EP0311742B1 - Rakelgerät - Google Patents
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- EP0311742B1 EP0311742B1 EP88107935A EP88107935A EP0311742B1 EP 0311742 B1 EP0311742 B1 EP 0311742B1 EP 88107935 A EP88107935 A EP 88107935A EP 88107935 A EP88107935 A EP 88107935A EP 0311742 B1 EP0311742 B1 EP 0311742B1
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- magnetic
- doctor
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- B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
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- B41F15/42—Inking units comprising squeegees or doctors
- B41F15/426—Inking units comprising squeegees or doctors the squeegees or doctors being magnetically attracted
Definitions
- the invention relates to a doctor blade device for applying application material such as foamable substances of different viscosities, coating materials, lacquers, adhesives, pastes or the like. on a substrate like a web, wherein the squeegee device is designed as a carrier body which comprises a magnet device arranged in its longitudinal direction, with which a doctor element extending in the longitudinal direction of the carrier body made of magnetizable material is held in a receptacle by magnetic force of the magnet device on the squeegee side of the carrier body.
- a squeegee device is used in machines for flat stencil printing, for round stencil applications and / or devices for stencilless full-area applications, the application width or the doctor blade extension being in particular several meters.
- sample applications printing
- full-surface applications e.g. impregnation, coating, dyeing, painting
- a squeegee used in each case and / or a squeegee device comprising it are of crucial importance with regard to the operating and application options of an application device and with regard to the substance application result.
- a doctoring device for doctoring coated web material is known.
- a stripping device which is arranged downstream of an application roller, comprises U-shaped magnets on which pole strips converging to form a seat receptacle for a rotatable doctor rod are placed. There is non-magnetizable material between the pole bars.
- the pole strips which are connected by screws, must be formed with pole strip sections in a special adaptation to the magnets and to seat receiving parts in order to close a magnetic circuit via the doctor rod.
- the doctor rod must also be specially adapted to the seat holder. Due to the arrangement of the rotatable doctor rod in the male staff seat, special measures must be taken to exchange the same rotatable doctor rods.
- Squeegee devices are also known (DE-AS 1 135 856), in which a magnetizable squeegee can be magnetically pressed in the direction of a magnetic bar which extends longitudinally with the squeegee and is arranged below the substrate path.
- a magnetizable squeegee can be magnetically pressed in the direction of a magnetic bar which extends longitudinally with the squeegee and is arranged below the substrate path.
- the magnetizable mass of the doctor blade or a supporting part connected to it in one piece that cannot be detached must be provided in accordance with the magnitude of the desired magnetic contact force.
- the usability of the known doctoring devices remains unsatisfactory, since they must be designed and provided for each special application.
- a squeegee that can be magnetically pressed onto a separately arranged profile strip must be kept available in a specially adapted manner with the strip and must be handled separately in the form of several individual components.
- a magnetically contactable doctor blade in the known devices for relatively large contact forces is correspondingly massive and therefore dimensioned as a function of the contact pressure. Due to their inherent rigidity and the resulting undesirable curvature, such massive doctor blades are not particularly suitable in devices with an application width of more than several meters. They require relatively large magnetic or mechanical contact forces, which are associated with a correspondingly large amount of energy. Bearings of the known doctor devices often lead to disadvantageous tilting of the doctor. Relatively thin, long doctor blades such as sheet doctor blades, roller doctor blades or circular doctor blades are very sensitive elements which can be damaged in particular by bending, so that their individual handling is very critical.
- the invention has for its object a particularly simple and compact, easy to handle and to provide a universally usable squeegee device which should be usable as a handling unit with a desired coating profile, the coating profiles being able to be arranged without tilting and in particular being able to be used or handled independently of magnetic contact pressure and protected against damage.
- the support body comprises a tubular jacket body surrounding the magnetic device, which has a slot or gap in the longitudinal direction of the support body on the doctor side for receiving the doctor element.
- the magnetic device is embedded in the jacket body of the carrier body, the jacket body being provided in the longitudinal direction of the carrier body on the doctor side with a slot or gap with regard to quick and easy use, interchangeability and / or positionability of the doctor element.
- a recess is formed with the slot or gap, through which the squeegee engages under magnetic contact against the magnetic device.
- the support body and each doctor blade integrated in this form a uniform, one-piece, quasi-one-piece doctor unit component, which is relatively compact and can be handled easily without damaging the doctor blade.
- Carrier body and doctor blade can be installed together in a printing device, in particular in the relatively narrow space in a circular stencil or removed from it and also cleaned as a unit.
- the squeegee device is particularly advantageous for handling rod profile squeegees of small diameter and long length, since the squeegee is held on the support body while avoiding any risk of bending and is handled together with it.
- the support body comprising the magnetic device is used to press the entire doctor unit.
- the magnet device holding the squeegee in Another function for the magnetic pressure of the assembly in the direction of a substrate web can be used.
- the magnetic device can be magnetically attracted by a magnetic bar arranged underneath a substrate web and extending in the application width.
- the doctor blade unit as such can already be pressed against a magnetizable counter body such as a steel surface, for example in the form of a printing table or a substrate guide roller.
- the doctor blade device according to the invention is universally suitable for a large number of uses, for example for applications with or without a stencil and / or for applications on substrate webs guided at any angle.
- the support body comprises a sheathing of magnetizable or magnetically neutral material that completely surrounds the magnetic device over its circumference.
- a magnetizable sheathing can be arranged to additionally press the squeegee against a magnetic bar.
- a special design of the jacket body consists in forming on its outer wall a profile surface facing the space of the substance to be applied. This is located directly in front of the doctor blade in order to effect a metering of the substance to be applied and / or a doctor blade.
- the casing and casing body so as to be displaceable relative to one another in the longitudinal direction of the support body. It is thus possible to bring the magnet device with its poles into a desired position in relation to the poles of a magnetic bar.
- Such adjustments can also be made particularly advantageously by the fact that the magnet device is arranged in the casing and / or in the casing body so as to be displaceable in the longitudinal direction of the support body.
- At least the sheathing, against which the squeegee is attracted by magnetic force consists of resilient material.
- a special embodiment of the doctor device according to the invention is that the doctor blade in the form of a roller doctor is held freely rotatable in the recess.
- a sliding layer or a sliding coating is arranged between the magnetic device and the squeegee.
- the walls of the receptacle prefferably formed at a close spacing, so that the roller doctor blade is mounted in the receptacle with relatively great mobility transversely to its extension.
- the doctor blade is rotatably guided against one of the walls and / or the sliding surface.
- a doctor blade in a doctor blade device the doctor blade side of which is arranged at a small but fixed distance from an opposing system such as a magnetic bar, can also be torn from the magnetic device or the sliding coating by the magnetic force of the magnetic bar during the doctor blade operation, so that it is particularly easy to rotate in the receptacle.
- the roller doctor When the magnetic bar is demagnetized, the roller doctor then jumps into its receiving position on the support body and can be handled together with it.
- the doctor element can be formed on the magnet device together with at least one rod of magnetizable material extending in the longitudinal direction of the support body.
- the rod is arranged between a doctor blade and the magnetic device.
- Such a rod is expediently provided in order to form a pressing part with which the doctor blade can be pressed in the direction of a system generating magnetic force.
- the magnet device is arranged along the longitudinal axis of the support body
- Permanent magnet assembly includes. This is particularly simple with permanent magnets arranged next to one another in the direction of the longitudinal axis of the body. A particularly favorable spatial arrangement of the permanent magnets is achieved in that spacers, preferably of the same length, made of magnetizable or non-magnetizable material are arranged between adjacent permanent magnets. In order to obtain a magnetic device which can be handled as a unit but is elastic over the application width, it is provided that the permanent magnets are firmly connected to each adjacent spacer, for example by gluing, and the spacers consist of flexible material.
- the support body As a pressure element for the doctor element acting under gravity, it is provided that at least parts of the support body consist of a material with a large specific weight.
- the support body of the squeegee device can be held so as to be movable with any holders in an application device or printing machine, in particular in the direction of the substrate web. It is particularly expedient that the support body can be pivoted by means of a mechanical and / or material-elastic joint part arranged on it. With a ball bearing arranged centrally on the length of the squeegee device on the support body, the squeegee device can advantageously be pivoted about all spatial directions in order to be able to freely adapt or press the working edge of a squeegee element onto the substrate web or a template.
- the doctoring devices 1 shown in the figures are parts of an application device or printing machine, not shown, and are held in bearings of such devices, also not shown.
- Each squeegee device 1 is provided with a working or squeegee edge 44 of a squeegee element 4 arranged on the squeegee device for acting on a substrate 5 such as a substrate web over the length L (application width) of the squeegee device.
- a substance 7 is applied to the substrate 5 by a relative movement of these elements to the substrate 5, if necessary by means of a pattern template (not shown).
- the substrate 5 is guided or held on a system 6.
- a magnetic bar 61 extending over the application width can be arranged on the system 6, said magnetic bar 61 comprising a magnetic device 3 and / or magnetizable parts 23 of the doctor device 1 including the magnetizable doctor element 4 magnetically detected.
- Such applications of the doctor device 1 are shown in FIG. 3 and in the case of the arrangement of a magnetic bar 61 in FIG. 4. It can be particularly advantageous that only the magnetic device 3 generating a magnetic force of a doctor blade device 1 works against a magnetizable system 6 such as a steel table or a steel roller.
- the application device comprises only the supporting body magnetic device 3 as a magnetic force source, which magnetically detects the system without arranging an additional magnetic force source, such as a magnetic bar provided under the substrate path, and causes a relative pressure thereof against the doctor element 4.
- a magnetic force source such as a magnetic bar provided under the substrate path
- a squeegee device 1 comprises a magnetic device 3 which is embedded in a relatively thin sheathing 23 made of elastic material surrounding it.
- the sheathing 23 forming an inner sheathing body is surrounded by an outer sheathing body 25, which on the squeegee side 24 has a slot formed in the direction of extension of the squeegee device 1, which forms a recess 21.
- a doctor element 4 made of magnetizable material is inserted, which is magnetically attracted by the magnet device 3, so that it is held under magnetic force against the inner jacket 23, which may also consist of magnetizable material.
- the doctor element 4 is designed as a doctor blade with a wedge-shaped working edge 44.
- the doctor blade 4 is pressed magnetically against the web 5, the magnetic force of an electro-magnetic bar 61 and the magnetic force of the magnetic device 3 interact collectively by mutual attraction of the two magnetic force sources.
- the doctor blade device 1 is moved in the direction of arrow 9 during the application process, and / or the substrate web 5 is guided in the direction 8 with a possibly fixed doctor blade device 1.
- Fig. 2 shows the formation of a magnetic device 3 in the longitudinal direction L of the doctor device. It comprises a plurality of permanent magnets 32 arranged side by side over the application width L, a spacer 33 made of elastic material being arranged between adjacent permanent magnets. This can be magnetizable or magnetically neutral.
- a magnetizable doctor element 4 in the form of a thin, flexible rod with a triangular cross section is provided, which reaches the magnetic device 3 with a longitudinal surface for magnetic contact.
- a doctor edge 44 is formed by an edge of the triangular profile.
- the permanent segments 32 can also be designed in the form of electromagnets.
- a doctor device 1 in FIG. 3 comprises a magnetic device 3 which is embedded in a jacket body 25. On the squeegee side 24, this has a slot-like recess 21 which extends over the application width.
- a doctor element 4 is arranged, which comprises two bars 42 and 43 each having a circular cross section, which are connected to one another over the application width and / or at their front ends with a web or plug element 45.
- the rod bar 43 forms a circular doctor blade for applying a substance 7 to a substrate web 5.
- the round bar bar 42 is arranged between the magnetic device 3 and doctor blade 43. It consists of a magnetizable material and is provided to be detected by the magnetic force of a magnetic bar 61 and thus to exert a magnetic pressure on the doctor blade 43 in the direction of the substrate web 5.
- the rod 42 is held magnetically on the magnet device 3.
- the doctor blade 43 can also consist of magnetizable material. But it can also be formed from a non-magnetic material such as plastic, glass or a ceramic material.
- a profile surface 251 is formed which extends over the application width and which forms an wedge-shaped space for the application substance 7 at an angle with the substrate web 5. In this way, the application quantity is metered in a simple manner and / or pre-doctoring is achieved.
- roller squeegee 41 is likewise designed with a magnetic device 3 embedded in a jacket body 25, a slot-shaped recess 21 being provided on the doctor side 24.
- a doctor element 4 held in this by magnetic force of the magnetic device 3 is designed as a magnetizable roller doctor rod 41.
- the roller squeegee 41 rotates about its longitudinal axis in the recess 21. It rolls on a sliding coating 27 which is arranged between the magnetic device 3 and the squeegee 41 over the entire application width.
- the roller squeegee 41 is mounted so that it can rotate sufficiently between walls 211 of the recess 21 arranged at a clear distance.
- the doctor blade device 1 with roller doctor blade 41 is provided in order to work against a substrate web guided vertically on a roller system 6.
- the doctor blade device 1 is in an application device of a joint part 28 is held in an oscillating or pivotable manner, at least one tilting movement being able to be carried out about an axis parallel to the longitudinal axis 20 of the squeegee device with respect to the fixed roller body 6.
- the articulation of the squeegee device 1 can also be provided for pivoting movements of the squeegee device 1 about axes 201 and 202 perpendicular to the longitudinal axis 20 in the axis cross.
- pivoting mobility can also be achieved in all spatial directions.
- a universal pivotability of a squeegee device 1 generally ensures that the squeegee device can be easily positioned and tilted without jamming to a system 6.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Screen Printers (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Rakelgerät zum Auftragen von Auftragsmaterial wie ggf. schäumbaren Substanzen unterschiedlicher Viskosität, Beschichtungsstoffen, Lacken, Klebern, Pasten od.dgl. auf ein Substrat wie eine Warenbahn, wobei das Rakelgerät als Tragkörper ausgebildet ist, der eine in seiner Längsrichtung angeordnete Magnetvorrichtung umfaßt, mit der ein in Tragkörper-Längsrichtung sich erstreckendes Rakelelement aus magnetisierbarem Material an der Rakelseite des Tragkörpers durch magnetische Kraft der Magnetvorrichtung in einer Aufnahme gehalten ist. Ein Rakelgerät wird in Maschinen für Flachschablonen-Druck, für Rundschablonen-Auftragungen und/oder Vorrichtungen für schablonenlose vollflächige Auftragungen verwendet, wobei die Auftragungsbreite bzw. die Rakelerstreckung insbesondere mehrere Meter beträgt. Je nach Maschinentyp lassen sich bemusternde Auftragungen (Bedrukken) und/oder vollflächige Auftragungen (z.B. Imprägnieren, Beschichten, Färben, Lackieren) ausführen. Einer jeweils verwendeten Rakel und/oder einer sie umfassenden Rakelvorrichtung kommen maßgebliche Bedeutung hinsichtlich der Bedienungs- und Einsatzmöglichkeiten einer Auftragungsvorrichtung sowie hinsichtlich des Substanz-Auftragungsergebnisses zu.
- Aus US-A-2 774 329 ist ein Rakelgerät zum Abrakeln von beschichtetem Bahnmaterial bekannt. Eine Abstreifeinrichtung, die einer Auftragsrolle nachgeordnet ist, umfaßt U-förmige Magnete, auf die zu einer Sitzaufnahme für einen drehbaren Rakelstab zusammenlaufende Polleisten aufgesetzt sind. Zwischen den Polleisten befindet sich nicht magnetisierbares Material. Die Polleisten, die mit Schrauben verbunden sind, müssen mit Polleistenabschnitten in spezieller Anpassung an die Magnete und an Sitzaufnahmeteile ausgebildet sein, um über den Rakelstab einen magnetischen Kreis zu schließen. Dabei ist auch der Rakelstab besonders an die Sitzaufnahme anzupassen. Aufgrund der Anordnung des drehbaren Rakelstabes in dem Polleistensitz müssen besondere Maßnahmen zum Austausch von gleichen drehbaren Rakelstäben getroffen werden.
- Auch sind Rakelvorrichtungen bekannt (DE-AS 1 135 856), in denen eine magnetisierbare Rakel in Richtung auf einen sich längs mit der Rakel erstreckenden, unterhalb des Substratweges angeordneten Magnetbalken magnetisch anpreßbar ist. Zudem ist es bekannt, an der Rückseite einer Blatt-Streichrakel eine über die Auftragungsbreite fest mit der Rakel verbundene magnetisierbare Leiste vorzusehen, so daß die Rakel mittels der Leiste durch die Magnetkraft eines Magnetbalkens gegen ein Substrat anpreßbar ist (DE-OS 34 19 590). In einer noch anderen Rakelvorrichtung (DE-OS 25 44 784) ist eine Rakelrolle an die Rückseite einer gesondert angeordneten, von der Abrollfläche der Rakelrolle distanzierten Profilleiste magnetisch anpreßbar. In Vorrichtungen mit magnetisch anpreßbaren Rakelelementen ist die magnetisierbare Masse der Rakel oder eines einteilig unlösbar mit ihr verbundenen Tragteils entsprechend der Größe der gewünschten magnetischen Anpreßkraft vorzusehen. Dies führt zu Rakelelementen, denen unerwünschte Verspannungskräfte immanent sind, so daß deren Bearbeitung und Profilierung nur eingeschränkt möglich ist. Die Verwendbarkeit der bekannten Rakelgeräte bleibt unbefriedigend, da diese im ganzen für jeden speziellen Anwendungsfall ausgelegt und vorgesehen werden müssen. Eine an eine gesondert angeordnete Profilleiste magnetisch anpreßbare Rakel muß mit der Leiste besonders angepaßt zur Verfügung gehalten und in Form mehrerer einzelner Bauelemente gesondert gehandhabt werden. In jedem Fall ist eine magnetisch anpreßbare Rakel in den bekannten Vorrichtungen für relativ große Anpreßkräfte entsprechend massiv und damit in Abhängigkeit von dem Anpreßdruck zu dimensionieren. Derartige massive Rakeln sind aufgrund ihrer Eigensteifigkeit und der daraus resultierenden unerwünschten Krümmung insbesondere in Vorrichtungen mit einer Auftragungsbreite über mehrere Meter wenig geeignet. Sie erfordern relativ große magnetische oder mechanische Anpreßkräfte, die mit einem entsprechend großen Energieaufwand verbunden sind. Lagerungen der bekannten Rakelgeräte führen häufig zu nachteiligen Verkantungen der Rakel. Relativ dünne, sich lang erstreckende Rakeln wie Blatt-Streichrakeln, Rollrakeln oder Rund-Rakelleisten sind sehr empfindliche, insbesondere durch Verbiegung beschädigbare Elemente, so daß deren Einzelhandhabung sehr kritisch ist.
- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfach und kompaktbauendes, leicht handhabbares und universell verwendbares Rakelgerät zu schaffen, das als Handhabungseinheit mit einem jeweils gewünschten Streichprofil verwendbar sein soll, wobei die Streichprofile verkantungsfrei anordbar und insbesondere unabhängig von magnetischem Anpreßdruck und gegen Beschädigung geschützt verwendbar bzw. handhabbar sein sollen.
- Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des eingangs genannten Rakelgerätes dadurch gelöst, daß der Tragkörper einen die Magnetvorrichtung umgebenden rohrförmigen Mantelkörper umfaßt, der in Längsrichtung des Tragkörpers an der Rakelseite einen Schlitz oder Spalt zur Aufnahme des Rakelelements aufweist. Erfindungsgemäß ist die Magnetvorrichtung in den Mantelkörper des Tragkörpers eingebettet, wobei der Mantelkörper in Längsrichtung des Tragkörpers an der Rakelseite mit einem Schlitz oder Spalt hinsichtlich schneller und einfacher Einsetzbarkeit, Austauschbarkeit und/oder Positionierbarkeit des Rakelelements versehen ist. Mit dem Schlitz oder Spalt ist eine Ausnehmung gebildet, durch die die Rakel unter magnetischer Anlage gegen die Magnetvorrichtung hindurchgreift. Mit der Erfindung ist erreicht, daß relativ querschnittsarme biegeelastische Profilrakeln austauschbar und verkantungsfrei an dem Tragkörper angeordnet werden können. Dabei bilden Tragkörper und jede in diesen integrierte Rakel ein einheitliches, einstückiges, quasi einteiliges Rakelgerät-Bauelement, das relativ kompakt baut und ohne Beschädigung der Rakel bequem handhabbar ist. Tragkörper und Rakel können gemeinsam in eine Druckvorrichtung, insbesondere in den relativ engen Raum in einer Rundschablone eingebaut bzw. aus dieser herausgenommen und auch als Einheit gereinigt werden. Das Rakelgerät ist besonders vorteilhaft für die Handhabung von Stab-Profilrakeln kleinen Durchmessers und großer Länge, da die Rakel an dem Tragkörper unter Vermeidung jeder Verbiegungsgefahr gehalten ist und zusammen mit diesem gehandhabt wird. Der die Magnetvorrichtung umfassende Tragkörper dient der Anpressung der gesamten Rakeleinheit. Obwohl es grundsätzlich möglich ist, den Magnet-Tragkörper mechanisch anzupressen, liegt eine besondere Bedeutung der Erfindung darin, daß die die Rakel haltende Magnetvorrichtung in weiterer Funktion für die magnetische Anpressung der Baueinheit in Richtung auf eine Substratbahn verwendbar ist. So kann die Magnetvorrichtung durch einen unterhalb einer Substratbahn angeordneten in Auftragungsbreite sich erstreckenden Magnetbalken magnetisch angezogen werden. Es ist aber auch möglich, die Magnetvorrichtung mit derart starken Magneten auszustatten, daß die Rakelgerät-Baueinheit bereits als solche gegen einen magnetisierbaren Gegenkörper wie eine Stahlfläche z.B. in Form eines Drucktisches oder einer Substrat-Führungswalze preßbar ist. Das erfindungsgemäße Rakelgerät ist universell für eine Vielzahl Einsatzzwecke wie z.B. für Auftragungen mit oder ohne Schablone und/oder für Auftragungen auf unter einem beliebigen Winkel geführte Substratbahnen geeignet.
- Eine Ausführungsart der Erfindung besteht darin, daß der Tragkörper eine die Magnetvorrichtung über ihren Umfang vollständig umschließende Ummantelung aus magnetisierbarem oder magnetisch neutralem Material umfaßt. Eine magnetisierbare Ummantelung kann zum zusätzlichen Anpressen des Rakelgeräts gegen einen Magnetbalken angeordnet sein.
- Eine besondere Gestaltung des Mantelkörpers besteht darin, an seiner Außenwand eine dem Raum der aufzutragenden Substanz zugewandte Profilfläche auszubilden. Diese liegt unmittelbar vor der Rakel, um eine Dosierung der aufzutragenden Substanz und/oder eine Vorrakelung zu bewirken.
- Besonders zweckmäßig ist es, Ummantelung und Mantelkörper in Längsrichtung des Tragkörpers relativ zueinander verschiebbar anzuordnen. So ist es möglich, die Magnetvorrichtung mit ihren Polen in eine gewünschte Position gegenüber den Polen eines Magnetbalkens zu bringen. Derartige Justierungen können besonders vorteilhaft auch dadurch bewerkstelligt werden, daß die Magnetvorrichtung in der Ummantelung und/oder in dem Mantelkörper in Längsrichtung des Tragkörpers verschiebbar angeordnet ist.
- Um insbesondere über eine relativ große Auftragungsbreite (Längsrichtung der Vorrichtung) ein möglichst biegeelastisches, Eigensteifigkeit weitgehend vermeidendes Rakelgerät zu erhalten, ist vorgesehen, daß wenigstens die Ummantelung, an der die Rakel durch Magnetkraft angezogen anliegt, aus biegeelastischem Material besteht.
- Eine besondere Ausführungsart des erfindungsgemäßen Rakelgeräts besteht darin, daß die Rakel in Form einer Rollrakel in der Ausnehmung frei drehbar gehalten ist. Um den Lauf der Rakel zu begünstigen, ist zwischen Magnetvorrichtung und Rollrakel eine Gleitschicht oder ein Gleitbelag angeordnet.
- Für bestimmte Anwendungsfälle ist es vorteilhaft, daß Wandungen der Aufnahme derart in lichtem Abstand ausgebildet sind, so daß die Rollrakel quer zu ihrer Erstreckung mit relativ großer Beweglichkeit in der Aufnahme gelagert ist. Je nach Betriebspositionierung der Rollrakel in der Aufnahme wird sie drehbar gegen eine der Wandungen und/oder den Gleitbelag geführt. Mit diesen Anlagen kann eine Abdichtung oder Isolierung gegen die aufzutragende Substanz erreicht sein, so daß diese nicht in den, in Rakelrichtung gesehen, rakelabwärts gelegenen Raum gelangen kann. Besonders hervorzuheben ist, daß eine Rollrakel in einem Rakelgerät, deren Rakelseite in geringem, aber festem Abstand zu einer Gegenanlage wie einem Magnetbalken angeordnet ist, während des Rakelbetriebs auch von der Magnetvorrichtung bzw. dem Gleitbelag durch die Magnetkraft des Magnetbalkens abgerissen sein kann, so daß sie in der Aufnahme besonders leicht drehbar ist. Bei Entmagnetisierung des Magnetbalkens springt die Rollrakel dann in ihre Aufnahmeposition an den Tragkörper und ist zusammen mit diesem handhabbar.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Rakelelement zusammen mit wenigstens einem sich in Längsrichtung des Tragkörpers erstreckenden Stab aus magnetisierbarem Material an der Magnetvorrichtung ausgebildet sein. Dabei ist der Stab zwischen einer Rakel und der Magnetvorrichtung angeordnet. Ein solcher Stab ist zweckmäßig vorgesehen, um ein Anpreßteil zu bilden, mit dem die Rakel in Richtung auf eine Magnetkraft erzeugende Anlage preßbar ist.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Magnetvorrichtung eine entlang der Tragkörperlängsachse angeordnete Permanentmagnetanordnung umfaßt. Diese ist besonders einfach mit in Richtung der Körperlängsachse nebeneinander angeordneten Permanentmagneten ausgebildet. Eine besonders günstige räumliche Anordnung der Permanentmagnete ist dadurch erreicht, daß zwischen benachbarten Permanentmagneten jeweils Distanzstücke vorzugsweise gleicher Länge aus magnetisierbarem oder nicht magnetisierbarem Material angeordnet sind. Um eine als Einheit handhabbare, aber über die Auftragungsbreite elastische Magnetvorrichtung zu erhalten, ist vorgesehen, daß die Permanentmagnete mit jedem benachbarten Distanzstück fest, z.B. durch Klebung, verbunden sind und die Distanzstücke aus biegeelastischem Material bestehen.
- Um den Tragkörper als unter Schwerkraft wirkendes Anpreßteil für das Rakelelement zu gestalten, ist vorgesehen, daß wenigstens Teile des Tragkörpers aus einem Material mit großem spezifischem Gewicht bestehen.
- Der Tragkörper des Rakelgeräts kann mit beliebigen Halterungen in einer Auftragungsvorrichtung oder Druckmaschine, insbesondere in Richtung auf die Substratbahn bewegbar gehalten sein. Besonders zweckmäßig ist es, daß der Tragkörper mittels eines an ihm angeordneten mechanischen und/oder Material-elastischen Gelenkteils schwenkbeweglich ist. Mit einem mittig zu der Länge des Rakelgeräts an dem Tragkörper angeordneten Kugellager kann auf vorteilhafte Weise eine Schwenkbarkeit des Rakelgeräts um alle Raumrichtungen bewerkstelligt sein, um die Arbeitskante eines Rakelelements frei anpaßbar an die Substratbahn bzw. eine Schablone anlegen bzw. anpressen zu können.
- Weitere Zweckmäßigkeiten, Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der im folgenden beschriebenen schematischen Zeichnung hervor. Es zeigen
- Fig. 1
- im Querschnitt ein erfindungsgemäßes Rakelgerät mit mehrteiligem Tragkörper,
- Fig. 2
- in explosionsähnlicher Darstellung Permanent-Magnetvorrichtung und Rakelelement eines erfindungsgemäßen Rakelgeräts und
- Fig. 3 und 4
- im Querschnitt Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Rakelgeräte mit in Mantelkörpern angeordneten, Rakelelemente haltenden Magnetvorrichtungen.
- Die in den Figuren dargestellten Rakelgeräte 1 sind Teile einer nicht dargestellten Auftragungsvorrichtung oder Druckmaschine und werden in ebenfalls nicht dargestellten Lagerungen solcher Vorrichtungen gehalten. Dabei ist jedes Rakelgerät 1 mit einer Arbeits- oder Rakelkante 44 eines an dem Rakelgerät angeordneten Rakelelements 4 zum Einwirken auf ein Substrat 5 wie eine Substratbahn über die Länge L (Auftragungsbreite) des Rakelgeräts vorgesehen. Mit dem Rakelelement 4 bzw. der Arbeitskante 44 wird durch Relativbewegung dieser Elemente zu dem Substrat 5 eine Substanz 7 ggf. durch eine nicht dargestellte Bemusterungsschablone auf das Substrat 5 aufgetragen. Das Substrat 5 ist an einer Anlage 6 geführt oder gehalten.
- An der Anlage 6 kann ein über die Auftragungsbreite sich erstreckender Magnetbalken 61 angeordnet sein, der eine Magnetvorrichtung 3 und/oder magnetisierbare Teile 23 des Rakelgeräts 1 einschließlich des magnetisierbaren Rakelelements 4 magnetisch erfaßt. Derartige Anwendungen des Rakelgeräts 1 sind in Fig. 3 und im Fall der Anordnung eines Magnetbalkens 61 in Fig. 4 dargestellt. Besonders vorteilhaft kann es sein, daß nur die Magnetkraft erzeugende Magnetvorrichtung 3 eines Rakelgerätes 1 gegen eine magnetisierbare Anlage 6 wie einen Stahltisch oder eine Stahlwalze arbeitet. In einem solchen Fall umfaßt die Auftragungsvorrichtung allein die Tragkörper-Magnetvorrichtung 3 als Magnetkraftquelle, die ohne Anordnung einer zusätzlichen Magnetkraftquelle wie eines unter dem Substratweg vorgesehenen Magnetbalkens die Anlage magnetisch erfaßt und eine Relativanpressung derselben gegen das Rakelelement 4 bewirkt. Ein derartiger Anwendungsfall ist in Fig. 4 für eine Auftragungsvorrichtung mit vertikal geführter Substratbahn dargestellt.
- Gemäß Fig. 1 umfaßt ein Rakelgerät 1 eine Magnetvorrichtung 3, die in eine sie umschließende relativ dünne Ummantelung 23 aus elastischem Material eingebettet ist. Die einen Innenmantelkörper bildende Ummantelung 23 ist von einem Außenmantelkörper 25 umgeben, der an der Rakelseite 24 einen in Erstreckungsrichtung des Rakelgeräts 1 ausgebildeten Schlitz aufweist, der eine Ausnehmung 21 bildet. In diese ist ein Rakelelement 4 aus magnetisierbarem Material eingesetzt, das von der Magnetvorrichtung 3 magnetisch angezogen wird, so daß es gegen den Innenmantel 23, der ebenfalls aus magnetisierbarem Material bestehen kann, unter Magnetkraft gehalten ist.
- Das Rakelelement 4 ist als Streichrakel mit einer keilförmigen Arbeitskante 44 ausgebildet. Zum Auftragen einer Substanz 7 auf eine Warenbahn 5 wird die Rakel 4 magnetisch gegen die Bahn 5 gepreßt, wobei die Magnetkraft eines Elektro-Magnetbalkens 61 und die Magnetkraft der Magnetvorrichtung 3 summarisch durch gegenseitige Anziehung der beiden Magnetkraftquellen zusammenwirken. Das Rakelgerät 1 wird während des Auftragungsvorganges in Pfeilrichtung 9 bewegt, und/oder die Substratbahn 5 wird bei ggf. feststehendem Rakelgerät 1 in Richtung 8 geführt.
- Fig. 2 zeigt die Ausbildung einer Magnetvorrichtung 3 in Längsrichtung L des Rakelgeräts. Sie umfaßt mehrere über die Auftragungsbreite L in Reihe nebeneinander angeordnete Permanentmagnete 32, wobei jeweils zwischen benachbarten Permanentmagneten ein Distanzstück 33 aus elastischem Material angeordnet ist. Dieses kann magnetisierbar oder magnetisch neutral sein.
- Gemäß Fig. 2 ist eine magnetisierbares Rakelelement 4 in Form eines dünnen biegeelastischem Stabes mit Dreieck-förmigem Querschnitt vorgesehen, der mit einer Längsfläche zur magnetischen Anlage an die Magnetvorrichtung 3 gelangt. Eine Rakelkante 44 ist durch eine Kante des Dreieckprofils gebildet.
- Statt in Form von Permanentmagneten können die Permanentsegmente 32 auch in Form von Elektromagneten ausgebildet sein.
- Ein Rakelgerät 1 in Fig. 3 umfaßt eine Magnetvorrichtung 3, die in einen Mantelkörper 25 eingebettet ist. Diese weist an der Rakelseite 24 eine über die Auftragungsbreite sich erstreckende schlitzartige Ausnehmung 21 auf. In dieser ist ein Rakelelement 4 angeordnet, das zwei im Querschnitt jeweils kreisförmige Stäbe 42 und 43 umfaßt, die über die Auftragungsbreite und/oder an ihren stirnseitigen Enden mit einem Steg- oder Steckelement 45 miteinander verbunden sind.
- Die Stableiste 43 bildet eine Rundrakel zum Auftrag einer Substanz 7 auf eine Substratbahn 5. Die Rundstableiste 42 ist zwischen Magnetvorrichtung 3 und Rakel 43 angeordnet. Sie besteht aus einem magnetisierbaren Material und ist vorgesehen, um von der Magnetkraft eines Magnetbalkens 61 erfaßt zu werden und damit eine magnetische Anpressung auf die Rakel 43 in Richtung auf die Substratbahn 5 auszuüben. Der Stab 42 ist magnetisch an der Magnetvorrichtung 3 gehalten. Die Rakel 43 kann ebenfalls aus magnetisierbarem Material bestehen. Sie kann aber auch aus einem nicht magnetischen Material wie Kunststoff, Glas oder einem keramischen Stoff gebildet sein.
- An dem Mantelkörper 25 ist eine über die Auftragungsbreite sich erstreckende Profilfläche 251 ausgebildet, die unter einem Winkel mit der Substratbahn 5 einen keilförmigen Raum für die Auftragungssubstanz 7 bildet. So wird die Auftragungsmenge auf einfache Weise dosiert und/oder eine Vorrakelung erzielt.
- Ein erfindungsgemäßes Rakelgerät 1 gemäß Fig. 4 ist ebenfalls mit einer in einen Mantelkörper 25 eingebetteten Magnetvorrichtung 3 ausgebildet, wobei an der Rakelseite 24 eine schlitzförmige Ausnehmung 21 vorgesehen ist. Ein in dieser durch Magnetkraft der Magnetvorrichtung 3 gehaltenes Rakelelement 4 ist als magnetisierbarer Rollrakelstab 41 ausgebildet. Während des Betriebs des Rakelgeräts 1 dreht die Rollrakel 41 um ihre Längsachse in der Ausnehmung 21. Dabei rollt sie an einem Gleitbelag 27 ab, der zwischen Magnetvorrichtung 3 und Rakel 41 über die gesamte Auftragungsbreite angeordnet ist. Zwischen in lichtem Abstand angeordneten Wänden 211 der Ausnehmung 21 ist die Rollrakel 41 hinreichend drehbeweglich gelagert. Das Rakelgerät 1 mit Rollrakel 41 ist vorgesehen, um gegen eine vertikal an einer Walzenanlage 6 geführte Substratbahn zu arbeiten. Dabei ist das Rakelgerät 1 in einer Auftragungsvorrichtung mittels eines Gelenkteils 28 pendelnd oder schwenkbeweglich gehalten, wobei wenigstens eine Kippbewegung um eine zu der Längsachse 20 des Rakelgeräts parallele Achse gegenüber dem feststehenden Walzenkörper 6 ausführbar ist. Die Anlenkung des Rakelgeräts 1 kann zudem für Schwenkbewegungen des Rakelgeräts 1 um im Achsenkreuz zu der Längsachse 20 senkrechte Achsen 201 und 202 vorgesehen sein. Mit einem an dem Arm 28 angeordneten Kugelgelenk 29 kann zudem Schwenkbeweglichkeit um sämtliche Raumrichtungen erreicht sein. Eine universelle Schwenkanlenkbarkeit eines Rakelgerätes 1 gewährleistet allgemein eine sehr einfache Lagerung sowie Verkantungsfreie Ausrichtbarkeit des Rakelgeräts an eine Anlage 6.
Claims (17)
- Rakelgerät (1) zum Auftragen von Auftragsmaterial (7) wie ggf. schäumbaren Substanzen unterschiedlicher Viskosität, Beschichtungsstoffen, Lacken, Klebern, Pasten od.dgl. auf ein Substrat (5) wie eine Warenbahn, wobei das Rakelgerät (1) als Tragkörper (2) ausgebildet ist, der eine in seiner Längsrichtung (20) angeordnete Magnetvorrichtung (3) umfaßt, mit der ein in Tragkörper-Längsrichtung sich erstreckendes Rakelelement (4, 41) aus magnetisierbarem Material an der Rakelseite (24) des Tragkörpers (2) durch magnetische Kraft der Magnetvorrichtung (3) in einer Aufnahme gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (2) einen die Magnetvorrichtung (3) umgebenden rohrförmigen Mantelkörper (25) umfaßt, der in Längsrichtung (20) des Tragkörpers (2) an der Rakelseite (24) einen Schlitz oder Spalt (21) zur Aufnahme des Rakelelements (4, 41) aufweist.
- Rakelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Mantelkörper (25) eine die Magnetvorrichtung (3) über ihren Umfang vollständig umschließende Ummantelung (23) aus magnetisierbarem oder magnetisch neutralem Material vorgesehen ist.
- Rakelgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mantelkörper (25) eine eine Substanzdosierung und/oder eine Vorrakelung bewirkende Profilfläche (251) ausgebildet ist.
- Rakelgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ummantelung (23) und Mantelkörper (25) in Längsrichtung (20) des Tragkörpers (2) zueinander relativ verschiebbar angeordnet sind.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung (3) in dem Mantelkörper (25) bzw. in der Ummantelung (23) in Längsrichtung (20) des Tragkörpers (2) verschiebbar angeordnet ist.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelkörper (25) bzw. die Ummantelung (23) aus biegeelastischem Material bestehen.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rakelseite in Längsrichtung (20) des Tragkörpers (2) (24) an der Magnetvorrichtung (3) eine Aufnahme oder Ausnehmung ausgebildet ist, in die das Rakelelement (4) eingesetzt ist.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (4) als Profilstabrakel mit rundem, rechteckigem und/oder keilförmigem Querschnitt ausgebildet ist.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelelement (4) in Form einer Rollrakel (41) in dem Schlitz oder Spalt (21) frei drehbar gehalten ist.
- Rakelgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Magnetvorrichtung (3) und der Rollrakel (4) eine Gleitschicht oder ein Gleitbelag (27) angeordnet ist.
- Rakelgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Wandungen (211) der Aufnahme (21) derart in lichtem Abstand ausgebildet sind, daß die Rollrakel (4) quer zu ihrer Erstreckung beweglich in der Aufnahme gelagert ist.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Magnetvorrichtung (3) und dem Rakelelement (4) wenigstens ein in Längsrichtung des Tragkörpers (2) sich erstrekkender Stab (42) aus magnetisierbarem Material angeordnet ist.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetvorrichtung (3) eine entlang der Tragkörperlängsachse (20) angeordnete Permanentmagnetanordnung (31) umfaßt.
- Rakelgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnetanordnung (31) entlang der Körperlängsachse (20) mindestens zwei in Reihe angeordnete Permanentmagnete (32) umfaßt.
- Rakelgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Permanentmagneten (32) ein Distanzstück (33) aus magnetisierbarem oder nichtmagnetisierbarem Material angeordnet ist.
- Rakelgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (32) mit jedem benachbarten Distanzstück (33) fest verbunden sind und die Distanzstücke aus biegeelastischem Material bestehen.
- Rakelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (2) mittels eines an ihm angeordneten mechanischen und/oder material-elastischen Gelenkteils (28) schwenkbeweglich ist.
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