DE4031313A1

DE4031313A1 - Paper coating doctor rod for cardboard web - has wire wound in out-of-round cross=section to increase rod life for volumetric coating material dosage

Info

Publication number: DE4031313A1
Application number: DE19904031313
Authority: DE
Inventors: Herbert Sommer
Original assignee: Jagenberg AG
Current assignee: Voith Paper Jagenberg GmbH
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1992-04-09

Abstract

Rod has wire wound round the rod using a wire with an out-of-round cross section. The section of the wire against the material coated is enlarged, so that the outer surface of the doctor rod lies partially within a cylindrical covering surface. Pref., section of the wound rod against the surface of the material to be coated is 30 - 70% of the whole cylindrical surface round the rod. The cross-section of the wire (3) wound round the rod (1) is U-shaped (2), flattened or semi-oval (3), or it has (double) T-shape (4,5) where the outer radial surfaces of the wires (4, 5) lie on a cylindrical covering surface. The cylindrical rod (1) can also be wound by a ribbon, on its outer side, contg. two - seven grooves parallel to each other along the longitudinal line of the ribbon. The doctor rod acts as the dosing system for the paper/cardboard coating applicator, whether using two rollers or an applicator and a counter roller. ADVANTAGE - Increased working life.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rakelstange zum volumetrischen Dosieren von Beschichtungsmaterial, insbesondere auf laufende Papier- oder Kartonbahnen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Beschichten laufender Materialbahnen mit einer Rakelstange als Dosierelement.The invention relates to a doctor rod for volumetric Dosing of coating material, especially on running Paper or cardboard webs, according to the preamble of Claim 1 and a device for coating ongoing Material webs with a doctor bar as a dosing element.

Zum Beschichten von laufenden Papier- oder Kartonbahnen ist der Einsatz von mit Umfangsrillen versehenen Rakelstangen bekannt. Derartige Rakelstangen dienen dazu, auf die zu beschichtende Bahn einen dosierten Farb- oder Leimfilm aufzutragen, wobei die Menge des aufgetragenen Beschichtungsmaterials über den Rillenquerschnitt beeinflußt werden kann.For coating running paper or cardboard webs is the Use of doctor blades provided with circumferential grooves is known. Such doctor bars are used on the web to be coated apply a dosed film of color or glue, the amount of the applied coating material over the Groove cross section can be influenced.

Der Einsatz der Rakelstange erfolgt entweder direkt an der Bahn, d. h. auf die Bahn wird mit einem vorgeschalteten Auftragwerk das Beschichtungsmaterial im Überschuß aufgetragen, anschließend wird mit der Rakelstange auf das gewünschte Auftragsgewicht dosiert, oder es wird zunächst auf eine Walze dosiert, die anschließend das Beschichtungsmaterial in einem Walzenspalt an die Bahn abgibt. Dazu wird die Bahn durch den Preßspalt zwischen zwei Walzen geführt, wobei an einer oder beiden Walzen im nicht von der Bahn umschlungenen Bereich ein Auftragwerk mit einem nachfolgenden Dosiersystem angeordnet ist, das eine Rakelstange als Dosierelement enthält.The doctor rod is either used directly on the web, d. H. with an upstream applicator Coating material applied in excess, then dosed to the desired application weight with the doctor rod, or it is first metered onto a roller, which then Releases coating material to the web in a nip. To do this, the web is passed through the nip between two rollers performed, being on one or both rollers in the off the web wrapped area a commissioned work with a subsequent one Dispensing system is arranged that as a doctor rod Contains dosing.

Derartige Dosiersysteme können auch zum Vordosieren eingesetzt werden. Das Enddosieren auf das gewünschte Strichgewicht erfolgt dann mit einem weiteren Dosierelement, z. B. einer Rakel oder einem Luftmesser.Dosing systems of this type can also be used for predosing will. The final dosing to the desired coat weight is done then with another metering element, e.g. B. a squeegee or an air knife.

Gattungsgemäße Rakelstangen sind aus der DE-OS 37 35 889 und dem DE-GM 84 14 413 bekannt. Bei der in der ersten Schrift beschriebenen Streicheinrichtung liegt die Rakelstange direkt an der Papierbahn an, bei der letzteren dient sie zum Auftragen eines Films auf eine Walze, die anschließend in einem Walzenspalt das Beschichtungsmaterial an die Bahn abgibt. Die Rillen werden durch Umwickeln eines Stabes mit einem Runddraht hergestellt. Die mit Runddrähten umwickelten Rakelstäbe weisen jedoch aufgrund von Verschleiß unbefriedigende Standzeiten auf. Bricht ein verschlissener Draht, so kann es beim Dosieren auf gummibeschichtete Walzen zu Beschädigungen der Walzenoberfläche kommen.Generic doctor rods are from DE-OS 37 35 889 and DE-GM 84 14 413 known. In the case of the first script coating device described is directly on the doctor rod the paper web, in the latter it serves to apply one Films on a roller, which then in a nip the Releases coating material to the web. The grooves are through Wrapping a rod made with a round wire. With However, doctor rods are wrapped around round wires due to Unsatisfactory downtimes. Breaks in worn wire, so it can open when dosing rubber-coated rollers to damage the roller surface come.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeiten bei den gattungsgemäßen Rakelstangen zu verbessern.The invention has for its object the life of the to improve generic doctor rods.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of patent claim 1.

Nach der Erfindung ist der an der zu beschichtenden Oberfläche der Materialbahn oder Walze anliegende Anteil des Drahtquerschnitts gegenüber einem Runddraht vergrößert, so daß die Außenfläche der Rakelstange teilweise in einer zylindrischen Hüllfläche liegt. According to the invention is the on the surface to be coated Proportion of the wire cross-section lying on the material web or roller enlarged compared to a round wire, so that the outer surface of the Doctor bar is partially in a cylindrical envelope.

Dieser einem erhöhten Verschleiß unterliegende Teil gewährt somit längere Standzeiten. Darüber hinaus sind bei gleichbleibenden Dosiereigenschaften größere Querschnitte möglich, die die Bruchgefahr erheblich verringern. Bevorzugt beträgt der Anteil der in der zylindrischen Hüllfläche liegenden Außenfläche 30% bis 70% der gesamten Hüllfläche.This part which is subject to increased wear thus grants longer downtimes. In addition, are the same Dosing properties larger cross-sections possible, the Significantly reduce the risk of breakage. The proportion is preferably in the cylindrical outer surface lying 30% to 70% of the total envelope area.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen.The drawing serves to explain the invention with reference to Embodiments shown in simplified form.

Fig. 1 zeigt grob schematisch den Querschnitt durch eine Rakelstange mit verschieden gestalteten Drahtquerschnitten. Fig. 1 shows a rough schematic of the cross section through a doctor rod with differently shaped wire cross sections.

Fig. 2 zeigt eine Rakelstange, um die ein Band mit mehreren parallelen Längsrillen gewickelt ist. Fig. 2 shows a doctor rod, around which a band with several parallel longitudinal grooves is wound.

Die ausschnittsweise gezeigte Rakelstange besteht aus einem zylindrischen Grundkörper 1 in Form einer glatten Stange, auf die durch Umwickeln mit Draht (Fig. 1) oder einem mit Rillen versehenen Band (Fig. 2) umfänglich umlaufende Rillen aufgebracht wurden. Die Stange weist einen Durchmesser von 6 mm bis 20 mm auf, ihre Länge entspricht der Arbeitsbreite einer Beschichtungsvor richtung, die bis zu 10 m betragen kann.The squeegee rod shown in sections consists of a cylindrical base body 1 in the form of a smooth rod, to which circumferential grooves have been applied by wrapping it with wire ( FIG. 1) or a band provided with grooves ( FIG. 2). The rod has a diameter of 6 mm to 20 mm, its length corresponds to the working width of a coating device, which can be up to 10 m.

In Fig. 1 ist die Umwicklung mit Drähten unterschiedlichen Querschnitts dargestellt. In der Praxis wird die Rakelstange mit einem Draht einheitlichen Querschnitts umwickelt, für eine vereinfachte Darstellung sind die verschiedenen Querschnitte in Fig. 1 auf einer Rakelstange angeordnet. Die einzelnen Drahtprofile werden vor dem Aufwickeln entsprechend vorgeformt; z. B. gezogen, gewalzt oder spanabhebend hergestellt. Ebenso ist es möglich, zunächst Runddrähte aufzuwickeln und anschließend die Drähte zu dem gewünschten Querschnitt abzuschleifen.In Fig. 1 the winding with wires of different cross-section is shown. In practice, the doctor rod is wrapped with a wire of uniform cross-section, for a simplified illustration the different cross-sections in FIG. 1 are arranged on a doctor rod. The individual wire profiles are preformed accordingly before winding; e.g. B. drawn, rolled or machined. It is also possible to first wind up round wires and then grind the wires to the desired cross-section.

Der Drahtquerschnitt 2 ist in etwa U-förmig, wobei die Öffnung nach außen weist. Dazu ist in Längsrichtung eines Drahtes mit rechteckigem Querschnitt eine Rille eingearbeitet. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Draht mit einem Querschnitt in Form eines außen abgeflachten Ovals. Die Oberfläche der umwickelten Rakelstange liegt somit in einer zylindrischen Hüllkurve. Die umfänglichen Rillen entstehend beim Umwickeln jeweils zwischen zwei Drähten. Ebenso ist ein Querschnitt in Form eines Halbovals möglich, d. h. ein Rechteckquerschnitt mit abgerundeten äußeren Kanten, zwischen denen sich die Rillen bilden.The wire cross section 2 is approximately U-shaped, the opening facing outwards. For this purpose, a groove is incorporated in the longitudinal direction of a wire with a rectangular cross section. Reference numeral 3 denotes a wire with a cross section in the form of an oval that is flattened on the outside. The surface of the wrapped doctor rod thus lies in a cylindrical envelope. The circumferential grooves arise between two wires when wrapping. A cross-section in the form of a semi-oval is also possible, ie a rectangular cross-section with rounded outer edges, between which the grooves are formed.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Draht 4 T-förmigen Querschnitt auf. Der Draht wird so aufgewickelt, daß die Querstege nebeneinander auf der Oberfläche der Stange 1 liegen und sich so Rillen zwischen den senkrechten Stegen bilden. Die senkrechten Stege sind in etwa rechteckförmig, so daß ihre äußeren Basisflächen in einer zylindrischen Hüllfläche liegen. Um die mit der beschichteten Oberfläche in Kontakt tretende Fläche weiter zu vergrößern, weist der Draht 5 einen Querschnitt in Form eines Doppel-T auf. Der radial außen verlaufende Quersteg ist weniger breit als der Quersteg, der an der Stange 1 anliegt. So entstehen zwischen zwei Drähten 4 Rillen, durch die Beschichtungsmaterial durchtreten kann.According to a further embodiment of the invention, the wire 4 has a T-shaped cross section. The wire is wound up in such a way that the transverse webs lie side by side on the surface of the rod 1 and so grooves form between the vertical webs. The vertical webs are roughly rectangular, so that their outer base surfaces lie in a cylindrical envelope surface. In order to further enlarge the area which comes into contact with the coated surface, the wire 5 has a cross section in the form of a double-T. The radially outer transverse web is less wide than the cross web that bears against the rod 1 . This creates 4 grooves between two wires through which coating material can pass.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Rillen 6 in Form einer mehrgängigen Wendel angeordnet. Dazu wird ein Band 7, das an einer Seite zwei bis sieben in Längsrichtung parallel verlaufende Rillen 6 aufweist, um die Stange 1 gewickelt. Die in das Band 7 eingearbeiteten Rillen 6 sind durch Ziehen oder Walzen so geformt, daß die Erhebungen 8 keinen Querschnitt in der Form eines Kreissegments, sondern Querschnitte in den vorstehend zu Fig. 1 beschriebenen Formen haben, damit ihre Oberfläche in etwa in einer zylindrischen Hüllfläche liegt. Somit liegt die Rakelstange beim Beschichten mit einer größeren Fläche an der zu beschichtenden Oberfläche an, so daß weniger Verschleiß auftritt und die Standzeiten verlängert werden. Die Umwicklung mit Bändern 7 hat den Vorteil, daß eine höhere Festigkeit erreicht wird und die Herstellung der Rakelstangen durch Umwickeln vereinfacht und schneller möglich ist. In the embodiment according to FIG. 2, the grooves 6 are arranged in the form of a multi-start spiral. For this purpose, a band 7 , which has two to seven longitudinally parallel grooves 6 on one side, is wound around the rod 1 . The grooves 6 incorporated into the band 7 are shaped by pulling or rolling so that the elevations 8 do not have a cross section in the form of a segment of a circle, but rather cross sections in the forms described above in relation to FIG. 1, so that their surface is approximately in a cylindrical envelope surface lies. Thus, the doctor rod is in contact with a larger area on the surface to be coated, so that less wear occurs and the service life is extended. The winding with tapes 7 has the advantage that a higher strength is achieved and the manufacture of the doctor rods by wrapping is simplified and possible more quickly.

An allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die durch Umwicklung erzeugte Außenfläche der Rakelstange teilweise in einer zylindrischen Hüllfläche liegt, sich somit die Oberflächen der Erhebungen zwischen den Rillen flächig an die zu beschichtende Oberfläche anlegen. Die Summe der Oberflächen der Erhebungen beträgt 30% bis 70% der gesamten zylindrischen Hüllfläche.It is common to all embodiments that the by wrapping generated outer surface of the doctor rod partially in one lies cylindrical surface, thus the surfaces of the Elevations between the grooves to the surface to be coated Create surface. The sum of the surfaces of the surveys is 30% to 70% of the total cylindrical envelope surface.

Um die Verschleißfestigkeit der Rakelstangen weiter zu erhöhen, können sie nach der Umwicklung mit dem Draht oder dem Band zusätzlich verchromt, mit einer Keramik beschichtet oder gehärtet werden.To further increase the wear resistance of the doctor rods, after wrapping it with wire or tape additionally chrome-plated, coated with a ceramic or hardened will.

Bevorzugtes Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Rakelstange sind Beschichtungsvorrichtungen, die Leim oder Pigmentfarben indirekt über eine Walze auf eine Papierbahn auftragen. Diese Beschichtungsvorrichtungen weisen zwei Preßwalzen auf, durch deren Spalt die Papierbahn geführt ist. An einer oder beiden Walzen ist ein bekanntes Auftragwerk, z. B. ein Düsen- oder Walzenauftragwerk mit einem in Drehrichtung nachfolgenden Dosiersystem angeordnet, das als Dosierelement eine erfindungsgemäße Rakelstange enthält. Die Rakelstange ist in einer elastischen Halterung gelagert und gegenläufig zur Preßwalze angetrieben. Derartige Beschichtungsvorrichtungen sind ausführlich in dem DE-GM 84 14 413 beschrieben. Eine besonders vorteilhafte Halterung für die Rakelstange beschreibt die DE-PS 30 22 955.Preferred areas of application of the doctor rod according to the invention are Coating devices that use glue or pigment colors indirectly Apply to a paper web using a roller. These Coating devices have two press rolls through which Gap the paper web is guided. On one or both rollers a known commission, z. B. a nozzle or roller applicator arranged with a metering system following in the direction of rotation, which contains a doctor rod according to the invention as a metering element. The doctor rod is mounted in an elastic holder and driven in the opposite direction to the press roll. Such Coating devices are described in detail in DE-GM 84 14 413 described. A particularly advantageous holder for the Doctor rod describes the DE-PS 30 22 955.

Ebenso sind die erfindungsgemäßen Rakelstangen zum Einsatz in Beschichtungsvorrichtungen geeignet, bei denen direkt auf der Papier- oder Kartonbahn dosiert wird. Diese Beschichtungsvorrichtungen weisen eine Gegenwalze auf, um die die Papier- oder Kartonbahn geführt ist. Im umschlungenen Bereich der Gegenwalze ist ein Auftragwerk, z. B. ein Walzen- oder Düsenauftragwerk, angeordnet, das Beschichtungsmaterial im Überschuß auf die Bahn direkt aufträgt. In Bahnlaufrichtung hinter dem Auftragwerk folgt ein Dosiersystem mit einem Dosierelement, das von der Bahn das überschüssige Beschichtungsmaterial bis auf das gewünschte Strichgewicht abrakelt. Als Dosierelemente sind elastisch gelagerte glatte Rakelstangen bekannt, wie z. B. in der DE-PS 30 22 955 beschrieben. Anstelle dieser glatten Rakelstangen wird vorteilhaft eine Rakelstange nach der Erfindung eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Rakelstangen können auch vorteilhaft zum Vordosieren eingesetzt werden. Das Enddosieren auf das gewünschte Strichgewicht erfolgt dann mit einem weiteren Dosierelement, z. B. einer Rakel oder einem Luftmesser.The doctor rods according to the invention are also suitable for use in Coating devices suitable in which directly on the Paper or cardboard web is dosed. These Coating devices have a counter roll around which the Paper or cardboard web is guided. In the wrapped area of the Counter roll is an applicator, e.g. B. a roller or Nozzle applicator, arranged, the coating material in the Direct surplus onto the track. Behind in the direction of web travel the application unit is followed by a dosing system with a dosing element, from the web to the excess coating material scrape off the desired coat weight. As dosing elements are elastically mounted smooth doctor blades known, such as. B. in the DE-PS 30 22 955 described. Instead of these smooth squeegee bars a doctor rod according to the invention is advantageously used. The doctor blades according to the invention can also be advantageous for Predosing can be used. The final dosing to the desired one Line weight is then carried out with a further metering element, for. B. a squeegee or an air knife.

Claims

1. doctor rod for volumetric metering of coating material, in particular on running paper or cardboard webs, the outer surface of which has circumferential circumferential grooves which were produced by wrapping with a wire, characterized in that the wrapping wires have a non-circular cross-section, the at the Coating surface adjacent portion of the wire cross section is increased so that the outer surface of the doctor rod is partially in a cylindrical envelope surface.

2. Doctor rod according to claim 1, characterized records that the adheres to the surface to be coated proportion of the outer surface of the wrapped doctor rod 30% is up to 70% of the total cylindrical envelope surface.

3. Doctor rod according to claim 1 or 2, characterized in that the wrapping wire ( 3 ) has a U-shaped cross section.

4. Doctor rod according to claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the wrapping wires ( 3 ) has the shape of an externally flattened oval or semi-oval.

5. Doctor rod according to claim 1 or 2, characterized in that the wrapping wire ( 4 or 5 ) has a T-shaped or double T-shaped cross section, the radially outer surfaces of the wires ( 4 or 5 ) in a cylindrical envelope surface.

6. Doctor rod according to claim 1 or 2, characterized in that a cylindrical rod ( 1 ) is wrapped with a band ( 7 ) which has two to seven grooves ( 6 ) running in the longitudinal direction in parallel on the outside.

7. Device for coating running material webs, in particular Paper or cardboard webs, with two press rolls, one on or both rolls a coating unit and in the direction of roll rotation subsequently a metering system is arranged, thereby characterized in that the dosing system as Dosing element contains a doctor rod according to claims 1 to 5.

8. Device for coating running material webs, in particular Paper or cardboard webs, with a counter roller around which the Material web is guided, with a commissioned work from the Material loop wrapped area of the counter roller and with a Web direction following dosing system, thereby characterized in that the metering system Doctor bar according to claims 1 to 6 contains as a metering element.