EP0427045B1 - Vorrichtung zur Beschichtung planer Werkstücke mit fliessfähigen Werkstoffen - Google Patents

Vorrichtung zur Beschichtung planer Werkstücke mit fliessfähigen Werkstoffen Download PDF

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EP0427045B1
EP0427045B1 EP90120361A EP90120361A EP0427045B1 EP 0427045 B1 EP0427045 B1 EP 0427045B1 EP 90120361 A EP90120361 A EP 90120361A EP 90120361 A EP90120361 A EP 90120361A EP 0427045 B1 EP0427045 B1 EP 0427045B1
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roller
bearing block
dosing
pressure medium
pivot member
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Josef Mai
Rolf Dipl.-Ing. Jäger
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Robert Buerkle GmbH
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Robert Buerkle GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—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
    • B05C1/04—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
    • 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
    • B05C1/0826—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 the work being a web or sheets
    • B05C1/0834—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 the work being a web or sheets the coating roller co-operating with other rollers, e.g. dosing, transfer rollers

Definitions

  • the invention relates to a device for coating flat workpieces with flowable materials according to the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from DE-A-34 29 049.
  • a hydraulic cylinder is arranged coaxially with the threaded spindle, so that the threaded spindles act indirectly on the displaceable bearing blocks of the metering roller via a hydraulic cushion.
  • the setting of the application gap between the metering roller and application roller is therefore carried out in this known device by horizontal displacement of the bearing blocks of the metering roller.
  • the sliding friction inevitably connected with this inevitably influences the control of the application gap between the metering roller and the application roller, in particular with low pressure forces, and thus leads to inaccuracies.
  • the object of the invention is therefore to improve the known device so that such friction effects are reduced to a minimum and thus a more precise control of the application gap is possible, especially with low pressure forces.
  • the idea of the invention essentially consists in the fact that the horizontally displaceable bearing block with the integrated pneumatic cylinder is only used for the rough adjustment via the threaded rod insofar as a maximum order gap between the application and metering roller can thereby be set, which limit the displacement path of the bearing block.
  • the actual fine adjustment of the application gap takes place via the pendulum member which is pivotally held in the bearing block and on which the pneumatic cylinder engages and in which the metering roller is mounted.
  • the setting of the dosing stroke of the pneumatic cylinder leading to the application gap in the range of a few millimeters thus leads to a minimal pivoting of the pendulum member and thus to a minimal bearing friction in the axis of rotation XX of the pendulum member, which can be further minimized by using suitable technical means (eg needle bearing). so that the metering stroke can take place practically without friction, in contrast to the much higher static sliding friction effect of the bearing blocks in the previously known device.
  • suitable technical means eg needle bearing
  • a possible sliding friction effect between the end face of the pneumatic piston on the one hand and the associated contact surface of the pendulum member on the other hand is also practically excluded by a needle bearing.
  • the two pneumatic cylinders are controlled by a common proportional pressure control valve, so that a high setting precision and reproducibility of the setting is also possible from the control side, the proportional Pressure control valve accordingly forms the appropriate and advantageous addition to a sensitive control of the order gap from the control side.
  • the device for coating flat workpieces shown in FIG. 1 consists of an application roller 11 and a metering roller 10 lying parallel thereto, which can be pressed linearly against the application roller 11, the width of the nip forming between these two rollers being displaced in the direction of the applicator roller is adjustable.
  • the following devices are provided for generating a suitable metering stroke, only the corresponding devices on the right-hand side being provided with reference numerals in FIG. 1; the left-hand side of the device is basically identical:
  • the shaft 10A of the metering roller 10 (axis of rotation YY) mounted on both sides in a pendulum member 15, which is enclosed in a fork-like manner by the rear end of a bearing block 14 and is pivotably held there (axis XX), the two axes XX and YY each lying horizontally and parallel to one another and the axis of rotation YY of the metering roller 10 below the axis of rotation XX of the pendulum member 15 comes to rest.
  • the bearing block 14 is fixedly connected on its front side to a threaded rod 12, which can be fixed via a lock nut 12A, 12B to a fixed cross member 13, so that by adjusting the threaded rod 12 by means of the lock nuts 12A, 12B, a digging setting of the bearing block 14 and thus a maximum Order gap between the rollers 10 and 11 can take place. Once this rough adjustment has been made, the bearing block 14 therefore remains stationary.
  • a pneumatic cylinder 16 is integrated in the bearing block 14, the piston rod 16A of which engages in a groove 15A of the pendulum member 15 via a needle bearing 17 approximately at the level of the axis YY of the metering roller 10.
  • the actuation of the pneumatic cylinder 16 and the resulting horizontal displacement (double arrow CC) of the piston rod 16A in the direction of the pendulum member 16 thus exerts a torque on the latter and leads to an adjustment of the application gap between the two rollers 10 and 11.
  • Both pneumatic cylinders 16 are controlled by a common proportional pressure control valve 18, so that a uniform action on the pendulum members 15 is ensured on both sides.

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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung planer Werkstücke mit fließfähigen Werkstoffen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-A- 34 29 049 bekannt. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung ist jeweils ein Hydraulikzylinder koaxial zur Gewindespindel angeordnet, so daß die Gewindespindeln über ein Hydraulikpolster mittelbar auf die verschiebbaren Lagerblöcke der Dosierwalze einwirken. Die Einstellung des Auftragsspaltes zwischen Dosierwalze und Auftragswalze erfolgt bei dieser vorbekannten Vorrichtung daher durch horizontale Verschiebung der Lagerblöcke der Dosierwalze. Die hiermit zwangsläufig verbundene Gleitreibung beeinflußt zwangsläufig die Steuerung des Auftragsspaltes zwischen Dosierwalze und Auftragswalze insbesondere bei geringen Andruckkräften und führt somit zu Ungenauigkeiten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorbekannte Vorrichtung so zu verbessern, daß derartige Reibungseffekte auf ein Minimum reduziert werden und somit eine präzisere Steuerung des Auftragspaltes insbesondere bei geringen Andruckkräften möglich wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Der Erfindungsgedanke besteht also im wesentlichen darin, daß der horizontal verschiebbare Lagerblock mit dem integrierten Pneumatikzylinder über die Gewindestange nur noch zur Grobeinstellung insofern eingesetzt wird, als hierdurch ein Maximal-Auftragsspalt zwischen Auftrags- und Dosierwalze einstellbar wird, die den Verschiebeweg des Lagerblockes begrenzen. Dagegen erfolgt die eigentliche Feineinstellung des Auftragsspaltes über das im Lagerblock schwenkbar gehaltene Pendelglied, an dem der Pneumatik-Zylinder angreift und in dem die Dosierwalze gelagert ist. Der Einstellung des Auftragsspaltes führende Dosierhub des Pneumatikzylinders im Bereich von einigen Millimetern führt somit zu einer minimalen Verschwenkung des Pendelgliedes und damit zu einer minimalen Lagerreibung in der Drehachse X-X des Pendelgliedes, die durch Einsatz geeigneter technischer Mittel (z.B. Nadellagerung) noch weiter minimiert werden kann, so daß der Dosierhub praktisch reibungsfrei erfolgen kann, im Gegensatz zum wesentlich höheren Haft-Gleitreibungseffekt der Lagerblöcke bei der vorbekannten Vorrichtung.
  • Dies bedeutet, daß auch bei sehr empfindlichen Steuerungen des Auftragsspaltes Reibungseffekte die Einstellgenauigkeit des Auftragsspaltes bzw. des Dosierhubes praktisch nicht mehr beeinflussen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung gemäß dem Patentanspruch 2 wird ein möglicher Gleitreibungseffekt zwischen der Stirnseite des Pneumatikkolbens einerseits und der zugehörigen Angriffsfläche des Pendelgliedes andererseits durch ein Nadellager ebenfalls praktisch ausgeschlossen.
  • Zur vollen Ausnutzung der feinfühligen mechanischen Einstellung des Auftragsspaltes durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist weiterhin noch vorgesehen, daß die beiden Pneumatikzylinder von einem gemeinsamen Proportional-Druckregelventil angesteuert werden, so daß auch von der steuerungstechnischen Seite eine hohe Einstellpräzision und Reproduzierbarkeit der Einstellung möglich wird, das Proportional-Druckregelventil bildet demnach die sinngemäße und vorteilhafte Ergänzung einer sensiblen Steuerung des Auftragsspaltes von der steuerungstechnischen Seite her.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nun anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:
    • Figur 1:
    Eine schematische perspektivische Darstellung der gesamten Vorrichtung, und
    Figur 2:
    eine Seitenansicht des Pendelgliedes gemäß Figur 1.
  • Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zum Beschichten von planen Werkstücken besteht aus einer Auftragswalze 11 und einer parallel hierzu liegenden Dosierwalze 10, die linienförmig an die Auftragswalze 11 anpreßbar ist, wobei die Breite des zwischen diesen beiden Walzen sich bildenden Walzenspaltes durch Verschiebung der Dosierwalze in Richtung der Auftragswalze einjustierbar ist.
  • Zur Einstellung des Auftragsspaltes, d.h. zur Erzeugung eines geeigneten Dosierhubes, sind folgende Einrichtungen vorgesehen, wobei in Figur 1 nur die entsprechenden Einrichtungen der rechten Seite mit Bezugszeichen versehen sind, grundsätzlich ist die linke Seite der Vorrichtung identisch aufgebaut:
  • Die Welle 10A der Dosierwalze 10 (Drehachse Y-Y) ist beidseitig in einem Pendelglied 15 gelagert, das gabelartig vom hinteren Ende eines Lagerblocks 14 umschlossen wird und dort verschwenkbar (Achse X-X) gehalten ist, wobei die beiden Achsen X-X und Y-Y jeweils horizontal und parallel zueinander liegen und die Drehachse Y-Y der Dosierwalze 10 unterhalb der Drehachse X-X des Pendelgliedes 15 zu liegen kommt.
  • Der Lagerblock 14 ist an seiner Vorderseite fest mit einer Gewindestange 12 verbunden, die über Kontermuttern 12A,12B an einer ortsfesten Traverse 13 festsetzbar ist, so daß durch Einjustierung der Gewindestange 12 mittels der Kontermuttern 12A,12B eine Grabeinstellung des Lagerblockes 14 und damit eines maximalen Auftragsspaltes zwischen den Walzen 10 und 11 erfolgen kann. Wenn diese Grobeinstellung einmal erfolgt ist, verbleibt der Lagerblock 14 daher stationär.
  • Im Lagerblock 14 ist ein Pneumatikzylinder 16 integriert, dessen Kolbenstange 16A in einer Nut 15A des Pendelgliedes 15 über ein Nadellager 17 etwa in Höhe der Achse Y-Y der Dosierwalze 10 angreift. Die Betätigung des Pneumatikzylinders 16 und die daraus resultierende horizontale Verschiebung (Doppelpfeil C-C) der Kolbenstange 16A in Richtung auf das Pendelglied 16 übt somit ein Drehmoment auf letzteres aus und führt zu einer Einstellung des Auftragsspaltes zwischen den beiden Walzen 10 und 11. Die longitudinale Verschiebung der Kolbenstange 16A (Doppelpfeil C-C) führt somit zu einer kreisbogenabschnittartigen Bewegung (Doppelpfeil B-B) der Welle 10A der Dosierwalze 10 und zu einer Abrollbewegung (Doppelpfeil A-A) des Nadellagers 17, das in der Nut 15A des Pendelgliedes 15 vertikal verschiebbar gelagert und geführt ist.
  • Beide Pneumatikzylinder 16 werden von einem gemeinsamen Proportional-Druckregelventil 18 angesteuert, so daß eine beidseitig gleichmäßige Beaufschlagung der Pendelglieder 15 gewährleistet ist.
  • Die praktisch reibungsfreie Einstellung des Auftragsspaltes einerseits und die elektronisch feinfühlige Regelung der Pneumatikzylinder 16 durch das Proportional-Druckventil 18 andererseits ergeben in ihrem Zusammenwirken ein "Präzisionslager" für die Dosierwalze 10, das auch als Baueinheit zur Nachrüstung bestehender Anlagen vorgesehen werden kann.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur Beschichtung planer Werkstücke mit fließfähigen Werkstoffen, mit einer Auftragswalze (11) und einer Gegenwalze, zwischen denen das Werkstück durchgeschoben wird, sowie mit einer parallel zur Auftragswalze angeordneten und gegen diese anpreßbaren Dosierwalze (10), wobei in dem oberhalb des Anpreßspaltes zwischen der Auftragswalze und der Dosierwalze liegenden Volumen der fließfähige Werkstoff aufgenommen wird, und wobei zur Einstellung des Anpreßdruckes und damit der Werkstoffdosierung zwischen Auftrags- und Dosierwalze Druckmittelzylinder (16) vorgesehen sind, die die beidseitigen Lager der Dosierwalze beaufschlagen und gemeinsam angesteuert werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Dosierwalze (10) je ein horizontal verschiebbarer, feststellbarer Lagerblock (14) vorgesehen ist, in dem ein Pendelglied (15) schwenkbar angeordnet ist, in dem die Mittelachse (Y-Y) der Dosierwalze (10) gelagert ist sowie ein Druckmittelzylinder (16), der an diesem Pendelglied (15) angreift, wobei die Schwenkachse (X-X) des Pendelgliedes (15) parallel zur Mittelachse (Y-Y) der Dosierwalze (10) verläuft.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendelglied (15) an seiner dem Druckmittelzylinder (16) zugewandten Stirnseite eine Nut (15A) aufweist, in der ein Nadellager (17), an dem die Kolbenstange (16A) des Druckmittelzylinders (16) angreift, derart angeordnet ist, daß bei einem Verstellhub (C-C) des Druckmittelzylinders (16) eine Abrollbewegung zwischen Nadellager (17) und Kolbenstange (16A) erzeugt wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagerblock (14) eine Gewindespindel (12) angreift, die die horizontale Position des Lagerblocks (14) und damit einen Maximal-Walzenspalt zwischen Dosierwalze (10) und Auftragswalze (11) definiert.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerblock (14) an seinem von der Gewindespindel (12) abgewandten Ende das im wesentlichen quaderförmige Pendelglied (15) gabelartig umschließt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckmittelzylinder (16) von einem gemeinsamen Proportionaldruckregelventil (18) angesteuert werden.
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