EP0667414A1 - Rakelvorrichtung - Google Patents

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EP0667414A1
EP0667414A1 EP94120634A EP94120634A EP0667414A1 EP 0667414 A1 EP0667414 A1 EP 0667414A1 EP 94120634 A EP94120634 A EP 94120634A EP 94120634 A EP94120634 A EP 94120634A EP 0667414 A1 EP0667414 A1 EP 0667414A1
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EP
European Patent Office
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doctor
doctor blade
holder
grooves
pressure
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EP94120634A
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English (en)
French (fr)
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Zygmunt Madrzak
Bernd Kaufmann
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Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Original Assignee
Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/10—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with blades
    • 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
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a doctor device according to the preamble of claim 1.
  • a doctor device is known from DE-OS 2822682.
  • a so-called doctor blade one end edge (longitudinal edge) of which is the metering or smoothing edge, is movably clamped in the holder. It can be designed as a long belt, in order to experience a constant change in its working area by moving along the surface of the counter roll guiding the paper web.
  • the device according to EP 0 109 520 is a metering system for coating slip for coating webs of paper or cardboard with a holder in which a doctor bar is held in a guide groove.
  • the squeegee is designed to be slightly flexible in that it has numerous parallel incisions on its rear side, so that a type of comb strip is formed.
  • the actual doctor surface is convex and ends in an abrupt edge, which is a main feature of this device.
  • the working surface of the squeegee is smooth and, due to the abrupt trailing edge, is not suitable for being grooved to enable volumetric dosing.
  • the squeegee is a relatively expensive element, which is disadvantageous when it is replaced several times.
  • the object of the invention is to provide a doctor blade device which can be used very universally, has a long service life when worn and can also be produced relatively inexpensively.
  • the doctor element is sheet-shaped, it can be manufactured very inexpensively. It also offers great variation options, e.g. if you provides for pressurization on the concave side so that the curvature of the doctor blade can be changed.
  • the squeegee blade can also be designed as a very long squeegee tape, which can wind up on drums arranged on both sides of the working area. With a low feed rate during the working process, the wear can be kept very evenly over the entire length of the belt, so that the doctor blade belt has a very long service life. Since the doctor blade is flat in the initial state, the elevations (or the grooves in between) can be created for volumetric metering of the coating slip in a very precise manner.
  • the doctor blade 2 is clamped or clamped in a holder 4 - with its corresponding length - by projections 14 and 15 of the same, so that the curvature - convex curvature of the working surface 16 - results from the clamping.
  • the doctor blade is flat in the state of manufacture. It has curvatures 12 and intermediate grooves 13 transversely to its longitudinal axis in order to meter the coating mass volumetrically according to the cross section of the grooves 13.
  • the entire doctor device is designated by 1, and FIG. 2 shows its attachment in the coating device, in which the material web B is guided by a counter roller 11 with a steel core and a rubber coating 14.
  • take-up drums 25 and 26 are provided, in which case a drive motor 35 is arranged, which drives the gear 20 and thus the take-up drum 25 via the articulated rod 40.
  • a very long squeegee tape 2 is still guided over deflection rollers 18 and 19 which are held on cantilever arms 38, so that the squeegee tape can change from the curved shape into the straight or elongated shape outside the actual working area.
  • the squeegee tape 2 can also be used again in the opposite direction, as indicated by the arrows, by providing a corresponding drive for the winding drum 26 as for the drum 25.
  • the doctor device 1 is held on a doctor bar 21 which can be adjusted to the counter roller 11 by means of a sliding guide 29 in accordance with the double arrow. However, it can also be pivoted in the direction of the curved double arrow in relation to the counter roller by mounting on pins 30 in bearings 28 by means of push rod 39. This makes it possible to change the contact area of the doctor blade on the material web B or counter roller 11, in order to replace a worn spot on the doctor blade by a "fresh" one for the metering process or, over a long period of time, a uniform, correspondingly lower wear of the entire doctor blade band to reach.
  • FIG. 1 it is also indicated that grooves 13 'can be cut into the doctor blade 2' by means of a laser device if very fine grooves are to be produced, the same applies to the production by means of high-pressure water jets. Of course, it is also possible to manufacture by milling.
  • Figure 4 it is also shown that the doctor blade 2 "can also be completely smooth, in particular with a smooth working surface, in the event that one does not dose volumetrically but hydrodynamically.
  • the type of application can also be influenced here.
  • This doctor blade can, of course, also be coated by the usual coating processes, some of which already mentioned above, can be provided with a wear-resistant coating layer. In this case, the vortex sintering process seems to be particularly suitable. Flame spraying is also possible.
  • liquid hard metal in particular carbides or oxides, is sprayed onto the surface from a spray gun s Very high pressures applied.
  • the doctor blade itself can be formed from a plastic and only the application layer can be made of wear-resistant material, such as carbides or oxides, provided that the wear-resistant material can be sufficiently firmly anchored on the doctor blade.
  • wear-resistant material such as carbides or oxides
  • the curvature of the doctor blade can be chosen so that there is a maximum deflection (maximum distance from the chord drawn through the ends of the doctor blade) between 0.1 and 0.4 mm per mm width or height of the doctor blade.
  • the doctor blades generally have a width (height) of between 60 and 120 mm in the non-bent state, that is to say in new condition.
  • the squeegee sheet 2 or squeegee band has ridges, these can also run - 43 according to FIG. 5 - obliquely to the longitudinal edges of the squeegee sheet or band or intersecting grooves (or narrow elevations) 43 ′ and 43 ′′ according to FIG. 6 can also 7, the grooves 44 or elevations can be interrupted - also regularly or - at least when viewed over the entire sheet - regularly.
  • FIGS. 8 and 8a or 9 and 9a compact small elevations or depressions (cells) distributed regularly over the doctor blade can be provided.
  • FIG. 10 shows grooves or elevations in the form of crosses and according to FIG. 11 the grooves 45 or elevations run in a zigzag shape.

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  • Coating Apparatus (AREA)
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  • Polarising Elements (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung insbesondere für Maschinen zum Streichen von Papier oder Karton, mit einem relativ biegeweichen, flexiblen Rakelelement, das in oder an einem separaten Halter geführt ist. Die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß es - zumindest entlang seiner Länge im Halter - eine konvexe Wölbung seiner Arbeitsfläche um seine Längsachse aufweist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der DE-OS 2822682. Hierbei wird eine sogenannte Streichklinge, deren eine Endkante (Längskante) die Dosier- bzw. Glättkante bildet, beweglich im Halter eingespannt. Sie kann als langes Band ausgeführt sein, um durch eine Bewegung längs der Oberfläche der die Papierbahn führenden Gegenwalze eine stetige Veränderung ihres Arbeitsbereiches zu erfahren.
  • Bei der Vorrichtung gemäß EP 0 109 520 handelt es sich um ein Dosiersystem für Streichmasse zur Beschichtung von Bahnen aus Papier oder Karton mit einem Halter, in dem eine Rakelleiste in einer Führungsnut gehalten ist. Die Rakelleiste ist dadurch leicht flexibel ausgebildet, daß sie an ihrer Rückseite zahlreiche parallele Einschnitte aufweist, so daß eine Art Kammleiste gebildet ist. Die eigentliche Rakelfläche ist konvex und endet in einer abrupten Kante, die ein Hauptmerkmal dieser Vorrichtung ist. Die Arbeitsfläche der Rakelleiste ist glatt ausgebildet und wegen der abrupten Ablaufkante nicht dazu geeignet, mit Rillen versehen zu werden, um ein volumetrisches Dosieren zu ermöglichen. Ferner ist die Rakelleiste ein relativ teures Element, was sich bei einem mehrmaligen Auswechseln nachteilig bemerkbar macht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rakelvorrichtung anzugeben, die sehr universal einsetzbar ist, eine hohe Standzeit bei Verschleiß aufweist und auch relativ kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, daß das Rakelelement blattförmig ausgebildet ist, kann es sehr preisgünstig hergestellt werden. Es bietet auch große Variationsmöglichkeiten, wenn man z.B. eine Druckbeaufschlagung auf der konkaven Seite vorsieht, so daß man die Wölbung des Rakelblatts verändern kann. Andererseits kann man das Rakelblatt auch als sehr langes Rakelband ausführen, das auf zu beiden Seiten des Arbeitsbereichs angeordnete Trommeln aufwickeln kann. Bei geringem Vorschub während des Arbeitsvorganges kann der Verschleiß sehr gleichmäßig über die gesamte Bandlänge gehalten werden, so daß sich eine sehr große Standzeit des Rakelbandes ergibt. Da das Rakelblatt im Ausgangszustand eben ist, können auf sehr genaue Weise die Erhebungen (oder die dazwischen liegenden Rillen) für volumetrische Dosierung der Streichmasse geschaffen werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren der beigefügten Zeichnung erläutert; dabei stellen im einzelnen dar:
    • Figur 1 eine perspektivische Darstellung der Rakelvorrichtung,
    • Figur 2 eine perspektivische Darstellung der Streichvorrichtung, in der die Rakelvorrichtung eingesetzt wird,
    • Figur 3 ein Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Rakelvorrichtung und
    • Figur 4 eine perspektivische Darstellung eines glatten Rakelblatts mit um seine Längsachse vorgesehener Wölbung.
    • Figur 5 bis Figur 11 zeigen mögliche Anordnungen der Rillen bzw. Erhebungen des Rakelbandes, wobei Fig. 8a und 9a die entsprechenden angegbenen Querschnitte darstellen.
  • In Figur 1 ist das Rakelblatt 2 in einem Halter 4 - mit ihrer entsprechenden Länge - durch Vorsprünge 14 und 15 desselben eingeklemmt bzw. eingespannt, so daß sich die Wölbung - konvexe Wölbung der Arbeitsfläche 16 - durch die Einspannung ergibt. Im Herstellungszustand ist das Rakelblatt eben. Es weist Wölbungen 12 und dazwischenliegende Rillen 13 quer zu seiner Längsachse auf, um die Streichmasse entsprechend dem Querschnitt der Rillen 13 volumetrisch zu dosieren. Die gesamte Rakelvorrichtung ist mit 1 bezeichnet, und aus Figur 2 ist ihre Anbringung in der Streichvorrichtung zu erkennen, in welcher die Warenbahn B von einer Gegenwalze 11 mit Walzenkern aus Stahl und einer Gummibeschichtung 14 geführt ist. An beiden Enden der Rakelvorrichtung sind Aufwickeltrommeln 25 und 26 vorgesehen, wobei in diesem Fall ein Antriebsmotor 35 angeordnet ist, der über die Gelenkstange 40 das Getriebe 20 und damit die Aufwickeltrommel 25 antreibt. In diesem Fall ist ein sehr langes Rakelband 2 noch über Umlenkrollen 18 und 19 geführt, die an Auslegerarmen 38 gehalten sind, so daß das Rakelband außerhalb des eigentlichen Arbeitsbereiches von der gekrümmten Form in die gerade bzw. gestreckte Form übergehen kann. Es kann das Rakelband 2 auch wieder in der entgegengesetzten Richtung, wie durch die Pfeile gekennzeichnet, benutzt werden, indem man auch für die Aufwickeltrommel 26 einen entsprechenden Antrieb wie für die Trommel 25 vorsieht. Die Rakelvorrichtung 1 ist an einem Rakelbalken 21 gehalten, der über eine Schiebeführung 29 gemäß dem Doppelpfeil an die Gegenwalze 11 anstellbar ist. Er kann jedoch auch durch die Lagerung an Zapfen 30 in Lagern 28 mittels Schubstange 39 in Richtung des gebogenen Doppelpfeils in Bezug auf die Gegenwalze verschwenkt werden. Dadurch ist es möglich, den Anlagebereich des Rakelblatts an der Warenbahn B bzw. Gegenwalze 11 zu verändern, um somit eine verschlissene Stelle des Rakelblatts durch eine "frische" für den Dosiervorgang zu ersetzen oder über einen langen Zeitraum eine gleichmäßige entsprechend geringere Abnutzung des gesamten Rakelbandes zu erreichen.
  • In Figur 3 ist eine Variante prinzipmäßig dargestellt, bei welcher das Rakelblatt 2 eine veränderliche Wölbung durch einen Druckschlauch 8 erhalten kann, der in dem Raum 5 vorgesehen ist. Man könnte theoretisch auch in Raum 5 unter den Überdruck eines Druckmediums flüssiger oder gasförmiger Art setzen, wobei jedoch an den Enden des Rakelblatts Dichtprobleme auftreten. Man müßte dort geeignete Gummidichtungen anbauen. In diesem Fall weist der Halter 4' Vorsprünge 61 und 62 zum Halten des Druckschlauches 8 auf.
  • Die Herstellung der Vorsprünge (Erhebungen) 12 bzw. der dazwischenliegenden Rillen 13 ist durch Sinterverfahren oder modernere Verfahren wie PVD (physical vapour deposition) oder CVD (chemical vapour deposition) möglich. In Figur 1 ist noch angedeutet, daß man Rillen 13' in das Rakelblatt 2' mittels Laservorrichtung einschneiden kann, wenn man sehr feine Rillen herstellen will, gleiches gilt für die Herstellung mittels Hochdruck-Wasserstrahlen. Es ist natürlich auch die Herstellung durch Einfräsen möglich. In Figur 4 ist noch dargestellt, daß das Rakelblatt 2" auch völlig glatt, insbesondere mit glatter Arbeitsoberfläche ausgebildet sein kann, für den Fall, daß man nicht volumetrisch sondern hydrodynamisch dosiert. Gemeint ist damit, daß in dem immer enger werdenden (zwischen dem Rakelblatt und der Gegenwalze bzw. die von dieser geführten Warenbahn) Spalt einen hydrodynamischen Druck in der Streichmasse erzeugt wird. Durch eine Anordnung nach Figur 3 mit einstellbarer Wölbung kann hier auch die Auftragsart beeinflußt werden. Dieses Rakelblatt kann natürlich auch durch die üblichen Beschichtungsverfahren, die teilweise schon vorstehend erwähnt wurden, mit einer verschleißfesten Überzugsschicht versehen werden. Hierbei scheint sich insbesondere das Wirbelsinterverfahren anzubieten. Ebenso kommt das Flammspritzen in Frage. Dabei wird unter hohem Druck aus einer Spritzkanone flüssiges Hartmetall, insbesondere Karbide oder Oxide, auf die Oberfläche aufgespritzt. Dabei werden sehr hohe Drücke angewendet.
  • Man kann natürlich auch bei entsprechendem Beschichtungsverfahren das Rakelblatt an sich aus einem Kunststoff ausbilden und nur die Auftragsschicht aus verschleißfestem Material, wie Karbide oder Oxide, herstellen, sofern eine genügend feste Verankerung des verschleißfesten Materials auf dem Rakelblatt erreicht werden kann.
  • Die Krümmung des Rakelblatts kann so gewählt werden, daß sich eine maximale Durchbiegung (maximaler Abstand von der durch die Enden des Rakelblatts gezogenen Sehne) zwischen 0,1 und 0,4 mm je mm Breite bzw. Höhe des Rakelblatts ergibt. Die Rakelblätter haben im allgemeinen eine Breite (Höhe) zwischen 60 und 120 mm im nicht durchgebogenen, also im Neuzustand.
  • Falls das Rakelblatt 2 oder Rakelband Rilen aufweist, können diese - 43 nach Fig. 5 - auch schräg zu den Längskanten des Rakelblatts - oder -bandes verlaufen oder sich kreuzende Rillen (oder schmale Erhebungen) 43'und 43" nach Fig. 6 können auch vorgesehen sein. Nach Fig. 7 können die Rillen 44 oder Erhebungen - auch regelmäßig oder - zumindest über das ganze Blatt gesehen - regelmäßig - unterbrochen sein.
  • Nach Fig. 8 und 8a bzw. 9 und 9a können regelmäßig über das Rakelblatt verteilte kompakte kleine Erhebungen oder Vertiefungen (Näpfchen) vorgesehen sein. Fig. 10 zeigt Rillen oder Erhebungen in Form von Kreuzen und nach Fig. 11 verlaufen die Rillen 45 oder Erhebungen zickzackförmig.

Claims (11)

1. Rakelvorrichtung insbesondere für Maschinen zum Streichen von Papier oder Karton, mit einem relativ biegeweichen, flexiblen, bandartig dünnen streichförmigen Rakelelement (2), das in oder an einem separaten Halter (4, 4') geführt oder gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelelement - zumindest entlang seiner Länge im Halter (4, 4') - eine konvexe Wölbung seiner Arbeitsfläche (16) um seine Längsachse aufweist.
2. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelblatt quer zu seiner Längsachse verlaufende, abwechselnd angeordnete Rillen (13, 13') und Erhebungen (12) an seiner Arbeitsfläche (16) aufweist.
3. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (4, 4') mit einer Klemmvorrichtung (14, 15) für das Rakelblatt (2, 2') ausgebildet ist, um es unter Spannung, die die gewünschte Wölbung des Rakelblatts hervorruft, in dem Halter zu halten.
4. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Halter (4') - auf der konkaven Seite des Rakelblatts (2) - ein Druckraum (5) oder ein Druckkörper (8) angeordnet ist, der mit regelbarem Druck zur Änderung der Wölbung des Rakelblatts (2) vorgesehen ist.
5. Rakelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkörper ein Druckschlauch (8) ist.
6. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daS die Rillen (13') durch Laserschneiden im Rakelblatt (2') ansonsten konstanter Dicke erzeugt sind.
7. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (12) - und damit die Rillen (13) - durch Auftrag von Keramikfäden oder -streifen (12) auf dem Rakelblatt (2) abgelagert sind.
8. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (12) und Rillen (13) durch Eindrücken oder -rollen im Rakelblatt erzeugt sind.
9. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelblatt (2, 2') eine vielfache Länge als die Arbeitsbreite der Streichmaschine beträgt, aufweist.
10. Rakelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Rakelblatt als Band ausgebildet und zu beiden Seiten der Streichmaschine in ebener Form aufwickelbar ist.
11. Rakelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (4, 4') zur Veränderung des Arbeitsbereiches des Rakelblatts (2) um eine zur Längsachse des Rakelblatts parallele Achse verschwenkbar ist.
EP94120634A 1994-01-27 1994-12-24 Rakelvorrichtung Expired - Lifetime EP0667414B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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DE4402226A DE4402226C2 (de) 1994-01-27 1994-01-27 Rakelvorrichtung
DE4402226 1994-01-27

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EP0667414A1 true EP0667414A1 (de) 1995-08-16
EP0667414B1 EP0667414B1 (de) 1998-03-04

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EP94120634A Expired - Lifetime EP0667414B1 (de) 1994-01-27 1994-12-24 Rakelvorrichtung

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US (1) US5536312A (de)
EP (1) EP0667414B1 (de)
JP (1) JP2997990B2 (de)
AT (1) ATE163700T1 (de)
CA (1) CA2141284A1 (de)
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