DE19748684A1 - Vorrichtung zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Mate­ rialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend eine gegen einen Untergrund anstellbare Funktionseinheit, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Materialbahn und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements ist, welches das flüssige oder pastöse Medium an die Materialbahn überträgt, und ferner umfassend eine Stellvorrichtung zum Anstellen der Funktionseinheit gegen den Untergrund, wobei die Stellvor­ richtung wenigstens ein Kraftgerät und wenigstens ein auf die Funktions­ einheit einwirkendes Stellelement aufweist.

Die Funktionseinheit kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Egalisieren oder/und Dosieren des auf den Untergrund aufgetragenen Mediums sein, beispielsweise eine Rakelklinge, eine Rollrakel oder dergleichen. Es ist jedoch ebenso möglich, daß die Funktionseinheit ein Auftragswerk ist, mit dessen Hilfe das flüssige oder pastöse Medium auf den Untergrund aufgetragen wird. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Diskussion wird die Erfindung im folgenden am Beispiel einer Rakelklinge zum Egalisieren oder/und Dosieren der auf den Untergrund aufgetragenen Schicht an Auftragsmedium erläutert werden. Es sei jedoch ausdrücklich darauf verwiesen, daß analoge Probleme in entsprechender Weise auch bei anderen Funktionseinheiten auftreten und daß auch bei diesen anderen Arten von Funktionseinheiten die Erfindung mit Vorteil eingesetzt werden kann.

Beim Egalisieren oder/und Dosieren der auf den Untergrund aufgebrachten Schicht an Auftragsmedium ist eine präzise Anstellung der Rakelklinge gegen den Untergrund von großer Bedeutung. Sollte die Rakelklinge im Betrieb nämlich zu weit vom Untergrund entfernt angeordnet sein, so trägt sie nicht die erwünschte Menge an Auftragsmedium wieder vom Untergrund ab, so daß sich insgesamt ein zu hohes Strichgewicht ergibt. Im Extremfall kann es sogar geschehen, daß die Rakelklinge nicht einmal in der Lage ist, die Auftragsmediumschicht in dem gewünschten Maße zu glätten. Ist die Rakelklinge hingegen in einem zu geringen Abstand von dem Untergrund angeordnet, so trägt sie zu viel Auftragsmedium ab, so daß sich insgesamt ein zu niedriges Strichgewicht ergibt. Im Extremfall kann es dabei sogar zu Beschädigungen der Materialbahn, des Übertragselements oder der Rakel­ klinge kommen. Aus den vorstehend genannten Gründen müssen bei Auf­ tragsvorrichtungen der gattungsgemäßen Art präzise einstellbare Stell­ vorrichtungen, insbesondere präzise einstellbare Kraftgeräte, eingesetzt werden. Derart präzise Kraftgeräte bzw. Stellvorrichtungen sind aber in Anschaffung und Wartung entsprechend kostspielig.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Auftragsvorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, welche in Anschaffung und Unterhalt vergleichsweise kostengünstig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das wenigstens eine Kraftgerät mit dem wenigstens einen Stellelement über einen ins Langsame übersetzenden Getriebemechanismus verbunden ist. Der erfin­ dungsgemäß zwischen Kraftgerät und Stellelement vorgesehene Getriebe­ mechanismus wirkt sich insbesondere in zweierlei Hinsicht vorteilhaft aus. Zum einen können aufgrund der Übersetzung ins Langsame (im folgenden kurz "Untersetzung" genannt) relativ ungenaue Kraftgeräte eingesetzt werden, da die Bewegung des Stellelements verglichen mit jener des Kraft­ geräts infolge der Untersetzung eine entsprechend höhere Genauigkeit auf­ weist. Zum anderen können auch leistungsärmere Kraftgeräte eingesetzt werden, da das Kraftgerät aufgrund seines verglichen mit einem Kraftgerät ohne Untersetzung längeren Stellwegs die gleiche Stellenergie bei geringerer Stelleistung liefern kann. Die geringeren Anforderungen an Stellgenauigkeit und Stelleistung wirken sich vorteilhaft auf die Anschaffungskosten der Kraftgeräte aus.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Vorteile mit jeder Art von ins Langsame übersetzendem Getriebemechanismus erzielt werden können, bei­ spielsweise auch mit einem Spindeltrieb, bei welchem die schnelle Umfangs­ bewegung einer Schraubspindel in eine langsame Linearbewegung eines mit der Schraubspindel zusammenwirkenden Schraubmutterkörpers untersetzt wird. Aufgrund ihres einfachen und mechanisch robusten Aufbaus haben sich jedoch Hebelmechanismen als besonders vorteilhaft erwiesen.

Im Hinblick auf eine besonders kompakte räumliche Anordnung von Kraft­ gerät, Getriebemechanismus und Stellelement wird vorgeschlagen, einen Hebelmechanismus mit wenigstens einem Kniehebel einzusetzen. Gemäß einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Ausführungsform kann der Kniehebel von einem Blechstreifen gebildet sein, der einenends mit dem Stellelement verbunden ist, der sich andernends an einem Stützelement abstützt und an dem etwa im Bereich seiner Längsmitte das Kraftgerät angreift.

Mit besonderem Vorteil können erfindungsgemäße Stellvorrichtungen bei der Profilierung der Rakelklinge bzw. allgemein der Funktionseinheit in Quer­ richtung der Materialbahn eingesetzt werden. Unter der Querrichtung der Materialbahn wird dabei eine in einer lokalen Materialbahnebene liegende, jedoch zur Laufrichtung der Materialbahn orthogonal verlaufende Richtung verstanden. Bei der vorstehend angesprochenen Profilierung der Funktions­ einheit geht es darum, beispielsweise thermisch bedingte oder gravita­ tionsbedingte Verformungen des Trägerbalkens, auf dem die Funktions­ einheit gehalten ist, durch eine entsprechende Verformung der Funktions­ einheit selbst auszugleichen. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, daß die gegen den Untergrund angestellte Kante einer Rakelklinge über die gesamte Arbeitsbreite den gewünschten Abstand vom Untergrund aufweist bzw. mit der gewünschten Linienpreßkraft gegen den Untergrund angestellt ist. Diese Verformung der Funktionseinheit wird üblicherweise mittels einer Mehrzahl von Kraftgeräten bewerkstelligt, welche in Querrichtung benach­ bart angeordnet sind und entweder über eine Mehrzahl von Stellelementen oder über ein gemeinsames Stellelement auf die Rakelklinge einwirken. Im letzteren Fall muß zusätzlich zur Rakelklinge auch das gemeinsame Stell­ element verformt werden. Zur Minderung der zur Verformung erforderlichen Kraft kann auch ein geschlitztes Stellelement verwendet werden. Wenn die Stellvorrichtung eine Mehrzahl von in Querrichtung benachbarten Kraft­ geräten aufweist, die über zugehörige Getriebemechanismen mit wenigstens einem Stellelement zusammenwirken, so kann die zur Verformung der Funk­ tionseinheit und ggf. des einen gemeinsamen Stellelements erforderliche Energie mit relativ leistungsarmen und somit kostengünstigen Kraftgeräten aufgebracht werden.

Gewünschtenfalls kann das Stellelement auch in Querrichtung translatorisch hin- und herbewegbar angeordnet sein. Ferner ist es möglich, eine Hin- und Her-Kippbewegung des Stellelements oder/und der Funktionseinheit um eine in Querrichtung verlaufende Achse vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung;

Fig. 2 eine grobschematische Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 1 zur Erläuterung deren Funktion und

Fig. 3 und 4 Ansichten analog Fig. 2 weiterer Ausführungsbeispiele.

In Fig. 1 ist eine Egalisier-/Dosiervorrichtung 12 einer Vorrichtung 10 zum Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums 14 auf eine Materialbahn 16 dargestellt. Die Materialbahn 16 ist im Bereich der Auftragsvorrichtung 10 um eine Stützwalze 18 herumgeführt, welche sich in der Ansicht gemäß Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und somit die Materialbahn 16 in Richtung des Pfeils B fördert.

Das Auftragsmedium 14 wird mittels eines in Fig. 1 nicht dargestellten, in der Ansicht gemäß Fig. 1 links von der Egalisier-/Dosiereinrichtung 12 angeordneten Auftragswerks auf die Materialbahn 16 aufgebracht, und zwar beispielsweise im Überschuß. Das Auftragsmedium wird dann durch die Bewegung der Stützwalze 18 zur Egalisier-/Dosiereinrichtung 12 transpor­ tiert.

Die Egalisier-/Dosiereinrichtung 12 umfaßt in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine Rakelklinge 20, welche mittels einer Stellvorrichtung 22 gegen die Oberfläche 16a der Materialbahn 16 angestellt ist, und zwar mit einer Egalisier- bzw. Dosierkante 20a. Hierzu umfaßt die Stellvorrichtung 22 ein auf die Rakelklinge 20 einwirkendes Stellelement 24 und eine Mehrzahl von in Querrichtung Q der Materialbahn 16 nebeneinander angeordneter Kraft­ geräte 26, beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolben-Einheiten, welche über Blechstreifen 28 auf das Stell­ element 24 einwirken.

Die Blechstreifen 28 sind mit ihrem in Fig. 1 linken Ende an dem Stell­ element 24 und mit ihrem in Fig. rechten Ende an einem Stützelement 30 befestigt, beispielsweise festgeschraubt, vernietet oder dergleichen. Etwa im Bereich ihrer Längsmitte sind die Blechstreifen 28 mit den freien Enden der verstellbaren Wirkelemente 26a der Kraftgeräte 26 verbunden. Die Rakelklinge 20, das Stellelement 24, das Stützelement 30 und die Kraft­ geräte 26 sind auf einem in Fig. 1 lediglich grobschematisch angedeuteten Rakelbalken 32 der Egalisier-/Dosiereinrichtung angeordnet.

Erfindungsgemäß ist die Dicke d der Blechstreifen 28 einerseits so gering bemessen, daß sie von den Kraftgeräten 26 ohne weiteres elastisch verbo­ gen werden können, andererseits ist die Dicke d aber so groß bemessen, daß beispielsweise bei einem Ausfahren eines Wirkelements 26a eines Kraft­ geräts 26 ausgehend von einer Stellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, der Blechstreifen 28 nicht einfach mit "Wellenschlagen" reagieren kann, sondern die aus dieser Bewegung des Kraftgeräts 26 resultierende Verfor­ mung des Blechstreifens 28 zu einer Spreizung des am Rakelbalken 32 befe­ stigten Schenkels 24a des Stellelements 24 und des Stützelements 30 führt.

Auf diese Weise bilden der zwischen Kraftgerät 26 und Stellelement 24 verlaufende Abschnitt 28a jedes Blechstreifens 28 und dessen zwischen Kraftgerät 26 und Stützelement 30 verlaufender Abschnitt 28b einen Knie­ hebel 34 (siehe Fig. 2), wenn auch keinen idealen Kniehebel 34 mit zwei in sich starren Hebelabschnitten 34a und 34b, welche über ein Kniehebel­ gelenk 34c miteinander verbunden sind. Wie bei einem idealen Kniehebel wird jedoch mittels der Blechstreifen 28 eine langhubige Bewegung L des Wirkelements 26a des Kraftgeräts 26 in eine kurzhubige Bewegung K des Stellelements 24 untersetzt.

Durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Kraftgeräten 26 mit zugeordneten Blechstreifen 28 ist es möglich, das Stellelement 24 und somit auch die Rakelklinge 20 zu profilieren, d. h. den Abstand der Rakelkante 20a der Rakelklinge 20 an jeder Stelle längs der Arbeitsbreite der Rakelvorrichtung 2 auf den gewünschten Wert einzustellen. Die zur Profilierungsverformung von Stellelement 24 und Rakelklinge 20 erforderliche Kraft kann aufgrund der Untersetzung durch die Kniehebelbleche 28 von relativ leistungsarmen Kraftgeräten 26 bereitgestellt werden, an welche man aufgrund der ange­ sprochenen Untersetzung auch nur relativ geringe Anforderungen hinsicht­ lich der Positioniergenauigkeit zu stellen braucht.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Arten von Getriebemechanismen dargestellt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wird anstelle eines Kniehebels ein in sich starrer Drehhebel 134 mit Hebelabschnitten 134a und 134b einge­ setzt, der bei 134c an einem mit dem Rakelbalken 132 starr verbundenen Teil 136 drehbar angelenkt ist. Mittels dieses Drehhebels 134 wird eine langhubige Bewegung L des Wirkelements 126a des Kraftgeräts 126 in eine kurzhubige Bewegung K eines Stellelements 124 untersetzt. Am freien Ende des Hebelabschnitts 134b greift das Wirkelement 126a des Kraftgeräts 126 an, während am freien Ende des Hebelabschnitts 134a das Stellelement 124 angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird die Drehbewegung des Wirk­ elements 226a des Kraftgeräts 226 in eine Linearbewegung K des Stell­ elements 224 untersetzt. Hierzu ist das Wirkelement 226a mit einem Schraubengewinde 226b versehen, welches mit einem entsprechenden Mut­ ternkörper 238 zusammenwirkt, an dem das Stellelement 224 angebracht ist und welcher auf einer am Rakelbalken 232 befestigten Linearführung 240 verschiebbar ist.

Claims (6)

1. Vorrichtung (10) zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (14) auf eine laufende Materialbahn (16), insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend:

• - eine gegen einen Untergrund (16a) anstellbare Funktionseinheit (20), wobei der Untergrund bei direktem Auftrag die Ober­ fläche (16a) der Materialbahn (16) und bei indirektem Auftrag die Oberfläche eines Übertragselements ist, welches das flüssige oder pastöse Medium an die Materialbahn überträgt, und
• - eine Stellvorrichtung (22) zum Anstellen der Funktionseinheit (20) gegen den Untergrund, wobei die Stellvorrichtung (20) wenigstens ein Kraftgerät (26) und wenigstens ein auf die Funktionseinheit (20) einwirkendes Stellelement (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Kraftgerät (26) mit dem wenigstens einen Stellelement (24) über einen ins Langsame übersetzenden Getriebemechanismus (28/34; 134; 226b/238) ver­ bunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebemechanismus ein Hebel­ mechanismus (28/34; 134) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelmechanismus wenigstens einen Kniehebel (34) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (34) von einem Blech­ streifen (28) gebildet ist, der einenends mit dem Stellelement (24) verbunden ist, der sich andernends an einem Stützelement (30) ab­ stützt und an dem etwa im Bereich seiner Längsmitte das Kraftgerät (26) angreift.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit (20) eine sich in Querrichtung (Q) der Materialbahn erstreckende längliche Funktions­ einheit ist, und daß die Stellvorrichtung (22) eine Mehrzahl von in Querrichtung (Q) benachbarten Kraftgeräten (26) aufweist, die über zugehörige Getriebemechanismen (28) mit wenigstens einem Stell­ element (24) zusammenwirken.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionseinheit eine Egalisier- oder/und Dosiereinrichtung ist, beispielsweise eine Rakelklinge (20), eine Rollrakel oder dergleichen.