Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer Beschichtung auf eine Materialbahn

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer Beschichtung (4) konstanter Dicke auf eine Materialbahn (3) mit einem elastischen Streichmesser (1), welches an seinem ersten Ende (5) in einer Klemmeinrichtung (8) eingespannt und welches an seinem gegenüberliegenden zweiten Ende (9) entlang einer Rakellinie an der Materialbahn (3) anliegt, wobei das Streichmesser (1) im Bereich seines zweiten Endes (9) durch eine auf der der Materialbahn (3) abgewandten Seite des Streichmessers (1) angeordnete Abstützleiste (10) abgestützt sein kann.
Um zu erreichen, daß die sich häufig zwischen Streichmesser (1) und Materialbahn (3) absetzenden Ablagerungen, welche dann zu sogenannten Rakelstreifen führen, auf einfache und kostengünstige Weise verhindert bzw. beseitigt werden, wird vorgeschlagen, das Streichmesser (1) in dem Bereich zwischen der Klemmeinrichtung (8) und der Abstützleiste (10) mit Hilfe eines elastischen schlauchförmigen Elementes (14) -entweder in vorgebbaren Zeitabständen oder immer dann, wenn sich auf der Oberfläche der Materialbahn (3) durch Ablagerungen an dem Streichmesser (1) ausbildende Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung (4) bemerkbar machen- während eines vorgebbaren Zeitraumes zu Schwingungen vorgebbarer Amplitude und vorgebbarer Frequenz anzuregen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufbringen einer Beschichtung konstanter Dicke auf eine Materialbahn mit einem elastischen Streichmesser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Es ist bekannt zur Verbesserung der Qualität von Rohpapier dieses in einer Streichmaschine bis zu zweimal pro Seite mit einer entsprechenden Masse zu beschichten. Hierzu wird die Streichmasse im Überschuß aufgetragen und anschließend mittels eines Streichmessers (auch Schaber oder Klinge genannt) auf das gewünschte Streichgewicht dossiert. Eei diesem Streichprozeß können sich durch Verunreinigungen in der Beschichtungsmasse zwischen dem Streichmesser und der Materialbahn Ablagerungen absetzen, die zu einem die Qualität des Papieres mindernden streifenförmigen Beschichtungsmusters (Rakelstreifen) führen.

[0003] Aus der US-PS 1,566,358 ist eine Vorrichtung zum Ein- und Vorspannen eines elastischen Streichmessers bekannt wobei im vorderen Teil des Streichmessers auf der der Bahn abgewandten Seite eine Abstützleiste mit einer elastischen Auflage vorgesehen ist. Um den Druck der Spitze des Streichmessers gegen die Materialbahn variieren zu können, ist die elastische Auflage der Abstützleiste als Druckmittelschlauch ausgebildet, der mit einer steuerbaren Druckquelle in Verbindung steht. Einen Hinweis auf die Vermeidung von Rakelstreifen enthält diese Druckschrift nicht.

[0004] Aus der DE 33 13 972 C2 ist ferner eine Vorrichtung zum Ein- und Vorspannen eines elastischen Streichmessers für Beschichtungsanlagen bekannt, wobei zur Einstellung der Vorspannkraft zwischen Klemmeinrichtung und Abstützleiste auf der der Materialbahn zugewandten Seite des Streichmessers ein konstruktiv besonders ausgebildeter Druckmittelschlauch angeordnet ist. Dieser drückt bei Druckbeaufschlagung das Streichmesser in dem Bereich zwischen Klemmeinrichtung und Abstützleiste von der Materialbahn weg, so daß die sich oberhalb der Abstützleiste befindende Spitze des Streichmessers zur Materialbahn hingedrückt wird. Einen Hinweis, auf welche Weise sich in der Beschichtung ausbildende Rakelstreifen vermieden werden können, enthält auch diese Druckschrift nicht.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art derart weiterzuentwikkeln, daß die sich zwischen Streichmesser und Materialbahn äbsetzenden Ablagerungen, welche dann zu Rakelstreifen führen, auf einfache und kostengünstige Weise verhindert bzw. beseitigt werden. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens offenbart werden.

[0006] Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.

[0007] Im wesentlichen liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, das Streichmesser entweder in vorgegebenen Abständen oder immer dann, wenn sich auf der Oberfläche der Materialbahn Rakelstreifen zeigen, zu kräftigen niederfrequenten Schwingungen anzuregen. Dadurch werden die zwischen dem Streichmesser und der Materialbahn befindlichen Ablagerungen zerdrückt und durch die nachdrückende Beschichtung ausgespült.

[0008] Wie Versuche ergeben haben, sollte die Schwingungsfrequenz des Streichmessers etwa zwischen 1 und 5 Hz, vorzugsweise bei 2 Hz, liegen.

[0009] Zur Schwingungsanregung wird vorteilhafterweise ein zwischen Abstützleiste und Klemmeinrichtung angeordnetes mit einem Fluid, z.B. Druckluft, füllbares elastisches Element (Aktuator) verwendet. Dabei wird der Druck des Fluids periodisch geändert, so daß die entsprechende Oberfläche des Aktuators periodisch vergrößert und dadurch auch das Streichmesser periodisch zur Materialbahn gedrückt wird.

[0010] Besonders kräftige Schwingungen lassen sich mit einem Aktuator erzeugen, der aus einem schlauchartigen Teil besteht, welches eine metallische Führungshülse umgibt. An den Enden der Führungshülse ist der Schlauch zwischen dieser Hülse und entsprechenden das schlauchartige Teil umgebenden hülsenförmigen Spannelementen eingespannt. Die Druckluftzufuhr zum Aufblasen des schlauchartigen Teiles erfolgt dabei über das eine einen Hohlraum aufweisende Spannelement, welches über einen Druckschlauch mit einer Druckquelle verbunden ist.

[0011] Anschließend wird die Druckluft über die Führungshülse und eine Durchgangsöffnung in der Außenwand der Führungshülse in den Zwischenraum zwischen Führungshülse und schlauchförmigen Teil geleitet. Das zweite Spannelement ist rückseitig geschlossen, so daß die Druckluft über dieses Element nicht entweichen kann.

[0012] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig.1

eine Seitenansicht einer Beschichtungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Aktuator in seiner Ausgangsstellung sowie mit einer schematisch angedeuteten Drucksteuerung;

Fig.2

eine Seitenansicht der in Fig.1 dargestellten Anordnung (ohne Drucksteuerung) mit einem druckbeaufschlagten Aktuator und

Fig.3

das Ausführungsbeispiel eines perspektivisch und teilweise geschnitten dargestellten Aktuators.

[0013] In Fig.1 ist mit 1 ein Streichmesser bezeichnet, welches an einer über eine Gegenwalze 2 laufenden Papierbahn 3 mit im Überschuß aufgebrachten Beschichtungsmaterial 4 anliegt. Das Streichmesser 1 ist im Bereich seines ersten Endes 5 in einer aus einem Stützbalken 6 und Klemmbalken 7 bestehenden Klemmeinrichtung 8 eingespannt. Im Bereich seines zweiten (vorderen ) Endes 9 kann. das Streichmesser 1 auf der der Papierbahn 3 abgewandten Seite mit einer Abstützleiste 10 unterstützt sein.

[0014] Der Stützbalken 6 weist eine Ausnehmung 11 auf, in der sich ein Füllstück 12 befindet. In diesem Füllstück ist in einer entsprechenden Ausnehmung 13 ein erfindungsgemäßes mit Druckluft füllbares elastisches Element (Aktuator) 14 vorgesehen, welches auf der der Ausnehmung 13 des Füllstückes 12 abgewandten Seite an dem Streichmesser 1 anliegt. In der in Fig.1 dargestellten Anordnung werden praktisch keine Vorspannkräfte von dem Aktuator 14 auf das Streichmesser 1 ausgeübt.

[0015] Werden nun von einem in Fig.1 mit 15 bezeichneten Streifendetektor Rakelstreifen detektiert, so wird über eine Steuereinrichtung 16 eine Drucksteuervorrichtung 17 aktiviert, die über einen Druckschlauch 18 den Aktuator 14 mit einem sich periodisch ändernden Luftdruck beaufschlagt.

[0016] In Fig.2 ist der Fall dargestellt, bei dem der Aktuator 14 mit dem maximalen Druck beaufschlagt ist. Da der Aktuator 14 sich in Richtung des Füllstückes 12 nicht ausdehnen kann, drückt er gegen das Streichmesser 1, so daß sich deren Anlagebereich an der Papierbahn 3 wesentlich vergrößert. Zwischen einer Abstützleiste 10 und Streichmesser 1 bildet sich ein Luftspalt 19 und Verunreinigungen, die sich zwischen dem vorderen Ende 9 des Streichmessers 1 und der Papierbahn 3 befinden, werden zerquetscht und durch das Beschichtungsmaterial 4 herausgespült. Sobald der Luftdruck zurückgeht, schrumpft der Aktuator 14 und das vordere Ende 9 des Streichmessers 1 schlägt gegen die Abstützleiste 10.

[0017] In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Aktuators 14 dargestellt. Er besteht aus einem schlauchförmigen Teil 20 (im folgenden auch als Schlauch bezeichnet), welches eine starre (z.B. metallische) Führungshülse 21 umgibt. An den Enden der Führungshülse 21 ist der Schlauch 20 zwischen der Führungshülse 21 und entsprechenden den Schlauch 20 umgebenden (z.B. metallischen) hülsenförmigen Spannelementen 22, 23 eingespannt.

[0018] Die Druckluftzufuhr zum Aufblasen des Schlauches 20 erfolgt dabei in Richtung des Pfeiles 24 über das einen Hohlraum 25 aufweisende Spannelement 22, welches einen Flansch 26 zum Befestigen des Druckschlauches 18 (Fig.1) aufweist. Anschließend gelangt die Druckluft in Richtung des Pfeiles 27 in den Innenraum 28 der Führungshülse 21 und von dort durch eine Öffnung 29 in der Außenwand 30 der Führungshülse 21 in den zwischen der Führungshülse 21 und dem Schlauch 20 befindlichen Außenraum. Das zweite Spannelement 23 ist rückseitig geschlossen, so daß die Druckluft auf dieser Seite des Aktuators 14 nicht entweichen kann.

[0019] Um einen einwandfreien Klemmsitz des Schlauches 20 zu gewährleisten, sind die Enden der Führungshülse 21 sowie die entsprechenden Innenwände der Spannelemente 22, 23 konisch ausgebildet.

Bezugszeichenliste

[0020] 

1

Streichmesser

2

Gegenwalze

3

Papierbahn

4

Beschichtungsmaterial

5

erstes Ende des Streichmessers

6

Stützbalken

7

Klemmbalken

8

Klemmeinrichtung

9

zweite (vordere) Ende des Streichmessers

10

Abstützleiste

11

Ausnehmung

12

Füllstück

13

Ausnehmung

14

elastische Element, Aktuator

15

Streifendetektor

16

Steuereinrichtung

17

Drucksteuervorrichtung

18

Druckschlauch

19

Luftspalt

20

schlauchförmiges Teil, Schlauch

21

Führungshülse

22,23

hülsenförmige Spannelemente

24

Richtungspfeil

25

Hohlraum des Endteiles 22

26

Flansch

27

Richtungspfeil

28

Innenraum der Führungshülse

29

Durchgangsbohrung, Öffnung

30

Außenwand

Ansprüche

1. Verfahren zum konuierlichen Aufbringen einer Beschichtung (4) konstanter Dicke auf eine Materialbahn (3) mit einem elastischen Streichmesser (1), welches an seinem ersten Ende (5) in einer Klemmeinrichtung (8) eingespannt ist, und welches an seinem gegenüberliegenden zweiten Ende (9) entlang einer Rakellinie an der Materialbahn (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichmesser (1) in dem Bereich zwischen der Klemmeinrichtung (8) und der Rakellinie entweder in vorgebbaren Zeitabständen oder immer dann, wenn sich auf der Materialbahn (3) durch Ablagerungen an den Streichmesser (1) ausbildende Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung (4) bemerkbar machen während eines vorgebbaren Zeitraumes zu Schwingungen vorgebbarer Amplitude und vorgebbarer Frequenz angeregt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichmesser (1) in dem Bereich zwischen der Klemmeinrichtung (8) und einer Abstützleiste (10) angeregt wird, die das Streichmesser (1) auf der der Materialbahn (3) abgewandten Seite abstützt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichmesser (1) mit einer Frequenz zwischen 1 und 5 Hz angeregt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Streichmesser (1) mit einer Frequenz von etwa 2 Hz angeregt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansrpüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregung des Streichmessers (1) pneumatisch mittels eines das Streichmesser (1) berührenden elastischen Teiles (14) vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Druck in dem elastischen Teil derart gewählt wird, daß sich zwischen dem Streichmesser (1) und der Abstützleiste (10) bei diesem Druck ein Luftspalt ausbildet, so daß das Streichmesser (1) bei Verminderung des Druckes gegen die Abstützleiste (10) schlägt.

7. Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufbringen einer Beschichtung (4) konstante Dicke auf eine Materialbahn (3) mit einem elastischen Streichmesser (1), welches an seinem ersten Ende (5) in einer Klemmeinrichtung (8) eingespannt und welches an seinem gegenüberliegenden zweiten Ende (9) entlang einer Rakellinie an der Materialbahn (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rakellinie und der Klemmeinrichtung (8) auf der der Materialbahn (3) abgewandten Seite des Streichmessers (1) ein mit einem Fluid füllbares elastisches Element (Aktuator) (14) vorgesehen ist, welches bei Druckbeaufschlagung seine Oberfläche in Richtung auf das Streichmesser (1) vergrößert und dadurch das Streichmesser (1) zur Materialbahn (3) drückt, und daß der Aktuator (14) mit einer Drucksteuerungsvorrichtung (17) verbunden ist, die in dem Aktuator (14) während eines vorgebbaren Zeitrumes periodische Druckschwankungen erzeugt und das Streichmesser (1) zu Schwingen vorgebbarer Amplitude und vorgebbarer Frequenz anregt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid Druckluft verwendet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (14) im wesentlichen aus einer Führungshülse (21), einem die Führungshülse (21) umschließenden elastischen schlauchförmigen Teil (20) und zwei das schlauchförmige Teil (20) an den Enden der Führungshülse (21) fixierenden hülsenförmigen Spannelementen (22, 23) besteht, wobei das eine Spannelement (22) mit einem Flansch (26) zur Verbindung des Aktuators (14) mit einem Druckschlauch (18) und das zweite hülsenförmige Spannelement (23) auf der der Führungshülse (21) abgewandten Seite verschlossen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (14) zwischen der Klemmeinrichtung (8) und einer Abstützleiste (10) angeordnet ist, die das Streichmesser (1) auf der der Materialbahn abgewandten Seite abstützt.

Zeichnung