EP0463142B1

EP0463142B1 - Magnetisch angepresste rakel und rakelvorrichtung, insbesondere mit rundschablone (siebzylinder)

Info

Publication number: EP0463142B1
Application number: EP91902322A
Authority: EP
Inventors: Johannes Zimmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1991-01-16
Publication date: 1994-04-13
Anticipated expiration: 2011-01-16
Also published as: BR9103971A; EP0463142A1; ATE104211T1; WO1991010567A1; DE59101358D1; JPH04503644A; ES2051119T3

Description

Die hiermit als Erfindung vorgestellte Rakel und Rakelvorrichtung mit einer Rakelprofilleiste und mit einer Magneteinrichtung, geeignet zum Auftragen fließfähiger Substanzen auf flächenförmige, insbesondere bahnenförmige Substrate, gegebenenfalls in Verbindung mit Schablonen, insbesondere Siebzylindern, unterscheidet sich folgendermaßen vom bisherigen Stand der Technik.
Rakelvorrichtungen, die mit magnetisch bewirkter Rakelanpreßkraft arbeiten, sind bekannt Siehe z.B. EP-A-0 311 743, EP-A-0 311 728 und WO 89/03259. Rakelprofilleisten, die entweder einteilig und aus magnetisierbarem Material bestehen oder mehrteilig, d.h. aus mehreren Teilen, zusammengesetzt sind, wovon mindestens ein Teil magnetisierbar ist, sind ebenfalls bekannt: und zwar entweder als Bestandteile von Rakelvorrichtungen oder auch, als Sonderfall, z.B.als magnetisierbarer Rundstab (Magnetrollrakel) für sich allein als Rakelvorrichtung verwendbar.
Als eine weitere Besonderheit unter den zahlreichen Rakelvorrichtungen, die mit magnetisch bewirkter Rakelanpreßkraft arbeiten, ist eine solche Streichrakelvorrichtung bekannt, die aus einer Streichrakelprofilleiste oder allenfalls als Doppelstreichrakel ausgebildet, aus zwei solchen Streichrakelprofilleisten besteht und an ihren Enden mittels Achszapfen in einer Rollenführung, d.h. in je einer Führungsrolle abgelagert ist.
In dem zuerst genannten Sonderfall der Magnetrollrakel wirkt die verfügbare Magnetkraft ausschließlich bzw. primär als Rakelanpreßkraft und in Zweitfunktion auch ortslagebestimmend. Diese ortslagebestimmende Wirkungsfunktion wird aus der magnetisch bewirkten Hauptfunktion - der Rakelanpressung - abgeleitet, ohne daß hierbei bzw. hierdurch eine Verminderung der Anpreßkraft entsteht.
In dem zweiten Sonderfall der Streichrakel- bzw. Doppelstreichrakelprofilleiste, die seitlich, d.h. an ihren Enden, auf Rollen gelagert ist bzw. geführt wird, ist das anders: hier wird die Rakelanpreßkraft durch zwei Faktoren geschwächt, und zwar erstens dadurch, daß das Gewicht der Rakelprofilleiste weitgehend auf den seitlichen Rollenführungen lastet und zweitens dadurch, daß auch die durch die Magneteinrichtung in den magnetisierbaren Teilen der Streichrakelleiste erzeugte, magnetische Kraftwirkung nur zu einem Teil als Rakelanpreßkraft wirkt, während der andere Teil, ebenso wie das Eigengewicht, durch die seitlichen Achszapfenlagerungen auf die seitliche Rollenführung wirkt und somit als Rakelanpreßkraft, d.h. als eigentliche Arbeitskraft, dem Auftragungsvorgang verlorengeht.
Im übrigen ist eine vorbeschriebene, seitlich auf Rollen geführte Rakelvorrichtung ebenso wie jede andere dem Stand der Technik bekannte, seitlich an den Enden gehaltene bzw. befestigte Rakelvorrichtung der Gefahr der Durchbiegung ausgesetzt. Diese Durchbiegungsgefahr wächst bei zunehmender Arbeitsbreite bzw. Profilleistenlänge bzw. zunehmender, magnetischer Anpreßkraft, wie bekannt, mit der Quadratzahl der Auftragungsbreite bzw. Länge der Rakelvorrichtung.
Im Gegensatz zur magnetisch angepreßten Rakelrolle haben sich magnetisch angepreßte Streichrakelvorrichtungen vorbeschriebener Art in der Praxis nicht bewährt.
Ein für manche Betriebsarten störender Nachteil bzw. Mangel der Rollrakelauftragungstechnik ist der, daß die Auftragungsmenge durch den Rollrakeldurchmesser bestimmt wird und Veränderungen der Auftragsmengenleistung somit nur durch Veränderung des Rollendurchmessers, d.h. Austausch einer Rakelrolle des Durchmessers A gegen eine Rakelrolle des Durchmessers B möglich sind und somit eine Betriebs- bzw. Produktionunterbrechung bedingt.
Zum bekannten Stand der Technik zählen auch solche Rollrakelvorrichtungen mit einer, in Bewegungsrichtung gesehen, im Bereich vor der Rollrakel angeordneten, an der Rakelvorrichtung befestigten Profilleiste, die entweder für sich allein, als Element, oder durch die Rakelvorrichtung bewirkt, beweglich ausgeführt, d.h. in ihrer Ortslage in bezug zur Auftragungszone veränderbar ist. Mit Hilfs- bzw. Zusatzvorrichtungen solcher Art kann, in gewissen Grenzen, eine zusätzliche Mengensteuerung auch während des Betriebes ohne Produktionsunterbrechung bewirkt werden.
Von diesem vorstehend beschriebenen bekannten Stand der Technik unterscheidet sich die erfindungsgemäße Rakelvorrichtung - es kann dies eine Roll- oder eine Streichrakelvorrichtung sein - in vorteilhafter Weise dadurch, daß eine Roll- oder Streichrakel oder eine Profilleiste mit einem Rakel- oder Streichelement so beschaffen ist und angeordnet wird, daß der Rakel die gesamte jeweils verfügbare, magnetisch bewirkte Kraft zur Gänze oder zumindest annähernd zur Gänze als Rakelanpreßkraft zugeleitet wird und als solche verfügbar bleibt, daß die Ortslage der Rakel durch die Ortslage der Magneteinrichtung sowie auch durch die formale Gestaltung und Stärte (Intensität) des Magnetfeldes bestimmt wird und daß der Rakel ein durch Vorrichtungsteile oder gegebenenfalls durch eine etwaige Schablone selbst begrenzter bzw. ermöglichter Beweglichkeitsfreiraum zur Verfügung steht, innerhalb welchem die Rakel ihre für den jeweiligen Betriebszustand optimale Ortslage, magnetisch bewirkt und gegebenenfalls durch die Arbeitsgeschwindigkeit und durch Reibungswert- und Staudruckparameter beeinflußt, selbst bestimmen kann.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Rakeltechnik bzw. -vorrichtung besteht darin, daß diese vorstehend beschriebene Rakel sogestalt mit der Rakelvorrichtung verbunden ist,daß die Rakel ohne Einschränkung ihrer vorbeschriebenen Ortslagebestimmungsmöglichkeit, um eine Längsachse der Rakel, z.B. um die Anliegekante oder Anliegerundung, verschwenkt werden kann, wodurch auf dem Weg über eine Änderung des Staudruckes in der Auftragungssubstanz eine Änderung der Auftragungsmenge bewirkt werden kann.
Ist die Rakelprofilleiste als Streichrakelprofilleiste ausgebildet, dann können die dieses Verschwenken bzw. axiale Verdrehen der Streichrakelleiste bewirkenden Vorrichtungsteile so ausgeführt werden, daß der Streichrakelleiste auch die durch Veränderung der magnetischen Anpreßkraft bewirkte, etwa vertikal zur Auftragungsebene wirkende Beweglichkeit ermöglicht wird, ohne magnetisch bewirkte Kräfte in die Vorrichtung abzuleiten.
Diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Einrichtung ist deshalb besonders wichtig und vorteilhaft, weil die nach dem bisherigen Stand der Technik bekannten, mittels Magnetkraft angepreßten Streichrakelvorrichtungen, die Ortslage der Streichrakelleisten durch mechanische Hilfsmittel bestimmen, so daß die auf die Rakelleiste wirkenden, magnetischen Kräfte Verspannungen, Deformationen und Vibrationen hervorrufen können, die den Auftragungsvorgang störend beeinflussen.
Erfindungsgemäße Rakelprofilleisten, und zwar sowohl Roll- als auch Streichrakelleisten, haben einen profilierten, kantigen oder gerundeten, an der Auftragungsfläche bzw. Schablone anliegenden Bereich und bestehen, zumindest in Teilen ihrer Längserstreckung, aus magnetisierbarem Material oder gegebenenfalls aus Magneteinrichtungen. Die dem Anliegebereich nächstliegende, der Auftragungssubstanz zugewendete und diese berührende Fläche der Rakelprofilleiste bewirkt je nach ihrer Form, Dimension und räumlichen Anordnung unterschiedlich großen Staudruck auf die Auftragungssubstanz bzw. in weiterer Folge daraus unterschiedlich große Auftragungsmengenleistungen.
Außer sämtlichen einzelnen, für sich allein hervorzuhebenden Kennzeichnungen ist die Erfindung auch durch die vorteilhafte, gegenseitige, ergänzend wirkende Kombination mehrerer Merkmale gekennzeichnet, wovon nachfolgend, beispielsweise, genannt werden:

1. die Ausübung des Staudruckes im Bereich vor dem Rakelanliegebereich,
2. das durch Magnetkraft bewirkte Anpressen,
3. die durch Magnetkraft bewirkte Ortslagebestimmung,
4. die zwecks Anpassung an die jeweiligen Betriebsverhältnisse mögliche Beweglichkeit bzw. anpassende Ortslagekorrektur,
5. Verschwenkbarkeit bzw. axiale Verdrehbarkeit der Rakelprofilleiste um eine der möglichen Längserstreckungsachsen der Profilleiste (bzw. um die Achse der Rakelrolle, falls die Leiste mit einem solchen Rollrakelelement bestückt ist),
6. das Vorhandensein von Vorrichtungsteilen, die die Schwenk- bzw. Drehbewegung der Rakelprofilleiste steuernde und reproduktionsfähige Einstellbarkeit dieser Schwenk- bzw. Drehbeweglichkeit ermöglichen,
7. Doppelfunktion vorgennanter Steuerungsteile für das Halten (angehängt halten) der Rakelprofilleiste an der Rakelvorrichtung außerhalb des Betriebszustandes, das ist also bei abgeschalteter Magneteinrichtung, zwecks Abheben der Rakelvorrichtung von der Auftragungsfläche bzw. Schablone und zwecks Einbau in die bzw. Ausbau aus der Maschine.

Hervorzuheben ist auch die erfindungskennzeichnende Eigenschaft, daß die Achse, um welche die Rakel in bzw. an der Rakelvorrichtung verschwenkt werden kann, eine nur durch magnetische hergestellte, gewissermaßen magnetisch-imaginäre Konstruktionsachse ist. Es ist dies die eigentliche, gedankliche Erfindungsgrundlage, auf welcher Grundlage die weiteren Erfindungssachverhalte, daraus hervorgehend, aufgebaut sind.
Erfindungskennzeichnend ist auch, daß die Rakel bzw. Rakelvorrichtung mittels unterschiedlicher Hilfsmittel in ihrer Ortslage oder ihrer räumlichen Anordnung zum Auftragungsbereich (zur Rakelanliegezone) verändert werden kann: Vertikalverschiebung, Horizontalverschiebung, Schrägverschiebung, kreisbogenförmige Ortslageveränderung oder z.B. Verdrehung der Rakelvorrichtung (hiermit ist nicht die Verdrehung der Rakelprofilleiste gemeint) um eine Vorrichtungsachse, wie z.B. die Achse des Substanzzuführungsrohres, an dem der Tragkörper der Rakelvorrichtung befestigt ist.
Die Steuerung des Verschwenkens bzw. axialen Verdrehens der Rakelleiste kann auch durch eine sogenannte Kulissensteuerung oder durch eine Hekel-Gelenks-Verbindung erfolgen: so z.B. mittels je eines Hebelarmes oder einer Verbindungslasche mit je einem Drehgelenk an jedem Ende der Lasche bzw. des hebelartigen Verbindungsteiles.
Ist die Rakelleiste als Rollrakelleiste ausgeformt, so kann ein- und dieselbe Rakelvorrichtung mit verschieden geformten Leisten bzw. mit Rakelrollen verschiedener Durchmesser ausgestattet werden, wobei auch die Leisten selbst unterschiedlich ausgeformt sein können.
Ist die Rakelprofilleiste eine Streichrakelleiste, so kann auch diese unterschiedlich ausgeformt und mit unterschiedlich beschaffenen bzw. geformten dimensionierten Streichrakelelementen bestückt bzw. ausgeformt sein.
Weitere im Nutzungseffekt wichtige und für die unterschiedlichen Betriebserfordernisse vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten von Rollrakelleisten bestehen darin, daß die Leiste mit einer gleitlagerförmigen Ausnehmung versehen sein kann, in der eine Rakelrolle auf etwa zwei Drittel ihrer Umfangsmantelfläche umgreifend gehalten wird, wobei die in Bewegungsrichtung gesehen, vor der Rolle befindliche Kante, die diese gleitlagerförmige Ausnehmung begrenzt, sehr nahe an die Auftragungsebene bzw. Schablone heranreicht. Dieses Distanz kann bis auf 1 mm - und sogar weniger als dies - verringert werden.
Die in die Rollrakelleiste eingesetzte Rakelrolle kann in vorteilhafter Weise - die Bildung von Substanzabtropfungen an der in Bewegungsrichtung gesehen rückwärtigen Gleitlagerkante verhindernd - mit einer strukturierten Oberfläche ausgeformt werden.
Ein zusätzlicher Nutzungsvorteil für sparsame Substanzauftragung kann dadurch zustande gebracht werden, daß die in eine Rollrakelleiste eingesetzte Rakelrolle z.B. mittels einer Verstiftung gegen Verdrehung gesichert in der Leiste gehalten wird. Dieser Ausgestaltungsmöglichkeit liegt die Beobachtung zugrunde, daß eine nichtdrehende, das ist somit eine als Rundstabstreichrakel eingesetzte Rakelrolle etwa ein Drittel weniger Substanz aufträgt als eine drehende Rolle gleichen Durchmessers, woraus diese zusätzliche, erfinderische Maßnahme abgeleitet wurde.
In den bisher bekannten Einrichtungen wird zumeist nicht nur die Position der Rakelrolle, in Bewegungsrichtung gesehen, durch eine mechanische Vorrichtung bestimmt, sondern es wird auch die Achslage des Rakelelementes durch die Rakeleinrichtung vorgegeben.
Bei Rakelgeräten, die mit magnetisch bewirkter Anpreßkraft arbeiten, wird die Magnetkraft als Rakelanpreßkraft eingesetzt, vereinzelt auch als nebengeordnete Hilfskraft zur Ortslagebestimmung, dies aber stets in Verbindung mit mechanischen Mitteln zur Ortslagebestimmung. Durch die hiermit vorgestellte Erfindung wird erstmals der Weg beschritten, der Magnetkraft außer der Funktion des Rakelanpressens eine zweite Arbeithauptfunktion zuzuordnen; der Magnetkraft bzw. der die Magnetkraft erzeugenden Einrichtung wird allein, ohne Inanspruchnahme mechanischer Hilfsmittel, die Arbeitsfunktion der Ortslagefixierung zugeordnet. Die Achslage einer magnetisch angepreßten Rakel mit einer Rollrakel oder Streichleiste wird ausschließlich durch Magnetkraft bestimmt. Darüber noch hinausgehend ist die erfindungsgemäße Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß diesem ausschließlich magnetisch gehaltenen Rakelelenent auch noch ein weiterer, vorzugsweise nicht magnetisierbarer oder nur teilweise magnetisierbarer Teil zugeordnet wird, welcher, wenn das Rakelelement eine Rolle ist, um dessen Achse oder anderenfalls um dessen Anliegekante und mit diesem gemeinsam verschwenkbar ist.
Der Magnetkraft sind erfindungsgemäß drei Arbeitsfunktionen zugeordnet:

1. das übliche Anpressen des Rakelelementes,
2. dessen Ortslagefixierung und
3. Ortslagefixierung und Halten eines weiteren zusätzlichen Arbeitsteiles, der mit dem Rakelelement bzw. der Rakelkante einteilig verbunden ist.

Die erfindungsgemäß konstruierten Verbindungsteile, die die magnetisch gehaltenen Arbeitsteile mit an der Maschine mechanisch befestigten oder aufliegenden Teilen verbinden, haben während des Betriebszustandes nur die Steuerfunktion zur Bestimmung der Winkellage der um das Rakelelement oder gemeinsam mit diesem schwenkbaren Rakelprofilleiste.
Erfindungsgemäß wird diesen, die Winkellage durch gleitende Berührung steuernden Verbindungsteilen auch eine nicht im Betriebszustand, sondern nur außerhalb des Betriebszustandes wirkende Haltefunktion zugeordnet.
Diese Arbeitsnebenfunktion des Haltens, die im Betriebszustand nicht eingestellt werden kann bzw. nicht eingestellt werden darf, bewirkt, daß die gesamte Auftragungseinrichtung - in die vorzugsweise auch die Substanzzuführung integriert ist - einteilig gehandhabt werden kann. Dies erleichtert den Ein- und Ausbau der Einrichtung, ermöglicht es, beim Einbau das Rakelelement in die ungefähr passende Lage für den gewünschten, magnetkraftbewirkten Betriebszustand zu bringen und ermöglicht auch, die Rakeleinrichtung bei kurzzeitiger Betriebsunterbrechung und Magnetfeldabschaltung abheben zu können.
Die Fig. 1 bis 17 zeigen verschiedene Ausführungsformen und Details der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. 1 bis 4 illustrieren die erfindungsgemäße magnetische Selbstpositionierung in einigen Ausführungsvarianten, wobei mehrere Arten von Rakelelementen - Profilstreichrakel 4, elastische Klinge 28, Rakelrolle 30 und zusätzlich zur Rakelrolle 30 in Fig.4 magnetisierbare Teile 10 - in der Profilleiste 2 dargestellt sind.
In Fig.1 ist eine erfindungsgemäße, leistenförmige Rakel bzw. Rakelvorrichtung mit einer Rakelprofilleiste bzw. Rakelelementhalteleiste 2 versehen. Das Rakelelement 4 aus einem druck- und biegeelastischen Profilkörper ist in die Rakelelementhalteausnehmung 3 eingesetzt. Die Auftragungssubstanz 5 liegt an der Staufläche 6 der Profilleiste 2 und an der Staufläche 7 des Rakelelementes 4 an. Die Staufläche 6 der Rakelleiste 2 ist hier gewölbt. Die Rakel 1 trägt ferner eine magnetisiebare Masse 10, die auch mehrteilig sein kann. Die Rakelleiste 2 hat eine Verlängerung 15, die im Bereich 11 auf dem Bereich 12 eines Auflageteiles 13 aufliegt, wobei der Auflageteil 13 seitlich fixiert ist. Die Profilleiste 2 kann sich in Richtung des Pfeiles 16 hin und her bewegen, und zwar in oder gegen die Bewegungsrichtung 18 der Auftragungsfläche 9 bzw. in oder gegen die Bewegunsrichtung 20 einer Schablone 19.
In Richtung des Pfeiles 17 ist auch eine Beweglichkeit vertikal oder annähernd vertikal zur Auftragungsfläche 9 gegeben. Die Ausführungsform der Fig.2 entspricht jener der Fig.1, jedoch liegt hier eine Abstützung 51 der Rakelleiste 2 im Bereich 21 an der Innenwandung der Siebschablone 19 direkt an.
Fig.3 ist aus Fig.2 abgeleitet und hat zusätzlich eine Begrenzungswand, die mit der Rakelleiste 2 verbunden ist und in die eine flexible Leiste 28 eingesetzt ist, die am Siebzylinder 19 bzw. an der Auftragungsfläche 9 anliegt. Hierdurch wird im oberen Bereich ein Trog und im unteren Auftragungsbereich ein Auftragungsspalt gebildet.
Fig.4 zeigt eine der Fig.3 ähnliche Vorrichtung, die jedoch einteilig ist, mit einem Rundstab als Rakelelement, der gegebenenfalls drehend oder drehfixiert angeordnet sein kann, wobei zusätzllichc zum Anliegebereich 21 ein gleichartiger Anliegebereich symmetrisch vorgesehen ist. Hierdurch wird der Gefahr des eventuellen Abkippens der Vorrichtung nach einer der beiden Seiten begegnet. Wie man sieht, ist hier zwischen dem Rakelelement 28 und der Rolle 30 ein Auftragungsschlitz 50 gebildet, über den die mittels eines Durchtrittes 52 zugeführte Auftragungssubstanz 5 auf die Auftragungsfläche 9 austreten kann.
Die Fig. 5 und 6 zeigen unterschiedliche Stellungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig.1, und zwar mit unterschiedlichen Arbeitspositionen für unterschiedliche Auftragungsleistungen, wobei die unterschiedliche Einstellung durch Betätigung einer Vorrichtung gemäß oder ähnlich der Fig.8 bewirkt wird.
In Fig.7 ist die Verlängerung 15 von der Siebschablone 19 weggerichtet und die Anliegebereiche sind nicht dargestellt.
Fig.8 gibt eine Möglichkeit des Zusammenwirkens zwischen der Verlängerung 15 und dem Auflageteil 13 wieder. Der Auflageteil 13 ist hier als Kopf 22 ausgebildet und in Richtung des Pfeiles 23 bewegbar. Der Auflageteil 13 greift in ein festes Gegenstück 24 ein, das auf einer Platte 25 befestigt ist.
Gemäß Fig.9, die in etwa eine Kombination zwischen Fig.1 und Fig.8 darstellt, ist die Rakelleiste 2 einteilig mit einer Profilkante 26 und es besteht die Möglichkeit, eine magnetisierbare Masse 27 mit z.B. kreisförmigem Querschnitt einzusetzen, falls die Rakelleiste 2 aus nichtmagnetisierbarem Material besteht.
Die Fig.10 ist eine ähnliche Ausführungsform wie die Fig. 1 bis 7 bzw. 5 und 6, jedoch ist hier das Rakelelement 28 dünn und biegeelastisch.
Bei der Fig.11, die der Fig.10 ähnlich ist, trägt die Rakelleiste 2 eine weitere Profilleiste 29 und eine magnetisierbare Masse 10, falls weder die Profilleiste 29 noch die Rakelleiste 2 aus magnetisierbarem Material bestehen bzw. gegebenenfalls zur Verstärkung der magnetisch bewirkten Anpressung.
Bei der Fig.12 ist die Profilleiste 29 durch eine Rolle 30 ersetzt, die in einer, diese zur Hälfte umgreifenden gleitlagerförmigen Ausnehmung 31 umgriffen wird.
Eine ähnliche Ausführungsform zeigt auch Fig.13. Hier ruht die Profilleiste 2 über einer Rolle 30 auf der Auftragungsfläche 9 bzw. der Innenseite der Schablone 19. Die Rakelleiste 2 ist ähnlich wie in Fig.7 geformt, hat jedoch einen gegen die Bewegungsrichtung 20 gerichteten Vorsprung 32, durch dessen Gewicht die Rakelleiste 2 nach vorne, d.h. entgegen der Bewegungsrichtung abkippen kann. Anstelle eines Anliegebereiches 11 gemäß Fig.8 sind hier zwei Anliegebereiche 33 und 34 mit je einer Verstelleinrichtung 35 und 36 vorhanden.
Eine Weiterentwicklung zeigt Fig. 14, wo die Rakelleiste 2 aus magnetisierbarem Material besteht und die Verstelleinrichtungen 37, 38 auf einer Stange 39 verschiebbar sind, bzw. wie strichliert dargestellt, zu einer einteiligen Verschubeinrichtung 40 verbunden sind.
In der Fig.15, die den Fig. 12 und 13 ähnlich ist, ist eine Hilfsvorrichtung 41 um einen Achszapfen 42 in Richtung des Pfeiles 43 verdrehbar und ist über einen Steg 44 an einem Anliege- und Steuerprofil 45 gehaltert, das in eine Führung 46 eingreift. Der mögliche Schwenkbereich der Rakel ergibt sich durch die Kreissegmentlinien 47, 48, wobei ein Annäherungs- bzw. Überlagerungsbereich der beiden ineinandergreifenden Schwenkbewegungs- bzw. Anliege- und Steuerelemente gegeben ist.
Bei der Fig.16 ist die Schwenkbewegung aus einer senkrecht oder annähernd senkrecht zur Auftragungsebene bewegten Stellvorrichtung 49 abgeleitet und die Anliege- und Steuerelemente sind im wesentlichen wie in Fig.15 ausgebildet.
In der Fig.3 ist strichliert noch eine Variante dargestellt, in der die Vorrichtung so ausgeformt ist, daß die Verlängerung 15, wie bei der Fig.16 in eine Führung 46 eingreift. Durch das Verschwenken der Auftragsvorrichtung um die Anliegekante des Rakelelementes kann die Breite des Auftragungsschlitzes 50 und damit auch die Auftragungsmengenleistung verändert werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.17 gezeigt. Eine Warenbahn 9, auf die eine Substanz aufgetragen werden soll, wird über einen Tisch 66 geführt, in dem eine Magneteinrichtung 8 enthalten ist. Es ist eine Rakelprofilleiste 2 vorgesehen, die mittels eines Gelenkes 65 mit einem Ansatz, einem Haltearm, mehreren Haltearmen oder mit einer durchgehenden Leiste 64 schwenkbar verbunden ist. Auf der Warenbahn bzw. auf einer zugeordneten Schablone 19 liegt ein gegebenenfalls magnetisiertes Rakelelement, das mit einem gegebenenfalls magnetisierbaren Teil der Rakelleiste magnetisch verbunden ist, so daß die Magneteinrichtung 8 dieses Rakelelement an die Schablone oder die Warenbahn preßt. Der Haltearm oder die Leiste 64 ist mit einem zumindest teilweise zylindrisch geformten Teil eines Tragholmes 60 verbunden, der in einem schalenförmigen Gleitlager 63 drehbar gelagert ist. Das Gleitlager ist bei diesem Ausführungsbeispiel über einen Arm 61 mit einer Stellvorrichtung verbunden, die eine Gewindestange 62 aufweist, auf der Muttern 67 verschoben werden können, d.h. bei einer Drehung der Muttern 67 wird die Lagerschale 63 verstellt und damit wird die Höhenlage und in der Folge dann der Anstellwinkel der Rakelleiste 2 verändert. So kann sich die Rakelleiste in die strichliert dargestellte Stellung bewegen. Die Rakelleiste 2 und/oder das Rakelelement, das hier als Rundstab dargestellt ist, besteht zumindest teilweise aus magnetisierbarem Material. Das magnetisierbare Material kann aber auch eine andere Form haben oder es kann auch die gesamte Rakelleiste aus magnetisierbarem Material bestehen. An der Rakelleiste 2 kann auch z.B. entsprechend Fig.10 eine biegsame Rakelklinge befestigt sein und auch der magnetisierbare Rundstab kann in einer Ausnehmung der Rakelleiste nicht drehbar befestigt z.B. eingeklebt sein.
Es liegt hier also eine Kombination zwischen einem fixen Drehschenkelgelenk, einem ortsveränderbaren, offenen Tragachsengleitlager und einer magnetischen Selbstpositionierung vor. Durch die erfinderischen Maßnahmen kann die Ortslage der Vorrichtungsteile in Richtung vertikal zur Auftragungsebene verändert werden, wobei die Rakelleiste in ihrer, für den Auftragunsvorgang idealen Position magnetisch ortslagefixiert bleibt.
Durch die Erfindung gelingt es, daß der Rakelleiste die gesamte, jeweils verfügbare, magnetisch bewirkte Kraft zur Gänze oder zumindest annähernd zur Gänze als Rakelanpeßkraft zugeleitet wird und als solche verfügbar bleibt, daß die Ortslage der Rakel durch die Ortslage der Magneteinrichtung sowie auch durch die formale Gestaltung und Stärke des Magnetfeldes bestimmt wird, und daß die Rakel sich ihre Ortslage gegebenenfalls in Abängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit und gegebenenfalls durch Reibungswert und Staudruckparameter beeinflußt, selbst bestimmen kann.
Neuartig ist also, daß die Magnetkraft nicht nur zum Anpressen und zur Ortslagebestimmung einer üblichen Rakelrolle eingesetzt wird, sondern auch die Ortslage einer Rakelleiste bestimmt und in Betriebszustand, d.h. bei eingeschaltetem Magnetsystem, in Arbeitsposition hält. Eine Rakel, die eine Rakelleiste und ein Rakelelement aufweist, liegt also allein auf und verrichtet, nur magnetisch in der Ortslage gehalten, die Auftragungsarbeit (Fig.1).
In Verbindung mit Rundschablonen ist es möglich, eine Rakel so auszubilden, daß ein Teil der Rakel in Bewegungsrichtung nach hinten verlängert ist und mit sehr geringem Auflagegewicht an der Innenwand des Siebzylinders anliegt (Fig.2). Es ist auch möglich, das Leistenprofil in Richtung weg von der Auftragungsfläche von der Siebzylinderinnenwand auszuformen oder mit mindestens einem, in dieser Richtung ausgeformten Ansatzteil zu versehen, welchem die vorbeschriebene Funktion des Auf- bzw. Anliegens zugeordnet wird, wobei das Anliegegegenstück beliebig innerhalb oder außerhalb des Auftragungsbereiches angeordnet sein kann (Fig.7).
Die erfindungsgemäße Rakel kann in ihrer Winkellage auch verstellbar (d.h. axial verdrehbar) aufliegen bzw. kann die Auflage mit einer Hilfsvorrichtung zum Verstellen ausgebildet werden (Fig.8). Hierbei kann durch unterschiedliche Stauwinkelgrößen die die Auftragungsmengenleistung gesteuert werden (Fig. 5 und 6).
Die Ortslage kann je nach Betriebszustand (Bahn- bzw. Schablonenumfangsgeschwindigkeit, Größe der Magnetkraft, Viskosität und Menge der aufzutragenden Substanz und eingestellter Winkellage) unterschiedlich sein. Es wird der bisherigen Stand der Technik anhaftende Nachteil des Auftretens unvorhersehbarer und unkontrollierbarer Verspannungen für das bei unterschiedlichen Betriebszuständen unterschiedliche Gegeneinanderwirken magnetischer und mechanischer Ortslagebestimmungskräfte und deren funktionsbehindernde und qualitätsbeeinträchtigende Auswirkungen, wie z.B. Verbiegen, breitenungleichmäßige Auftragungsergebnisse und Verschleißerscheinungen, vermieden.
Erfindungsgemäß sind somit folgende Rakelelementvarianten möglich: Eine Leiste, die gleichzeitig das Rakelelement bildet (Fig.9), eine dünne, biegeelastische Rakelklinge (Fig.10), eine druck- und biegeelastische Rakelprofilleiste, die unterschiedlich ausgeformt sein kann (Fig. 1, 2 und 7), eine dünne Profilleiste bzw. ein Profilstab, die bzw. der hart oder druckelastisch sein kann (Fig.11), der Querschnitt des Profilstabelementes kann auch kreisförmig sein (Fig.12), der Profilstab mit kreisförmigem Querschnitt kann auf mehr als 180° seiner Mantelfläche umfaßt, gleitförmig gehalten und damit als drehende Rolle ausgebildet sein, die Leiste oder Teile davon bzw. auch in die Leiste eingeschobene oder daran befestigte Teile können aus magnetisierbarem Material bestehen.
Zum Unterschied gegenüber dem Stand der Technik ist keine ortslagefixierende bzw. den Rakelanliegebereich bestimmende Befestigung vorhanden, sondern über die Gesamtlänge ist die Rakelleiste an die Auftragungsfläche bzw. Schablone frei anpassend und in ihrer, den Anliegebereich bestimmenden Ortslage durch mechanische Mittel unbehindert nur magnetisch gehalten.
Ein in beiden Dreh- bzw. Schwenkrichtungen begrenzendes Anliegen der Rakel bzw. der Rakelleiste kann in Verbindung mit entsprechend ausgeformten, den Erfindungsumfang erweiternden Hilfsvorrichtungen zur Steuerung der Axialverdrehung bzw. Verschwenkung und Einstellung der Winkellage der Staufläche gegen den Auftragungsbereich und damit zur Steuerung der Auftragungsmengenwirkung verwendet werden (z.B. Fig. 9, 13, 15, 16). Eine Steuerung ist auch durch parallel oder bogenförmig erfolgendes Verschieben der Anliegegegenteile möglich (Fig. 13, 14, 15, 9 und 16). Die Anliegeteile können eine kreisförmige Bewegung so ausführen, daß die beiden kreisförmigen Verschwenkbereiche einen ineinandergreifenden Überlagerungsbereich bilden (Fig.15). Die Anliegeteile können aber auch so ausgebildet und angeordnet sein, daß die Dreh- bzw. Schwenkbewegung aus einer senkrecht oder annähernd senkrecht zur Auftragungsebene verlaufenden Stellbewegung abgeleitet werden (Fig.16).
Die Handhabung der erfindungsgemäßen Rakelvorrichtung erfolgt in der Praxis so, daß die optimale Ortslage der Rakel 2 durch die Magnetkraft bestimmt wird, d.h., daß die Rakel 2 an das Magnetfeld anpassend, in die zum Magnetfeld optimale Lage eingestellt wird und daß dann aber mittels einer mechanischen Hilfseinrichtung, wie z.B. Klemmung, diese Winkellage fixiert wird.
Es entspricht dies in etwa einer Umkehrung der nach dem früheren Stand der Technik üblichen Methode, bei der die Anpassung des Magnetfeldes an eine mechanisch vorgegebene Einstellung mehr oder weniger zwangsweise herbeigeführt wurde.
Diese Möglichkeit der nach der magnetisch bestimmten Ortslagefixierung erfolgenden mechanischen Fixierung dieser Position nimmt darauf Bedacht, daß Betriebsstillstände möglich sind bzw. nach erfolgtem Ausbauen, nach Reinigung und nach dem Wiedereinbau derselben Rakeleinrichtung, an derselben Selle die zuvor durch das Magnetfeld schon bestimmte Ortslage nicht wieder neu gesucht uund bestimmt werden muß, sondern durch die mechanische Hilfseinrichtung, reproduzierend, mühelos und ohne Einstellungszeitaufwand wiedergefunden wird.

Claims

Magnetisch angepreßte Rakel mit voreingestelltem, d.h. konstruktionsmäßig vorgegebenem oder durch zugeordnete Vorrichtungsteile einstellbarem Rakelwinkel vor der Rakellanliegestelle, insbesondere für Rundschablonen-(Siebzylinder)-auftragungen, bestehend aus einer Rakelleiste und aus einem in die Rakelleiste eingesetzten oder an die Rakelleiste angesetzten Rakelelement, das gegebenenfalls eine Streichkante, eine Streichklinge, eine profilierte Streichleiste, ein Streichprofilstab oder eine Rakelrolle sein kann, und die gegebenenfalls auch aus zwei solchen Rakelleisten, z.B. als sogenannte Schlitz- oder Spaltrakel, zusammengesetzt sein kann, wobei mindestens eines dieser Teile der Rakel (d.h. die Rakelleiste oder das Rakelelement) ganz oder teilweise aus magnetisierbarem Material besteht oder mit Teilen aus magnetisierbarem Material bestückt ist und in Verbindung mit einer magnetkrafterzeugenden Einrichtung die Rakelanpreßkraft bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die aus mindestens einer Rakelleiste und mindestens einem Rakelarbeits- oder - anliege- und -abdichtelement bestehende Rakel frei und bewegbar auf der Schablone, auf dem Siebzylinder oder auf der Auftragungsfläche aufliegt und magnetkraftbewirkt angepreßt ist und daß deren Ortslage in der Schablone oder auf der Auftragungsfläcche im Betriebszustand durch Magnetkrafteinwirkung und somit durch die Anordnung, d.h. durch die Ortslage der das Magnetfeld erzeugenden Einrichtung bestimmt ist.
Magnetisch angepreßte Rakel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Magnetkrafteinwirkung selbsttätig gefundene Ortslageposition der Rakel durch mechanische Hilfsmittel einer Rakelvorrichtung, wie z.B. Anschlag- oder Feststellteile zusätzllich feststellbar ist, so daß z.B.bei abgeschaltetem Magnetfeld, d.h. außerhalb des Betriebszustandes, die durch Magnetkraft bewirkt eingestellte Position beibehalten ist und somit beim Wiedereinschalten des Magnetfeldes nicht wieder neu gesucht, d.h. nicht wieder von Neuem, magnetisch eingestellt werden muß.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung gemäß Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel (Rakelleiste) unter Beibehaltung der durch Magnetkraft bewirkt eingestellten Ortslage, gegebenenfalls unter Berücksichtigung einer selbsttätig, d.h. magnetkraftbewirkten und betriebsartbedingten Ortslagenkorrektur, mittels mechanischedr Vorrichtungshilfsteile in ihrer Winkellage axial, d.h. um eine längsparallel zur Rakel (Rakelleiste, Rakelelement) verlaufende Achse, verschwenkbar ist und daß das Einstellen und Beibehalten einer eingestellten Winkellage der Rakel durch dementsprechende konstruktive Ausbildung der Winkellageneinstellungsteile der Rakelvorrichtung so erfolgt, daß die Rakel in jeder Schwenklage in der im jeweiligen Betriebszustand magnetisch, d.h. durch Magnetkraft bewirkt, selbsttätig gewählten, jeweiligen, optimalen Anliegeposition verbleibt.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (2) mit einer Verlängerung (15) versehen ist, die an einem höhenverstellbaren Aufliegeteil (13) anliegt, der verstellbar in ein festes Gegenstück (24) eingreift.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste (2) mit einer Verlängerung (15) versehen ist, der zu beiden Seiten ein Anschlag (35, 36; 37, 38) zugeordnet ist und daß die Rakelleiste (2) um eine parallel zur Schablone oder Warenbahn verlaufende Achse (30) schwenkbar ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung,nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Rakelleiste eine Gabel oder Kulisse (46) bildet, in die ein Steg (44) mit einem Steuerprofil (45) eingreift und daß der Steg (44) um einen Achszapfen (42) verdrehbar ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine höhenverstellbare Stellvorrichtung (49) eine gabelförmige Öffnung (46) aufweist, in die eine mit einem Steuerprofil (45) versehene Verlängerung der Rakelleiste (2) eingreift.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Winkellageneinstellung der Rakel bzw. der Rakelleiste (2) mittels Zapfendrehgelenk oder dgl. (65) mittels eines Hebelarmes (64) mit einem Holm (60) verbunden ist, der in einer Halterung (63) schwenkbar gehalten und in seiner Ortslage veränderbar ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rakelortslage und magnetische Selbstpositionierungsmöglichkeit erhaltende Einstell- und Winkellagenpositioniereinrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Schwenkachsen ausgebildet ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß eine bedarfsweise zusätzlich verwendbare Hilfsvorrichtung zur Feststellung der Rakel (Rakelleiste) in einer bestimmten Schwenkposition (Winkellage der Rakel) vorhanden ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakel in ihren beiden Einstellungsparametern, d.h. sowohl in ihrer Ortslagenals auch in ihrer Winkellageneinstellung, d.h. beide Einstellungsparameter gemeinsam bestimmend, einerseits durch die im Betriebszustand auf ihre magnetisierbaren Rakelteile durch magnetische Kraftwirkung und andererseits durch mechanisch wirkende Hilfsmittel bzw. Vorrichtungsteile eingestellt und gehalten wird.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rakelleisten mit je einem darin eingesetzten oder daran angesetzten Rakelelement miteinander verbunden oder einteilig hergestellt als sogenannte Schlitz- oder Spaltrakel konstruiert sind, wobei diese Rakelleisten bzw. die beiden Rakelelemente in einer zusätzlichen Zweitfunktion als Abdichtleisten ausgebildet und eingesetzt sind.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortslage der Rakelleiste durch Veränderung der Einstellung der Ortslage bzw. der Magnetkraft der Magneteinrichtung veränderbar ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste biegbar an der Rundschablone oder der Aufliegefläche anliegt.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste frei auf der Schablone oder Aufliegefläche aufliegt und dem Anliegebereich eine beliebig geformte, gegebenenfalls auch als Rolle ausgebildete Staufläche angeordnet ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rakelleiste an einem Ende oder an beiden Enden außerhalb des Auftragungsbereiches gelagert ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Rakelleiste magnetisch fixiert ist.
Magnetisch angepreßte Rakel oder Rakelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Profilleiste eine senkrecht oder annähernd senkrecht zur Auftragungsebene angeordnete Stelleinrichtung vorgesehen ist.
Durch eine Magneteinrichtung mittels Magnetkraft angepreßte Rakelvorrichtung, vorzugsweise für Rundschablonenauftragung, mit einer Rakelleiste, die um eine achsparallel zur Rundschablone oder einer Warenbahn verlaufende Achse schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragholm (60) in einem ortslageveränderbaren, schalenförmigen Gleitlager (63) ruht und einen Ansatz (64) trägt, der über ein Gelenk (65) mit der Rakelleiste (2) verbunden ist, die ein Element (39) gegebenenfalls teilweise aus magnetisierbarem Material umfaßt, und daß die Ortslage der Rakelleiste (2) durch eine Magneteinrichtung (8) bestimmt und eventuell durch die etwa vorhandened Rundschablone (19) , durch deren Bewegung und durch die aufzutragende Substanz mitbeeinflußt ist, daß die Rakelleiste (2) ohne mechanische Fixierung des Tragholmes (60) in seiner Gleitlagerung im Betriebszustand durch die Magneteinrichtung gehalten werden kann, und daß die Rakelleiste (2) an der, durch die Magneteinrichtung bzw. durch die durch die Magneteinrichtung (8) erzeugte Magnetkraft ortslagefixiert gehaltene Achse schwenkbeweglich gelagert ist, wobei die Schwenkposition (das in Graden meßbare Drehen um diese Achse) durch eine mechanische Hilfseinrichtung (61, 62) zur Ortslageveränderung der Gleitlagerung eingestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragholm (60) in Relation zum Rakelanliegebereich verschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk als Kugel- oder Doppeldrehgelenk ausgebildet ist.