WO2010136377A1

WO2010136377A1 - Rakelvorrichtung

Info

Publication number: WO2010136377A1
Application number: PCT/EP2010/056952
Authority: WO
Inventors: Friedrich Kendel; Markus Kuhn; Benjamin Méndez-Gallon; Horst Kaipf; Ulrike Schneider; Uwe Fröhlich
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2010-12-02
Also published as: DE102009026495A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung (1), die zur Dosierung und/oder Egalisierung eines Auftragsmediums (2), beispielsweise Streichfarbe, auf einen laufenden Untergrund (3) bestimmt ist, wobei der Untergrund (3) bei direktem Auftrag des Auftragsmediums (2) die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements ist, das das Auftragsmedium (2) an die laufende Faserstoffbahn abgibt, umfassend ein Rakelbett (4) sowie einen zylindrischen, rotierbaren Rakelstab (5) als Dosier- und/oder Egalisierelement, der in einer Nut (6) des Rakelbettes (4) aufgenommen ist, wobei das Rakelbett (4) samt Rakelstab (5) gegen den Untergrund (3) anstellbar ist und wobei die Länge des Rakelstabes (5) und die des Rakelbettes (4) im Wesentlichen der Breite des Untergrundes (3) entsprechen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die den Rakelstab (5) aufnehmende Nut (6) des Rakelbettes (4) mit einer Beschichtung (8) versehen ist.

Description

Rakelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Rakelvorhchtung, die zur Dosierung und/oder Egalisierung eines Auftragsmediums, beispielsweise Streichfarbe, auf einen Untergrund bestimmt ist, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag des Auftragsmediums die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements ist, das das Auftragsmedium an die laufende Faserstoffbahn abgibt, umfassend ein Rakelbett sowie einen zylindrischen, rotierbaren Rakelstab als Dosier- und /oder Egalisierelement, der in einer Nut des Rakelbettes aufgenommen ist, wobei das Rakelbett samt Rakelstab gegen den Untergrund anstellbar ist und wobei die Länge des Rakelstabes und die des Rakelbettes im Wesentlichen der Breite des Untergrundes entsprechen.

Gattungsgemäße Rakelvorrichtungen sind hinreichend bekannt. Beispielsweise soll auf die DE-A 10 2004 029 565 und die DE-U- 296 12 843 verwiesen werden.

Rakelstäbe mit glatter Oberfläche oder einer profilierten Oberfläche zwecks volumetrischer Dosierung sind ebenfalls bekannt. Beispielsweise wird auf die DE -U1 - 202 16 493 und die DE A1 40 31 313 verwiesen. Die Rakelstäbe bestehen in der Regel aus einem Metallkern (vorzugsweise Edelstahl), der mit einer harten Keramik oder Chromschicht überzogen ist.

Die Maschinengeschwindigkeiten zur Herstellung und Veredelung sind heute aus Wirtschaftlichkeitsgründen sehr hoch. Bei diesen hohen Maschinen- Geschwindigkeiten, die heute bis zu 1800m/min und mehr betragen, kommt es zum so genannten "Stabspucken" während des Abrakelns bzw. Dosieren und Egalisieren des im Überschuss aufgebrachten Auftragsmediums. Das Stabspucken wird durch unterschiedliche Faktoren begünstigt, wie einem hohen Feststoffgehalt des verwendeten Auftragsmediums, beispielsweise pigmenthaltige Streichfarbe oder eine Stärkelösung zur Veredelung und Verbesserung der Bedruckungseigenschaften der Faserstoffbahn und /oder einer niedrigen Viskosität des Auftragsmediums. Dieses Stabspucken macht sich im Abschleudern des Auftragsmediums bemerkbar und ist daher äußerst unerwünscht. Es können dadurch Strichfehler auf dem aufgebrachten Farbfilm entstehen. Außerdem muss die Rakelvorrichtung öfters gereinigt werden, was zu Produktionsausfällen führt.

In der DE -A1 - 10 2007 027 817 ist eine Rakelvorrichtung sowie eine Bedampfungseinrichtung offenbart, mit der das Stabspucken sowie Verschmutzungen durch Aufbringen von Dampf auf den Rakelstab oder in den Nip zwischen Rakelstab und Übertragselement (bei indirektem Auftrags) vermieden, zumindest aber reduziert werden sollen.

Außerdem ist es in Fachkreisen bekannt, dass weichere Walzenbezüge eines Übertragselements, insbesondere einer Auftragswalze, die das auf sie aufgebrachte Auftragsmedium an die Faserstoffbahn übertragen, das Stabspucken verringern. Diese weichen Walzenbezüge fördern allerdings das so genannte Misting, was ebenfalls unerwünscht ist. Beim Misting werden Auftragsmediumstropfen im Bereich zwischen dem Übertragselement (laufender Untergrund) und der Faserstoffbahn abgeschleudert. Misting kann auch zusätzlich zum Stabspucken auftreten.

Bis zum heutigen Tage ist es nicht gelungen, das Stabspucken und das so genannte Misting zu beseitigen

Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend vom genannten Stand der Technik, eine verbesserte Rakelvorrichtung anzugeben, mit der unabhängig vom Misting das Stabspucken reduziert werden kann.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die den Rakelstab aufnehmende Nut des Rakelbettes mit einer speziellen Beschichtung versehen ist.

Für diese Beschichtung ist als Material Titannitrid gewählt, welches hart und widerstandsfähig ist und gute Laufeigenschaften für den in der Nut rotierenden Rakelstab gewährleistet. Deshalb ist es auch möglich einen Rakelstab zu verwenden, der einen weichen, elastischen Überzug aufweist. Es ist das Verdienst der Erfinder erkannt zu haben, dass das unerwünschte Stabspucken seine Ursache in Ungleichmäßigkeiten des Strömungsverlaufes des aufgebrachten Auftragsmediums, insbesondere im Nip zwischen Rakelstab und Übertragselement (z.B. Auftragswalze) hat. Dabei entsteht ein Druckunterschied der bewirkt, dass Mediumströpfchen aus dem Auftragsmedium herausgeschleudert werden.

Die Erfinder haben weiter herausgefunden, dass sich im Auftragsmedium der Flüssigkeitsdruck in alle Richtungen ausbreitet. Deshalb wurde auch das Vorsehen einer "weichen" Rakelstaboberfläche vorgeschlagen. Dadurch kann auf diese einfache Weise der Druck kompensiert werden.

Die „weiche" Oberfläche gibt bei lokalen Druckerhöhungen nach, was zu einer Verringerung des Druckes und damit zur Vermeidung bzw. zumindest Verringerung des Stabspuckens führt.

Im Rahmen der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass der erfindungsgemäße Rakelstab einen Kern aus Metall, insbesondere Edelstahl aufweisen soll, so dass er bei kleinerem Durchmesser torsionsresistent ist bzw. das Moment von seinem Antrieb her übertragen kann. Bei breiten Maschinen, die heutzutage bis zu 12m und mehr betragen kann und gewünschten geringen Auftragsgewichten sind nämlich die Antriebsmomente erheblich.

Eine zweckmäßige Ausbildung der Rakelvorrichtung kann darin bestehen, dass die Nut des Rakelbettes, in der der Rakelstab aufgenommen ist, mit erhabenen Kontaktpunkten bzw. Kontaktflächen der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen ist. Diese beschichteten Kontaktflächen bzw. Kontaktpunkte können beliebig in Umfangs- und/oder in Längssichtung der Rakelbett-Nut verteilt sein. Als Alternative dazu kann die Nut auch mit einer vollflächigen Beschichtung versehen sein.

In beiden Fällen sind als Dicke der Beschichtung der Rakelbett-Nut ca. 1 bis 4mm vorgesehen.

Im Rahmen der Erfindung ist auch vorgesehen, dass der Rakelstab einen Durchmesser zwischen 6 und 40mm aufweisen kann.

Der "weiche" Überzug des Rakelstabs kann aus Polyurethan oder Polyethylen oder Polyflourethylen oder einem Elastomer oder Gummi bestehen. Die Härte des Überzugs soll jeweils ca. 2-200 P&J, vorzugsweise 2 bis 80 P&J betragen. Die Überzugsdicke soll maximal 60% des Gesamtdurchmessers betragen, vorzugsweise zwischen 0,1 bis 10mm Dicke aufweisen.

Anzumerken ist, dass die besagte Beschichtung der Rakelbett-Nut sowohl bei weichen als auch bei harten Rakelstäben möglich ist.

Ferner kann das Rakelbett aus Werkstoffen, wie Thermoplaste, Polymeren, Gummi oder Materialmischungen der genannten Werkstoffarten bestehen.

In überraschender Weise hat sich herausgestellt, dass es sehr vorteilhaft hinsichtlich der Reduzierung des Stabspuckens ist, wenn der Rakelstab an seinem Außenumfang und damit im Nip, eine geprägte Oberflächenstruktur aufweist. Diese Oberflächenstruktur weist eingearbeitete Vertiefungen auf, die eine Richtung aufweisen, die von der Rotationsrichtung des Rakelstabes, d.h. von einer Richtung rechtwinklig zur Rakelstablängsachse, abweicht. Die Vertiefungen können durch Rändelung, durch Fräsen, Ätzen, Lasergravur usw. hergestellt werden.

Die Vertiefungen tragen nicht wie bei herkömmlichen Umfangsrillen zur volumetrischen Erhöhung des Auftragsgewichtes bei. In diesen erfindungsgemäßen Vertiefungen findet praktisch kein Fluss statt. Allerdings tragen sie zu einer Verwirbelung bei, wodurch der Widerstand gegen die Strömung erhöht wird und es dadurch zu einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit im Nip kommt. Dies ermöglicht eine größere Distanz zwischen Rakelstab und dem Übertragselement bei gleichem Auftragsgewicht, was eben das Stabspucken reduziert. Außerdem kommt es zu Viskositätsänderungen, die ebenfalls das Stabspucken reduzieren.

Wichtig ist hierbei, dass hydrodynamische Effekte genutzt werden. Das bedeutet, dass der Rakelstab das Übertragselement, d.h. den laufenden Untergrund quasi nicht berührt und die Dosierung durch den Abstand zwischen beiden Bauteilen bestimmt wird.

Die Vertiefungen lassen sich zweckmäßig in Form von runden, eckigen, spitzwinkeligen oder anderweitigen Querschnitten ausgestalten. Die Vertiefungen können dabei eine Ausdehnung, d.h. eine Breite, eine Tiefe und einen Abstand zueinander in der Größenordnung von jeweils zwischen 4 und 400 μm, vorzugsweise 8-80 μm aufweisen.

Die Vertiefungen können darüber hinaus in Form von sich kreuzenden Linien mit unterschiedlichen Steigungen und/oder unterschiedlichen Abständen zueinander oder auch in Form von axial ausgerichteten Linien oder lokal angeordneten Löchern ausgebildet sein.

In überraschender Weise hat sich außerdem herausgestellt, dass es sehr vorteilhaft hinsichtlich der Reduzierung des Stabspuckens ist, wenn dem Rakelstab eine Düseneinrichtung zur Abgabe von Gas, insbesondere Luft, zugeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Düseneinrichtung in Richtung des laufenden Untergrundes gesehen, unmittelbar hinter dem Rakelstab angeordnet ist. Dabei ist die Strömungsrichtung des Gases auf das Auftragsmedium gerichtet. Die Düseneinrichtung kann maschinenbreit ausgeführt sein. Das heißt, sie entspricht in diesem Falle im Wesentlichen der Breite des laufenden Untergrundes und des Rakelstabes, wobei sie mit einem durchgehenden Ausströmschlitz versehen sein kann.

Eine zweckmäßige Ausbildung der Düseneinrichtung kann darin bestehen, dass sie in Form eines an die Länge des Rakelstabes angepassten Hohlprofils ausgebildet ist von dem eine Vielzahl an nebeneinander, verteilt angeordneten Gas- bzw. Gasdüsen abzweigen. Die Gasströmung sollte dabei über die Breite gesehen, im Wesentlichen die gleiche Intensität aufweisen. Alternativ dazu ist es möglich die Düseneinrichtung derart auszubilden, dass sie eine wesentlich geringere Länge als der Rakelstab aufweist und über die Länge des Rakelstabes traversierbar ist.

Diese Gasdüseneinrichtung arbeitet anders als die bekannten Luftmesser, die auch als "Airknife" bekannt sind und nur bei Maschinengeschwindigkeiten bis ca. 500m/min einsetzbar sind. Mit diesen bekannten Luftmessern wird anstelle eines Rakelelementes, wie Rakelstab, Rakelleiste oder Rakelklinge, ein im Überschuss aufgebrachtes Auftragsmedium abgeblasen bzw. verteilt.

Die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Gasdüseneinrichtung dient nicht der Dosierung bzw. Verteilung des Auftragsmediums, sondern wird verwendet, um den Rückfluss des Auftragsmediums in Richtung der Rakelstabrotation zu erhöhen. Dies hat unmittelbar zur Folge, dass Turbulenzen im Nip durch eine überlagerte Schicht des Auftragsmediums stabilisiert werden. Zudem wird der Luftdruck über dem Auftragsmedium erhöht und damit auch die Oberflächenspannung. Dadurch können sich Tröpfchen des Auftragsmediums nur erschwert aus diesem lösen und werden überdies vom abgegebenen Luftstrom wieder zurückgeworfen. Unstetigkeiten in der Stärke des Rückflusses, die beispielsweise durch mitgerissene Pigmente des Auftragsmediums entstehen, werden durch die überlagerte Schicht kompensiert und ausgeglichen. Durch die Unterstützung des Rückflusses ist der Einsatz von größeren Rakelstabdurchmessern denkbar, die ebenfalls dem Stabspucken entgegenwirken. Die eigentliche Dosierung erfolgt weiterhin mit dem beschriebenen Rakelstab.

Die vorstehend beschriebenen Merkmale, wie

a) eine Rakelbett-Nut, die mit einer speziellen Beschichtung versehen ist, b) ein Rakelstab mit einer bevorzugt weichen Oberfläche, der in dem besagten Rakelbett bzw. der Rakelbett-Nut mit der speziellen Beschichtung aufgenommen ist, c) ein Rakelstab mit Oberflächenstruktur und d) eine dem Rakelstab zugeordnete Gasdüseneinrichtung lassen sich am zweckmäßigsten gemeinsam miteinander in Kombination anwenden, sind aber jeweils auch getrennt für sich anwendbar.

Eine an sich bekannte Streichmaschine lässt sich mit der erfindungsgemäßen Rakelvorrichtung leicht nachrüsten. Damit sind größere Rakelstabdurchmesser und/oder höhere Maschinengeschwindigkeiten und/oder eine Verringerung des Strichgewichts möglich, die jede für sich genommen aber auch in beliebigen Kombinationen miteinander das Stabspucken verringern.

Weitere zweckmäßige Ausführungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Figur 1 : eine erfindungsgemäße, im Querschnitt schematisch dargestellten Rakelvorrichtung ;

Figuren 2 bis 6: schematische Darstellungen von Varianten einer Oberflächenstruktur des Rakelstabes der Rakelvorrichtung gem. Figur 1 Figur 7: eine Darstellung der Strömungsverhältnisse im Nip mit einer

Gasdüseneinrichtung

Figur 8: eine Darstellung der Verhältnisse im Nip ohne eine Gasdüseneinrichtung

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rakelvorrichtung 1 , die innerhalb einer Streichmaschine einer nicht mit dargestellten Auftragseinrichtung nachgeordnet ist und der Dosierung und/oder Egalisierung eines Auftragsmediums 2, beispielsweise Streichfarbe auf einen laufenden Untergrund 3 dient. Beim Untergrund 3 soll es sich um ein drehendes Übertragselement, insbesondere Auftragswalze oder auch Endlos- Auftragsband handeln. Der Untergrund 3 gibt anschließend das auf seine Oberfläche aufgebrachte Medium 2 an eine nicht mit dargestellte laufende, zu veredelnde Papier- Karton- oder andere Faserstoffbahn ab.

Die Rakelvorrichtung 1 umfasst ein Rakelbett 4 sowie einen zylindrischen, rotierbaren Rakelstab 5 als Dosier- oder Egalisierelement. Der Rakelstab 5 ist in einer Nut 6 des

Rakelbettes 4 aufgenommen. Das Rakelbett 4 samt Rakelstab 5 ist zum Zwecke der

Dosierung des Auftragsmediums 2 gegen den Untergrund 3 anstellbar. Dies geschieht im angegebenen Beispiel mit einem Druckschlauch 7. Dieser

Druckschlauch 7 befindet sich an der Rückseite des Rakelbettes 4 und ist mit einem Druck P, wie der Pfeil angibt, beaufschlagbar. Die Länge des Rakelstabes 5 entspricht der des Rakelbettes 4 und der des Druckschlauches 7 und auch im

Wesentlichen der Breite des Untergrundes 3.

Das Rakelbett 4 weist außerdem zwei Dichtlippen 4.1 und 4.2 auf, die den Rakelstab 5 gegen Verschmutzungen hin abdichten.

Der Rakelstab 5 weist einen weichen, elastischen Überzug 5.1 auf. Außerdem ist die den Rakelstab 5 aufnehmende Nut 6 des Rakelbettes 4 im Umfangsbereich von der einen Dichtlippe 4.1 bis zur anderen Dichtlippe 4.2 reichend mit einer Beschichtung 8 versehen. Als Material für die Beschichtung 8 ist Titannitrid gewählt ist, weil dieses Material hart und widerstandsfähig und damit abnutzungsresistent ist. Die Beschichtung 8 zeigt eine geringe Haftung zu anderen Materialien und eine gute Abfuhr von Reibungswärme ist. Damit wird einer bremsenden Wirkung der weichen Oberfläche des Rakelstabes 5, der in der Nut 6 rotiert, entgegengewirkt.

Im Beispiel der Figur 1 ist eine vollflächige Beschichtung 8 vorhanden, könnte aber auch nur punktuell oder teilflächig vorhanden sein. Die Dicke der gezeigten Beschichtung 8 beträgt ca. 1 bis 4mm.

Der gezeigte Rakelstab 5 weist einen Durchmesser zwischen 6 und 40mm auf. Sein weicher Überzug 5.1 kann aus Polyurethan oder Polyethylen oder Polyfluorethylen oder einem Elastomer oder Gummi jeweils mit einer Härte von ca. 2-200, vorzugsweise 2-80 P&J und einer Überzugsdicke von maximal 60% des Gesamtdurchmessers, vorzugsweise zwischen 0,1 bis 10mm Dicke bestehen. Seine Rotationsgeschwindigkeit kann zwischen 50 und 600 rpm betragen. Die Leistung des Rakelstabantriebs beträgt ca. 3- 60 kW/h. Der Druck im Anpress- bzw. Druckschlauch 7 beträgt ca. 1- 4 bar.

Der Kern 5.2 des Rakelstabes 5 besteht aus Edelstahl. Im gezeigten Beispiel ist auch noch eine Zwischenschicht 5.3 vorhanden. Diese Zwischenschicht 5.3 dient der besseren Haftung des weichen Überzugs 5.1.

Überdies kann der Kern 5.2 zur besseren Haftung der Zwischenschicht 5.3 oder des Überzugs 5.1 eine aufgeraute Oberfläche besitzen. Diese Oberfläche kann gerändelt, gekerbt, geriffelt oder anderweitig gefertigt sein.

Der Überzug 5.1 sollte auf den Kern 5.2 geschmolzen und danach gehärtet werden, so dass er selbst bei hohen Torsionskräften haftet.

Das Rakelbett 4 hingegen lässt sich aus Werkstoffen, wie Thermoplaste, Polymeren, Gummi oder Materialmischungen der genannten Werkstoffarten fertigen.

In den Figuren 2 bis 6 ist gezeigt, dass der Rakelstab 5 an seinem Außenumfang eine Oberflächenstruktur 9 aufweist, wobei diese Oberflächenstruktur 9 aus eingearbeiteten Vertiefungen 10 besteht, die eine Richtung aufweisen, die von der Rotationsrichtung R des Rakelstabes 5 abweicht und mit denen sich ebenfalls das unerwünschte Stabspucken verringern lässt.

Die Vertiefungen 10 können einen runden, eckigen, spitzwinkeligen oder anderweitigen Querschnitt aufweisen, wobei die Vertiefungen 10 eine Breite, eine Tiefe und einen Abstand zueinander aufweisen, welche jeweils zwischen 4 und 400 μm, vorzugsweise 8-80 μm betragen.

Die Figuren 2 und 3 zeigen, dass die Vertiefungen 10 in Form von sich kreuzenden Linien bzw. Längsrillen 10.1 ausgebildet sind. In Figur 2 sind unterschiedliche Steigungen angedeutet. Figur 3 zeigt, dass unterschiedliche Abständen zueinander möglich sind. Figur 4 zeigt die Vertiefungen 10 in Form von axial ausgerichteten Längsrillen 10.2, wohingegen die Figur 5 lokal angeordnete, kreisrunde Vertiefungen 10.3 und die Figur 6 beispielhaft eckige, lokal angeordneten Vertiefungen 10.4 zeigt.

Eine weitere Variante mit der das unerwünschte Stabspucken verringerbar ist, ist in Figur 7 gezeigt. Aus dieser Figur ist entnehmbar, dass dem Rakelstab 5 eine Düseneinrichtung 11 dem Rakelstab 5 zugeordnet ist, die zur Abgabe von Gas 12 in Richtung auf das, auf dem laufenden Untergrund 3 nach dem Abrakeln verbleibende Auftragsmedium 2 wirkt. Diese Gas- bzw. Luftstrahlung 12 erhöht insbesondere den Rückfluss des Auftragsmediums 2 in Rotationsrichtung des Rakelstabs 5. Dies hat unmittelbar zur Folge, dass Turbulenzen im Nip 13 durch eine überlagerte Schicht des Auftragsmediums stabilisiert werden. Dies ist mit dem gebogenen Pfeil T angegeben. Zudem wird der Druck über dem Auftragsmedium 2 erhöht und damit auch die Oberflächenspannung des Auftragsmediums, so dass ein Teil des Auftragsmediums 2 abgetragen bzw. zurückgehalten wird. Dadurch können sich Tröpfchen des Auftragsmediums 2 nur erschwert aus diesem lösen und werden überdies von der abgegebenen Gasstrahlung 12 wieder zurückgeworfen. Der mit dem laufenden Untergrund mitgezogene Auftragsfilm 2a ist dadurch wesentlich dünner als ohne die Gasstrahlung 12.

Zum Verständnis sind in Figur 8 die Strömungsverhältnisse ohne Anwendung der Düseneinrichtung 11 bzw. der Gasstrahlung 12 am Rakelstab 5 im Bereich des Nips 13 zwischen Oberfläche des Rakelstabs 5 und dem laufenden Untergrund 3 angedeutet. Ursache für das Stabspucken sind Turbulenzen T im Nip 13 und unterhalb des Nips 13. Man erkennt dass der mit dem laufenden Untergrund 3 mitgerissene Film 2b des Auftragsmediums 2 erheblich dicker ist, als bei der in Figur 7 gezeigten Lösung mit der Gasdüseneinrichtung 11. Der Film ist hier sogar ca. 10 μm dick.

Nachzutragen ist, dass die in Figur 7 gezeigte Düseneinrichtung 11 einen durchgehenden Gasaustrittsspalt enthalten kann. Anders als in Figur 7 dargestellt, kann die Düseneinrichtung 11 auch in Form eines an die Länge des Rakelstabes 5 angepassten Hohlprofils ausgebildet sein und eine Vielzahl an nebeneinander, verteilt angeordneten Gasdüsen aufweisen.

Möglich, aber ebenfalls nicht gezeichnet ist eine Ausführung, bei der die Düseneinrichtung 11 eine wesentlich geringere Länge als der Rakelstab 5 aufweist und über die Länge des Rakelstabes 5 traversierbar.

Bezugszeichenliste

1 Rakelvorπchtung

2 Auftragsmedium

3 laufender Untergrund

4 Rakelbett

4a, 4b Dichtlippe

5 Rakelstab

5.1 Überzug

5.2 Kern

5.3 Zwischenschicht

6 Nut

7 Druckschlauch

8 Beschichtung

9 Oberflächenstruktur

10 Vertiefung

10.1 Längsrille mit Steigung

10.2 Längsrille axial

10.3 kreisrunde Vertiefung

10.4 eckige Vertiefung

11 Düseneinrichtung

12 Gas- bzw. Luftstrahlung

13 Nip

R Rotationsrichtung

T Turbulenz

Claims

Patentansprüche

1. Rakelvorrichtung (1 ), die zur Dosierung und/oder Egalisierung eines Auftragsmediums (2), beispielsweise Streichfarbe, auf einen laufenden

Untergrund (3) bestimmt ist, wobei der Untergrund (3) bei direktem Auftrag des Auftragsmediums (2) die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements ist, das das Auftragsmedium (2) an die laufende Faserstoffbahn abgibt, umfassend ein Rakelbett (4) sowie einen zylindrischen, rotierbaren Rakelstab (5) als Dosier- und /oder Egalisierelement, der in einer Nut (6) des Rakelbettes (4) aufgenommen ist, wobei das Rakelbett (4) samt Rakelstab (5) gegen den Untergrund (3) anstellbar ist und wobei die Länge des Rakelstabes (5) und die des Rakelbettes (4) im Wesentlichen der Breite des Untergrundes (3) entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass die den Rakelstab (5) aufnehmende Nut (6) des Rakelbettes (4) mit einer Beschichtung (8) versehen ist.

2. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Material für die Beschichtung (8) Titannitrid gewählt ist.

3. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) des Rakelbettes (4) nur teilweise die Beschichtung (8) aufweist.

4. Rakelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) des Rakelbettes (4) an Kontaktflächen zum Rakelstab (5) die

Beschichtung (8) aufweist.

5. Rakelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) des Rakelbettes (4) mit einer vollflächigen Beschichtung (8) versehen ist.

6. Rakelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beschichtung (8) ca. 1 bis 4mm beträgt.

7. Rakelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rakelbett (4) aus Werkstoffen, wie Thermoplaste, Polymeren, Gummi oder Materialmischungen der genannten Werkstoffarten herstellbar ist.

8. Rakelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Rakelstab (5) ein weicher, elastischer Überzug (5.1 ) gewählt ist.

9. Rakelvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (5.1 ) des Rakelstabes (5) aus Polyurethan oder Polyethylen oder Polyfluorethylen oder einem Elastomer oder Gummi jeweils mit einer Härte von ca. 2-80 P&J und einer Überzugsdicke von maximal 60% des Gesamtdurchmessers, vorzugsweise zwischen 0,1 bis 10mm Dicke besteht.

10. Rakelvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rakelstab (5) einen Durchmesser zwischen 6 und 40mm aufweist.

11. Rakelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rakelstab (5) an seinem Außenumfang eine Oberflächenstruktur (9) aufweist, wobei diese Oberflächenstruktur (9) aus eingearbeiteten Vertiefungen (10) besteht, die eine Richtung aufweisen, die von der Rotationsrichtung (R) des Rakelstabes (5) abweicht.

12. Rakelvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10) einen runden, eckigen, spitzwinkeligen oder anderweitigen Querschnitt aufweisen.

13. Rakelvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10) eine Breite und eine Tiefe und einen Abstand zwischen den Vertiefungen (10) von jeweils ca. 4 bis 400 μm, vorzugsweise 8-80 μm betragen.

14. Rakelvorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10) in Form von sich kreuzenden Längsrillen (10.1 ) mit unterschiedlichen Steigungen und/oder unterschiedlichen Abständen zueinander oder auch in Form von axial ausgerichteten Längsrillenlinien (10.2) oder lokal angeordneten Löchern, wie kreisrunden Vertiefungen (10.3) und eckigen Vertiefungen (10.4) oder dergleichen ausgebildet sind.

15. Rakelvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rakelstab (5) eine Düseneinrichtung (11 ) zur Abgabe von Gas, vorzugsweise Luft (12) zugeordnet ist, wobei die Strömungsrichtung des Gases auf das Auftragsmedium (2) gerichtet ist.

16. Rakelvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (11 ) sich in Richtung des laufenden Untergrundes (3) gesehen, unmittelbar hinter dem Rakelstab (5) befindet.

17. Rakelvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (11 ) in Form eines an die Länge des Rakelstabes (5) angepassten Hohlprofils ausgebildet ist und eine Vielzahl an nebeneinander, verteilt angeordneten Gasdüsen aufweist.

18. Rakelvorrichtung nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (11 ) eine wesentlich geringere Länge als der Rakelstab (5) aufweist und über die Länge des Rakelstabes (5) traversierbar ist.

19. Rakelvorrichtung nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinrichtung (11 ) an die Länge des Rakelstabes (5) angepasst ist und einen durchgehenden Luftaustrittsspalt aufweist.

20. Streichmaschine für das Auftragen eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums (2), beispielsweise Streichfarbe auf einen laufenden

Untergrund (3), wobei der Untergrund (3) bei direktem Auftrag die Oberfläche einer laufenden Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements ist, das das Auftragsmedium (2) an die Faserstoffbahn abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegen den laufenden Untergrund (3) angestellte Rakelvorrichtung (1 ) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19 vorhanden ist.