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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum direkten oder indirekten
Auftragen eines flüssigen oder
pastösen
Auftragsmediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus
Papier oder Karton, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 oder 10.
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Eine
derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der
DE 196 27 470 A1 bekannt.
Bei einer Ausführungsform
dieser Vorrichtung ist die Materialbahn um eine Stützwalze
herumgeführt,
an welcher das Auftragswerk angeordnet ist, das das flüssige oder
pastöse
Auftragsmedium vordosiert auf die Materialbahn aufträgt. Die
Dosier/Egalisier-Vorrichtung ist an einer zweiten Stützwalze
angeordnet, wobei die Dosier/Egalisier-Vorrichtung die vordosierte
Auftragsschicht fertigdosiert und gegebenenfalls glättet. Die Materialbahn
verläuft
zwischen den beiden Stützwalzen
geradlinig.
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Dokument
DE 36 07 108 A1 zeigt
ebenfalls eine gattungsgemäße Vorrichtung.
Bei dieser Beschichtungsvorrichtung liegt die Dosier/Egalisier-Vorrichtung
an einer Stützwalze
an, und das Auftragswerk ist entgegen der Materialbahnlaufrichtung
in geringem Abstand von der Walze angeordnet, so dass die Materialbahn
zwischen dem Auftragswerk und der Stützwalze einen geradlinigen
Verlauf aufweist.
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Dokument
DE 44 46 373 A1 offenbart
eine Vorrichtung zum direkten Auftragen eines Mediums auf eine laufende
Materialbahn, wobei die Materialbahn im Auftragsbereich vermittels
eines Endlosbandes, das um einen gekrümmten Stützschuh verläuft, geführt ist.
Im Bereich des Stützschuhs
sind ein Auftragswerk und eine Dosier/Egalisier-Vorrichtung angeordnet.
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Eine
weitere Vorrichtung ist aus der
EP 0 770 730 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung
ist die Materialbahn um eine Stützwalze
herumgeführt,
an welcher sowohl das Auftragswerk angeordnet ist, das das flüssige oder
pastöse
Auftragsmedium vordosiert auf die Materialbahn aufträgt, als
auch die Dosier/Egalisier-Vorrichtung angeordnet ist, welche die vordosierte
Auftragsschicht fertigdosiert und gegebenenfalls glättet.
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Als
Folge der von den Papier- oder Kartonherstellern geforderten Erhöhung der
Bahnlaufgeschwindigkeit tritt etwa bei der Auftragsvorrichtung gemäß
EP 0 770 730 A1 das
Problem auf, daß auf das
gerade frisch vom Auftragswerk auf die Materialbahn aufgebrachte
Auftragsmedium immer höheren Zentrifugalkräften ausgesetzt
ist. Ein Anstieg der Zentrifugalkräfte erhöht jedoch gleichzeitig auch
das Risiko der Bildung von Nasen in der Auftragsschicht, wobei die
Gefahr besteht, daß diese
Nasen von der Dosier/Egalisier-Vorrichtung nicht vollständig weggeglättet werden
können,
was die Qualität
des Auftragsergebnisses insgesamt beeinträchtigt.
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Da
die auf das Auftragsmedium einwirkende Zentrifugalkraft dem Quadrat
der Bahnlaufgeschwindigkeit, jedoch lediglich dem einfachen Kehrwert
des Walzenradius proportional ist, konnte dem vorstehend genannten
Problem nur bedingt durch eine Vergrößerung des Walzenradius begegnet
werden. Daher wurde in der
EP
0 690 172 A1 und in der gattungsbildenden
DE 196 27 470 A1 vorgeschlagen, dem
Auftragswerk und der Dosier/Egalisier-Vorrichtung jeweils eine gesonderte
Stützwalze
zuzuordnen und die Materialbahn zwischen diesen beiden Stützwalzen
im wesentlichen geradlinig verlaufen zu lassen. Diese Lösung hat
jedoch den Nachteil, durch das Vorsehen zweier Stützwalzen
entsprechend viel Bauraum in Anspruch zu nehmen.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Auftragsvorrichtung der gattungsgemäßen Art
anzugeben, bei der eine platzsparende Stabilisierung der Materialbahn
erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der Erfindung durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei nimmt die Auftragsvorrichtung in einer zur Materialebene im wesentlichen
orthogonal verlaufenden Richtung relativ wenig Bauraum ein und stabilisiert
den Lauf der Materialbahn längs
im wesentlichen des gesamten Wegabschnitts zwischen Auftragswerk
und Stützwalze.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsvariante kann
die Stützvorrichtung
eine ruhende Stützfläche aufweisen.
Diese ruhende Stützfläche kann
beispielsweise an einer im wesentlichen planen Stützplatte
vorgesehen sein, an der die Materialbahn entlanggleitet. Es ist
jedoch ebenso möglich,
daß die
ruhende Stützfläche als
strukturierte Oberfläche
einer Stützplatte
ausgebildet ist, wobei die Strukturierung derart gewählt ist,
daß sich
zwischen der Materialbahn und der strukturierten Oberfläche ein
Luftpolster bildet, auf welchem sich die Materialbahn bewegt. Ein
derartiges Luftpolster kann beispielsweise von der Luft gebildet
werden, welche von der Materialbahn an ihrer Oberfläche aufgrund
von Mitnahmeeffekten als Luftgrenzschicht mitgeführt wird. Letztere Ausführung hat
den Vorteil, daß die
Materialbahn trotz einer flächigen
Abstützung
sich im wesentlichen reibungsfrei an der Stützvorrichtung entlangbewegen kann.
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Schließlich ist
es auch möglich,
das Luftpolster dadurch zu erzeugen, daß man aus Düsen, welche über die
Stützfläche verteilt
angeordnet sind, Luft ausstößt und diese
sich dann über
die gesamte Stützfläche verteilen
läßt.
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Bei
den vorstehend diskutierten Ausführungsformen
ist es möglich,
daß sich
die Stützvorrichtung
in den zwischen Stützwalze
und Materialbahn gebildeten einlaufseitigen Zwickel hinein erstreckt,
um die Bahn möglichst
weit in den Dosier/Egalisier-Nip hinein stützen zu können. Dabei kann eine der Stützwalze
zugewandte Oberfläche der
Stützvorrichtung
beispielsweise als ebene Fläche ausgebildet
sein. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn die der Stützwalze
zugewandte Oberfläche
der Stützvorrichtung
an die Krümmung
der Stützwalze
angepaßt ausgebildet
ist. Hierdurch kann sich diese Oberfläche zum einen besonders weit
in den Dosier/Egalisier-Nip hinein erstrecken. Zum anderen ermöglicht diese
Ausbildung eine besonders enge Annäherung an die Oberfläche der
Stützwalze,
was es ferner erlaubt, mittels dieser Stützvorrichtungsoberfläche eine sich
an der Oberfläche
der Stützwalze
aufbauende Luftgrenzschicht zu brechen.
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Ein
schonendes Zusammenwirken zwischen der Stützvorrichtung und der Materialbahn
kann ferner dadurch sichergestellt werden, daß ein einlaufseitiges Ende
der Stützvorrichtung
mit einer Einweisungsfläche
für die
Materialbahn ausgebildet ist. Dabei kann die Einweisungsfläche entweder
von einer abgerundeten Kante, von einer beispielsweise unter spitzem
Winkel zur Materialbahn verlaufenden Einweisungsschräge oder
von einer Einweisungs-Polygonfläche gebildet
sein. Darüber
hinaus erleichtert das Vorsehen einer derartigen Einweisungsfläche den
Bahneinzug.
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Die
Stützvorrichtung
kann beispielsweise als Blechkonstruktion, vorzugsweise aus Edelstahl,
ausgebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante ist
vorgesehen, daß die
Stützvorrichtung
ein umlaufendes Stützband
aufweist, dessen der Materialbahn zugewandte Oberfläche zwischen
Auftragswerk und Stützwalze
die im wesentlichen plane Stützfläche bildet.
Auch bei dieser Ausführungsvariante
wird die Materialbahn von der Stützvorrichtung
reibungsfrei bzw. reibungsarm gestützt.
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In
Weiterbildung dieser Ausführungsvariante wird
vorgeschlagen, daß das
Stützband
um die die Materialbahn im Bereich der Dosier/Egalisier-Vorrichtung
führende
Stützwalze
herumgeführt
ist. Dies ermöglicht
es, die Materialbahn bis zur Dosier/Egalisier-Vorrichtung zur stützen. Eine
besonders stabile Abstützung
kann erhalten werden, wenn auf der der Materialbahn abgewandten
Seite des Stützbands wenigstens
ein Stützschuh
angeordnet ist.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die vorstehend angegebene
Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10
gelöst. Überraschenderweise hat
sich gezeigt, daß eine
ausreichende Stabilisierung der Materialbahn im Bereich des Auftragswerks
nicht nur unter Einsatz einer hierfür speziell vorgesehenen Stützvorrichtung
erzielt werden kann, sondern auch dadurch, daß man die Materialbahn im Bereich
des Auftragswerks bzw. im Bereich zwischen Auftragswerk und Dosier/Egalisier-Vorrichtung
in einem vorbestimmten Maße
unter Zugspannung setzt. Dabei kann die Materialbahn sowohl an der
Oberseite als auch an der Unterseite eines Bahnleitelements vorbei
in den geradlinigen Bahnabschnitt einlaufen, wobei sie mit dem Bahnleitelement
an ihrer Auftragsseite oder an der ihrer Auftragsseite abgewandten
Seite in Kontakt tritt.
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Das
Bahnleitelement kann beispielsweise von einer Leichtlaufrolle gebildet
sein, um die der Materialbahn durch die Stabilisierungs- bzw. Spannmittel
verliehene Zugspannung nicht zu beeinträchtigen. Die Aufrechterhaltung
der gewünschten
Zugspannung kann weiter durch die Art und Weise der Lagerung des
Bahnleitelements begünstigt
werden.
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Beispielsweise
ist es möglich,
daß das
Bahnleitelement über
die Breite der Materialbahn durchgehend ausgebildet ist und an seinen
beiden Enden gelagert ist. Dabei ist es ferner vorteilhaft, über die
Länge des
Bahnleitelements verteilt Stützrollen
vorzusehen. Durch den Einsatz derartiger Stützrollen können auch bei großen Arbeitsbreiten
der Materialbahn Bahnleitelemente, beispielsweise Leichtlaufrollen, relativ
geringen Durchmessers eingesetzt werden. Darüber hinaus ist es sinnvoll,
daß die
Stützrollen drehangetrieben
sind, da hierdurch die Reibung zwischen Bahnleitelement und Stützrollen
vermindert werden kann.
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Zur
Stabilisierung des Bahnleitelements kann dieses gemäß einer
weiteren Ausführungsform in
eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt sein, von denen jedes an
seinen beiden Enden gelagert ist. Dabei kann dem segmentierten Bahnleitelement
ein weiteres segmentiertes Bahnleitelement nachgeordnet sein, dessen
Segmente bezüglich
der Segmente des ersten Bahnleitelements in Querrichtung der Materialbahn
versetzt sind.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsvariante kann
das Bahnleitelement von dem Auftragswerk selbst gebildet sein. Dabei
ist es von besonderem Vorteil, wenn das Auftragswerk ein Freistrahl-Düsenauftragswerk
ist, da bei einem derartigen Freistrahl-Düsenauftragswerk die Materialbahn
auf einem Auftragsmedium-Polster umgelenkt wird, vergleichbar einem
sogenannten "Air
Turn", bei welchem
die Materialbahn auf einem Luftpolster umgelenkt wird. Gegebenenfalls
kann es von Vorteil sein, wenn das Auftragsmedium das Freistrahl-Düsenwerk nicht
nur in Laufrichtung der Materialbahn verläßt, sondern wenn ein gewisser
Anteil des Auftragsmediums auch entgegen der Laufrichtung der Materialbahn
abströmt,
um ein besonders stabiles Auftragsmedium-Polster zu erhalten.
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Festzuhalten
ist ferner, daß dann,
wenn das Bahnleitelement von dem Auftragswerk gebildet ist, das
frisch auf die Materialbahn aufgebrachte Auftragsmedium durch die
Zentrifugalkräfte
zur Materialbahn hin gedrängt
wird, was dessen Verankerung in der Materialbahn unterstützt.
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Um
im Bereich des Auftragswerks die gewünschte Zugspannung der Materialbahn
sicherstellen zu können,
wird weiter vorgeschlagen, daß auf der
dem Auftragswerk abgewandten Seite der Materialbahn im Bereich des
Auftragswerks ein weiteres Bahnleitelement, vorzugsweise eine Breitstreckwalze,
vorgesehen ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Einwirkzeit,
die zwischen Auftragswerk und Dosier/Egalisier-Vorrichtung zur Verankerung
des Auftragsmediums an der Materialbahn zur Verfügung steht, d. h. die sogenannte "Dwell Time", veränderbar
ist. Hierzu kann die Position des Auftragswerks in Laufrichtung
der Materialbahn veränderbar
sein oder/und die Position der Dosier/Egalisier-Vorrichtung in Laufrichtung
der Materialbahn um die Stützwalze
herum veränderbar
sein. Zu dieser Positionsverstellung des Auftragswerks oder/und
der Dosier/Egalisier-Vorrichtung können Antriebsvorrichtungen,
beispielsweise elektromotorisch, hydraulisch, pneumatisch, hydro-pneumatisch
oder derart betätigbare
Antriebsvorrichtungen, vorgesehen sein, welche diese Verstellung
möglicherweise
sogar während
des laufenden Betriebs der Auftragsvorrichtung ermöglichen.
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Darüber hinaus
kann auch die Position des Bahnleitelements in Laufrichtung der
Materialbahn veränderbar
sein. Ist, wie vorstehend erwähnt,
auch die Position des Auftragswerks veränderbar, so kann die Position
des Bahnleitelements entweder unabhängig von einer Verstellung
des Auftragswerks oder gemeinsam mit diesem Auftragswerk verstellt
werden. Der letztere Fall kann beispielsweise dadurch realisiert
werden, daß die
Lagerung des Bahnleitelements an dem Auftragswerk bzw. einem mit
diesem fest verbundenen Teil befestigt ist.
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Die
Dosier/Egalisier-Vorrichtung kann beispielsweise eine Rakelklinge,
einen glatten oder profilierten Rakelstab, einen Luftmesser oder
dergleichen umfassen.
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Wie
vorstehend bereits erwähnt,
kann das Auftragswerk ein Freistrahl-Düsenauftragswerk
sein. Dies ist auch unabhängig
vom Einsatz eines derartigen Auftragswerks als Bahnleitelement von
Vorteil, da der vom Freistrahl auf die Materialbahn übertragene
Impuls zusätzlich
zur Aufrecherhaltung der gewünschten
Zugspannung der Materialbahn genutzt werden kann, ohne daß eine Stützfläche vorhanden ist.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es stellt dar:
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1 eine
Auftragsvorrichtung mit einem Stützkasten,
der eine plane Anlagefläche
aufweist;
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2 eine
Auftragsvorrichtung mit einem Stützkasten,
der eine strukturierte Oberfläche
aufweist;
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3 eine
Auftragsvorrichtung, deren Stützvorrichtung
ein umlaufendes Stützband
umfaßt;
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4 eine
Auftragsvorrichtung ohne Stützvorrichtung,
jedoch mit Spannvorrichtung;
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5 eine
Auftragsvorrichtung ähnlich 4,
jedoch mit Bahnzuführung
von unten;
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6 vier
Darstellungen zur Erläuterung verschiedener
Möglichkeiten
zur Abstützung
eines Bahnleitelements;
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7 eine
Ausführungsform ähnlich 5, bei
welcher das Auftragswerk gleichzeitig als Bahnleitelement eingesetzt
ist; und
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8 eine
Auftragsvorrichtung, bei welcher im Bereich des Auftragswerks eine
Breitstreckwalze zur Sicherstellung der gewünschten Zugspannung der Materialbahn
eingesetzt wird.
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In 1 ist
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung
allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfaßt ein Auftragswerk 12 zum
vordosiertem Aufbringen eines flüssigen
oder pastösen
Auftragsmediums 14 auf eine sich in Laufrichtung L bewegende
Materialbahn 16 sowie eine Dosier/Egalisier-Vorrichtung 18,
welche beispielsweise eine Rakelklinge 20 umfaßt, zum
Fertigdosieren und Egalisieren der Auftragsschicht 22,
d. h. zum Abrakeln überschüssigen Auftragsmediums
und zum Glätten
des auf der Materialbahn 16 verbleibenden Auftragsmediums.
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Im
Bereich der Rakeleinrichtung 18 ist die Materialbahn 16 um
eine Stützwalze 24 herumgeführt, welche
sich um ihre Achse A in Richtung des Pfeils P dreht. Die Stützwalze 24 verleiht
der Materialbahn 16 den für die Anstellung der Rakelklinge 20 gegen
die Materialbahnoberfläche
erforderlichen Halt. In Laufrichtung L vor der Stützwalze 24 ist
eine Stützvorrichtung 26 vorgesehen,
die beispielsweise als Kastenkonstruktion aus Blech, vorzugsweise Edelstahlblech,
gefertigt ist.
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Der
Stützkasten 26 weist
eine im wesentlichen plane Stützfläche 26a auf,
an welcher die Materialbahn 16 entlanggleitet. Die Stützfläche 26a erstreckt
sich vom Auftragswerk 12 bis hin zur Stützwalze 24 und zumindest
teilweise in den zwischen der Oberfläche 24a der Stützwalze 24 und
der Materialbahn 16 gebildeten Nip N hinein. Hierzu ist
eine der Stützwalze 24 benachbarte
Begrenzungsplatte 26b des Stützkastens 26 an die
Oberfläche 24a der Stützwalze 24 angepaßt, d. h.
mit entsprechendem Radius gekrümmt,
ausgebildet. Dies ermöglicht
zum einen, daß sich
die Stützfläche 26a besonders
weit in den Nip N hinein erstreckt, und erlaubt es zum anderen,
mittels der oberen Kante 26b1 der Begrenzungsplatte 26b des
Stützkastens 26 eine
an der Oberfläche 24a der
Stützwalze 24 mitgeführte Luftgrenzschicht
zu brechen und somit daran zu hindern, in den Nip N zu gelangen.
An seinem einlaufseitigen Ende 26c ist der Stützkasten 26 mit
einer Einweisungsfläche 26d ausgebildet,
die im Ausführungsbeispiel
gemäß 1 nicht
nur Einweisungsfunktion, sondern auch Bahnleitfunktion übernimmt
und daher als gekrümmte
Fläche
entsprechend geringen Krümmungsradius
ausgebildet ist.
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Wie
in 1 durch den Doppelpfeil V angedeutet ist, kann
die Position des Auftragswerks 12 in Laufrichtung L der
Materialbahn 16 verstellt werden, was eine Variation der
Einwirkzeit des Auftragsmediums 14 in die Materialbahn 16 vor
Erreichen der Dosier/Egalisier-Vorrichtung 18 ermöglicht.
Eine weitere Möglichkeit
zur Veränderung
dieser Einwirkzeit ist eine Verstellung der Dosier/Egalisier-Vorrichtung 18 um
die Achse A der Stützwalze 24 herum,
was in 1 durch den Doppelpfeil W angedeutet ist. Festzuhalten
ist in diesem Zusammenhang, daß die
im wesentlichen plane Stützfläche 26a in
Laufrichtung L der Materialbahn 16 derart bemessen ist,
daß sie
ungeachtet einer Verstellung der Position des Auftragswerks 12 stets
für eine
ausreichende Stabilisierung der Materialbahn 16 im Bereich
des Auftragswerks 12 sorgen kann.
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Wie
in 1 zu erkennen ist, weist der Stützkasten 26 eine
Höhe h
auf, die kleiner ist als der Durchmesser der Stützwalze 24. Durch
diese geringe Bauhöhe
wird oberhalb des Stützkastens 26 Bauraum
freigehalten, der anderweitig genutzt werden kann.
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In 2 ist
eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung
dargestellt, welche im wesentlichen jener gemäß 1 entspricht.
Daher sind im folgenden analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen wie in 1, jedoch vermehrt um die Zahl 100.
Darüber
hinaus wird die Ausführungsform
gemäß 2 im
folgenden nur insoweit beschrieben werden als sie sich von der Ausführungsform
gemäß 1 unterscheidet,
auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.
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Die
Auftragsvorrichtung 110 gemäß 2 umfaßt ebenfalls
eine Stützvorrichtung 126,
welche sich vom Bereich des Auftragswerks 112 bis zu der der
Rakeleinrichtung 118 zugeordneten Stützwalze 124 hin erstreckt.
Im Unterschied zur Ausführungsform
gemäß 1 ist
die Stützfläche 126a der
Stützvorrichtung 126 nicht
plan ausgebildet, sondern strukturiert. Die Oberflächenstruktur
der Stützfläche 126a ist
dabei derart gewählt,
daß die
von der Materialbahn 116 an der Einweisungsfläche 126c der Stützvorrichtung 126 zwischen
die Stützfläche 126a und
die Materialbahn 116 eingebrachte Luft dort ein im wesentlichen
gleichmäßiges Luftpolster 130 bildet,
auf dem die Materialbahn 116 reibungsarm bzw. im wesentlichen
reibungsfrei gleitet. Dies hat den Vorteil einer geringeren Beanspruchung
und somit einer geringeren Gefahr einer Beschädigung der Materialbahn.
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Hinsichtlich
der weiteren Ausführungsdetails,
beispielsweise der Ausbildung der der Stützwalze 124 zugewandten
Begrenzungsfläche 126b,
sei auf die Diskussion der Ausführungsform
gemäß 1 verwiesen.
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Eine
weitere Ausführungsform
ist in 3 dargestellt. Wiederum sind analoge Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1, jedoch
vermehrt um die Zahl 200. Auch die Ausführungsform gemäß 3 wird
im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von den
vorstehenden Ausführungsformen
unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten verwiesen
sei.
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Bei
der Auftragsvorrichtung 210 gemäß 3 umfaßt die Stützvorrichtung 226 ein
Stützband 232,
welches einlaufseitig um eine Umlenkwalze 234 und auslaufseitig
um eine Stützwalze 224 umläuft. An der
Außenfläche 232a des
Stützbands 232 liegt
die sich in Laufrichtung L bewegende Materialbahn 216 an
und bewegt sich mit dieser mit. Somit ist auch bei der Auftragsvorrichtung 210 ein
reibungsarmer bzw. im wesentlicher reibungsfreier Eingriff zwischen
Materialbahn 216 und Stützvorrichtung 226 sichergestellt.
Um den Verlauf des Stützbands 232 im
Bereich des Auftragswerks 212 in hohem Maße stabilisieren zu
können,
ist auf der dem Auftragswerk 212 abgewandten Seite des
Stützbands 232 ferner
ein Stützschuh 236 angeordnet.
Dieser Stützschuh 236 kann sich
entgegen der Darstellung gemäß 3 auch
bis zur Stützwalze 224 hin
erstrecken.
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Wiederum
können
das Auftragswerk 212 und die Rakelvorrichtung 218 in
Laufrichtung L der Materialbahn verstellt werden (Pfeile V und W),
um für
das auf die Materialbahnoberfläche
aufgetragene Auftragsmedium 214 die jeweils gewünschte Einwirkzeit
zwischen Auftragswerk 212 und Rakelvorrichtung 218 bereitstellen
zu können.
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In 4 ist
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung
dargestellt. Diese gehorcht zwar einem anderen Lösungsprinzip, da das Auftragsmedium
nicht auf eine gestützte
Materialbahn aufgetragen wird, sondern im Bereich eines freien Zuges
auf eine lediglich durch Zugspannung stabilisierte Materialbahn.
Dennoch sind in 4 analoge Teile mit gleichen
Bezugszeichen versehen wie in 1, jedoch
vermehrt um die Zahl 300. Darüber hinaus sei hinsichtlich
des grundlegenden Aufbaus der Auftragsvorrichtung 310 auf die
vorstehende Erläuterung
der Ausführungsformen gemäß 1 bis 3 verwiesen.
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Bei
der Auftragsvorrichtung 310 gemäß 4 wird das
Auftragsmedium 314 wiederum mittels eines Auftragswerk 312 auf
die Materialbahn 316 aufgetragen, und durchläuft dann
mit der Materialbahn 316 eine vorbestimmte Laufstrecke,
bevor von der Dosier/Egalisier-Vorrichtung 318 bzw. deren
Rakelklinge 320 fertigdosiert und geglättet wird. Die Materialbahn 316 läuft im Bereich
der Rakelvorrichtung 318 um eine Stützwalze 324 um, gegen
deren Oberfläche
die Rakelklinge 320 angestellt ist.
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Bevor
die Materialbahn 316 in Laufrichtung L in den Bereich des
Auftragswerks 312 gelangt, durchläuft sie eine in 4 lediglich
grobschematisch dargestellte Spannvorrichtung 340, welche
dafür sorgt,
daß die
Materialbahn 316 zwischen einem Bahnleitelement 342 und
der Stützwalze 324 eine vorbestimmte
Zugspannung aufweist. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt,
daß das
Auftragsmedium 314 auch in einem freien Zug der Materialbahn 316 auf
diese aufgebracht werden kann, d. h. in einem Bahnabschnitt, in
welchem dem Auftragswerk 312 keine Stützvorrichtung zugeordnet ist, wenn
die Materialbahn 316 nur unter ausreichender Zugspannung
steht.
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Festzuhalten
ist, daß die
Spannvorrichtung 340 lediglich beispielhaft und aus Gründen der
Anschaulichkeit als eine Art "Pendelwalze" dargestellt ist.
Grundsätzlich
ist es auch denkbar, die gewünschte
Zugspannung der Materialbahn 316 durch eine vorbestimmte
Differenz der Oberflächengeschwindigkeiten
der Stützwalze 324 und
des Bahnleitelements 342 zu erzeugen bzw. aufrechtzuerhalten. Ferner
können
vor oder auch nach der Auftragsvorrichtung sogenannte "Fixgruppen" vorgesehen sein, die
die Materialbahn über
eine Drehzahlregelung stark umschlungener Walzen spannen. Eine der artige
Fixgruppe kann beispielsweise in eine in Laufrichtung der Materialbahn
auf die Auftragsvorrichtung folgende Trockengruppe integriert sein.
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Zur
Einstellung der Einwirkzeit kann wiederum sowohl die Lage des Auftragswerk 312 als
auch die Lage der Rakeleinrichtung 318 in Laufrichtung
L der Materialbahn 316 verändert werden. Dies ist in 4 zum
einen durch die Doppelpfeile V und W angedeutet. Zum anderen ist
in 4 eine zweite mögliche Position 312' für das Auftragswerk
gestrichelt eingezeichnet.
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Wie
man dieser gestrichelten Darstellung darüber hinaus entnimmt, wurde
mit dem Auftragswerk 312 auch die Bahnleitwalze 342 verschoben. Hierdurch
wird sichergestellt, daß der
Bahnabschnitt zwischen der Leitwalze 342 und dem Auftragswerk 312 bei
Verlagerung des Auftragswerk 312 in Laufrichtung L kurz
bemessen bleibt, so daß die
Materialbahn 316 dem Druck des vom Auftragswerk 312 auf sie
aufgebrachten Auftragsmediums 314 nur in geringem Maße nachgeben
kann. Festzuhalten ist noch, daß dieser
Druck des Auftragsmediums auch zur Aufrechterhaltung der gewünschten
Zugspannung der Materialbahn 316 beiträgt.
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Das
Auftragswerk 410 gemäß 5 unterscheidet
sich vom Auftragswerk 310 gemäß 4 lediglich
dadurch, daß die
Materialbahn 416 mit der gleichen Seite an der Bahnleitwalze 442 anliegt,
auf die anschließend
durch das Auftragswerk 412 das Auftragsmedium 414 aufgebracht
wird. Bei der Ausführungsform
gemäß 4 hingegen
läuft die
Materialbahn 316 mit der ihrer Auftragsseite abgewandten Seite
um die Leitwalze 342 herum.
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Hinsichtlich
der Spannvorrichtung 440, der Rakelvorrichtung 418,
deren Stützwalze 424 sowie der
Erläuterung
des Betriebs der Auftragsvorrichtung 410 sei auf die Beschreibung
der Auftragsvorrichtung 310 gemäß 4 verwiesen.
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Die
Umlenkwalzen 342 und 442 gemäß den Ausführungsformen nach 4 und 5 sind
bevorzugt von sogenannten Leichtlaufwalzen gebildet, die selbst
nicht drehangetrieben sind, sondern lediglich reibungsarm gelagert
sind und mit der Materialbahn mitlaufen. In 6 sind verschiedene
Möglichkeiten
der Lagerung derartiger Leichtlaufwalzen dargestellt.
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Gemäß 6a erstreckt
sich die Leichtlaufwalze 42 über die gesamte Arbeitsbreite
der Materialbahn 16 und ist lediglich an ihren Enden 42a gelagert.
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Gemäß 6b ist
die Leichtlaufwalze 42' in eine
Mehrzahl von Segmenten 42b' unterteilt,
die an ihren jeweiligen Enden 42a' gelagert sind.
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Die
Leichtlaufwalze 42'' gemäß 6c erstreckt
sich wiederum über
die gesamte Arbeitsbreite der Materialbahn 16 und ist an
ihren Enden 42a'' gelagert. Darüber hinaus
sind der Leichtlaufwalze 42'' Stützrollen 44'' zugeordnet, die zur Minimierung
der Reibung zwischen ihnen und der Leichtlaufwalze 42'' drehangetrieben sind. Die Stützrollen 44'' können sowohl einlaufseitig als
auslaufseitig an der Leichtlaufwalze 42'' vorgesehen
sein, wobei in 6c zur Vereinfachung der Darstellung
lediglich die auslaufseitigen Stützrollen 44'' dargestellt sind. Der Einsatz
von Stützrollen 44'' ermöglicht es, auch bei großen Maschinenbreiten
Leichtlaufwalzen 42'' mit kleinem Durchmesser
einzusetzen.
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Eine
vierte Alternative ist schließlich
in 6d dargestellt. Dort sind zwei segmentierte Leichtlaufwalzen 42''' vorgesehen,
von denen jede im wesentlichen der segmentierten Leichtlaufwalze 42' gemäß 6b entspricht.
Die beiden segmentierten Leichtlaufwalzen 42''' sind in Laufrichtung
der Materialbahn 16 hintereinander und in Querrichtung Q
der Materialbahn gegeneinander versetzt angeordnet. Hierdurch stellen
die beiden Leichtlaufwalzen 42''' eine durchgehende
Anlagefläche
für die
Materialbahn 16 bereit.
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Zur
Ausführungsform
gemäß 5 ist
noch nachzutragen, daß wie
bei der Ausführungsform
gemäß 4 die
Bahnleitwalze 442 mit dem Auftragswerk 412 fest
verbunden ist, so daß sich
der freie Bahnzug zwischen Leitwalze 442 und Auftragswerk 412 bei
einer Verlagerung des Auftragswerks 412 in Richtung des
Pfeils V nicht ändert.
Festzuhalten ist jedoch, daß es
grundsätzlich
auch denkbar ist, die Bahnleitwalze 342 gemäß 4 bzw. 442 gemäß 5 unabhängig von
dem jeweiligen Auftragswerk 312 bzw. 412 in Laufrichtung
L der Materialbahn verlagerbar anzuordnen.
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Die
Auftragsvorrichtung 510 gemäß 7 unterscheidet
sich von der Auftragsvorrichtung 410 gemäß 5 hauptsächlich dadurch,
daß das
Auftragswerk 512 zusätzlich
auch die Funktion eines Bahnleitelements übernimmt, entsprechend dem Bahnleitelement 442 gemäß 5. Ähnlich wie
bei einem sogenannten "Air
Turn", bei dem die
Materialbahn auf einem Luftpolster umgelenkt wird, wird die Materialbahn 516 bei
der Ausführungsform
gemäß 7 auf
einem von Auftragsmedium 514 gebildeten Polster 550 umgelenkt.
Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn das Auftragsmedium 514 den
Bereich des Auftragswerks 512 nicht nur in Laufrichtung
L, d. h. zu der gegen die Stützwalze 524 angestellten
Rakeleinrichtung 518 hin, sondern auch entgegen der Laufrichtung
L, d. h. in Richtung des Pfeils B, verläßt, um eine möglichst
großflächige Anlage
für die
Materialbahn 516 bereitzustellen.
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Selbstverständlich können auch
bei der Ausführungsform
gemäß 7 das
Auftragswerk 512 oder/und die Rakelvorrichtung 518 in
Laufrichtung L der Materialbahn verstellbar angeordnet sein, um
die Einwirkzeit des Auftragsmediums 514 in gewünschter
Weise wählen
zu können.
Ansonsten sei wiederum auf die Erläuterung der Ausführungsformen
gemäß 4 bis 6 verwiesen.
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Anhand
der Auftragsvorrichtung 610 gemäß 8 soll eine
weitere Möglichkeit
erläutert
werden, wie im Bereich des Auftragswerks 612 eine ausreichende
Zugspannung der Materialbahn 616 sichergestellt werden
kann. Hierzu ist auf der dem Auftragswerk 612 abgewandten
Seite der Materialbahn 616 eine Breitstreckwalze 652 angeordnet.
Grundsätzlich
könnten
anstelle der Breitstreckwalze 652 auch andere Arten von
Bahnleitelementen eingesetzt werden. Breitstreckwalzen oder andere
Elemente mit Breitstreckwirkung haben jedoch den Vorteil, zusätzlich zur
Gewährleistung
der gewünschten
Zugspannung im Bereich des Auftragswerks 612 eine exakte Bahnführung zu
begünstigen.
Hinsichtlich weiterer Details sei auf die Beschreibung der Ausführungsformen
gemäß 4 bis 7 verwiesen.
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Alle
vorstehend diskutierten Ausführungsformen
verfügen über eine
fliehkraftfreie bzw. nahezu fliehkraftfreie Einwirkstrecke zwischen
dem Auftragswerk und der Dosier/Egalisier-Vorrichtung. Hierzu findet
der vordosierte Auftrag des Auftragsmediums auf die Materialbahn
und die Fertigdosierung und gegebenenfalls Glättung der Auftragsschicht nicht
an ein und demselben Stützelement
statt. Bei den Ausführungsformen
gemäß 1 bis 3 erfolgen
Auftrag und Fertigdosierung an räumlich
getrennten Stützelementen,
während
bei den Ausführungsformen
gemäß 4 bis 8 das
Auftragsmedium im freien Zug auf die Materialbahn aufgebracht wird.
Dabei wird in den Ausführungsformen
gemäß 1 bis 3 ein
niedrig bauendes Stützelement
eingesetzt, so daß sich
alle vorstehend diskutierten Ausführungsformen durch eine raumsparende
Konstruktion auszeichnen.
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Bei
allen Ausführungsformen
kann darüber hinaus
die Länge
der Einwirkstrecke bzw. die Länge der
Einwirkzeit durch Veränderung
der Lage von Auftragswerk oder/und Dosier/Egalisier-Vorrichtung
frei gewählt
werden, insbesondere durch translatorische Verlagerung des Auftragswerks
oder/und rotatorische Verlagerung der Dosier/Egalisier-Vorrichtung um
die Achse der Stützwalze
herum. Obgleich in allen Ausführungsformen
die Materialbahn zwischen Auftragswerk und Dosier/Egalisier-Vorrichtung
im wesentlichen horizontal verläuft,
kann die Erfindung auch bei vertikalem oder schrägem Bahnverlauf eingesetzt
werden.
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Ferner
ist darauf hinzuweisen, daß bei
allen Ausführungsformen
das Auftragswerk als Freistrahl-Düsenauftragswerk dargestellt
ist, beispielsweise in der Bauert, wie sie von Voith Sulzer unter der
Bezeichnung "JetFlow
F" angeboten wird.
Dennoch sei betont, daß auch
andere Arten von Auftragswerken, beispielsweise Walzenauftragswerke,
Auftragswerke mitgeschlossener Auftragskammer ("JetFlow C") oder dergleichen, zum Einsatz kommen können. Nichtsdestoweniger
ist insbesondere bei den Ausführungsformen
gemäß 4 bis 8 der Einsatz
eines Freistrahl-Düsenauftragswerks
bevorzugt, und zwar aufgrund des vom Freistrahl auf die Materialbahn
ausgeübten
Drucks und der damit einhergehenden Zugspannungserhöhung.