DE2555669A1

DE2555669A1 - Vorrichtung zum abstreifen ueberschuessiger streichmasse

Info

Publication number: DE2555669A1
Application number: DE19752555669
Authority: DE
Inventors: Albert Woehrle
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1975-12-11
Filing date: 1975-12-11
Publication date: 1977-06-23
Also published as: DE2555669C3; GB1559386A; AT353600B; US4169425A; BR5601493U; SE431169B; FI57800C; FR2334429A1; FR2334429B1; FI57800B; DE2555669B2; IT1072209B; ATA733576A; FI763550A; SE7613829L

Description

p/ 3^17 J.M. VOITH GMBH

Kennwort: »Mehrbereichsmöglichkeit" Heidenheim/Brenz

-ε*

Yorrichtung zum Abstreifen überschüssiger Streichmasse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstreifen von im Überschuss auf eine laufende Bahn, insbesondere Papierbahn, aufgetragener Streichmasse, mit einer sich über die Bahnbreite erstreckenden Schaberklinge, einer die Klinge gegen die Bahn drückenden Anpresseinrichtung, und einer Profileinstelleinrichtung zum Einstellen der Klinge über die Bahnbreite entsprechend dem geforderten Querprofil der beschichteten Bahn.

Der Auftrag von höheren Strichgewichten mit konventionellen Streichpimenten wird seit Jahren von der Papierindustrie angestrebt. Es gibt beispielsweise viele Papier- und Kartonsorten, die einen Strichauftrag von 15 bis 25 g/m erfordern. Diese Sorten wurden bis jetzt zum größten Teil durch kombinierte Streichverfahren mit einem doppelten Strich versehen. Bei höheren Strichauftragsgewichten, ab

ungefähr 15 g/m , ist eine Profilkorrektur über die gesamte Maschinenbreite unbedingt erforderlich, um zu glattliegendem Pormatpapier bzw. zu einwandfreien Rollen zu kommen.

Bei einer aus der DT-PS 2 012 598 bekannten Vorrichtung wird ein quer über die Bahnbreite an der Schaberklinge anliegender Luftschlauch, der je nach erforderlichem Anpressdruck der Schaberklinge unter mehr oder weniger starken Luftdruck gesetzt und dadurch entsprechend ausgedehnt wird, von einer Leiste gehalten. Diese Leiste ist bei einer praktischen Ausführungsform längs des LuftSchlauches in einzelne Elemente unterteilt, durch die der Luftschlauch in den einzelnen Abschnitten jeweils mehr oder weniger stark gegen die Schaberklinge vor- bzw. zurückgesetzte herden kann, um durch eine längs des Schlauches unterschiedliche^^Siruckeinwirkung die Ausrichtung der Schaber-

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klinge dem gewünschten Querprofil der beschichteten Papierbahn anzupassen. Ein Nachteil ist, daß der Schlauch nicht mit einer über seine Länge gleichbleibenden Wandstärke hergestellt werden kann, so daß das voreingestellte Querprofil verfälscht wird, wenn der Schlauch expandiert wird, um die Schaberklinge an die Bahn anzudrücken, weil sich dann der Schlauch in den einzelnen Abschnitten je nach seiner Wandstärke verschieden stark ausdehnt. Dieser Nachteil wurde durch die Verwendung eines zwischen Schaberklinge und Schlauch eingesetzten Federbleches zwar gemildert, aber nicht behoben. Außerdem machen sich hier Materialspannungen des Federbleches unangenehm bemerkbar. Die unterschiedliche Schlauchstärke kommt umso stärker zur V/irkung, je stärker der Schlauch ausgedehnt wird, so daß man auf enge Einstellbereiehe begrenzt ist, innerhalb der die Schaberklinge a.usgelenkt werden kann. Damit ist man auch hinsichtlich des Beschichtungsverfahrens begrenzt, d.h. man kann nicht mit der gleichen Vorrichtung wechselweise mit gerader Fahrweise (Schaberklinge nur wenig durchgebogen und mit der Kante an der Papierbahn anliegend) und mit der gebogenen Fahrweise (Schaberklinge stark durchgebogen und mit einer Stirnfläche an der Bahn anliegend) arbeiten.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung derart auszubilden, daß mit ihr in einem weiten Bereich nicht nur niedrige, sondern auch höhere Strichauftragsgewichte, beispielsweise von 5 - J>0 g/m2, bei Erzielung optimaler Strichqualität ohne Änderung des Querprofils in einem Strich aufgetragen werden können, wobei die Vorrichtung in weitem Bereich verschiedene Fahrweisen ermöglichen und unempfindlich gegen Verschmutzen sein soll.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Profileinstelleinrichtung unmittelbar auf die Klinge wirkt, während die Anpresseinrichtung; über einen quer zur Bahn verlaufenden, steifen Balken auf die Profileinstelleinrichtung und über diese auf die Klinge wirkt.

Die Erfinder haben erkannt, daß es zur Lösung der gestellten Aufgabe auf die richtige Reihenfolge der Elemente ankommt. In Wirkrichtung kommt - von der Schaberklinge ausgehend - zunächst die Profileinstelleinrichtung, dann der steife Balken, und zuletzt die Anpreßeinrichtung. Hierdurch wird im einzelnen folgendes erreicht:

Änderungen des von der Anpreßeinrichtung ausgeübten Druckes können sich nicht mehr auf das eingestellte Querprofil auswirken; auch dann nicht, wenn das Anpreßelement der Anpreßeinrichtung beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulischer Schlauch mit Wandstärkefehlern ist, weil diese Fehler durch den steifen Balken aufgehoben werden. Dieser kann zwischen der Anpreßeinrichtung und der Profileinstelleinrichtung angeordnet oder als Sperrglied zur Verhinderung von Relativbewegungen zwischen einzelnen Stellgliedern der Profileinstelleinrichtung eingesetzt sein. Ferner ist durch die Erfindung ein weiter Einstellbereich des Anpreßdruckes und des Schaberklingen-Einstellweges und damit wechselweise sowohl eine gerade als auch eine gebogene Fahrweise möglich.

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Die Erfindung zeichnet sich ferner durch die Einfachheit der Konstruktion, verbunden mit leichtester Bedienung bei Erzielung optimaler Strichqualität und Betriebseigenschaften aus. Sin bedeutender ■Vorteil ist auch, daß durch die Erfindung der Auftrag höherer Strichgewichte möglich ist. Bei Versuchen wurden bei guter Qualität, d.h. ohne Profil- und Auftragsgewichtsfehler oder andere Nachteile, Auftragsgewichte zwischen fünf und dreissig Gramm/m erreicht.

Die erfindungsgemäße Konstruktion kann in die meisten bestehenden Streichanlagen eingebaut werden, ist also sehr vielseitig verwenbar. Ferner-ist sie unempfindlich gegen Verschmutzung.

Weitere Merkmale der Erfindung und sich daraus ergebende Vorteile können den Ansprüchen entnommen werden. Beispielsweise geht daraus auch hervor, daß durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in optimaler Weise auch eine Steuerung dieser Vorrichtung durch einen Computer möglich ist, was eine bessere Qualität der beschichteten Bahnen und damit weniger Ausschuß sowie auch weniger maschinenbedingte Störungen zur Folge hat. Viele Papierhersteller haben heute bereits Datenverarbeitungsanlagen, so daß ihre gleichzeitige Verwendung für den hier angegebenen Zweck keine besonderen Kosten mit sich bringt.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen als Beispiele dargestellt und werden im folgenden mit bezug auf diese beschrieben. Darin zeigen

Fig.l einen schematischen Vertikalschnitt einer Vorrichtung nach der Erfindung in Maschinenlängsrichtung;

Fig.2a eine schematische Schnittansieht einer Einzelheit von Fig.1 in abgewandelter Ausführungsformj

Fig.2b einen schematisehen Detailschnitt einer Ausführungsform nach der Erfindung, bei der ein Druckelement der Profileinstelleinrichtung die Form eines konvex zur Schaberklinge ausbiegbaren Federbandes hat;

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Fig.3 eine schematische Seitenansicht einer nochmals weiteren Ausführungsform nach der Erfindung, und

Fig.4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ähnlich Fig.l zusammen mit einem Blockschaltbild einer gemäß der Erfindung damit verwendbaren Computer-Steuerung.

Bei der Vorrichtung nach Fig.l sind ein Träger 1 und ein darauf angeordneter Balken 2 an ihrem einer Schaberklinge 3 zugewandten vorderen Ende durch eine Feder 4 miteinander verbunden, die in ihrem Biegebereich 5 über eine Abrollfläche 6 des Balkens 2 abgebogen werden kann und sich dabei an einer Gegenfläche J des Trägers l abstützt, so daß durch den Biegebereich 5 der Feder 4 eil« in ihrer Lage genau festliegende Schwenkachse definiert ist, um die der Balken 2 bei Druckbeaufschlagung eines Anpresselementes 8,in Form eines Druckschlauches einer Anpresseinrichtung,gegen die Schaberklinge geschwenkt wird. Bei dieser Schwenkbewegung wird in Abhängigkeit von dem im Druckschlauch 8 herrschenden Druck mehr oder weniger stark ein beispielsweise aus Rundgummi bestehendes Druckelement 9 einer Profileinstelleinrichtung gegen die Schaberklinge 3 gedrückt und dadurch deren freies Klingenende mehr oder weniger stark gegen eine mit Streichmasse beschichtete Papierbahn 10 gepresst, um von dieser überschüssige Streichmasse abzustreifen und die Beschichtung zu glätten. Die in Fig.1 nur strichpunktiert angedeutete Bahn 10 ist über eine Gegenwalze 11 geführt, deren Drehrichtung durch einen Pfeil A angegeben ist. Das andere Ende der Schaberklinge 3 kann in an sich bekannter Weise vom Träger 1 gehalten werden.

Parallel zum Druckelement 9 und damit parallel zur Schaberklinge ist eine Andrückleiste 12 angeordnet, die über mehrere über die Länge der Schaberklinge 3 mit Abstand voneinander angeordnete Schrauben in einzelnen Abschnitten gleichmäßig oder verschieden stark gegen das Druckelement 9 gespannt werden kann, um dadurch das Druckelement senkrecht zu dieser Einspannvorrichtung in Richtung zur Schaberklinge 3 hin herauszuquetschen. Dadurch kann die Schaberklinge 3 über ihre gesamte Länge hinweg in belj&igen Bereichen mehr oder we-

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niger stark mit Druck beaufschlagt und ausgebogen werden, um dadurch das Profil ihrer Schaberschneide dem gewünschten Profil der beschichteten Bahn 10 entsprechend anzupassen. Dieses Profil bleibt unabhängig von dem im Schlauch 8 der Anpresseinrichtung herrschenden Druck stets konstant erhalten. Die Andrückleiste 12 kann anstelle einstückig selbstverständlich auch mehrstückig ausgebildet sein.

Dem von dem Schlauch 8 auf den Balken 2 ausgeübten Druck wirkt der Druck eines Druckschlauches 14 einer Gegendruckeinrichtung entgegen. Dadurch kann beispielsweise die Lage der Schaberklinge 3 auch dann in einer stabilen Lage gehalten werden, wenn sie während des Betriebes nur einen geringen Druck gegen die Bahn 10 auszuüben hat. Ferner stellt dies eine ideale Maßnahme zur Nullpunkteinstellung dar, d.h. der jeweils gewünschten Ausgangslage der Schaberklinge 3·

Bei den abgewandelten Ausführungsformen nach Fig.2a und 2b sind der Fig.l entsprechende Teile mit gleichen Bezugszahlen und einem bzw. zwei Strichen versehen. Der Aufbau und die Funktionsweise sind an sich die gleichen, nur daß in Fig.2a die Feder 4^! nicht an den Vorderseiten des Trägers 1 und des Balkens 2 befestigt ist, sondern an den einander gegenüberliegenden Seiten dieser beiden Teile. Die Abrollflache 6^f ist hierbei an dem Träger 1 und die Gegenfläche 7¹ an dem Balken 2 vorgesehen. In Fig.2b besteht das Druckelement 9 aus einem sich parallel zur Schaberklinge 3 erstreckenden, in Nuten eingespannten Federband 9".

Die gleichen Bezugszahlen wie in Fig.l sind auch für die entsprechenden Teile in Fig.3 verwendet worden. Bei der weiteren Ausführung nach Fig.3 besteht der einzige Unterschied gegenüber Fig.l an sich darin, daß der Balken 2 über Federn l6 mit dem Träger 1 verbunden ist und mit bezug auf diesen eine im wesentlichen translator!sehe Bewegung in Richtung zur Schaberklinge 3 hin ausführen kann. Sine exakte geradlinige Bewegung könnte dadurch erreicht werden, daß anstelle der Federn l6 eine Nutverbindung zwischen dem Träger 1 und dem Balken 2 vorgesehen wird.

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Figur k zeigt eine Vorrichtung nach Fig.l in Verbindung mit einer computergesteuerten Regeleinrichtung zur Regelung des Auftragsgewichtes der zu beschichtenden Bahn. Zu diesem Zwecke wird beispielsweise durch eine Flächengewichtsmeßanlage 20, wie sie praktisch in jeder Streichanlage vorhanden ist, das jeweilige Flächengewicht der Bahn 10 gemessen und als Istwert einem Computer 21 eingegeben, der in Abhängigkeit hiervon und von dem über einen Sollwertgeber 22 eingegebenen Sollwert ein elektrisches Signal von beispielsweise 0 bis 20 mA an einen Schrittregler 23 abgibt, mit dem vorzugsweise die Schritthäufigkeit eingestellt und·demzufolge eine Dämpfung der Regelschritte erzielt werden kann. Der Schrittregler gibt ein elektrisches Signal an einen elektro-pneumatischen Meßumformer 24, der über einen pneumatischen Verstärker 25 den Druck im Druckschlauch 8 der Anpresseinrichtung regelt. Der Sollwert kann fest vorgegeben oder durch eine andere Flächengewichtsmessanlage vor dem Auftragswerk (coater) in Abhängigkeit vom Flächengewicht des unbeschichteten (oder erst einseitig beschichteten) Bahn als variabler Vergleichswert eingegeben werden.

In abgewandelter Ausführungsform könnte der Druck anstelle in dem Schlauch 8 in dem Schlauch l4 der Gegendruckeinrichtung geregelt werden. Ebenso sind Abwandlungen möglich, bei denen anstelle der Schläuche 8 und 14 entsprechend wirkende mechanische Mittel vorgesehen sind, die durch Computer gesteuert werden können.

Die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Profileinstelleinrichtung 9, 12, 13 bzw. 9", 12", 13 haben insbesondere den Vorteil, daß sie völlig spielfrei arbeiten und mit ihnen das Querprofil der Bahn sehr genau eingestellt werden kann.

Heidenheim, 8.Dezember 1975
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Claims

kp/P 3^17 J.M. VOITH GMBH Kennwort: «Mehrbereichsmöglichkeit» Heidenheim/Brenz Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abstreifen von im Überschuss auf eine lau-

nde Bahn, insbesondere Papierbahn, aufgetragener Streichmasse, mit einer sich über die Bahnbreite erstreckenden Schaberklinge, einer die Klinge gegen die Bahn drückenden Anpresseinrichtung, und einer Profileinstelleinrichtung zum Einstellen der Klinge über die Bahnbreite entsprechend dem geforderten Querprofil der beschichteten Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Profileinstelleinrichtung (9, 12, 13) unmittelbar auf die Klinge (3) wirkt, während die Anpresseinrichtung (8) über einen quer zur Bahn (lO) verlaufenden, steifen Balken (2) auf die Profileinstelleinrichtung (9, 12, 13) und über diese auf die Klinge (3) wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (2) eine geradlinige oder bogenförmige Bewegung in Richtung zur Schaberklinge (3) hin ausführen kann und die Profileinstelleinrichtung (9, 12, 13) trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (2) um eine parallel zur Schaberklinge (3) verlaufende Achse (bei 5, 6, 7 bzw. 5*, 6', 7^f) schwenkbar angebracht und von der Anpresseinrichtung (8) um diese Achse schwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkachse (bei 5, 6, 7, bzw. 5¹, 6¹, 7¹) des Balkens (2) an einer Stelle zwischen seinem der Schaberklinge (3) zugewandten vorderen Ende, vorzugsweise an diesem, und der Stelle liegt, wo die Anpresseinrichtung (8) am Balken (2) angreift.

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'X-

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (bei 5, 6, 7 bzw. 5¹, 6^f, 7^!) durch eine (oder mehrere) Blattfeder (4 bzw. 4¹) gebildet ist, die einerseits am Balken (2) und andererseits an einem Träger (l) befestigt ist, durch den auch die Schaberklinge (3) gehalten wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Blattfeder (4), vorzugsweise im wesentlichen plan-parallel zur Schaberklinge (3), an den der Schaberklinge zugewandten vorderen Stirnseiten des Balkens (2) und des Trägers (l) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine, vorzugsweise durch eine Nase oder Kante gebildete Abrollfläche (6 bzw. 6¹) für die Blattfeder (4 bzw. 4') in ihrem Biegebereich (5 bzw. 5¹) und eine Gegenfläche (7 bzw. 7') für die Blattfeder in ihrem Biegebereich auf ihrer von der Abrollfläche abgewandten Federseite vorgesehen ist, wobei die Abrollfläche ein Teil des Balkens (2) und die Gegenfläche ein Teil des Trägers (l) ist oder umgekehrt.

vorzugsweise

8. Vorrichtung/nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die rrofileinstelleinrichtung ein an der Schaberklinge (3) anliegendes, sich längs dieser erstreckendes, elastisch verformbares Druckelement (9) und Mittel (12, 13) zum Verformen dieses Druckelementes in verschiedenen Bereichen in Richtung zur Schaberklinge aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel eine (oder mehrere nacheinander angeordnete) Andrückleiste (12) zum Zusammendrücken des Druckelementes (9) in einer Richtung aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur gewünschten, in Richtung zur Schaberklinge (j5) verlaufenden Verformung verläuft.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das' Druckelement (9) der Profileinstelleinrichtung eine Stange oder ein Strang aus Gummi oder ähnlichem elastischen Material mit kreisrundem oder andersförmigem Querschnittsprofil ist, oder aus einem sich parallel zur Schaberklinge (3) erstreckenden, konvex zu dieser hin ausgebogenem Band (9") aus biegsamem Material besteht, vorzugsweise aus Federstahl.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (9) der Profileinstelleinrichtung ein mit Druckmedium (Gas oder Flüssigkeit) gefüllter Schlauch ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpresseinrichtung (8) eine mechanische Stellvorrichtung zur Einstellung des von ihr auszuübenden Anpressdruckes aufweist, vorzugsweise eine Feder- oder Sxzentervorri chtung.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpresseinrichtung ein (oder mehrere) pneumatisches oder hydraulisches, verschieden stark mit Druck beaufschlagbares Anpresselement (8) zur Einstellung des Anpressdruckes aufweist, vorzugsweise einen über die Bahnbreite parallel zur Schaberklinge (3) verlaufenden Schlauch.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpresseinrichtung eine federnd nachgiebige Gegendruckeinrichtung (l4) zur Einstellung eines Differenzdruckes beinhaltet, welcher der auf die Schaberklinge (3) einwirkende Druck ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch l4, dadurch gekennzeichnet, daß die * Gegendruckeinrichtung eine verschieden stark einstellbare pneumatische oder hydraulische Einrichtung aufweist, vorzugsweise einen parallel zur Schaberklinge (3) verlaufenden, Schlauch

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16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Anpresseinrichtung (8) her auf die Schaberklinge (j5) jeweils ausgeübte Druck durch einen Computer (10 bis 22) geregelt wird, vorzugsweise in Abhängigkeit vom Flächengewicht der auf die Bahn aufgebrachten Streichmasse.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß

der Computer über einen elektro-pneumatischen Meßumformer (24) und einen pneumatischen Verstärker (25), vorzugsweise über einen vorgeschalteten Regelschrittregler (2^)_/den Druck regelt, der jeweils im pneumatischen Anpresselement (8) der Anpresseinrichtung oder in deren pneumatischen Gegendruckeinrichtung (1^) herrscht.

Heidenheim, den S.Dezember 1975
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