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DE20010388U1 - Vorrichtung zum Auftragen von Substanzen auf bahnförmiges Material - Google Patents

Vorrichtung zum Auftragen von Substanzen auf bahnförmiges Material

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DE20010388U1
DE20010388U1 DE20010388U DE20010388U DE20010388U1 DE 20010388 U1 DE20010388 U1 DE 20010388U1 DE 20010388 U DE20010388 U DE 20010388U DE 20010388 U DE20010388 U DE 20010388U DE 20010388 U1 DE20010388 U1 DE 20010388U1
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Germany
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roller
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main
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TIMATEC MASCHINEN und ANLAGENB
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TIMATEC MASCHINEN und ANLAGENB
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Description

patenJa^WIltJ &iacgr;:":·| ·· \
DR.-ING. PETER RIEBLING
Dipl.-Ing. EUROPEAN PATENT & TRADEMARK ATTORNEY
Postfach 3160
D-88113 Lindau (Bodensee) Telefon (08382) 78025
Telefon (08382) 9692-0
Telefax (08382) 78027
Telefax (08382) 9692-30
E-mail: Riebling@t-online.de
7. Juni 2000
Anwaltsakte: 13999.1 -T545-54-na
f Anmelder: Fa. TimaTec
Maschinen und Anlagenbau GmbH
Dröschitz 55 If 15 A-9220Velden
Österreich
if Vorrichtung zum Auftraqen von Substanzen auf bahnförmiges Material
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Substanzen auf
bahnförmiges Material.
Derartige Auftrags- und Beschichtungsmaschinen sind bekannt und umfassen eine
über die Breite des bahnförmigen Materials sich erstreckende Auftragswalze, welche
die in einer Auftragswanne enthaltene Substanz auf dem bahnförmigen Material aufträgt, wobei das Material zwischen der Auftragswalze und einer Gegenanlagewalze hindurchgeführt wird. Dabei ist es ferner bekannt, dass die Auftragswalze mittels eines langgestreckten Magnetbalkens magnetisch gegen die Gegenanlagewalze gepresst wird. Eine derartige Vorrichtung ist z. B. in der EP 0
901 839 A1 offenbart.
Als Nachteil dieses direkten Auftragsverfahrens wird gesehen, dass die Auftragswalze einer Änderung der zu verarbeitenden Bahnbreite des Materials
Hausanschrift: ; ; ;·· *Bankkente!: t I *! '. I .' *..* *..* IJ*;
Rennerle 10 · · · Hypo-iereiistani Linday (BfNr. 3 25^11(J(^-Z &phgr;)(&iacgr;20&phgr;0) &Tgr; · ·
Postscheckkonto
München
D-88131 Lindau Vofk'sbafiR Un(JaTj(B) Nr"&idiagr;&iacgr;22?t)00 (B1^65ÖS2O1Ö)··" "··" ··· 414848-808
VAT-NR: DE 129020439 (BLZ 700100 80)
angepasst werden muss. Dazu muss die Maschine stellgesetzt und die Auftragswalze ausgetauscht werden.
Bei einem Wechsel der Auftragssubstanz oder einer Reinigung der Auftragswanne muss die Maschine ebenfalls stillgesetzt und die Auftragswanne ausgebaut werden. Zuvor muss jedoch die Materialbahn entfernt werden. Dies ist ein erheblicher Nachteil.
Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, eine Vorrichtung zum Auftragen von Substanzen auf bahnförmiges Material derart weiterzubilden, dass, unabhängig von der verarbeiteten Bahnbreite der Materialbahn, kein Wechsel der Auftragsrolle vorgenommen werden muss. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass mit nur geringem Aufwand und ohne entfernen der Materialbahn ein Wechsel der Auftragssubstanz bzw. ein Austausch und eine Reinigung der Auftragswanne möglich ist.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des unabhängigen Schutzanspruchs gelöst.
0 Neuerungsgemäss umfasst die Vorrichtung ein Maschinengerüst, eine langgestreckte, rohrförmig ausgebildete, rotierend angeriebene Hauptwalze, mindestens eine Auftragsrolle, eine innerhalb der Hauptwalze sich erstreckende, magnetische Anpresseinrichtung zum Anpressen der Auftragsrolle an die Hauptwalze, eine Zuführeinrichtung zum Benetzen der Auftragsrolle mit der 5 aufzutragenden Substanz und mindestens eine weitere Rolle/ Walze, die in einem Abstand zur Auftragsrolle am Umfang der Hauptwalze angeordnet ist, wobei das bahnförmige Material zwischen der Rolle/Walze und der Hauptwalze hindurchgeführt und durch die Rolle/Walze in Kontakt mit der Hauptwalze bringbar ist.
Die Neuerung sieht also vorteilhaft eine indirekte Beschichtung der Rollenware, d. h. des bahnförmigen Materials, vor. Den wesentlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik stellt dabei neben der indirekten Art der Beschichtung und der
kostengünstigen Bauart insbesondere die erreichbare Unabhängigkeit von der Bahnbreite der zu beschichtenden Materialbahn dar. Da die Hauptwalze durch die Auftragsrolle permanent neu mit der Auftragssubstanz beschichtet wird, kann kein Eintrocken bzw. Antrocknen der Auftragssubstanz an der Hauptrolle stattfinden. Es entfallen auch bei fliegendem Wechsel des zu beschichtenden Materials mit unterschiedlichen Breiten das üblicherweise notwendige rasche Umstellen des Magnetanpresssystems bzw. die Anpassung der Breite der Auftragsrolle an die Breite der Materialbahn.
Ein weiterer Vorteil der indirekten Beschichtung ist die dadurch mögliche höhere Durchlaufgeschwindigkeit der Materialbahn.
In einer bevorzugten Ausbildung der Neuerung kann die Auftragsrolle antreibbar ausgerüstet werden, so dass die Relativgeschwindigkeit der Auftragsrollenoberfläche zur Hauptwalzenoberfläche regelbar ist und dadurch die Dicke der Auftragsschicht beinflusst bzw. auf die Konsistenz (dynamische Viskosität und Tixotropie) eingegangen werden kann.
Dabei kann die Auftragsrolle auch durch zwei oder mehrere übereinander oder nebeneinander angeordneten Auftragsrollen ersetzt werden, wodurch eine indirekte Beaufschlagung der Hauptwalze mit der Auftragssubstanz und damit der Schwall (Keil) der Auftragssubstanz im Bereich des sich verengenden Einlaufzwickels reduziert bzw. ganz vermieden werden kann. Dabei werden beide übereinander oder nebeneinander angeordneten Auftragsrollen durch das Magnetsystem an die 5 Hauptwalze gepresst. Die vorzugsweise zwei Auftragsrollen können hierbei in radialer Richtung zur Hauptwalze im wesentlichen hintereinander- oder nebeneinanderliegend angeordnet sein. Für den Fall, daß die beiden Auftragsrollen radial zur Hauptwalze nebeneinander auf einem Umkreis liegen, können die Auftragsrollen voneinander beabstandet sein, wohingegen die Abstandsrollen keinen gegenseitigen Abstand aufweisen, wenn sie radial zur Hauptwalze hintereinander angeordnet sind.
In einer ersten Variante ist vorgesehen, dass die Rolle/Walze als Anlegewalze ausgebildet ist, die zusammen mit einer weiteren Anlegewalze das bahnförmige Material in Kontakt mit der Hauptwalze bringt. Das Auftragsmedium wird also von der magnetisch angepressten Auftragsrolle auf die Hauptwalze übertragen und von dort durch die Relativgeschwindigkeit von Hauptwalze zum bahnförmigen Material über eine Kontaktstrecke, die abhängig ist von der Position der Anlegewalzen, auf das Material übertragen. Der Vorteil ist die kostengünstige Herstellung der Auftragsrolle. Weiterhin erfolgt die Übertragung der aufzutragenden Substanz durch das Magnetsystem in Verbindung mit der Auftragsrolle auf die Hauptwalze sehr gleichmässig.
In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Rolle/Walze als Anpressrolle ausgebildet ist, die mittels einer magnetischen Anpresseinrichtung gegen die Hauptwalze pressbar ist. Vorteil hierbei ist, dass die Aufbringung der Substanz auf das bahnförmige Material hier quasi zwangsweise erfolgt, wobei durch das Magnetsystem eine Einstellung des Anpressdruckes der Anpressrolle sehr gut definierbar ist und der Anpressdruck insbesondere nicht von der Spannung des bahnförmigen Materials über die Breite generell abhängig ist.
0 Vorzugsweise ist die Zuführeinrichtung für die aufzutragende Substanz als Auftragswanne ausgebildet, die zusammen mit der Auftragsrolle in Längsrichtung gegenüber der Hauptwalze verschiebbar und schubladenartig aus der Vorrichtung ausziehbar ist. Dieses seitliche Ausziehen der Auftragswanne, gegenüber dem bekannten Ausbau nach vorne aus der Vorrichtung, hat den Vorteil, dass für einen Wechsel der Auftragssubstanz bzw. im Falle von Reinigungsarbeiten an der Auftragswanne das bahnförmige Material nicht mehr entfernt werden muss. Durch die seitlich offene und zugängliche Konstruktion kann deshalb auch eine Entleerung der Wannen in eingebautem Zustand erfolgen. Gemäss dem Stand der Technik mussten volle bzw. mit Auftragssubstanzen gefüllte Wannen mühsam und sorgfältig 0 zum Entleeren transportiert werden.
Generell gesagt ist bei der neuerungsgemässen Vorrichtung ein seitlich offener Zugriff auf die Stirnseite der Rollen/Walzen bzw. der Auftragswanne möglich.
Vorteilhaft ist die Hauptwalze mittels Aussenringlagem offen am Maschinengerüst gelagert. Diese Aussenlagerung bietet gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil der besseren Kühlung des im Inneren der Hauptwalze angeordneten Magnetsystems, da eine freie Luftzirkulation innerhalb der Hauptwalze möglich ist. Eine übermäßige Erwärmung des Magentsystems reduziert dessen Leistung, was durch die offene Bauweise der Hauptwalze nun verringert oder vermieden werden kann. Der bevorzugte Durchmesser der Hauptwalze beträgt 400 mm.
Nachfolgend wird die Neuerung anhand von zwei Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf mehrere Zeichnungsfiguren näher beschrieben. Dabei ergeben sich weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsgebiete der Neuerung.
Es zeigen:
Fig.1: schematisch einen Schnitt durch die Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2: schematisch einen Schnitt durch die Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 3: eine vereinfachte Vorderansicht der Vorrichtung.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der neuerungsgemässen Auftragsmaschine. Kernstück ist die Hauptwalze 6, die offen am Maschinengerüst 16 (Fig. 3) gelagert ist. Dies gestattet den Zugriff auf die innen hohl ausgebildete Hauptwalze 6. In der Hauptwalze 6 ist, in Längsrichtung gesehen, ein Magnetsystem 7 angeordnet, welches aus einer Vielzahl von Magnetspulen besteht. Das Magnetsystem 7 wirkt auf eine, unterhalb der Hauptwalze 6 angeordnete, Auftragsrolle 8 und drückt bzw. zieht diese in Kontakt mit der Hauptwalze 6.
• · ♦ ·
Unterhalb der Auftragsrolle 8 befindet sich eine Auftragswanne 10, die mit einer Beschichtungssubstanz, z. B. Klebstoff, gefüllt ist, wobei die Auftragsrolle 8 teilweise in die Beschichtungssubstanz eintaucht. Mittels einer Zuführung 9 für die Auftragssubstanz kann die Auftragswanne entsprechend befüllt werden. Ein Überschuss von Auftragssubstanz wird durch eine Überlaufwanne bzw. Rücklaufwanne 12 aufgefangen und wieder in den Kreislauf zurückgeführt. Die Auftragswanne 10 kann in vertikaler Richtung durch eine Verstelleinrichtung 11 verstellt werden, wodurch die Eintauchtiefe der Auftragsrolle 8 in die Auftragssubstanz eingestellt werden kann.
Oberhalb der Hauptwalze sind vorzugsweise zwei Anlegewalzen 1, 3 angeordnet, über welche die zu beschichtende Materialbahn 4 geführt ist. Die Anlagewalze 3 ist linear bis zu einem Maximalanschlag 13 verstellbar, wodurch die Materialbahn 4 in Kontakt mit der Hauptwalze 6 bringbar ist.
Die Hauptwalze 6 ist in der angegebenen Pfeilrichtung rotierend angetrieben, wobei die Materialbahn 4 mit der entsprechenden Geschwindigkeit der Hauptwalze 6 an deren Oberfläche vorbeigeführt wird.
Die in der Auftragswanne 10 befindliche Auftragssubstanz wird von der Auftragsrolle 8 aufgenommen, die vom Magnetsystem 7 an die Hauptwalze 6 gedrückt wird. Dadurch wird die Auftragssubstanz 15 auf die Oberfläche der Hauptwalze 6 übertragen. Die Auftragswalze 8 läuft passiv mit der Hauptwalze 6 mit, kann aber auch einen eigenen Antrieb aufweisen, so daß diese mit einer definierten Relativgeschwindigkeit zur Hauptwalze 6 läuft. Die Auftragssubstanz 15 wird von der Hauptwalze 6 mitgenommen und auf die Materialbahn 4 übertragen, die ebenfalls mit einer Relativgeschwindigkeit zur Hauptwalze an dieser entlang läuft. Das Beschichten der Materialbahn geschieht innerhalb einer Kontaktstrecke 14, deren Länge im wesentlichen von der Position der Anlegewalze 4 abhängt.
Eine zweite Ausführungsform der Neuerung ist in Figur 2 gezeigt. Im Vergleich mit Figur 1 sind hierbei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die
Funktionsweise der Hauptwalze 6, der Auftragsrolle 8 und der Auftragswanne 10 und deren zugehörigen Teile entspricht der in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Funktionsweise. Unterschiedlich ist die Art und Weise der Übertragung der Auftragssubstanz 15 von der Hauptwalze 6 auf die Materialbahn 4. Es sind wiederum die Anlegewalzen 1 und 3 vorgesehen, die hier jedoch hauptsächlich als Umlenkwalzen arbeiten. Zusätzlich ist zwischen den Anlagewalzen 1, 3 eine Anpressrolle 2 vorgesehen, welche über ein zweites Magnetsystem 5 mit definierbarer Kraft an die Hauptwalze 6 anpressbar ist. Das Magnetsystem 5 ist ebenfalls innerhalb der Hauptwalze 6 angeordnet und kann mit dem Magnetsystem 7 eine Einheit bilden. Durch die Anpressrolle 2 wird nun die Materialbahn 4 mit definierter Kraft an die Hauptwalze 6 gepresst, wodurch die Übertragung der auf der Hauptwalze 6 befindlichen Auftragssubstanz 15 auf die Materialbahn 4 definiert gesteuert werden kann. Je nach Anpressdruck der Anpresswalze 2 kann die Beschichtungsstärke auf der Materialbahn 4 gesteuert werden. Die Übertragung der Auftragssubstanz von der Hauptwalze 6 auf das Papier erfolgt also zwangsweise und ist insbesondere nicht abhängig von der Spannung der Materialbahn über deren Breite gesehen. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Relativgeschwindigkeit zwischen Hauptwalze 6 und Materialbahn 4 regelbar sein, durch unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten der Hauptrolle 6 und der Materialbahn 4.
Beide in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen zeichnen sich durch eine indirekte Übertragung der Auftragssubstanz auf die Materialbahn aus, da die Auftragssubstanz zunächst von der Auftragsrolle 8 auf die Hauptwalze 6 übertragen wird und in einem zweiten Schritt von der Hauptwalze 6 auf die Materialbahn.
Der grundsätzliche Aufbau der Auftragsmaschine kann Figur 3 entnommen werden, wo ersichtlich ist, daß die Auftragsmaschine eine platzsparende Anordnung besitzt. Die Hauptwalze 6 ist an einem Maschinengerüst 16 offen gelagert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Anlegewalzen 1, 3 sowie die Anpressrolle 2 nicht gezeigt. Diese werden je nach Ausführungsform oberhalb der Hauptwalze 6 angeordnet. Innerhalb der Hauptwalze sind die Magnetsysteme 7, 5 angeordnet.
• · t ·
Unterhalb der Hauptwalze 6 befindet sich die Auftragswanne 10, in welcher die Auftragsrolle 8 (nicht gezeigt) angeordnet ist. Mittels der Verstelleinrichtung 11 kann die Auftragswanne 10 in vertikaler Richtung 18 verstellt werden. Mittels der Wannenverstellung 17 kann die Auftragswanne 10 zusammen mit der Auftragsrolle 8 seitlich in Pfeilrichtung 19 aus dem Maschinengestell 16 herausgezogen und eingeführt werden. Dieses seitliche Herausziehen der Auftragswanne 10 bzw. Auftragsrolle 8 hat ferner noch den Vorteil, daß eine Stufenanordnung von mehreren Maschinen möglich ist. Durch die Möglichkeit der seitlichen Wannenmanipulation kann eine treppenförmige Bauweise mehrerer Auftragsmaschinen erfolgen.
Durch die Verstellmöglichkeiten von Auftragswanne 10 und Auftragsrolle 8 in vertikaler Richtung 18 und horizontaler Richtung 19 ergibt sich trotz kompakter Bauweise der Auftragsmaschine eine gute Zugänglichkeit für Wartungs- und Reparaturarbeiten.
9 Zeichnunqslegende
1 Anlegewalze
2 Anpressrolle
3 Anlegewalze
4 Materialbahn
5 Magnetsystem 2
6 Hauptwalze
7 Magnetsystem 1
8 Auftragsrolle
9 Zuführung
10 Auftragswanne
11 Verstelleinrichtung (Wanne)
12 Überlauf/Rücklauf
13 Anschlag
14 Kontaktstrecke
15 Auftragssubstanz
16 Maschinengerüst
17 Wannenverstellung
18 Pfeilrichtung
19 Pfeilrichtung

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Auftragen von Substanzen auf bahnförmiges Material welche umfasst:
ein Maschinengerüst (16),
eine langgestreckte, rohrförmig ausgebildete rotierend angeriebene Hauptwalze (6);
mindestens eine Auftragsrolle (8);
eine innerhalb der Hauptwalze (6) sich erstreckende, magnetische Anpresseinrichtung (7) zum Anpressen der Auftragsrolle (8) an die Hauptwalze (6);
eine Zuführeinrichtung (10) zum Benetzen der Auftragsrolle (8) mit der aufzutragenden Substanz; und
mindestens eine weitere Rolle/Walze (1; 2; 3), die in einem Abstand zur Auftragsrolle (8) am Umfang der Hauptwalze angeordnet ist, wobei das bahnförmige Material (4) zwischen der Rolle/Walze (1; 2; 3) und der Hauptwalze (6) hindurchgeführt und durch die Rolle/Walze in Kontakt mit der Hauptwalze bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsrolle (8) einen Antrieb umfasst und gegenüber der Hauptwalze (6) mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit und/oder Drehrichtung antreibbar ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Auftragsrollen (8) ohne oder in geringem gegenseitigen Abstand angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle/Walze als Anlegewalze (3) ausgebildet ist, die zusammen mit einer weiteren Anlegewalze (1) das bahnförmige Material (4) in Kontakt mit der Hauptwalze (6) bringt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle/Walze als Anpressrolle (2) ausgebildet ist, die mittels einer magnetischen Anpresseinrichtung (5) gegen die Hauptwalze (6) pressbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung für die aufzutragende Substanz als Auftragswanne (10) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsrolle (8) und die Auftragswanne (10) in Längsrichtung gegenüber der Hauptwalze (6) verschiebbar und schubladenartig aus der Vorrichtung ausziehbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stirnseite der Rollen/Walzen (6; 8) und der Auftragswanne (10) seitlich offen zugänglich ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptwalze (6) mittels Außenlager offen am Maschinengerüst (16) gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Hauptwalze (6) etwa 400 mm beträgt.
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