EP0160110B1 - Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht aus einer feinkeramischen Masse auf einen Träger - Google Patents

Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht aus einer feinkeramischen Masse auf einen Träger Download PDF

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EP0160110B1
EP0160110B1 EP84104459A EP84104459A EP0160110B1 EP 0160110 B1 EP0160110 B1 EP 0160110B1 EP 84104459 A EP84104459 A EP 84104459A EP 84104459 A EP84104459 A EP 84104459A EP 0160110 B1 EP0160110 B1 EP 0160110B1
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    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/086—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line a pool of coating material being formed between a roller, e.g. a dosing roller and an element cooperating therewith
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B13/00—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles; Discharging shaped articles from such moulds or apparatus
    • B28B13/02—Feeding the unshaped material to moulds or apparatus for producing shaped articles

Definitions

  • the invention relates to a device for applying a liquid, fine-ceramic mass to a solid, continuously moving carrier, in which a storage space for the mass is provided above the rectilinearly guided carrier, the lateral boundaries and the rear boundary in the direction of movement of the carrier are formed by solid walls are.
  • US-A-3 991 149 shows such a device in which the front boundary of the storage space is formed by an adjustable doctor blade. If a thin layer of a liquid, fine-ceramic mass is to be applied with this device, the doctor blade must be adjusted so that the height of the gap between the lower edge of the doctor blade and the carrier is of the same order as the surface waviness of the carrier, which usually has elevations and depressions. which extend in the running direction of the carrier. As a result, the gap varies across the width of the support, and in extreme cases so strongly that the gap is partially closed. Since a liquid, fine-ceramic mass is a slurry that contains small solids, these solids can continue to settle in gaps of low height, which also impairs a uniform supply of the mass.
  • the slurry can also separate in different ways, so that the viscosity of the mass to be applied is again not quite constant across the width of the support.
  • all these influencing factors mean that when using a doctor blade for metering, strips can be formed which are thinner than the strips adjacent to them or are even free of mass and which do not fill up completely evenly in the further course of the movement of the carrier .
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned above, with which a liquid, fine-ceramic mass can be applied to the carrier in such precise doses that a layer of uniform thickness is formed over the entire width of the carrier.
  • a solid support 2 to be coated is guided in a straight line on a guide table 1.
  • the carrier 2 which consists for example of sheet steel, is moved continuously in the direction of arrow a by known means, not shown.
  • a roller 3 in the surface 4 of which indentations 5 are cut at regular intervals in the form of axially parallel grooves.
  • indentations 5 are cut at regular intervals in the form of axially parallel grooves.
  • indentations 5 are cut at regular intervals in the form of axially parallel grooves.
  • the roller 3 is suitably made of metal.
  • a lateral wall 6 is arranged in front of each end of the roller 3.
  • a further wall 7 is provided between the two walls 6 and is firmly connected to a crossbar 8.
  • the wall 7 consists of an elastically deformable material, for example sheet metal, and extends from the crossmember 8 in the direction of the roller 3.
  • the lower end of the wall 7 lies against the roller 3 directly above the carrier 2.
  • a plurality of set screws 9 are provided, each of which is screwed through a thread in the crossmember 8 and whose front ends act on the elastic lower section of the wall 7.
  • the roller 3 forms together with the two mutually opposite walls 6, which bear sealingly against the roller, and the wall 7 a storage space for the ceramic mass 10 to be applied.
  • This mass is introduced into the storage space via one or more feed pipes 11, expediently in the Way that the surface of the liquid mass 10 is always approximately the same height.
  • an electric motor for example a direct current electric motor 12, is provided, on the axis of which a pulley 13 is placed.
  • the pulley 13 is connected via a belt 14, for example a V-belt, to a further pulley 15 on the axis of the roller 3.
  • a layer thickness measuring device 16 is arranged behind the roller 3 in the direction of movement of the carrier 2, with which the thickness of the layer applied to the carrier can be measured.
  • the layer thickness measuring device 16 transmits the determined layer thickness values to a control device 17 with which the speed of the electric motor 12 can be changed.
  • the control device can also act on a continuously variable transmission.
  • the recesses 5 of the roller 3 rotating in the direction of arrow b absorb ceramic mass 10 as it passes through the storage space. Since the wall 7 abuts the surface 4 of the roller 3, only as much mass 10 can be transported from the storage container to the carrier 2 in a certain time unit as corresponds to the volume of the depressions 5 running over the carrier during this time, so that even with a very thin liquid mass results in a very precise metering. As soon as a depression 5 emerges from the area of the wall 2, the mass 10 contained therein flows onto the carrier 2. This forms initially strips of earth running transversely to the direction of movement a. As a result of the thin liquid of the mass, however, these strips distribute into a uniform layer 18 after a short time.
  • the layer 18 applied to the carrier does not have the desired thickness, this is determined by the layer thickness measuring device and a pulse is given to the motor 12 via the control device 17, which leads to a change in the speed of the Motor and thus the roller 3 leads. If the speed of the roller is increased, the feed speed of the carrier 2 naturally remaining constant, more mass is supplied per unit of time, so that the thickness of the layer 18 becomes greater. Accordingly, by reducing the speed of the roller 3, less mass is applied to the carrier 2.
  • This device furthermore makes it possible to set different layer thicknesses 17 by changing the basic setting of the control device accordingly.
  • the set screws 9 serve to hold the wall 7 in contact with the surface 4 of the roller 3, in particular to offer an adjustment possibility in the event of abrasion, although this can also be achieved in that the wall has its own elasticity on the Surface 4 of the roller 3 abuts.
  • the set screws 9 make it possible to set a small gap between the surface 4 of the roller 3 and the wall 7, as a result of which the abrasion at the point of contact of the two parts can be reduced.
  • the resulting larger throughput can be compensated for by reducing the speed of the roller 3.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer flüssigen, feinkeramischen Masse auf einen festen, kontinuierlich bewegten Träger, bei der über dem geradlinig geführten Träger ein Vorratsraum für die Masse vorgesehen ist, dessen seitliche Begrenzungen und die in Bewegungsrichtung des Trägers hintere Begrenzung durch feste Wände gebildet sind.
  • Die US-A-3 991 149 zeigt eine derartige Vorrichtung, bei der die vordere Begrenzung des Vorratsraumes durch eine einstellbare Rakel gebildet ist. Soll mit dieser Vorrichtung eine dünne Schicht einer flüssigen, feinkeramischen Masse aufgebracht werden, so muß die Rakel so eingestellt werden, daß die Höhe des Spaltes zwischen der Rakelunterkante und dem Träger in der Größenordnung der Oberflächenwelligkeit des Trägers liegt, der üblicherweise Erhöhungen und Vertiefungen aufweist, die sich in Laufrichtung des Trägers erstrecken. Dies führt dazu, daß die Spalte über die Breite des Trägers gesehen variiert und zwar im Extremfall so stark, daß der Spalt partiell geschlossen ist. Da eine flüssige, feinkeramische Masse eine Aufschlämmung ist, die kleine Festkörper enthält, können sich weiterhin in Spalten geringer Höhe diese Festkörper festsetzen, wodurch ebenfalls eine gleichmäßige Zufuhr der Masse beeinträchtigt wird. Auch kann sich die Aufschlämmung unterschiedlich entmischen, so daß die Viskosität der aufzutragenden Masse wiederum über die Breite des Trägers gesehen nicht ganz konstant ist. All diese Einflußfaktoren führen in der Praxis dazu, daß bei Verwendung einer Rakel zur Zumessung auf dem Träger Streifen entstehen können, die dünner als die ihnen benachbarten Streifen oder gar frei von Masse sind und sich auch im weiteren Verlauf der Bewegung des Trägers nicht völlig gleichmäßig auffüllen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu -schaffen, mit der eine flüssige, feinkeramische Masse so genau dosiert auf den Träger aufgetragen werden kann, daß sich eine Schicht gleichmäßiger Dicke über die gesamte Breite des Trägers bildet.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch Anwendung der im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen erreicht.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles erfolgt anhand der Zeichnung, die eine Vorrichtung nach der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht zeigt.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist auf einem Führungstisch 1 ein fester, zu beschichtender Träger 2 geradlinig geführt. Der Träger 2, der beispielsweise aus Stahlblech besteht, wird durch bekannte, nicht dargestellte Mittel kontinuierlich in Richtung des Pfeiles a bewegt. Oberhalb des Führungstisches 1 ist eine Walze 3 angeordnet, in deren Oberfläche 4 in gleichmäßigen Abständen Vertiefungen 5 in Form von achsparallelen Nuten eingeschnitten sind. Anstelle von achsparallelen Nuten als Vertiefungen können auch anders gestaltete Vertiefungen, die in gleichmäßiger Verteilung über den gesamten Umfang der Walze 3 angeordnet sind, Anwendung finden. Die Walze 3 besteht zweckmäßig aus Metall. Vor jedem Ende der Walze 3 ist je eine seitliche Wand 6 angeordnet. Zwischen den beiden Wänden 6 ist eine weitere Wand 7 vorgesehen, die fest an einer Quertraverse 8 angeschlossen ist. Die Wand 7 besteht aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Blech, und erstreckt sich von der Quertraverse 8 ausgehend in Richtung zur Walze 3. Das untere Ende der Wand 7 liegt dabei an der Walze 3 unmittelbar oberhalb des Trägers 2 an. Weiterhin sind mehrere Stellschrauben 9 vorgesehen, die je durch ein Gewinde in der Quertraverse 8 hindurchgeschraubt sind und deren vordere Enden auf den elastischen unteren Abschnitt der Wand 7 wirken.
  • Die Walze 3 bildet zusammen mit den beiden einander gegenüberliegenden Wänden 6, die abdichtend an der Walze anliegen, und der Wand 7 einen Vorratsraum für die aufzutragende keramische Masse 10. Diese Masse wird über ein oder mehrere Zuführrohre 11 in den Vorratsraum eingebracht, zweckmäßig in der Weise, daß die Oberfläche der flüssigen Masse 10 stets etwa in gleicher Höhe steht.
  • Zum Antrieb der Walze 3 ist ein Elektromotor, beispielsweise ein Gleichstromelektromotor 12, vorgesehen, auf dessen Achse eine Riemenscheibe 13 aufgesetzt ist. Die Riemenscheibe 13 steht über einen Riemen 14, beispielsweise einen Keilriemen, mit einer weiteren Riemenscheibe 15 auf der Achse der Walze 3 in Verbindung.
  • Weiterhin ist in Bewegungsrichtung des Trägers 2 hinter der Walze 3 eine Schichtdickenmeßeinrichtung 16 angeordnet, mit der die Dicke der auf den Träger aufgebrachten Schicht gemessen werden kann. Die Schichtdickenmeßeinrichtung 16 gibt die ermittelten Schichtdickenwerte an eine Steuereinrichtung 17, mit der die Drehzahl des Elektromotors 12 geändert werden kann. Die Steuereinrichtung kann jedoch auch auf ein stufenlos regelbares Getriebe wirken.
  • Im Betrieb der Vorrichtung nehmen die Vertiefungen 5 der in Richtung des Pfeiles b umlaufenden Walze 3 beim Durchlauf durch den Vorratsraum keramische Masse 10 auf. Da die Wand 7 an der Oberfläche 4 der Walze 3 anliegt, kann in einer bestimmten Zeiteinheit nur so viel Masse 10 aus dem Vorratsbehälter zum Träger 2 transportiert werden, wie dem Volumen der in dieser Zeit über den Träger hinweglaufenden Vertiefungen 5 entspricht, so daß sich auch bei sehr dünnflüssiger Masse eine sehr genaue Mengendosierung ergibt. Sobald eine Vertiefung 5 aus dem Bereich der Wand 2 austritt, fließt die hierin enthaltene Masse 10 auf den Träger 2. Hierdurch bilden sich zunächst quer zur Bewegungsrichtung a verlaufende Massestreifen. Infolge der Dünnflüssigkeit der Masse verteilen sich diese Streifen jedoch nach einer kurzen Zeit zu einer gleichmäßigen Schicht 18. Um in möglichst kurzer Zeit eine Schicht gleichmäßiger Dicke zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Walze 3 mit einer Oberflächengeschwindigkeit anzutreiben, die über der Vorschubgeschwindigkeit des Trägers 2 liegt. Bei den so eng nebeneinander aufgebrachten Streifen sind die Lücken zwischen den Streifen kleiner und können sich daher schneller auffüllen.
  • Sollte, beispielsweise infolge Änderungen der Fließfähigkeit der Masse, die auf den Träger aufgebrachte Schicht 18 nicht die gewünschte Dicke haben, so wird dies von der Schichtdickenmeßeinrichtung ermittelt und über die Steuereinrichtung 17 ein Impuls auf den Motor 12 gegeben, der zu einer Änderung der Drehzahl des Motors und damit der Walze 3 führt. Wird die Geschwindigkeit der Walze erhöht, wobei selbstverständlich die Vorschubgeschwindigkeit des Trägers 2 konstant bleibt, so wird pro Zeiteinheit mehr Masse zugeführt, so daß die Dicke der Schicht 18 größer wird. Entsprechend wird durch Verminderung der Drehzahl der Walze 3 weniger Masse auf den Träger 2 aufgebracht. Diese Einrichtung schafft weiterhin die Möglichkeit, durch entsprechende Änderung der Grundeinstellung der Steuereinrichtung 17 unterschiedliche Schichtdicken einzustellen.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise dienen die Stellschrauben 9 dazu, die Wand 7 in Anlage an der Oberfläche 4 der Walze 3 zu halten, insbesondere bei einem Abrieb eine Nachstellmöglichkeit zu bieten, wenngleich dies auch dadurch erreichbar ist, daß die Wand unter ihrer Eigenelastizität an der Oberfläche 4 der Walze 3 anliegt.
  • Sollte die Masse 10 stark schmirgelnde Bestandteile enthalten, so ermöglichen es die Stellschrauben 9, einen geringen Spalt zwischen der Oberfläche 4 der Walze 3 und der Wand 7 einzustellen, wodurch der Abrieb an der Berührungsstelle der beiden Teile herabgesetzt werden kann. Die daraus resultierende größere Durchsatzmenge kann über eine Verminderung der Drehzahl der Walze 3 kompensiert werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Auftragen einer flüssigen, feinkeramischen Masse auf einen festen, kontinuierlich bewegten Träger (2), bei der über dem geradlinig geführten Träger (2) ein Vorratsraum für die Masse (10) vorgesehen ist, dessen seitliche Begrenzungen und die in Bewegungsrichtung des Trägers (2) hintere Begrenzung durch feste Wände (6, 7) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung des Trägers (2) vordere Begrenzung des Vorratsraumes für die Masse (10) aus einer rotierend angetriebenen Walze (3) besteht, in deren Oberfläche Vertiefungen (5) vorgesehen sind, und daß die hintere Wand (7) des Vorratsraumes zum Träger (2) geneigt ist und unmittelbar oberhalb des Trägers (2) zur Anlage an der Oberfläche (4) der Walze (3) bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (5) als achsparallele Nuten ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (3) mit variabler Geschwindigkeit antreibbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung des Trägers (2) hinter der Walze (3) eine über eine Steuereinrichtung (17) die Drehzahl der Walze (3) beeinflussende Schichtdickenmeßeinrichtung (16) angeordnet ist.
EP84104459A 1983-04-15 1984-04-19 Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht aus einer feinkeramischen Masse auf einen Träger Expired EP0160110B1 (de)

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