinierte Bewegung ausführt.
Man braucht nun lediglich die Geschwindigkeiten der beiden Einzelbewegungen derart aneinander anzupassen, daß eine Änderung der Anpreßkraft um einen genau definierten Betrag gekoppelt ist mit einem Verschwenken des Rakeltragbalkens um einen genau definierten Winkel. Mit anderen Worten : Die beiden Einzelbewegungen werden derart aufeinander abgestimmt, daß während einer Änderung der Anpreßkraft der Klingenarbeitswinkel vollkommen unverändert bleibt.
Wie schon erwähnt, bleibt die erste Schwenkachse des Rakeltragbalkens stets ortsfest, gleichgültig welche Anpreßkraft man einstellt. Dadurch bleibt der Vorteil der aus den Druckschriften 1 bis 3 bekannten Konstruktion erhalten, daß man bei jeder eingestellten Anpreßkraft den Klingenarbeitswinkel - falls erforderlich - verändern kann (durch Verschwenken des Rakeltragbalkens um die erste Schwenkachse), ohne daß sich hierbei die Anpreßkraft ändert.
Ein wesentliches Merkmal der aus den Druckschriften 1 bis 3 bekannten Konstruktion ist, daß zur gleichen Zeit immer nur eine der beiden möglichen Schwenkbewegungen des Rakeltragbalkens stattfinden kann, nämlich entweder um die erste, in der Rakelangriffslinie liegende Schwenkachse, oder um die erwähnte zusätzliche Schwenkachse D. Die erfingungsgemäß stattdessen vorgesehene, aus zwei gleichzeitigen Einzelbewegungen zusammengesetzte Bewegung erlaubt es nun, das Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Einzelbewegungen zu verändern, vorzugsweise in Abhängigkeit vom Abnutzungsgrad der Klinge (falls ohne Rollrakel gearbeitet wird). Hierdurch wird es möglich, den Vorteil des Konstanthaltens des Klingenarbeitswinkels beim Variieren der Anpreßkraft nicht nur im neuen, sondern auch im weitgehend abgenutzten Zustand der Klinge zu nutzen. Diese außerordentlich günstige Eigenschaft besitzt (nach dem Wissen der Anmelderin) keine der zahlreichen bekannten Konstruktionen.
Die Erfindung bietet, verglichen mit den Druckschriften 1 bis 3, einen weiteren Vorteil : Aufgrund des oben erläuterten Merkmals f des Anspruchs 1 ist der Verstellbereich der Anpreßkraft auch dann ziemlich groß, wenn die Klinge schon weitgehend abgenutzt ist.
Im Vergleich zu den aus den Druckschriften 4 bis 7 bekannten Konstruktionen hat die erfindungsgemäße Bauweise u. a. die Vorteile, daß weder die Stützleiste noch die Klingen-Einspannvorrichtung relativ zum Rakeltragbalken beweglich ausgeführt werden müssen und daß das Konstanthalten des Klingenarbeitswinkels (beim Verstellen der Anpreßkraft) mit höherer Genauigkeit und ohne zeitliche Verzögerung gelingt.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen des zuvor erläuterten Lösungsprinzips werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Figur 1 zeigt eine Abstreifvorrichtung in Schrägansicht.
Die Figuren 2a, 2b und 2c zeigen den Bewegungsablauf des Rakeltragbalkens bei einem Verstellen der Anpreßkraft in einer schematischen Seitenansicht.
Die Figur 3 zeigt ein Antriebs-Schema für die Spindelhubwerke.
Die Figur 4 zeigt ein vergrößertes Detail aus Fig. 1.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht des in Fig. 4 dargestellten Details.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die wesentlichen Einzelteile einer erfindungsgemäßen Abstreifvorrichtung sind aus den Figuren 1 und 2a ersichtlich. Zwei Tragstützen 20 sind durch ein Verbindungsrohr 21 starr miteinander verbunden und in Lagerböcken 22 um eine Schwenkachse X schwenkbar gelagert. In der Betriebsstellung ragen die Tragstützen 20 ungefähr senkrecht nach oben. An ihren oberen Enden haben sie je einen Lagerzapfen 2 oder, allgemeiner gesagt, ein Schwenklager 2. Darin ist ein Rakeltragbalken 5 abgestützt, in einer Weise, die später noch im einzelnen beschrieben wird.
In Figur 2a ist mit einer Linie C, die mit einer Schraffur versehen ist, ein kleines Stück des Mantels einer Gegenwalze angedeutet. Diese Walze ist in Fig. 1 weggelassen ; sie läuft in Richtung des Pfeiles P (Fig. 2a) um und führt dabei schräg von unten nach oben eine Papierbahn, die an ihrer Unterseite mit einer Streichmasse beschichtet worden ist. Mit Hilfe einer Rakel, z. B. einer elastischen Klinge 6, wird die überschüssige Streichmasse von der Papierbahn abgestreift. Im Querschnitt gesehen (Figur 2a) liegt der Angriffspunkt der Klinge an der Papierbahn möglichst nahe in der Achse der Schwenklager 2 (diese Achse wird nachfolgend « erste Schwenkachse A genannt). Damit diese Schwenkachse A stets unverändert in der Mantelfläche C der Gegenwalze liegt, ruhen die Tragstützen 20 im betriebsbereiten Zustand der Vorrichtung an je einem ortsfesten Anschlag 60. Zu Überholungsarbeiten kann die gesamte Vorrichtung um die Achse X verschwenkt werden, im Falle der Figur 2a nach links. Die Klinge 6 ist - im Querschnitt der Figur 2a gesehen - mit ihrem unteren Ende unmittelbar an dem Rakeltragbalken befestigt. Hierzu kann eine Spannleiste 8 vorgesehen werden, die nur in der Figur 2a schematisch angedeutet ist. Am Rakeltragbalken 5 ist gemäß Fig. 2a außerdem eine Stützleiste 7 befestigt, welche die Klinge 6 in dem Bereich zwischen der Einspannung und der an der Papierbahn angreifenden Spitze stützt. Die üblichen Einrichtungen zur Feineinstellung der Stützleiste 7, die zum Vergleichmäßigen des Querprofils der Beschichtung dienen, sind weggelassen.
Anstelle der Klinge 6 kann man in die zuvor beschriebene Vorrichtung in bekannter Weise eine Rollrakel einsetzen, und zwar mit Hilfe eines klingenartigen elastischen Halters, an dessen freiem Ende die Rollrakel befestigt ist.
Der Rakeltragbalken 5 hat an beiden Enden je einen Tragarm 3, der sich in den Bereich der ersten Schwenkachse A erstreckt. Dort hat jeder der Tragarme 3 ein Schwenklager oder Lagerzapfen 4. Dessen Achse ist exzentrisch zur ersten Schwenkachse A angeordnet und wird nachfolgend « zweite Schwenkachse Z genannt. Mit Hilfe der beiden Lagerzapfen 4 ruht der Rakeltragbalken 5 schwenkbar in je einem Tragelement 11, das vorzugsweise als Zwischenhebel ausgebildet ist. Jeder Zwischenhebel 11 ist. seinerseits mittels des schon genannten Schwenklagers 2 in der benachbarten Tragstütze 20 gelagert. Das freie Ende jedes Zwischenhebels 11 ist mit Hilfe eines Spindel-Hubwerkes 10 mit dem Rakeltragbalken 5 verbunden. Der Rakeltragbalken selbst ist über ein weiteres Spindel-Hubwerk 12 in einem Lagerbock 13 abgestützt, der an dem oben erwähnten Verbindungsrohr 21 befestigt ist. Das Spindelhubwerk 12 bildet den Schwenkantrieb für den Rakeltragbalken 5 ; d. h. durch ein Betätigen des Spindel-Hubwerkes 12 wird der Rakeltragbalken 5 gemeinsam mit den Zwischenhebeln 11 um die erste Schwenkachse A verschwenkt (siehe Figuren 2b und 2c). Hierdurch kann unter anderem die Grundeinstellung des Winkels zwischen der Klinge und der Papierbahn eingestellt werden. In den Fig. 2a, 2b und 2c sind nur die Mittellinien der Spindel-Hubwerke 10 und 12 dargestellt.
Durch ein Verstellen der beiden Spindel- Hubwerke 10 werden die beiden Zwischenhebel 11 ohne den Rakeltragbalken 5 um die erste Schwenkachse A geschwenkt. Hierdurch wird die Lage der zweiten Schwenkachse Z relativ zur ersten Schwenkachse A verstellt (siehe Figuren 2a und 2b). Für sich allein betrachtet, hat dieses Verschwenken der Zwischenhebel 11 zur Folge, daß der Rakeltragbalken - im Querschnitt gesehen - gemeinsam mit der Klingeneinspannung und gemeinsam mit der Stützleiste 7 näher an die Gegenwalze C angestellt oder von dieser entfernt wird. Hierdurch wird die Anpreßkraft der Klinge 6 an die Papierbahn, unter Verformung der Klinge, verändert.
Wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird, können gemäß der Erfindung die beiden stets drehfest miteinander verbundenen Spindelhubwerke 10 mittels einer Schaltkupplung 36 an das Spindelhubwerk 12 gekoppelt werden. Dadurch können die in den Figuren 2a, 2b und 2c isoliert dargestellten Schwenkbewegungen einander überlagert werden. Mit anderen Worten : In Wirklichkeit findet der Übergang von der Stellung gemäß Figur 2a zu der Stellung gemäß Figur 2c unmittelbar statt und nicht über die Zwischenstellung, die in Figur 2b dargestellt ist.
In Fig. 2a ist die Klinge 6 im unbelasteten, nicht verformten Zustand dargestellt. Die Anpreßkraft der Klinge an die Papierbahn ist hierbei ungefähr Null. An der Spitze der Klinge weist diese eine schräg angeschliffene Klingenstreichfläche auf, die genau parallel zu einer gedachten Tangente T verläuft, die in der ersten Schwenkachse A an die Mantelfläche C der Gegenwalze gelegt ist. Die Klinge 6 und die Tangente T schließen miteinander den Klingenarbeitswinkel k ein. (In Fig. 2a ist es nur zufällig, daß sich die Klinge 6 parallel zu den Tragstützen 20 erstreckt. Selbstverständlich sind auch andere Ausgangsstellungen möglich.)
Will man nun die Klingen-Anpreßkraft unter Verformung der Klinge 6 erhöhen, so kommt es darauf an, daß der genannte Klingenarbeitswinkel k unverändert bleibt. Denn die genannte, schräg angeschliffene Klingenstreichfläche soll parallel zu der Tangente T bleiben. Theoretisch könnte die Erhöhung der Klingen-Anpreßkraft durch alleiniges Betätigen der Spindelhubwerke 10 erfolgen ; siehe Figur 2b. Dann würde aber der Klingenarbeitswinkel um den Differenzwinkel d auf den Wert k' verkleinert werden. Die Folge wäre, daß die Klinge 6 nur noch mit einer Kante der Klingenstreichfläche an der Papierbahn anliegt. Dies muß aus den eingangs genannten Gründen vermieden werden. Deshalb muß gleichzeitig mit dem Erhöhen der Klingen-Anpreßkraft der Rakelbalken 5 gemeinsam mit den Zwischenhebeln 11 um den Differenzwinkel d um die erste Schwenkachse A hochgeschwenkt werden (Fig. 2c). Man sieht, daß hierdurch der Klingenarbeitswinkel k wieder den ursprünglichen Wert angenommen hat, den er in der Figur 2a hatte. Wie schon erläutert, werden die in den Figuren 2a bis 2c theoretisch dargestellten Einzelbewegungen in Wirklichkeit einander überlagert. Dadurch bleibt der Klingenarbeitswinkel k während der gesamten Dauer der kombinierten Bewegung des Rakeltragbalkens 5 vollkommen unverändert. Man kann also während des laufenden Betriebes der Abstreifvorrichtung die Klingen-Anpreßkraft erhöhen oder verringern (um die Dicke der verbleibenden Beschichtung zu variieren), ohne daß sich der Klingenarbeitswinkel k verändert. Hierdurch kann man eine gleichbleibend hohe Qualität der Beschichtung gewährleisten.
Aus der Figur 2a ist noch folgendes ersichtlich : Die Lagerzapfen 4 der Zwischenhebel 11, in denen der Rakeltragbalken 5 hängt, ist derart angeordnet, daß die zweite Schwenkachse Z in der Nähe derjenigen Ebene B liegt, die durch die unbelastete Klinge 6 bestimmt ist. Vorzugsweise wird die Schwenkachse Z im Bereich der Rückseite der Papierbahn, die an der Gegenwalze C anliegt, angeordnet. Am besten ist es, dafür zu sorgen, daß die zweite Schwenkachse Z - im unbelasteten Zustand der Klinge 6 - zwischen der genannten Ebene B und der Tangenten-Ebene T liegt. Dann wandert die zweite Schwenkachse Z - durch das Betätigen der Spindelhubwerke 10 - quer zu der genannten Ebene B.
Abweichend von der vorbeschriebenen Anordnung der zweiten Schwenkachse Z ist auch folgendes möglich: Man kann die zweite Schwenkachse Z auch in der Nähe der Angriffslinie der Stützleiste 7 an der Klinge 6 anordnen. In diesem Falle muß die Schwenkrichtung der Zwischenhebel 11 gegenüber der obenbeschriebenen Anordnung umgekehrt werden.
Eine andere, von den Figuren 1 und 2a bis 2c noch stärker abweichende Konstruktion könnte wie folgt gestaltet werden : Anstelle der Zwischenhebel 11 könnte an jeder Tragstütze in dem Schwenklager 2 eine Scheibe gelagert sein, die in einer Gleitführung den Tragarm 3 des Rakeltragbalkens 5 trägt. Dabei müßte es die Gleitführung ermöglichen, daß der Rakeltragbalken 5, ähnlich wie in den Figuren 2a und 2b dargestellt, wiederum quer zu der genannten Ebene B verstellbar ist, also quer zur Richtung der Erstreckung der Klinge 6. Zu diesem Verschieben des Rakeltragbalkens 5 müßte eine Antriebsvorrichtung vorgesehen werden, die wiederum über eine Kupplung an den Schwenkantrieb 12 koppelbar ist.
Aus der Figur 3 sind die wesentlichen Teile der oben schon erwähnten Spindel-Hubwerke 10 und 12 und die dazugehörenden Antriebsteile ersichtlich. Die Spindel oder Gewindestange 12 greift in eine Mutter 14 ein. Diese hat zwei Lagerzapfen 15, mit denen sie in einem Lagerbock 13 ruht, der an dem oben erwähnten Verbindungsrohr 21 befestigt ist. Der Antrieb der Spindel 12 erfolgt mittels Elektromotor 30, Welle 31 sowie Kegelzahnräder 33 und 34 (mit Getriebegehäuse 32). Die Spindel 12 kann über eine Schaltkupplung 36 die Eingangswelle 37 eines Kegelrad-Verteilgetriebes 39/41 antreiben. Dieses hat ein Getriebegehäuse 38 und zwei Ausgangswellen 40, die sich entlang dem Rakeltragbalken 5 erstrecken. An jedem Ende des Rakeltragbalkens 5 ist ein Kegelrad-Winkelgetriebe 46, 47, 48 angeordnet, das über ein Kardangelenk 49 die Spindel oder Gewindestange 10 antreibt. Die letztere greift in eine Gabel-Mutter 23 ein, die gelenkig mit dem Zwischenhebel 11 verbunden ist.
Am Rakeltragbalken 5 sind Lagerböcke 43, 44 vorgesehen. Das Getriebegehäuse 46 ist starr an dem Lagerbock 44 befestigt. Dagegen ist das Gehäuse 38 des Verteilgetriebes 39/41 schwenkbar auf den Lagerböcken 43 gelagert. Die Spindel 12 stützt sich über das Kegelrad 34 und über ein Axiallager 35 an dem Getriebegehäuse 38 ab und dieses über die Lagerböcke 43 am Rakeltragbalken 5. Somit hat ein Verdrehen der Spindel 12, wie oben schon beschrieben, ein Verschwenken des Rakeltragbalkens 5 um die Achse A zur Folge. Die Spindel 10 stützt sich über das Kardangelenk 49 und über das Axiallager 45, ferner über das Getriebegehäuse 46 und den Lagerbock 44 am Rakeltragbalken 5 ab. Somit hat ein Rotieren der beiden Spindeln 10 (in Figur 3 ist nur eine dieser Spindeln sichtbar) ein Verschwenken der Zwischenhebel 11 um die Achse A zur Folge. Dies wird ausgelöst, bei eingerückter Schaltkupplung 36, durch Rotieren der Spindel 12.
Die wesentlichen Teile der in Figur 3 dargestellten Hubwerke sind in Figur 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen, obwohl einige unwesentliche Details in den Figuren 1 und 3 unterschiedlich dargestellt sind.
Die Figur 4 zeigt eine wichtige weitere Ausgestaltung der Erfindung, die in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestellt ist, nämlich die variable Anlenkung der Hubspindel 10 an dem Zwischenhebel 11. Man erkennt wieder die Gabelmutter 23, in welche die Hubspindel oder Gewindestange 10 eingreift. Der Zwischenhebel 11 hat an seinem von der Schwenkachse A entfernten Ende eine als Gleitführung ausgebildete rechteckige Ausnehmung 51, in der ein Kulissenstein 50 verschiebbar angeordnet ist. Mit diesem Kulissenstein 50 ist die Gabelmutter 23 gelenkig verbunden (Gelenkzapfen 29). In dem Zwischenhebel 11 ist eine Gewindespindel 24 drehbar gelagert, die in den Kulissenstein 50 eingreift und mittels eines Handrades 25 verdreht werden kann. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, den Abstand zwischen der ersten Schwenkachse A und dem der Achse des Gelenkzapfens 29 zu verändern.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung wird nunmehr anhand der Fig. 5 erläutert. Die Stellungen 29a und 29b des Gelenkzapfens 29 repräsentieren die beiden Stellungen des Zwischenhebels 11 in den Fig. 2a und 2b aufgrund eines Hubes s der Spindel 10.
Aus diesem Verschwenken des Zwischenhebels 11 resultiert ein Verstellen des Rakeltragbalkens 5 quer zur Erstreckung der Klinge 6 (im Querschnitt gesehen) um den Verstellweg v. Gleichzeitig wird, wie oben erläutert, der Rakeltragbalken 5 um den Differenzwinkel d verschwenkt. Der Verstellweg v und der Differenzwinkel d sind derart aufeinander abgestimmt, daß (wie ebenfalls oben angegeben) während der kombinierten Verstellbewegung der Klingenarbeitswinkel k konstant bleibt. Bei einer solchen Abstimmung müssen u. a. berücksichtigt werden die Abmessungen a und b an der Klinge 6.
a ist der Abstand von der Klingenspitze bis zum Angriffspunkt der Stützleiste 7 und b der Abstand von dort bis zur Klingeneinspannvorrichtung 8.
Das Verhältnis a/b kann sich ändern durch Verschleiß der Klingenspitze oder absichtlich dadurch, daß man den Angriffspunkt der Stützleiste 7 verschiebt z. B. durch Austausch einer Stützleiste gegen eine andere.
Ein solches Verändern des Verhältnisses a/b macnt ein erneutes Abstimmen des Größenverhältnisses d/v erforderlich, durch Verschieben des Gelenkzapfens 29 beispielsweise von der Stellung 29a in die Stellung 29a'. Erfolgt nun der gleiche Hub s der Spindel 10, so wandert der Gelenkzapfen 29 in die Stellung 29b'. Dadurch wird der Verstellweg des Rakeltragbalkens auf den Wert v' erhöht.
Diese Änderung der wirksamen Länge des Zwischenhebels 11 nat zur Folge, daß - trotz der erwähnten Änderung des Maßverhältnisses a/b an der Klinge 6 - bei einem Variieren der Klingenanpreßkraft der Klingenarbeitswinkel k konstant bleibt.
Nachfolgend wird noch eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Vorrichtung gemäß den Figuren 4 und 5, in Verbindung mit Figur 3, beschrieben. Zunächst ist zu erwähnen, daß bekanntlich eine Abnutzung der Klinge um ein bestimmtes Maß (z. B. 1 mm) eine bestimmte Verminderung der Anpreßkraft zur Folge hat. Daraus resultiert eine unerwünschte Erhöhung der Beschichtungsdicke auf der Papierbahn. Deshalb versucht man, ähnlich wie bei den bekannten Abstreifvorrichtungen, jede Verminderung der Anpreßkraft so rasch wie möglich wieder rückgängig zu machen. Zu diesem Zweck wird der Motor 30 kurzzeitig eingeschaltet, wobei dieser die Spindel 12 und - mit eingerückter Kupplung 36 - die beiden Spindeln 10 derart antreibt, daß der Rakeltragbalken um ein dem Verschleiß der Klinge 6 entsprechendes Maß nachgeführt wird. Man kann hierzu eine Regeleinrichtung vorsehen, die mit einer Meßeinrichtung für die Beschichtungsdicke verbunden ist und die den Motor 30 derart steuert, daß die Beschichtungsdicke zwischen den jeweils zulässigen Grenzwerten bleibt. Die Regeleinrichtung kann den Motor 30 in bestimmten Zeitabständen ein- und ausschalten. Es ist aber auch möglich, daß die Regeleinrichtung ständig die Drehzahl des Motors steuert, wenn dieser dauernd mit sehr kleiner Geschwindigkeit läuft. In jedem Falle läuft der beschriebene Vorgang des stufenweisen oder kontinuierlichen Nachführens des Rakeitragbalkens 5 solange, bis die Klinge vollkommen abgenutzt ist.
Gemäß der Erfindung kann man nun bei dem zuvor beschriebenen Nachführ-Vorgang folgendes bewerkstelligen : Man kann mit dem Handrad 25 die wirksame Länge des Zwischenhebels 11 (d. h. den Abstand zwischen der ersten Schwenkachse A und der Achse des Gelenkzapfens 29) derart wählen, daß der Klingenarbeitswinkel k während der Benutzungsdauer einer Klinge möglichst genau konstant bleibt. Mit anderen Worten : Die wirksame Länge des Zwischenhebels 11 wird aufgrund der erfahrungsgemäßen Lebensdauer der jeweils verwendeten Klinge eingestellt.
Eine andere Möglichkeit, die Klingen-Anpreßkraft trotz des laufenden Verschleißes der Klinge konstant zu halten, wird nachfolgend beschrieben : Man koppelt an eine der Wellen 40 einen zusätzlichen Antriebsmotor 30a (wie in Figur 3 mit strichpunktierten Linien dargestellt). Dieser Motor kann bei gelöster Kupplung 36 (Spindel 12 steht still) die beiden Spindeln 10 antreiben, um allein die beiden Zwischenhebel 11 um die Achse A zu verschwenken. Hierdurch wird wiederum ein Nachführen des Rakeltragbalkens 5 bewirkt, ohne ihn allerdings gleichzeitig um die Achse A zu verschwenken. D. h. es erfolgt ein allmähliches Verstellen des Rakeltragbalkens, ähnlich wie dies aus den Figuren 2a und 2b ersichtlich ist. In grober Annäherung ist dies ein Parallel-Verschieben des Rakeltragbalkens 5 in Richtung zur Gegenwalze C. Es wird jedoch nicht, wie in den Figuren 2a und 2b dargestellt ist, der Klingenanpreßdruck erhöht. Vielmehr ist nunmehr der Zweck dieses Verschiebens, die Klingenanpreßkraft konstant zu halten unter Berücksichtigung des laufenden Klingen-Verschleißes. Der Vorteil dieser Art der Nachführung des Rakeltragbalkens ist darin zu sehen, daß sich der Klingenarbeitswinkel k nicht verändert. D. h. es erübrigen sich besondere Maßnahmen zum Konstanthalten des Klingenarbeitswinkels. Insbesondere wird die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Verstellbarkeit der wirksamen Länge des Zwischenhebels 11 nicht benötigt.
Die Möglichkeit, allein die Spindeln 10 anzutreiben, kann noch zu einem ganz anderen Zweck genutzt werden : Man kann hierdurch den Rakeltragbalken 5 so nahe in Richtung zur Gegenwalze C verschieben, daß der Klingenarbeitswinkel nahezu Null wird ; d. h. der Klingenarbeitswinkel wird noch wesentlich kleiner als der in Figur 2b dargestellte Winkel k'. Der Betrieb der Abstreifvorrichtung in diesem Zustand ist die sogenannte gebogene Fahrweise, bekannt auch unter der Bezeichnung « Bent-Blade »-Fahrweise ; siehe Druckschrift 7, Figur 4. Die erfindungsgemäße Konstruktion erlaubt es, bei der « Bent-Blade »-Fahrweise den Klingenanpreßdruck sehr feinfühlig einzustellen und dabei den sehr kleinen Klingenarbeitswinkel präzise konstant zu halten. Man verwendet hierzu die oben anhand der Figuren 2a bis 2c beschriebene Methode. Man kann aber auch den Klingenanpreßdruck durch alleiniges Verdrehen der Spindeln 10 (bei gelöster Kupplung 36) variieren, insbesondere wenn der Klingenarbeitswinkel vollkommen gleich Null eingestellt ist. Der oben erwähnte zusätzliche Antriebsmotor 30a ist für die « Bent-Blade »-Fa_hr-weise in der Regel nicht erforderlich. Vielmehr ist an dessen Stelle ein Handrad ausreichend.

Claims

1. Vorrichtung zum Abstreifen überschüssiger Streichmasse von einer laufenden, mit der Streichmasse beschichteten Warenbahn, z. B. Papierbann, mit den folgenden Merkmalen :

a) eine Rakel, die sich quer zur Laufrichtung der Warenbahn erstreckt und die eine elastische Klinge (6) aufweist, ist in einer Klingen-Einspannvorrichtung (5, 8) gehalten, die an einem sich ebenfalls quer zur Bahnlaufrichtung erstreckenden Rakeltragbalken (5) befestigt ist ;

b) an dem Rakeltragbalken (5) ist eine Stützleiste (7) befestigt, die sich ebenfalls quer zur Bahnlaufrichtung erstreckt und mit deren Hilfe das freie Ende der Rakel (unter Verformung der Klinge 6) gegen die Warenbahn andrückbar ist ;

c) der Rakeltragbalken (5) ist an seinen beiden Enden in je einem Tragelement (11) abgestützt ;

d) jedes der Tragelemente ist seinerseits in einer Tragstütze (20) mittels eines Schwenklagers (2) gelagert, dessen Achse (« erste Schwenkachse » A) quer zur Bahnlaufrichtung entlang der Angriffslinie der Rakel an der Warenbahn verläuft ;

e) am Rakeltragbalken (5) greift ein Schwenkantrieb (12) an, der das gemeinsame Verschwenken des Rakeltragbalkens und der Tragelemente (11) relativ zu den Tragstützen (20) um die genannte erste Schwenkachse (A) auslösen kann ;

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale :

f) der Rakeltragbalken (5) ist - im Querschnitt gesehen mittels eines Stellantriebes (10) relativ zu der ersten Schwenkachse (A) verstellbar, und zwar im Sinne eines Anstellens der Rakel (6) an die Bahn oder zurück, d. h. quer zur Richtung der Erstreckung der Klinge (6) ;

g) der genannte Schwenkantrieb (12) und der genannte Stellantrieb (10) sind gemeinsam derart betätigbar, daß der Rakeltragbalken (5) eine entsprechend kombinierte Bewegung ausführen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale :

a) jedes der genannten Tragelemente (11) ist als ein Zwischenhebel ausgebildet ;

b) das eine Ende des Zwischenhebels (11) ist mittels des genannten Schwenklagers (2) (erste Schwenkachse A) in der Tragstütze (20) gelagert und trägt den Rakeltragbalken (5) mit Hilfe eines zusätzlichen Schwenklagers (4), dessen Achse (zweite Schwenkachse Z) exzentrisch zur ersten Schwenkachse (A) angeordnet ist ;

c) der genannte Stellantrieb (10) ist als ein Hubwerk (z. B. Spindel-Hubwerk) ausgebildet, welches das von der Schwenkachse (A) entfernte Ende des Zwischenhebels (11) mit dem Rakeltragbalken verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zusätzliche Schwenklager (4) - in einem Querschnitt durch den Rakeltragbalken (5) gesehen - in dem der Rakel (6) entgegengesetzten Bereich der Warenbahn angeordnet ist, und zwar ungefähr im Bereich einer durch die unbelastete Klinge (6) bestimmten Ebene (B).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der ersten Schwenkachse (A) und dem Angriffspunkt (29) des genannten Hubwerkes (10) am Zwischenhebel (11) veränderbar ist (Fig. 4 und 5).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Stellantrieb (10) mittels einer Schaltkupplung (36) an den genannten Schwenkantrieb (12) gekoppelt ist (Fig. 3).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwenkantrieb (12) und für den Stellantrieb (10) nur ein einziger Antriebsmotor (30) vorgesehen ist, der in bekannter Weise unmittelbar an den Schwenkantrieb (12) gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansrüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schwenkantrieb (12) und für den Stellantrieb (10) je ein separater Antriebsmotor vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale :

a) der Schwenkantrieb weist eine im mittleren Bereich des Rakeltragbalkens (5) angeordnete und durch einen Motor (30) antreibbare Gewindespindel (12) auf ;

b) die Gewindespindel (12) greift in eine an den Tragstützen (20) scnwenkbar gelagerte Mutter (14) ein und ist mittels eines Axiallagers (35) an einem Getriebegehäuse (36) gelagert, das seinerseits schwenkbar am Rakeltragbalken (5) gelagert ist ;

c) das Getriebegehäuse (38) enthält die genannte Schaltkupplung (36) und Getriebeelemente (39, 41), die eine Triebverbindung von der Schaltkupplung zu dem genannten Stellantrieb (10) herstellen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale :

a) das Spindelhubwerk des Stellantriebes (10) umfaßt eine Gewindespindel (10), die in eine am Zwischenhebel (11) schwenkbar gelagerte Mutter (23) eingreift ;

b) die Gewindespindel (10) stützt sich über eine Gelenkkupplung (49) und über ein Axiallager (45) am Rakeltragbalken (5) ab.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gewindespindel (10) über ein am Rakeltragbalken (5) starr befestigtes Getriebegehäuse (46) abstützt, das Antriebselemente (47, 48) für die Gewindespindel (10) enthält.