WO2005123269A1 - Rakelvorrichtung - Google Patents

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WO2005123269A1
WO2005123269A1 PCT/EP2005/052007 EP2005052007W WO2005123269A1 WO 2005123269 A1 WO2005123269 A1 WO 2005123269A1 EP 2005052007 W EP2005052007 W EP 2005052007W WO 2005123269 A1 WO2005123269 A1 WO 2005123269A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
doctor
head part
doctor device
foot
hose
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/052007
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Henninger
Horst Kaipf
Eckard Wozny
Martin Schaubmaier
Michael Heitzinger
Rüdiger Keinberger
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
Priority to DE502005003758T priority Critical patent/DE502005003758D1/de
Priority to JP2007515917A priority patent/JP4781353B2/ja
Priority to EP05739769A priority patent/EP1761341B1/de
Publication of WO2005123269A1 publication Critical patent/WO2005123269A1/de
Priority to US11/612,166 priority patent/US8418645B2/en

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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 doctor device for metering and / or leveling a liquid to pasty medium applied to a running surface, the surface being a paper, cardboard or other fibrous web when the medium is applied directly and the surface of a transfer element when applied indirectly transfers the medium to the fibrous web.
  • the application layer When applying, the application layer is usually applied in excess and must therefore be doctored to the desired coat weight, i.e. be dosed. If, on the other hand, the application medium is applied in the desired amount of coating, this can be done with the doctor device, i.e. only to be leveled or evened out with a doctor element installed in the doctor device.
  • a metering unit or doctor device is known from EP-B1 0 682 728. It has a receiving part for receiving a rotatable, cylindrical doctor rod.
  • a pressure hose or a multiplicity of individual hoses arranged in a row are arranged in the interior of the receiving part, with the aid of which the doctor rod is pressed against the surface to be treated.
  • the installation and removal of the hose or the large number of hoses and the cleaning of the device is complicated and relatively lengthy.
  • a clamping hose required to fix the squeegee device is fixedly arranged in or on a holder or a support body.
  • the clamping hose is exposed to heavy soiling.
  • the clamping hose makes cleaning more difficult overall also the holder, which is why a coating machine can be shut down for longer periods during cleaning work.
  • the coating medium applied creates an uneven cross profile.
  • the uneven cross profile leads to unplanned downtimes. It can also happen that the maintenance personnel destroy the clamping hose and also an existing pressure hose during cleaning work due to the poor accessibility of the dirt.
  • the object of the invention is to provide an improved doctor blade device which is constructed and can be assembled more easily than before and whose cleaning is easier.
  • the invention achieves the stated object by means of a doctor blade device according to the characterizing part of claim 1.
  • the doctor blade device is constructed in a modular manner, as a result of which all wear-prone components are easily interchangeable.
  • better flexibility is achieved through the possible variations of the clamping and pressure hose, foot section and head section with regard to material, design, choice of thickness, etc.
  • the modular design allows ideal design freedom, with different sizes and shapes of the pressure and clamping hose being selectable, which enables different force application and control characteristics. For example, a doctor tube with a small diameter would also be assigned a pressure tube of a smaller dimension and, accordingly, a large tube diameter.
  • Different hose strokes, which mean different travel ranges, as well as different hose geometries, which form different travel-force characteristics, can be realized by simply combining and replacing the components that are kept ready.
  • the modular design according to the invention enables a variety of possible combinations between the head and foot sections to the desired extent.
  • a head part can be placed on the same foot part, which has a different size of a receiving surface (rod holder) for a different selected doctor rod diameter and / or also has a different holder for different geometries and contours of the pressure hose. Optimized service lives of the components of the doctor device are thus possible.
  • the foot part can also be designed differently, whereby different spring travel, different strengths or load capacities can be selected.
  • doctor device can be installed and removed as a unit in the machine.
  • a very quick change in particular a hose change outside the machine, can therefore be implemented.
  • the hoses themselves are now less prone to failure.
  • the proposed doctor device has a clamping hose which is accommodated in an easily accessible but nevertheless protected holder and one
  • Compressed hose has, the clamp hose and the
  • Coating machine can be removed.
  • Said hoses are accommodated in U-shaped holders which only have smooth surfaces and, as said, are easily accessible from the outside and which are easier to manufacture and quick and thorough to clean. This considerably reduces the downtimes for cleaning the doctor blade holder.
  • the operational reliability of the coating machine is increased, since the cross profile remains uniform as a result of the blade holder which is easy to clean. This eliminates unplanned downtimes.
  • the doctor device has a polygon-like head part which has a doctor element in the form of a rotatable circular-cylindrical doctor rod and the pressure hose.
  • Blade-like foot part is detachably connected to the head part.
  • the foot section shows the Clamping hose on.
  • the squeegee device can thus be easily disassembled into the head part and the foot part.
  • the structural separation is preferably carried out outside the machine in which the doctor device is installed. This is advantageous for maintenance work 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 considerably in operation compared to the foot part (through contactless dryers arranged above the fibrous web, which are mostly heated), the thermal expansion of the head part cannot be impeded by the decoupling between the head part and the foot part. This ensures a uniform pressure of the doctor element against the fibrous web to be coated. The uniform pressure of the doctor element in turn ensures a uniform cross profile of a coating medium to be applied and prevents one-sided wear of the doctor element. Of course, it is also alternatively or additionally possible that materials with different coefficients of thermal expansion are used for the head part and the foot part.
  • the head part can have at least one groove in which the foot part engages.
  • the head part and the foot part are positively connected to one another. 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 head part and foot part is decoupled.
  • the thickening which can preferably be designed as a spherical bead, either snap into the groove of the head part or the foot part can be inserted laterally into the head part or its groove or grooves.
  • the foot part is only firmly connected to the head part at one point, that is to say only with one groove.
  • the head part can expand more than the foot part without being hindered by the foot part.
  • the fixed connection of the headboard and footboard at only one point can be positive or non-positive.
  • the polygonal head part and the blade-like foot part can be formed in one piece. Then the whole unit can be made from solid. Polyethylene is a preferred material for this.
  • a first holder for receiving the pressure hose is arranged on the head part.
  • the holder for receiving the pressure hose can be connected in one piece or as a separate component to the head part.
  • a second holder for receiving the clamping hose is arranged on the foot part.
  • the holder for receiving the clamping hose can likewise either be formed in one piece with the foot part or be mounted on the foot part as a separate component.
  • the one-piece versions reduce the assembly effort. If the bracket is a separate component, 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 head part and the respective holder can expediently be used for the clamping and / or the pressure hose to be non-positively and / or positively connected.
  • Positive connections are less expensive, whereas positive connections are easier to maintain, but above all they allow free elongation, ie thermal expansion of the head part. This expansion is also made possible by a combination of fixed and floating bearings.
  • Screw, weld, rivet, adhesive, press, or cast connections can be used as connection options.
  • the clamping hose and its holder can expediently be attached to the lower region of the foot part which can be clamped into a supporting body.
  • the lower area should therefore be referred to as a clamp foot.
  • thermoplastic e.g. glass fiber or carbon fiber reinforced plastic
  • steel e.g. aluminum
  • the brackets for the clamping and pressure hose can also be made from the same materials, the materials being chosen to be the same or different from the head and foot sections.
  • the same materials, but also different hard materials, can be used for the head and foot sections. In this way, a selection can be made with regard to achieving an optimal seal between the rotating, cylindrical doctor rod and the head part receiving it, and an optimum load-bearing capacity of the foot part can be achieved.
  • the invention also relates to a coating machine for applying a liquid to pasty application medium to a running surface, the running surface being the surface of a paper, cardboard or other fibrous web in the case of direct application and the surface of a transfer element, for example an application roller in the case of indirect application is that delivers the application medium to the fibrous web, which has one or more of claims 1 to 15.
  • Glue, starch or pigment-containing coating color which can be liquid to pasty, is used as the application medium.
  • the application itself takes place in an online or offline coating machine, with which the fibrous web is refined during its manufacture.
  • 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 optimal cleaning possibility.
  • FIG. 1 shows a perspective top view of a first embodiment of the doctor device
  • Fig. 3 is a top perspective view of a third embodiment of the doctor device.
  • FIG. 1 shows a doctor-blade device 10 which is assembled in a modular manner and has 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 doctor rod 13.
  • a pressure hose 15 is inserted in a first holder 14 on the head part 11.
  • the pressure hose 15 presses the head part 11, including the rotatable doctor rod 13 accommodated therein, against a fibrous web, also not shown here.
  • a clamping hose 17 is arranged on the foot part 12 in a second holder 16.
  • the squeegee device 10 is clamped in a support body (not shown here) by the clamping hose 17 and is to be referred to as “clamping foot” 40.
  • the pressure hose 15 and the clamping hose 17 are both attached to the doctor device 10. Consequently, they can be removed from the carrier body together with the doctor device 10 during cleaning work, so that the doctor device can be cleaned quickly and thoroughly.
  • the head part 11 and the foot part 12 are positively connected to one another.
  • the head part 11 has a groove 18 on its lower wall 50, in which a bead 19 attached to the foot part 12 at the upper end engages.
  • the foot part 12 can thus either be inserted laterally (from the end faces) into the groove 18 of the head part 11 or snap into the groove 18 from below.
  • the head part 11 heats up more than the foot part 12 during operation, the head part 11 can expand unhindered due to the positive connection shown relative to the foot part 12. This ensures a uniform contact pressure of the doctor rod 13.
  • the uniform contact pressure of the doctor rod 13 ensures a uniform profile of an applied medium on the material web made and at the same time an uneven wear of the doctor rod 13 avoided.
  • the doctor rod 13 is seated in a rod holder 100, in which rinsing channels, not shown here, are arranged so that the doctor rod 13 does not run dry.
  • FIG. 1 shows the same design for the pressure hose 15 and the clamping hose 17 and a doctor rod 13 of small diameter
  • FIG. 1a shows a possible modification of the modular parts.
  • the modified components have the suffix "a" here.
  • FIG. 1a A substantially larger diameter of the doctor rod 13, here 13a, can be seen in FIG. 1a. Accordingly, the rod holder 100a is also dimensioned larger than the rod holder 100 from FIG. 1.
  • FIG. 1 a instead of the round hoses shown in FIG. 1, each here an oval-shaped pressure hose 15 a, and clamping hose 17 a are shown. In the example shown, the hoses are accommodated with their height in both holders 14a and 16a. The other, but not numbered, components shown in FIG. 1 a have not been changed from the embodiment shown in FIG. 1.
  • a doctor rod 13b is shown here, which again has a relatively small diameter, but pressure hoses of different sizes and shapes, i.e. Has pressure hose 15b and clamping hose 17b.
  • the pressure hose 15b is oval and the clamping hose 17b is round.
  • a further, but not shown, embodiment would of course be conceivable, in which again a larger doctor rod 13a and, for example, the pressing and clamping hose 15, 17 of the same shape and size are used. Other possible variations are conceivable.
  • a doctor device 20 is shown in which a polygonal head part 21 and a blade-shaped foot part 22 are also positively connected to one another.
  • the foot part 22 has two beads 29 which are present laterally at its upper end and which engage in grooves 28 provided on the head part 21.
  • the head part 21 lies flat with its rear wall 60 on the upper part of the foot part 22.
  • FIG. 3 shows a doctor device 30, in which a polygonal head part 31 and a blade-like foot part 32 are also 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 on the doctor device 30 as separate components. They can therefore be individually dimensioned according to the required clamping and contact forces.
  • doctor rod 13, 13a, 13b 23, 33 which depending on the desired application can be provided with a smooth or grooved circumferential 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.
  • combinations in the selection of materials are also possible, in particular in order to influence the thermal parameters between the “warmer” head part and the colder foot and head part.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Paper (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung (10) 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 (13) und einem Anpressschlauch, (15) mit dem der Rakelstab (13) gegen die laufende Oberfläche anpressbar ist. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, 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, 16a, 16b, 26, 36) zur Aufnahme eines Klemmschlauches (17,17a, 17b, 27, 37) versehen ist.

Description

Rakelvorrichtung
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. Rakel Vorrichtung 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.
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 Kopfteil 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. eiπstückig 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 1 b 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 Rakel Vorrichtung 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 Queφrofil 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
Rakelvomchtung 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

Patentansprüche
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. Rakelvomchtung 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, 25) 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. Rakelvomchtung 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 Kiemmschläuchen (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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