EP0900879B1 - Apparatus for scraping or/and dosing a fluid or pasty material on a moving working surface - Google Patents
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- EP0900879B1 EP0900879B1 EP98114123A EP98114123A EP0900879B1 EP 0900879 B1 EP0900879 B1 EP 0900879B1 EP 98114123 A EP98114123 A EP 98114123A EP 98114123 A EP98114123 A EP 98114123A EP 0900879 B1 EP0900879 B1 EP 0900879B1
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- B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
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- B05C11/042—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 characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades allowing local positioning, loading or deforming along the blades
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- D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
- D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
Definitions
- the invention relates to a device for stripping and / or dosing a liquid to pasty medium on a moving one Work surface according to the preamble of claim 1.
- Such a device is known, for example, from US-A-5,529,806.
- the device known from US-A-5,529,806 has the on the Slot bar acting lever arms over a relatively large amount of space Required unit to compensate for undesired deformations between squeegee carrier and work surface.
- a pressure hose assembly between the lever arms and the Doctor carrier is arranged.
- the force exerted by a pressure hose Pressure hose arrangement on the respective lever arm on the slot bar exercised depends on the one hand on that in this pressure hose prevailing fluid pressure from and on the other hand from the contact surface with which this pressure hose rests on the lever arm.
- This contact area changes however, with the inflation condition of this pressure hose, namely an inflated pressure hose with a small one Contact surface and with a compressed pressure hose with a large investment area to do.
- This variation of the contact surface complicates the precise provision of the force required in each case, the slot bar on the doctor blade.
- a pneumatic pressure system for the Doctor blade component is a pneumatically pressurizable Pressure hose held on the doctor blade and presses the Squeegee component against the work surface.
- the pressure hose can Irregularities, especially those irregularities that occur on the Deflection of the doctor blade base is based, partially compensate. It has however, it has been shown in practice that such a pneumatic hose is a allows certain uniformity of the dash cross profile, but this is insufficient.
- the pneumatic hose especially guides due to its Material inhomogeneity and its comparatively rough Manufacturing tolerances to new irregularities with relatively large ones tip-shaped deviations.
- the tub-like character of the Dash cross profile cannot be completely compensated.
- the compensation system acting on the doctor blade carrier is the high one Effort both for the components of the compensation system as well must be operated for its control. So first of all Straightness deviations of the doctor blade carrier can be measured. This is usually done using a laser measurement, which is very is expensive. The measurement results obtained by laser technology must then be converted into control signals that the temperature of the in the Circulations of water circulating water or the pressure in the Regulate pressure hoses. This is comparatively complicated Control algorithms required. Finally, the component expense for the control loop with the water circuits or the pressure hoses considerably.
- DE-A-38 17 973 from which also a compensation device with a cylinder-piston arrangement is known.
- DE-C-43 41 341 and DE-A-20 disclose 07 067 Dosing systems that contain a doctor rod as a dosing element.
- the compensation device to further develop a generic device such that it on the one hand requires little installation space and on the other hand precise control of the on Doctor blade components exerted force allows.
- the invention represents a departure from that in the prior art prevailing principle, the undesirable deformations of the To compensate for the squeegee carrier by targeted counter-deformation.
- she makes take advantage of the knowledge that for a uniform line cross profile like also for a uniform line length profile (i.e. the profile of the line thickness constant in the longitudinal or moving direction of the work surface) Pressing force between the doctor surface and the work surface is essential.
- the especially exclusively in the power flow path between the doctor blade carrier and the compensating device provided in the squeegee component The solution according to the invention takes this knowledge into account and does not aim on a constant dimension of the doctor blade carrier, but instead on one Constant force between the squeegee surface and the work surface.
- the complex laser sensor system can be dispensed with which, in the state of the art, are based on the article by Dr. Ing. H.-P. Sollinger for measuring the distance between the squeegee and the work surface is needed.
- the Compensation device in the power flow path between the doctor and the doctor blade component at least one fluid, in particular pneumatic compensation unit.
- This compensation unit can be one Force unit with a pressurized by a pressure medium Pressure area for the application of force to the squeegee component include, the effective size for the introduction of force Pressure area from the deformations of the doctor blade carrier relative to Doctor blade component is essentially independent and one Pressure medium supply is provided, which for setting and Maintaining a constant, on the pressure area acting pressure of the pressure medium is formed.
- the force unit preferably includes a piston-cylinder arrangement a cylinder housing and a piston arrangement with at least one in a cavity of the cylinder housing movable piston, in which volume limited by the cylinder housing and the piston assembly of the cavity is connected to the pressure medium supply Pressure chamber is formed.
- a piston-cylinder arrangement provides a structurally simple design of a compensation unit represents approximately constant size pressure area.
- the piston can basically be a sliding seal in the Cylinder housing guided piston, the piston immediately the Pressure chamber limited and with its pressure chamber facing Piston side forms the pressure area. Because of the lesser However, friction loss is preferred in a solution where the power unit one held all around on the edge of the cylinder housing Compensation membrane, which in the cavity, the pressure chamber fluid-tight compartment and with its side facing the pressure chamber Pressure area forms. The at least one piston then stands up the side of the membrane facing away from the pressure chamber with this one force-transmitting system contact.
- the membrane solution is so far advantageous as the membrane for hermetic sealing of the Pressure chamber ensures that it is maintenance-free and does not require any lubrication. Furthermore, the stick-slip effect known from pistons with a sliding seal avoided. Finally, the membrane solution is characterized by a low wear and a long service life.
- the cylinder housing is expediently attached to the doctor carrier be formed, wherein the at least one piston for common Displacement movement is coupled to the doctor blade component. Since the Doctor blade component usually wears out comparatively quickly and must be replaced accordingly frequently, it is appropriate to To produce pistons as a separate component from the doctor blade component, which is mechanically detachably coupled to the doctor blade component, is in particular in contact with the doctor blade component. The Squeegee component can then be replaced without the Need to replace pistons.
- a particularly smooth and low-loss compensation unit results itself when the power transmission piston on the cylinder housing in is essentially unguided, but in a position-stabilizing, in particular positive connection with the doctor blade component. Any Frictional losses that occur between the piston and the cylinder housing mechanical frictional contact could be avoided.
- the pressure chamber is continuous along the whole Width of the work surface extends that the membrane as an elongated Strip membrane is formed, which along the entire width of the Work surface is exposed to the pressure in the pressure chamber, and that several distributed independently of one another along the width of the work surface movable pistons are in contact with the membrane.
- the pressure in the Pressure chamber is the same at all points. Therefore acts on the membrane Every point of the pressure chamber the same pressure, which is why over the entire Width of the working area the same pressure between the squeegee area and the work surface is created.
- a targeted cross-profiling of the Line width of the applied medium by a targeted local Change the pressure between the squeegee surface and the work surface could be achieved is not by pressure variations in the pressure chamber possible.
- a longitudinal profile is of course possible by the Pressure in the pressure chamber, for example, depending on the measured Line width of a previously painted part of the work surface in the desired Way is varied.
- Another preferred development of the invention provides that along The width of the work surface spreads several pressure chambers with one each in particular circular compensation membrane are provided and that at least one piston is in contact with each compensation membrane stands. If in this training at least in part of the Pressure chambers, especially in all pressure chambers, independently a predetermined pressure can be set from each other, is also a Cross-profiling of the line thickness of the medium possible.
- the Doctor blade component is designed as a flexible doctor blade or as a doctor bar.
- the doctor blade component is a Doctor bed with a rotatably mounted doctor rod therein
- the Doctor blade carrier is formed by an elongated support beam on which the Doctor bed is held in particular by means of a leaf spring arrangement.
- the device according to the invention is preferably part of a Applicator for applying the liquid to pasty medium on a running material web, especially made of paper or cardboard, suitable.
- the Commissioned work can be used for direct or indirect application of the medium the material web to be executed. With the direct order, the medium applied directly to the material web, for example sprayed on. With indirect application, the medium is first placed on an application roller applied, from which it is transferred to the material web.
- the device according to the invention is suitable for both types of Commissioned. It can be used for so-called final dosing, the stroke width of the elsewhere in the commission applied and already pre-dosed medium of a last fine dosing is subjected. But you can also directly in the area of Application location of the medium are used, the doctor blade component actually acts as an order element and a rather rough dosage of the applied medium.
- the invention Device used to clean an application roller Remove paint residues and dirt particles from the application roller.
- Figure 1 is a stripping or / and metering device according to the invention generally designated 1. It is part of a commissioned work an even layer of a liquid or pasty application medium to one on the stripping or / and metering device 10 moving work surface 3.
- the working surface 3 from the peripheral surface of an application roller 5 formed, for the indirect application of the application medium on a Material web of paper, cardboard or cardboard, not shown, is used.
- the Application medium can also be placed directly on such a material web are applied, the material web then via a support roller running.
- the scraper or / and metering device 1 comprises one as a doctor rod executed doctor blade 7, which is rotatably mounted in a doctor bed 9.
- the Roller squeegee 7 forms with its outer surface a squeegee surface with which it opposes the work surface 3 is pressed.
- the doctor bed 9 essentially has a conventional structure and is therefore not explained in detail.
- the doctor bed 9 is connected to a generally 15 by means of a leaf spring 11 designated doctor blade clamp.
- By the leaf spring 11 is Roller doctor blade 7 can be flexibly deflected approximately orthogonally to the work surface 3. To replace the doctor blade 7 and / or the doctor bed 9, this can Doctor bed 9 together with the leaf spring 11 can be removed.
- the doctor blade carrier 15 comprises an elongated doctor blade beam 17 this squeegee 17 is the leaf spring 11 by means of a fixed Doctor bar 17 connected clamp bracket 19 held.
- the squeegee 17 is subject to operational deformations, which are mainly caused by Temperature differences between its the work surface 3 facing Side and its side facing away from the work surface 3 become. The cause of these temperature differences is that in a Coating in a plant for the production of paper or cardboard webs coating medium to be applied is relatively warm and so that of the work surface 3 facing side of the doctor bar 17 of the coating medium radiated heat is exposed and warms up more than that Back of the doctor bar 17. The result is that the doctor bar 17 bends towards the work surface 3 in its longitudinal center.
- a Compensation unit 21 provided independently of such Distance fluctuations for a constant pressure force between the Roller squeegee 7 and the work surface 3 ensures. It turned out that that for a uniform layer thickness of the applied medium constant pressure between the doctor blade 7 and the work surface 3 is essential.
- the compensation unit 21 is in the force flow path of a force arranged, which is generated by a force generating device 23 and is introduced into the doctor bed 9 to the pressing force between the Roll doctor blade 7 and the work surface 3 to generate.
- the power flow path of this Force runs between the doctor bar 17 and the doctor bed 9, i.e. around to press the doctor bed 9 with the doctor blade 7 towards the work surface 3 the doctor bar absorb 17 reaction forces.
- the force generating device 23 comprises a pneumatic pressure source 25, which is connected to a pressure chamber 29 via a pneumatic line 27.
- a pressure control valve 31 is inserted into the pneumatic line 27 compensates for possible pressure fluctuations of the pneumatic pressure source 25 and ensures a constant pneumatic pressure in the pressure chamber 29.
- the Pneumatic pressure output on the output side by the pressure control valve 31 can by means of a control unit 33, for example a microprocessor, be specified.
- the pressure control valve 31 is controllable for this purpose Pressure control valve is formed and is connected via a control line 35 to the Control unit 33 connected.
- the control of the pressure control valve 31 via the control line 35 can be pneumatic or electrical, for example respectively.
- the compensation unit 21 is of a piston-cylinder arrangement 37 educated. This comprises a fixedly connected to the doctor bar 17 Cylinder housing 39, which has a cavity 41 in which the Pressure chamber 29 is limited.
- Figure 2 shows that a piston assembly 43rd the piston-cylinder assembly 37 includes a plurality of pistons 45 running along the width of the working surface 3 (i.e. perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1) are arranged one behind the other and by spacer elements 47 in are kept at a mutual distance.
- the spacer elements 47 are from Round heads formed by screws, each in one of the pistons 45 are screwed in.
- the spacer elements 47 are independent Mobility of the pistons 45 designed as separate components is secure, so that the pistons 45 do not interfere with each other in their mobility.
- the length of a piston 45 in the direction of the width of the Work surface 3 can be only a few centimeters, so that Compensation unit 21 very well for local distance fluctuations can react between the doctor bar 17 and the work surface 3.
- Each of the pistons 45 is approximately orthogonal to the cavity 41 Work surface 3 movable. With a protruding from the cavity 41 Piston head 49 engage the pistons 45 in one of the head contours of the Piston head 49 adapted centering 51 in the doctor bed 9th form-fitting. Due to the pressure prevailing in the pressure chamber 29 the pistons 45 are pressed into this centering fixture 51. The positive engagement between the piston head 49 and the Centering receptacle 51 causes the pistons 45 to be substantially wobble-free are pressed against the doctor bed 9 and guide the piston 45 in the cavity 41 is no longer necessary. For this reason, the Piston 45 on its piston circumference distance from the cavity 41 delimiting inner wall of the cylinder housing 39. friction between the piston 45 and the cylinder housing 39 are so avoided.
- the pressure chamber 29 is delimited by a compensation membrane 53.
- the compensation membrane 53 is all around at its edge on the Cylinder housing 39 held, its edge between the Cylinder housing 39 and one which can be connected to the cylinder housing 39, e.g. screwable, housing attachment 55 clamped or positive can be held.
- the compensation membrane 53 divides in the cavity 41 the pressure chamber 29 and is an elongated, e.g. of a Elastic band formed strip membrane that extends over the entire width of the work surface 3 extends.
- the pressure chamber 29 extends therefore consistently connected across the entire width of the Working surface 3.
- the membrane 53 is above that of the pressure chamber 29 facing end of the piston 45 slipped over, so that they are flat System contact with the piston-side facing piston side of each Piston 45 stands.
- Pressure action surface 57 of the membrane 53 is through the outer contour the piston 45 determines. So that the membrane 53 contacts the pistons 45 can nestle, it is expediently made of an elastomer Material formed.
- a force is created in the pressure chamber 29 by the force generating device 23 Pneumatic pressure built up.
- This constant through the pressure control valve 31 held pneumatic pressure causes a force on the membrane 53 and Piston 45, whereby the doctor bed 9 with the doctor blade 7 against the Work surface 3 is pressed.
- the compensation unit 21 with the piston-cylinder arrangement 37 can also in the embodiment of Figure 1 be regarded as part of the force generating device 23.
- the pressure chamber 29 is enlarged or reduced.
- the effective size for introducing force into the doctor bed 9 However, the pressure area 57 remains unchanged. It corresponds essentially the piston cross-sectional area of the piston 45. Together with the pressure in the pressure chamber 29 kept constant changes therefore the force introduced into the doctor bed 9 is not.
- the piston-cylinder arrangement 37 therefore represents a very simple but highly effective one Compensation device for the compensation of relative Distance fluctuations between the doctor bar 17 and the Work area 3 represents.
- Pressure chamber 29 is on each of the pistons 45 in the embodiment of Figures 1 and 2 provided that pistons 45 of the same size only the same force can be exerted. This means that along the width the work surface 3 at every point of the doctor bed 9 the same force in the Doctor bed 9 is initiated. This in turn means that the effective Pressing force between the doctor blade 7 and the work surface 3 is the same everywhere is.
- a cross profiling in the sense that along the width of the Work surface 3 in individual places a higher or lower Pressing force can be achieved in the embodiment of Figures 1 and 2 not by variations in pressure in the pressure chamber 29 possible. Due to the high number of pistons 45 can Embodiment of Figures 1 and 2 itself highly localized Deviations in the relative distance between the doctor bar 17 and the work surface 3 can be compensated.
- FIG. 3 and 4 differs from that previous embodiment essentially in that along the Width of the work surface 3a does not distribute one continuously contiguous pressure chamber is provided, but instead a plurality of separate pressure chambers 29a.
- Each of these pressure chambers 29a is a piston-cylinder arrangement 37a with one each Assigned piston 45a.
- each of these pressure chambers is 29a via a separate pressure control valve 31a to the pneumatic pressure source 25a connected.
- Each of these pressure control valves 31a is can be controlled independently of one another by the control unit 33a, so that in a desired pressure can be set in each of the pressure chambers 29a that is different from the pressures in the other pressure chambers 29a can distinguish.
- the pressure chambers 29a are in the embodiment of Figures 3 and 4 circular in cross section, the pistons 45a accordingly also have a circular cross section.
- the one from the Cylinder housing 39a protruding piston head 49a of each of the pistons 45a is approximately as in the embodiment of Figures 1 and 2 as Rectangular plate formed (see Figure 4). While at that Embodiment of Figures 1 and 2 due to the elongated Rectangular design of the cavity 41 of the piston head 49 without further ado can be integrally formed with the associated piston 45 is at 3 and 4, the piston head 49a expediently produced separately from the associated piston 45a and firmly connected to it, for example screwed.
- the piston heads 49a are along the width of the Work surface 3a closely adjacent and together with your guarantee Rectangular shape distributes force evenly. Local power peaks of the force introduced into the doctor bed 9 are thus avoided. This is also valid for the exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2.
- the compensation membrane 53a is in accordance with the cross-sectional shape of FIG Pressure chambers 29a and the piston 45a also circular. It understands each pressure chamber 29a through its own membrane 53a is overstretched.
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- Coating Apparatus (AREA)
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abstreifen oder/und Dosieren
eines flüssigen bis pastösen Mediums auf einer sich vorbeibewegenden
Arbeitsfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for stripping and / or dosing
a liquid to pasty medium on a moving one
Work surface according to the preamble of
Eine derartige Vorrichtung ist bspw. aus der US-A-5,529,806 bekannt.Such a device is known, for example, from US-A-5,529,806.
Im Betrieb einer solchen Einrichtung treten oftmals unerwünschte Verformungen des Rakelträgers relativ zur Arbeitsfläche auf. In der papierherstellenden Industrie liegt die Hauptursache für diese Verformungen häufig in der ungleichmäßigen Erwärmung des Rakelträgers, bei der die zur Arbeitsfläche weisende Seite des Rakelträgers durch das vergleichsweise warme Medium, etwa eine Streichfarbe oder ein Leim, stärker erwärmt wird als die von der Arbeitsfläche abgewandte Seite des Rakelträgers. Es stellt sich in dem Rakelträger ein Temperaturgradient ein, der zu einer Durchbiegung des Rakelträgers führt. Dabei wird er so verformt, daß er sich in der Mitte zur Arbeitsfläche hin durchbiegt und an seinen Rändern einen entsprechend größeren Abstand von der Arbeitsfläche aufweist. Die Folge ist ein ungleichmäßiges Querprofil des letztlich auf der Arbeitsfläche verbleibenden Mediums, d.h. über die Breite der Arbeitsfläche hinweg eine ungleichmäßige Strichstärke des auf die Arbeitsfläche aufgetragenen Mediums. In the operation of such a facility, undesirable effects often occur Deformations of the doctor blade carrier relative to the work surface. In the paper manufacturing industry is the main cause of these deformations often in the uneven heating of the doctor blade carrier, in which the for Working side facing side of the squeegee by the comparatively warm medium, such as a coating color or a glue, is warmed up more than the side of the doctor carrier facing away from the working surface. It puts a temperature gradient occurs in the doctor blade carrier, which leads to a Deflection of the doctor blade carrier leads. He is deformed so that he is bends in the middle towards the work surface and one at the edges has a correspondingly greater distance from the work surface. The consequence is an uneven cross section of the ultimately on the work surface remaining medium, i.e. across the width of the work surface uneven stroke width of the applied on the work surface Medium.
Die aus der US-A-5,529,806 bekannte Einrichtung verfügt mit den auf die Schlitzleiste einwirkenden Hebelarmen über eine relativ viel Bauraum benötigende Einheit zur Kompensation von unerwünschten Verformungen zwischen Rakelträger und Arbeitsfläche. Als Krafterzeugniseinrichtung dient eine Druckschlauchanordnung, die zwischen den Hebelarmen und dem Rakelträger angeordnet ist. Die Kraft, die von einem Druckschlauch der Druckschtauchanordnung über den jeweiligen Hebelarm auf die Schlitzleiste ausgeübt wird, hängt zum einen von dem in diesem Druckschlauch herrschenden Fluiddruck ab und zum anderen von der Anlagefläche, mit der dieser Druckschlauch an dem Hebelarm anliegt. Diese Anlagefläche ändert sich jedoch mit dem Aufblaszustand dieses Druckschlauchs, und zwar hat man es bei einem aufgeblasenen Druckschlauch mit einer kleinen Anlagefläche und bei einem zusammengedrückten Druckschlauch mit einer großen Anlagefläche zu tun. Diese Variation der Anlagefläche erschwert die präzise Bereitstellung der jeweils gewünschten Kraft, die die Schlitzleiste auf die Rakelklinge ausüben soll. The device known from US-A-5,529,806 has the on the Slot bar acting lever arms over a relatively large amount of space Required unit to compensate for undesired deformations between squeegee carrier and work surface. Serves as a force product facility a pressure hose assembly between the lever arms and the Doctor carrier is arranged. The force exerted by a pressure hose Pressure hose arrangement on the respective lever arm on the slot bar exercised depends on the one hand on that in this pressure hose prevailing fluid pressure from and on the other hand from the contact surface with which this pressure hose rests on the lever arm. This contact area changes however, with the inflation condition of this pressure hose, namely an inflated pressure hose with a small one Contact surface and with a compressed pressure hose with a large investment area to do. This variation of the contact surface complicates the precise provision of the force required in each case, the slot bar on the doctor blade.
Besonders bei relativ großen Breiten der Arbeitsfläche und entsprechend langen Rakelträgern, beispielsweise mit einer Länge von 8 bis 10 Metern oder mehr, würde sich ohne spezielle Kompensationsmittel bei einem so deformierten Rakelträger ein wannenförmiges Strichquerprofil einstellen. Dies ist beispielsweise auch in einem Artikel "Neuentwicklung im Bereich der Streichaggregate für Papier und Karton: Strichquerprofil-Regelung" von Dr. Ing. H.-P. Sollinger, Sonderdruck aus dem "Wochenblatt für Papierfabrikation" Nr. 23/24 (1989), Seiten 1072 - 1076, erläutert. Aus diesem Artikel sind auch Vorgehensweisen bekannt, wie eine Kompensation der Durchbiegung des Rakelträgers und damit ein nicht mehr wannenförmiges, sondern annähernd gleichmäßiges Strichquerprofil erreicht werden kann. Bei einem pneumatischen Anpreßsystem für die Rakelkomponente ist ein pneumatisch unter Druck setzbarer Anpreßschlauch an dem Rakelträger gehalten und drückt die Rakelkomponente gegen die Arbeitsfläche. Der Anpreßschlauch kann Unregelmäßigkeiten, insbesondere solche Unregelmäßigkeiten, die auf der Durchbiegung des Rakelträgers beruhen, teilweise ausgleichen. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß ein solcher Pneumatikschlauch zwar eine gewisse Vergleichmäßigung des Strichquerprofils ermöglicht, diese jedoch unzureichend ist. Speziell führt der Pneumatikschlauch aufgrund seiner Materialinhomogenität und seiner vergleichsweise groben Fertigungstoleranzen zu neuen Unregelmäßigkeiten mit relativ großen spitzenförmigen Abweichungen. Auch der wannenförmige Charakter des Strichquerprofils läßt sich nicht vollständig ausgleichen.Especially with relatively large widths of the work surface and accordingly long squeegee carriers, for example with a length of 8 to 10 meters or more, would work without any special compensating means deform a deformed doctor blade carrier a trough-shaped line cross profile. This is, for example, also in an article "New development in the area of Coating units for paper and cardboard: Dash cross profile control "by Dr. Ing. H.-P. Sollinger, reprint from the "Wochenblatt für Papierfabrikation "No. 23/24 (1989), pages 1072-1076 Procedures such as compensation are also known in this article the deflection of the doctor blade carrier and therefore no longer trough-shaped, but almost uniform line cross profile achieved can be. With a pneumatic pressure system for the Doctor blade component is a pneumatically pressurizable Pressure hose held on the doctor blade and presses the Squeegee component against the work surface. The pressure hose can Irregularities, especially those irregularities that occur on the Deflection of the doctor blade base is based, partially compensate. It has However, it has been shown in practice that such a pneumatic hose is a allows certain uniformity of the dash cross profile, but this is insufficient. The pneumatic hose especially guides due to its Material inhomogeneity and its comparatively rough Manufacturing tolerances to new irregularities with relatively large ones tip-shaped deviations. The tub-like character of the Dash cross profile cannot be completely compensated.
Zur weiteren Kompensation ist in dem vorgenannten Artikel ein System beschrieben, bei dem vorsätzlich Verformungen des Rakelträgers herbeigeführt werden, die der unerwünschten Rakelträgerdurchbiegung entgegenwirken sollen. Bei einem thermischen System können an der Vorder- und der Rückseite des Rakelträgers durch getrennte Wasserkreisläufe unterschiedliche Temperaturen erzeugt werden. Durch geeignete Einstellung der Temperaturen der Wasserkreisläufe kann gezielt eine gewünschte Verformung des Rakelträgers bewirkt werden, bis sich ein gerader Rakelträger einstellt. Bei einem mechanischen System sind in dem Rakelträger mehrere Druckschläuche angeordnet, die durch geeignete Druckbeaufschlagung gezielte Verformungen des Rakelträgers bewirken können. Sowohl das thermische als auch das mechanische System erlauben eine vollständige Kompensation der betriebsbedingten unerwünschten Verformungen des Rakelträgers und führen zu einem nahezu perfekt gleichmäßigen Strichquerprofil. Nachteilig an diesem, unmittelbar auf den Rakelträger einwirkenden Kompensationssystem ist jedoch der hohe Aufwand, der sowohl für die Bauteile des Kompensationssystems als auch für dessen Steuerung betrieben werden muß. So müssen zunächst die Geradheitsabweichungen des Rakelträgers meßtechnisch erfaßt werden. Dies geschieht üblicherweise über eine Lasermessung, die sehr kostenintensiv ist. Die lasertechnisch gewonnenen Meßergebnisse müssen sodann in Steuersignale umgesetzt werden, die die Temperatur des in den Wasserkreisläufen zirkulierenden Wassers bzw. den Druck in den Druckschläuchen regulieren. Hierfür sind vergleichsweise komplizierte Regelalgorithmen erforderlich. Schließlich ist auch der Bauteilaufwand für den Regelkreis mit den Wasserkreisläufen bzw. den Druckschläuchen erheblich. There is a system in the aforementioned article for further compensation described in the intentional deformation of the doctor blade are brought about, the undesired doctor blade deflection counteract. In the case of a thermal system, the Front and back of the doctor blade carrier are separated by Water cycles different temperatures are generated. By suitable setting of the temperatures of the water circuits can be targeted a desired deformation of the doctor blade carrier can be brought about until a straight squeegee adjusts. In a mechanical system, there are Doctor blade carrier arranged several pressure hoses by suitable Applying pressure causes targeted deformations of the doctor blade carrier can. Allow both the thermal and the mechanical system a full compensation of operational undesirable Deformation of the doctor blade carrier and lead to an almost perfect uniform dash cross profile. A disadvantage of this, directly on the However, the compensation system acting on the doctor blade carrier is the high one Effort both for the components of the compensation system as well must be operated for its control. So first of all Straightness deviations of the doctor blade carrier can be measured. This is usually done using a laser measurement, which is very is expensive. The measurement results obtained by laser technology must then be converted into control signals that the temperature of the in the Circulations of water circulating water or the pressure in the Regulate pressure hoses. This is comparatively complicated Control algorithms required. Finally, the component expense for the control loop with the water circuits or the pressure hoses considerably.
Zum Stand der Technik sei ferner auf die DE-A-38 17 973 verwiesen, aus der ebenfalls eine Kompensationsvorrichtung mit Zylinder-Kolben-Anordnung bekannt ist. Darüber hinaus offenbaren die DE-C-43 41 341 und die DE-A-20 07 067 Dosiersysteme, die eine Rakelstange als Dosierelement enthalten.With regard to the prior art, reference is also made to DE-A-38 17 973, from which also a compensation device with a cylinder-piston arrangement is known. In addition, DE-C-43 41 341 and DE-A-20 disclose 07 067 Dosing systems that contain a doctor rod as a dosing element.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Kompensationsvorrichtung einer gattungsgemäßen Einrichtung derart weiterzubilden, daß sie zum einen wenig Bauraum benötigt und zum anderen eine präzise Steuerung der auf die Rakelkomponenten ausgeübten Kraft ermöglicht.In contrast, it is an object of the invention, the compensation device to further develop a generic device such that it on the one hand requires little installation space and on the other hand precise control of the on Doctor blade components exerted force allows.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gerade die Tatsache, daß der wenigstens
eine Kolben in dem Zylindergehäuse im wesentlichen ungeführt verlagerbar ist,
ermöglicht es, auf Verformungen des Rakelträgers zu reagieren. Aufgrund der
Flexibilität der Kompensationsmembran hängt die von der Zylinder-Kolben-Anordnung
auf die Rakelkomponente ausgeübte Stellkraft ferner ausschließlich
von der Querschnittsfläche des Kolbens ab. Die Kompensationsmembran leistet
zu dieser Stellkraft keinen Beitrag. This object is achieved by a device with the
Features of
Die Erfindung stellt eine Abkehr von dem im Stand der Technik vorherrschenden Prinzip dar, die unerwünschten Verformungen des Rakelträgers durch gezielte Gegenverformung zu kompensieren. Sie macht sich die Erkenntnis zunutze, daß für ein gleichmäßiges Strichquerprofil wie auch für ein gleichmäßiges Strichlängsprofil (also das Profil der Strichstärke in Längs- oder Bewegungsrichtung der Arbeitsfläche) eine konstante Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche wesentlich ist. Die insbesondere ausschließlich im Kraftflußweg zwischen dem Rakelträger und der Rakelkomponente vorgesehene Kompensationsvorrichtung bei der erfindungsgemäßen Lösung berücksichtigt diese Erkenntnis und zielt nicht auf eine Maßkonstanz des Rakelträgers ab, sondern statt dessen auf eine Kraftkonstanz zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche. Dies bedeutet, daß die an sich unerwünschten Verformungen des Rakelträgers bei der erfindungsgemäßen Lösung ohne weiteres in Kauf genommen werden können und auf ein kompliziertes und aufwendiges Kompensationssystem zur Geradhaltung des Rakelträgers verzichtet werden kann. Insbesondere kann auf die aufwendige Lasersensorik verzichtet werden, die beim Stand der Technik nach dem eingangs zitierten Artikel von Dr. Ing. H.-P. Sollingerzur Abstandsmessung zwischen dem Rakelträger und der Arbeitsfläche benötigt wird.The invention represents a departure from that in the prior art prevailing principle, the undesirable deformations of the To compensate for the squeegee carrier by targeted counter-deformation. she makes take advantage of the knowledge that for a uniform line cross profile like also for a uniform line length profile (i.e. the profile of the line thickness constant in the longitudinal or moving direction of the work surface) Pressing force between the doctor surface and the work surface is essential. The especially exclusively in the power flow path between the doctor blade carrier and the compensating device provided in the squeegee component The solution according to the invention takes this knowledge into account and does not aim on a constant dimension of the doctor blade carrier, but instead on one Constant force between the squeegee surface and the work surface. This means that the undesirable deformation of the doctor blade carrier easily accepted in the solution according to the invention can be and on a complicated and elaborate Compensation system to keep the squeegee straight can. In particular, the complex laser sensor system can be dispensed with which, in the state of the art, are based on the article by Dr. Ing. H.-P. Sollinger for measuring the distance between the squeegee and the work surface is needed.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung stellt sich stets ein optimaler Betriebszustand im Hinblick auf die wirksame Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche ein. Nicht nur die an sich unerwünschten Verformungen des Rakelträgers können so ausgeglichen werden, sondern auch ein ungleichmäßiger Verschleiß der Rakelkomponente sowie Ungleichförmigkeiten der Arbeitsfläche. Ohne negative Beeinflussung durch solche Störeinflüsse wird stets eine konstante Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche erhalten.In the solution according to the invention there is always an optimal one Operating state with regard to the effective pressing force between the Squeegee surface and the work surface. Not just those that are undesirable per se Deformations of the doctor blade carrier can be compensated for, but also an uneven wear of the doctor blade component as well Work surface irregularities. Without negative influence from such interference is always a constant pressure between the Squeegee area and the working area.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Kompensationsvorrichtung im Kraftflußweg zwischen dem Rakelträger und der Rakelkomponente mindestens eine fluidische, insbesondere pneumatische Kompensationseinheit. Diese Kompensationseinheitkann eine Krafteinheit mit einer durch ein Druckmittel beaufschlagbaren Druckeinwirkungsfläche zur Krafteinleitung in die Rakelkomponente umfassen, wobei die zur Krafteinleitung wirksame Größe der Druckeinwirkungsfläche von den Verformungen des Rakelträgers relativ zur Rakelkomponente im wesentlichen unabhängig ist und eine Druckmittelversorgung vorgesehen ist, welche zur Einstellung und Aufrechterhaltung eines konstanten, auf die Druckeinwirkungsfläche einwirkenden Drucks des Druckmittels ausgebildet ist. Durch die annähernd konstante Größe der Druckeinwirkungsfläche und die Konstanz des auf die Druckeinwirkungsfläche einwirkenden Drucks wird sichergestellt, daß die in die Rakelkomponente eingeleitete Kraft und damit die wirksame Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche stets im wesentlichen gleich bleiben. Verformungen des Rakelträgers wirken sich dann nicht auf die Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche aus.In a preferred development of the invention, the Compensation device in the power flow path between the doctor and the doctor blade component at least one fluid, in particular pneumatic compensation unit. This compensation unit can be one Force unit with a pressurized by a pressure medium Pressure area for the application of force to the squeegee component include, the effective size for the introduction of force Pressure area from the deformations of the doctor blade carrier relative to Doctor blade component is essentially independent and one Pressure medium supply is provided, which for setting and Maintaining a constant, on the pressure area acting pressure of the pressure medium is formed. By the approximately constant size of the pressure area and the constancy of the Pressure acting area ensures that the in the squeegee component and thus the effective force Pressing force between the squeegee surface and the work surface always in remain essentially the same. Deformations of the doctor blade carrier have an effect then not on the pressure between the squeegee surface and the Worktop.
Bevorzugt umfaßt die Krafteinheit eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem Zylindergehäuse und einer Kolbenanordnung mit mindestens einem in einem Hohlraum des Zylindergehäuses beweglichen Kolben, wobei in dem von dem Zylindergehäuse und der Kolbenanordnung begrenzten Volumen des Hohlraums eine an die Druckmittelversorgung angeschlossene Druckkammer ausgebildet ist. Eine solche Kolben-Zylinder-Anordnung stellt eine konstruktiv einfache Ausbildung einer Kompensationseinheit mit annähernd größenkonstanter Druckeinwirkungsfläche dar. The force unit preferably includes a piston-cylinder arrangement a cylinder housing and a piston arrangement with at least one in a cavity of the cylinder housing movable piston, in which volume limited by the cylinder housing and the piston assembly of the cavity is connected to the pressure medium supply Pressure chamber is formed. Such a piston-cylinder arrangement provides a structurally simple design of a compensation unit represents approximately constant size pressure area.
Der Kolben kann grundsätzlich ein durch eine Gleitdichtung in dem Zylindergehäuse geführter Kolben sein, wobei der Kolben unmittelbar die Druckkammer begrenzt und mit seiner druckkammerzugewandten Kolbenseite die Druckeinwirkungsfläche bildet. Wegen der geringeren Reibungsverluste wird jedoch eine Lösung bevorzugt, bei der die Krafteinheit eine ringsum an ihrem Rand an dem Zylindergehäuse gehaltene Kompensationsmembran umfaßt, welche in dem Hohlraum die Druckkammer druckmitteldicht abteilt und mit ihrer druckkammerzugewandten Seite die Druckeinwirkungsfläche bildet. Der mindestens eine Kolben steht dann auf der druckkammerabgewandten Seite der Membran mit dieser in kraftübertragendem Anlagekontakt. Die Membranlösung ist insofern vorteilhaft, als die Membran für eine hermetische Abdichtung der Druckkammer sorgt, wartungsfrei ist und auch keine Schmierung erfordert. Des weiteren wird der von Kolben mit Gleitdichtung her bekannte Stick-Slip-Effekt vermieden. Schließlich zeichnet sich die Membranlösung durch einen geringen Verschleiß und eine hohe Lebensdauer aus.The piston can basically be a sliding seal in the Cylinder housing guided piston, the piston immediately the Pressure chamber limited and with its pressure chamber facing Piston side forms the pressure area. Because of the lesser However, friction loss is preferred in a solution where the power unit one held all around on the edge of the cylinder housing Compensation membrane, which in the cavity, the pressure chamber fluid-tight compartment and with its side facing the pressure chamber Pressure area forms. The at least one piston then stands up the side of the membrane facing away from the pressure chamber with this one force-transmitting system contact. The membrane solution is so far advantageous as the membrane for hermetic sealing of the Pressure chamber ensures that it is maintenance-free and does not require any lubrication. Furthermore, the stick-slip effect known from pistons with a sliding seal avoided. Finally, the membrane solution is characterized by a low wear and a long service life.
Zweckmäßigerweise wird das Zylindergehäuse an dem Rakelträger ausgebildet sein, wobei der mindestens eine Kolben zur gemeinsamen Verlagerungsbewegung mit der Rakelkomponente gekoppelt ist. Da die Rakelkomponente in der Regel vergleichsweise schnell verschleißt und entsprechend häufig ausgetauscht werden muß, ist es zweckmäßig, den Kolben als von der Rakelkomponente gesondertes Bauteil herzustellen, welches lösbar mit der Rakelkomponente mechanisch gekoppelt ist, insbesondere in Druckanlagekontakt mit der Rakelkomponente steht. Die Rakelkomponente kann dann ausgetauscht werden, ohne zugleich den Kolben ersetzen zu müssen.The cylinder housing is expediently attached to the doctor carrier be formed, wherein the at least one piston for common Displacement movement is coupled to the doctor blade component. Since the Doctor blade component usually wears out comparatively quickly and must be replaced accordingly frequently, it is appropriate to To produce pistons as a separate component from the doctor blade component, which is mechanically detachably coupled to the doctor blade component, is in particular in contact with the doctor blade component. The Squeegee component can then be replaced without the Need to replace pistons.
Eine besonders leichtgängige und verlustarme Kompensationseinheit ergibt sich, wenn der Kraftübertragungskolben an dem Zylindergehäuse im wesentlichen ungeführt ist, jedoch in lagestabilisierender, insbesondere formschlüssiger Verbindung mit der Rakelkomponente steht. Jegliche Reibungsverluste, die zwischen dem Kolben und dem Zylindergehäuse durch mechanischen Reibkontakt entstehen könnten, werden so vermieden.A particularly smooth and low-loss compensation unit results itself when the power transmission piston on the cylinder housing in is essentially unguided, but in a position-stabilizing, in particular positive connection with the doctor blade component. Any Frictional losses that occur between the piston and the cylinder housing mechanical frictional contact could be avoided.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich die Druckkammer durchgehend zusammenhängend entlang der gesamten Breite der Arbeitsfläche erstreckt, daß die Membran als längliche Streifenmembran ausgebildet ist, welche entlang der gesamten Breite der Arbeitsfläche dem Druck in der Druckkammer ausgesetzt ist, und daß entlang der Breite der Arbeitsfläche verteilt mehrere voneinander unabhängig bewegliche Kolben in Kontakt mit der Membran stehen. Der Druck in der Druckkammer ist an allen Stellen gleich. Daher wirkt auf die Membran an jeder Stelle der Druckkammer der gleiche Druck, weshalb über die gesamte Breite der Arbeitsfläche die gleiche Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche erzeugt wird. Eine gezielte Querprofilierung der Strichstärke des aufgetragenen Mediums, die durch eine gezielte lokale Änderung der Andrückkraft zwischen der Rakelfläche und der Arbeitsfläche erzielt werden könnte, ist durch Druckvariationen in der Druckkammer nicht möglich. Ein Längsprofilierung ist selbstverständlich möglich, indem der Druck in der Druckkammer beispielsweise abhängig von der gemessenen Strichstärke eines zuvor bestrichenen Teils der Arbeitsfläche in gewünschter Weise variiert wird.In a preferred development of the invention it is provided that the pressure chamber is continuous along the whole Width of the work surface extends that the membrane as an elongated Strip membrane is formed, which along the entire width of the Work surface is exposed to the pressure in the pressure chamber, and that several distributed independently of one another along the width of the work surface movable pistons are in contact with the membrane. The pressure in the Pressure chamber is the same at all points. Therefore acts on the membrane Every point of the pressure chamber the same pressure, which is why over the entire Width of the working area the same pressure between the squeegee area and the work surface is created. A targeted cross-profiling of the Line width of the applied medium by a targeted local Change the pressure between the squeegee surface and the work surface could be achieved is not by pressure variations in the pressure chamber possible. A longitudinal profile is of course possible by the Pressure in the pressure chamber, for example, depending on the measured Line width of a previously painted part of the work surface in the desired Way is varied.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß entlang der Breite der Arbeitsfläche verteilt mehrere Druckkammern mit je einer insbesondere kreisförmigen Kompensationsmembran vorgesehen sind und daß mit jeder Kompensationsmembran je mindestens ein Kolben in Kontakt steht. Wenn bei dieser Weiterbildung zumindest in einem Teil der Druckkammern, insbesondere in sämtlichen Druckkammern, unabhängig voneinander jeweils ein vorbestimmter Druck einstellbar ist, ist auch eine Querprofilierung der Strichstärke des Mediums möglich. Another preferred development of the invention provides that along The width of the work surface spreads several pressure chambers with one each in particular circular compensation membrane are provided and that at least one piston is in contact with each compensation membrane stands. If in this training at least in part of the Pressure chambers, especially in all pressure chambers, independently a predetermined pressure can be set from each other, is also a Cross-profiling of the line thickness of the medium possible.
Im Rahmen der Erfindung soll nicht ausgeschlossen sein, daß die Rakelkomponente als flexible Rakelklinge oder als Rakelleiste ausgebildet ist. Allerdings wird eine Ausbildung bevorzugt, bei der die Rakelkomponente ein Rakelbett mit einem drehbar darin gelagerten Rakelstab umfaßt, wobei der Rakelträger von einem länglichen Tragbalken gebildet ist, an dem das Rakelbett insbesondere mittels einer Blattfederanordnung gehalten ist.Within the scope of the invention, it should not be excluded that the Doctor blade component is designed as a flexible doctor blade or as a doctor bar. However, an embodiment is preferred in which the doctor blade component is a Doctor bed with a rotatably mounted doctor rod therein, the Doctor blade carrier is formed by an elongated support beam on which the Doctor bed is held in particular by means of a leaf spring arrangement.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist bevorzugt als Teil eines Auftragswerks zum Auftragen des flüssigen bis pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Pappe, geeignet. Das Auftragswerk kann zum direkten oder indirekten Auftragen des Mediums auf die Materialbahn ausgeführt sein. Beim direkten Auftrag wird das Medium unmittelbar auf die Materialbahn aufgebracht, beispielsweise aufgesprüht. Beim indirekten Auftrag wird das Medium zunächst auf eine Auftragswalze aufgebracht, von der es auf die Materialbahn übertragen wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich für beide Typen von Auftragswerk. Sie kann zum sogenannten Enddosieren eingesetzt werden, wobei die Strichstärke des an anderer Stelle in dem Auftragswerk aufgetragenen und bereits vordosierten Mediums einer letzten Feindosierung unterzogen wird. Sie kann aber auch unmittelbar im Bereich des Auftragsorts des Mediums eingesetzt werden, wobei die Rakelkomponente eigentlich als Auftragselement fungiert und eine eher grobe Dosierung des aufgetragenen Mediums durchführt. Außerdem kann die erfindungsgemäße Einrichtung zur Reinigung einer Auftragswalze benutzt werden, um Farbreste und Schmutzpartikel von der Auftragswalze abzurakeln.The device according to the invention is preferably part of a Applicator for applying the liquid to pasty medium on a running material web, especially made of paper or cardboard, suitable. The Commissioned work can be used for direct or indirect application of the medium the material web to be executed. With the direct order, the medium applied directly to the material web, for example sprayed on. With indirect application, the medium is first placed on an application roller applied, from which it is transferred to the material web. The The device according to the invention is suitable for both types of Commissioned. It can be used for so-called final dosing, the stroke width of the elsewhere in the commission applied and already pre-dosed medium of a last fine dosing is subjected. But you can also directly in the area of Application location of the medium are used, the doctor blade component actually acts as an order element and a rather rough dosage of the applied medium. In addition, the invention Device used to clean an application roller Remove paint residues and dirt particles from the application roller.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher
erläutert. Es stellen dar:
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Abstreif- oder/und Dosiereinrichtung allgemein mit 1 bezeichnet. Sie ist Teil eines Auftragswerks zum Auftragen einer gleichmäßigen Schicht eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf eine sich an der Abstreif- oder/und Dosiereinrichtung 10 vorbeibewegende Arbeitsfläche 3. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die Arbeitsfläche 3 von der Umfangsfläche einer Auftragswalze 5 gebildet, die zum indirekten Auftragen des Auftragsmediums auf eine nicht dargestellte Materialbahn aus Papier, Pappe oder Karton dient. Das Auftragsmedium kann aber ebenso direkt auf eine solche Materialbahn aufgebracht werden, wobei die Materialbahn dann über eine Stützwalze läuft.In Figure 1 is a stripping or / and metering device according to the invention generally designated 1. It is part of a commissioned work an even layer of a liquid or pasty application medium to one on the stripping or / and metering device 10 moving work surface 3. In the illustrated embodiment of the Figure 1 is the working surface 3 from the peripheral surface of an application roller 5 formed, for the indirect application of the application medium on a Material web of paper, cardboard or cardboard, not shown, is used. The Application medium can also be placed directly on such a material web are applied, the material web then via a support roller running.
Die Abstreif- oder/und Dosiereinrichtung 1 umfaßt eine als Rakelstab
ausgeführte Rollrakel 7, die in einem Rakelbett 9 drehbar gelagert ist. Die
Rollrakel 7 bildet mit ihrer Mantelfläche eine Rakelfläche, mit der sie gegen
die Arbeitsfläche 3 gedrückt wird. Das Rakelbett 9 besitzt im wesentlichen
einen herkömmlichen Aufbau und wird daher nicht im einzelnen erläutert.
Das Rakelbett 9 ist mittels einer Blattfeder 11 an einem allgemein mit 15
bezeichneten Rakelträger festklemmbar. Durch die Blattfeder 11 ist die
Rollrakel 7 annähernd orthogonal zur Arbeitsfläche 3 flexibel auslenkbar.
Zum Auswechseln der Rollrakel 7 oder/und des Rakelbetts 9 kann das
Rakelbett 9 mitsamt der Blattfeder 11 abgenommen werden kann.The scraper or / and
Der Rakelträger 15 umfaßt einen langgestreckten Rakelbalken 17. An
diesem Rakelbalken 17 ist die Blattfeder 11 mittels einer fest mit dem
Rakelbalken 17 verbundenen Klemmhalterung 19 gehalten. Der Rakelbalken
17 unterliegt betriebsbedingten Verformungen, die hauptsächlich durch
Temperaturdifferenzen zwischen seiner der Arbeitsfläche 3 zugewandten
Seite und seiner der Arbeitsfläche 3 abgewandten Seite hervorgerufen
werden. Diese Temperaturdifferenzen haben als Ursache, daß in einer
Streicherei in einer Anlage zur Herstellung von Papier- oder Pappbahnen das
aufzutragende Streichmedium relativ warm ist und so die der Arbeitsfläche
3 zugewandte Seite des Rakelbalkens 17 der von dem Streichmedium
abgestrahlten Wärme ausgesetzt ist und sich stärker erwärmt als die
Rückseite des Rakelbalkens 17. Die Folge ist, daß sich der Rakelbalken 17
in seiner Längsmitte zur Arbeitsfläche 3 hin durchbiegt. Es entstehen
hierdurch lokale Abstandsschwankungen zwischen dem Rakelbalken 17 und
der Arbeitsfläche 3. Zum Ausgleich dieser Abstandsschwankungen ist
zwischen dem Rakelbalken 17 und dem Rakelbett 9 eine
Kompensationseinheit 21 vorgesehen, die unabhängig von solchen
Abstandsschwankungen für eine konstante Andrückkraft zwischen der
Rollrakel 7 und der Arbeitsfläche 3 sorgt. Es hat sich nämlich herausgestellt,
daß für eine gleichmäßige Schichtstärke des aufgetragenen Mediums eine
konstante Andrückkraft zwischen der Rollrakel 7 und der Arbeitsfläche 3
wesentlich ist. Die Kompensationseinheit 21 ist im Kraftflußweg einer Kraft
angeordnet, die von einer Krafterzeugungseinrichtung 23 erzeugt wird und
in das Rakelbett 9 eingeleitet wird, um die Andrückkraft zwischen der
Rollrakel 7 und der Arbeitsfläche 3 zu erzeugen. Der Kraftflußweg dieser
Kraft verläuft zwischen dem Rakelbalken 17 und dem Rakelbett 9, d.h. um
das Rakelbett 9 mit der Rollrakel 7 zur Arbeitsfläche 3 hin zu drücken, muß
der Rakelbalken 17 Reaktionskräfte aufnehmen.The
Die Krafterzeugungseinrichtung 23 umfaßt eine Pneumatikdruckquelle 25,
die über eine Pneumatikleitung 27 mit einer Druckkammer 29 verbunden ist.
In die Pneumatikleitung 27 ist ein Druckregelventil 31 eingefügt, das
mögliche Druckschwankungen der Pneumatikdruckquelle 25 ausgleicht und
für einen konstanten Pneumatikdruck in der Druckkammer 29 sorgt. Der
ausgangsseitig von dem Druckregelventil 31 abgegebene Pneumatikdruck
kann mittels einer Steuereinheit 33, beispielsweise einem Mikroprozessor,
vorgegeben werden. Das Druckregelventil 31 ist hierzu als steuerbares
Druckregelventil ausgebildet und ist über eine Steuerleitung 35 mit der
Steuereinheit 33 verbunden. Die Ansteuerung des Druckregelventils 31 über
die Steuerleitung 35 kann beispielsweise pneumatisch oder elektrisch
erfolgen.The force generating device 23 comprises a
Die Kompensationseinheit 21 ist von einer Kolben-Zylinder-Anordnung 37
gebildet. Diese umfaßt ein fest mit dem Rakelbalken 17 verbundenes
Zylindergehäuse 39, das einen Hohlraum 41 aufweist, in dem die
Druckkammer 29 begrenzt ist. Figur 2 zeigt, daß eine Kolbenanordnung 43
der Kolben-Zylinder-Anordnung 37 mehrere Kolben 45 umfaßt, die entlang
der Breite der Arbeitsfläche 3 (also senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1)
hintereinander angeordnet sind und durch Distanzelemente 47 in
gegenseitigem Abstand gehalten sind. Die Distanzelemente 47 sind von
Rundköpfen von Schrauben gebildet, die jeweils in einen der Kolben 45
eingeschraubt sind. Die Distanzelemente 47 stellen eine unabhängige
Beweglichkeit der als gesonderte Bauteile ausgebildeten Kolben 45 sicher,
so daß die Kolben 45 einander in ihrer Beweglichkeit nicht stören. Es ist
eine Vielzahl von Kolben 45 über die Breite der Arbeitsfläche 3 verteilt
vorgesehen, wobei die Länge eines Kolbens 45 in Richtung der Breite der
Arbeitsfläche 3 durchaus nur einige Zentimeter betragen kann, so daß die
Kompensationseinheit 21 sehr gut auf lokale Abstandsschwankungen
zwischen dem Rakelbalken 17 und der Arbeitsfläche 3 reagieren kann.The compensation unit 21 is of a piston-
Jeder der Kolben 45 ist in dem Hohlraum 41 annähernd orthogonal zur
Arbeitsfläche 3 beweglich. Mit einem aus dem Hohlraum 41 herausragenden
Kolbenkopf 49 greifen die Kolben 45 jeweils in eine der Kopfkontur des
Kolbenkopfs 49 angepaßte Zentrieraufnahme 51 im Rakelbett 9
formschlüssig ein. Durch den in der Druckkammer 29 herrschenden Druck
werden die Kolben 45 in diese Zentrieraufnahme 51 hineingedrückt. Der
formschlüssige Eingriff zwischen dem Kolbenkopf 49 und der
Zentrieraufnahme 51 bewirkt, daß die Kolben 45 im wesentlichen wackelfrei
gegen das Rakelbett 9 gedrückt werden und eine Führung der Kolben 45 in
dem Hohlraum 41 nicht mehr nötig ist. Aus diesem Grund weisen die
Kolben 45 an ihrem Kolbenumfang Abstand von der den Hohlraum 41
begrenzenden Innenwand des Zylindergehäuses 39 auf. Reibungsverluste
zwischen den Kolben 45 und dem Zylindergehäuse 39 werden so
vermieden.Each of the
Der Druckraum 29 wird durch eine Kompensationsmembran 53 begrenzt.
Die Kompensationsmembran 53 ist ringsum an ihrem Rand an dem
Zylindergehäuse 39 gehalten, wobei ihr Rand zwischen dem
Zylindergehäuse 39 und einem mit dem Zylindergehäuse 39 verbinddaren,
z.B. verschraubbaren, Gehäuseaufsatz 55 festgeklemmt oder formschlüssig
gehalten sein kann. Die Kompensationsmembran 53 teilt in dem Hohlraum
41 die Druckkammer 29 ab und ist als langgestreckte, z.B. von einem
elastischen Band gebildete Streifenmembran ausgebildet, die sich über die
gesamte Breite der Arbeitsfläche 3 erstreckt. Die Druckkammer 29 erstreckt
sich demnach durchgehend zusammenhängend über die gesamte Breite der
Arbeitsfläche 3. Die Membran 53 ist über das der Druckkammer 29
zugewandte Ende der Kolben 45 übergestülpt, so daß sie in flächigem
Anlagekontakt mit der druckkammerzugewandten Kolbenseite jedes der
Kolben 45 steht. Eine dem Druck in der Druckkammer 29 ausgesetzte
Druckeinwirkungsfläche 57 der Membran 53 wird so durch die Außenkontur
der Kolben 45 bestimmt. Damit sich die Membran 53 an die Kolben 45
anschmiegen kann, ist sie zweckmäßigerweise aus einem elastomeren
Material gebildet.The
Durch die Krafterzeugungseinrichtung 23 wird in der Druckkammer 29 ein
Pneumatikdruck aufgebaut. Dieser, durch das Druckregelventil 31 konstant
gehaltene Pneumatikdruck bewirkt eine Kraft auf die Membran 53 und die
Kolben 45, wodurch das Rakelbett 9 mit der Rollrakel 7 gegen die
Arbeitsfläche 3 gedrückt wird. Die Kompensationseinheit 21 mit der Kolben-Zylinder-Anordnung
37 kann bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 auch
als Teil der Krafterzeugungseinrichtung 23 angesehen werden. Bei
Abstandsänderungen zwischen dem Rakelbalken 17 und der Arbeitsfläche
3 stellt sich eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Druckkammer 29 ein.
Die zur Krafteinleitung in das Rakelbett 9 wirksame Größe der
Druckeinwirkungsfläche 57 bleibt jedoch unverändert gleich. Sie entspricht
im wesentlichen der Kolbenquerschnittsfläche der Kolben 45. Zusammen
mit dem konstant gehaltenen Druck in der Druckkammer 29 ändert sich
daher die in das Rakelbett 9 eingeleitete Kraft nicht. Entsprechend bleibt die
wirksame Andrückkraft zwischen der Rollrakel 7 und der Arbeitsfläche 3
unverändert. In gleicher Weise werden Abstandsschwankungen zwischen
dem Rakelbalken 17 und der Arbeitsfläche 3 kompensiert, die durch einen
ungleichmäßigen Verschleiß der Rollrakel 7 oder durch Unebenheiten der
Arbeitsfläche 3 hervorgerufen werden. Auch hier stellt sich lediglich eine
Verlagerung der Kolben 45 in dem Hohlraum 41 ein, ohne daß die in das
Rakelbett 9 eingeleitete Kraft geändert wird. Die Kolben-Zylinder-Anordnung
37 stellt daher eine sehr einfache, aber höchst wirksame
Kompensationsvorrichtung zur Kompensation von relativen
Abstandsschwankungen zwischen dem Rakelbalken 17 und der
Arbeitsfläche 3 dar.A force is created in the
Aufgrund der über die gesamte Breite der Arbeitsfläche 3 durchgehenden
Druckkammer 29 ist auf jeden der Kolben 45 bei dem Ausführungsbeispiel
der Figuren 1 und 2 unter der Voraussetzung gleich großer Kolben 45 nur
jeweils eine gleiche Kraft ausübbar. Dies bedeutet, daß entlang der Breite
der Arbeitsfläche 3 an jeder Stelle des Rakelbetts 9 die gleiche Kraft in das
Rakelbett 9 eingeleitet wird. Dies bedeutet wiederum, daß die wirksame
Andrückkraft zwischen der Rollrakel 7 und der Arbeitsfläche 3 überall gleich
ist. Eine Querprofilierung in dem Sinne, daß entlang der Breite der
Arbeitsfläche 3 an einzelnen Stellen eine höhere oder niedrigere
Andrückkraft erzielt werden kann, ist bei dem Ausführungsbeispiel der
Figuren 1 und 2 durch Druckvariationen in der Druckkammer 29 nicht
möglich. Durch die hohe Anzahl von Kolben 45 können aber bei dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 selbst stark lokalisierte
Abweichungen des relativen Abstands zwischen dem Rakelbalken 17 und
der Arbeitsfläche 3 kompensiert werden.Due to the continuous over the entire width of the work surface 3
Im folgenden wird anhand der Figuren 3 und 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben. Für gleiche oder gleich wirkende Komponenten wie in den Figuren 1 und 2 werden dabei gleiche Bezugszeichen verwendet, jedoch ergänzt um einen Kleinbuchstaben. Es soll lediglich auf Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 eingegangen werden, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen zu den Figuren 1 und 2 verwiesen wird.The following is another with reference to Figures 3 and 4 Described embodiment. For the same or acting the same Components as in Figures 1 and 2 are the same Reference numerals used, but supplemented by a lowercase letter. It should only for differences from the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2 are discussed, which is why to avoid repetition on the the above remarks on Figures 1 and 2 is referred.
Das Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von dem
vorherigen Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß entlang der
Breite der Arbeitsfläche 3a verteilt nicht eine durchgehend
zusammenhängende Druckkammer vorgesehen ist, sondern statt dessen
eine Mehrzahl gesonderter Druckkammern 29a. Jeder dieser Druckkammern
29a ist jeweils eine Kolben-Zylinder-Anordnung 37a mit jeweils einem
Kolben 45a zugeordnet. Des weiteren ist jede dieser Druckkammern 29a
über je ein gesondertes Druckregelventil 31a an die Pneumatikdruckquelle
25a angeschlossen. Dies ist in Figur 3 durch gestrichelt gezeichnete
Druckregelventile 31a angedeutet. Jedes dieser Druckregelventile 31a ist
unabhängig voneinander von der Steuereinheit 33a ansteuerbar, so daß in
jeder der Druckkammern 29a ein gewünschter Druck eingestellt werden
kann, der sich von den Drücken in den anderen Druckkammern 29a
unterscheiden kann. Auf diese Weise ist eine Querprofilierung der
Strichstärke des auf die Arbeitsfläche 3a aufzutragenden Mediums möglich.
Durch geeignete Einstellung der Drücke in den Druckkammern 29a können
nämlich entlang der Breite der Arbeitsfläche 3a lokal unterschiedliche
Andrückkräfte zwischen der Rollrakel 7a und der Arbeitsfläche 3a erzeugt
werden, die zu lokal entsprechend unterschiedlichen Strichstärken des
Streichmediums führen.The embodiment of Figures 3 and 4 differs from that
previous embodiment essentially in that along the
Width of the work surface 3a does not distribute one continuously
contiguous pressure chamber is provided, but instead
a plurality of
Die Druckkammern 29a sind bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und
4 im Querschnitt kreisförmig ausgeführt, wobei die Kolben 45a
entsprechend ebenfalls einen Kreisquerschnitt besitzen. Der aus dem
Zylindergehäuse 39a herausragende Kolbenkopf 49a jedes der Kolben 45a
ist wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 annähernd als
Rechteckplatte ausgebildet (siehe Figur 4). Während bei dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 aufgrund der langgestreckten
Rechteckausbildung des Hohlraums 41 der Kolbenkopf 49 ohne weiteres
einstückig mit dem zugeordneten Kolben 45 ausgebildet sein kann, ist bei
dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 der Kolbenkopf 49a
zweckmäßigerweise gesondert von dem zugehörigen Kolben 45a hergestellt
und mit diesem fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Wie aus Figur
4 zu erkennen ist, sind die Kolbenköpfe 49a entlang der Breite der
Arbeitsfläche 3a eng benachbart und gewährleisten zusammen mit ihrer
Rechteckform eine gleichmäßige Kraftverteilung. Örtliche Kraftspitzen der
in das Rakelbett 9 eingeleiteten Kraft werden so vermieden. Dies gilt auch
für das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2.The
Die Kompensationsmembran 53a ist entsprechend der Querschnittsform der
Druckkammern 29a und der Kolben 45a ebenfalls kreisförmig. Es versteht
sich, daß jede Druckkammer 29a durch eine eigene Membran 53a
überspannt ist.The compensation membrane 53a is in accordance with the cross-sectional shape of
Claims (12)
- Device for wiping off and/or metering a liquid-to-pasty medium on a working surface (3) moving past, comprisinga doctor component (7, 9) having a doctor surface that extends transversely with respect to the direction of movement of the working surface (3), over the entire width of the latter, and is arranged such that it can be pressed against the working surface (3),a doctor carrier (15) which carries the doctor component (7, 9) such that it can be displaced transversely with respect to the working surface (3),a force production device (23) for producing a force and introducing this force into the doctor component (7, 9) in order to produce a pressing force between the doctor surface and the working surface (3),a compensation device (21) to compensate for undesirable deformations of the doctor carrier (15) relative to the working surface (3) which occur during operation, at least part of the compensation device (21) being arranged in the path of the force flow of the force between the doctor carrier (15) and the doctor component (7, 9), produced by the force production device (23),
- Device according to Claim 1, characterized in that the cylinder/piston arrangement (37) can be actuated pneumatically.
- Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the compensation diaphragm (53) comprises a pressure action surface (57) which can be acted on by the pressurized fluid in order to introduce force into the doctor component (7, 9), in that the size of the pressure action surface (57) that acts to introduce force is substantially independent of the deformations of the doctor carrier (15) relative to the doctor component (7, 9), and in that a pressure-medium supply (25) is provided, which is designed to set and maintain a constant pressure of the pressurized fluid prevailing in the pressure chamber (29).
- Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the compensation diaphragm (53) is held all around at its edge on the cylinder housing (39) and, on its side facing away from the pressure chamber, is in force-transmitting bearing contact with the at least one piston (45).
- Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the cylinder housing (39) is formed on the doctor carrier (15) and the at least one piston (45) for the joint displacement movement is coupled to the doctor component (7, 9).
- Device according to Claim 5, characterized in that the piston (45) is a component which is produced separately from the doctor component (7, 9) and which is detachably mechanically coupled to the doctor component (7, 9) in particular is in pressure-bearing contact with the doctor component (7, 9).
- Device according to Claim 5 or 6, characterized in that the piston (45) has a position-stabilizing connection, in particular a form-fitting connection, to the doctor component (7, 9).
- Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the pressure chamber (29) extends continuously and coherently along the entire width of the working surface (3), in that the diaphragm (53) is formed as an elongated strip diaphragm which, along the entire width of the working surface (3), is subjected to the pressure in the pressure chamber (29), and in that a plurality of pistons (45) which can be moved independently of one another and are distributed along the width of the working surface (3) are in contact with the diaphragm (53).
- Device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a plurality of pressure chambers (29a) distributed along the width of the working surface (3a) and each having a compensation diaphragm (53a), in particular a circular compensation diaphragm (53a), is provided, and in that at least one piston (45a) is in each case in contact with each compensation diaphragm (53a).
- Device according to Claim 9, characterized in that at least in some of the pressure chambers (29a), in particular in all the pressure chambers (29a), independently of one another in each case a predetermined pressure can be set.
- Device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the doctor component (7, 9) comprises a doctor bed (9) with a doctor rod (7) rotatably mounted therein, and in that the doctor carrier (15) comprises an elongated doctor beam (17), on which the doctor bed (9) is held, in particular by means of a leaf spring arrangement (11).
- Device according to one of Claims 1 to 11 as part of an applicator unit for applying the liquid-to-pasty medium to a moving web, in particular a paper or paperboard web.
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