EP0701022B1 - Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn - Google Patents

Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn Download PDF

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EP0701022B1
EP0701022B1 EP95113027A EP95113027A EP0701022B1 EP 0701022 B1 EP0701022 B1 EP 0701022B1 EP 95113027 A EP95113027 A EP 95113027A EP 95113027 A EP95113027 A EP 95113027A EP 0701022 B1 EP0701022 B1 EP 0701022B1
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EP
European Patent Office
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applicator unit
lip
side lip
unit according
adjusting
Prior art date
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EP95113027A
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French (fr)
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EP0701022A2 (de
EP0701022A3 (de
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Manfred Ueberschär
Eckard Wozny
Eckhart Krägeloh
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
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Publication of EP0701022A3 publication Critical patent/EP0701022A3/de
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    • B05C5/0254Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0262Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in width, i.e. having lips movable relative to each other in order to modify the slot width, e.g. to close it

Definitions

  • the invention relates to a commissioned work for direct or indirect application of a liquid or pasty medium a running material web, in particular made of paper or Carton.
  • the liquid or pasty Medium via a color distribution tube that is located within a the length of the order extending bar arranged is fed.
  • the medium passes through the paint distribution tube Through openings in an equalization room and flows from there via a feed gap to the metering gap, from which the liquid or pasty medium then in the form of a free Beam emerges.
  • the material web can, for example, on the surface of a roller.
  • the free jet is first applied to the Surface of an applicator roller applied to in from there a nip through which the material web runs, transferred from the application roller to the material web become.
  • That lip of the two forming the metering gap Lips which is on the side of the metering gap on which the indirect application of the medium the application roller or at direct application of the medium to the material web Commissioned work is referred to as the inlet lip. Accordingly, the second lip on the side of the Dosing gap is on which the applicator roller or Material web runs away from the commissioned work as the outlet side Inscribed lip.
  • the lip between the drain Order and the fine metering device a collecting trough arranged to remove excess liquid or pasty medium, that from the commissioning plant or from the fine metering device expires to collect. Because of these conditions and the Operation of liquid or pasty materials running on the application unit Medium can with such conventional commissioned works Column setting not made during operation become.
  • extrusion applicator is known from US-A-4984533, which has an extruder head seen in cross section essentially two opposite plate-like Parts that have a circular between them, in a lower area of the extruder head Distribution room for the extruded application medium and one adjoining, extending upwards Define extruder slot.
  • extruder slot In the exit area of the Extruder slot are the two plate-like parts on theirs Outside beveled, so that there is a kind of lip forms.
  • the material web to be coated runs on this Extrusion application directly over the lips of the Extruder head away, and the extruder head is during the Extrusion pressed against the material web, so that the application medium exiting the extruder head flat on the Material web is extruded.
  • the drain-side lip of the Extruder head also takes on the function of a Doctor element, which wipes the extruded medium.
  • a Doctor element By an attacking lip on the outlet side Adjustment mechanism is the lip on the outlet side lip on the inlet side or pivotable away from it.
  • One formed by the circular distribution space Thin point serves as a pivot axis.
  • the invention is based on the technical problem a commissioned work of the type described at the beginning Gap setting of the metering gap even while the meter is running To be able to make operations.
  • an adjustment device provided with the lip on the inlet side at a distance to the lip on the outlet side is adjustable.
  • this Distance seen along the length of the application, in zones differently adjustable, for example local Compensate for manufacturing inaccuracies or a cross profile of the applied liquid or pasty medium realize that differently in some areas is, e.g. flattened at the edges of the material web.
  • a preset of the whole is over the length of the metering gap possible.
  • the Gap setting even during operation be made because of the accessibility of the Adjustment device not by a drain side Fine metering device or one located on the outlet side Gutter is affected.
  • an operation of Adjustment device not through liquid or draining pasty medium hampers, since this is located in the outlet side Area of the commissioned work is collected.
  • the to and lips on the outlet side to limit the metering gap Have surface sections that are either straight or curved run. So it can be the surface sections of both lips each be straight or curved. About that In addition, one of the two lips can extend beyond its free end the other lip also extends to be extended this extended section a curved deflecting surface for to form the liquid or pasty medium to be applied. In particular, it is preferred that the inlet lip on its free end has a concave deflection surface for the has liquid or pasty medium. In principle, one such deflection surface, however, also be convexly curved, or that Free end of one lip can be considered a straight one Guide surface section over the free end of the second lip be led out.
  • the inlet side Lip shaped like a comb.
  • the lip on the inlet side has a web running along its length on, of which processes are distributed over the length or Extend protrusions.
  • lip on the inlet side by the adjustment device in zones rotationally around a parallel to the longitudinal axis of the lip moving axis movable.
  • the Lip in sections around this parallel to its longitudinal axis Swivel the axis in this way by swiveling the Lip to drain lip to reduce the metering gap or by swiveling away from the drain lip To increase the metering gap.
  • the lip on the inlet side by the adjustment device in zones translationally in a transverse to the level of the metering gap moving direction. That means that lip on the inlet side in sections to the lip on the outlet side can be moved towards or away from this to the Reduce or enlarge the metering gap accordingly.
  • the Adjustment device a mechanical adjustment mechanism on.
  • a mechanical adjustment mechanism can diverse ways, for example using Set screws, levers and the like.
  • a preferred embodiment of the mechanical Adjustment mechanism is a number of over the The length of the applicator is distributed adjusting screws to be provided, each directly or indirectly on the bar support the application unit and in thread engagement with the lip on the inlet side, with the adjusting screws Spring elements are biased.
  • By rotating the Adjusting the lip on the inlet side of the outlet lip are pulled away or swung away or be pushed or pivoted towards this.
  • By Operation of individual adjustment screws can be local Gap adjustment can be made while at even Actuation of all adjusting screws a total setting of Dosing gap made over the length of the application can be.
  • By preloading the adjustment screws always ensures that a stable and play-free Column setting is present.
  • Another advantageous embodiment of the mechanical Adjustment mechanism is a lever arm assembly to be provided over actuators over the length of the Order work are distributed, bending forces in the inlet side Lip initiates to by means of the resulting Bending deformations adjust the metering gap zone by zone.
  • Actuation of individual actuators for the local application of Bending forces on the inlet lip using the Lever arm arrangement made a zone-wise gap adjustment be, and can also when actuating all actuators Total gap setting over the length of the application work be performed.
  • adjustment device consist of a thermal, hydraulic, pneumatic, magnetic, magnetostrictive or to provide piezoelectric adjustment mechanism.
  • Such Adjustment mechanisms can be constructive in their Design can be realized in many ways, whereby also combinations of the adjustment mechanism operating principles with each other or combinations of these adjustment mechanism operating principles with mechanical adjustment mechanisms can be executed.
  • Zone-wise actuation of the servomotor adjustment device intended. This makes the adjustment process easier because the Actuators, e.g. Adjusting screws or the like, not have to be operated more by hand.
  • the Adjustment device can be operated remotely.
  • This Embodiment of the invention is precisely with regard to a Gap setting advantageous during ongoing operation, since the control of the adjustment device then on the one hand can be done centrally and on the other one control-related linkage of the adjustment device with other components of the coating system is made possible.
  • Control of the adjustment device in an automatic Include control loop, which is based on measured values of the Cross profile of the applied liquid or pasty medium adjusts the adjustment device.
  • this embodiment is therefore the column setting during the operation of the Automated coating system, making the fastest possible Adaptation of the commissioned work to changed conditions or There are irregularities during operation and so the Quality of the final product is improved.
  • a second adjustment device for the drain side Lip provided with which the drain lip on the Length of the work in zones at a distance from it inlet lip is adjustable.
  • This second Adjustment device can, as far as the spatial Allow circumstances, in one of the previous in Connection with the adjustment device for the inlet side Lippe explained embodiments can be executed.
  • the adjustment device for the inlet side Lip for fine adjustment of the metering gap and the additional adjustment device for the drain-side lip for a rough adjustment of the metering gap.
  • the total gap width can then be preset via the Adjustment device for the drain lip in conventionally when the coating system is at a standstill done while the sectional fine adjustment is also during operation by adjusting the adjustment device for the lip on the inlet side can be made.
  • Actuator a nut on a threaded part of the Adjustment spindle is arranged and with which the inlet side Lip in its distance to the lip on the outlet side and thus the Width of the metering gap is adjustable.
  • the adjusting spindle is preferably a spring element assigned. It is advantageous that the spring element supports a stationary component and the adjusting spindle in Direction of "closing” or “opening” the metering gap acted upon.
  • each Adjustment spindle on a bending point It is advantageous the bending point in the form of a leaf spring-like thin spot educated.
  • the broad side of the leaf spring-like Thin point along the horizontal axis of the adjustment spindle runs, the thin point about a parallel to the longitudinal axis the axis of the application is elastically deformable.
  • the spring element is preferably provided with a preload nut preloadable.
  • a bar 10 which extends over the entire Length of the commissioned work extends.
  • a compensation room 8 on which continues in a feed channel 7.
  • the feed channel 7 opens into a metering gap 4 which is between a lip 2 on the inlet side and a lip 3 on the outlet side is formed.
  • a concavely curved deflection surface 5 educated.
  • the liquid or pasty medium is indicated by arrows 6 indicated.
  • the application unit 1 is opposite an application roller 13 for an indirect order of the medium to be applied.
  • the Direction of rotation of the application roller 13 is by an arrow clarifies.
  • the lip 2 on the inlet side on the side of the metering gap 4 who arrives the application roller 13, that is, while the drain-side lip 3 on the opposite side of the Dosing gap is on the application roller 13 from Dosing gap runs away, i.e. runs out.
  • the liquid or pasty Medium 6 is first supplied via the paint distribution pipe 9, then passes into the compensation chamber 8 and flows through the Feed channel 7 to the metering gap 4, from which the medium is then in a free jet (not shown) emerges, whereby by the concavely curved deflection surface 5 of the lip 2 on the inlet side a deflection of the application jet in the direction of the tangent the application roller 13 takes place.
  • the liquid or pasty medium 6 is in the form of this free jet on the surface of the Application roller 13 applied and then after passing one downstream fine metering device (not shown), where the applied medium for setting a predetermined cross profile is scraped off, a nip fed through which a web of paper or cardboard, possibly also made of a textile material that runs there the liquid or pasty medium from the application roller 13 decreases.
  • the embodiment is both with a Adjustment device for the inlet lip 2 as well an adjustment device for the drain-side lip 3 fitted.
  • the adjustment device for the drain-side lip 3 is in formed in a manner known per se, the outlet side Lip 3 has a thin point 14.
  • the thin section 14 corresponds to an articulated connection and allows one Swiveling the above the thin point in the drawing located section of the drain-side lip 3 within of a certain pivoting range, the pivoting around one running through the thin point 14 and to the longitudinal axis of the beam 10 parallel axis.
  • a front wall 11, with the drain-side lip 3 on her in the drawing section below the thin section is firmly connected is rigidly fixed in operation, but it is required can be folded down about a joint 15, e.g. for cleaning purposes.
  • the Back of the front wall 11 is as a drain surface 16 for excess liquid or pasty medium is formed.
  • the area located above the thin point 14 are distributed over the length of the commissioned work Set screws 17 arranged with their head on the Support the rear of the front wall 11 and engage in thread with the pivotable section of the drain-side lip 3 stand. Furthermore, the length of the Stopper screws 18 distributed over the application unit provided which is in threaded engagement with the front wall 11 stand and with their bolt end on the swiveling section support lip 3 on the outlet side. Finally there is a cover 19 on the back of the front wall 11 arranged, which protects the adjusting device and as Drainage surface for excess medium 6 is used.
  • the adjustment device for the lip 2 on the inlet side explained.
  • On the bar 10 is a two-piece flange 20 fixedly arranged with Through bores 21 for receiving adjusting screws 22 is provided.
  • the adjustment screws 22 are on the Longitudinal extension of the bar 10 is distributed.
  • With a Collar 23 the adjusting screws are supported on the flange element 20 as it engages with its free bolt end with lip 2 on the inlet side.
  • With a compression spring 24 around the free bolt area of each adjusting screw 22 is arranged around, the flange member 20 and the lip 2 on the inlet side stretched apart.
  • the inlet side Lip 2 is provided with a thin point 25 so that the in section above the thin section this lip is pivotable about a certain area.
  • the inlet side lip 2 is on her in the drawing section located below the thin point 25 by means of Fastening screws 26 attached to the beam 10.
  • the adjustment device for the drain-side lip 3 is for the rough setting of the gap width of the metering gap 4 provided while the adjustment device for the lip 2 on the inlet side of a fine adjustment of the gap width of the Dosing gap 4 is used.
  • the adjusting screws 22 are included a fine thread that allows precise fine adjustment allowed. Due to the biasing action of the compression springs 24, the alternatively e.g. can also be designed as disc springs, is always a stable and play-free adjustment of the lip 2 on the inlet side guaranteed.
  • the lip 3 on the outlet side no adjustment device for Adjustment of this lip is provided, and the lip 3 is over connecting screws 27 shown only schematically firmly connected to the front wall 11. Therefore, the lip 3 on the outlet side also no thin spot as in the first Embodiment on.
  • lever arms 28 are arranged, which by means of fastening screws 29 firmly with the inlet side Lip 2 are connected.
  • the lip 2 on the inlet side opposite ends of the lever arms 28 are with joint heads 30 fitted.
  • the rod ends 30 are each rigid on one on the beam 10 attached bolts 31 pushed held there between two nuts 32 each.
  • the Screw nuts 32 each point on the joint head 30 facing end face a spherical cap-shaped surface on.
  • each Ball head 30 has a larger inner diameter than that Outer diameter of the rigid bolt 31, the joint head 30 with respect to the bolt 31 in a certain range be pivoted without bending forces on the bolt transfer.
  • the two nuts 32 on each bolt 31 are additionally secured by a lock nut 34.
  • Adjustment device for the drain lip Coarse adjustment of the metering gap and an adjustment device for the inlet lip for fine adjustment of the Dosing gap now takes over Adjustment device for the inlet lip 2 the entire Column setting function.
  • the adjustment device for the inlet lip according to the first embodiment only smaller adjustment paths, otherwise the adjusting screws 22 at the entry into the threaded holes of the inlet lip 2 would experience an improper bend.
  • the fine adjustment of the metering gap are feasible adjustment paths completely sufficient. Because in the second Embodiment realized much larger adjustment paths is an articulated connection between the rigid lever arms 28 and the rigid pin 31 trained so that when pivoting the lip 2 on the inlet side Lever arm 28 no undue bends in the bolt cause.
  • the column setting is carried out analogously to Adjustment device for the inlet lip at the first Embodiment.
  • To swivel the in the Drawing upper section of the lip 2 on the inlet side cause one or more lever arms 28 by means of Screw nuts 32 along the longitudinal axis of the bolt 31 transferred.
  • the rigid lever arms 28 then transmit the Displacement along the bolt 31 in a pivoting of the inlet lip 2.
  • the lip 2 on the inlet side is comb-shaped, i.e. it consists of a web 35, which extends over the length of the application unit 1 extends, and over the length of the web distributed processes 36.
  • the individual processes 36 are each displaceable in the direction of their longitudinal axis 37 guided in a flange element 20 which is fixed to the beam 10 connected is.
  • the flange element 20 is with Through holes 21 provided through each Adjusting screws 22 are guided.
  • the flange element 20 is fixed from two interconnected sub-elements formed a bundle 23 each adjusting screw 22 enclose so that this Supports the collar against the flange element.
  • the applicator 1 a support device, which is executed here in the form of a bar 10.
  • the bar 10 extends over the entire length of the commissioned work.
  • a distribution pipe 9 for the to be applied liquid or pasty medium formed which is usually is referred to as a color distribution pipe.
  • This follows connected via passage openings 12, an equalizing space 8 that continues in a feed channel.
  • the feed channel 7 opens into a metering gap 4 which is between a lip 2 on the inlet side and a lip 3 on the outlet side is formed.
  • a concavely curved deflection surface 5 educated.
  • the liquid or pasty medium is indicated by arrows 6 indicated.
  • the applicator 1 is a roller 13 (i.e. one Application roller for an indirect application of the to be applied Medium or support roller wrapped around the material web direct order).
  • the direction of rotation of the roller 13 is indicated by an arrow.
  • the inlet lip 2 is on the side of the metering gap 4, on which a point on the surface of the Roller 13 arrives at the metering gap, that is to say runs in.
  • the lip 3 on the outlet side lies on the opposite one Side of the metering gap on which the said point on the Surface of the roller 13 runs away from the metering gap, that is expires.
  • the liquid or pasty Medium 6 is first supplied via the paint distribution pipe 9, then passes into the compensation chamber 8 and flows through the Feed channel 7 to the metering gap 4, from which the medium is then in a free jet, not shown, emerges. This is done through the concavely curved deflecting surface 5 of the inlet side Lip 2 deflects the application jet towards one tangent to the roller 13.
  • the liquid or pasty Medium 6 is in the form of this free jet on the surface the roller 13 or applied directly to the material web. It is usually followed by a not shown downstream fine metering device to a correct one Streaked weight.
  • the applicator 1 is both with an adjustment device for the inlet lip 2 as well as with a Adjustment device for the drain lip 3 fitted.
  • the adjustment device for the outlet side Lip 3 has already been linked to previous ones Exemplary embodiments explained, so that in this regard to the is referred to there.
  • the adjustment device for the lip 2 on the inlet side explained.
  • On the bar 10 is a Length of the beam 10 extending component 20 stationary arranged, which with through holes 28 for receiving is provided by adjusting spindles 22.
  • the adjusting spindles 22 are about the longitudinal extent of the bar 10 and Component 20 arranged distributed, as shown in Figure 6 is.
  • the anti-rotation device can, for example with one not shown separately in the drawing Lock nut or otherwise, e.g. by gluing.
  • the latter can be provided with a bending point 21 which is advantageously made in the form of a leaf spring-like thin point.
  • This bending point 21 lies in one plane with the axis of the adjusting spindle 22.
  • the width of the bending or thin point should correspond approximately to the diameter of the adjusting spindle, as can be seen in FIG. 6 of the top view of the application mechanism, or can even be made somewhat wider his. Since this thin point is therefore wide and, due to its leaf spring-like small thickness, has only a low bending stiffness, it can thus be elastically deformed about an axis 27 running parallel to the longitudinal axis of the application unit 1.
  • the adjusting spindle 22 without Bend be made. That makes sense where the lip 2 on the inlet side represents a less rigid strip and there for the profiling of the gap 4 less forces are transferred.
  • the adjusting spindle 22 also takes only a schematic illustrated spring element 24, which is preferably made of Disc springs exist.
  • the spring element 24 can be tensioned against the component 20, whereby a freely selectable preload of the spring element is adjustable independently of the gap adjustment.
  • the adjusting spindle 22 is relative to the supporting beam 10 by means of an adjusting device 26 adjustable in the axial direction.
  • Actuator can be on the other end of the Adjustment spindle 22 screwed nut 26 are used.
  • the nut 26 acts from the opposite side (i.e. opposite to lip 2) on component 20.
  • the component 20 can e.g. as seen in Fig. 5, as one on the Beam 10 fixed angle to be executed. But it can also one welded onto the beam 10, for example Be ledge, as can be seen from FIG. 7.
  • the adjusting spindle 22 is in the direction "Close” of the metering gap 4 is applied. At The presence of the elastic thin spot 21 is experienced again a slight bending deformation, but in the opposite direction or in their starting position.
  • the inlet lip 2 can be adjusted, it is with a thin point 30, which can also be a joint, Mistake.
  • the one in the drawing above the thin section located section of this lip is around a certain one The area can thus be swiveled.
  • fastening screws 31 the lip 2 is attached to the beam 10.
  • the adjustment for the drain-side lip 3 is for the Elimination of manufacturing-related tolerances of the gap width the metering gap 4 provided, whereas the Adjustment device for the inlet lip 2 of the Profiling the gap width of the metering gap 4 is used.
  • the adjusting spindles 22 are therefore with a fine thread provided, which allows a precise fine adjustment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton.
Es sind Auftragswerke bekannt, bei denen zwischen zwei Lippen ein Dosierspalt ausgebildet ist, der als Freistrahldüse wirkt. Derartige Auftragswerke werden aufgrund der Ausbildung eines durch die Umgebungsatmosphäre verlaufenden freien Strahls des flüssigen oder pastösen Mediums auch als "Fountain Jet Flow Applicator" bezeichnet. Damit wird das flüssige oder pastöse Medium direkt oder indirekt auf eine laufende Materialbahn aufgetragen.
Bei diesen Auftragswerken wird das flüssige oder pastöse Medium über ein Farbverteilrohr, das innerhalb eines sich über die Länge des Auftragswerks erstreckenden Balkens angeordnet ist, zugeführt. Vom Farbverteilrohr gelangt das Medium über Durchtrittsöffnungen in einen Ausgleichsraum und strömt von dort über einen Zufuhrspalt zum Dosierspalt, aus dem das flüssige oder pastöse Medium anschließend in Form eines freien Strahls austritt. Beim direkten Auftrag des Mediums läuft eine Materialbahn an der Freistrahldüse vorbei und wird direkt mit dem freien Strahl des flüssigen oder pastösen Mediums beaufschlagt. Die Materialbahn kann dabei beispielsweise auf der Oberfläche einer Walze geführt werden. Beim indirekten Auftrag des Mediums wird der freie Strahl zunächst auf die Oberfläche einer Auftragswalze aufgebracht, um von dort in einem Walzenspalt, durch den die Materialbahn hindurchläuft, von der Auftragswalze auf die Materialbahn übertragen zu werden. Diejenige Lippe der beiden den Dosierspalt bildenden Lippen, die auf der Seite des Dosierspalts liegt, auf der beim indirekten Auftrag des Mediums die Auftragswalze bzw. beim direkten Auftrag des Mediums die Materialbahn auf das Auftragswerk zuläuft, wird als zulaufseitige Lippe bezeichnet. Entsprechend wird die zweite Lippe, die auf der Seite des Dosierspalts liegt, auf der die Auftragswalze bzw. die Materialbahn vom Auftragswerk wegläuft, als ablaufseitige Lippe bezeichnet.
Traditionell ist bei Auftragswerken vom zuvor beschriebenen Typ an der ablaufseitigen Lippe eine Verstelleinrichtung vorgesehen, mit der die ablaufseitige Lippe über die Länge des Auftragswerks zonenweise in ihrem Abstand zur zulaufseitigen Lippe einstellbar ist. Diese Einstellung des Dosierspalts erfolgt im Stillstand des Auftragswerks und damit der zugehörigen Streichanlage, um ein bestimmtes Querprofil des auf die Materialbahn aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums zu erzielen. Dabei ist die Verstelleinrichtung bei herkömmlichen Auftragswerken nur schwer zugänglich, da in aller Regel dem Freistrahl-Auftragswerk eine Feindosiereinrichtung nachgeschaltet ist, die mittels eines Rakelelements, z.B. einer Rakelklinge, das aufgetragene flüssige oder pastöse Medium auf das gewünschte Querprofil abrakelt. Weiterhin ist zwischen der ablaufseitigen Lippe des Auftragswerks und der Feindosiereinrichtung eine Auffangrinne angeordnet, um überschüssiges flüssiges oder pastöses Medium, das vom Auftragswerk oder von der Feindosiereinrichtung abläuft, zu sammeln. Aufgrund dieser Gegebenheiten und dem im Betrieb am Auftragswerk ablaufenden flüssigen oder pastösen Medium kann bei derartigen herkömmlichen Auftragswerken die Spalteinstellung nicht im laufenden Betrieb vorgenommen werden.
Aus der US-A-4984533 ist ein Extrusions-Auftragswerk bekannt, das einen Extruderkopf aufweist, der im Querschnitt gesehen im wesentlichen zwei einander gegenüberliegende plattenartige Teile aufweist, die zwischen sich einen kreisförmigen, in einem unteren Bereich des Extruderkopfes befindlichen Verteilerraum für das extrudierte Auftragsmedium sowie einen sich daran anschließenden, nach oben erstreckenden Extruderschlitz abgrenzen. Im Ausgangsbereich des Extruderschlitz sind die zwei plattenartige Teile an ihrer Außenseite abgeschrägt, so daß sich jeweils eine Art Lippe bildet. Die zu beschichtende Materialbahn läuft bei diesem Extrusions-Auftragswerk direkt über die beiden Lippen des Extruderkopf hinweg, und der Extruderkopf wird während des Extrudierens gegen die Materialbahn gepresst, so daß das aus dem Extruderkopf austretende Auftragsmedium flächig auf die Materialbahn extrudiert wird. Die ablaufseitige Lippe des Extruderkopfes übernimmt gleichzeitig die Funktion eines Rakelelementes, welches das aufextrudierte Medium abstreicht. Durch einen an der ablaufseitigen Lippe angreifenden Verstellmechanismus ist die ablaufseitige Lippe zu der zulaufseitigen Lippe hin oder von dieser weg verschwenkbar. Eine durch den kreisförmigen Verteilerraum gebildete Dünnstelle dient hierbei als Schwenkachse. Ein solches Extrusions-Auftragswerk ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, bei einem Auftragswerk der eingangs erläuterten Art eine Spalteinstellung des Dosierspalts auch während des laufenden Betriebs vornehmen zu können.
Dieses technische Problem wird erfindungsgemäß von einem Auftragswerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie von einem Auftragswerk mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruches 15 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen, mit der die zulaufseitige Lippe in ihrem Abstand zur ablaufseitigen Lippe einstellbar ist. Dabei ist dieser Abstand, über die Länge des Auftragswerks gesehen, zonenweise unterschiedlich einstellbar, um beispielsweise lokale Fertigungsungenauigkeiten auszugleichen oder um ein Querprofil des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums zu realisieren, das bereichsweise unterschiedlich ausgebildet ist, z.B. an den Rändern der Materialbahn abgeflacht. Natürlich ist auch eine Voreinstellung des gesamten sich über die Länge des Auftragswerks erstreckenden Dosierspalts möglich.
Bei dieser Lösung, bei der die Verstelleinrichtung auf der Zulaufseite des Auftragswerks angeordnet werden kann, kann die Spalteinstellung auch während des laufenden Betriebs vorgenommen werden, da die Zugänglichkeit der Verstelleinrichtung nicht durch eine ablaufseitig gelegene Feindosiereinrichtung oder eine ablaufseitig gelegene Ablaufrinne beeinträchtigt wird. Weiterhin wird bei der erfindungsgemäßen Lösung eine Bedienung der Verstelleinrichtung nicht durch ablaufendes flüssiges oder pastöses Medium behindert, da dieses im ablaufseitig gelegenen Bereich des Auftragswerks aufgefangen wird. Durch die Möglichkeit der Spalteinstellung während des laufenden Betriebs kann unmittelbar auf während des Betriebs auftretende Änderungen des Querprofils des aufgetragenen Mediums reagiert werden und die Kosten beim Betrieb der Streichanlage können gesenkt werden, da längere Stillstandszeiten für eine Spalteinstellung beim Auftragswerk vermieden werden.
In günstigen Ausgestaltungen der Erfindung können die zu- und ablaufseitigen Lippen den Dosierspalt begrenzende Flächenabschnitte aufweisen, die entweder gerade oder gekrümmt verlaufen. Es können also die Flächenabschnitte beider Lippen jeweils gerade oder jeweils gekrümmt ausgebildet sein. Darüber hinaus kann eine der beiden Lippen an ihrem freien Ende über die andere Lippe hinaus verlängert ausgebildet sein, um an diesem verlängerten Abschnitt eine gekrümmte Umlenkfläche für das aufzutragende flüssige oder pastöse Medium auszubilden. Insbesondere ist es bevorzugt, daß die zulaufseitige Lippe an ihrem freien Ende eine konkav gekrümmte Umlenkfläche für das flüssige oder pastöse Medium aufweist. Prinzipiell kann eine solche Umlenkfläche jedoch auch konvex gekrümmt sein, oder das freie Ende der einen Lippe kann als gerader Führungsflächenabschnitt über das freie Ende der zweiten Lippe hinausgeführt sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zulaufseitige Lippe kammförmig ausgebildet. Mit anderen Worten weist die zulaufseitige Lippe einen über ihre Länge durchgehenden Steg auf, von dem sich über die Länge verteilt Fortsätze oder Vorsprünge wegerstrecken. Durch eine derartige Gestaltung läßt sich die Lippe bei Einleitung von Kräften über die Fortsätze bzw. Vorsprünge leichter verformen und somit läßt sich gut eine zonenweise unterschiedliche Spalteinstellung realisieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zulaufseitige Lippe durch die Verstelleinrichtung zonenweise rotatorisch um eine parallel zur Längsachse der Lippe verlaufende Achse beweglich. Mit anderen Worten läßt sich die Lippe abschnittsweise um diese zu ihrer Längsachse parallele Achse schwenken, um auf diese Weise durch Hinschwenken der Lippe zur ablaufseitigen Lippe den Dosierspalt zu verringern oder durch Wegschwenken von der ablaufseitigen Lippe den Dosierspalt zu vergrößern.
Bei einer anderen günstigen Ausführungsform ist die zulaufseitige Lippe durch die Verstelleinrichtung zonenweise translatorisch in einer quer zur Ebene des Dosierspalts verlaufenden Richtung beweglich. Das bedeutet, daß die zulaufseitige Lippe abschnittsweise zur ablaufseitigen Lippe hin oder von dieser weg verschoben werden kann, um den Dosierspalt entsprechend zu verkleinern oder zu vergrößern.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Verstelleinrichtung einen mechanischen Verstellmechanismus auf. Ein solcher mechanischer Verstellmechanismus kann auf vielfältige Weise, beispielsweise unter Verwendung von Stellschrauben, Hebeln und dergleichen, ausgeführt sein. Eine bevorzugte Ausführungsform des mechanischen Verstellmechanismus besteht darin, eine Anzahl von über die Länge des Auftragswerks verteilt angeordneten Justierschrauben vorzusehen, die sich jeweils direkt oder indirekt am Balken des Auftragswerks abstützen und im Gewindeeingriff mit der zulaufseitigen Lippe stehen, wobei die Justierschrauben durch Federelemente vorgespannt sind. Somit kann durch Drehung der Justierschrauben die zulaufseitige Lippe von der ablaufseitigen Lippe weggezogen bzw. weggeschwenkt werden oder zu dieser hingeschoben bzw. hingeschwenkt werden. Durch Betätigung einzelner Justierschrauben kann eine örtliche Spalteinstellung vorgenommen werden, während bei gleichmäßiger Betätigung aller Justierschrauben eine Gesamteinstellung des Dosierspalts über die Länge des Auftragswerks bewerkstelligt werden kann. Durch die Vorspannung der Justierschrauben ist stets gewährleistet, daß eine stabile und spielfreie Spalteinstellung vorliegt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des mechanischen Verstellmechanismus besteht darin, eine Hebelarmanordnung vorzusehen, die über Stellglieder, die über die Länge des Auftragswerks verteilt sind, Biegekräfte in die zulaufseitige Lippe einleitet, um mittels der resultierenden Biegeverformungen den Dosierspalt zonenweise einstellen. Wie bei der zuvor geschilderten Ausführungsform kann auch hier bei Betätigung einzelner Stellglieder zur lokalen Aufbringung von Biegekräften auf die zulaufseitige Lippe mittels der Hebelarmanordnung eine zonenweise Spalteinstellung vorgenommen werden, und ebenso kann bei Betätigung aller Stellglieder eine Gesamtspalteinstellung über die Länge des Auftragswerks durchgeführt werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Verstelleinrichtung bestehen darin, einen thermischen, hydraulischen, pneumatischen, magnetischen, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Verstellmechanismus vorzusehen. Derartige Verstellmechanismen können in ihrer konstruktiven Ausgestaltung auf vielfältige Weise realisiert werden, wobei auch Kombinationen der Verstellmechanismus-Funktionsprinzipien untereinander oder Kombinationen dieser Verstellmechanismus-Funktionsprinzipien mit mechanischen Verstellmechanismen ausgeführt werden können.
Bei einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung sind zur zonenweisen Betätigung der Verstelleinrichtung Stellmotoren vorgesehen. Somit wird der Verstellvorgang erleichtert, da die Stellglieder, wie z.B. Justierschrauben oder ähnliches, nicht mehr von Hand betätigt werden müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verstelleinrichtung ferngesteuert betätigbar. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist gerade im Hinblick auf eine Spalteinstellung während des laufenden Betriebs vorteilhaft, da die Ansteuerung der Verstelleinrichtung dann zum einen zentral erfolgen kann und zum anderen eine steuerungstechnische Verknüpfung der Verstelleinrichtung mit anderen Komponenten der Streichanlage ermöglicht wird. Insbesondere ist es vorteilhaft, die ferngesteuerte zonenweise Ansteuerung der Verstelleinrichtung in einen automatischen Regelkreis einzubinden, der aufgrund von Meßwerten des Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums die Verstelleinrichtung nachregelt. Bei dieser Ausführungsform ist folglich die Spalteinstellung während des Betriebs der Streichanlage automatisiert, wodurch eine schnellstmögliche Anpassung des Auftragswerks an veränderte Bedingungen oder Unregelmäßigkeiten während des Betriebs gegeben ist und so die Qualität des Endprodukts verbessert wird.
Eine Ausstattung der Verstelleinrichtung mit automatisch betätigbaren Stellgliedern oder Stellmotoren ist bei herkömmlichen Auftragswerken mit einer Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe praktisch nicht möglich, da dort aufgrund der unmittelbar an der Rückseite der Lippe angeordneten Auffangrinne sowie aufgrund der nachgeschalteten Feindosiereinrichtung kein ausreichender Raum zur Unterbringung solcher Aggregate zur Verfügung steht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zusätzlich zur Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe eine zweite Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe vorgesehen, mit der die ablaufseitige Lippe über die Länge des Auftragswerks zonenweise in ihrem Abstand zur zulaufseitigen Lippe einstellbar ist. Diese zweite Verstelleinrichtung kann, soweit es die räumlichen Gegebenheiten zulassen, in einer der vorangehend im Zusammenhang mit der Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe erläuterten Ausgestaltungen ausgeführt sein. Es ist dabei bevorzugt, die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe für eine Feineinstellung des Dosierspalts und die zusätzliche Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe für eine Grobeinstellung des Dosierspalts auszubilden. Die Voreinstellung der Spaltweite insgesamt kann dann über die Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe in herkömmlicher Weise beim Stillstand der Streichanlage erfolgen, während die sektionale Feineinstellung auch während des Betriebs durch Justieren der Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe vorgenommen werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 15 sind relativ große Kräfte bei der Spalteinstellung übertragbar. Weiterhin erfolgt die Einstellung der Spaltweite des Dosierspaltes spielfrei, exakt und sehr feinfühlig. Die Spalteinstellung erfolgt sehr einfach und bei der Spalteinstellung sind Winkeländerungen kompensierbar, d.h. unzulässige Verformungen der Verstellspindeln sind vermeidbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Stelleinrichtung eine Mutter, die auf einem Gewindeteil der Verstellspindel angeordnet ist und mit der die zulaufseitige Lippe in ihrem Abstand zur ablaufseitigen Lippe und damit die Weite des Dosierspaltes einstellbar ist.
Vorzugsweise ist der Verstellspindel ein Federelement zugeordnet. Es ist vorteilhaft, daß sich das Federelement an einem ortsfesten Bauteil abstützt und die Verstellspindel in Richtung "Schließen" oder "Öffnen" des Dosierspaltes beaufschlagt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Verstellspindel eine Biegestelle auf. Vorteilhafterweise ist die Biegestelle in Form einer blattfederartigen Dünnstelle ausgebildet.
Es ist bevorzugt, daß die Breitseite der blattfederartigen Dünnstelle entlang der horizontalen Achse der Verstellspindel verläuft, wobei die Dünnstelle um eine parallel zur Längsachse des Auftragswerkes verlaufende Achse elastisch verformbar ist.
Vorzugsweise ist das Federelement mit einer Vorspannmutter vorspannbar.
Nachfolgend werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Auftragswerks;
Fig. 2
eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Auftragswerks;
Fig. 3
eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Auftragswerks;
Fig. 4
einen Ausschnitt einer teilweise geschnittenen Draufsicht in Richtung des Pfeils A auf die zulaufseitige Lippe und die zugehörige Verstelleinrichtung in Fig. 3;
Fig. 5
eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Auftragswerkes;
Fig. 6
einen Ausschnitt auf die Draufsicht des in Fig. 5 dargestellten vierten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Auftragswerkes;
Fig. 7
eine schematisierte Querschnittsdarstellung eines fünften Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Auftragswerkes.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein erstes Ausführungsbeispiel des Auftragswerks 1 einen Balken 10, der sich über die gesamte Länge des Auftragswerks erstreckt. Im Balken 10 ist ein Verteilrohr 9 für das aufzutragende flüssige oder pastöse Medium ausgebildet, das üblicherweise als Farbverteilrohr bezeichnet wird. An dieses schließt sich, über Durchtrittsöffnungen 12 verbunden, ein Ausgleichsraum 8 an, der sich in einem Zufuhrkanal 7 fortsetzt. Der Zufuhrkanal 7 mündet in einen Dosierspalt 4, der zwischen einer zulaufseitigen Lippe 2 und einer ablaufseitigen Lippe 3 gebildet ist. Am freien Ende der zulaufseitigen Lippe 2, das sich über das freie Ende der ablaufseitigen Lippe 3 hinaus erstreckt, ist eine konkav gekrümmte Umlenkfläche 5 ausgebildet. Das flüssige oder pastöse Medium ist durch Pfeile 6 angedeutet.
Dem Auftragswerk 1 gegenüber liegt eine Auftragswalze 13 für einen indirekten Auftrag des aufzutragenden Mediums. Die Drehrichtung der Auftragswalze 13 ist durch einen Pfeil verdeutlicht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegt die zulaufseitige Lippe 2 auf der Seite des Dosierspalts 4, auf der die Auftragswalze 13 ankommt, also zuläuft, während die ablaufseitige Lippe 3 auf der gegenüberliegenden Seite des Dosierspalts liegt, auf der die Auftragswalze 13 vom Dosierspalt wegläuft, also abläuft.
Bei diesem Auftragswerk 1 wird das flüssige oder pastöse Medium 6 zunächst über das Farbverteilrohr 9 zugeleitet, gelangt dann in den Ausgleichsraum 8 und strömt durch den Zufuhrkanal 7 zum Dosierspalt 4, aus dem das Medium dann in einem (nicht dargestellten) Freistrahl austritt, wobei durch die konkav gekrümmte Umlenkfläche 5 der zulaufseitigen Lippe 2 eine Umlenkung des Auftragsstrahls in Richtung zur Tangente an die Auftragswalze 13 erfolgt. Das flüssige oder pastöse Medium 6 wird in Form dieses Freistrahls auf die Oberfläche der Auftragswalze 13 aufgebracht und dann nach dem Passieren einer (nicht dargestellten) nachgeschalteten Feindosiereinrichtung, an der das aufgetragene Medium zur Einstellung eines vorbestimmten Querprofils abgerakelt wird, einem Walzenspalt zugeführt, durch den eine Materialbahn aus Papier oder Karton, gegebenenfalls auch aus einem Textilwerkstoff, läuft, die dort das flüssige oder pastöse Medium von der Auftragswalze 13 abnimmt.
Das Ausführungsbeispiel ist sowohl mit einer Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 als auch mit einer Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe 3 ausgestattet.
Die Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe 3 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet, wobei die ablaufseitige Lippe 3 eine Dünnstelle 14 aufweist. Die Dünnstelle 14 entspricht einer gelenkigen Anbindung und erlaubt ein Verschwenken des in der Zeichnung oberhalb der Dünnstelle gelegenen Abschnitts der ablaufseitigen Lippe 3 innerhalb eines gewissen Schwenkbereichs, wobei die Verschwenkung um eine durch die Dünnstelle 14 verlaufende und zur Längsachse des Balkens 10 parallele Achse erfolgt. Eine Vorderwand 11, mit der die ablaufseitige Lippe 3 an ihrem in der Zeichnung unterhalb der Dünnstelle gelegenen Abschnitt fest verbunden ist, ist im Betrieb starr fixiert, sie ist jedoch bei Bedarf um ein Gelenk 15 abklappbar, z.B. für Reinigungszwecke. Die Rückseite der Vorderwand 11 ist als Ablauffläche 16 für überschüssiges flüssiges oder pastöses Medium ausgebildet. Im in der Zeichnung oberhalb der Dünnstelle 14 gelegenen Bereich sind über die Längserstreckung des Auftragswerks verteilt Stellschrauben 17 angeordnet, die sich mit ihrem Kopf an der Rückseite der Vorderwand 11 abstützen und in Gewindeeingriff mit dem schwenkbaren Abschnitt der ablaufseitigen Lippe 3 stehen. Weiterhin sind über die Längserstreckung des Auftragswerks verteilt angeordnete Anschlagschrauben 18 vorgesehen, die in Gewindeeingriff mit der Vorderwand 11 stehen und sich mit ihrem Bolzenende am schwenkbaren Abschnitt der ablaufseitigen Lippe 3 abstützen. Schließlich ist noch eine Abdeckung 19 an der Rückseite der Vorderwand 11 angeordnet, die die Verstelleinrichtung schützt und als Ablauffläche für überschüssiges Medium 6 dient.
Durch Drehen der Stellschrauben 17 in der entsprechenden Richtung kann der in der Zeichnung obere Abschnitt der ablaufseitigen Lippe 3 um die Dünnstelle 14 entweder zur zulaufseitigen Lippe 2 hin oder von dieser weg verschwenkt werden. Je nachdem, ob nur einzelne oder alle Stellschrauben 17 betätigt werden, erreicht man örtlich begrenzte Spaltverstellungen oder eine Gesamteinstellung des Spalts über die Länge des Auftragswerks. Durch Betätigung der Anschlagschrauben 18 wird dabei sichergestellt, daß der verschwenkbare Abschnitt der ablaufseitigen Lippe 3 und die Vorderwand 11 gegeneinander gespannt sind, so daß eine spielfreie Spalteinstellung vorliegt. Zur Durchführung der Spalteinstellung mittels des zuvor beschriebenen Verstellmechanismus für die ablaufseitige Lippe 3 muß sich die Streichanlage im Stillstand befinden, da sonst die Stell- und Anschlagschrauben nicht zugänglich wären. Denn an der Vorderwand 11 ist während des Betriebs eine (nicht dargestellte) Auffangrinne angeordnet, die den Bereich zwischen dem Auftragswerk 1 und einer (ebenfalls nicht dargestellten) nachgeschalteten Feindosiereinrichtung versperrt. Außerdem fließt im Betrieb überflüssiges aufzutragendes Medium 6 über die Abdeckung 19 und die Ablauffläche 16 ab, so daß auch aus diesem Grund der Zugang zu der Verstelleinrichtung versperrt ist.
Nachfolgend wird nun die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 erläutert. Am Balken 10 ist ein zweiteiliges Flanschelement 20 fest angeordnet, das mit Durchgangsbohrungen 21 zur Aufnahme von Justierschrauben 22 versehen ist. Die Justierschrauben 22 sind über die Längserstreckung des Balkens 10 verteilt angeordnet. Mit einem Bund 23 stützen sich die Justierschrauben am Flanschelement 20 ab, während sie mit ihrem freien Bolzenende in Gewindeeingriff mit der zulaufseitigen Lippe 2 stehen. Durch eine Druckfeder 24, die um den freien Bolzenbereich jeder Justierschraube 22 herum angeordnet ist, werden das Flanschelement 20 und die zulaufseitige Lippe 2 auseinander gespannt. Die zulaufseitige Lippe 2 ist mit einer Dünnstelle 25 versehen, so daß der in der Zeichnung oberhalb der Dünnstelle gelegene Abschnitt dieser Lippe um einen bestimmten Bereich verschwenkbar ist. Die zulaufseitige Lippe 2 ist an ihrem in der Zeichnung unterhalb der Dünnstelle 25 gelegenen Abschnitt mittels Befestigungsschrauben 26 am Balken 10 befestigt.
Durch Drehen einzelner oder aller Justierschrauben 22 werden lokale Abschnitte der zulaufseitigen Lippe 2 oder die gesamte zulaufseitige Lippe 2 entweder von der ablaufseitigen Lippe 3 weg oder zu dieser hin verschwenkt, wobei die Verschwenkung um eine durch die Dünnstelle 25 verlaufende und zur Längsachse des Balkens 10 parallele Achse erfolgt.
Die Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe 3 ist für die Grobeinstellung der Spaltweite des Dosierspalts 4 vorgesehen, während die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 einer Feineinstellung der Spaltweite des Dosierspalts 4 dient. Die Justierschrauben 22 sind hierfür mit einem Feingewinde versehen, das eine präzise Feinjustierung erlaubt. Durch die Vorspannwirkung der Druckfedern 24, die alternativ z.B. auch als Tellerfedern ausgebildet sein können, ist stets eine stabile und spielfreie Justierung der zulaufseitigen Lippe 2 gewährleistet.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind die gleichen oder sich entsprechende Komponenten des Auftragswerks mit den gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel versehen, so daß hinsichtlich dieser Komponenten auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen wird. Auch hinsichtlich der Funktionsweise dieses Auftragswerks wird auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist an der ablaufseitigen Lippe 3 keine Verstelleinrichtung zur Verstellung dieser Lippe vorgesehen, und die Lippe 3 ist über lediglich schematisch dargestellte Verbindungsschrauben 27 fest mit der Vorderwand 11 verbunden. Daher weist die ablaufseitige Lippe 3 auch keine Dünnstelle wie beim ersten Ausführungsbeispiel auf.
Nachfolgend wird die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 erläutert. Die Gestaltung der zulaufseitigen Lippe 2 mit einer Dünnstelle 25, die die Lippe in einen schwenkbaren Abschnitt und einen über Befestigungsschrauben 26 mit dem Balken 10 fest verbundenen Abschnitt unterteilt, entspricht im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel. Über die Länge des Auftragswerks verteilt sind Hebelarme 28 angeordnet, die mittels Befestigungsschrauben 29 fest mit der zulaufseitigen Lippe 2 verbunden sind. Die von der zulaufseitigen Lippe 2 abgewandten Enden der Hebelarme 28 sind mit Gelenkköpfen 30 ausgestattet. Die Gelenkköpfe 30 sind jeweils auf einem starr am Balken 10 angebrachten Schraubenbolzen 31 aufgeschoben und dort zwischen jeweils zwei Schraubenmuttern 32 gehalten. Die Schraubenmuttern 32 weisen jeweils auf ihrer dem Gelenkkopf 30 zugewandten Stirnseite eine kugelkalottenförmige Oberfläche auf. Diese Oberfläche schmiegt sich jeweils an eine zur Kugelkalotte passende Gelenkpfanne an den Stirnseiten des Gelenkkopfs 30 an. Nachdem eine Durchgangsbohrung 33 jedes Kugelkopfs 30 einen größeren Innendurchmesser aufweist als der Außendurchmesser des starren Bolzens 31, kann der Gelenkkopf 30 bezüglich des Bolzens 31 in einem gewissen Bereich verschwenkt werden, ohne Biegekräfte auf den Bolzen zu übertragen. Die beiden Muttern 32 auf jedem Bolzen 31 sind zusätzlich durch eine Kontermutter 34 gesichert.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, bei dem eine Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe zur Grobeinstellung des Dosierspalts und eine Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe zur Feineinstellung des Dosierspalts vorgesehen sind, übernimmt nun die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 die gesamte Spalteinstellungsfunktion. Die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel läßt nur kleinere Verstellwege zu, da sonst die Justierschrauben 22 am Eintritt in die Gewindebohrungen der zulaufseitigen Lippe 2 eine unzulässige Biegung erfahren würden. Für eine Feineinstellung des Dosierspalts sind jedoch die realisierbaren Verstellwege völlig ausreichend. Da im zweiten Ausführungsbeispiel wesentlich größere Verstellwege realisiert werden müssen, ist eine gelenkige Verbindung zwischen den biegesteifen Hebelarmen 28 und den starren Bolzen 31 ausgebildet, damit die bei der Verschwenkung der zulaufseitigen Lippe 2 auftretenden Verschiebungen des Hebelarms 28 keine unzulässigen Biegungen des Bolzens bewirken. Ansonsten erfolgt die Spalteinstellung analog zur Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe beim ersten Ausführungsbeispiel. Um eine Verschwenkung des in der Zeichnung oberen Abschnitts der zulaufseitigen Lippe 2 zu bewirken, werden ein oder mehrere Hebelarme 28 mittels der Schraubenmuttern 32 entlang der Längsachse des Bolzens 31 versetzt. Die biegesteifen Hebelarme 28 übertragen dann die Verschiebung entlang des Bolzens 31 in eine Verschwenkung der zulaufseitigen Lippe 2.
Auch bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel werden gleiche oder entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, so daß auch hier hinsichtlich dieser Komponenten und der Funktionsweise des Auftragswerks auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen wird.
Anschließend wird nun die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 erläutert. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die zulaufseitige Lippe 2 kammförmig ausgebildet, d.h. sie besteht aus einem Steg 35, der sich über die Länge des Auftragswerks 1 erstreckt, und über die Länge des Stegs verteilt angeordneten Fortsätzen 36. Die einzelnen Fortsätze 36 sind jeweils in Richtung ihrer Längsachse 37 verschiebbar in einem Flanschelement 20 geführt, das fest mit dem Balken 10 verbunden ist. Das Flanschelement 20 ist mit Durchgangsbohrungen 21 versehen, durch die jeweils Justierschrauben 22 geführt sind. Ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist das Flanschelement 20 aus zwei fest miteinander verbundenen Teilelementen gebildet, die einen Bund 23 jeder Justierschraube 22 umschließen, so daß sich dieser Bund gegen das Flanschelement abstützt. Zur Führung der Fortsätze 36 der zulaufseitigen Lippe 2 sind Führungsausnehmungen 38 im Flanschelement 20 ausgebildet, wobei in diese Führungsausnehmungen jeweils die Justierschrauben 22 umgebende Druckfedern 24 eingesetzt sind, die die Fortsätze 36 und das Flanschelement 20 auseinanderspannen. Die zulaufseitige Lippe 2 ist zudem über eine elastische Verbindungsleiste 39 mit dem Balken 10 verbunden.
Analog zum ersten Ausführungsbeispiel erfolgt durch ein Drehen der Justierschrauben 22 in der entsprechenden Richtung eine Spaltvergrößerung bzw. -verkleinerung, wobei jedoch beim vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel die zulaufseitige Lippe 2 örtlich oder insgesamt translatorisch in Richtung der jeweiligen Längsachse 37 des Fortsatzes 36 verschoben wird. Durch die elastische Verbindungsleiste 39 ist dabei gewährleistet, daß stets eine durchgehende Begrenzungswand des Zufuhrkanals 7 erhalten bleibt. Nachdem bei dieser Verstelleinrichtung an den Justierschrauben 22, am Flanschelement 20 und an der zulaufseitigen Lippe 2 keine Biegekräfte wirken, können auch relativ große Verstellwege realisiert werden. Die Druckfedern 24, die wie beim ersten Ausführungsbeispiel auch als Tellerfedern oder dergleichen ausgebildet sein können, stellen eine stabile und spielfreie Spalteinstellung sicher.
Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel das Auftragswerk 1 eine Trageinrichtung, die hier in Form eines Balkens 10 ausgeführt ist. Der Balken 10 erstreckt sich über die gesamte Länge des Auftragswerkes. Im Balken 10 ist ein Verteilrohr 9 für das aufzutragende flüssige oder pastöse Medium ausgebildet, das üblicherweise als Farbverteilrohr bezeichnet wird. An dieses schließt sich, über Durchtrittsöffnungen 12 verbunden, ein Ausgleichsraum 8 an, der sich in einem Zufuhrkanal fortsetzt. Der Zufuhrkanal 7 mündet in einen Dosierspalt 4, der zwischen einer zulaufseitigen Lippe 2 und einer ablaufseitigen Lippe 3 gebildet ist. Am freien Ende der zulaufseitigen Lippe 2, das sich über das freie Ende der ablaufseitigen Lippe 3 hinaus erstreckt, ist eine konkav gekrümmte Umlenkfläche 5 ausgebildet. Das flüssige oder pastöse Medium ist durch Pfeile 6 angedeutet.
Das Auftragswerk 1 ist einer Walze 13 (d.h. einer Auftragswalze bei einem indirekten Auftrag des aufzutragenden Mediums bzw. von der Materialbahn umschlungenen Stützwalze bei direktem Auftrag) zugeordnet. Die Drehrichtung der Walze 13 ist durch einen Pfeil verdeutlicht. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, liegt die zulaufseitige Lippe 2 auf der Seite des Dosierspaltes 4, auf der ein Punkt auf der Oberfläche der Walze 13 am Dosierspalt ankommt, also zuläuft. Die ablaufseitige Lippe 3 liegt dagegen auf der gegenüberliegenden Seite des Dosierspaltes, auf der der besagte Punkt auf der Oberfläche der Walze 13 vom Dosierspalt wegläuft, also abläuft.
Bei diesem Auftragswerk 1 wird das flüssige oder pastöse Medium 6 zunächst über das Farbverteilrohr 9 zugeleitet, gelangt dann in den Ausgleichsraum 8 und strömt durch den Zufuhrkanal 7 zum Dosierspalt 4, aus dem das Medium dann in einem nicht dargestellten Freistrahl austritt. Dabei erfolgt durch die konkav gekrümmte Umlenkfläche 5 der zulaufseitigen Lippe 2 eine Umlenkung des Auftragstrahls in Richtung zu einer angelegten Tangente an die Walze 13. Das flüssige oder pastöse Medium 6 wird in Form dieses Freistrahls auf die Oberfläche der Walze 13 oder direkt auf die Materialbahn aufgebracht. Üblicherweise wird danach mit einer nicht dargestellten nachgeschalteten Feindosiereinrichtung auf ein korrektes Strichgewicht abgerakelt.
Das Auftragwerk 1 ist sowohl mit einer Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 als auch mit einer Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe 3 ausgestattet. Die Verstelleinrichtung für die ablaufseitige Lippe 3 wurde bereits in Zusammenhang mit vorangehenden Ausführungsbeispielen erläutert, so daß diesbezüglich auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird.
Nachfolgend wird nun die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 erläutert. Am Balken 10 ist ein über die Länge des Balkens 10 sich erstreckendes Bauteil 20 ortsfest angeordnet, welches mit Durchgangsbohrungen 28 zur Aufnahme von Verstellspindeln 22 versehen ist. Die Verstellspindeln 22 sind über die Längserstreckung des Balkens 10 bzw. des Bauteils 20 verteilt angeordnet, wie in Figur 6 dargestellt ist.
An einem Ende der Verstellspindeln sind diese mit der zulaufseitigen Lippe 2 fest verbunden und dabei gegen Verdrehung gesichert. Die Verdrehsicherung kann beispielsweise mit einer nicht gesondert in der Zeichnung dargestellten Kontermutter oder anderweitig, z.B. durch Einkleben, erfolgen.
Vor diesem, in die zulaufseitige Lippe 2 eingreifenden Ende der Verstellspindel 22, kann diese mit einer Biegestelle 21 versehen sein, die in vorteilhafter Weise in Form einer blattfederartigen Dünnstelle gefertigt ist.
Diese Biegestelle 21 liegt in einer Ebene mit der Achse der Verstellspindel 22. Die Breite der Biege- bzw. Dünnstelle sollte annähernd dem Durchmesser der Verstellspindel entsprechen, wie in Fig. 6 der Draufsicht auf das Auftragswerk erkennbar ist, oder kann sogar noch etwas breiter ausgeführt sein. Da diese Dünnstelle also breit ist und aufgrund ihrer blattfederartigen geringen Dicke nur eine geringe Biegesteifigkeit besitzt, ist sie somit um eine parallel zur Längsachse des Auftragswerkes 1 laufenden Achse 27 elastisch verformbar. Das bietet zum einen den Vorteil, daß mit der Biegestelle 21 eine Art Gelenk geschaffen wird, das (bei der Verstellung der Lippe 2) eine im wesentlichen widerstandslose Änderung des Winkels zwischen Lippe 2 und der Achse der (im ortsfesten Bauteil gelagerten) Verstellspindel 22 zuläßt. Zum anderen besteht in der blattfederartigen Dünnstelle eine große Querschnittsfläche, die geeignet ist, höhere Kräfte als bisher bei der Spalteinstellung auf die zulaufseitige Lippe 2 zu übertragen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die zulaufseitige Lippe 2 aus einem relativ steifen Material besteht.
Selbstverständlich kann, wie ein fünftes Auführungsbeispiel gemäß Fig. 7 zeigt, die Verstellspindel 22 auch ohne Biegestelle gefertigt sein. Das macht dort Sinn, wo die zulaufseitige Lippe 2 eine weniger steife Leiste darstellt und dort für die Profilierung des Spaltes 4 weniger Kräfte zu übertragen sind.
Die Verstellspindel 22 nimmt außerdem ein nur schematisch dargestelltes Federelement 24 auf, welches vorzugsweise aus Tellerfedern besteht.
Mittels einer Vorspannmutter 23 und einem Druckstück 25 kann das Federelement 24 gegen das Bauteil 20 gespannt werden, wodurch eine frei wählbare Vorspannung des Federelementes unabhängig von der Spaltverstellung einstellbar ist.
Die Verstellspindel 22 ist relativ zum Tragbalken 10 mittels einer Stelleinrichtung 26 in Achsrichtung verstellbar. Als Stelleinrichtung kann eine auf das andere Ende der Verstellspindel 22 geschraubte Mutter 26 Verwendung finden. Die Mutter 26 wirkt von der entgegengesetzten Seite (d.h. entgegengesetzt zur Lippe 2) auf das Bauteil 20. Das Bauteil 20 kann, z.B. wie in Fig. 5 zu sehen ist, als ein auf dem Balken 10 befestigter Winkel ausgeführt sein. Es kann aber auch eine auf dem Balken 10 beispielsweise aufgeschweißte Leiste sein, wie aus der Figur 7 hervorgeht.
Beim Anziehen der Einstellmutter 26 wird das Federelement 24 zusammengepreßt. Die Lippe 2 wird dadurch um den Betrag, um den das Federpaket zusammengedrückt wird, zurückgezogen und der Dosierspalt 4 damit vergrößert. Weist die Verstellspindel 22, so wie bei Fig. 5 und 6 dargestellt, eine Dünnstelle auf, erfährt diese aufgrund ihrer Elastizität eine leichte Biegeverformung um die Achse 27, wodurch unzulässige Verformungen der Spindel 22 vermieden werden können.
Beim Lockern der Mutter 26 entspannt sich das Federelement 24. Die zulaufseitige Lippe geht um den Betrag, um den sich das Federelement im Rahmen seiner Vorspannung entspannt, wieder zurück und verringert damit den Dosierspalt 4. Mit anderen Worten gesagt, die Verstellspindel 22 wird in Richtung "schließen" des Dosierspaltes 4 beaufschlagt. Bei Vorhandensein der elastischen Dünnstelle 21 erfährt diese dabei wiederum eine leichte Biegeverformung, aber in die entgegengesetzte Richtung bzw. in ihre Ausgangslage.
Damit die zulaufseitige Lippe 2 sich verstellen kann, ist sie mit einer Dünnstelle 30, welches auch ein Gelenk sein kann, versehen. Der in der Zeichnung oberhalb der Dünnstelle gelegene Abschnitt dieser Lippe ist um einen bestimmten Bereich somit verschwenkbar. Mittels Befestigungsschrauben 31 ist die Lippe 2 am Balken 10 befestigt.
Durch das vorstehend beschriebene Anziehen oder Lockern der Mutter 26 einer einzelnen oder aller Verstellspindeln 22 werden lokale Abschnitte der zulaufseitigen Lippe 2 oder die gesamte zulaufseitige Lippe 2 entweder von der ablaufseitigen Lippe 3 weg oder zu dieser hin verschwenkt.
Derselbe Effekt ist auch mit einer vertauschten Anordnung der Vorspannmutter 23 und der Einstellmutter 26 erreichbar. Bei dieser Variante befindet sich die Mutter 23 mit Druckstück 25 am freien Ende der Verstellspindel 25. Zwischen Druckstück 25 und dem ortsfesten Bauteil 20 ist wieder das Federelement 24 angeordnet. Gegen das Bauteil 20 wirkt die Einstellmutter 26, die bei dieser Variante nun der Lippe 2 zugewandt ist.
Die Verstellung für die ablaufseitige Lippe 3 ist für die Eliminierung von fertigungsbedingten Toleranzen der Spaltweite des Dosierspaltes 4 vorgesehen, wogegen die Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe 2 der Profilierung der Spaltweite des Dosierspaltes 4 dient.
Die Verstellspindeln 22 sind deshalb mit einem Feingewinde versehen, welches eine präzise Feineinstellung erlaubt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel ist eine spielfreie und noch feinfühligere Verstellung der zulaufseitigen Lippe durchführbar als bei der Lösung gemäß Figur 1. Außerdem kann eine Kompensierung von Winkeländerungen bei der Verstellung erfolgen, wodurch die Verstellspindeln weniger auf Biegung beansprucht werden.

Claims (22)

  1. Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (6) auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit
    einem als Freistrahldüse ausgebildeten Dosierspalt (4), der zwischen einer zulaufseitigen (2) und einer ablaufseitigen Lippe (3) gebildet ist, und
    einer Verstelleinrichtung (20-25; 28-34), mit der die zulaufseitige Lippe (2) über die Länge des Auftragswerks (1) zonenweise in ihrem Abstand zur ablaufseitigen Lippe (3) einstellbar ist.
  2. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige Lippe (2) an ihrem freien Ende eine konkav gekrümmte Umlenkfläche (5) für das flüssige oder pastöse Medium (6) aufweist.
  3. Auftragswerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige Lippe (2) kammförmig (35, 36) ausgebildet ist.
  4. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige Lippe (2) durch die Verstelleinrichtung zonenweise rotatorisch um eine parallel zur Längsachse des Auftragswerks (1) verlaufende Achse (25) beweglich ist.
  5. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige Lippe (2) durch die Verstelleinrichtung zonenweise translatorisch in einer quer zur Ebene des Dosierspalts (4) verlaufenden Richtung (37) beweglich ist.
  6. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (20-25; 28-34) einen mechanischen Verstellmechanismus aufweist.
  7. Auftragswerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Verstellmechanismus eine Anzahl von über die Länge des Auftragswerks (1) verteilt angeordneten Justierschrauben (22) aufweist, die sich jeweils direkt oder indirekt an einem Balken (10) des Auftragswerks abstützen und in Gewindeeingriff mit der zulaufseitigen Lippe (2) stehen, wobei die Justierschrauben (22) durch Federelemente (24) vorgespannt sind.
  8. Auftragswerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Verstellmechanismus eine Hebelarmanordnung (28-30) aufweist, die über Stellglieder (31-34), die über die Länge des Auftragswerks (1) verteilt sind, Biegekräfte in die zulaufseitige Lippe (2) einleitet, um mittels der resultierenden Biegeverformungen den Dosierspalt (4) zonenweise einzustellen.
  9. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung einen thermischen, hydraulischen, pneumatischen, magnetischen, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Verstellmechanismus aufweist.
  10. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Stellmotoren zur zonenweisen Betätigung der Verstelleinrichtung vorgesehen sind.
  11. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung ferngesteuert betätigbar ist.
  12. Auftragswerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ferngesteuerte zonenweise Ansteuerung der Verstelleinrichtung in einem Regelkreis automatisch aufgrund von Meßwerten des Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums (6) vorgenommen wird.
  13. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Verstelleinrichtung für die zulaufseitige Lippe (2) eine zweite Verstelleinrichtung (14, 17, 18) für die ablaufseitige Lippe (3) vorgesehen ist, mit der die ablaufseitige Lippe (3) über die Länge des Auftragswerks (1) zonenweise in ihrem Abstand zur zulaufseitigen Lippe (2) einstellbar ist.
  14. Auftragswerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (20-25; 28-34) für die zulaufseitige Lippe (2) für eine Feineinstellung des Dosierspalts (4) und die zusätzliche Verstelleinrichtung (14, 17, 18) für die ablaufseitige Lippe (3) für eine Grobeinstellung des Dosierspalts (4) ausgebildet ist.
  15. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die zulaufseitige Lippe (2) mit einer Anzahl von über die Länge des Auftragswerkes (1) verteilt angeordneten Verstellspindeln (22) verbunden ist, mit denen die zulaufseitige Lippe (2) über die Länge des Auftragswerkes (1) zonenweise in ihrem Abstand zur ablaufseitigen Lippe (3) einstellbar ist, wobei
    jede Verstellspindel (22) starr und verdrehsicher mit der zulaufseitigen Lippe (2) verbunden ist und
    jede Verstellspindel (22) relativ zu einer Trageinrichtung (10) des Auftragswerkes (1) mittels einer Stelleinrichtung (26) in Achsrichtung verstellbar ist.
  16. Auftragswerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (26) eine Mutter ist, die auf einem Gewindeteil der Verstellspindel angeordnet ist und mit der die zulaufseitige Lippe (2) in ihrem Abstand zur ablaufseitigen Lippe (3) und damit die Weite des Dosierspaltes (4) einstellbar ist.
  17. Auftragswerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellspindel (22) ein Federelement (24) zugeordnet ist.
  18. Auftragswerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Federelement (24) an einem ortsfesten Bauteil (20) abstützt und die Verstellspindel (22) in Richtung "schließen" oder "Öffnen" des Dosierspaltes (4) beaufschlagt.
  19. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verstellspindel (22) eine Biegestelle (21) aufweist.
  20. Auftragswerk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegestelle (21) in Form einer blattfederartigen Dünnstelle ausgebildet ist.
  21. Auftragswerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Breitseite der blattfederartigen Dünnstelle entlang der horizontalen Achse der Verstellspindel (22) verläuft, wobei die Dünnstelle um eine parallel zur Längsachse des Auftragswerkes (1) verlaufende Achse (27) elastisch verformbar ist.
  22. Auftragswerk nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (24) mit einer Vorspannmutter (23) vorspannbar ist.
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