DE29619507U1

DE29619507U1 - Streichklinge

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Publication number: DE29619507U1
Application number: DE29619507U
Authority: DE
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-11-09
Filing date: 1996-11-09
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2006-11-10

Description

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstr. 1§,,89335.lcheiihausen .. 8. November 1996 96034 ·Voith Sulzer Papiermasdhirfeh GmbH * "Lofrg Life Blade" / EM00511

Streichklinge

Die Erfindung betrifft eine "bent blade" - Streichklinge einer Auftragseinrichtung zum Auftragen eines Streichmediums auf eine laufende Warenbahn, insbesondere eine Papier- oder Kartonbahn.

Ähnliche Streichklingen sind aus "Papiermacher - Taschenbuch", Verlag Dr. Curt Haefner GmbH, Heidelberg, 5. Auflage 1989, S. 206-207 bekannt.

Beim Beschichten von Warenbahnen, insbesondere beim Streichen von Papier oder Karton, wird oft ein blattfederartiges Rakelelement, eine sogenannte Streichklinge, zum Dosieren der Beschichtungsmasse auf einer Warenbahn oder auch auf einer Gegenwalze benutzt, welche in bekannter "bent blade"-Fahrweise - das heißt mit einer am Rücken der Klinge ausgebildeten Anpreßfläche - oder in ebenfalls bekannter "stiff blade" - Fahrweise - das heißt mit einer Klinge, die an ihrem Dosierende eine angeschrägte Dosierfasenfläche aufweist, mit welcher das Rakelelement von einer Unterstützung her an die Warenbahn oder Gegenwalze gepreßt wird - betrieben wird. Bei beiden Klingenarten wird das Strichgewicht durch das Gleichgewicht zwischen mechanischer Kraft an der Streichklinge und hydrodynamischer Gegenkraft der Streichmasse beziehungsweise Reibkräften zwischen dem aufzutragenden Medium und der Klinge erzeugt. Dieses Gleichgewicht kann durch Schwankungen in den Eigenschaften des Papieres, der Streichmasse, des Belages der die Warenbahn führenden Gegenwalze oder Trägereinrichtung des Rakelelements aber auch durch sich ändernde Geometrie an der Kontaktfläche gestört werden. Die Elastizität der im allgemeinen aus Federstahl hergestellten Streichklinge kann in gewissem Umfang diese Störeinflüsse ausgleichen, so daß im wesentlichen ein stationäres Gleichgewicht beibehalten wird.

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstr. 16, ,89335Jchephausen .. 8. November 1996 96034 · Voith Sulzer PapienriasffiinfeftdrnbH'; "Long Life, jjlade." / EM00511

Ein Problem des Betriebes liegt darin, daß die Geometrie sich auch durch den schnellem Verschleiß an der Dosierkante stark ändert. Hierdurch kommt es zu einer Änderung des Strichgewichtes und unter Umständen auch zu Bleeding beziehungsweise Bartbildung an der Klinge, entweder örtlich begrenzt oder über die gesamte Maschinenbreite. Dies führt zu Qualitätsverlusten, die nur durch aufwendige Regeltechniken und/oder kurze Wechselintervalle der Klingen und damit Produktionsverluste in Grenzen gehalten werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Streichklinge für eine Auftragseinrichtung zu beschreiben, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet oder zumindest stark reduziert.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erfüllt.

Aufgrund des Verschleißes kommt es zu einem Anschleifen der Klinge im Auflagebereich, wobei sich mit dem Dünnerwerden der Klinge die Kontaktgeometrie selbst und die Biegesteifigkeit der Klinge und damit das Andruckverhalten stark ändert. Der Auflagebereich wird durch die Form der Klinge selbst und das Zusammenspiel mit ihrer Gegenfläche also einer Auftragswalze beim indirekten Auftrag oder einer Gegenwalze mit einer darauf vorbeilaufenden Bahn beim direkten Auftrag, beziehungsweise ein endloses Band, das eben oder gekrümmt über einen Schuh an der Klinge vorbeiläuft, gebildet. Die Änderung der Kontaktgeometrie und der Biegesteifigkeit bedingen dann trotz gleicher Andruckskraft eine sich ändernde Auftragsdicke und damit einen Qualitätsverlust. Weiterhin entsteht bei der Abnutzung der

&ogr; Klingenoberfläche, bedingt durch die gegenläufigen Krümmungen von

Klinge und Walzenoberfläche eine Kante, die meistens auch nicht einmal gleichmäßig über die Maschinenbreite verläuft. Diese Kante kann

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofs^. 1§.£9335Jche0hausefi ,· 8. November 1996 96034 * Voith Sulzer Papiermas^irfetiCSnbH'* "Losig Life Blaäe" / EM00511

ebenfalls die Qualität hinsichtlich der Gleichmäßigkeit über die Breite der Bahn beeinträchtigen.

Der Erfinder hat erkannt, daß sich das Problem des veränderbaren Andruckprofils wesentlich reduzieren läßt, wenn die Dicke der Streichklinge im Bereich der Auflagefläche wesentlich stärker als bisher ausgebildet ist. Dadurch daß die Anfangsdicke der Klinge wesentlich stärker ist, macht sich ein beginnender Verschleiß in Bezug auf die Elastizität auch wesentlich weniger bemerkbar als bei einer gleichmäßig dünnen Streichklinge. Das heißt: wird von einer 1mm dicken Streichklinge 0,5mm Material abgetragen, so gehen etwa 9/10 an Festigkeit verloren; wird dagegen von einer 5 mm dicken Streichklinge 0,5mm Material abgetragen, so geht nur etwa 1/4 an Festigkeit verloren. Damit ändert sich bei einer dickeren Streichklinge auch das Andruckprofil wesentlich geringer und die Auftragsschicht bleibt konstanter. Um die Grundflexibilität der Streichklinge zu wahren, muß jedoch die Dicke der Klinge im Biegebereich - zwischen Halterung und Auflagebereich - klein beziehungsweise in der bekannten Größenordnung bleiben. Somit entsteht eine Streichklinge, die einerseits über eine genügende Elastizität verfügt um das Andruckverhalten der Streichklinge an die Materialbahn beziehungsweise Auftragswalze nicht zu verschlechtern, andererseits im Verschleißbereich ein wenig verschleißabhängiges Verhalten zeigt. Damit werden wesentlich größere Standzeiten und geringere Betriebskosten erreicht. Die Standzeit erhöht sich auch deshalb, weil insgesamt ein stärkerer Materialabtrag zulässig ist bis die Verschleißgrenze erreicht wird.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung soll die Streichklinge in einer runden - der Biegungsrichtung der Klinge im Auflagebereich folgenden Bahn - während des Betriebes vor und zurück bewegt werden, so daß durch diese Bewegung die Grenzfläche zwischen Verschleiß und

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstr. 16&ldquor;89335Jcheiahausen ,, 8. November 1996 96034«Voith Sulzer PapiermascfrirfeKC^nbhf* "Logg Life. Milde: / EM00511

Nicht-Verschleiß ständig verändert wird und damit das Entstehen von scharfen Kanten in der Auflagefläche der Streichklinge vermieden wird.

Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Darin ist im übrigen folgendes dargestellt:

Figur 1: Schematische Darstellungen einer zum Ende hin dicker

werdenden Streichklinge;
Figur 2: Streichklinge mit Stufensprung; &iacgr;&ogr; Figur 3: Zum Ende hin dicker werdende Streichklinge mit

kontinuierlich steigender Schleißfestigkeit; Figur 4+5: Zweiteilige Streichklingen mit Stufensprung im

verschleißfesten Bereich;

Figur 6+7: Zweiteilige Streichklingen ohne Stufensprung im verschleißfesten Bereich, wobei die Streichklingen in den

Figuren im belasteten Zustand dargestellt sind.

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellungen einer Streichklinge, die mit ihrer Rückenfläche an einer Auftragswalze 3 anliegt. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die dem Fachmann selbstverständlichen, aber nicht zur Erfindung gehörenden Teile der Streichvorrichtung nicht dargestellt. Erfindungsgemäß ist die Dicke des Materials im ersten Bereich 1 wesentlich größer als im zweiten Bereich 2. In dieser Ausführungsform ist eine kontinuierliche Zunahme der Materialstärke gezeigt. Hierdurch wird einerseits eine gute Flexibilität der Streichklinge und andererseits eine hohe Standzeit der Klinge bewirkt, wobei durch den kontinuierlichen Übergang der Material stärke keine plötzlichen Sprünge im Andruckprofil entstehen.

In einer besonderen Ausführung kann die Klinge mit einer Vorrichtung an der - hier nicht gezeigten - Halterung der Streichklinge versehen werden, die die Klinge in der Richtung 4 der Auflagefläche vor und zurück

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstr* IS^egsSSjIchenhausen _#** 8. November 1996 96034 ·Voith Sulzer Papiermaschinen. &nbl-f; "LOpg J-ifQ JBlgetes." / EM00511

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bewegt, wodurch durch Einschleifen der Rundung der Streichklinge ein scharfer Übergang (Kante) vermieden wird. Diese Bewegung der Streichklinge ist bei allen erfindungsgemäßen Streichklingen vorteilhaft, auch wenn es in den einzelnen Figuren nicht gesondert dargestellt ist.

Figur 2 zeigt eine ähnliche Streichklinge wie in Figur 1, jedoch geht hier der Dickenzuwachs mit Stufensprüngen einher. Diese Form ist bezüglich der Herstellungskosten günstiger als die der Figur 1.

&iacgr;&ogr; Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform mit zum

Ende hin kontinuierlich dicker werdender Streichklinge wobei die Verschleißfestigkeit der Klinge kontinuierlich vom Bereich 2 zum Bereich 1 zunimmt, während die Flexibilität in gleicher Richtung abnimmt. Somit ist hier auch der Vorteil fließender Übergänge bezüglich der Materialeigenschaften und damit des Andruckprofils gegeben.

Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen, zweiteiligen Streichkiinge. Der erste, verschleißfeste und dickere Bereich 1 der Klinge ist bei beiden Ausführungen auf der Rückseite aus fertigungstechnischen Gründen mit einem Stufensprung versehen, kann jedoch auch kontinuierlich in der Materialstärke zunehmen. Dieses Teil des Bereiches 1 ist an dem zweiten Teil des elastischen und mit gleichförmiger Materialstärke ausgebildeten Bereiches 2 befestigt. Erfindungsgemäß kann auch anstatt eines kompletten Klingenwechsels nur der Verschleißbereich ausgetauscht werden. Der Unterschied der beiden gezeigten Ausführungen liegt darin, daß in der Figur 4 der Absatz zwischen den beiden Teilen auf der Rückseite und in der Figur 5 auf der Rückseite liegt.

In den Figuren 6 und 7 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen zweiteiligen Streichklingen gezeigt. In dieser Ausführungsform ist ein

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstr« 16,^89335 Jchephausen ,. 8. November 1996 96034 · Voith Sulzer Papiermascfliirfeti GmbH*» "Logg Life BiasJe: / EM00511

verschleißfestes Teil mit gleichförmiger Materialstärke auf dem flexiblen Teil der Klinge aufgelegt, wobei in der Figur 6 im flexiblen Teil eine Ausfräsung für das Verschleißteil vorgenommen wurde, während in der Ausführungsform der Figur 7 das verschleißfeste Teil lediglich aufgelegt und befestigt ist. Das verschleißfeste Teil kann modulartig ausgewechselt werden.

Erfindungsgemäß besteht auch die Möglichkeit im Auflagebereich der Streichklinge eine verschleißfeste Beschichtung, Umschmelzhärtung, &iacgr;&ogr; Sinterung oder andere aus dem Verschleißschutz bekannte Maßnahmen

durchzuführen.

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Claims

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1. Streichklinge für eine Auftragseinrichtung zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen

Streichmediums auf eine laufende Warenbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, welche mit ihrer flachen Seite an der Warenbahn oder Auftragswalze anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß

&iacgr;&ogr; die Streichklinge über mindestens einen ersten, quer über die

Maschinenbreite verlaufenden und zumindest teilweise an der Materialbahn beziehungsweise an der Gegenfläche anliegenden Bereich (1) verfügt, der dicker ausgeführt ist, als ein zweiter, quer über die Maschinenbreite verlaufender Bereich (2), der näher an der Einspannstelle der Streichklinge liegt.

2. Streichklinge gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (1) kontinuierlich in den zweiten Bereich (2) übergeht.

3. Streichklinge gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom ersten zum zweiten Bereich stufenförmig vorgesehen ist.

4. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch

gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Streichklinge im Betrieb in tangentialer Richtung an der Auflagestelle (4) vor und zurück bewegt.

5. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch

gekennzeichnet, daß der erste Bereich (1) aus einem besonders verschleißfesten Material besteht.

PA Dr. A. Binder, Neue Bahnhofstr, 1 §,«89335 Jchetihausisn *# 8. November 1996 96034 * Voith Sulzer PapiermasohirfeSi ffinbtf « "Lojig Life gl|de.^M / EM00511

6. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißfestigkeit kontinuierlich vom zweiten Bereich (2) zum ersten Bereich (1) zunimmt.

7. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Bereich (1) eine besonders verschleißfeste Schicht aufgetragen oder angebracht ist.

&iacgr;&ogr;

8. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch

gekennzeichnet, daß die Klinge zweiteilig ausgeführt ist, wobei der eine Teil den ersten, verschleißfesteren und/oder dickeren Bereich (1) und der zweite Teil den zweiten, flexibleren und/oder dünneren Bereich (2) abdeckt.

9. Streichklinge gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Materialbahn beziehungsweise die Gegenfläche berührende Teil (1) auswechselbar ist.

10. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 8-9, dadurch

gekennzeichnet, daß das Teil 1 und das Teil 2 aus demselben Material besteht.

11. Streichklinge gemäß einem der Ansprüche 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß das modulartig auswechselbare Teil 1 aus

einem verschleißfesten Material besteht.