DE3309731A1 - Vorrichtung zum gleichmaessigen auftragen bestimmbarer fluessigkeitsmengen - Google Patents
Vorrichtung zum gleichmaessigen auftragen bestimmbarer fluessigkeitsmengenInfo
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Description
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-X-
Die Erfindung be.trifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen
bestimmbarer, vorzugsweise geringer Flüssigkeitsmengen auf eine Walze
bzw. eine flächenförmige Materialbahn beliebiger Breite, wobei zum Festlegen der aufzutragenden Schichtdicke ein die Flüssigkeit
enthaltender Trog, eine Dosierralcel und in Bewegungsrichtung der Walze oder Materialbahn eine vor der Dosierwalze liegende Abstreifrakel
vorgesehen sind.
In Flüssigkeiten eintauchende Übertragungswalzen sind bekannt» Auch
das Antragen von Flüssigkeiten mittels Rakelvorrichtungen ist be-
j 10 kannt und ebenso sind auch gerillte Walzen, Leisten und dgl» bekannt.,
W'
um damit flüssige oder pastenförmige Substanzen dosiert aufzutragen.
So ist es bereits bekannt, eine Übertragungswalze in einem Behälter
eintauchen zu lassen und zur Vergleichmäßigung der Schicht auf dieser Übertragungswalze eine Rollrakel vorzusehen. Die auf der Oberfläche
der Übertragungswalze verbleibende Flüssigkeitsmenge wird nach der Übertragung auf die Warenbahn durch eine Streichrakel abgenommen.
Hier müssen relativ große Flü&Lgkeitsmengen verwendet werden,
die im Behälter unkontrolliert und unter LufteimdLrkung zirkulieren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung;, eine Vorrichtung zum
gleichmäßigen Auftragen bestimmbarer Flüssigkeitsmengen zu schaffen?
bei der die Flüssigkeitsmengen genau dosiert sinds stets frische
Flüssigkeit auf eine Übertragungswalze aufgetragen xnrd und bei der
in den Vorratsbehälter keine Luft eintreten kann5 so daß die Gefahr
einer Schaumbildung völlig unterbunden ist. Erfindungsgemäß wird jetzt bei der eingangs erwähnten Vorrichtung vorgeschlagen, daß
die Dosierrakel im Trog angeordnet ist, mit einer Seitenwand des Troges im wesentlichen dichtend verbunden ist und eine gerillte, genarbte,
strukturierte oder poröse Oberfläche aufweist, und daß die
Abstreifrakel mit der anderen Seitenwand des Troges verbunden ists
wobei ein Austrittsspalt für die aufzutragende Flüssigkeit gebildet wird.
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Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher dargelegt. Die
Fig. 1 bis 3 zeigen den Stand der Technik;die Fig. 4, 5, 6 und 7
zeigen anhand einer Ausführungsform der Erfindung verschiedene Übertragungsmöglichkeiten;
Fig. 8 gibt eine andere Ausführungsform der
Erfindung wieder; die Fig. 9 bis 15 zeigen Abänderungen im Rahmen der Erfindung.
Um die durch die vorliegende Erfindung bewirkten Vorteile zur Darstellung
bringen zu können, werden in den Fig. 1 bis 3 zunächst einige schon bekannte Vorrichtungen dargestellt.
Die Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2 erfordern relativ große Flüssigkeitsmengen,
die in dem jeweils verwendeten Trog unkontrolliert und unter Lufteinwirkung zirkulieren. Die eintauchende Walze nimmt die
an ihrer Oberfläche haftenden Luftschichten mit in die Flüssigkeit und beim Austreten aus der Flüssigkeit tritt erneut Luft hinzu. Die
Überschußmenge strömt unkontrolliert und mit Luft noch mehr vermischt wieder zurück. Bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten entstehen
unerwünschte bzw. den Auftragungsvorgang störende Schaumbildungen.
Die Vorrichtung gemäß Fig.3 hat zwar diesen Nachteil der Schaumbildung
nicht "aufzuweisen, dafür aber den Nachteil, daß die genaue
Spalteinstellung, insbesondere bei Arbeitsbreiten von mehr als 1 m, sehr problematisch ist. Außerdem wirkt auch die Schwerkraft unkontrolliert
mit und bei Maschinenstillstand fließt weiterhin Flüssigkeit aus.
Es ist nun eine Vorrichtung gefunden worden, bei der nicht nur eine
genaue Dosierung erfolgt, sondern auch die nötigen Flüssigkeitsmengen
verringert und die Schaumbildung vermieden wird.
Fig.4 zeigt eine erfindungsgemäß gebaute, indirekt arbeitende Auftragungsvorrichtung,
bestehend aus einer Übertragungswalze 1, einer gerillten Auftragswalze 2, einem sehr gering dimensionierten Trog
3 mit einer oder mehreren Zuleitungen 4 und einem eventuell dazwischengeschalteten
Verteilungskanal 5, so daß die Flüssigkeit gleichmäßig in den ebenfalls gering dimensionierten Drosselbereich 6
zwischen Auftragswalze 2 und Trogwand 7 und von da weiter in den zwischen Übertragungswalze 1 und Auftragswalze 2 befindlichen keilförmigen
Austrittsspalt 8 gelangt.
Die erfindungsgemäß angeordnete Rakel 9 entlüftet die Oberfläche der Übertragungswalze 1, trennt den Luftbereich vor und den Flüssigkeitsbereich
nach der Rakel voneinander und dichtet den Flüssigkeitsbereich gegen außen ab. Außerdem ist die Rakel 9 auch gegen
die Wand 7 abgedichtet. Der von der Auftragswalze 2 mittels deren gerillter oder anders strukturierter Oberfläche dosiert auf die
Übertragungswalze 1 aufgetragene Flüssigkeitsfilm wird auf die Warenbahn 10 übertragen, die über die Walze 11 der Übertragungswalze
1 zugeleitet und von einer weiteren Wälze 12 von der Übertragungswalze
1 wieder abgenommen wird. Eine Anpreßwalze 13 bexiirkt, daß der Flüssigkeitsfilm vollständig auf die Warenbahn 10 übertragen
wird.
Durch eine strichlierte Linie 14 ist dargestellt, daß mit dieser
Vorrichtung auch eine direkte Auftragung möglich ist; diesfalls
wird die Warenbahn über die Walze 12 auf die Übertragungswalze 1 und von dieser weiter der Walze 11 zugeleitet. Diese Variante der
Auftragung ist nur für nicht saugendes Material bzw. für nicht unkontrolliert in das Material eindringende Auftragungsflussigkeit
geeignet.
Während des Auftragungsvorganges liegt die Dosier-Auftragswalze 2 an der Seitenwand 15 des Troges 3 abdichtend an. Die Seitenwand
kann mit einem Gleitbelag oder auch z.B. mit einer Bürstleiste, Filzleiste oder dgl. versehen sein. Dadurch wird die an der Auftragswalze
2 anhaftende Luft abgestreift und es gelangt somit die Auftragswalze 2 ebenso luftfrei mit der Flüssigkeit in Berührung,
wie dies auch bei der Übertragungswalze 1 durch die Rakel 9 bedingt
geschieht.
Die in den Trog 3 durch die Zuleitungen 4 einlaufende Flüssigkeit wird in der Drehrichtung 16 der Auftragswalze 2 dem Drosselbereich
6 bzw. dem Austrittsspalt 8 zugeführt.
Daraus ergibt sich die wichtige Tatsache, daß stets nur frische bzw.
luftfreie Flüssigkeit in die Auftragungszone geleitet wird.
Die Zuführung der Auftragsflüssigkeit in den Trog 3 erfolgt durch
die Zuleitungen 4 aus einem Zuführungsbehälter 17. Das Niveau 18 der darin befindlichen Flüssigkeit stimmt mit dem Niveau im Austrittsspalt
8 nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße höhenmäßig überein, oder kann auch je nach Viskosität der aufzutragenden
Flüssigkeit und Strömungswiderstand der Zuleitungen geringfügig höher angeordnet sein.
Bei Arbeitsende wird dieser Zuführungsbehälter 17 gesenkt, wodurch
die im Trog 3 befindliche Flüssigkeit durch die Leitungen 4 in den Behälter 17 zurückfließt.
Der Zuführungsbehälter 17 wird aus einem in Fig.4 nicht dargestellten
Behälter mittels einer Pumpe niveaugesteuert gespeist. Die Auftragswalze 2 kann achsgelagert und mittels zeichnerisch nicht dargestellten,
mechanischen Hilfsmitteln oder mittels einem in der Walze 1 eingebauten Magnetsystem 19 an die Übertragungswalze 1 angepreßt
werden.
In den Fig. 5, 6 und 7 ist dargestellt, daß die erfindungsgemäße f 20 Vorrichtung auch um 90, 180 oder 270° versehwenkt angeordnet werden
kann, wobei dennoch das erfindungsgemäße Zuführungsprinzip mittels kommunizierendem Behälter gewahrt wird.
In Fig.8 wird dargestellt, daß der Erfindungsgedanke nicht nur mittels
einer Auftragswalze 2, sondern ebensogut auch mit einer geri11-ten
oder andersartig profilierten Dosierleiste 20 realisiert werden kann, wobei auch diese Dosierleiste 20 entweder durch nicht dargestellte
mechanische Hilfsmittel oder analog Fig.4 magnetisch angepreßt werden kann.
Fig.9 zeigt eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung,bei der die
übertragungswalze 1 als Zwischenwalze eingesetzt wird, die einer-
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3300731
seits an der Auftragswalze 2 und. andererseits an einer Gegenwalze
21 anliegt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Warenbahn 10 geradlinig zwischen der Übertragungswalze 1 und der Gegenwalze 21
hindurchgeführt.
Außer der Vermeidung von Schaumbildungsgefahr - dies auch bei sehr
hjhen Arbeitsgeschwindigkeiten - besteht ein weiterer anwendungstechnischer
Vorteil der Erfindung in der besonderen Eignung für lösungsmittelhaltige Auftragsflüssigkeiten, da durch das allseitig
geschlossene Zuführungs- und Auftragungssystem keine unerwünschte Verdunstung stattfinden kann.
In Fig.9 ist noch dargestellt, daß die Rakel 9 auch als flächig anliegende
abdichtende Leiste ausgebildet sein kann.
Fig.10 zeigt als eine mögliche Ausführungsvariante, ein Detail aus
Fig.4, und zwar je einen Teil der Übertragungswalze 1 und der Auftragswalze
2 mit der Trogwand 15 und einer damit verbundenen Bürstleiste 22, die nicht zur Gänze, sondern nur weitgehend abdichtend
an der Auftragswalze 2 anliegt. Dadurch gelangt eine geringe Menge der Flüssigkeit durch den Berührungsbereich 23 in den Überlaufbereich
24.
Durch diese Ausführungsvariante ist es möglich, Verunreinigungen und ebenso auch eventuelle Luftbläschen, die durch die Bürstleiste
22 von der Oberfläche der Auftragswalze 2 abgenommen werden, zu beseitigen.
Diese Bürstleiste 22, die bedarfsweise in die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung
integriert werden kann, erfüllt somit die Funktion einer Reinigungsvorrichtung, was einen weiteren kennzeichnenden Er^
findungsvorteil darstellt.
Fig.11 zeigt, daß die erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung nicht nur
in bezug auf die möglichen räumlichen Anordnungen sehr vielseitig einsetzbar ist, wie die Fig. 4-7 zeigen, sondern außerdem nicht
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nur in Verbindung mit einer Übertragungswalze·1, sondern ebensogut
auch gegen ein Übertragungsband 25 arbeitend eingesetzt werden kann.
. Fig.12 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen
Auftragsvorrichtung, wobei die flächenförmige Warenbahn 10, auf welche die Auftragungsflüssigkeit aufgebracht wird, weder die Übertragungswalze
1 noch die Auftragswalze 2 berührt. Der durch die erfindungsgemäße
Auftragsvorrichtung auf die Übertragungswalze 1 aufgetragene Flüssigkeitsfilm wird durch eine Abstreifrakel 26 von der
Übertragungswalze 1 abgenommen und,über die Abstreifrakel 26 fließend,
auf die Materialbahn 10 aufgebracht.
Fig. 13 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung.
Im Trog 3 befindet sich wiederum die Auftragswalze 2, die dichtend an der Seitenwand 15 anliegt. Die andere Seitenwand
des Troges 3 besitzt einen Flansch 28, auf dem verschieblich das obere
Ende 30 der Seitenwand gelagert ist. Die Seitenwand einschließlich der Abstreifrakel 9 können in die strichlierte Lage gebracht werden.
Es ist auch möglich, noch eine Verschiebung in das Innere des Troges
3 zu bewirken►Durch die Verschiebung der Abstreifrakel 9 wird der
Austrittsspalt 8 je nach Wunsch verändert.Es läßt sich sadieanwirkenle
" Fläche des Auftragungsmittels auf die Warenbahn 10, die hier horizontal
geführt wird und damit auch die Einwirkungszeit verändern. Es ist selbstverständlich, daß das verschiebliche Ende 30 der Seitenwand
eine dichtende Verbindung mit den festen Wänden des Troges 3 ajufweisen
muß. Dies ist jedoch einfach zu erreichen und kann z.B. über eine Manschette, einen Balg oder sonstige elastische Verbindungen, erfolgen.
Es ist auch möglich, den Anstellwinkel der Abstreifrakel an der Warenbahn !0 zu verstellen. Dies kann z.B. so erfolgen, daß man das
vom Trog abgewandte Ende des Halters für die Abstreifrakel anlenkt
und an einem Punkt des Halters eine Verstelleinrichtung,z.B. eine Stellstange, eine Stellschraube oder dgl., vorsieht. Der Winkel der
Abstreifrakel kann dann innerhalb eines vorgegebenen Bereiches beliebig
gewählt werden. Auch bei dieser Ausführungsform ist es nicht
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·»· « β # » *
«a «β ·« ac
notwendig, die Warenbahn 10 horizontal zu führen, sondern sie kann, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen, aucis über eine
Übertragungswalze geleitet werden.
'"ei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 ist eine Seitenwand des Troges
3 hochgezoger. und an der Innenfläche dieser Seitenxiand ist
dann die Abstreifrakel 29 fest angeordnet. Wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen befindet sich im Trog 3 die Auftragswalze 2,
die dichtend an der Seitenwand 15 anliegt. Zwischen dieser Auftragswalze
2 und der Warenbahn 10 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch noch eine weitere Walze 279 die vorzugsweise mit
ihrem größten Durchmesser an der Abstreifrakel anliegt. Hier wird
das Auftragsmedium über diese Walze 27 auf die Warenbahn 10 aufgebracht. Eine Abänderung dieser Ausführungsform zeigt Fig.l5s beider
die Übertragungswalze als Magnetwalze 31 ausgebildet ist, welehe
der Kraftwirkung eines Magnetsystems 19 ausgesetzt ist. Es
ist dann jedoch günstig, den Durchmesser dieser Walze 31 gegenüber dem Durchmesser der Auftragswalze 2 kleiner zu wählen.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 14 und 15 kann die Auftragswalze
2 schwimmend im Trog 3 angeordnet sein, d.h., die Auftragswalze 2 ist nicht gelagert, sondern taucht nur aufgrund ihres Gewichtes
und der durch die Walzen 1 und 27 bzw. 1 und 31 ausgeübten Mederhaltekraft
in das Auftragsmedium ein. Gegebenenfalls kann die Auftragswalze
2 eine Hohlwalze sein, deren Gewicht durch Einbringen von Füllstoffen gegebenenfalls verändert werden kann. Normalerweise reicht
der Flüssigkeitsdruck aus, um die Auftragswalze 2 gegen die Seitenwand
15 dichtend anzupressen. Man kann aber auch., wie dies in Fig.15
angedeutet ist, die Drehachsen der Walzen 2 und 31 in zwei parallelen, lotrechten Ebenen anordnen, so daß dann die Auftragswalze 2
noch eine zusätzliche Kraftkomponente gegen die Seitenwand 15 erhält.
Claims (14)
1.JVorrichtung zum gleichmäßigen Auftragen bestimmbarer, Vorzugspreise
geringer Flussigkeitsmengen auf eine Walze bzw. eine flächenförmige
Materialbahn beliebiger Breite, wobei zum Festlegen der aufzutragenden Schichtdicke ein die Flüssigkeit enthaltender
Trog, eine Dosierrakel und in Bewegungsrichtung der Walze oder Materialbahn eine vor der Dosierwalze liegende Abstreifrakel
vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierrakel (2, 20) im Trog (3) angeordnet ist, mit einer Seitenwand (15) des
/*"■- Troges (3) im wesentlichen dichtend verbunden ist und eine gerillte,
genarbte, strukturierte oder poröse Oberfläche aufweist, und daß die Abstreifrakel (9) mit der anderen Seitenwand des
Troges (3) verbunden ist, die gleichzeitig als Dichtrakel ausgebildet ist und zusammen mit der Dosierrakel (2, 20) einen nach
außen abgedichteten Austrittsspalt bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifrakel (9) mit der Seitenwand des Troges (3) einen stumpfen
Winkel einschließt und die Kante der Abstreifrakel (9) oberhalb des Troges (3) liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
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daß die Dosierrakel (2) durch eine Walze gebildet ist und die Seitenwand
(15) des Troges (3) im Bereich ihrer Abdichtung mit der Dosierrakel (2) einen Gleitbelag, eine Bürstenleiste oder dgl.
aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dosierrakel durch eine Leiste (20) gebildet wird, die an der einen Seitenwand des Troges (3) dichtend anliegt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in an' sich bekannter Weise die Flüssigkeitszufuhr zum Trog (3) über kommunizierende Gefäße (17) erfolgt.
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6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dosierrakel (2) und der der
Dichtung abgewandten Seitenwand des Troges (3) ein Drosselbereich'
(6) für den Flüssigkeitsdurchtritt gebildet ist, wobei die Zufuhr
* 0
der Flüssigkeit zu diesem Drosselbereich (6) gegebenenfalls über
einen Verteilutigskanal (5) erfolgt.
7." Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die größte horizontale Abmessung der Dosierrakel (2) innerhalb des Troges (3) liegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Flüssigkeitszufuhr in Drehrichtung (16) der Dosierrakel (2) direkt in den Drosselbereich (6) erfolgt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dosierrakel (2, 20) durch an sich bekannte mechanische oder magnetische Einrichtungen gegen die mit der Flüssigkeit
zu versehene Walze bzw. Warenbahn gepreßt ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstreifrakel (9) verstellbar mit einer Seiten-
(, wand (15) des Troges (3) verbunden ist, gegebenenfalls sowohl ver-
schieb- als auch νerschwenkbar.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine
der Seitenwände des Troges (3) einen Flansch (28) aufweist, auf dem das obere Ende (30) der Seitenwand verschieblich und fixierbar
gelagert ist, welches Halter für die Abstreifrakel (9) trägt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifrakel (29) an der Innenfläche der
Seitenwand des Troges (3) befestigt ist und eine die Flüssigkeitsschidit
aufnehmende Walze (27) vorzugsweise mit ihrem größten Durchmesser an der Abstreifrakel (29) anliegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dosierrakel (2) schwimmend im Trog (3) angeordnet ist und durch die Übertragungswalze (1) und den Flüssigkeitsdruck dichtend gegen eine
Seitenwand (15) des Troges gedrückt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Flüssigkeisschicht aufnehmende Walze als Magnetwalze (31) ausgebildet ist, der ein Magnetsystem (19) zugeordnet ist.
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