EP1761341B1 - Rakelvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1761341B1
EP1761341B1 EP05739769A EP05739769A EP1761341B1 EP 1761341 B1 EP1761341 B1 EP 1761341B1 EP 05739769 A EP05739769 A EP 05739769A EP 05739769 A EP05739769 A EP 05739769A EP 1761341 B1 EP1761341 B1 EP 1761341B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
doctor device
bottom part
top part
holder
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP05739769A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1761341A1 (de
Inventor
Christoph Henninger
Horst Kaipf
Eckard Wozny
Martin Schaubmaier
Michael Heitzinger
Rüdiger Keinberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP1761341A1 publication Critical patent/EP1761341A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1761341B1 publication Critical patent/EP1761341B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/10—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/023—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface
    • B05C11/025—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod

Definitions

  • the invention relates to a squeegee device for metering and / or leveling a liquid to pasty medium applied to a running surface, the surface being a paper, board or other fibrous web when the medium is directly applied, and the surface of a transfer element for indirect application transfers the medium to the fibrous web.
  • the application layer When applied, the application layer is usually applied in excess and therefore must be doctored to the desired coating weight, i. be dosed. On the other hand, if the application medium is applied at the same time in the desired amount, this is achieved with the doctor device, i. merely to level or equalize with a doctor element mounted in the doctor device.
  • a metering unit or doctor device known from the EP-B1 0 682 728 is a metering unit or doctor device known. It has a receiving part for receiving a rotatable, cylindrical metering rod. In addition, a pressure hose or a plurality of juxtaposed individual tubes are arranged in the interior of the receiving part with the help or the doctor rod is pressed against the surface to be treated. The installation and removal of the hose or the plurality of hoses and the cleaning of the device is complicated and relatively tedious.
  • doctor devices eg DE-A1 295 10 486 .
  • DE-A1 196 19 249 is a required for fixing the doctor device clamping hose firmly in or on a holder or a support body.
  • the clamping hose is exposed to heavy contamination.
  • the clamping hose makes cleaning and total difficult also the holder, which is why it comes in cleaning to longer downtime of a coater.
  • contamination in the doctor blade holder results in the applied coating medium an uneven cross-section.
  • the uneven cross profile leads to unplanned downtimes.
  • the invention has the object to provide an improved doctor blade device that is simpler than previously constructed and assembled and their cleaning is easier.
  • the invention solves the problem by a squeegee device according to the characterizing part of claim 1.
  • a squeegee device according to the characterizing part of claim 1.
  • the squeegee device is constructed in a modular manner, whereby all components susceptible to wear are easily interchangeable.
  • a better flexibility is achieved by variations of clamping and pressure hose, foot and head with respect to material, design, choice of thickness, etc.
  • the modular design allows ideal freedom of design, with different sizes and diameters of the pressure and clamping hose can be selected, whereby a different force and control characteristics is possible
  • a squeegee rod with a small diameter a pressure hose of a smaller dimension and analogous to a large rod diameter associated with a large hose can be realized by simply combining and replacing the components held in readiness.
  • the modular construction according to the invention allows the desired extent diverse combination options between the head and the footboard.
  • a head part can be placed on a same foot part, which has a different size of a receiving surface (rod holder) for another selected metering rod diameter and / or also has a different holder for other geometries and contours of the Anpressschlauches. Optimized service life of the components of the doctor device are thus possible.
  • the foot can be designed differently, which different spring travel, different strengths or capacities are selected.
  • the squeegee device can be installed and removed as a unit in the machine. It can therefore be a very quick change, especially a hose change outside the machine realize. The hoses themselves are less prone to failure.
  • the proposed squeegee device has a clamping hose accommodated in a readily accessible but nevertheless protected holder and a pressure hose, the clamping hose and the pressure hose can in future be removed from the coating machine together with the dosing unit or squeegee device.
  • Said hoses are accommodated in U-shaped brackets, which have only smooth surfaces and as I said, are easily accessible to the outside and on the one hand easier to produce and on the other can be cleaned quickly and thoroughly.
  • the downtime for cleaning the doctor blade holder are thereby considerably reduced.
  • the operational reliability of the coating machine increases, since the cross profile remains uniform as a result of the well-to-clean doctor blade holder Unplanned downtime thus eliminated.
  • the doctor device has in a variant according to the invention a polygonal head part, which has a doctor element in the form of a rotatable circular cylindrical doctor bar and the pressure hose. With the headboard blade-like foot is releasably connected. The foot part has the Clamping hose on.
  • the doctor device can be easily disassembled into the headboard and in the footboard.
  • the structural separation is preferably carried out outside the machine in which the doctor device is installed. This is advantageous for maintenance and assembly / disassembly.
  • the thermal expansion of the head part is advantageously decoupled from the thermal expansion of the foot part. Since the head part heats up strongly in relation to the foot part during operation (by contactless dryers arranged above the fibrous web, which are mostly heated), the thermal expansion of the head part can not be hindered by the decoupling between the head part and the foot part. This ensures a uniform contact pressure of the doctor element against the fibrous web to be coated. Due to the uniform contact pressure of the doctor element, in turn, a uniform transverse profile of a coating medium to be applied is ensured and unilateral wear of the doctor element is avoided. Of course, it is alternatively or additionally possible that materials with different thermal expansion coefficients are used for the head part and the foot part.
  • the head part can have at least one groove into which the foot part engages.
  • Several grooves in each of which an adequate thickening (bead) of the foot engages increase the carrying capacity, especially if larger dimensions of the components are present.
  • the head part and the foot part are positively connected to each other. Due to the positive connection, the head part and the foot part are firmly connected to each other and at the same time the thermal expansion of the headboard and footboard is still decoupled.
  • the thickening which may be preferably carried out as spherical bead, the foot part either snap into the groove of the head part or the foot can be inserted laterally into the head part or its groove or grooves.
  • the foot part can be firmly connected to the head part only at one point, that is to say only with one groove.
  • the head part can expand more than the foot part without being obstructed by the foot part.
  • the solid connection of the headboard and footboard at only one point can be done positively or non-positively.
  • the polygonal head part and the blade-like foot part can be formed in one piece. Then the entire unit can be made from the solid. As a preferred material for this polyethylene comes into question.
  • a first holder for receiving the pressure hose is arranged on the head part.
  • the holder for receiving the Anpressschlauchs may be integrally connected or as a separate component with the headboard.
  • a second holder for receiving the clamping tube is arranged on the foot part, as already described.
  • the holder for receiving the clamping tube may also be formed either integrally with the foot part or be mounted as a separate component on the foot part.
  • the one-piece variants reduce assembly costs. If the holder is a separate component, one and the same component can always be used for the foot part. The holder is then adapted to the clamping hose to be used.
  • the foot and / or headboard and the respective holder be non-positively and / or positively connected with each other for the clamping and / or the pressure hose.
  • Non-positive connections are cheaper, whereas positive connections are easier to maintain, but above all allow free elongation, ie thermal expansion of the head part. This expansion is also made possible by a combination of fixed and floating bearings.
  • Possible connections include screw, weld, rivet, adhesive, press or casting compounds.
  • the clamping tube and its holder may be attached to the lower portion of the clampable in a support body footboard.
  • the lower area should therefore be referred to as a clamping foot.
  • the clamp foot may be made of a thermoplastic, polymer, thermoset (e.g., glass fiber or carbon fiber reinforced plastic), steel or light metal (e.g., aluminum).
  • thermoplastic polymer
  • thermoset e.g., glass fiber or carbon fiber reinforced plastic
  • steel or light metal (e.g., aluminum).
  • the materials can also be the brackets for clamping and Anpressschlauch finished, the materials can be the same or different compared to the head and foot.
  • the invention also relates to a coating machine for applying a liquid to pasty application medium on a running surface, wherein the running surface for direct application, the surface of a paper, cardboard or other fibrous web and indirect application, the surface of a transfer element, such as an applicator roll is that emits the application medium to the fibrous web, which has one or more of claims 1 to 15.
  • the application medium is glue, starch or pigment-containing coating, which can be liquid to pasty.
  • the application itself takes place in an on- or offline coating machine with which the fibrous web is refined during its production.
  • the device according to the invention in particular the design as a so-called modular system means a simple basic structure of the device with very good variation possibilities, good accessibility and optimum cleaning ability.
  • Fig. 1 shows a modular-like doctor device 10 with a head part 11 and a foot part 12.
  • the head part 11 is at the same time a receiving part for a rotatable circular cylindrical metering rod thirteenth
  • a pressure hose 15 is inserted in a first holder 14.
  • the pressure hose 15 presses the head part 11 including the rotatable metering rod 13 accommodated therein against a fibrous web likewise not shown here.
  • a clamping tube 17 is arranged in a second holder 16. Through the clamping tube 17, the doctor device 10 is clamped in a supporting body not shown here and should be referred to with "clamp foot" 40.
  • the pressure hose 15 and the clamping hose 17 are thus both attached to the doctor device 10. Consequently, they can be removed from the support body together with the squeegee device 10 during cleaning operations, so that the squeegee device can be cleaned quickly and thoroughly.
  • the head part 11 and the foot part 12 are positively connected with each other.
  • the head part 11 has, on its lower wall 50, a groove 18 in which a bead 19 attached to the foot part 12 at the upper end engages.
  • the foot part 12 can thus either laterally inserted (from the end faces) into the groove 18 of the head part 11 or snap from below into the groove 18.
  • the head part 11 Since the head part 11 is heated more strongly than the foot part 12 during operation, the head part 11 can expand unimpeded due to the illustrated positive connection with respect to the foot part 12. This ensures a uniform contact pressure of the metering rod 13.
  • the uniform contact pressure of the metering rod 13 ensures a uniform cross-section of a medium applied to the material web provided and at the same time an uneven wear of the metering rod 13 is avoided.
  • the metering rod 13 is seated in a rod receptacle 100, are arranged in the purge channels not shown here, so that the metering rod 13 does not run dry.
  • FIG. 1 shows a similar design for the Anpressschlauch 15 and the clamping tube 17 and a metering rod 13 of small diameter
  • FIG. 1a a possible modification of the building block parts specified.
  • the modified components are here provided with the suffix "a".
  • FIG. 1a a much larger diameter of the metering rod 13, here 13a. Accordingly, the rod holder 100a is also larger than the rod holder 100 from FIG. 1 dimensioned.
  • FIG. 1a In addition, instead of in FIG. 1 shown round tubes, here in each case an oval shaped Anpress-15a, and clamping tube 17a shown.
  • the tubes are taken in the example shown with their height in both brackets 14a and 16a. The rest in FIG. 1a shown, but not numbered components are compared to in FIG. 1 shown embodiment not changed.
  • FIG. 1b another possible modification.
  • the modified components are here provided with the suffix "b".
  • a metering rod 13b again having a relatively small diameter but different sized and shaped pressure hoses, i. Pressing hose 15b and clamping hose 17b has.
  • the pressure hose 15b is oval and the clamping hose 17b is round.
  • a larger metering rod 13a and, for example, the Anpress- and clamping hose 15, 17 are used by itself shape and size. Further variations are conceivable.
  • a squeegee device 20 is shown in which a polygonal head part 21 and a blade-shaped foot part 22 are also positively connected to each other.
  • the foot part 22 has two laterally existing at its upper end beads 29 which engage in grooves 21 mounted on the head part 21.
  • the head part 21 lies with its rear wall 60 flat against the upper part of the foot part 22.
  • the foot part 22 takes over the function of a spiral spring.
  • the head part 21 can expand unhindered when heated relative to the foot part 22.
  • FIG. 3 shows a doctor device 30, in which also a polygonal head part 31 and a blade-like foot part 32 are made in one piece from the solid.
  • a first holder 34 for a pressure hose 35 and a second holder 36 for a clamping hose 37 are mounted as separate components on the doctor device 30. They can thus be dimensioned individually according to the required clamping and contact forces.
  • hose designs 15, 15a, 15b, 25, 35; 17, 17a, 17b, 27, 37 depending on the desired introduction of force, hose stroke or travel (due to different geometry results in a different path-force curve) in any size and shape and the provided first brackets 14, 14a, 14b, 24, 34 and second brackets 16, 16 a, 16 b, 26, 36 - if they are not an integral part of the head or foot part 11, 21, 31 and 12, 22, 32 - against each other.
  • the interchangeability of the metering rod 13, 13a, 13b 23, 33 is given, which can be provided depending on the desired application with smooth or grooved peripheral surface in the diameters 5 to 100 mm, preferably 8 to 40 mm and in the adequately shaped rod holder 100, 100a , 100b of the head part thus formed is interchangeable with another one.
  • combinations in the selection of materials are possible, in particular to influence the thermal characteristics between the "warmer" headboard and the colder foot and headboard.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung zur Dosierung und/oder Egalisierung eines auf eine laufende Oberfläche aufgebrachten flüssigen bis pastösen Mediums, wobei die Oberfläche bei direktem Auftrag des Mediums eine Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes ist, welches das Medium an die Faserstoffbahn überträgt.
  • Beim Auftragen wird die Auftragsschicht zumeist im Überschuss aufgebracht und muss daher auf das gewünschte Strichgewicht abgerakelt, d.h. dosiert werden. Wird das Auftragsmedium dagegen gleich in der gewünschten Strichmenge aufgebracht, ist diese mit der Rakelvorrichtung, d.h. mit einem in der Rakelvorrichtung angebrachten Rakelelement lediglich zu egalisieren bzw. zu vergleichmäßigen.
  • Aus der EP-B1 0 682 728 ist eine Dosiereinheit bzw. Rakelvorrichtung bekannt. Sie weist ein Aufnahmeteil zur Aufnahme eines drehbaren, zylindrischen Rakelstabes auf.
    Außerdem sind im Inneren des Aufnahmeteiles ein Anpressschlauch bzw. eine Vielzahl von aneinander gereihten Einzelschläuchen angeordnet mit dessen oder deren Hilfe der Rakelstab an die zu behandelnde Oberfläche angedrückt wird. Der Ein- und Ausbau des Schlauches bzw. auch der Vielzahl an Schläuchen sowie die Reinigung der Vorrichtung ist kompliziert und relativ langwierig.
  • Bei anderen bekannten Rakelvorrichtungen (z.B. DE-A1 295 10 486 , DE-A1 196 19 249 ) ist ein zur Fixierung der Rakelvorrichtung erforderlicher Klemmschlauch fest in oder an einer Halterung oder einem Tragkörper angeordnet.
  • DE-29624485 U1 offenbart eine Rakelvorrichtung gemäß der Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einigen Ausführungen ist der Klemmschlauch starken Verschmutzungen ausgesetzt. Außerdem erschwert der Klemmschlauch die Reinigung insgesamt und auch der Halterung, weshalb es bei Reinigungsarbeiten zu längeren Stillstandszeiten einer Streichmaschine kommt. Infolge von Verunreinigungen in der Rakelhalterung entsteht bei dem aufgetragenen Streichmedium ein ungleichmäßiges Querprofil. Das ungleichmäßige Querprofil führt zu ungeplanten Stillstandszeiten. Außerdem kann es passieren, dass das Wartungspersonal wegen der schlechten Zugänglichkeit der Verschmutzungen den Klemmschlauch und auch einen vorhanden Anpresssschlauch bei den Reinigungsarbeiten zerstört.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, eine verbesserte Rakelvorrichtung bereit zu stellen, die einfacher als bisher aufgebaut und montierbar ist und deren Reinigung einfacher möglich ist.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Rakelvorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1. Erfindungsgemäß ist die Rakelvorrichtung baukastenartig aufgebaut, wodurch alle verschleißanfälligen Bauteile leicht gegeneinander austauschbar sind. Außerdem wird damit eine bessere Flexibilität durch Variationsmöglichkeiten von Klemm- und Anpressschlauch, Fußteil und Kopftell hinsichtlich Werkstoff, Bauform, Dickenwahl usw. erreicht
  • Die Baukasten- Ausführung erlaubt ideale Gestaltungsfreiheiten, wobei unterschiedlich große Durchmesser und Formen des Anpress- und Klemmschlauches wählbar sind, wodurch eine unterschiedliche Krafteinleitung und Regelcharakteristik möglich ist So würde beispielsweise einem Rakelstab mit kleinem Durchmesser ein Anpressschlauch von ebenfalls kleinerer Dimension und sinngemäß einem großen Stabdurchmesser ein großer Schlauch zugeordnet. Auch sind unterschiedliche Schlauchhübe, die unterschiedliche Stellwege bedeuten, sowie unterschiedliche Schlauchgeometrien, die andere Weg-Kraft-Kennlinien bilden, durch einfaches Kombinieren und Auswechseln der in Bereitschaft gehaltenen Bauteile realisierbar.
  • Die erfindungsgemäße Baukasten-Ausführung ermöglicht im gewünschten Maße vielfältige Kombinationsmöglichkeiten zwischen den Kopf- und dem Fußteil.
  • So kann auf ein gleiches Fußteil ein Kopfteil gesetzt werden, welches eine andere Größe einer Aufnahmefläche (Stabaufnahme) für einen anderen gewählten Rakelstab-Durchmesser hat und/oder auch eine anderen Halterung aufweist für andere Geometrien und Konturen des Anpressschlauches. Optimierte Standzeiten der Bauteile der Rakelvorrichtung sind somit möglich.
  • Auch das Fußteil kann unterschiedlich ausgebildet sein, wodurch unterschiedliche Federwege, unterschiedliche Festigkeiten oder Tragfähigkeiten wählbar sind.
  • Alle damit möglichen Kombinationen bedeuten, dass die Rakelvorrichtung als eine Einheit in die Maschine ein- und ausbaubar ist. Es lässt sich daher ein sehr schneller Wechsel, insbesondere ein Schlauchwechsel außerhalb der Maschine realisieren.
    Die Schläuche selbst sind nun weniger störungsanfällig.
  • Da die vorgeschlagene Rakelvorrichtung einen in jeweils einer gut zugänglichen, aber dennoch geschützten Halterung aufgenommenen Klemmschlauch und einen Anpressschlauch aufweist, können zukünftig der Klemmschlauch und der Anpressschlauch zusammen mit der Dosiereinheit bzw. Rakelvorrichtung aus der Streichmaschine entnommen werden. Die besagten Schläuche sind in U-förmig geformten Halterungen aufgenommen, die nur noch glatte Flächen aufweisen und wie gesagt, nach außen hin leicht zugänglich sind und die zum einen einfacher herstellbar und zum anderen sich schnell und gründlich reinigen lassen. Die Stillstandszeiten zum Reinigen der Rakelhalterung werden dadurch beträchtlich reduziert. Außerdem erhöht sich die Betriebssicherheit der Streichmaschine, da infolge der gut zu reinigenden Rakelhalterung das Querprofil gleichmäßig bleibt Ungeplante Stillstandszeiten entfallen somit.
  • Die Rakelvorrichtung besitzt bei einer erfindungsgemäßen Variante ein polygonartiges Kopfteil, welches ein Rakelelement in Form eines drehbaren kreiszylinderförmigen Rakelstabes und den Anpressschlauch aufweist. Mit dem Kopfteil ist klingenartiges Fußteil lösbar verbunden. Das Fußteil weist den Klemmschlauch auf. Somit lässt sich die Rakelvorrichtung leicht in das Kopfteil und in das Fußteil zerlegen. Die bauliche Trennung erfolgt bevorzugt außerhalb der Maschine, in der die Rakelvorrichtung eingebaut ist. Dies ist für Wartungsarbeiten und Montage/Demontage vorteilhaft.
  • Die thermische Ausdehnung des Kopfteils ist in vorteilhafter Weise von der thermischen Ausdehnung des Fußteils entkoppelt. Da sich im Betrieb das Kopfteil gegenüber dem Fußteil stark erwärmt (durch über der Faserstoffbahn angeordnete kontaktlose Trockner, die zumeist beheizt sind), kann durch die Entkopplung zwischen Kopfteil und Fußteil die Wärmeausdehnung des Kopfteils nicht behindert werden. Dies stellt eine gleichmäßige Anpressung des Rakelelements gegen die zu beschichtende Faserstoffbahn sicher. Durch die gleichmäßige Anpressung des Rakelelements wird wiederum ein gleichmäßiges Querprofil eines aufzutragenden Streichmediums gewährleistet und ein einseitiger Verschleiß des Rakelelements vermieden. Selbstverständlich ist es auch alternativ oder zusätzlich möglich, dass für das Kopfteil und das Fußteil Werkstoffe mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten verwendet werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann das Kopfteil mindestens eine Nut aufweisen, in die das Fußteil eingreift. Mehrere Nuten in die jeweils eine adäquate Verdickung (Wulst) des Fußteiles eingreift erhöhen dabei die Tragfähigkeit, insbesondere wenn größere Dimensionen der Bauteile vorliegen. Durch diese vorgeschlagene Konstruktion ist auf einfache und preiswerte Weise die Entkopplung der thermischen Ausdehnung zwischen dem Kopfteil und dem Fußteil realisiert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind das Kopfteil und das Fußteil formschlüssig miteinander verbunden. Durch die formschlüssige Verbindung sind das Kopfteil und das Fußteil fest miteinander verbunden und gleichzeitig ist die thermische Ausdehnung von Kopfteil und Fußteil dennoch entkoppelt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die oben beschriebene mindestens eine Nut hinter ihrer Nutöffnung erweitert. Dann kann die Verdickung, die vorzugsweise als balliger Wulst ausgeführt sein kann, des Fußteiles entweder in die Nut des Kopfteiles einschnappen oder das Fußteil kann seitlich in das Kopfteil bzw. dessen Nut oder Nuten eingeschoben werden.
  • Außerdem ist es möglich, dass das Fußteil nur an einer Stelle, also nur mit einer Nut, fest mit dem Kopfteil verbunden ist. Somit kann sich das Kopfteil stärker ausdehnen als das Fußteil, ohne dabei von dem Fußteil behindert zu werden. Die feste Verbindung von Kopfteil und Fußteil an nur einer Stelle kann formschlüssig oder kraftschlüssig erfolgen.
  • In einer zweiten Variante können das polygonartige Kopfteil und das klingenartige Fußteil einstückig ausgebildet sein. Dann kann die gesamte Einheit aus dem Vollen hergestellt werden. Als bevorzugter Werkstoff kommt hierfür Polyethylen in Frage.
  • Bei den Varianten, d.h. einstückig oder zweigeteilt, ist am Kopfteil erfindungsgemäß, wie oben schon erwähnt, eine erste Halterung zur Aufnahme des Anpressschlauchs angeordnet. Die Halterung zur Aufnahme des Anpressschlauchs kann einstückig oder als separates Bauteil mit dem Kopfteil verbunden sein.
  • Ebenso ist an dem Fußteil, wie schon beschrieben, eine zweite Halterung zur Aufnahme des Klemmschlauchs angeordnet. Die Halterung zur Aufnahme des Klemmschlauchs kann ebenfalls entweder einstückig mit dem Fußteil ausgebildet sein oder als separates Bauteil an dem Fußteil montiert werden.
  • Die einstückigen Varianten reduzieren den Montageaufwand. Wenn die Halterung ein separates Bauteil ist, kann für das Fußteil immer ein und dasselbe Bauteil verwendet werden. Die Halterung wird dann an den zu verwendenden Klemmschlauch angepasst.
  • Zweckmäßigerweise können das Fuß- und/oder Kopfteil und die jeweilige Halterung für den Klemm- und/oder den Anpressschlauch kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Kraftschlüssige Verbindungen sind kostengünstiger, wohingegen formschlüssige Verbindungen wartungsfreundlicher sind, vor allem aber eine freie Längung, d.h. thermische Expansion des Kopfteiles zulassen. Diese Expansion wird auch ermöglicht durch eine Kombination aus Fest- und Loslager.
  • Als Verbindungsmöglichkeiten kommen Schraub-, Schweiß-, Niet-, Klebe, Press-, oder Gießverbindungen in Frage.
  • Zweckmäßigerweise können der Klemmschlauch und seine Halterung am unteren Bereich des in einen Tragkörper einklemmbaren Fußteil angebracht sein. Der untere Bereich soll deshalb als Klemmfuß bezeichnet sein.
  • Abhängig von der Konstruktion des Klemmfußes und den auf ihn wirkenden Belastungen kann dieser aus einem Thermoplast, Polymer, Duroplast (z.B. Glasfaser- oder Kohlefaser- verstärkter Kunststoff), Stahl oder Leichtmetall (z.B. Aluminium) gefertigt sein.
  • Aus denselben Werkstoffen lassen sich auch die Halterungen für Klemm- und Anpressschlauch fertigen, wobei die Werkstoffe gegenüber dem Kopf- und dem Fußteil gleich oder auch unterschiedlich gewählt sein können.
  • Für Kopf- und Fußteil kommen wie gesagt, bei getrennter Ausführung gleiche Werkstoffe, aber auch unterschiedlich harte Werkstoffe in Frage. Damit kann sowohl eine Auswahl hinsichtlich der Erreichung einer optimalen Abdichtung zwischen dem drehenden, zylindrischen Rakelstab und dem ihn aufnehmenden Kopfteil erfolgen, als auch eine optimale Tragfähigkeit des Fußteiles erreicht werden.
  • Weitere Ausgestaltungsmerkmale sind in weiteren Unteransprüchen festgehalten.
  • Es soll noch erwähnt sein, dass anstelle eines kreiszylindrischen, drehenden Rakelstabes auch eine feststehende Rakelleiste mit entsprechend angepasst geformter Stabaufnahme anwendbar ist.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Streichmaschine für das Auftragen eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums auf eine laufende Oberfläche, wobei die laufende Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn ist und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes, beispielsweise eine Auftragswalze ist, die das Auftragsmedium an die Faserstoffbahn abgibt, die einen oder mehrere der Ansprüche 1 bis 15 aufweist.
  • Als Auftragsmedium dient Leim, Stärke oder pigmenthaltige Streichfarbe, die flüssig bis pastös sein kann. Das Auftragen selbst erfolgt in einer on- oder offline-Streichmaschine, mit der die Faserstoffbahn bei deren Herstellung veredelt wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere die Ausführung als sogenanntes Baukastensystem bedeutet einen einfachen Grundaufbau der Vorrichtung mit sehr guter Variationsmöglichkeiten, guter Zugänglichkeit und optimaler Reinigungsmöglichkeit.
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Rakelvorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Im Einzelnen zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Rakelvorrichtung; Figur 1a und 1b jeweils Abwandlungsbeispiele
    Fig. 2
    eine perspektivische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Rakelvorrichtung;
    Fig.3
    eine perspektivische Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Rakelvorrichtung.
  • Fig. 1 zeigt eine baukastenartig zusammengesetzte Rakelvorrichtung 10 mit einem Kopfteil 11 und einem Fußteil 12. Das Kopfteil 11 ist zugleich ein Aufnahmeteil für einen drehbaren kreiszylindrischen Rakelstab 13.
  • Am Kopfteil 11 ist in einer ersten Halterung 14 ein Anpressschlauch 15 eingelegt. Der Anpressschlauch 15 drückt das Kopfteil 11 einschließlich des darin aufgenommenen drehbaren Rakelstabes 13 gegen eine hier ebenfalls nicht gezeigte Faserstoffbahn.
  • Am Fußteil 12 ist in einer zweiten Halterung 16 ein Klemmschlauch 17 angeordnet. Durch den Klemmschlauch 17 wird die Rakelvorrichtung 10 in einem hier nicht näher dargestellten Tragkörper festgeklemmt und soll mit "Klemmfuß" 40 bezeichnet sein.
  • Der Anpressschlauch 15 und der Klemmschlauch 17 sind also beide an der Rakelvorrichtung 10 angebracht. Folglich können sie bei Reinigungsarbeiten zusammen mit der Rakelvorrichtung 10 aus dem Tragkörper entnommen werden, so dass die Rakelvorrichtung schnell und gründlich gereinigt werden kann.
  • Das Kopfteil 11 und das Fußteil 12 sind formschlüssig miteinander verbunden. Das Kopfteil 11 weist an seiner Unterwand 50 eine Nut 18 auf, in die ein am Fußteil 12 am oberen Ende angebrachter Wulst 19 eingreift. Das Fußteil 12 kann somit entweder seitlich (von den Stirnseiten her) in die Nut 18 des Kopfteils 11 eingeschoben oder von unten in die Nut 18 einschnappen.
  • Da sich im Betrieb das Kopfteil 11 stärker erwärmt als das Fußteil 12, kann sich das Kopfteil 11 aufgrund der dargestellten formschlüssigen Verbindung gegenüber dem Fußteil 12 ungehindert ausdehnen. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Anpressung des Rakelstabs 13. Durch die gleichmäßige Anpressung des Rakelstabs 13 wird ein gleichmäßiges Querprofil eines aufgetragenen Mediums auf der Materialbahn sicher gestellt und gleichzeitig ein ungleichmäßiger Verschleiß des Rakelstabs 13 vermieden. Der Rakelstab 13 sitzt in einer Stabaufnahme 100, in der hier nicht näher dargestellte Spülkanäle angeordnet sind, damit der Rakelstab 13 nicht trocken läuft.
  • Während die Figur 1 eine gleiche Bauart für den Anpressschlauch 15 und den Klemmschlauch 17 und einen Rakelstab 13 von geringem Durchmesser zeigt, ist in der Figur 1a eine mögliche Abwandlung der Baukastenteile angegeben. Die veränderten Bauteile sind hier mit dem Zusatz "a" versehen.
  • Man erkennt in Figur 1a einen wesentlich größeren Durchmesser des Rakelstabes 13, hier 13a. Dementsprechend ist die Stabaufnahme 100a ebenfalls größer als die Stabaufnahme 100 aus Figur 1 dimensioniert.
  • In Figur 1a sind darüber hinaus anstelle der in Figur 1 gezeigten runden Schläuche, hier jeweils ein oval geformter Anpress-15a, und Klemmschlauch 17a dargestellt. Die Schläuche sind im gezeigten Beispiel mit ihrer Höhe in beiden Halterungen 14a und 16a aufgenommen. Die übrigen in Figur 1a gezeigten, aber nicht bezifferten Bauteile sind gegenüber der in Figur 1 gezeigten Ausführung nicht verändert.
  • Die Figur 1b eine weitere mögliche Abwandlung. Die veränderten Bauteile sind hier mit dem Zusatz "b" versehen.
  • Gezeigt ist hier ein Rakelstab 13b, der wieder einen relativ kleinen Durchmesser, aber unterschiedlich große und geformte Druckschläuche, d.h. Anpressschlauch 15b und Klemmschlauch 17b aufweist. Der Anpressschlauch 15b ist oval und der Klemmschlauch 17b rund ausgebildet. Denkbar wäre natürlich eine weitere, aber nicht dargestellte Ausführung, bei der wieder ein größerer Rakelstab 13a und beispielsweise der Anpress- und Klemmschlauch 15, 17 von selber Form und Größe eingesetzt sind. Weitere Variationsmöglichkeiten sind denkbar.
  • In Figur 2 ist eine Rakelvorrichtung 20 dargestellt, bei der ein polygonartiges Kopfteil 21 und ein klingenförmiges Fußteil 22 ebenfalls formschlüssig miteinander verbunden sind. Das Fußteil 22 weist jedoch zwei an seinem oberen Ende seitlich vorhandene Wülste 29 auf, die in am Kopfteil 21 angebrachten Nuten 28 eingreifen. Bei dieser Ausführungsform liegt das Kopfteil 21 mit seiner Rückwand 60 flächig am oberen Teil des Fußteiles 22 an. Beim Anpressen des Kopfteils 21 an die nicht gezeigte Faserstoffbahn mittels eines Anpressschlauchs 25, der ebenfalls in einer ersten Halterung 24 aufgenommen ist, übernimmt das Fußteil 22 die Funktion einer Biegefeder. Auch bei dieser Ausführungsvariante kann sich das Kopfteil 21 bei seiner Erwärmung gegenüber dem Fußteil 22 ungehindert ausdehnen.
  • Auch bei dieser Ausführungsform ist der Einbau von veränderten Geometrien und Konturen und Größen, beispielsweise eines Rakelstabes 23, -ähnlich wie bei den in Figur 1a und b beschriebenen Ausführungen- in beliebigen Kombinationen möglich und sollen an dieser Stelle deshalb nicht wiederholt werden.
  • Figur 3 zeigt eine Rakelvorrichtung 30, bei der ebenfalls ein polygonartiges Kopfteil 31 und ein klingenartiges Fußteil 32 einstückig aus dem Vollen gefertigt sind. Eine erste Halterung 34 für einen Anpressschlauch 35 und eine zweite Halterung 36 für einen Klemmschlauch 37 sind als separate Bauteile an die Rakelvorrichtung 30 montiert. Sie können somit entsprechend den geforderten Klemm- und Anpresskräften individuell dimensioniert werden.
  • Auch bei dieser Ausführungsform ist der Einbau bzw. Auswechselung von veränderten Geometrien und Konturen und Größen, beispielsweise eines Rakelstabes 33 und der oben genannten Bauteile, -ähnlich wie bei den in Figur 1a und b beschriebenen Ausführungen- in beliebigen Kombinationen möglich und sollen an dieser Stelle deshalb nicht wiederholt werden.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Variationsmöglichkeiten aufgrund des baukastenartigen Aufbau und der Verfügbarkeit der Bauteile außerordentlich hoch sind.
  • Es lassen sich dadurch Schlauchausführungen 15, 15a, 15b, 25, 35; 17, 17a, 17b, 27, 37, je nach gewünschter Krafteinleitung, Schlauchhub bzw. Stellweg (durch unterschiedliche Geometrie ergibt sich eine andere Weg-Kraft-Kennlinie) in beliebiger Größe und Form sowie die dazu vorgesehenen ersten Halterungen 14, 14a, 14b, 24, 34 und zweiten Halterungen 16, 16a, 16b, 26, 36 - sofern diese nicht integraler Bestandteil des Kopf- oder Fußteiles 11, 21, 31 und 12, 22, 32 sind- gegeneinander austauschen. Ebenso ist die Austauschbarkeit des Rakelstabes 13, 13a, 13b 23, 33 gegeben, der je nach gewünschtem Einsatzfall mit glatter oder gerillter Umfangsfläche in den Durchmessern 5 bis 100 mm, vorzugsweise 8 bis 40 mm bereitstellbar ist und in der adäquat geformten Stabaufnahme 100, 100a, 100b des so ausgebildeten Kopfteiles gegen einen anderen austauschbar ist. Schließlich sind auch Kombinationen in der Werkstoffauswahl möglich, insbesondere um die thermischen Kennwerte zwischen dem "wärmeren" Kopfteil und dem kälteren Fuß- und Kopfteil zu beeinflussen.
    • Bezugszeichenliste
    • Rakelvorrichtung
    10, 20, 30
    Kopfteil
    11,21,31
    Fußteil
    12, 22, 32
    Rakelstab
    13, 13a, 13b, 23, 33
    erste Halterung
    14, 14a, 14b, 24, 34
    Anpressschlauch
    15, 15a, 15b, 25, 35
    zweite Halterung
    16, 16a, 16b, 26, 36
    Klemmschlauch
    17, 17a, 17b, 27, 37
    Nut
    18,28
    Wulst
    19,29
    Klemmfuß
    40
    Unterwand
    50
    Rückwand
    60
    Stabaufnahme
    100, 100a

Claims (21)

  1. Rakelvorrichtung zur Dosierung und/oder Egalisierung eines auf eine laufende Oberfläche aufgebrachten flüssigen bis pastösen Mediums, wobei die Oberfläche bei direktem Auftrag des Mediums eine Papier-, Karton oder andere Faserstoffbahn ist und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes, welches das Medium an die Faserstoffbahn überträgt, mit einem zylindrischen Rakelstab und einem Anpressschlauch, mit dem der Rakelstab gegen die laufende Oberfläche zwecks Dosierung und/oder Egalisierung des aufgebrachten Mediums anpressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rakelvorrichtung (10, 20, 30) baukastenartig, ein Kopfteil (11, 21, 31) und ein Fußteil (12, 22, 32) aufweisend, aufgebaut ist, wobei das Kopfteil (11, 21, 31) mit einer ersten Halterung (14, 14a, 14b, 24, 34) zur Aufnahme des Anpressschlauches (15, 15a, 15b, 25, 35) und das Fußteil (12, 22, 32) mit einer zweiten Halterung (16,161, 16b, 26, 36) zur Aufnahme eines Klemmschlauches (17, 17a, 17b, 27, 37) versehen ist.
  2. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) polygonartig und das Fußteil (12, 22, 32) klingenartig ausgebildet sind und jeweils als getrennte Bauteile bereitstellbar und lösbar miteinander verbunden sind.
  3. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (31) polygonartig und das Fußteil (32) klingenartig ausgebildet sind und ein einziges Bauteil bilden, d.h. einstückig ausgebildet sind.
  4. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) und das Fußteil (12, 22, 32) hinsichtlich ihrer thermischen Ausdehnung voneinander entkoppelt sind.
  5. Rakelvorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) und das Fußteil (12, 22, 32) formschlüssig miteinander verbunden sind.
  6. Rakelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) und das Fußteil (12, 22, 32) über eine Kombination aus einem Festlager und einem Loslager derart miteinander verbunden sind, dass an einem ihrer Enden eine feste Verbindung und am gegenüberliegenden Ende eine lose Verbindung besteht.
  7. Rakelvorrichtung nach Anspruch 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (11, 21) mindestens eine Nut (18, 28) aufweist, in die das Fußteil (12, 22) mit jeweils einem Wulst (19, 29) eingreift, wobei die mindestens eine Nut (18, 28) an der Unterwand 50 oder an der Rückwand 60 des Kopfteiles (11, 21) vorgesehen ist bzw. sind.
  8. Rakelvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens eine Nut (18, 28) hinter ihrer Nutöffnung erweitert.
  9. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Klemmschlauch (17, 17a, 17b, 27, 37) und seine Halterung (16,16a, 16b, 26, 36) am unteren Ende des Fußteiles (12, 22, 32), welches als Klemmfuß (40) bezeichenbar ist, angeordnet ist.
  10. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fußteil (12, 22, 32) und die zweite Halterung (16, 16a, 16b, 26, 36) aus den Werkstoffen wie Thermoplaste, Polymere, Duroplaste, z.B. GFK, CFK, aus Stahl oder Leichtmetall, wie Aluminium fertigbar ist.
  11. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) aus Werkstoffen wie Thermoplaste, Polymere, Gummi oder Materialmischungen der genannten Stoffe herstellbar ist.
  12. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Anpressschlauch (15, 15a, 15b, 25, 35) und der Klemmschlauch (17, 17a, 17b, 27, 37) jeweils als Rundschlauch oder Profilschlauch, beispielsweise als handelsüblicher Nasenschlauch ausbildbar und aus Werkstoffen wie Gummi, gummiverstärktem Stoff, gewebehaltigem PVC, Silikon, Naturkautschuk oder Fluorelastomerer herstellbar sind.
  13. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) und das Fußteil (12, 22, 32) aus demselben Werkstoff hergestellt sind.
  14. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kopfteil (11, 21, 31) und das Fußteil (12, 22, 32) aus unterschiedlichen Werkstoffen, beispielsweise unterschiedlich harten und/oder unterschiedlich thermischen Werkstoffen hergestellt sind.
  15. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
    Fußteil (12, 22, 32) und die zweite Halterung (16, 16a, 16b, 26, 36) zur Aufnahme des Klemmschlauchs (17, 17a, 17b, 27, 37) bzw. das Kopfteil (11, 21, 31) und die erste Halterung (14, 24, 34) zur Aufnahme des Anpressschlauches (15, 25, 35) jeweils einstückig ausgebildet sind.
  16. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
    Fußteil (12, 22, 32) und die zweite Halterung (16, 16a, 16b, 26, 36) zur Aufnahme des Klemmschlauchs (17, 17a, 17b, 27, 37) bzw. das Kopfteil (11, 21, 31) und die erste Halterung (14, 14a, 14b, 24, 34) zur Aufnahme des Anpressschlauches (15, 15a, 15b, 25, 35) jeweils in Einzelteilen bereitstellbar und durch verschrauben, verschweißen, vernieten, verkleben, einpressen, eingießen oder dergleichen miteinander verbindbar sind.
  17. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Rakelstab (13, 13a, 13b, 23, 33) in den Durchmessern 5 bis 100 mm, vorzugsweise 8 bis 40 mm bereitstellbar ist.
  18. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fußteil (12, 22, 32) geeignet ist, um unterschiedlich vorgefertigte Größen und Formen des Kopfteiles (11, 21, 31), beispielsweise abhängig von der Größe des gewählten Rakelstabes (13, 13a, 13b, 23, 33) zu tragen.
  19. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass
    hinsichtlich eines wählbaren Federweges und/oder der Tragfähigkeit und/oder der Standzeit unterschiedlich ausgebildete Fußteile (12, 22, 32) vorgefertigt und bereitstellbar sind.
  20. Rakelvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
    sie zumindest aus einer Mehrzahl an unterschiedlich ausgebildeten, vorgefertigten und bevorrateten Kopfteilen (11, 21, 31), Fußteilen (12, 22, 32), Anpress- (15, 15a, 15b, 25, 35) und Klemmschläuchen (17, 17a, 17b, 27, 37) und Rakelstäben (13, 13a, 13b, 23, 33) baukastenartig aufbaubar ist.
  21. Streichmaschine für das Auftragen eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums auf eine laufende Oberfläche, wobei die laufende Oberfläche bei direktem Auftrag die Oberfläche einer Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselementes ist, die das Auftragsmedium an die Faserstoffbahn abgibt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sie eine gegen die laufende Oberfläche angestellte Rakelvorrichtung (10, 20, 30) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 aufweist.
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