EP0533035B1 - Vorrichtung zum Auftragen von Streichfarbe auf eine Faserstoffbahn - Google Patents
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- EP0533035B1 EP0533035B1 EP92115379A EP92115379A EP0533035B1 EP 0533035 B1 EP0533035 B1 EP 0533035B1 EP 92115379 A EP92115379 A EP 92115379A EP 92115379 A EP92115379 A EP 92115379A EP 0533035 B1 EP0533035 B1 EP 0533035B1
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- B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
- B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
- B05C1/0817—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line characterised by means for removing partially liquid or other fluent material from the roller, e.g. scrapers
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
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- D21H23/60—Details thereof, e.g. surface characteristics, peripheral speed the material on the applicator roll being subjected to a particular treatment before applying to the paper
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- B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
- B05C9/04—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material to opposite sides of the work
Definitions
- the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
- the liquid to be applied can be, for example, a glue suspension with which the paper web is impregnated; i.e. the glue suspension penetrates more or less completely into the interior of the paper web.
- the liquid can also be a coating slip; This means a wide variety of pigment suspensions from which a cover layer is formed on the paper web. In both cases, the liquid can be applied to only one side of the paper web or to both sides of the paper web.
- the invention is based on document 1, in particular on its figure 2.
- Two applicator rollers are provided which form a nip with one another through which a paper web runs.
- a nozzle applicator is assigned to each of the application rollers, each applying a coating color film to the surface of the roller concerned.
- the nozzle applicator has a nozzle with two nozzle lips, one of which carries a roller doctor blade at its free end, which is a rod with a grooved outer surface. A metered application of coating color to the outer surface of the roller in question is thus possible.
- cleaning device to clean the outer surface of the roller.
- This cleaning device is located between the point at which the coating color film is passed from the outer surface of the roller to the paper web (delivery position) and the position at which the nozzle application unit applies the coating color film to the outer surface of the roller (feeding position).
- Such cleaning devices are necessary for various reasons: on the one hand coating paint particles stick to the outer surface of the roller, and on the other hand fibers that are torn out of the paper web as it runs off the outer surface. These deposits represent a stubborn coating that accumulates with each revolution of the roller and leads to non-uniformities in the coating color film and to faults. Therefore it must be reliably removed.
- the cleaning device comprises a scraper with a scraper blade, which in operation is positioned against the outer surface of the roller, and also a source of liquid.
- the liquid source has two functions: On the one hand, it serves to spray cleaning liquid onto the outer surface, thus detaching the deposits or at least preparing to detach them. On the other hand, it must be ensured at all times that neither the doctor blade, the downstream doctor blade of the application nozzle is still running dry. These two elements must therefore be lubricated at all times. If this is not the case, the sensitive surface of the roller is damaged by the doctor blade or by the metering doctor.
- the liquid source already before the start of the coating operation i.e. before loading the nozzle chamber with coating color and thus before applying a coating film on the outer surface of the roller, must release plenty of liquid in order to lubricate both the doctor blade and the doctor blade.
- the liquid source is generally a spray tube which extends over the outer surface of the roller. The liquid is thus applied to the outer surface in excess before the coating operation begins, remains attached to it and passes through the gap between the doctor blade and the outer surface. Then part of this adhering liquid still travels with the outer surface and reaches the doctor blade in order to lubricate it as well. Another part gets into the coating color channel, which is arranged in front of the nozzle applicator to absorb excess coating color.
- the metering knife is lubricated by the coating color and therefore no longer requires any special lubricant. Now all you have to do is ensure that the scraper blade receives enough lubricant (generally water). From this point on, the liquid source therefore needs to dispense less liquid. However, throttling the amount of liquid is also necessary, since otherwise there is an undesirable thinning and thus impairment of the coating film.
- Time of the start of the coating operation ie the application of a coating color film to the outer surface of the roller
- Timing of throttling of fluid intake Extent of throttling.
- the invention has for its object to design a device according to the preamble of claim 1 such that the outer surface of the roller is cleaned perfectly, that the doctor blade and the doctor blade never run dry, and that a perfect coating color film of the desired strength and quality is placed on the applicator roll and is finally delivered to the fibrous web.
- the features (e) and (f) ensure that the happenings in the area of the doctor blade come under control.
- the width of the gap between the doctor blade and the lateral surface of the roller can be adjusted by means of a corresponding actuating device.
- the amount of liquid that is dragged through the gap from the lateral surface of the roller can thus be precisely defined.
- the features (g) and (h) ensure that the path of the liquid comes under control. All features help to prevent the scraper blade and metering knife from running dry and that there is no undesirable dilution of the excess of coating color in the coating color channel. For the coating color surplus there is still the coating color channel, but now there is also a special channel that takes up the cleaning liquid separately. The liquid in the coating color channel can thus be fed unchanged to the nozzle chamber for reuse.
- the application device shown in FIG. 1 has two application rollers 10, 20, two nozzle application units 31, 41, two nozzle chambers 32, 42, one machine-wide nozzle lip 13, 23 each, one metering doctor 8, 8 and one coating ink channel 39, 49.
- the two Application rollers 10, 20 rotate in the direction of arrows P.
- a paper web 9 is passed through the nip formed between the two rollers.
- the two nozzle chambers 32, 42 receive a coating color stream from pumps, not shown. A part of this stream reaches the nozzle and thus to its outlet, where it is metered by the metering doctor 8 in question and deposited as a film on the lateral surface of the roller 10, 20 in question. A smaller part passes over to the other nozzle lip as excess flow and arrives in the collecting channel 39, 49 in question.
- the film mentioned is delivered to the paper web 9 in the area of the gap between the two rollers, so that this is provided with a line on both sides.
- Figure 2 is also shown in principle as Figure 1, namely in a section perpendicular to the axis of the applicator roller 30.
- the roller 30 is shown much larger in scale than the rollers 10, 20.
- a roller applicator 51 is assigned to the roller 30. This comprises a nozzle chamber 52 and a nozzle 53.
- the nozzle 53 has two lips 53.1 and 53.2 parallel to the axis of the application roller 30.
- One lip 53.1 carries a so-called doctor blade 58. This is mounted in a doctor blade bed.
- the other nozzle lip 53.2 carries an overflow bar 60.
- a cleaning device is connected upstream of the nozzle applicator 51. This comprises a spray tube 70, a scraper 80 with a scraper blade 81 and a collecting channel 90 for collecting excess cleaning fluid.
- FIG. 3 again shows, on an enlarged scale, the roller 30 on which the coating color film is to be applied, the scraper 80 of the cleaning device, the associated scraper blade 81 and a pressing device 83.
- the pressing device can be pivoted about a pivot axis 84. It also has a blow-out hose 85, on which a strip 86 is formed, which extends over the entire width of the machine.
- the pressing of the scraper blade 81 can be brought about by two processes: firstly, the entire pressing device 83 can be pivoted about the hinge axis 84 in the direction of the arrow, and secondly the hose 85 can be inflated.
- the entire device is practically integrated into a single structural unit.
- the nozzle applicator 51 is firmly connected via its overflow bar 60 to the wall 59.1 of the overflow channel 59.
- the scraper 80 is also firmly connected to the wall 59.1.
- a solution would also be conceivable in which the mutually facing walls of the nozzle applicator 51 and the collecting channel 59, namely the walls 52.1 and 59.1, are combined to form a single wall.
- the doctor blade 58 does not necessarily have to be profiled. It can also have a non-profiled outer surface.
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Paper (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
- Vorrichtungen dieser Art können innerhalb oder außerhalb einer Papier-Herstellungsmaschine angeordnet sein. Bei der aufzutragenden Flüssigkeit kann es sich beispielsweise um eine Leimsuspension handeln, mit der die Papierbahn imprägniert wird; d.h. die Leimsuspension penetriert mehr oder weniger vollkommen in das Innere der Papierbahn. Die Flüssigkeit kann aber auch eine Streichmasse sein; gemeint sind damit Pigment-Aufschwemmungen verschiedenster Art, aus denen auf der Papierbahn eine Deckschicht gebildet wird. In beiden Fällen kann die Flüssigkeit auf nur eine Seite der Papierbahn aufgetragen werden oder auf beide Seiten der Papierbahn.
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- 1. DE-U-8 414 413
- 2. US-A-2,729,192
- 3. US-A-2,946,307
- 4. US-A-3,084,663
- 5. Wochenblatt für Papierfabrikation 1973, Seiten 164 bis 169
- 6. Wochenblatt für Papierfabrikation 1978, Seiten 773 bis 778
- Die Erfindung geht aus von Druckschrift 1, insbesondere von deren Figur 2. Dabei sind zwei Auftragswalzen vorgesehen, die einen Spalt miteinander bilden, durch den eine Papierbahn hindurchläuft. Beiden Auftragswalzen ist je ein Düsenauftragswerk zugeordnet, das jeweils einen Streichfarbenfilm auf die Mantel-Fläche der betreffenden Walze aufbringt. Das Düsenauftragswerk hat eine Düse mit zwei Düsenlippen, von denen die eine an ihrem freien Ende eine Rollrakel trägt, das ist ein Stab mit einer gerillten Mantelfläche. Damit ist ein dosiertes Auftragen von Streichfarbe auf die Mantelfläche der betreffenden Walze möglich.
- Wenn auch in dieser Darstellung nicht gezeigt, so ist in der Praxis jedoch stets eine Reinigungsvorrichtung vorhanden, um die Mantelfläche der Walze zu reinigen. Diese Reinigungsvorrichtung befindet sich zwischen derjenigen Stelle, an der der Streichfarbenfilm von der Mantelfläche der Walze an die Papierbahn gegeben wird (Abgabeposition) und derjenigen Position, an der das Düsenauftragswerk den Streichfarbenfilm auf die Mantelfläche der Walze aufgibt (Aufgabeposition). Solche Reinigungsvorrichtungen sind aus verschiedenen Gründen notwendig: Zum einen bleiben an der Mantelfläche der Walze Streichfarben-Partikel haften, zum anderen Fasern, die aus der Papierbahn bei deren Ablaufen von der Mantelfläche herausgerissen werden. Diese Ablagerungen stellen einen hartnäckigen Belag dar, der bei jedem Umlauf der Walze kumuliert und zu Ungleichförmigkeiten des Streichfarbenfilmes sowie zu Störungen führt. Deshalb muß er unbedingt zuverlässig beseitigt werden. Die Reinigungsvorrichtung umfaßt einen Schaber mit einer Schaberklinge, die im Betrieb gegen die Mantelfläche der Walze angestellt ist, ferner eine Flüssigkeitsquelle. Die Flüssigkeitsquelle hat zwei Aufgaben: Zum einen dient sie dazu, Reinigungsflüssigkeit auf die Mantelfläche zu sprühen, und damit die Ablagerungen abzulösen oder wenigsten deren Ablösung vorzubereiten. Zum anderen muß zu jedem Zeitpunkt sichergestellt sein, daß weder die Schaberklinge, noch die nachgeschaltete Rakel der Auftragsdüse trocken läuft. Diese beiden Elemente müssen somit zu jedem Zeitpunkt geschmiert werden. Ist dies nicht der Fall, so kommt es zu Beschädigungen der empfindlichen Mantelfläche der Walze durch die Schaberklinge oder durch die Dosierrakel.
- Dies bedeutet, daß die Flüssigkeitsquelle bereits vor Aufnahme des Streichbetriebes, d.h. vor Beschicken der Düsenkammer mit Streichfarbe und damit vor dem Auftragen eines Streichfilmes auf die Mantelfläche der Walze reichlich Flüssigkeit abgeben muß, um sowohl die Schaberklinge, als auch die Rakel zu schmieren. Die Flüssigkeitsquelle ist im allgemeinen ein Spritzrohr, das sich über die Mantelfläche der Walze hinweg erstreckt. Die Flüssigkeit wird somit vor Aufnahme des Streichbetriebs im Übermaß auf die Mantelfläche aufgebracht, bleibt hieran hängen und tritt durch den Spalt zwischen der Schaberklinge und der Mantelfläche hindurch. Sodann wandert ein Teil dieser anhaftenden Flüssigkeit immer noch mit der Mantelfläche weiter und gelangt zur Rakel, um auch diese zu schmieren. Ein anderer Teil gelangt in die Streichfarbenrinne, die ja vor dem Düsenauftragswerk angeordnet ist, um überschüssige Streichfarbe aufzunehmen.
- Ist hingegen der Streichbetrieb aufgenommen und gibt die Düse einen Streichfarbenfilm in gewünschter Stärke an die Mantelfläche der Walze ab, so wird die Dosierrakel durch die Streichfarbe geschmiert und benötigt somit keine besondere Schmierflüssigkeit mehr. Jetzt muß lediglich dafür gesorgt werden, daß die Schaberklinge genügend Schmierflüssigkeit erhält (im allgemeinen Wasser). Die Flüssigkeitsquelle braucht somit von diesem Zeitpunkt an weniger Flüssigkeit abzugeben. Das Drosseln der Flüssigkeitsmenge ist aber auch notwendig, da es nämlich sonst zu einer unerwünschten Verdünnung und damit Beeinträchtigung des Streichfarbenfilmes kommt.
- Hier beginnt das Problem. Es ist nämlich schwierig, die folgenden Parameter aufeinander abzustimmen:
Zeitpunkt der Aufnahme des Streichbetriebes, d.h. des Aufgebens eines Streichfarbenfilms auf die Mantelfläche der Walze;
Zeitpunkt des Drosselns der Flüssigkeitszufuhr;
Ausmaß des Drosselns. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die Mantelfläche der Walze tadellos gereinigt wird, daß die Schaberklinge als auch die Dosierrakel zu keinem Zeitpunkt trocken laufen, und daß ein einwandfreier Streichfarbenfilm gewünschter Stärke und Beschaffenheit auf die Auftragswalze aufgegeben wird und schließlich an die Faserstoffbahn abgegeben wird.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Zu deren Lösung tragen die einzelnen Merkmale wie folgt bei:
- Die Merkmale (e) und (f) sorgen zunächst einmal dafür, daß das Geschehen im Bereich der Schaberklinge unter Kontrolle gelangt. Durch eine entsprechende Betätigungseinrichtung läßt sich die Weite des Spaltes zwischen der Schaberklinge und der Mantelfläche der Walze einstellen. Damit läßt sich die Menge der Flüssigkeit, die von der Mantelfläche der Walze durch den Spalt hindurchgeschleppt wird, genau definieren.
- Die Merkmale (g) und (h) sorgen dafür, daß der Weg der Flüssigkeit unter Kontrolle kommt. Alle Merkmale tragen dazu bei, daß ein Trockenlaufen der beiden Elemente Schaberklinge und Dosierrakel vermieden wird, und daß es nicht zu einer unerwünschten Verdünnung des Streichfarbenüberschusses in der Streichfarbenrinne kommt. Für den Streichfarbenüberschuss gibt es nach wie vor die Streichfarbenrinne, jedoch tritt nunmehr auch noch eine besondere Rinne hinzu, die die Reinigungsflüssigkeit getrennt aufnimmt. Die in der Streichfarbenrinne befindliche Flüssigkeit kann somit im Kreislauf unverändert der Düsenkammer zur erneuten Verwendung zugeführt werden.
- Der Stand der Technik sowie die Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
- Figur 1
- zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik, und zwar entsprechend DG-GM 8 414 413
- Figur 2
- die wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung, vor allem Auftragswalze, Düsenauftragswerk und Reinigungsvorrichtung.
- Figur 3
- zeigt ein Detail aus Figur 2.
- Die in Figur 1 dargestellte Auftragsvorrichtung weist zwei Auftragswalzen 10, 20 auf, zwei Düsenauftragswerke 31, 41, zwei Düsenkammern 32, 42, je eine maschinenbreite Düsenlippe 13, 23, je eine Dosierrakel 8, 8 sowie je eine Streichfarbenrinne 39, 49. Die beiden Auftragswalzen 10, 20 laufen im Sinne der Pfeile P um. Eine Papierbahn 9 ist durch den Spalt hindurchgeführt, der zwischen den beiden Walzen gebildet ist.
- Im Betrieb erhalten die beiden Düsenkammern 32, 42 von nicht dargestellten Pumpen einen Streichfarbenstrom. Ein Teil dieses Stromes gelangt zur Düse und damit zu deren Auslauf, wo er durch die betreffende Dosierrakel 8 dosiert und als Film auf der Mantelfläche der betreffenden Walze 10, 20 abgelagert wird. Ein kleinerer Teil tritt an der anderen Düsenlippe als Überschußstrom über und gelangt in die betreffende Auffangrinne 39, 49. Der genannte Film wird im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Walzen an die Papierbahn 9 abgegeben, so daß diese beidseits mit einem Strich versehen wird.
- Auch Figur 2 ist im Prinzip so dargestellt, wie Figur 1, nämlich in einem zur Achse der Auftragswalze 30 senkrechten Schnitt. Die Walze 30 ist gegenüber den Walzen 10, 20 im Maßstab wesentlich größer dargestellt.
- Der Walze 30 ist ein Düsenauftragswerk 51 zugeordnet. Dieses umfaßt eine Düsenkammer 52 sowie eine Düse 53. Die Düse 53 weist zwei zur Achse der Auftragswalze 30 parallele Lippen 53.1 und 53.2 auf. Die eine Lippe 53.1 trägt eine sogenannte Rollrakel 58. Diese ist in einem Rollrakelbett gelagert. Die andere Düsenlippe 53.2 trägt eine Überlaufleiste 60.
- Man erkennt ferner eine Überlaufrinne 59 zur Aufnahme desjenigen Überlaufstromes von Streichfarbe, der über die Überlaufleiste 60 übergetreten ist.
- Dem Düsenauftragswerk 51 ist eine Reinigungsvorrichtung vorgeschaltet. Diese umfaßt ein Spritzrohr 70, einen Schaber 80 mit Schaberklinge 81 sowie eine Auffangrinne 90 zum Auffangen überschüssiger Reinigungsflüssigkeit.
- Das in Figur 3 dargestellte Detail zeigt in vergrößertem Maßstab wiederum die Walze 30, auf welche der Streichfarbenfilm aufzutragen ist, den Schaber 80 der Reinigungsvorrichtung, die zugehörende Schaberklinge 81 sowie eine Andrückvorrichtung 83. Die Andrückvorrichtung ist um eine Schwenkachse 84 verschwenkbar. Sie weist ferner einen ausblasbaren Schlauch 85 auf, dem eine Leiste 86 angeformt ist, die sich über die gesamte Maschinenbreite erstreckt. Das Andrücken der Schaberklinge 81 kann durch zwei Vorgänge bewirkt werden: Zum einen kann die gesamte Andrückvorrichtung 83 um die Gelenkachse 84 in Pfeilrichtung verschwenkt werden, zum anderen kann der Schlauch 85 aufgeblasen werden.
- Durch eine entsprechende Steuerung wird sichergestellt, daß ein Andrücken der Klinge 81 nur dann erfolgen kann, wenn Spritzrohr 70 arbeitet und Flüssigkeit, z.B. Wasser, gegen die Mantelfläche der Walze 30 sprüht.
- Wie man aus Figur 2 erkennt, ist die gesamte Vorrichtung praktisch zu einer einzigen Baueinheit integriert. Das Düsenauftragswerk 51 ist über seine Überlaufleiste 60 mit der Wand 59.1 der Überlaufrinne 59 fest verbunden. Der Schaber 80 ist ebenfalls mit der Wand 59.1 fest verbunden. Denkbar wäre auch eine Lösung, bei welcher die einander zugewandten Wände des Düsenauftragswerkes 51 und der Auffangrinne 59, nämlich die Wände 52.1 und 59.1 zu einer einzigen Wand zusammengefaßt sind.
- Die Dosierrakel 58 muß nicht unbedingt profiliert sein. Sie kann auch eine nicht-profilierte Mantelfläche haben.
Claims (4)
- Vorrichtung zum Auftragen von Streichmasse auf eine Faserstoffbahn, mit den folgenden Merkmalen:(a) Eine Auftragswalze (30), die an einer Aufgabeposition ihrer Mantelfläche einen maschinenbreiten Streichfarbenfilm empfängt, und an einer Abgabeposition an die Faserstoffbahn (9) abgibt;(b) ein Düsenauftragswerk (31, 41, 51) zum Bilden und Abgeben des Streichfarbenfilmes, mit einer maschinenbreiten Düsenkammer (52) und einer dieser nachgeschalteten Düse (53) mit zwei maschinenbreiten Lippen (53.1, 53.2) deren eine an ihrem freien Ende eine Dosierrakel (58) trägt, die mit der Mantelfläche der Walze (30) einen Austrittsspalt für den Streichfarbenfilm bildet, und deren andere (60) mit der Mantelfläche der Walze (30) einen Überlaufspalt für einen Überschußstrom der Streichfarbe bildet;(c) eine Überlaufrinne (59) zur Aufnahme des Überschußstromes;(d) eine Reinigungsvorrichtung (90) für die Mantelfläche der Walze, angeordnet in Drehrichtung der Walze zwischen der Abgabeposition und der Aufgabeposition, mit einem Schaber (80) und, einer diesem vorgeschalteten Flüssigkeitsquelle (70) zum Auftragen von Flüssigkeit auf die Mantelfläche der Walze (30), gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:(e) Die Schaberklinge (81) ist zwecks Einstellens der Spaltweite zwischen der Endkante der Klinge (81) und der Mantelfläche der Walze (30) anstellbar;(f) es ist eine Einrichtung zum Anstellen der Klinge (81) vorgesehen;(g) dem Schaber (80) ist eine Flüssigkeits-Auffangrinne (90) vorgeschaltet;(h) die Schaberklinge (81) bildet einen Teil einer Leitwand zum Ableiten der abgeschabten Flüssigkeit in die Flüssigkeits-Auffangrinne (90).
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Auffangrinnen (59, 90) nahe beieinander angeordnet sind und eine bauliche Einheit bilden.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (52.1) des Düsenauftragswerkes (51) und die Vorderwand (59.1) der Streichfarben-Auffangrinne (59) eine einzige Wand miteinander bilden, die in ihrem der Mantelfläche der Walze (30) nahen Bereich die Überlaufleiste (60) trägt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaberklinge (81) eine Andrückvorrichtung (83) zugeordnet ist, die derart gesteuert ist, daß sie nur bei eingeschalteter Flüssigkeitsquelle (Spritzrohr 70) die Schaberklinge (81) gegen die Mantelfläche der Walze (30) anstellt.
Applications Claiming Priority (2)
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