DE29612843U1

DE29612843U1 - Auftragwerk zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton

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Publication number: DE29612843U1
Application number: DE29612843U
Authority: DE
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2006-07-25

Description

Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH

Sankt-Pöltener Str. 43

D-89522 Heidenheim

Auftragwerk zum direkten Auftragen

eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auftragwerk zum direkten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton.

Aus der DE-20 34 004 Al ist ein Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragmediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, bekannt, umfassend wenigstens ein in einem rinnenartigen Aufnahmebereich eines Rakelbetts drehbar gelagertes und der laufenden Materialbahn oder einer Gegenwalze gegenüberliegendes und mit dieser kontaktierbares Rollrakelelement zum Abrakeln des aufgetragenen Mediums, wobei das Rakelbett eine zulaufseitige und eine ablaufseitige Lippe aufweist, zwischen denen sich der rinnenartige Aufnahmebereich erstreckt, und die das Rollrakelelement um mehr als 180° umschließen. Das Rollrakelelement dreht üblicherweise gegenläufig zur Laufrichtung der Materialbahn bzw. der Gegenwalze. Die zulaufseitige Lippe ist mit einer im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements verlaufenden und an eine Druckleitung

.angeschlossenen Schmiernut ausgestattet, die sich bezogen auf den Kontaktpunkt zwischen Rollrakelelement und Materialbahn und bezogen auf den runden Querschnitt des Rollrakelelements in einer seitlichen 2-Uhr-Position befindet und durch die eine Kühl- und Schmierflüssigkeit unter Druck in den rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts leitbar ist. Um insbesondere eine durch das Austreten der Kühl- und Schmierflüssigkeit aus dem Rakelbett bedingte unerwünschte Streifenbildung des aufgetragenen Mediums zu vermeiden, ist die ablaufseitige Lippe mit einer an eine Vakkumerzeugungseinrichtung angeschlossenen Abstreifnut versehen, die im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements verläuft. Die Abstreifnut ist trapezförmig ausgebildet, wobei die kürzere Trapezseite dem Rollrakelelement zugekehrt ist. Die Abstreifnut bedingt, daß die Kühl- und Schmierflüssigkeit durch die Rotation des Rollrakelelements in Richtung zur Abstreifnut transportiert und abgeleitet und durch den durch das Anlegen des Vakuums erzeugten erhöhten Anpreßdrucks der ablaufseitigen Lippe an das RollrakeIeIement eine verbesserte Dichtwirkung erzielt wird, die das Austreten der Kühl- und Schmierflüssigkeit weitgehend verhindert.

Eine weiteres Auftragwerk, das dem gemäß der DE-20 34 004 Al nahezu identisch ist, so daß sich weitere Detailerläuterungen hierzu erübrigen, ist in der DE-21 05 704 Al offenbart.

Des weiteren ist aus der DE-2 007 067 Al ein mit den zuvor erläuterten Auftragwerken gemäß dem Stand der Technik vergleichbares Auftragwerk bekannt, wobei jedoch lediglich an der zulaufseitigen Lippe des Rakelbetts eine Schmiernut für eine Kühl- und Schmierflüssigkeit vorgesehen ist.

Bei diesen bekannten Auftragwerken hat es sich jedoch gezeigt, daß das im Rakelbett rotierende Rollrakelelement, insbesondere wenn dieses einen größeren Durchmesser aufweist, einer hohen Reibung, d.h. Mischreibung, ausgesetzt ist,

.woraus eine unerwünschte hohe Leistungsaufnahme des Drehantriebs des RoI!rakelelements resultiert. Des weiteren können infolge der Anordnung der Schmiernut an der zulaufseitigen Lippe und der Drehrichtung des Rollrakelelements leicht Reste des abgerakelten Auftragmediums in den rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts gelangen und zu einer nachteiligen Erhöhung der Reibung führen. Aufgrund der Nähe der Schmiernut zum Rakelort, d.h. dem Kontaktpunkt bzw. -bereich zwischen Rollrakelelement und der Materialbahn bzw. einer Gegenwalze, kann ferner Kühl- und Schmierflüssigkeit aus dem Rakelbett austreten und in den Bereich unmittelbar vor den Rakelort gelangen und dort die Eigenschaften des bereits aufgetragenen Mediums verändern. Überdies neigt bei diesen Auftragwerken das RoI!rakelelement, insbesondere bei größeren Durchmessern, zu Schwingungserscheinungen, die die Qualität des abzurakelnden Auftrags negativ beeinflussen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein geeignetes Auftragwerk zu schaffen, bei dem die dem bekannten Stand der Technik anhaftenden Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden und mit dem auf einfache und effektive Art und Weise ein hochwertiges Endprodukt erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Auftragwerk mit den Merkmalen des Anspruch 1.

Das erfindungsgemäße Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfaßt demgemäß wenigstens ein in einem rinnenartigen Aufnahmebereich eines Rakelbetts drehbar gelagertes und einer Gegenwalze, die je nach Anwendungsfall als Auftragwalze oder als stützende Gegenfläche für die auf der Gegenwalze laufende Materialbahn dient, im wesentlichen radial gegenüberliegendes und mit dieser kontaktierbares RoI!rakelelement zum Auftragen

.von Streichmedium oder zum Abrakeln des aufgetragenen Mediums, wobei das Rakelbett eine zulaufseitige und eine ablaufseitige Lippe aufweist, zwischen denen sich der rinnenartige Aufnahmebereich erstreckt, und die an das Rollrakelelement anpreßbar sind, wobei die Lippen das Rollrakelelement zumeist um mehr als 180° umschließen, und wobei zumindestens die ablaufseitige Lippe mit wenigstens einer an eine Vakkumerzeugungseinrichtung angeschlossenen Abstreifnut versehen ist, die im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements verläuft, und wobei in einen Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs wenigstens ein an eine Druckerzeugungseinrichtung angeschlossener Schmier-/Kühlmittelkanal mündet, der im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements verläuft und mit der Abstreifnut kommunizierend verbunden ist und durch den ein Schmier-/Kühlmittel unter Druck in den rinnenartigen Aufnahmebereich leitbar ist.

Im Sinne der Erfindung wird diejenige Lippe des Rakelbetts, die auf der Seite des Rakelbetts liegt, auf der die Materialbahn bzw. der Drehgeschwindigkeitsvektor der Gegenwalze zuläuft, als zulaufseitige Lippe bezeichnet. Entsprechend wird die zweite Lippe, die auf der Seite des Rakelbetts liegt, von der die Materialbahn bzw. die Gegenwalze wegläuft, als ablaufseitige Lippe bezeichnet. Eine Vakkumerzeugungseinrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung, die einen gegenüber dem Druck der das Rakelbett umgebenden Atmosphäre niedrigeren Druck und somit eine Saugwirkung an der Abstreifnut erzeugt.

Bei dem erfindungsgemäßen Auftragwerk wird durch die Anordnung des Schmier-/Kühlmittelkanals ein effektiver Schmierfilm im Bereich der auf das Rakelbett infolge des Anpreßdrucks und der Rakelkräfte einwirkenden maximalen Normalkraft gebildet, nämlich im Bereich des Bodenabschnitts des rinnenartigen Aufnahmebereichs des Rakelbetts. Demzufolge

ist der Reibungswiderstand beim Rotieren des Rollrakelelements und der Leistungsbedarf für den Antrieb des Rollrakelelements erheblich reduzierbar, insbesondere bei der Verwendung von Rollrakelelementen mit größeren Durchmessern. Auch hat es sich herausgestellt, daß das Auftreten von nachteiligen Schwingungsphänomenen durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung minimiert wird. Da bei dem erfindungsgemäßen Auftragwerk überdies keine übliche Schmiernut an der zulaufseitigen Lippe erforderlich ist, kann auch kein Schmier- oder Kühlmittel in unmittelbarer Nähe des Rakelorts austreten und dort die Eigenschaften des bereits aufgetragenen Mediums auf unerwünschte Weise verändern. Überdies wird somit die Möglichkeit, daß Reste des abgerakelten Auftragmediums in den rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts gelangen, reduziert. Die gesamte Lippenabdichtung ist damit gegenüber dem Stand der Technik generell verbessert. Das erfindungsgemäße Auftragwerk vermeidet somit die dem bekannten Stand der Technik anhaftenden Nachteile und gestattet auf einfache und effektive Art und Weise die Herstellung eines hochwertigen Endprodukts.

Das Rollrakelelement des erfindungsgemäßen Auftragwerks besitzt in der Regel einen runden Querschnitt und kann je nach Bedarf verschiedene Durchmesser und unterschiedliche Oberflächeneigenschaften aufweisen, zum Beispiel eine glatte, profilierte bzw. mit einer Struktur versehene, ■oberflächenbehandelte, wie etwa verchromte, oder mit einem Keramiküberzug versehene Oberfläche und dergleichen. Der Durchmesser des Rollrakelelements ist bevorzugt größer als die lichte Weite des rinnenartigen Aufnahmebereichs des Rakelbetts, in dem er gelagert ist. üblicherweise erstreckt sich das Rollrakelelement im wesentlichen über die gesamte Maschinenbreite des Auftragwerks und wird durch eine geeignete Antriebseinrichtung angetrieben, wobei die Drehrichtung des Rollrakelelements im allgemeinen der Laufrichtung der Materialbahn beziehungsweise der

Drehrichtung der Gegenwalze entgegengesetzt ist. Die Drehgeschwindigkeit des Rollrakelelements ist vorzugsweise stufenlos einstellbar.

Das Rakelbett des erfindungsgemäßen Auftragwerks ist vorzugsweise aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Werkstoff hergestellt. Die beiden Lippen des Rakelbetts, das heißt die zulaufseitige und die ablaufseitige Lippe, die das Rollrakelelement in seinem rinnenartigen Aufnahmebereich klauenartig umschließen, können gleichartig bzw. symmetrisch oder aber unterschiedlich bzw. asymmetrisch ausgestaltet sein und gleiche oder unterschiedliche Umklammerungswinkel aufweisen. Erfindungsgemäß sind zudem verschiedenartige Lippenformen denkbar, so etwa lamellenartig ausgestaltete oder mit einem Labyrinth versehen Lippen und ähnliches. Das Auftragwerk umfaßt eine Andrückeinrichtung, mit der das Rollrakelelement mit einer vorbestimmten Kraft an die laufende Materialbahn bzw. die Gegenwalze andrückbar ist. Als Schmier-/Kühlmittel, das unter Druck in den rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts leitbar ist, kann zum Beispiel Wasser, oder falls sich das aufgetragene Medium nicht mit Wasser verträgt, auch ein anderes geeignetes Mittel dienen.

Ein vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß der Schmier-/Kühlmittelkanal im wesentlichen radial zum Roll rake !element in den Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs mündet. Dies gestattet neben einer konstruktiv einfachen Herstellung des Kanals einen besonders ■günstigen Druckaufbau und eine gleichmäßige Verteilung des Schmier-/Kühlmittels in dem rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts.

Es hat sich jedoch auch eine erfindungsgemäße Variante bewährt, bei der der Schmier-/Kühlmittelkanal im wesentlichen tangential zum Rollrakelelement in den Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs mündet. Auf diese Weise ist eine vorteilhafte umlenkungsfreie Zuleitung des Schmier-/Kühlmittels direkt in Transportrichtung des Schmier-

./Kühlmittels entlang der Kontur des rinnenartigen Aufnahmebereichs des Rakelbetts beziehungsweise entlang der Kontur des Rollrakelelements möglich. Dies begünstigt auch das Abdichtungsverhalten der zulaufseitigen Lippe des Rakelbetts und hat sich insbesondere bei Bauarten bewährt, bei der die zulaufseitige Lippe nicht, wie nachfolgend noch beschrieben, mit bestimmten Zusatzeinrichtungen ausgestattet ist.

Für spezielle Anwendungsfälle ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Schmier-/Kühlmittelkanal unter einem schrägen Winkel in den Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs mündet. Auf diese Weise können sowohl die Schmiereigenschaften im rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts als auch das Abdichtungsverhalten der beiden Lippen des Rakelbetts manipuliert werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mündet der · Schmier-/Kühlmittelkanal an einer Position in den Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs, die im wesentlichen auf einer durch den Mittelpunkt der Gegenwalze und den Mittelpunkt des Rollrakelelements hindurchtretenden Geraden liegt. Somit liegt die Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals dem Kontaktpunkt Rollrakelelement-Gegenwalze genau gegenüber, und es kann sich eine vorteilhafte hydraulische Gleitfilmzone ausbilden, die die sich aus den Andrückkräften und den daraus resultierenden Reaktionskräften ergebende Belastung besonders günstig aufnimmt und eine optimale reibungsarme Schmierung gewährleistet. Da bei dieser Konfiguration die Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals zudem relativ weit von der zulaufseitigen Lippe entfernt ist, wird auch deren Abdichtungsverhalten positiv beeinflußt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß neben der ablaufseitigen Lippe auch die zulaufseitige Lippe des Rakelbetts mit wenigstens einer an

.eine Vakkumerzeugungseinrichtung angeschlossenen Abstreifnut versehen sind. Dies führt zu einer verbesserten Abdichtung der zulaufseitigen Lippe, wobei der auf die zulaufseitige Lippe einwirkenden Staudruck des abzurakelnden beziehungsweise abgerakelten flüssigen oder pastösen Mediums, an einem Ort direkt vor der zulauf seitigen Lippe, im Gegensatz zum Stand der Technik diesen Abdichtungseffekt noch weiter unterstützt. Ferner wird durch die derart angeordnete Abstreifnut das in den rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts gespeiste Schmier-/Kühlmittel zusätzlich abgeleitet. Ein Austritt des Schmier-/Kühlmittels an der zulaufseitigen Lippe ist damit praktisch ausgeschlossen. Des weiteren reduziert sich die Wahrscheinlichkeit, daß sich vor der zulaufseitigen Lippe und vor dem Rakelort stauende Reste des abzurakelnden beziehungsweise abgerakelten Mediums in den rinnenartigen Aufnahmebereich des Rakelbetts gelangen. Dies wirkt sich positiv auf das Reibungsverhalten im Rakelbett und die für den Antrieb des Rollrakelelements erforderliche Leistung aus.

Die Abstreifnuten der zulaufseitigen und ablauf seitigen Lippe sind gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal symmetrisch zur Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals angeordnet. Diese Anordnung empfiehlt sich besonders dann, wenn eine symmetrische Druckverteilung um den Mündungsbereich des Schmier-/Kühlmittelkanals herum vorliegt und/oder die Abstreifnuten der zulaufseitigen und ablaufseitigen Lippe im wesentlichen die gleichen Eigenschaften aufweisen. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich nicht auf diese Variante beschränkt. Je nach Belastungsfall des Rollrakelelements und Ausgestaltung der beiden Abstreifnuten kann auch eine asymmetrische Anordnung der Abstreifnuten vorteilhaft sein.

Es hat sich ferner als günstig herausgestellt, daß gemäß einem anderen Ausgestaltungsmerkmal die Abstreifnut der ablaufseitigen Lippe an der bezogen auf die Drehrichtung des

Hollrakelelements entfernten Mündungsseite einen konkav eingebuchteten Mündungsbereich besitzt. Auf diese Weise kann zum einen das Schmier-/Kühlmittel strömungsgünstig abgeleitet und zum anderen die Wirkung der Abstreifnut, die an dieser Stelle eine scharfe Abstreifkante zum Rollrakelelement bildet, verbessert werden.

Schließlich ist gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals und/oder die Mündung der Abstreifnut, vorzugsweise abgesehen von dem zuvor beschriebenen konkav eingebuchteten Mündungsbereich, abgerundete Übergangsabschnitte besitzt. Auf diese Weise kann eine strömungsgünstige Einspeisung und Ableitung des Schmier-/Kühlmittels realisiert, der Laufwiderstand des Rollrakelelements im Rakelbett reduziert und eine Abnutzung des Rakelbetts in den Mündungsbereichen des Schmier-/Kühlmittelkanals und der Abstreifnut(en) minimiert werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks im Bereich der Rakeleinrichtung,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht des Rakelbetts des Auftragwerks von Fig. 1 mit einer schematischen Darstellung der Druckverteilung im Rakelbett, und

Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks im Bereich der Rakeleinrichtung.

Jn der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten auch mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich ist.

Fig. 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Auftragmediums auf eine laufende Materialbahn 2, insbesondere aus Papier oder Karton, im Bereich der Rakeleinrichtung des Auftragwerks. Wie in der Zeichnung zu erkennen, umfaßt das Auftragwerk ein in einem rinnenartigen Aufnahmebereich 6 eines aus einem Kunststoffmaterial hergestellten Rakelbetts 4 drehbar gelagertes und sich im wesentlichen über die gesamte Maschinenbreite des Auftragwerks erstreckendes Rollrakelelement 8, das einer die laufende Materialbahn 2 stützenden Gegenwalze 10 des Auftragwerks radial zugeordnet ist. Das Rollrakelelement 8 ist mit dieser Gegenwalze 10, das heißt hier genauer mit der über die Gegenwalze 10 laufenden Materialbahn 2, zum Abrakeln des zuvor durch eine geeignete, der Übersicht halber nicht dargestellte Auftrageinrichtung aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums 12 kontaktierbar. Das Rollrakelelement 8 und die Gegenwalze 10 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel so zueinander angeordnet, daß ihre jeweiligen Mittelpunkte auf einer gemeinsamen Geraden G liegen. Die Laufrichtung der Materialbahn 2 ist durch die in der Zeichnung mit einem Pfeil angedeutete Drehrichtung der Gegenwalze 10 vorgegeben. Das Auftragwerk umfaßt eine nicht gezeigte Andrückeinrichtung, mit der das Rollrakelelement 8 mit einer vorbestimmten Kraft an die laufende Materialbahn 2 bzw. die Gegenwalze 10 andrückbar ist. Die von der Andrückeinrichtung ausgehende Andrückkraft F_a sowie die durch das Andrücken erzeugte Reaktionskraft F_ra und die über das Rollrakelelement 8 auf das Rakelbett 4 wirkende maximale Normalkraft Fj^_max sind in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet.

Das Rollrakelelement 8, das einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser besitzt, der bevorzugt größer ist als die lichte Weite des rinnenartigen Aufnahmebereichs 6 des Rakelbetts 4, in dem das Rollrakelelement 8 gelagert ist, wird durch eine geeignete Antriebseinrichtung angetrieben, wobei die Drehrichtung des Rollrakelelements 8 im vorliegenden Fall der Laufrichtung der Materialbahn 2 beziehungsweise der Drehrichtung der Gegenwalze 10 entgegengesetzt ist. Die Drehgeschwindigkeit des Rollrakelelements 8 ist über eine geeignete Kontrolleinrichtung bevorzugt stufenlos einstellbar.

Die Innenkontur des rinnenartigen Aufnahmebereichs 6 des Rakelbetts 4 ist der AuSenkontur des Rollrakelelements 8 angepaßt. Wie der Zeichnung des weiteren zu entnehmen, weist das Rakelbett 4 eine zulaufseitige 4.2 und eine ablaufseitige Lippe 4.4 auf, zwischen denen sich der rinnenartige Aufnahmebereich 6 erstreckt, und die das Rollrakelelement 8 klauenartig um mehr als 180° umschließen und an dieses anpreßbar sind. Die zulaufseitige Lippe 4.2 ist hierbei diejenige Lippe des Rakelbetts 4, die auf der Seite des Rakelbetts 4 liegt, auf der die Materialbahn 2 zuläuft. Entsprechend ist die ablaufseitige Lippe 4.4 diejenige Lippe, die auf der Seite des Rakelbetts 4 liegt, von der die Materialbahn 2 wegläuft. Die zulauf seitige 4.2 und die ablaufseitige Lippe 4.4 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterschiedlich ausgestaltet und bezogen auf das in der Zeichnung dargestellte Symmetriekreuz des Rollrakelelementquerschnitts leicht asymmetrisch angeordnet, das heißt die beiden Lippen 4.2 und 4.4 besitzen geringfügig unterschiedlich Umklammerungswinkel.

In einem Bodenabschnitt 14 des rinnenartigen Aufnahmebereichs 6 des Rakelbetts 4 ist ein Schmier-/Kühlmittelkanal 16 vorgesehen, der im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements 8 und über im wesentlichen die gesamte

.Maschinenbreite verläuft und radial zum Rollrakelelement 8 in den Bodenabschnitt 14 mündet. Im vorliegenden Fall befindet sich die Mündungsposition des Schmier-/Kühlmittelkanals 16 im wesentlichen auf der durch den Mittelpunkt der Gegenwalze 10 und den Mittelpunkt des Rollrakelelements 8 hindurchtretenden Geraden G. Die Mündung liegt damit dem Kontaktpunkt K zwischen Rollrakelelement 8 und Gegenwalze 10 genau gegenüber. Betrachtet man den besagten Kontaktpunkt K bezogen auf den runden Querschnitt des Rollrakelelements 8 als 12-Uhr-Position, so liegt die Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals 16 folglich auf einer 6-Uhr-Position. Der Schmier-/Kühlmittelkanal 16, der sich zu seiner rakelbettseitigen Mündung hin leicht konisch verjüngt und der abgerundete Mündungs-Ubergangsabschnitte 16.2 zum rinnenartigen Aufnahmebereich 6 des Rakelbetts 4 aufweist, ist an eine nicht gezeigte Druckerzeugungseinrichtung angeschlossen, so daß ein geeignetes Schmier- und/oder Kühlmittel 18 unter Druck p+ in den rinnenartigen Aufnahmebereich 6 des Rakelbetts 4 leitbar ist und, insbesondere im Bereich der maximalen Normalkraft Fj^_max, eine hydraulische Gleitfilmzone Zq bildet. Als Schmier- und/oder Kühlmittel 18 kann zum Beispiel Wasser verwendet werden. Das Schmier- und/oder Kühlmittel 18 ist in der Zeichnung durch einen Pfeil angedeutet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind sowohl die ablaufseitige Lippe 4.4 als auch die zulaufseitige Lippe 4.2 mit jeweils einer Abstreifnut 20 versehen, die im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements 8 verläuft und über wenigstens einen Kanal 22 an eine Vakuumerzeugungseinrichtung angeschlossen ist. Diese beiden unterschiedlich ausgestalteten und jeweils in einem Seitenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs 6 des Rakelbetts 4 angeordneten Abstreifnuten 2 0 sind im wesentlichen symmetrisch zur Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals 16 plaziert und mit diesem kommunizierend

.verbunden, wobei die Mündung der Abstreifnut 20 der ablaufseitigen Lippe 4.4 etwa auf einer 8-Uhr-Position und die Mündung der Abstreifnut 20 der zulaufseitigen Lippe 4.2 etwa auf einer 4-Uhr-Position liegt. Da die Vakuumerzeugungseinrichtung einen gegenüber dem Druck der das Rakelbett umgebenden Atmosphäre niedrigeren Druck pin den Abstreifnuten 20 und in den diesen zugeordneten Kanälen 22 erzeugt, werden die zulaufseitige 4.2 und die ablaufseitige Lippe 4.4 an das rotierende Rollrakelelement 8 gepreßt und dichten das Rakelbett 4 ab, so daß kein Schmier- und/oder Kühlmittel 18 aus dem Rakelbett 4 austreten kann. Gleichzeitig werden das über den Schmier-/Kühlmittelkanal 16 in den rinnenartigen Aufnahmebereich 6 des Rakelbetts 4 gespeiste Schmier- und/oder Kühlmittel 18 sowie eventuell in diesen Raum eingedrungen Reste des flüssigen oder pastösen Mediums 12 durch die Abstreifnuten 20 abgeleitet. Die entsprechende AbIaufströmung 24 ist in der Zeichnung durch einen Pfeil gekennzeichnet.

Die Abstreifnut 20 der ablaufseitigen Lippe 4.4 besitzt an ihrer bezogen auf die Drehrichtung des Rollrakelelements 8 entfernten Mündungsseite einen konkav eingebuchteten Mündungsbereich 26, der zum einen das Schmier-/Kühlmittel 18 strömungsgünstig ableitet und zum anderen eine scharfe Abstreifkante 28 zum Abstreifen des Schmier-/Kühlmittels 18 und eventueller Reste des flüssigen oder pastösen Mediums 12 von dem Rollrakelelement 8 bildet. Abgesehen von diesem konkav eingebuchteten Mündungsbereich 26 der Abstreifnut 20 der ablaufseitigen Lippe 4.4 sind die Mündungen der beiden Abstreifnuten 20 mit abgerundeten Übergangsabschnitten 20.2 ausgestattet.

Der Fig. 2, die eine schematische Querschnittsansicht des Rakelbetts des Auftragwerks von Fig. 1 zeigt, ist eine schematische Darstellung der Druckverteilung, und damit Kräfteverteilung, in dem rinnenartigen Aufnahmebereich 6 des Rakelbetts 4 und an den beiden Lippen 4.2, 4.4 des Rakelbetts

A zu entnehmen. Der Einfachheit halber ist nur die Druckverteilung an einer Lippe dargestellt, die Druckverteilung an der anderen Lippe ist analog dazu.

Fig. 3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks im Bereich der Rakeleinrichtung. Diese Variante gleicht von ihrem Grundaufbau her im wesentlichen der gemäß Fig. 1, im Gegensatz dazu besitzt die zulaufseitige Lippe 4.2 jedoch keine Abstreifnut und der Schmier-/Kühlmittelkanal 16 mündet, wie deutlich in der Zeichnung zu erkennen, im wesentlichen tangential zu dem runden Querschnitt des Rollrakelelements in den Bodenabschnitt 14 des rinnenartigen Aufnahmebereichs 6. Die Mitte des bogenförmigen Bodenabschnitts 14, an dem sich aufgrund dieser Konfiguration eine hydraulische Gleitfilmzone Zq aufbaut, ist gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 in den linken unteren Quadranten des Rollrakelelementquerschnitts verschoben und liegt etwa auf einer 7-Uhr-Position.

Die in Fig. 3 dargestellte Aus führungs form kann bei Bedarf selbstverständlich auch an der zulaufseitigen Lippe 4.2 mit wenigstens einer an eine Vakkumerzeugungseinrichtung angeschlossenen Abstreifnut 20 versehen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele, die lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dienen, beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs kann das erfindungsgemäße Auftragwerk vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Das Auftragwerk kann hierbei Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der beiliegenden Ansprüche darstellen. Statt einer Gegenwalze oder Auftragwalze kann grundsätzlich auch eine andere geeignete Gegenfläche eingesetzt werden. Anstelle des in dem Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs des Rakelbetts vorgesehenen Schmier-/Kühlmittelkanals, der im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des

Rollrakelelements und über im wesentlichen die gesamte Maschinenbreite verläuft, ist auch eine Vielzahl von über die Maschinenbreite verteilten lochartigen oder schlitzartigen Schmier-/Kühlmittelkanälen denkbar, sowie entsprechende Kombinationen daraus. Der wenigstens eine Schmier-/Kühlmittelkanal kann ferner unter einem schrägen Winkel in den Bodenabschnitt des rinnenartigen Aufnahmebereichs des Rakelbetts münden. Des weiteren können der Schmier-/Kühlmittelkanal sowie die Abstreifnuten andere geeignete als die oben erläuterten Geometrien aufweisen. Überdies ist erfindungsgemäß der Einsatz von mehreren Schmier-/Kühlmittelkanälen oder, pro Lippe des Rakelbetts, von mehreren Abstreifnuten denkbar. Auch muß der Kontaktpunkt beziehungsweise Kontaktbereich zwischen dem Rollrakelelement und der Gegenwalze nicht zwingendermaSen auf der in den Figuren 1 und 3 dargestellten 12-Uhr-Position liegen, sondern kann demgegenüber am Umfang des Rollrakelelements beziehungsweise der Gegenwalze verschoben sein und sich dementsprechend zum Beispiel in einer I-Uhr-Position oder ll-Uhr-Position befinden.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

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Bezugszeichenliste

Es bezeichnen:

2 Materialbahn

4 Rakelbett

4.2 zulaufseitige Lippe von 4

4.4 ablaufseitige Lippe von 4

5 rinnenartiger Aufnahmebereich von 8 Rollrakelelement

10 Gegenwalze

12 flüssiges oder pastöses Medium

14 Bodenabschnitt von 4

16 Schmier-/Kühlmittelkanal

16.2 abgerundete Übergangsabschnitte von

18 Schmier-/Kühlmittel

20 Abstreifnuten

20.2 abgerundete Übergangsabschnitte von

22 Kanal

24 Ablaufströmung

26 konkav eingebuchteter Mündungsbereich

28 scharfe Abstreifkante

F_a Andrückkraft

^FNmax maximale Normalkraft

F_ra Reaktionskraft

G Gerade

K Kontaktpunkt Rollrakelelement-Gegenwalze

p- niedrigerer Druck

p+ Hochdruck

Zq hydraulische Gleitfilmzone

Claims

• · Schutzansprüche

1. Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums (12) auf eine laufende Materialbahn (2), insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend wenigstens ein in einem rinnenartigen Aufnahmebereich (6) eines Rakelbetts (4) drehbar gelagertes und einer Gegenwalze (10) im wesentlichen radial gegenüberliegendes und mit dieser kontaktierbares Rollrakelelement (8) zum AbrakeIn des aufgetragenen Mediums, wobei

das Rakelbett (4) eine zulaufseitige (4.2) und eine ablaufseitige Lippe (4.4) aufweist, zwischen denen sich der rinnenartige Aufnahmebereich (6) erstreckt, und die an das Rollrakelelement (8) anpreßbar sind,

zumindestens die ablaufseitige Lippe (4.4) mit wenigstens einer an eine

Vakkumerzeugungseinrichtung angeschlossenen Abstreifnut (20) versehen ist, die im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements (8) verläuft, und

in einen Bodenabschnitt (14) des rinnenartigen Aufnahmebereichs (6) wenigstens ein an eine Druckerzeugungseinrichtung angeschlossener Schmier-/Kühlmittelkanal (16) mündet, der im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Rollrakelelements (8) verläuft und mit der Abstreifnut (20) kommunizierend verbunden ist und durch den ein Schmier-/Kühlmittel (18) unter Druck (p+) in den rinnenartigen Aufnahmebereich (6) leitbar ist.

2. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmier-/Kühlmittelkanal {16) im wesentlichen radial zum Rollrakelelement (8) in den Bodenabschnitt (14) des rinnenartigen Aufnahmebereichs (6) mündet.

3. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmier-/Kühlmittelkanal (16) im wesentlichen tangential zum RollrakeIeIement (8) in den Bodenabschnitt (14) des rinnenartigen Aufnahmebereichs (6) mündet.

4. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmier-/Kühlmittelkanal (16) unter einem schrägen Winkel in den Bodenabschnitt (14) des rinnenartigen Aufnahmebereichs (6) mündet.

5. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmier-/Kühlmittelkanal (16) an einer Position in den Bodenabschnitt (14) des rinnenartigen Aufnahmebereichs (6) mündet, die im wesentlichen auf einer durch den Mittelpunkt der Gegenwalze (10) und den Mittelpunkt des Rollrakelelements (8) hindurchtretenden Geraden (G) liegt.

6. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige Lippe (4.2) mit wenigstens einer an eine Vakkumerzeugungseinrichtung angeschlossenen Abstreifnut (20) versehen sind.

• ·

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7. Auftragwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifnuten (20) der zulaufseitigen (4.2) und ablaufseitigen Lippe (4.4) symmetrisch zur Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals (16) angeordnet sind.

8. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifnut (20) der ablaufseitigen Lippe (4.4) an der bezogen auf die Drehrichtung des RoI!rakelelements (8) entfernten Mündungsseite einen konkav eingebuchteten Mündungsbereich (26) besitzt.

9. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung des Schmier-/Kühlmittelkanals (16) und/oder die Mündung der Abstreifnut (20) abgerundete Übergangsabschnitte (16.2, 20.2) besitzt.