-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Materialbahnen, insbesondere Papier- oder Kartonbahnen, die an einer drehbewegten Gegenwalze abgestützt sind, mit einer Streichklinge als Dosierelement, die in einer Halterung der Vorrichtung gelagert ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
-
-
Daneben gibt es Vorrichtungen, bei denen flüssiges oder pastöses Material mittels einer Streichklinge auf die Bahn aufgetragen und verteilt wird. Auf der Bahn, die sich auf einer Walze abstützt und drehbewegt wird, wird ein vordosierter Film von Beschichtungsmaterial aufgetragen. In Drehrichtung der Walze vor dem Dosiersystem ist ein Auftragssystem (wie ein Düsenauftragwerk, Walzenauftragwerk oder dergleichen) angeordnet, von dem das Beschichtungsmaterial im Überschuss auf die Bahn direkt oder indirekt dosiert auf die Walze aufgetragen wird. Vor dem Dosiersystem ist in bekannter Weise eine Auftragkammer angeordnet, die einlaufsertig von einer Überlaufplatte begrenzt wird, wobei in die Auftragkammer eine Zuführleitung mündet, durch die das Beschichtungsmaterial im Überschluss zugeführt wird. Der Überschuss kann ablaufen, wohingegen die für die Beschichtung gewünschte Menge mittels einer Rakelstange, einer Streichklinge oder dergleichen abgestriffen wird.
-
Es hat sich herausgestellt, dass sich in Laufrichtung vor dem Abstreichen vor der Streichklinge, der Rakelstange oder dergleichen Verwirbelungen bilden und auf Grund der Temperaturverhältnisse Partikel des Beschichtungsmateriales entstehen bzw. schon vorhanden sind und sich ansammeln und insbesondere Riefen bilden, die auf der fertigen Oberfläche der beschichteten Bahn von Nachteil sind. Es entsteht somit eine unschöne, weil nicht mehr vollkommen glatte Oberfläche, nachdem das Beschichtungsmaterial abgestrichen, getrocknet und auf die Bahn aufgetragen worden ist.
-
Konkret liegt in einem Bereich vor der Streichklinge eine Strömungsgeschwindigkeit des Beschichtungsmaterials, beispielsweise einer Streichfarbe, vor, die nahezu gleich null ist. Dies führt zu einer Ansammlung von Beschichtungsmaterial in diesem Bereich, welches nicht direkt über die Streichklinge auf die Bahn aufgetragen werden kann. Dadurch entsteht eine Agglomeration von Festpartikeln, die in dem Beschichtungsmaterial enthalten sind. Diese Festpartikel stören normalerweise nicht, da sie aufgrund der Bewegung des Beschichtungsmaterials während des Auftragens gleichmäßig in dem Beschichtungsmaterial verteilt sind. Allerdings kommt es aufgrund des Materialstaus infolge der nicht vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit in dem Bereich vor der Streichklinge nicht nur zu der Agglomeration, sondern auch zu einem Lösen dieser Ansammlung von Festpartikeln des Beschichtungsmaterials, die mit weiterem zugeführten Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche der zu beschichtenden Bahn gelangen und dort Riefen oder Kratzer, sogenannte Rakelstreifen, bilden, die von Nachteil sind.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, diese Nachteile zu beheben und eine vollkommen glatte bzw. nahezu vollkommen glatte Oberfläche der beschichteten Materialbahn herzustellen.
-
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der in Drehrichtung der Materialbahn gesehen hinter der Streichklinge angeordnete Bereich mittels Kühlmittel temperaturabsenkbar ausgebildet ist.
-
Es hat sich herausgestellt, dass die Ansammlung von Festpartikeln in dem Beschichtungsmaterial, eine sogenannte Agglomeration, temperaturabhängig ist. Außerdem hat sich herausgestellt, dass sich umso mehr Agglomerate bilden, je höher die Temperatur ist. Nach der Erfindung wird somit in vorteilhafter Weise ein Bereich gekühlt (über die Streichklinge oder dergleichen), in dem sich die Agglomerate bilden würden, wenn dieser Bereich nicht gekühlt wird. Durch die Kühlung dieses Bereiches wird dort die Temperatur deutlich abgesenkt und dadurch in vorteilhafter Weise vermieden, dass sich Festpartikel des Beschichtungsmaterials dort überhaupt in Folge der Strömungsgeschwindigkeit gleich null bilden können. Es wird also eine Temperatur in diesem Bereich erzielt, die vorzugsweise unterhalb der Temperatur des Beschichtungsmateriales, beispielsweise der Streichfarbe, liegt. Diese Kühlung des Bereiches führt außerdem in vorteilhafter Weise dazu, dass die Streichklinge oder dergleichen für die Kühlung nicht berührt wird, da diese im Betrieb nicht gestört werden darf, da es ansonsten ebenfalls zu Störungen beim Auftrag und damit zu unschönen Oberflächen nach dem Auftragen und Abkühlen des Beschichtungsmateriales kommen würde. Außerdem führt die Kühlung des in Drehrichtung der Materialbahn gesehen hinter der Streichklinge angeordneten Bereiches mittels Kühlmittel zu einer deutlichen Temperaturabsenkung, die durch eine Temperaturabsenkung des Beschichtungsmateriales, insbesondere der Streichfarbe, selber nicht erzielt werden kann, da das Bahnmaterial selber, auf dem das Beschichtungsmaterial aufgebracht werden soll, sehr heiß ist und außerdem der Bereich hinter der Streichklinge durch Trocknungseinrichtungen, beispielsweise durch Infrarotstrahler, aufgeheizt wird, um das Trocknen des aufgebrachten Beschichtungsmateriales zu beschleunigen, insbesondere um dem Beschichtungsmaterial und gegebenenfalls auch dem Bahnmaterial Wasser zu entziehen. Erst die Abkühlung des erfindungsgemäßen Bereiches führt zu der wirksamen Vermeidung der erwähnten Agglomeration.
-
Es handelt sich also um den zu kühlenden Bereich, der zusätzlich zur Streichklinge von der Materialbahn begrenzt ist. Das Kühlmittel wird mittels einer Einrichtung dem Bereich zugeführt. Das Kühlmittel kann Kühlluft bzw. Kaltnebel sein oder enthalten, das in diesen Bereich, vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung der Streichklinge, eingeblasen wird. Durch die Herabsetzung des Temperaturniveaus in diesem Bereich werden Partikelbildungen des Beschichtungsmaterials vermieden, so dass sich eine glatte bzw. nahezu vollkommen glatte Oberfläche der beschichteten Materialbahn einstellt.
-
Mit anderen Worten wird der Bereich in Drehrichtung der Gegenwalze hinter der Streichklinge oder dergleichen gekühlt. Durch die Herabsetzung des Temperaturniveaus in diesem Bereich werden Partikelbildungen des Beschichtungsmateriales vermieden, so dass sich eine vollkommen glatte bzw. nahezu vollkommen glatte Oberfläche der beschichteten Bahn einstellt. Die Kühlung dieses Bereiches kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Zum Einen ist es denkbar, dass eine Kühlung dieses Bereiches hinter der Streichklinge mit Kühlluft, z.B. mittels Kaltnebel, erfolgt, der in diesen Bereich vorzugsweise über die gesamte Längserstreckung der Streichklinge eingeblasen wird. Zum Anderen kann daran gedacht werden, zusätzlich oder alternativ die Streichklinge selber zu kühlen. Diese vorstehend genannten Maßnahmen (Zuführung von Kühlmittel (wie z.B. kalten Nebel), die Kühlung der Rakelstange selber) können für sich alleine oder in Kombination durchgeführt werden.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Streichklinge mittels Kühlmittel temperaturabgesenkt wird. Zusätzlich oder alternativ kann auch der sich an die Streichklinge anschließende Teil der Halterung der Streichklinge mittels Kühlmittel temperaturabgesenkt werden. Die Kühlung kann mittels einer internen oder externen Leitung entlang der Streichklinge oder der Halterung erfolgen. Die Leitung kann Öffnungen oder einen Längsschlitz aufweisen, denen flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel zugeführt wird.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützklinge zumindest einen Kanal zum durchleiten eines Kühlmediums aufweist. Mittels dieses zumindest einen Kanales, der parallel oder auch quer zu einer Längsachse der Stützklinge verlaufen kann, kann ein Kühlmedium zirkulieren, um entweder die Stützklinge zu kühlen und/oder ein Kühlmedium in Richtung des Bereiches B zu fördern, um diesen Bereich B zu kühlen.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Kanal quer zu der Längsachse in der Stützklinge vorgesehen ist. Mittels dieses quer zu der Längsachse der Stützklinge verlaufenden Kanales kann über die gesamte Auftragsbreite die Kühlung der Stützklinge, vorzugsweise des der Streichklinge benachbarten Bereiches, erfolgen, um eine Kühlung des Bereiches hinter dem Auftragsbereich zu bewirken.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützklinge zumindest einen parallel zu der Längsachse der Stützklinge verlaufenden Kanal aufweist. Mittels eines solchen parallel zu der Längsachse der Stützklinge verlaufenden Kanales, vorzugsweise mehrerer solcher nebeneinander angeordneter und parallel verlaufender Kanäle, kann gezielt in den Endbereich der Stützklinge ein Kühlmedium transportiert werden. Vorzugsweise sind Austrittsöffnungen an dem Ende der Stützklinge vorhanden, so dass über die Stützklinge das Kühlmedium in den Bereich hinter der Streichklinge zur Kühlung dieses Bereiches transportiert werden kann. Die Zufuhr von Kühlmedium in die Stützklinge erfolgt durch geeignete Öffnungen, die neben oder innerhalb der Halterung, in der die Stützklinge gelagert ist, von außen zugänglich sind.
-
Eine solche Stützklinge mit zumindest einem parallel und/oder zumindest einem quer zu einer Längsachse der Stützklinge verlaufenden Kanal hat den Vorteil, dass bekannte und schon im Betrieb befindliche Vorrichtungen zum Beschichten von Materialbahnen mittels einer Streichklinge auf einfache Art und Weise nachgerüstet werden können, um den vorteilhaften Effekt der Kühlung des Bereiches hinter der Streichklinge zu erzielen.
-
Die beschriebenen Kühlmaßnahmen können einzeln oder gemeinsam angewandt werden.
-
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist.
-
1 zeigt einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Beschichten von Materialbahnen mit einer Streichklinge und einer diese aufnehmenden Halterung.
-
In 1 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Materialbahn, vorzugsweise eine Papier- oder Kartonbahn bezeichnet, die zu einem Dosiersystem gehört, das Teil einer Vorrichtung zum Beschichten der Materialbahn mit Streichfarbe ist. Die Materialbahn wird von einer Gegenwalze 2 abgestützt, wobei in Drehrichtung der Gegenwalze 2 vor dem Dosiersystem ein Auftragssystem (Düsenauftragwerk, Walzenauftragwerk oder dergleichen) angeordnet ist, von dem Streichfarbe im Überschuss mittels einer Streichklinge 3, die in einer Halterung 4 der Vorrichtung gelagert ist, auf die Materialbahn 1 oder - bei indirektem Dosieren - auf die Gegenwalze 2 aufgetragen wird. Vor dem Dosiersystem ist eine Auftragskammer 5 angeordnet, die einlaufseitig von einer Überlaufplatte 6 begrenzt wird. In die Auftragskammer 5 mündet eine Zuführleitung 7, durch die Beschichtungsmaterial zugeführt wird. Das überflüssige Beschichtungsmaterial läuft durch den Spalt zwischen der Überlaufplatte 6 und der Materialbahn 1 ab. Das in der 1 dargestellte Auftragssystem ist beispielhaft und kann durch andere Arten von Auftragssystemen realisiert sein.
-
Zur Erzielung einer nahezu vollkommen glatten Oberfläche der Materialbahn 1 wird der Bereich B hinter der Streichklinge 3 gekühlt.
-
Die Kühlung, d.h. die Herabsetzung des Temperaturniveaus an dieser Stelle gegenüber dem Temperaturniveau vor der Streichklinge 3 bewirkt, dass keine störenden Partikel in der Beschichtung oder in diesem Bereich entstehen können. Die Kühlung des Bereichs B erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein Kühlmedium, wie z.B. Kaltnebel, über geeignete Zuführmittel in diesen Bereich geleitet wird. Alternativ oder ergänzend dazu ist die Streichklinge 3 gekühlt ausgebildet. Ebenfalls alternativ oder ergänzend dazu ist die Halterung 4 oder ein Bereich desselben vorzugsweise ein solcher, der sich in Drehrichtung hinter der Streichklinge 3 befindet, gekühlt ausgebildet. Die Kühlung der Streichklinge 3 bzw. des Halterung 4 kann dadurch bewirkt werden, dass zum Bereich B hin gerichtet eine in Längsrichtung ausgerichtete Öffnungen oder ein Längsschlitz eingebracht wird, durch die ein Kühlmedium (flüssig oder gasförmig) zugeführt wird.
-
In dem Ausführungsbeispiel nach der 1 ist noch ergänzend gezeigt, dass die Streichklinge 3 von einer Stützklinge 8 abgestützt wird. Auch die Stützklinge 8 kann in der Halterung 4 gelagert sein, aber auch an anderer geeigneter Stelle der Vorrichtung gehalten werden. Zur Kühlung des Bereiches B hinter dem Auftragsbereich der Streichklinge 3 kann ergänzend daran gedacht werden, auch die Stützklinge 8 zu kühlen. Dies bewirkt, dass der Bereich der Streichklinge 3, in dem die Stützklinge 8 anliegt, ebenfalls gekühlt wird. Die Kühlung der Stützklinge 8 kann dadurch erfolgen, dass sie zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, gekühlt wird. Ergänzend oder alternativ dazu kann auch die Halterung, in der die Stützklinge 8 eingespannt ist, gekühlt werden. Durch geeignete Wärmeleitfähigkeit des Materiales der Stützklinge 8 wird die Kühlwirkung, die in die Stützklinge 8 eingebracht oder ausgehend von der Halterung der Stützklinge 8 in diese eingebracht wird, in den Bereich der Streichklinge 3 übertragen, so dass dadurch der Bereich B hinter der Streichklinge 3 herabgekühlt wird.
-
Die Kühlung der Stützklinge 8, ebenso auch die Kühlung der Streichklinge 3, kann z. B. dadurch erfolgen, dass an der jeweiligen Klinge 3, 8 Mittel zum Durchleiten eines Kühlmediums, wie z. B. ein Rohr, ein Schlauch oder dergleichen, angebracht wird und durch diese Mittel ein Kühlmedium durchgeführt wird. Dieses Kühlmedium bewirkt dann die Kühlung der Streichklinge 3 und/oder der Stützklinge 8, um den Bereich B hinter der Streichklinge 3 abzukühlen. Ein solches Mittel zum Durchleiten von Kühlmedium kann auch losgelöst von einer oder beiden Klingen 3, 8 in dem Bereich B hinter der Streichklinge 3, vorzugsweise in der Nähe ihres Endes und ebenfalls vorzugsweise angenähert zu der Gegenwalze 2 angeordnet werden.
-
Zur Verdeutlichung der Erfindung und deren Wirkungsweise sind mit 9 Wärmemittel, beispielsweise Infrarotstrahler, bezeichnet, die ein Trocknen der aufgetragenen Streichfarbe (allgemein des aufgetragenen Beschichtungsmaterials) und gegebenenfalls auch der Bahn, auf die dieses Material aufgetragen wird, bewirken, insbesondere durch Wasserentzug infolge der Wärmeeinwirkung.
-
Mit 10 ist der Bereich angedeutet (nicht exakt dargestellt), in dem eine Strömungsgeschwindigkeit des Beschichtungsmaterials gleich Null herrscht oder sehr klein ist gegenüber der Auftragsgeschwindigkeit. Aufgrund dieser nicht oder nur gering vorhandenen Strömungsgeschwindigkeit bilden sich temperaturabhängig Agglomerate, die aus einer Ansammlung von Festpartikeln des Beschichtungsmateriales bestehen. Diese Festpartikel können sich lösen und führen zu Beeinträchtigungen der gewünschten glatten Oberfläche des Beschichtungsmaterials, insbesondere zu Riefen oder zu sogenannten Rakelstreifen. Wird der dargestellte Bereich B gekühlt, wird somit auch der Bereich 10 abgekühlt und damit vermieden, dass es zu einer Strömungsgeschwindigkeit bis hin zu gleich null und in Folge einer damit verbundenen Ansammlung von festen Partikeln kommt.
-
In 2 ist, basierend auf dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, beispielhaft eine Kühlung des Bereiches B durch eine Zufuhrleitung 11 dargestellt, in die ein Kühlmittel 12, beispielsweise ein Kaltnebel, eingeführt wird, die Zufuhrleitung 11 durchströmt und am Ende in den Bereich B einströmt, um ihn zu kühlen, d. h. die Temperatur in diesem Bereich zu senken. Das Ende der Zufuhrleitung 11 kann in geeigneter Weise gestaltet sein. Es kann beispielsweise als Düse gestaltet sein, um dem Bereich B gezielt (nahezu punktuell) Kühlmittel zuzuführen. Es kann auch so gestaltet sein, dass das Kühlmittel beim Austritt aus der Zufuhrleitung 11 gezielt verwirbelt wird, um einen größeren Bereich B zu kühlen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel gilt wieder, dass das Auftragssystem nur beispielhaft ist und anders gestaltet sein kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Materialbahn
- 2
- Gegenwalze
- 3
- Streichklinge
- 4
- Halterung
- 5
- Auftragskammer
- 6
- Überlaufplatte
- 7
- Zuführleitung
- 8
- Stützklinge
- 9
- Wärmemittel
- 10
- Bereich mit angesammelten Festpartikeln
- 11
- Zufuhrleitung
- 12
- Kühlmittel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011112956 A1 [0002]
