DE29709301U1 - Vorrichtung zum Befestigen von mindestens einem im wesentlichen ortsfest angeordneten dünnen, langgestreckten Funktionselement - Google Patents

Description

69 261 / v2 27.05.1997

Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH

Sankt Pöltener Str. 43

D-89522 Heidenheim

Vorrichtung zum Befestigen von mindestens einem

im wesentlichen ortsfest angeordneten dünnen,

langgestreckten Funktionselement

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen von mindestens einem im wesentlichen ortsfest angeordneten dünnen, langgestreckten Funktionselement, vorzugsweise in einer Papier- oder Papierveredelungsmaschine.

Gattungsgemäße Vorrichtungen werden üblicherweise im Rahmen von Papiermaschinen oder Papierveredelungsmaschinen eingesetzt, um das Funktionselement im wesentlichen ortsfest anzuordnen und relativ zu einer anderen Maschinenkomponente festzulegen. Bei einem dünnen, langgestreckten Funktionselement handelt es sich zum Beispiel um ein einer Auftragseinrichtung und/oder einer (End-)Dosiereinrichtung zugeordnetes Rakelelement (Rakelklinge, Rakelleiste, Rakelstab mit einer klingenartigen Halterung usw.), ein Messer, ein Strömungsblech, Trennlamellen (z.B. im Stoffauflauf der Papiermaschine für einen Mehrschichtenstoffauflauf) oder ein Andrückelement (z.B. eine Schaberklinge zum Entfernen von Schmutzpartikeln an Maschinenwalzen, wie z.B. Trockenzylindern, Glättwalzen,

Preßwalzen usw., oder zum Vorglätten einer Materialbahn, etc.) oder dergleichen.

Aus der EP 0 561 757 Al ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen von einem eine Dickenrichtung, eine Breitenrichtung und eine zu einer Längserstreckung parallele Längsrichtung aufweisenden, im wesentlichen ortsfest angeordneten dünnen, langgestreckten Funktionselement (hier: eine elastisch biegsame Rakelklinge) bekannt, wobei die Vorrichtung eine Befestigungseinrichtung umfaßt, in der das Funktionselement an einem freien Randabschnitt in Dickenrichtung, Breitenrichtung und Längsrichtung fest eingespannt ist. Die Befestigungseinrichtung besitzt eine in einem Tragbalken vorgesehene Bodenfläche als Stütze für den Fußbereich des Funktionselementes sowie eine sich in einem Seitenwandabschnitt der Befestigungseinrichtung parallel zur Längsrichtung des Funktionselementes erstreckende Nut, in die ein an dem unteren seitlichen Randbereich des Funktionselementes vorgesehener Vorsprung eingreift und dieses in der Breitenrichtung sichert. An einer der Nut abgewandten Seite des Funktionselementes weist die Befestigungseinrichtung einen am Tragbalken vorgesehenen exzenterartigen Klemmhebelmechanismus mit einem nockenartigen Vorsprung auf, der das Funktionselement gegen den Seitenwandabschnitt preßt, so daß dieses in seiner Dicken- und Längsrichtung fest einspannt ist.

Anstelle des zuvor beschriebenen Klemmhebelmechanismus werden oft auch einfache zangenartig wirkende Klemmelemente oder Klemmbacken eingesetzt.

Es hat sich gezeigt, daß es bei derartigen Vorrichtungen, besonders während der Anfahrphase einer Papiermaschine oder Papierveredelungsmaschine oder infolge von Temperaturdifferenzen oder dergleichen, zu unerwünschten Deformationen oder Verspannungen des langgestreckten Funktionselements oder damit verbundener angrenzender

Komponenten kommt, wie in der Fig. 3 am Beispiel einer zwischen zwei Klemmelementen 6, 8 fixierten und eine Auftragswalze 2 einer Papiermaschine kontaktierenden Rakelklinge 4 skizziert. Diese Effekte können nicht oder nur sehr schwierig ausgeglichen werden und verlängern somit die Anfahrphase sowie die für einen effektiven Betrieb der Papier- oder Papierveredelungsmaschine erforderlichen Einstellarbeiten und/oder den Regelaufwand auf nachteilige Weise. Dieser negative Umstand ist bei Rakelelementen, und hier vornehmlich bei elastisch deformierbaren Rakelelementen oder Rakelelementhalterungen, besonders ausgeprägt und bisher nicht zufriedenstellend beherrschbar.

Eine weitere gattungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen von einem im wesentlichen ortsfest angeordneten, dünnen, langgestreckten Funktionselement (hier: eine im wesentlichen biegefreie Rakelklinge) ist aus der WO 93/05887 der Anmelderin bekannt. Diese Vorrichtung umfaßt eine Befestigungseinrichtung mit zwei Klemmelementen, zwischen denen das Funktionselement in seiner Breiten- und Längsrichtung fest und unbeweglich eingeklemmt ist. Der untere Rand des Funktionselementes ruht hierbei auf einem zwischen den Klemmelementen befindlichen Stützfuß. Ein Klemmelement ist an seiner Innenseite mit einem runden Stab versehen, der teilweise in einer Ausnehmung aufgenommen ist und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Funktionselementes bzw. dieses Klemmelementes erstreckt. Das gegenüberliegende Klemmelement hingegen ist an seiner Innenseite mit einem sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Funktionselementes bzw. dieses zweiten Klemmelementes erstreckenden elastischen Dichtungselement ausgestattet. Wird das Funktionselement zwischen den Klemmelementen eingeklemmt, wobei es zwischen dem runden Stab und dem elastischen Dichtungselement ruht, drückt das elastische Dichtungselement gegen die Seitenfläche des Funktionselementes und dichtet die Befestigungseinrichtung an dieser Stelle gegen den Eintritt eines Streichmediums oder

dergleichen ab. Gleichzeitig bewirkt das elastische Dichtungselement aufgrund seiner Nachgiebigkeit eine bewegliche Einspannung des Funktionselementes bezogen auf dessen Dickenrichtung.

In der DE 296 1194.5 der Anmelderin ist eine Vorrichtung zum Befestigen von einem im wesentlichen ortsfest angeordneten, dünnen, langgestreckten Funktionselement offenbart, mit zwei sich im wesentlichen über die Länge des zu befestigenden Funktionselementes erstreckenden Spaltwandabschnitten, die mit der Tragbalkenstruktur eines Auftragswerks oder einer Enddosiereinrichtung verbunden sind und zwischen sich einen Spalt mit einer festen Spaltweite ausbilden; zumindest einem Klemmelement, das im Spalt angeordnet ist; einem Steuerelement zur zentralen Betätigung des zumindest einen Klemmelementes über eine mechanische Bewegung; und zumindest einem elastisch komprimierbaren Ausgleichselement, das zwischen dem zumindest einen Klemmelement und einem der Spaltwandabschnitte derart angeordnet ist, daß die Komprimierbarkeit des Ausgleichselementes zumindest in Spaltquerrichtung gegeben ist, wobei im zumindest teilkomprimierten Zutand des Ausgleichselementes dessen Rückstellkraft die Klemmkraft zur Befestigung des Bauteils bildet; wobei das zu befestigende Funktionselement zwischen dem zumindest einen Klemmelement und einem der Spaltwandabschnitte, zwischen dem zumindest einen Ausgleichselement und einem der Spaltwandabschnitteoder zwischen dem Steuerelement und einem der Spaltwandabschnitte einführbar ist.

Aus der EP 0 466 006 Bl der Anmelderin ist ferner eine spezielle Vorrichtung zum Befestigen, Führen und Bewegen eines nicht ortsfesten auf- und/oder abspulbaren Rakelbandes bekannt. Diese Vorrichtung umfaßt eine Führungsbahn für das laufende Rakelband, sowie mehrere dem Fördern des Rakelbandes in dessen Laufrichtung dienende Führungselemente, die in eine zu den Längskanten des Rakelbandes sich parallel erstreckende

Reihe von Aussparungen eingreifen, die in einem im wesentlichen konstantem Abstand zueinander angeordnet sind. Es wird explizit darauf hingewiesen, daß eine solche Vorrichtung nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist und daß auch die mit derartigen Vorrichtungen und Rakelbändern verbundenen technischen Probleme von denen der hier zu betrachtenden gattungsgemäßen Vorrichtungen differieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gattungsgemäßes Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile möglichst weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Diese Vorrichtung zum Befestigen von mindestens einem im wesentlichen ortsfest angeordneten, dünnen, langgestreckten Funktionselement, das eine Dickenrichtung X, eine Breitenrichtung Y und eine zu seiner Längserstreckung parallele Längsrichtung Z aufweist, umfaßt wenigstens eine Befestigungseinrichtung, in der das Funktionselement an einem freien Randabschnitt in Dickenrichtung X und in Breitenrichtung Y fest eingespannt und in Längsrichtung Z beweglich geführt ist.

Die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes haben erkannt, daß durch die Bereitstellung eines Freiheitsgrades in Längsrichtung Z des dünnen, langgestreckten Funktionselement die eingangs beschriebenen Nachteile wirkungsvoll vermieden werden können. Die bewegliche Führung in Längsrichtung Z gestattet es dem Funktionselement durch Einbautoleranzen, Temperaturdifferenzen, äußere Krafteinwirkungen und dergleichen bedingte Längenänderungen und/oder Verspannungen und/oder Formänderungen zu

kompensieren. Die Formhaltigkeit und Wirkungsweise des dünnen, langgestreckten Funktionselementes ist daher gegenüber konventionellen System auch unter variierenden Betriebsbedingungen verbessert, so daß sich die für einen effektiven Betrieb der Papier- oder Papierveredelungsmaschine erforderlichen Einstellarbeiten und/oder der erforderliche Regelaufwand gegenüber dem bekannten Stand der Technik erheblich reduzieren lassen. Somit kann auch die aufwendige Anfahrphase einer Papiermaschine oder Papierveredelungsmaschine deutlich verkürzt werden. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich zudem besonders im Falle von dünnen, langgestreckten Funktionselementen bewährt, bei denen es sich um Rakelklingen, klingenartige Rakelelementhalterungen und dergleichen handelt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltsdetails und weiteren Vorteilen ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine detailliertere, teilweise geschnittene schematische Perspektivansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.

In 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.

Der Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu entnehmen, die im vorliegenden Fall im Rahmen einer Papierveredelungsmaschine eingesetzt wird, mit der die indirekte Beschichtung einer laufenden Papierbahn mit einem flüssigen oder pastösen Medium erfolgt. Zu diesem Zweck wird das Medium mittels einer geeigneten Auftragseinrichtung zunächst auf eine als Trägerfläche dienende Auftragwalze 2 aufgebracht und von dort in einem Walzenspalt, durch den die Materialbahn hindurchläuft, von der Auftragwalze auf die Materialbahn übertragen zu werden. Die Auftragseinrichtung sowie die Walzenspaltanordnung sind in der Fig. 1 der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Zur Einstellung eines Längs- und/oder Querprofils des auf die Auftragswalze 2 aufgetragenen Mediums ist ein dünnes, langgestrecktes Funktionselement 4 von begrenzter Länge vorgesehen, d.h. hier eine elastisch deformierbare Rakelklinge 4, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Auftragswalze 2 erstreckt, mit dieser kontaktierbar ist und das auf die Auftragswalze 2 aufgetragene Medium abrakelt.

Die Dickenrichtung X, die Breitenrichtung Y und die Längsrichtung Z der Rakelklinge 4 sind in der Fig. 1 durch die Pfeile eines kartesischen Koordinatensystems angedeutet. Die Längsrichtung Z verläuft erkennbar parallel zur Längserstreckung der Rakelklinge 4. Die Rakelklinge 4 ist in einer durch das Bezugszeichen B gekennzeichneten und sich ebenfalls über im wesentlichen die gesamte Breite der

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Auftragswalze 2 erstreckenden Befestigungseinrichtung
gehalten, wobei der untere freie Randabschnitt 4.2 der
Rakelklinge 4 in Dickenrichtung X und in Breitenrichtung Y
fest eingespannt, in Längsrichtung Z jedoch beweglich geführt ist. Es ist also ein Freiheitsgrad in Längsrichtung Z der
Rakelklinge 4 vorgesehen. Die Anordnung der Rakelklinge 4
selbst in Bezug auf die gegenüberliegende Auftragswalze 2 ist jedoch im wesentlichen ortsfest. Bei dieser Art der Halterung ist die Rakelklinge 4 auch gegen eine Drehung um die durch
die Z-Richtung vorgegebene Achse bzw. eine dazu parallel
verlaufende Achse gesichert.

In der Fig. 2 sind in einer teilweise geschnittenen
.schematischen Perspektivansicht weitere Details der
Befestigungseinrichtung B erkennbar, die ein linkes 6 und ein rechtes Klemmelement 8 aufweist, zwischen denen die
Rakelklinge 4 eingespannt ist. Bezogen auf ihre Längsrichtung umfaßt die Befestigungseinrichtung B ferner eine Vielzahl von in einem Abstand zueinander angeordnete Lagereinrichtungen L, welche die in Längsrichtung Z bewegliche Führung der
Rakelklinge 4 gewährleisten, wobei eine jeweilige
Lagereinrichtung den unteren freien Randabschnitt 4.2 der
Rakelklinge 4 im wesentlichen spielfrei zwischen sich
aufnimmt. Die Lagereinrichtungen L weisen zwei am linken 6
und zwei am rechten Klemmelement 8 vorgesehene, in
Breitenrichtung Y voneinander beabstandete und sich im
wesentlichen über die gesamte Länge der

Befestigungseinrichtung B erstreckende Führungsbahnen 10 auf, in denen jeweils eine Vielzahl von Wälzkörpern (hier: Kugeln) 12 angeordnet ist, die mit einem Teil ihres Umfangs aus ihrer Führungsrille 10 herausragen und als Kontaktfläche für die
Rakelklinge 4 dienen.

Die beiden Klemmelemente 6, 8 sind, wie in der Zeichnung
durch einen Doppelpfeil angedeutet, in Dickenrichtung X

relativ zueinander verstellbar, so daß die Befestigungseinrichtung B zum einen an unterschiedlich dicke Rakelklingen 4 anpaßbar ist und zum anderen durch das Anlegen einer Klemmkraft F die Klemmelemente 6, 8 aufeinander zu bewegt werden können und die Rakelklinge 4 über die Wälzkörper 12 fest in Dickenrichtung X einspannen. Die Rakelklinge 4 besitzt Halteelemente, die zusammen mit einem korrespondierenden Halteabschnitt der Befestigungseinrichtung B die Rakelklinge 4 in Breitenrichtung Y in der Befestigungseinrichtung B fixieren. Zu diesem Zweck ist in einem zwischen den Führungsbahnen 10 des linken Klemmelementes 6 befindlichen Bereich eine als Halteabschnitt fungierende Nut 14 vorgesehen, in die eine Vielzahl von an dem unteren seitlichen Randabschnitt 4.2 der Rakelklinge 4 herausgeformte und als Halteelemente dienende Vorsprünge 16 eingreifen und somit die Rakelklinge 4 in der besagten Richtung Y sichern.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist von den Lagereinrichtungen L eine Lagereinrichtung an einem bezogen auf die Längserstreckung der Rakelklinge 4 seitlichen Randbereich angeordnet und als Festlager ausgebildet, während die anderen Lagereinrichtungen als Loslager ausgestaltet sind. Somit ist die Rakelklinge 4 zwar in Bezug auf die gegenüberliegende Auftragswalze 2 ortsfest festgelegt, jedoch gleichzeitig auch derart in Längsrichtung Z beweglich geführt, daß durch Einbautoleranzen, Temperaturdifferenzen, äußere Krafteinwirkungen und dergleichen bedingte Längenänderungen und/oder Verspannungen und/oder Formänderungen wirkungsvoll kompensiert werden. Anstelle dieser Lagerkonfiguration sind grundsätzlich auch Anordnungen möglich, die ausschließlich Loslager verwenden.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel·, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Grundgedankens der Erfindung dient, beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vieimehr auch eine

andere als die oben beschriebene Ausgestaltungsform annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen. Anstelle der oben erläuterten Lagereinrichtungen L können zudem andersartig gestaltete Lagereinrichtungen zur Anwendung kommen, so zum Beispiel Tonnenlager, Rollenlager, Nadellager, Lager mit elastischen Lagerelementen, hydrostatische, hydrodynamische, pneumatische, magnetische, elektromagnetische Lagereinrichtungen, Gleitlager mit geringer Reibung usw. sowie Mischformen daraus. Besonders im Falle der Verwendung von Rollen- oder Nadellagern und abhängig von deren Größe ist es hierbei im Gegensatz zu der Variante nach Fig. 2 auch möglich nur einen Wälzkörper pro Klemmelementseite einzusetzen, so daß das Funktionselement 4 an einer Lagerstelle lediglich zwischen zwei gegenüberliegenden Wälzkörpern gehalten ist. Des weiteren sind im Sinne der Erfindung statt der dem Ausführungsbeispiel zugrundeliegenden Halteabschnitte 14 und Halteelemente 16, die eine Fixierung des langgestreckten Funktionselementes 4 in Breitenrichtung Y sicherstellen, Konstruktionen denkbar, bei denen Ausstanzungen, Ausklinkungen, Einbuchtungen, Ausbuchtungen, Stifte, Bolzen, Schrauben, Vorsprünge, Wälzkörper (auch die der Lagereinrichtung selbst), Abwinkelungen, Magnete, Haftstellen usw. (sowie Kombinationen daraus) in Verbindung mit einem entsprechend korrespondierenden Abschnitt des Funktionselementes 4 und/oder der Befestigungseinrichtung B die gewünschte Fixierung übernehmen.

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

Bezugszeichenliste

Es bezeichnen:

2 Auftragswalze

4 Rakelklinge

4.2 Randabschnitt von 4

6 linkes Klemmelement

8 rechtes Klemmelement

10 Führungsbahnen

12 Wälzkörper / Kugeln

14 Nut / Halteabschnitt

16 Vorsprünge / Halteelemente

B Befestigungseinrichtung

F Klemmkraft

L Lagereinrichtungen

X Dickenrichtung von 4

Y Breitenrichtung von

Z Längsrichtung von 4

Claims (5)

1. • ·

   Schutzansprüche

   Vorrichtung zum Befestigen von mindestens einem im wesentlichen ortsfest angeordneten, dünnen, langgestreckten Funktionselement (4), vorzugsweise in einer Papier- oder Papierveredelungsmaschine, das eine Dickenrichtung (X), eine Breitenrichtung (Y) und eine zu seiner Längserstreckung () parallele Längsrichtung (Z) aufweist,

   umfassend

   wenigstens eine Befestigungseinrichtung (B) , in der das Funktionselement (4) an einem freien Randabschnitt (4.2) in Dickenrichtung (X) und in Breitenrichtung (Y) fest eingespannt und in Längsrichtung (Z) beweglich geführt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß

   die Befestigungseinrichtung (B) bezogen auf ihre Längserstreckung mindestens zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Lagereinrichtungen (L, 10, 12) umfaßt, welche die in Längsrichtung (Z) bewegliche Führung des Funktionselementes (4) gewährleisten und den freien Randabschnitt (4.2) des Funktionselements (4) im wesentlichen spielfrei zwischen sich aufnehmen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Lagereinrichtung (L) und/oder die Befestigungseinrichtung (B) zur Anpassung an die Dicke

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   des in der Befestigungseinrichtung (B) eingespannten Randabschnitts (4.2) des Funktionselements (4) in Dickenrichtung (X) verstellbar ausgebildet sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionselement (4) wenigstens ein Halteelement (16) umfaßt, das zusammen mit einem korrespondierenden Halteabschnitt (14) der Befestigungseinrichtung (B) das Funktionselement (4) in Breitenrichtung (Y) in der Befestigungseinrichtung (B) fixiert.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement oder der Halteabschnitt durch mindestens einen Wälzkörper gebildet ist.