[0001] Die Erfindung betrifft ein Auftragswerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines
flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier
oder Karton, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Es sind Auftragswerke bekannt, bei denen zwischen zwei Lippen ein Dosierspalt als
Dosiereinrichtung ausgebildet ist, der als Freistrahldüse wirkt. Dieser Dosierspalt
wird auch als Farbaustrittsspalt bezeichnet. Für derartige Auftragswerke ist aufgrund
der Ausbildung eines durch die Umgebungsatmosphäre verlaufenden freien Strahls des
flüssigen oder pastösen Mediums auch die Bezeichnung "Fountain Jet Flow Applicator"
(Jet Flow F) gebräuchlich. Durch den freien Strahl wird das flüssige oder pastöse
Medium direkt oder indirekt auf eine laufende Materialbahn aufgetragen.
[0003] Bei diesen Auftragswerken wird das flüssige oder pastöse Medium im allgemeinen über
ein Farbverteilrohr, das innerhalb eines sich über die Länge des Auftragswerks erstreckenden
Balkens angeordnet ist, zugeführt. Vom Farbverteilrohr gelangt das Medium über Durchtrittsöffnungen
in einen Ausgleichsraum und strömt von dort über einen Zuleitkanal zum Dosierspalt,
aus dem das flüssige oder pastöse Medium anschließend in Form eines freien Strahls
austritt. Beim direkten Auftrag des Mediums läuft eine Materialbahn an der Freistrahldüse
vorbei und wird direkt mit dem freien Strahl des flüssigen oder pastösen Mediums beaufschlagt.
Die Materialbahn kann dabei beispielsweise auf der Oberfläche einer Walze geführt
werden. Beim indirekten Auftrag des Mediums wird der freie Strahl zunächst auf eine
Trägerfläche, z.B. die Oberfläche einer Auftragswalze, aufgebracht, um von dort in
einem Walzenspalt, durch den die Materialbahn hindurchläuft, von der Auftragswalze
auf die Materialbahn übertragen zu werden. Diejenige Lippe der beiden den Dosierspalt
bildenden Lippen, die auf der Seite des Dosierspalts liegt, auf der beim indirekten
Auftrag des Mediums die Auftragswalze bzw. beim direkten Auftrag des Mediums die Materialbahn
auf das Auftragswerk zuläuft, wird als zulaufseitige Lippe bezeichnet. Entsprechend
wird die zweite Lippe, die auf der Seite des Dosierspalts liegt, auf der die Auftragswalze
bzw. die Materialbahn vom Auftragswerk wegläuft, als ablaufseitige Lippe bezeichnet.
Die zulaufseitige Lippe kann über eine konkav gekrümmte Umlenkfläche verfügen.
[0004] Traditionell ist bei Auftragswerken vom zuvor beschriebenen Typ an der ablaufseitigen
Lippe eine Verstelleinrichtung vorgesehen, mit der die ablaufseitige Lippe über die
Länge des Auftragswerks zonenweise in ihrem Abstand zur zulaufseitigen Lippe einstellbar
ist. Durch diese Einstellung des Dosierspalts wird ein bestimmtes Querprofil des auf
die Materialbahn aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums erzielt. Dem Freistrahl-Auftragswerk
ist üblicherweise eine Feindosiereinrichtung nachgeschaltet, die mittels eines Rakelelements,
z.B. einer Rakelklinge, das aufgetragene flüssige oder pastöse Medium auf die gewünschte
Auftragsmenge abrakelt. Weiterhin ist zwischen der ablaufseitigen Lippe des Auftragswerks
und der Feindosiereinrichtung eine Auffangrinne angeordnet, um überschüssiges flüssiges
oder pastöses Medium, das vom Auftragswerk oder von der Feindosiereinrichtung abläuft,
zu sammeln.
[0005] Eine genaue Spalteinstellung des Dosierspalts beziehungsweise des Farbaustrittsspaltes
ist bei konventionellen Auftragswerken der zuvor beschriebene Art sehr aufwendig und
zeitintensiv und die Profiliereinrichtung zur Spalteinstellung sehr teuer. Insbesondere
bei einem Sortenwechsel des flüssigen oder pastösen Mediums ist die Neueinstellung
des Dosierspaltes sehr unökonomisch. Aufgrund von Fertigungstoleranzen und eventuellen
Montagefehlern ist zudem eine exakte volumetrische Dosierung über die gesamte Bahnbreite
nicht zuverlässig gewährleistet.
[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Auftragswerk der eingangs erläuterten
Art sowie ein Verfahren zu schaffen, das auf einfache und effektive Weise eine sehr
genaue Spalteinstellung und damit eine exakte volumetrische Dosierung über die gesamte
Bahnbreite sowie eine simple und schnelle Umstellung bei einem Sortenwechsel ermöglicht.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Auftragswerk mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
[0008] Da der als Freistrahldüse ausgebildete und über die Länge des Auftragswerks verlaufende
Dosierspalt kammartig unterteilt ist und aufgrund seiner besonderen Geometrie eine
Vielzahl definierter Durchtrittsspalten für das flüssige oder pastöse Medium besitzt,
läßt sich auf vorteilhafte Weise eine große Anzahl von sehr exakten Durchtrittsöffnungen
für das flüssige oder pastöse Medium bereitstellen. Diese Durchtrittsöffnungen bzw.
-spalten des kammartig unterteilten Dosierspalts wirken als Freistrahldüse aus denen
das flüssige oder pastöse Medium in Form eines freien Strahls austritt. Die aufgrund
der besonderen Formgebung der Durchtrittsspalten erzeugten "Düsenberge" des austretenden
flüssigen oder pastösen Mediums werden an der konkaven Krümmung der zulaufseitigen
Lippe zu einem gleichdicken Film vergleichmäßigt, so daß die Materialbahn mit einem
sehr regelmäßigen und qualitativ hochwertigen Auftrag versehen wird. Das erfindungsgemäße
Auftragswerk gestattet daher auf vorteilhafte Art und Weise eine einfache, effektive
und exakte volumetrische Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte
Bahnbreite. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Auftragswerk die Beeinflussung
der Verteilung des flüssigen oder pastösen Medium auf der Materialbahn.
[0009] Gemäß einem vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung nimmt der Durchtrittsquerschnitt
der definierten Durchtrittsspalten in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen
Mediums ab. Die Abnahme des Durchtrittsquerschnitts kann hierbei stetig oder unstetig
erfolgen. Auf diese Weise können die Strömung und die Druckverhältnisse des flüssigen
oder pastösen Mediums positiv beeinflußt werden.
[0010] Eine andere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten durch eine Vielzahl von am oder im Ausgang
des Dosierspalts vorgesehenen vorbestimmten Durchtrittssöffnungen gebildet sind. Diese
Durchtrittsöffnungen, die vorzugsweise in einer den eigentlichen Dosierspalt abschließenden
Wandung oder in einem im oder am Dosierspalt angeordneten separaten Bauteil vorgesehen
sind, können beispielsweise als einfache Bohrungen mit konstantem oder sich in Strömungsrichtung
verjüngendem Querschnitt oder als Durchgangsöffnungen mit komplexeren Querschnittsformen,
etwa linsenförmige Durchgangsöffnungen oder dergleichen, ausgestaltet sein und gleiche
oder unterschiedliche Größen und/oder ein regelmäßiges oder unregelmäßiges Anordnungsmuster
aufweisen.
[0011] In diesem Zusammenhang hat sich auch eine weiterführende Ausgestaltungsform als günstig
erwiesen, bei der - bezogen auf die Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen
Mediums im Dosierspalt_- vor den Durchtrittssöffnungen ein mit den Durchtrittsöffnungen
kommunizierender und sich im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspalts
verlaufender Verteilerkanal vorgesehen ist. Dies gewährleistet eine konstante und
gleichmäßige Verteilung und Zuführung des flüssigen oder pastösen Mediums zu den Durchtrittssöffnungen.
[0012] Eine andere vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, daß die Durchtrittsspalten
durch mindestens einen in oder an dem Dosierspalt angeordneten und profilartig ausgestalteten
Abstandhalter gebildet sind. Ein solcher Abstandhalter kann beispielsweise aus einer
wellblechartig geformten dünnen Metallplatte bestehen, deren durch die Wandungen des
Dosierspalts eingerahmten "Wellentäler" und "Wellenberge" die Vielzahl definierter
Durchtrittsspalten für das flüssige oder pastöse Medium bilden. Das Profil des Abstandhalters,
d.h. hier die "Wellentäler" und "Wellenberge" können dabei unterschiedliche Formen
und Anordnungsmuster aufweisen, so daß gleiche oder unterschiedliche Durchtrittsspalten
und Durchtrittsspaltenanordnungen entstehen. Des weiteren kann der mindestens eine
Abstandhalter ein- oder mehrteilig ausgebildet sein.
[0013] Der mindestens eine Abstandhalter kann erfindungsgemäß von zwei sich über den Ausgang
des Dosierspalts hinaus erstreckenden Leitflächen eingerahmt sein, die dem aus dem
Dosierspalt hinausströmenden flüssigen oder pastösen Medium als Leitelement auf dem
Weg zum Auftragort dienen. Diese Leitflächen sind vorzugsweise als glatte, profillose,
ebene oder gekrümmte Flächen ausgestaltet.
[0014] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks
sind die Durchtrittsspalten durch ein oder mehrere in oder an dem Dosierspalt angeordnete
Leitflächen gebildet. Eine solche über den Ausgang des Dosierspalts hinausragende
Leitfläche kann, ähnlich wie die zuvor beschriebenen Abstandhalter, beispielsweise
aus einer dünnen, wellblechartig verformten Metallplatte bestehen, deren durch die
Wandungen des Dosierspalts eingerahmten "Wellentäler" und "Wellenberge" die Vielzahl
definierter Durchtrittsspalten für das flüssige oder pastöse Medium bilden. Das Profil
der Leitfläche, d.h. hier die im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung verlaufenden
"Wellentäler" und "Wellenberge" können dabei unterschiedliche Formen und Anordnungsmuster
aufweisen, so daß gleiche oder unterschiedliche Durchtrittsspalten und Durchtrittsspaltenanordnungen
entstehen. Des weiteren kann die Leitfläche ein- oder mehrteilig ausgebildet sein.
Damit übernimmt die Leitfläche auf vorteilhafte Art und Weise eine Doppelfunktion,
und zwar dient sie zum einen dem aus dem Dosierspalt hinausströmenden flüssigen oder
pastösen Medium auf dem Weg zum Auftragort als Leitelement und zum anderen übernimmt
sie die Funktion der besagten Durchtrittsspalten.
[0015] Ferner ist bei einer anderen Ausführungsvariante erfindungsgemäß vorgesehen, daß
die zulaufseitige und/oder ablaufseitige Lippe mit einem kammartigen Spaltenprofil
zur Bildung einer Vielzahl von im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des
im Zuleitkanal strömenden flüssigen oder pastösen Mediums verlaufenden Durchtrittsspalten
versehen ist. Somit wird eine wirksame und präzise Spalteinstellung und wiederum eine
exakte volumetrische Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte
Bahnbreite ermöglicht.
[0016] In diesem Zusammenhang hat es sich auch als günstig herausgestellt, daß zwischen
der zulaufseitigen und ablaufseitigen Lippe wenigstens eine Leitfläche für das flüssige
oder pastöse Medium angeordnet ist. Auf diese Weise kann das flüssige oder pastöse
Medium beidseitig an der Leitfläche entlangströmen und wird präzise zum Auftragort
geleitet.
[0017] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist im Dosierspalt
eine Profilleiste vorgesehen, die eine Vielzahl definierter Durchtrittsspalten besitzt,
die im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal strömenden flüssigen
oder pastösen Mediums verlaufen. So kann eine große Anzahl von sehr exakten Durchtrittsöffnungen
für das flüssige oder pastöse Medium bereitgestellt werden. Insbesondere bei Verwendung
einer Profilleiste, die an der zulaufseitigen oder ablaufseitigen Lippe angeordnet
ist, kann sich die Profilleiste genau an die jeweils gegenüberliegende Lippe, d.h.
die zulauf- oder ablaufseitige Lippe, anlegen. Montage- oder Fertigungsfehler werden
so nahezu vollständig ausgeglichen und ein weiteres Profilieren kann entfallen. Die
Durchtrittsspalten der Profilleiste wirken ebenfalls als Freistrahldüse aus denen
das flüssige oder pastöse Medium in Form eines freien Strahls austritt. Auch die aufgrund
der besonderen Formgebung der Profilleiste erzeugten "Düsenberge" des austretenden
flüssigen oder pastösen Mediums werden an der konkaven Krümmung der zulaufseitigen
Lippe zu einem gleichdicken Film vergleichmäßigt, so daß die Materialbahn mit einem
sehr regelmäßigen und qualitativ hochwertigen Auftrag versehen wird. Mit der Profilleiste
ist überdies eine einfache, effektive uns sehr genaue Spalteinstellung und damit eine
exakte volumetrische Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte
Bahnbreite realisierbar. Des weiteren ermöglicht dieses erfindungsgemäße Ausgestaltungsmerkmal
sowohl die Beeinflussung der Verteilung des flüssigen oder pastösen Medium auf der
Materialbahn, eine leichtere Reinigung der Profilleiste, als auch bei der Verwendung
von mehr als einer Profilleiste eine manuelle oder automatische Verstellung des Durchtrittsquerschnitts
der Durchtrittsspalten der Profilleiste und damit bei einem Sortenwechsel auch eine
simple und schnelle Umstellung auf ein anderes flüssiges oder pastöses Medium.
[0018] Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Profilleiste in einer
im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung verlaufenden Richtung beweglich
angeordnet ist. Überdies sind im Sinne der Erfindung zwei oder mehrere in Strömungsrichtung
des flüssigen oder pastösen Mediums im Zuleitkanal hintereinander angeordnete Profilleisten
vorgesehen, die in einer im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung verlaufenden
Richtung relativ zueinander verschiebbar ausgebildet sind. Mit derart ausgestalteten
Profilleisten kann die Verteilung des flüssigen oder pastösen Mediums auf der Materialbahn
gezielt beeinflußt und insbesondere bei zwei oder mehreren Profilleisten auch während
des Betriebs der Maschine eine geeignete Spaltverstellung und somit eine exakte volumetrische
Dosierung, auch in Abhängigkeit von verschiedenen Sorten des verwendeten flüssigen
oder pastösen Mediums, realisiert werden. Je nach gewählter Spaltengeometrie können
bei gegenseitiger Verschiebung der vorhergenannten zwei Profilleisten die für das
flüssige oder pastöse Medium gebildeten Durchtrittsspalten in einem weiten Bereich
eingestellt werden.
[0019] Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß auch wenigstens ein Bewegungsmechanismus zum
Bewegen der Profilleiste in einer im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung
verlaufenden Richtung vorgesehen. Dieser Bewegungsmechanismus kann eine mechanische,
elektrische, hydraulische oder pneumatische Vorrichtung oder dergleichen sein. In
der einfachsten Ausführungsform ist als Bewegungsmechanismus z.B. ein durch einen
Elektromotor bewegtes und mit der oder den Profilleisten verbundenes Hebelgestänge
denkbar.
[0020] Im Zusammenhang mit der Verwendung von ein oder mehreren Profilleisten hat es sich
als vorteilhaft erwiesen das oben genannte kammartige Spaltenprofil an der zulaufseitigen
und/oder ablaufseitigen Lippe vorzugsweise so auszubilden, daß es in seiner Form mit
den Durchtrittsspalten der Profilleiste korrespondiert. Ein derartiges Spaltenprofil
kann z.B. die Funktion der oben geschilderten zweiten Profilleiste übernehmen, die
im Zuleitkanal in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums hinter oder
vor der ersten Profilleiste angeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich wiederum die
bereits beschriebene Spalteinstellung und Dosierung besonders günstig durchführen.
[0021] Gemäß einem anderen vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sind im Dosierspalt
zwei Profilleisten einander gegenüberliegend angeordnet, wobei die jeweiligen Durchtrittsspalten
dieser Profilleisten gemeinsam Durchtrittsöffnungen für das flüssige oder pastöse
Medium bilden. Die beiden Profilleisten können gleichartig oder unterschiedlich ausgestaltet
sein. Dies ermöglicht eine größere Variationsvielfalt bei der Form, Anordnung und
Verstellung der Durchtrittsquerschnitte der Durchtrittsöffnungen.
[0022] Bezüglich der letztgenannten Ausführungsform hat es sich auch als positiv erwiesen
zwischen den zwei einander gegenüberliegenden Profilleisten wenigstens eine Leitfläche
anzuordnen. Somit kann das flüssige oder pastöse Medium beidseitig an der Leitfläche
entlangströmen und wird präzise zum Auftragort geleitet.
[0023] Des weiteren hat es sich als sehr vorteilhaft herausgestellt, daß die Profilleiste
im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in dem Zuleitkanal strömenden flüssigen
oder pastösen Mediums in einer zur zulaufseitigen oder ablaufseitigen Lippe gerichteten
Richtung beweglich angeordnet ist. Insbesondere beim Einsatz der zwei einander gegenüberliegenden
Profilleisten kann diese bewegliche Anordnung von mindestens einer der zwei Profilleisten
zur Veränderung des Durchtrittsquerschnitts der Durchtrittsspalten genutzt werden.
Des weiteren ist erfindungsgemäß wenigstens eine Andrückeinrichtung vorgesehen, die
die Profilleiste direkt oder indirekt im wesentlichen quer zur Strömungsebene des
in dem Zuleitkanal strömenden flüssigen oder pastösen Mediums in eine zur zulaufseitigen
oder ablaufseitigen Lippe gerichtete Richtung drückt. Zusammen mit der zuvor genannten
beweglichen Anordnung der Profilleiste kann sich auf diese Weise insbesondere bei
Verwendung einer einzelnen Profilleiste die die Durchtrittsspalten enthaltende Seite
der Profilleiste bündig an die zum Zuleitkanal weisende Oberfläche der zulaufseitigen
Lippe anlegen und eine Vielzahl von voneinander beabstandeten kleinen und hinsichtlich
ihres Durchtrittsquerschnittes genau definierten Öffnungen bilden, durch die das flüssige
oder pastöse Medium hindurchtreten kann. Dies unterstützt eine exakte Dosierung des
flüssigen oder pastösen Mediums über die gesamte Bahnbreite.
[0024] Für die vorhergehend genannte Andrückeinrichtung kann im Prinzip jedes geeignete
mechanische, elektrische, magnetische, pneumatische oder hydraulische Mittel und dergleichen
verwendet werden, das den oben beschriebenen Zweck erfüllt. So sind z.B. eine Druckfeder,
gegenseitig gepolte Magneten oder eine hubzylinderartige Hydraulikeinrichtung als
Andrückeinrichtungen denkbar. Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang
jedoch herausgestellt, daß die Andrückeinrichtung ein schlauchartiges Element ist,
das sich unter Einfluß eines Wirkmediums, z.B. Druckluft, verformt und so den erwünschten
Effekt erzielt. Eine derartige Einrichtung ist besonders einfach herstellbar und leicht
in das erfindungsgemäße Auftragswerk zu integrieren.
[0025] Zur Anpassung an verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Auftragswerkes
ist die Profilleiste vorzugsweise so ausgebildet, daß sie einen im wesentlichen rechteckigen,
polygonalen, runden, ovalen oder segmentartigen Querschnitt besitzt. Grundsätzlich
können auch andere als die vorhergenannten Querschnittsformen zum Einsatz kommen,
z.B. Querschnittsformen mit kurvig gestalteten Abschnitten und dergleichen.
[0026] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen die Profilleiste aus einem elastischen Material
oder aus einem Bronzewerkstoff herzustellen. Das elastische Material bewirkt, daß
die Profilleiste biegeweich ist und sich besonders günstig an die zum Zuleitkanal
weisende Oberfläche der zulaufseitigen Lippe anlegt. Ein Bronzewerkstoff eignet sich
dagegen aufgrund der besonders günstigen Werkstoffpaarung zu den üblicherweise aus
Stahl hergestellten Lippen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Werkstoffe und Werkstoffkombinationen
denkbar.
[0027] Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die freien Enden der Profilleiste miteinander
verbunden sind, so daß die Profilleiste in ihrer Längserstreckung als Endlosschlaufe
ausgestaltet ist. Für diese Variante hat sich wiederum ein elastisches Material als
besonders günstig herausgestellt. Eine als Endlosschlaufe ausgebildete Profilleiste
kann besonders einfach in eine im wesentlichen parallel zu der Längserstreckung der
Profilleiste verlaufenden Richtung bewegt werden. Hierbei läßt sich die endlose Profilleiste
vorteilhaft über Umlenkeinrichtungen führen, die wiederum als Bewegungsmechanismus
dienen können. Auch läßt sich mit dieser endlosen Profilleiste eine kontinuierliche
Bewegung der Profilleiste in der vorhergenannten Richtung leicht realisieren.
[0028] Die Profilleiste ist vorzugsweise an der zulaufseitigen und/oder ablaufseitigen Lippe
des Auftragswerks angeordnet, da dies eine besonders günstige Anordnung darstellt,
um die Profilleiste als Freistrahldüse für das Auftragswerk verwenden zu können.
[0029] Überdies hat es sich als sehr positiv herausgestellt, die Durchtrittsspalten der
Profilleiste, bei Betrachtung im Längsschnitt, im wesentlichen wellen- oder sinusförmig
oder trapezförmig oder aber die die Durchtrittsspalten begrenzenden Materialabschnitte
der Profilleiste zahnartig auszugestalten, um genau definierte Durchschnittsquerschnitte
und bestimmte Strömungseigenschaften des flüssigen oder pastösen Mediums, insbesondere
bei unterschiedlichen Sorten des Mediums, zu erzielen. Des weiteren kann mittels den
vorhergenannten Ausbildungen der Durchtrittsspalten bei der Verwendung von zwei oder
mehreren in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums im Zuleitkanal hintereinander
angeordneten Profilleisten, die in einer im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung
verlaufenden Richtung relativ zueinander verschoben werden, eine sehr genaue Spalteinstellung
und somit Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums, auch im Betrieb des erfindungsgemäßen
Auftragswerkes, realisiert werden.
[0030] Im Zusammenhang mit üblichen Auftragwerkdimensionen hat sich eine Spaltentiefe der
Durchtrittsspalten der Profilleiste von 0,5 bis 4 mm als vorteilhaft erwiesen. Vergleicht
man die Profilleiste mit ihrer Vielzahl definierter Durchtrittsspalten, die jeweils
von zwei benachbarten Materialabschnitten der Profilleiste begrenzt werden, aufgrund
ihrer besonderen Form mit einer Zahnstange, so läßt sich für die Profilleiste das
aus der Zahnradtechnik bekannte Modul definieren. Das Modul der Profilleiste mit ihren
zahnartigen Materialabschnitten liegt dann vorzugsweise in einem im Bereich von 0,25
mm bis 3 mm. Je nach Anwendungsfall können die genannten Abmessungen und Werte jedoch
erheblich variieren.
[0031] Für die Bedienung und Wartung des erfindungsgemäßen Auftragswerks ist es besonders
günstig, daß die Profilleiste in oder an einer Halteeinrichtung lösbar oder unlösbar
gehalten ist. Insbesondere die lösbare Anordnung ermöglicht ein leichtes Entnehmen
und Austauschen der Profilleiste, etwa zu Wartungszwecken oder bei einem Sortenwechsel
des flüssigen oder pastösen Mediums.
[0032] Des weiteren hat es sich als sehr nützlich gezeigt die Halteeinrichtung flexibel
auszubilden, so daß die Halteeinrichtung zusammen mit der daran oder darin angeordneten
Profilleiste durch eine geeignete Andrückeinrichtung im wesentlichen quer zur Strömungsebene
des in dem Zuleitkanal strömenden flüssigen oder pastösen Mediums in eine zulaufseitigen
oder ablaufseitigen Lippe gerichtete Richtung gedrückt werden kann. Dies gestattet
wiederum, daß sich die Profilleiste bündig an die gegenüberliegende Lippe anlegt und
Durchtrittsöffnungen mit einem genau definierten Durchtrittsquerschnitt bildet.
[0033] Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Halteeinrichtung wenigstens einen Abschnitt
des Zuleitkanals beinhaltet. Während bei konventionellen Auftragswerken der Zuleitkanal
üblicherweise durch einen Wandungsabschnitt der zulaufseitigen Lippe und den Wandungsabschnitt
einer zu Reinigungszwecken abklappbaren Wand gebildet wird, kann auf die erfindungsgemäße
Art und Weise nun der Zuleitkanal als integraler Bestandteil der Halteeinrichtung
ausgebildet und die Konstruktion des Auftragswerkes erheblich vereinfacht werden.
Dies wirkt sich auch besonders positiv auf die Herstellungskosten aus.
[0034] Besitzt die Halteeinrichtung einen zumindest teilweise in ein Verteilrohr des Auftragwerkes
hineinragenden Befestigungsabschnitt, läßt sich die Halteeinrichtung besonders leicht
und sicher durch einen Schlitz im Verteilrohr mit dem Verteilrohr verbinden. Diese
Variante unterstützt darüber hinaus wiederum die integrale, vereinfachte Bauweise
der Halteeinrichtung.
[0035] Vorzugsweise umfaßt die Halteeinrichtung auch eine Filtereinrichtung. Ist die Halteeinrichtung
über den in das Verteilrohr hineinragenden Befestigungsabschnitt mit diesem verbunden,
befindet sich das Filterelement somit im Innenraum des Verteilrohres und kann bereits
dort Verunreinigungen herausfiltern und eventuell im flüssigen oder pastösen Medium
vorhandene Lufteinschlüsse reduzieren. Auf diese Weise kann ein konventioneller Entlüfter
eingespart werden.
[0036] Da eine Halteeinrichtung gemäß der vorhergehend geschilderten Integralbauweise nicht
wie bei einem konventionellen Auftragswerk durch Herabklappen der Vorderwand gereinigt
werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Halteeinrichtung eine Sonotrode
umfaßt. Mittels der Sonotrode lassen sich innerhalb des Zuleitkanals befindliche Verunreinigungen
einfach und effektiv lockern und in einem Reinigungsschritt zusammen mit dem flüssigen
oder pastösen Medium ableiten.
[0037] Zur Vermeidung von Verunreinigungen durch das flüssige oder pastöse Medium oder dessen
Rückstände ist auf der lippenabgewandten Seite der Profilleiste eine Ablauffläche
vorgesehen, die sich an die Profilleiste anschließt.
[0038] Der Zuleitkanal des erfindungsgemäßen Auftragswerks ist vorzugsweise so ausgestaltet,
daß er sich zur Profilleiste hin stetig verjüngt. Dies fördert einen Druckausgleich
im Zuleitkanal über die gesamte Bahnbreite und somit eine gleichmäßige Verteilung
und Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums.
[0039] Schließlich ist für das erfindungsgemäße Auftragswerk wenigstens eine Reinigungseinrichtung
zum Reinigen der Profilleiste vorgesehen. Diese Reinigungseinrichtung kann als ein
mit einem Reinigungsmittel gefülltes oder durchströmtes Becken oder ähnliches ausgestaltet
sein, durch das die Profilleiste hindurchbewegt wird, oder als eine ein Reinigungsmittel
auf die Profilleiste versprühende Sprüheinrichtung oder dergleichen. Die erstgenannte
Variante der Reinigungseinrichtung bietet sich insbesondere im Zusammenhang mit einer
als Endlosschlaufe ausgebildeten Profilleiste an.
[0040] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß sich an die Austrittsseite der Durchtrittsspalten ein sich in Strömungsrichtung
des flüssigen oder pastösen Mediums verjüngender Strömungskanal anschließt.
[0041] Wie bereits oben erwähnt, wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine sich direkt
an den Ausgang der Durchtrittsspalten anschließende konkav gekrümmte Umlenkfläche
dazu verwendet, die durch die Durchtrittsspalten gebildeten "Düsenberge" und "Düsentäler"
des aus dem Dosierspalt, d.h. den Durchtrittsspalten austretenden flüssigen oder pastösen
Mediums zu einem gleichdicken Film zu vergleichmäßigen, der dann als Freistrahl auf
eine dem Auftragwerk gegenüberliegende Auftragwalze oder die auf einer Gegenwalze
laufende Materialbahn trifft. Bei der Verwendung von bestimmten Arten des flüssigen
oder pastösen Mediums hat es sich jedoch herausgestellt, daß durch den Einsatz der
sich an die Austrittsseite der Durchtrittsspalten anschließenden konkav gekrümmte
Umlenkfläche nicht beziehungsweise nicht stets der erforderliche gleichdicke Auftragfilm
realisiert werden kann. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Dicke des Auftrags auf
die Materialbahn und somit zu einer Beeinträchtigung der Qualität des mittels des
Auftragwerks bearbeiteten Erzeugnisses. An das erfindungsgemäße Auftragwerk wird daher
die zusätzliche Anforderung gestellt trotz der Verwendung verarbeitungstechnisch schwieriger
Arten des flüssigen oder pastösen Mediums einen gleichmäßigen und über die Breite
des Auftragwerks gleichdicken Auftragfilm zur Herstellung eines sehr regelmäßigen
und qualitativ hochwertigen Auftrags zu erzielen. Aufgrund des sich an die Austrittsseite
der Durchtrittsspalten anschließenden und sich in Strömungsrichtung des flüssigen
oder pastösen Mediums verjüngenden Strömungskanals kann nun auch bei einem Einsatz
von solch kritischen Arten von flüssigen oder pastösen Medien, die sich normalerweise
nicht, beziehungsweise nicht stets, durch den Einsatz einer konkav gekrümmten Umlenkfläche
zu einem verfahrenstechnisch akzeptablen Auftragfilm verarbeiten lassen, ein gleichmäßiger
und gleichdicker Auftrag auf die Materialbahn und demzufolge eine Verbesserung des
Strichs sowie ein qualitativ hochwertiges Endprodukt erreicht werden.
[0042] Eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante der Erfindung sieht vor, daß sich der besagte
Strömungskanal stetig oder unstetig in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen
Mediums verjüngt. Auf diese Weise kann die Geometrie des Strömungskanals sowohl der
Form der Durchtrittsspalten des Dosierspaltes, den jeweiligen Strömungsverhältnissen,
als auch der jeweils verwendeten Art des flüssigen oder pastösen Mediums angepaßt
werden.
[0043] Ein weiteres vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß der
Strömungsquerschnitt des Strömungskanals verstellbar ausgebildet ist. Die Verstellbarkeit
gestattet eine rasche und unkomplizierte Anpassung an verschiedene, für die Qualität
des zu erzielenden Auftrags relevante Einflußfaktoren, wie etwa die Art des verwendeten
flüssigen oder pastösen Mediums, die Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal und
damit die Geschwindigkeit des Freistrahls und dergleichen.
[0044] In diesem Zusammenhang hat es sich auch als von Vorteil erwiesen den Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals über die gesamte Breite des Auftragwerks und/oder örtlich selektiv,
das heißt zum Beispiel zonenweise über die Breites des Auftragwerks, verstellbar auszubilden.
Eine örtlich selektive Verstellung kann etwa dazu dienen lokale Fertigungsungenauigkeiten
auszugleichen oder ein Querprofil des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums
zu realisieren, das bereichsweise unterschiedlich ausgebildet ist, z.B. an den Rändern
der Materialbahn abgeflacht oder dergleichen.
[0045] Wird im Bereich der Ausgangsseite der Durchtrittsspalten des Dosierspalts eine örtlich
Dünnstelle in der zulaufseitigen und/oder ablaufseitigen Lippe vorgesehen, wobei diese
Dünnstelle die Verstellbarkeit des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals gewährleistet,
kann auf besonders einfache, effektive und strömungsgünstige Art und Weise die gewünschte
Verstellung des Strömungskanalquerschnitts realisiert werden.
[0046] Eine weitere vorteilhafte erfindungsgemäße Variante sieht vor, daß wenigstens eine
Wandung des Strömungskanals aus mindestens einem auf die jeweils gegenüberliegende
zulaufseitige oder ablaufseitige Lippe zu oder von dieser weg beweglichen platten-
oder klingenförmigen Bauteil gebildet ist, das die Verstellbarkeit des Strömungsquerschnitts
des Strömungskanals gewährleistet. Die Beweglichkeit des besagten Bauteils kann durch
elastisches Verformen des Bauteils selbst oder auch durch Bereitstellen einer geeigneten
Gelenk- oder Scharnieranbindung an einen Abschnitt einer Lippe realisiert werden.
Bei der Verstellung des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals führt das die Wandung
des Strömungskanals bildende platten- oder klingenförmige Bauteil in der Regel eine
Schwenkbewegung durch. Ebenso ist es jedoch denkbar das besagte Bauteil translatorisch
zu bewegen. Ferner kann das platten- oder klingenförmige Bauteil zum unlösbaren oder
lösbaren Anbringen an einen geeigneten Abschnitt einer Lippe über ein eigenes, zweckmäßiges
Befestigungssystem verfügen. Dieses Befestigungssystem kann wiederum die obengenannte
gelenkige beziehungsweise schwenkbare Anbindung an die Lippe oder ein anderes, für
diesen Zweck vorgesehenes Bauteil umfassen. Somit wird wiederum auf eine besonders
einfache, effektive und strömungsgünstige Art und Weise die gewünschte Verstellung
des Strömungskanalquerschnitts gewährleistet.
[0047] Erfindungsgemäß ist als weiteres Ausgestaltungsmerkmal wenigstens eine Verstelleinrichtung
zum Verstellen des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals vorgesehen. Bei dieser
Verstelleinrichtung kann es sich um eine manuell bedienbare oder aber automatische
Verstelleinrichtung handeln, wobei letztere auch regelbare und/oder fernsteuerbare
Verstelleinrichtungen einschließt. Eine solche automatische Verstelleinrichtung ist
besonders im Hinblick auf eine Verstellung des Strömungskanals während des laufenden
Betriebs des Auftragwerks vorteilhaft. Die Ansteuerung der Verstelleinrichtung kann
dann zum einen zentral erfolgen und zum anderen wird eine steuerungstechnische Verknüpfung
der Verstelleinrichtung mit anderen Komponenten des Auftragwerks ermöglicht. Insbesondere
ist es auch denkbar die automatische Verstelleinrichtung in einen automatischen Regelkreis
einzubinden, der aufgrund von Meßwerten des Querprofils des aufgetragenen flüssigen
oder pastösen Mediums die Verstelleinrichtung nachregelt. Dies gestattet eine schnellstmögliche
Anpassung des Auftragwerks an veränderte Bedingungen, wie zum Beispiel Unregelmäßigkeiten
während des Betriebs oder den Einsatz einer anderen Sorte des flüssigen oder pastösen
Mediums.
[0048] Es hat sich konstruktiv als besonders günstig erwiesen eine solche Verstelleinrichtung
in oder an der zulaufseitigen und/oder ablaufseitigen Lippe anzuordnen.
[0049] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Verstelleinrichtung bestehen darin, daß
diese einen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, thermischen,
magnetischen, magnetostriktiven oder piezoelektrischen Verstellmechanismus oder dergleichen
aufweist. Derartige Verstellmechanismen können in ihrer konstruktiven Ausgestaltung
auf vielfältige Weise realisiert werden, wobei auch Kombinationen der Verstellmechanismus-Funktionsprinzipien
untereinander ausgeführt werden können. So sind etwa Stellschrauben, Hebelmechanismen,
elektrische, pneumatische oder hydraulische Stellglieder oder Stellmotoren und vieles
mehr denkbar.
[0050] Ein anderes erfindungsgemäßes Ausgestaltungsmerkmal sieht vor, daß sich an den Strömungskanal
eine konkav gekrümmte Umlenkfläche für das flüssige oder pastöse Medium anschließt,
die im Bereich des Ausgangs des Strömungskanals um eine im wesentlichen parallel zur
Längserstreckung des Auftragwerks verlaufende Achse schwenkbar ausgebildet ist. Dies
gestattet auf vorteilhafte Weise ein sehr präzises Einstellen des Auftreffwinkels
des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Auftragwalze beziehungsweise die laufende
Materialbahn in einem großen Winkelbereich. Hierzu ist lediglich eine Verstellung,
das heißt ein Verschwenken, eines sehr kleinen Bauteils des Auftragwerks, nämlich
der konkaven Umlenkfläche, erforderlich, wodurch der Fertigungsaufwand und die Fertigungskosten
erheblich reduziert werden. Zudem können die durch die Einstellung beziehungsweise
Verstellung der konkaven Umlenkfläche auf die Strukturbauteile des Auftragwerks wirkenden
Kräfte klein gehalten und somit eine leichte und kostengünstige Bauweise erzielt werden.
Auch tritt bei der Verstellung keine nennenswerte Verlagerung der "Auftrefflinie"
des flüssigen oder pastösen Mediums auf die Auftragwalze beziehungsweise die laufende
Materialbahn auf. Besonders ist auch hervorzuheben, daß eine Verstellung des Auftreffwinkels
durch Verschwenken der konkaven Umlenkfläche völlig unabhängig von der Verstellung
des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals erfolgen kann und umgekehrt.
[0051] Überdies hat es sich auch als günstig herausgestellt, daß die konkave Umlenkfläche
im Bereich des Ausgangs des Dosierspaltes um eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung
des Auftragwerks verlaufende Achse zonenweise schwenkbar ausgebildet ist. Hierzu ist
die konkave Umlenkfläche zweckmäßigerweise zonenartig unterteilt. Auf diese Weise
kann der Auftreffwinkel des flüssigen oder pastösen Mediums auf die laufende Materialbahn
örtlich verändert und damit der Auftrag auf die Materialbahn entsprechend beeinflußt
werden. Dies kann zum Beispiel zum Ausgleich von lokalen Fertigungsungenauigkeiten
oder zum Herstellen eines bestimmten Querprofils auf der Materialbahn erforderlich
sein. Durch gleichförmiges zonenweises Verschwenken der konkaven Umlenkfläche ist
natürlich ebenso eine einheitliche Einstellung des Auftreffwinkels über die gesamte
Länge des Auftragwerkes zu erzielen.
[0052] Das zuvor beschriebene Verschwenken der konkaven Umlenkfläche zum Zwecke einer Auftreffwinkelverstellung
kann mit Hilfe mindestens einer geeigneten Verstell- oder Justiereinrichtung erfolgen,
wobei diese Einrichtung manuell und/oder automatisch und/oder ferngesteuert betätigbar
ist.
[0053] Die eingangs geschilderte Aufgabe wird des weiteren gelöst durch ein erfindungsgemäßes
Verfahren zum gleichmäßigen Dosieren eine flüssigen oder pastösen Mediums in einem
Auftragswerk, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 29. Dieses Verfahren bietet die bereits
im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Auftragswerk erläuterten Vorteile.
[0054] Als weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die
Durchtrittsfläche der Durchtrittsspalten der Drosselstelle verändert wird, um die
Auftragsmenge des flüssigen oder pastösen Mediums zu regulieren.
[0055] Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltsdetails und Vorteilen
sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert.
[0056] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragswerks,
- Fig. 2
- eine schematische vergrößerte Darstellung des Bereiches X in Fig. 1 mit einer ersten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Profilleiste,
- Fig. 3
- eine schematische, um 90° gedrehte Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 2,
- Fig. 4
- eine schematische Ausschnittsvergrößerung einer Profilleiste gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- Fig. 5
- in einer Blickrichtung gemäß dem Pfeil P3 in Fig. 1 eine schematische Prinzipskizze
einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Profilleiste.
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste analog zu der Darstellung in Fig. 2,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste analog zu der Darstellung in Fig. 2,
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste analog zu der Darstellung in Fig. 2,
- Fig. 9
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragswerks,
- Fig. 10
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragswerks,
- Fig. 11a bis e
- schematische Darstellungen einer siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Profilleiste,
wobei Fig. 11a eine zu der Fig. 2 analoge Darstellung ist,
- Fig. 12a und b
- eine schematische Querschnittsansicht und Draufsicht einer achten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Profilleiste, wobei Fig. 12a eine zu der Fig. 2 analoge Darstellung
ist,
- Fig. 13a und b
- eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten,
- Fig. 14a und b
- eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten,
- Fig. 15
- eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der durch eine als Abstandhalter
ausgestalteten Leitfläche gebildeten erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten,
- Fig. 16a und b
- eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der
durch einen Abstandhalter gebildeten erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten,
- Fig. 17a und b
- eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten,
- Fig. 18
- eine schematische vergrößerte Ansicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Auftragwerks, analog zu der Darstellungsweise nach Fig. 2,
- Fig. 19
- eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer fünften Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Auftragwerks, und
- Fig. 20
- eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer sechsten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Auftragwerks.
[0057] In der nachfolgenden Beschreibung werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche
Bauteile auch mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung
erforderlich ist.
[0058] Wie in Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung gezeigt, umfaßt ein
erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Auftragswerks 2 einen Balken 20,
der sich über die gesamte Länge des Auftragswerks erstreckt. Im Balken 20 ist ein
Verteilrohr 18, das üblicherweise auch als Farbverteilrohr bezeichnet wird, für das
aufzutragende flüssige oder pastöse Medium ausgebildet. An dieses Verteilrohr 18 schließt
sich, über Durchtrittsöffnungen 24 verbunden, ein Ausgleichsraum 16 an, der sich in
einem Zuleitkanal 14 fortsetzt. Der Zuleitkanal 14 mündet in einen als Freistrahldüse
ausgebildeten Dosierspalt, der zwischen einer zulaufseitigen 4 und einer ablaufseitigen
Lippe 8 gebildet ist. Der Zuleitkanal 14 ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß er
sich zum Dosierspalt hin stetig verjüngt. Der Dosierspalt selbst ist kammartig unterteilt
und besitzt eine Vielzahl definierter Durchtrittsspalten für das flüssige oder pastöse
Medium. Als solcher Dosierspalt dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Profilleiste
30, die im nachfolgenden noch detaillierter beschrieben werden wird. Des weiteren
ist der Zuleitkanal 14 im Vergleich zu konventionellen Auftragswerken im Bereich vor
der Profilleiste 30 relativ breit ausgelegt, um einen Druckausgleich über die gesamte
Maschinenbreite zu gewährleisten.
[0059] Am oberen freien Ende der zulaufseitigen Lippe 4, das sich über das freie Ende der
ablaufseitigen Lippe 8 hinaus erstreckt, ist eine konkav gekrümmte Umlenkfläche 10
ausgebildet. Das flüssige oder pastöse Medium und dessen Strömungsrichtung ist durch
Pfeile 12 angedeutet. Dem Auftragswerk 2 gegenüber liegt eine Auftragswalze 26 für
einen indirekten Auftrag des aufzutragenden Mediums. Die Drehrichtung der Auftragswalze
26 ist durch einen Pfeil P1 verdeutlicht.
[0060] Eine Vorderwand 22, mit der die ablaufseitige Lippe 8 fest verbunden ist, ist im
Betrieb starr fixiert, sie kann jedoch bei Bedarf, z.B. für Reinigungszwecke um ein
Gelenk 28 herabgeklappt werden. Die Rückseite, d.h. die dem Zuleitkanal 14 abgewandte
Seite, der Vorderwand 22 ist als Ablauffläche für überschüssiges flüssiges oder pastöses
Medium ausgebildet.
[0061] Bei diesem Auftragswerk 2 gemäß Fig. 1 wird das flüssige oder pastöse Medium 12 zunächst
über das Farbverteilrohr 18 zugeleitet, gelangt dann in den Ausgleichsraum 16 und
strömt durch den Zuleitkanal 14 zu den Durchtrittsspalten 32 der Profilleiste 30,
aus denen das Medium dann in einem nicht dargestellten Freistrahl austritt, wobei
durch die konkav gekrümmte Umlenkfläche 10 der zulaufseitigen Lippe 4 eine Umlenkung
des Auftragsstrahls in Richtung zur Tangente an die Auftragswalze 26 erfolgt. Das
flüssige oder pastöse Medium 12 wird in Form dieses Freistrahls auf die Oberfläche
der Auftragswalze 26 aufgebracht und dann nach dem Passieren einer nicht dargestellten
nachgeschalteten Feindosiereinrichtung, an der das aufgetragene Medium zur Einstellung
einer gewünschten Auftragsmenge abgerakelt wird, einem Walzenspalt zugeführt, durch
den eine Materialbahn aus Papier oder Karton, gegebenenfalls auch aus einem Textilwerkstoff,
läuft, die dort das flüssige oder pastöse Medium von der Auftragswalze 26 abnimmt.
[0062] Das Ausführungsbeispiel kann auch mit einer Verstelleinrichtung für die zulaufseitige
Lippe 4 ausgestattet sein. Die Verstelleinrichtung ist in den Figuren jedoch nicht
dargestellt.
[0063] In der Fig. 2, die eine schematisch vergrößerte Darstellung des Bereiches X in Fig.
1 zeigt, sind weitere Details der Profilleiste 30 und ihrer Anordnung gemäß einer
ersten Ausführungsform erkennbar. Die Profilleiste 30 ist an der ablaufseitigen Lippe
8 angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Auftragswalze
26. Wie in der Fig. 2 des weiteren zu erkennen, besitzt die Profilleiste 30 gemäß
dieser Ausführungsform einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist in einer
im oberen Bereich der ablaufseitigen Lippe 8 befindlichen und als Halteeinrichtung
dienenden Aussparung 38 einseitig gehalten. Die Tiefe der Aussparung 38 ist größer
als die Tiefe der Profilleiste 30, so daß die Profilleiste 30 in ihrer Halteeinrichtung
im wesentlichen quer zur Strömungsebene des im Zuleitkanal 14 strömenden flüssigen
oder pastösen Mediums 12 in einer zur zulaufseitigen Lippe 4 gerichteten Richtung,
die in der Figur durch den Pfeil P2 gekennzeichnet ist, beweglich ist. Zwischen dem
Boden der Aussparung 38 und der Rückseite der Profilleiste 30 ist eine Andrückeinrichtung
vorgesehen, die die Profilleiste 30 direkt oder indirekt quer zur Strömungsebene des
im Zuleitkanal 14 strömenden flüssigen oder pastösen Mediums 12 in die zur zulaufseitigen
Lippe 4 gerichtete Richtung P2 drückt. Diese Andrückeinrichtung ist im vorliegenden
Fall als schlauchartiges Element 40 ausgebildet, das sich unter Einfluß eines Wirkmediums,
z.B. Druckluft, verformt und die Profilleiste 30 so unter direkter Krafteinwirkung
in die vorhergenannte Richtung P2 bewegt. Zu diesem Zweck ist auch eine in den Zeichnungen
nicht dargestellte Druckerzeugungseinrichtung vorgesehen, die das Wirkmedium in dem
schlauchartigen Element 40 mit einem geeigneten Druck beaufschlagt. Durch Entlüften
des schlauchartigen Elements 40 kann die Profilleiste 30 auch schnell für Reinigungszwecke
entfernt werden.
[0064] Wie in der Fig. 3 veranschaulicht, die eine schematische, um 90° gedrehte Längsschnittansicht
entlang der Linie A-A in Fig. 2 zeigt, umfaßt die Profilleiste 30 eine Vielzahl von
definierten Durchtrittsspalten 32, die sich in einer im wesentlichen parallel zur
Strömungsrichtung des im Zuleitkanal 14 strömenden flüssigen oder pastösen Mediums
12 erstrecken. Gemäß Fig. 3 sind die Durchtrittsspalten 32 wellen- oder sinusförmig
bzw. -artig ausgestaltet. Ferner sind die Durchtrittsspalten 32 der Profilleiste 30
zur zulaufseitigen Lippe 4 gerichtet, so daß sich die Profilleiste 30 unter Einwirkung
der schlauchartigen Andrückeinrichtung 40 an die zum Zuleitkanal 14 weisende Oberfläche
6 der zulaufseitigen Lippe 4 anlegt, wobei die Köpfe 34 der zahnartigen Materialabschnitte
der Profilleiste, die die Durchtrittsspalten 32 jeweils eingrenzen, an die vorhergenannte
Fläche 6 anstoßen und die Durchtrittsspalten 32 so eine Vielzahl von voneinander beabstandeten
kleinen Öffnungen bilden, durch die das flüssige oder pastöse Medium 12 hindurchtreten
kann.
[0065] Die Profilleiste 30 ist in ihrer Halterung 38 lösbar gehalten, so daß sie beim Abklappen
der Vorderwand 22 leicht entnommen und gegen eine andere Profilleiste ausgetauscht
oder aber gewartet werden kann. Genauso ist es natürlich möglich die Profilleiste
30 unlösbar in ihrer Halterung zu befestigen.
[0066] Die Profilleiste 30 ist in Richtung zur Lippe 4 biegeelastisch, so daß sich der zahnartige
Profilabschnitt der Profilleiste 30 auch im Falle von Montage- und Fertigungsfehlern
stets gleichmäßig an die Lippe 4 anlegt und Durchtrittsspalten bzw. Durchtrittsöffnungen
mit einem exakt definierten Durchschnittsquerschnitt bildet und somit auch eine exakte
volumetrische Dosierung des flüssigen oder pastösen Mediums 12 über die gesamte Bahnbreite
gewährleistet.
[0067] Fig. 4 zeigt im Längsschnitt eine schematische Ausschnittsvergrößerung einer Profilleiste
30 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In diesem Fall sind die Durchtrittsöffnungen
32 im wesentlichen trapezförmig beziehungsweise die die Durchtrittsöffnungen 32 begrenzenden
Materialabschnitte Z der Profilleiste 30 zahnartig ausgestaltet. Die Breite A eines
einzelnen "Zahnkopfes" 34 des Materialabschnitts Z sowie die Breite B eines Spaltenbodens
36 zwischen zwei benachbarten Abschnitten Z muß dabei nicht zwingendermaßen gleich
sein. Auch kann die Neigung der Flanken der Abschnitte Z innerhalb einer einzelnen
Profilleiste 30 variieren. Ein Gleiches gilt auch für jede andere Spaltenform, die
in geeigneter Weise für eine erfindungsgemäße Profilleiste verwendet wird. Die Spaltentiefe
(t) der Durchtrittsspalten 32 der Profilleiste 30 beträgt vorzugsweise 0,5 bis 4 mm.
Vergleicht man die Profilleiste 30 mit einer Zahnstange, so liegt das Modul der Profilleiste
vorzugsweise in einem Bereich von 0,25 mm bis 3 mm. Je nach Anwendungsfall können
die genannten Abmessungen und Werte jedoch erheblich variieren.
[0068] Wie in der Fig. 4 des weiteren durch einen Doppelpfeil angedeutet, ist es erfindungsgemäß
vorgesehen die Profilleiste 30 in einer im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung
D verlaufenden Richtung beweglich anzuordnen. Überdies können im Sinne der Erfindung
zwei oder mehrere Profilleisten in Strömungsrichtung des im Zuleitkanal 14 strömenden
flüssigen oder pastösen Mediums 12 hintereinander angeordnet und in einer im wesentlichen
parallel zu ihrer jeweiligen Längserstreckung D verlaufenden Richtung relativ zueinander
verschiebbar ausgebildet sein. Eine zweite Profilleiste 30.2 ist in der Fig. 4 durch
eine gestrichelte Linie angedeutet. Der besondere Vorteil von zwei oder mehreren relativ
zueinander verschiebbaren Profilleisten besteht darin, daß auch während des Betriebs
der Maschine eine geeignete Spaltverstellung und somit eine exakte volumetrische Dosierung,
auch in Abhängigkeit von verschiedenen Sorten des verwendeten flüssigen oder pastösen
Mediums, realisierbar ist. Je nach gewählter Spaltengeometrie können bei gegenseitiger
Verschiebung der Profilleisten 30 und 30.2 die für das flüssige oder pastöse Medium
12 gebildeten Durchtrittsspalten 32 in einem weiten Bereich eingestellt werden. Überdies
läßt sich durch eine Bewegung der Profilleiste 30 die Verteilung des flüssigen oder
pastösen Mediums auf der Materialbahn beeinflussen. Ein erfindungsgemäß vorgesehener,
geeigneter Bewegungsmechanismus zum Bewegen bzw. Verstellen der Profilleisten 30,
30.2 ist in der Fig. 4 nicht dargestellt.
[0069] Erfindungsgemäß ist es weiterhin vorgesehen, daß die zulaufseitige Lippe 4 mit einem
kammartigen Spaltenprofil zur Bildung einer Vielzahl von im wesentlichen parallel
zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal 14 strömenden flüssigen oder pastösen Mediums
12 verlaufenden Durchtrittsspalten versehen ist. Dieses Spaltenprofil der zulaufseitigen
Lippe 4 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es in seiner Form mit den Durchtrittsspalten
32 der Profilleiste 30 korrespondiert. Auf diese Weise können die Durchtrittsspalten
des Spaltenprofils der zulaufseitigen Lippe 4 und die Durchtrittsspalten 32 der Profilleiste
30 zusammen Durchtrittsöffnungen für das flüssige oder pastöse Medium 12 bilden. Das
Spaltenprofil der zulaufseitige Lippe 4 kann als von der eigentlichen Lippe hervorstehender
Vorsprung ausgeführt sein. Ähnlich wie bei der Variante nach Fig. 4 ist es auch denkbar,
das Spaltenprofil in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums 12 vor
oder hinter der Profilleiste 30 anzuordnen, so daß das Spaltenprofil gewissermaßen
als zweite Profilleiste 30.2 fungiert. Eine Ausführungsform, bei der die zulaufseitige
Lippe 4 mit einem solchen Spaltenprofil versehen ist, ist in den Figuren nicht dargestellt.
[0070] Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen beweglichen Anordnung der Profilleiste
30 wird aus der Fig. 5 offensichtlich. Diese zeigt in einer Blickrichtung gemäß dem
Pfeil P3 in Fig. 1, eine schematische Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Profilleiste. Hierbei ist die Profilleiste 30 in ihrer Längserstreckung
als riemenartige Endlosschlaufe ausgestaltet, die über mehrere Umlenkeinrichtungen
42 geführt ist, von denen eine als Antriebsvorrichtung zum Bewegen der Profilleiste
30 dient. Die Beweglichkeit der Profilleiste 30 ist in der Fig. 5 durch einen Doppelpfeil
angedeutet. Der untere Abschnitt der endlosen Profilleiste 30 ist durch eine Reinigungsvorrichtung
44 hindurchgeführt. Diese kann als ein mit einer Reinigungsflüssigkeit gefülltes Becken,
als Sprüheinrichtung, die ein Reinigungsmittel auf die Profilleiste versprüht, oder
dergleichen ausgebildet sein. Bei einer Bewegung der Profilleiste 30 erfolgt somit
gleichzeitig eine Reinigung des jeweils durch die Reinigungseinrichtung 44 laufenden
Profilleistenabschnitts.
[0071] Die vorhergenannte Bewegung der endlosen Profilleiste 30 kann in einer im wesentlichen
parallel zu ihrer Längserstreckung D verlaufenden Richtung in nahezu beliebiger Weise
erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch eine kontinuierliche, oszillierende oder schrittweise
Bewegung in der genannten Orientierung ausgeführt.
[0072] Zur Realisierung der besonderen Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Profilleiste
30 vorzugsweise aus einem elastischen bzw. biegeelastischen Material hergestellt.
Für andere Profilleistenvarianten ist im allgemeinen ein Bronzewerkstoff vorzuziehen,
da dieser eine besonders geeignete Werkstoffpaarung zu den üblicherweise aus Stahl
hergestellten Lippen 4 und 8 ermöglicht. Es sind jedoch auch Werkstoffkombinationen
denkbar.
[0073] Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste, analog zu der Darstellung in Fig. 2. Diese Profilleiste 30 besitzt einen
im wesentlichen L-förmigen Querschnitt und ist an ihrer zur Auftragswalze 26 weisenden
Oberseite mit einer über die Oberseite der Lippe 8 ragenden Abdeckung 46 versehen.
Die sich auf der der Lippe 8 abgewandten Seite der Profilleiste 30 anschließende Fläche
ist als Ablauffläche 48 für überschüssiges flüssiges oder pastöses Medium 12 ausgeformt.
[0074] Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste analog zu der Darstellung in Fig. 2. Bei diesem Modell wird eine Profilleiste
30 mit einem im wesentlichen runden oder ovalen Querschnitt verwendet (z.B. auch ein
an sich bekannter profilierter Rakelstab), die in einer flexibel ausgebildeten Halterung
50 fixiert ist. Die Flexibilität der Halterung 50 kann durch die Verwendung eines
entsprechend geeigneten flexiblen oder elastischen Werkstoffes oder aber, wie in Fig.
7 angedeutet, durch einen örtlich verdünnten Materialabschnitt 52 der Halterung 50
erzielt werden. Auf diese Weise kann sich die Halterung 50 mit der Profilleiste 30
unter Einwirkung einer Kraft elastisch verformen und die Profilleiste in Richtung
der zulaufseitigen Lippe 4 drücken. Diese Kraft wird im vorliegenden Beispiel wiederum
durch eine bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2 näher beschriebene Andrückeinrichtung
40 erzielt. Hierbei wirkt die Andrückeinrichtung 40 jedoch nicht direkt, sondern über
die Halterung 50 indirekt auf die Profilleiste 30.
[0075] Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste, analog zu der Darstellung in Fig. 2, wobei die Profilleiste 30 einen
im wesentlichen segmentartigen Querschnitt besitzt.
[0076] Die Profilleiste kann im Prinzip auch über andere als die bisher beschriebenen Profilquerschnitte
verfügen, so etwa über andere polygonale oder kurvig gestaltete Querschnittsformen.
[0077] Fig. 9 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Auftragswerks 2. Diese Variante besitzt eine sich konisch in
Richtung zur Auftragswalze 26 verjüngende Halterung 54 für die Profilleiste 30, wobei
die Halterung 54 direkt auf das als Tragkörper ausgebildete Verteilrohr 18 des Auftragswerks
aufgesetzt und fixiert ist. Die Unterseite der Halterung 54 ist dabei der Geometrie
des Verteilrohrs 18 angepaßt. Das Verteilrohr 18 besitzt vorzugsweise eine sich von
einem unteren zu einem oberen Abschnitt des Rohres verjüngende Wandstärke und ist
auf einem handelsüblichen Tragelement 17 fixiert.
[0078] Die Halterung 54 ist einstückig ausgebildet oder aus mehreren einzelnen Segmenten
zusammengesetzt und über einen oben liegenden Schlitz 56 des Verteilrohres 18 mit
diesem verbunden, so daß ein ankerartiger Befestigungsabschnitt 58 der Halterung 54
in den Innenraum des Verteilerrohres 18 hineinragt. Zusätzlich stehen zwei Profilnasen
55 der Halterung 54 mit entsprechenden Nuten 19 des Verteilrohres 18 im Eingriff.
Im Falle einer einstückigen Halterung kann diese durch seitliches Einschieben in den
Schlitz 56 mit dem Verteilrohr 18 verbunden werden. Die Halterung 54 ist vorzugsweise
aus einem Kunststoff- oder Aluminiummaterial hergestellt. Zum Zwecke der Gewichtsreduzierung
ist die Halterung 54 mit einer Vielzahl von Entlastungsbohrungen 62 versehen, die
jedoch nicht zwingend erforderlich sind.
[0079] Zwischen Wandungsabschnitten 64 des Verteilerrohres 18 und der Halterung 54 sind
des weiteren Klemmschläuche 66 vorgesehen. Diese Klemmschläuche 66 besitzen eine ähnliche
Funktion wie die Andrückvorrichtung 40 der vorhergehend beschriebenen Varianten. Bei
Druckbeaufschlagung mit einem Wirkmedium, z.B. Druckluft, verformen sie sich und bewirken
eine elastische Verformung der beiden sich gegenüberliegenden Hälften der Halterung
54, so daß die zwischen den beiden Hälften der Halterung 54 angeordnete Profilleiste,
analog zu den eingangs erwähnten Ausführungsbeispielen, gegen die gegenüberliegende
Lippe 4 gedrückt wird. In der Regel wird man die Klemmschläuche 66 nach Fig. 9 nicht
gleichmäßig aufblasen. Es ist nämlich zweckmäßig nur einen Klemmschlauch oder aber
beide Klemmschläuche 66 unterschiedlich zu belasten, da durch die daraus resultierende
unterschiedliche elastische Verformung der Halterungshälften, wobei an der einen Hälfte
ja die zulaufseitige Lippe 4 mit der konkav gekrümmten Umlenkfläche 10 angeordnet
ist, auch der Auftreffwinkel des flüssigen oder pastösen Mediums 12 auf die Auftragswalze
26 oder die Materialbahn variiert werden kann.
[0080] Die Halterung 54 beinhaltet den Zuleitkanal 14, dessen unteres Ende über den in das
Verteilerrohr 18 hineinragenden Befestigungsabschnitt 58 in das Verteilerrohr 18 und
dessen oberes Ende in die als Freistrahldüsen wirkenden Durchtrittsspalten 32 der
Profilleiste 30 mündet. An der Eintrittsöffnung 68 des Zuleitkanals 14 ist ein großflächiges
Filterelement 70 an dem Befestigungsabschnitt 58 der Halterung 54 vorgesehen. Dieses
Filterelement 70 zerkleinert eventuell im flüssigen oder pastösen Medium 12 vorhandene
Lufteinschlüsse und filtert Verunreinigungen heraus. Auf diese Weise kann ein konventioneller
Entlüfter eingespart werden. Da der Zuleitkanal 14 nicht wie bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 durch Abschwenken eines Wandungsabschnitts zum Zwecke der Reinigung geöffnet
werden kann, ist bei der Variante gemäß Fig. 9 der im Zentralbereich der Halterung
54 liegende Abschnitt des Zuleitkanals 14 kreisförmig aufgeweitet ausgebildet und
eine Sonotrode 74 in diesem Hohlraum 72 vorgesehen. Mittels der Sonotrode 74 lassen
sich innerhalb des Zuleitkanals 14 befindliche Verunreinigungen lockern und in einem
Reinigungsschritt zusammen mit dem flüssigen oder pastösen Medium 12 ableiten. Geeignete
Einrichtungen zum Aktivieren der Sonotrode 74 sind in den Zeichnungen der Einfachheit
halber nicht dargestellt. Wird die Halterung 54, wie bereits oben erwähnt aus mehren
Teilen zusammengesetzt, die sich leicht demontieren lassen, kann ggf. auf die Sonotrode
verzichtet werden.
[0081] Die Profilleiste 30 besitzt in der Ausführungsform nach Fig. 9 einen im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt. An einer Seite der Profilleiste ist eine Dichtung 76 vorgesehen.
[0082] Fig. 10 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Auftragswerks 2. Der Aufbau und die Funktion dieses Auftragswerks
entspricht im wesentlichen der im Zusammenhang mit der Fig. 9 erläuterten Variante.
Im Gegensatz dazu ist jedoch nur ein Klemmschlauch 66 vorgesehen und die Profilleiste
30 wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, von zwei Dichtungen 76 umrahmt.
[0083] Die Fig. 11a zeigt in einer zu der Fig. 2 analogen schematischen Darstellungsweise
eine siebte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Profilleiste 30. Ähnlich wie bei
der Variante nach Fig. 8 ist auch bei der Profilleiste 30 nach Fig. 11a der der gegenüberliegenden
zulaufseitigen Lippe 4 zugeordnete und die Durchtrittsspalten 32 umfassende Bereich
der Profilleiste 30 im Querschnitt bogenförmig ausgebildet und die Durchtrittsspalten
32 besitzen gemäß der Draufsicht nach Fig. 11b und der Schnittdarstellungen nach Fig.
11c-e (die Fig. 11c-e sind gegenüber der Draufsicht nach Fig. 11b um 90° gedreht dargestellt)
eine sägezahnartige Form. Im Gegensatz zu Fig. 8 ist bei der Fig. 11a auch noch eine
in Form eines geraden, glatten Leitblechs, das hier teilweise in den Dosierspalt hineinragt,
ausgestaltetet Leitfläche 78 vorgesehen, die über den Ausgang des Dosierspalts hinaus
in Richtung zu der in Fig. 11a nicht gezeigten Auftragwalze 26 ragt. Wie in den verschiedenen
Schnittansichten gemäß Fig. 11c-e zu erkennen, sind die Durchtrittsspalten 32 ferner
derart ausgestaltet, daß ihre Durchtrittsquerschnitte in Strömungsrichtung des flüssigen
oder pastösen Mediums 12, d.h. zum Ausgang der Durchtrittsspalten 32 hin, abnehmen.
Die Abnahme der Durchtrittsquerschnitte erfolgt im vorliegenden Fall stetig.
[0084] Bei der in den Fig. 12a und b gezeigten achten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Profilleiste sind, wie in der zu der Fig. 2 analogen Querschnittsdarstellung gemäß
Fig. 12a skizziert, zwei Profilleisten 30.4, 30.6 einander gegenüberliegend im Dosierspalt
angeordnet. Im vorliegenden Fall ist auch eine gerade Leitfläche 80, die teilweise
in den Dosierspalt hineinragt, zwischen den gegenüberliegenden Profilleisten 30.4,
30.6 vorgesehen, so daß das aus den Durchtrittsspalten 32 der Profilleisten 30.4,
30.6 austretenden flüssige oder pastöse Medium 12 beidseitig an der Leitfläche 80
entlangströmt und in die unmittelbare Nähe des Auftragorts geleitet wird. Diese Leitfläche
80 ist jedoch nicht obligatorisch. Der in Fig. 12b dargestellten Draufsicht ist zu
entnehmen, daß die beiden Profilleisten 30.4, 30.6 an der dazwischenliegenden Leitfläche
80 anliegen und die nutenartigen Durchtrittsspalten 32 der Profilleisten 30.4, 30.6
jeweils eine halbkreisförmige Durchtrittsfläche aufweisen, wobei die Durchtrittsspalten
32 der beiden Profilleisten 30.4, 30.6 jeweils gegeneinander versetzt sind. Wie des
weiteren in der Fig. 12a durch Doppelpfeile angedeutet, kann grundsätzlich zumindest
eine der beiden gegenüberliegenden Profilleisten 30.4, 30.6 in einer im wesentlichen
quer zur Strömungsebene des in dem Zuleitkanal bzw. dem Dosierspalt strömenden flüssigen
oder pastösen Mediums 12 gerichteten Richtung beweglich angeordnet sein, so daß der
von den Durchtrittsspalten 32 beider Profilleisten 30.4, 30.6 gebildete Gesamtdurchtrittsquerschnitt
veränderbar ist.
[0085] Fig. 13a und b zeigen eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten. Wie in der Fig. 13a zu erkennen,
werden die Durchtrittsspalten 32 von den Zwischenräumen einer Vielzahl von bezogen
auf die Längserstreckung des Dosierspalts nebeneinander im Dosierspalt angeordneten
Stegen 82 gebildet. Die in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums 12
liegende Querschnittsfläche eines jeweiligen Stegs 82 ist zweckmäßigerweise strömungsgünstig
ausgestaltet (im vorliegenden Fall besitzen die Stege einen linsenförmigen Querschnitt),
wobei der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Stegen 82 vorzugsweise größer als
die in Strömungsrichtung liegende Querschnittsfläche der Stege 82 ist. Die Stege 82
können entweder an einer entsprechend ausgestalteten Profilleiste vorgesehen oder
aber als reine Abstandhalter in den Dosierspalt eingesetzt und dort fixiert sein.
[0086] Fig. 14a und b zeigen in einer schematischen Draufsicht und Schnittansicht eine weitere
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten des Auftragwerks. Bei dieser
Ausführungsform werden die Durchtrittsspalten 32 durch im Dosierspalt, d.h. genauer
in der zum Dosierspalt weisenden Wandung 4.2 der zulaufseitigen Lippe 4 fixierte Abstandhalter
84 gebildet. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den Abstandhaltern 84 um stiftartige
Elemente mit einem halbkugelförmigen Kopf 84.2, der sich zwischen der zulaufseitigen
4 und ablaufseitigen Lippe 8 liegt und somit die Breite der Durchtrittsspalten 32
vorgibt. Gemäß Fig. 14b sind die stiftartigen Abstandhalter 84 bezogen auf die Strömungsrichtung
des flüssigen oder pastösen Mediums 12 im Dosierspalt gegeneinander versetzt angeordnet.
[0087] Fig. 15 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine weitere Ausführungsform der
durch eine gleichzeitig als Abstandhalter ausgestalteten Leitfläche 86 gebildeten
erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten. Wie in der Zeichnung angedeutet, ist die Leitfläche
86 im vorliegenden Fall aus einem wellenartig verformten dünnen Blech hergestellt,
das zwischen der zulaufseitigen 4 und der ablaufseitigen Lippe 8 angeordnet ist, an
den Lippen 4, 8 anliegt und somit gleichzeitig als Abstandhalter dient. Die Leitfläche
86 ragt mit ihrem einen Ende teilweise in den Dosierspalt hinein, während sich das
andere Ende über den Ausgang des Dosierspalts hinaus zu der dem Dosierspalt gegenüberliegenden
Auftragwalze 26 (nicht dargestellt) hin erstreckt. Die durch die Wandungen 4.2, 8.2
des Dosierspalts bzw. der Lippen 4, 8 eingerahmten, im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung
des flüssigen oder pastösen Mediums im Dosierspalt verlaufenden "Wellentäler" 86.2
und "Wellenberge" 86.4 der Leitfläche 86 bilden hierbei die Vielzahl definierter Durchtrittsspalten
32 für das flüssige oder pastöse Medium. Die Leitfläche 86 übernimmt also eine Doppelfunktion,
und zwar dient sie zum einen dem aus dem Dosierspalt hinausströmenden flüssigen oder
pastösen Medium auf dem Weg zum Auftragort als Leitelement und zum anderen übernimmt
sie die Funktion der besagten Durchtrittsspalten 32. Die Ausführungsform nach Fig.
15 kann natürlich auch als reiner Abstandhalter ausgelegt werden. Hierbei entfallen
die über den Ausgang des Dosierspalts hinausragenden Abschnitte der Leitfläche 86,
so daß sich ein Abstandhalter ergibt, dessen adäquate Querschnittsform die Durchtrittsspalten
32 definiert.
[0088] In den Fig. 16a und b ist eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer weiteren
Ausführungsform der durch einen Abstandhalter 88 gebildeten erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten
32 dargestellt. Der an seinen der zulaufseitigen 4 und ablaufseitigen Lippe 8 zugeordneten
Seiten mit gegeneinander versetzten, halbrunden nutenartigen Ausnehmungen 90 versehene
Abstandhalter 88 ist von zwei geraden Leitflächen 92, 94 eingerahmt, die mit jeweils
einem Ende teilweise in den Dosierspalt hineinragen und sich mit dem jeweils anderen
Ende über den Ausgang des Dosierspalts hinaus erstrecken. Die durch die seitlich von
den Leitflächen 92, 94 abgeschlossenen nutenartigen Ausnehmungen 90 bilden die Durchtrittsspalten
32 für das flüssige oder pastöse Medium 12.
[0089] Fig. 17a und b zeigen eine schematische Draufsicht und Schnittansicht einer anderen
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchtrittsspalten, wobei die Fig. 17a in einer
zu der Fig. 2 analogen Darstellungsweise gezeichnet ist. Hierbei sind die Durchtrittsspalten
32 durch eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Durchtrittssöffnungen gebildet,
d.h. im vorliegende Fall von einer Vielzahl von Bohrungen 96 mit einem konstantem
Durchmesser. Die Bohrungen 96 sind an einem der Auftragwalze gegenüberliegenden Wandungsabschnitt
98 des Auftragwerks vorgesehen, an dem sich bei den vorher beschriebenen Varianten
der Ausgang des Dosierspalts befindet. Bezogen auf die Strömungsrichtung des flüssigen
oder pastösen Mediums 12 in den Bohrungen 96 ist vor den Durchtrittssöffnungen 96
ein mit diesen 96 kommunizierender und sich im wesentlichen parallel zur Längserstreckung
des Dosierspalts verlaufender Verteilerkanal 100 vorgesehen, in den wiederum Zuleitkanäle
102 für das flüssige oder pastöse Medium 12 münden. Eine Seite des Verteilerkanals
100 und der die Durchtrittsöffnungen bildenden Bohrungen 96 wird im vorliegenden Fall
durch einen entfernbaren Deckel 104 verschlossen, so daß der Verteilerkanal 100 und
die Bohrungen 96 für Reinigungszwecke zugänglich sind.
[0090] Aus der vorangegangenen Beschreibung ergibt sich auch ein Verfahren zum gleichmäßigen
Dosieren eines flüssigen oder pastösen Mediums 12 in einem Auftragswerk, wobei das
flüssige oder pastöse Medium 12 durch eine Drosselstelle in Form einer Vielzahl definierter
Durchtrittsspalten 32 hindurchgeleitet wird. Durch Verändern der Durchtrittsfläche
der Durchtrittsspalten 32 kann die Auftragsmenge des flüssigen oder pastösen Mediums
12 reguliert werden.
[0091] In der Fig. 18 ist analog zu der Darstellungsweise von Fig. 2 eine schematische vergrößerte
Ansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks
dargestellt. Wie in dieser Zeichnung deutlich zu erkennen, schließt sich unmittelbar
an die Austrittsseite der Durchtrittsspalten 32 ein sich in Strömungsrichtung des
flüssigen oder pastösen Mediums 12 verjüngender Strömungskanal 106 an.
[0092] Der Strömungskanal 106 besitzt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Eintrittsquerschnitt,
der im wesentlichen dem Gesamtaustrittsquerschnitt der Durchtrittsspalten 32 entspricht,
und verjüngt sich stetig in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums
12. Der Ausgang des Strömungskanals 106 liegt im Bereich eines in die konkav gekrümmte
Umlenkfläche 10 übergehenden Abschnitts der zulaufseitigen Lippe 4, so daß das aus
dem Strömungskanal 106 austretende flüssige oder pastöse Medium 12 im wesentlichen
tangential zur Umlenkfläche 10 geleitet und dort entsprechend umgelenkt wird.
[0093] Wie des weiteren aus der Fig. 18 ersichtlich, ist im Bereich der Ausgangsseite der
Durchtrittsspalten 32 eine örtliche Dünnstelle 108 in der ablaufseitigen Lippe 8 vorgesehen,
so daß der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 106 verstellbar ausgebildet, beziehungsweise
daraus resultierend auch das Verhältnis von Eintritts- zu Austrittsquerschnitt des
Strömungskanals 106 einstellbar ist. Die Dünnstelle 108 entspricht einer gelenkigen
Anbindung und erlaubt ein Verschwenken, das heißt eine rotatorische Bewegung, des
in der Zeichnung oberhalb der Dünnstelle 108 gelegenen und eine Wandung 106.2 des
Strömungskanals 106 bildenden Abschnitts der ablaufseitigen Lippe 8 innerhalb eines
gewissen Schwenkbereiches, wobei die Verschwenkung elastisch um eine durch die Dünnstelle
108 verlaufende und zur Längsachse des Balkens 20 im wesentlichen parallele Achse
erfolgt.
[0094] An der ablaufseitigen Lippe 8 ist des weiteren eine Verstelleinrichtung 110 zum Verstellen
des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals 106 vorgesehen. Hierbei kann es sich
prinzipiell um jede für den vorgesehenen Anwendungszweck geeignete Verstelleinrichtung
mit einem mechanischen, hydraulischen, pneumatischen, elektrischen, thermischen, magnetischen,
magnetostriktiven oder piezoelektrischen Verstellmechanismus oder dergleichen handeln.
Bei einer Betätigung der Verstelleinrichtung 110 wird folglich die in der Fig. 18
rechts befindliche Wandung 106.2 des Strömungskanals 106 um die durch die Dünnstelle
108 verlaufende Achse schwenkend auf die zulaufseitige Lippe 4 zu oder von dieser
weg bewegt und somit der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 106 manipuliert.
Generell ist es natürlich auch möglich den Strömungskanal 106 und die Verstelleinrichtung
110 so auszubilden, daß eine Verstellung nicht über eine rotatorische, sondern eine
translatorische Bewegung, oder auch eine Kombination daraus, zustandekommt.
[0095] Fig. 19 zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 18 eine schematische Querschnittsansicht
eines Teilbereichs einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks.
Wie aus der Fig. 19 ersichtlich, ist hier die an der ablaufseitigen Lippe 8 befindliche
Wandung 106.2 des Strömungskanals 106 aus einem dünnen, platten- oder klingenförmigen
Bauteil 112, nachfolgend auch Klinge 112 genannt, gebildet. Die Klinge 112 ist über
ein geeignetes Befestigungssystem mit dem benachbarten Bereich der ablaufseitigen
Lippe 8 lösbar oder unlösbar verbunden. Durch elastisches Verformen der Klinge 112
mittels einer geeigneten Verstelleinrichtung, wobei sich der zur Ausgangsseite des
Strömungskanals 106 weisende Abschnitt der Klinge 112 auf die gegenüberliegende zulaufseitige
Lippe 4 zu oder von dieser weg bewegt, kann wiederum der Strömungsquerschnitt des
Strömungskanals 106 manipuliert werden. Anstelle einer elastischen Verformung der
Klinge 112 kann auch eine gelenkige oder scharnierartige Anbindung der Klinge 112
an einen geeigneten Abschnitt der Lippe 4 vorgesehen und so ebenfalls die gewünschte
Strömungsquerschnittsverstellung des Strömungskanals 106 realisiert werden. Die letztere
Variante ist in der Zeichnung nicht gezeigt. Die Ausführungsform nach Fig. 19 verwendet
des weiteren eine Verstelleinrichtung, die im vorliegenden Fall einen geeigneten Verstellzylinder
114, eine um einen Drehpunkt DP bewegliche Wippe 116 und einen mit der Wippe 116 und
der Klinge 112 verbundenen Arm 118 umfaßt.
[0096] Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Auftragwerks wird das flüssige oder pastöse Medium
12 zunächst über das Farbverteilrohr 18 zugeleitet, gelangt dann in den Ausgleichsraum
16 und strömt durch den Zuleitkanal 14 zu den Durchtrittsspalten 32 der Profilleiste
30, aus denen es dann exakt volumetrisch dosiert austritt und in die Eintrittsseite
des sich direkt an die Durchtrittsspalten 32 anschließenden Strömungskanals 106 dringt.
Aufgrund der wellen- oder sinusförmig bzw. -artig ausgestalteten Form der Durchtrittsspalten
32 besitzt das strömende flüssige oder pastöse Medium 12 unmittelbar beim Verlassen
der Durchtrittsspalten 32 eine vergleichbare "dynamische" Formgebung mit Wellenbergen
und -tälern. Diese Wellenberge und -täler werden nun im Verlauf des sich verjüngenden
Strömungskanals 106 zu einem einheitlichen Film vergleichmäßigt, so daß das flüssige
oder pastöse Medium 12 in Gestalt eines nicht dargestellten Freistrahls den Ausgang
des Strömungskanals 106 verläßt. Durch die konkav gekrümmte Umlenkfläche 10 der zulaufseitigen
Lippe 4 erfolgt nun eine Umlenkung des Auftragstrahls in Richtung zur Tangente an
die Auftragwalze 26 oder im Fall des Direktauftrags auf die von der Walze 26 geführte
Materialbahn.
[0097] Das flüssige oder pastöse Medium 12 wird in Form des Freistrahls auf die Oberfläche
der Auftragwalze 26 aufgebracht und dann nach dem Passieren einer nicht dargestellten
nachgeschalteten Feindosiereinrichtung, an der das aufgetragene Medium zur Einstellung
einer gewünschten Auftragsmenge abgerakelt wird, einem Walzenspalt zugeführt, durch
den eine Materialbahn aus Papier oder Karton, gegebenenfalls auch aus einem Textilwerkstoff,
läuft, die dort das flüssige oder pastöse Medium von der Auftragwalze 26 abnimmt.
[0098] Fig. 20 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer dritten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Auftragwerks. Diese Ausführungsvariante entspricht
im wesentlichen der gemäß Fig. 18, weist jedoch demgegenüber den Unterschied auf,
daß die konkave Umlenkfläche 10 im Bereich des Ausgangs des Strömungskanals 106 um
eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Auftragwerks verlaufende Achse
schwenkbar ausgebildet. Zu diesem Zweck ist, wie in der Fig. 20 deutlich zu erkennen,
im Bereich des Ausgangs des Strömungskanals 106 eine örtliche Dünnstelle 120 in der
zulaufseitigen Lippe 4 vorgesehen. Diese örtliche Dünnstelle 120 entspricht einer
gelenkigen Anbindung und gewährleistet durch flexible Deformation ein Verschwenken
des in der Zeichnung oberhalb der Dünnstelle 120 gelegenen und die konkave Umlenkfläche
10 bildenden Abschnitts der zulaufseitigen Lippe 4 innerhalb eines gewissen Schwenkbereichs,
wobei die Verschwenkung um eine durch die Dünnstelle 120 verlaufende und zur Längsachse
des Balkens 20 parallele Achse erfolgt. Der unterhalb der örtlichen Dünnstelle 120
liegende Abschnitt der zulaufseitigen Lippe 4 bleibt dagegen starr. Auf diese Weise
kann der Auftreffwinkel des durch die konkave Umlenkfläche 10 umgelenkten Freistrahls
des flüssigen oder pastösen Mediums 12 auf die Auftragwalze 26 verstellt werden, ohne
daß dabei eine Veränderung der Einstellung des Strömungskanals 106 auftritt.
[0099] Wie des weiteren aus der Fig. 20 ersichtlich, ist die dem Strömungskanal 106 abgewandte
Seite der konkaven Umlenkfläche 10 mit einem Hebelarm 122 versehen, über den, durch
Anlegen einer Hebelkraft, Biegekräfte in die konkave Umlenkfläche 10 und die örtliche
Dünnstelle 120 eingeleitet werden, um mittels der resultierenden Biegeverformung an
der Dünnstelle 120 ein Verschwenken der Umlenkfläche 10 zu erzielen. Zu diesem Zweck
ist das freie Ende des Hebelarms 122 über ein Anschlußelement 124 mit einer geeigneten
Umlenkflächenverstelleinrichtung 126, zum Beispiel einem pneumatischen oder hydraulischen
Hubzylinder, einem elektrischen Stellmotor, einer Stell- oder Justierschraube, einem
Exzenter oder dergleichen verbunden.
[0100] Die zur Auftreffwinkelverstellung eingesetzte konkave Umlenkfläche 10 gemäß Fig.
20 kann über die Länge des Auftragwerkes ungeteilt oder aber in mehrere Zonen unterteilt
sein, die unabhängig voneinander verstellbar, also zonenweise verschwenkbar sind.
Auf diese Weise läßt sich der Auftreffwinkel des flüssigen oder pastösen Mediums auf
die laufende Materialbahn örtlich verändern und damit der Auftrag auf die Materialbahn
entsprechend beeinflussen. Dies dient zum Beispiel zum Ausgleich von lokalen Fertigungsungenauigkeiten
oder zum Herstellen eines bestimmten Querprofils auf der Materialbahn. Durch gleichförmiges
zonenweises Verschwenken der konkaven Umlenkfläche ist natürlich ebenso eine über
die gesamte Länge des Auftragwerkes einheitliche Einstellung des Auftreffwinkels zu
erzielen.
[0101] Die oben im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 20 erläuterten Ausführungsformen stellen
lediglich Beispiele dar, das Auftragswerk kann daher im Rahmen der Erfindung erheblich
variieren. So ist es zum Beispiel denkbar, daß ein einzelner Abschnitte der Profilleiste
verschiedene Spaltenformen und/oder -abmessungen besitzt. Auch kann eine einzelne
Profilleiste zwei unterschiedliche, über die gesamte Profilleistenlänge verlaufende
Spaltenarten aufweisen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Profilleiste angeordnet
sind, so daß durch Herausnehmen und Umdrehen der Profilleiste eine andere Spaltdosierung
erzielt wird. Auch kann eine Profilleiste entgegen der obigen Beispiele zweiseitig
gehalten sein und zum Teil in die jeweils gegenüberliegende Lippe 4 oder 8 hineinragen.
Die zu einer Lippe 4 oder 8 weisende Seite der Profilleiste 30 und damit die quer
zur Strömungsebene im Zuleitkanal 14 liegenden freien Spaltenöffnungen können darüber
hinaus mit einem geschlossen Profilabschnitt versehen sein, so daß sich die Durchtrittsspalten
32 der Profilleiste als reine Durchgangsöffnungen darstellen. Es ist auch vorgesehen,
daß die Profilleiste, insbesondere die als endlose Schlaufe ausgebildete Profilleiste,
weitere Formgebungen umfaßt, die zum Zusammenwirken mit einem Antriebselement zum
Bewegen der Profilleiste, etwa einer Zahnriemenscheibe, Keilwellenriemenscheibe oder
dergleichen, dienen.
[0102] Es ist offensichtlich, daß sich die Profilleiste 30 anstelle an der ablaufseitigen
Lippe 8 auch an der zulaufseitigen Lippe 4 anordnen läßt. Die im Zusammenhang mit
den obigen Beispielen erläuterten Zusatz- und Hilfseinrichtungen sind hierbei im wesentlichen
analog einsetzbar. Ferner kann das je nach Anwendungsfall an der zulaufseitigen 4
und/oder ablaufseitigen Lippe 8 vorgesehene kammartige Spaltenprofil zur Bildung einer
Vielzahl von im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des im Zuleitkanal 14
strömenden flüssigen oder pastösen Mediums 12 verlaufenden Durchtrittsspalten auch
in Kombination mit ein oder mehreren Profilleisten eingesetzt werden.
[0103] Ferner ist es grundsätzlich möglich auf die konkav gekrümmte Umlenkfläche 10 zu verzichten
oder aber statt dessen eine konvex gekrümmte Umlenkfläche zu verwenden, oder das freie
Ende einer Lippe kann als gerade Führungsfläche über das freie Ende der zweiten Lippe
hinausgeführt sein. Auch ist es denkbar, daß sich der Strömungskanal 106 unstetig
verjüngt, und es ist überdies nicht zwingendermaßen erforderlich, daß sich ein sich
verjüngender Abschnitt des Strömungskanal 106 unmittelbar an die Austrittsseite der
Durchtrittsspalten 32 anschließt. Zusätzlich zu oder anstelle der oben erläuterten,
an der ablaufseitigen Lippe 8 angeordneten Verstelleinrichtung 110 ist es auch möglich
eine vergleichbare Verstelleinrichtung 110 an der zulaufseitigen 4 Lippe vorzusehen.
Eine derartige Ausführungsform ist in der Fig. 18 durch gestrichelte Linien angedeutet.
Als Verstelleinrichtung ist prinzipiell jede für den beabsichtigten Zweck geeignete
Einrichtung verwendbar. Die Erfindung sieht darüber hinaus vor, den Strömungsquerschnitt
des Strömungskanals nicht nur einheitlich über die im wesentlichen gesamte Breite
des Auftragwerks, sonder auch örtlich selektiv, das heißt zum Beispiel zonenweise
über die Breite des Auftragwerks, verstellbar auszubilden. Dementsprechend sind dann
mehrere, vorzugsweise unabhängig voneinander kontrollierbare Verstelleinrichtungen
bereitzustellen. Eine solche Ausführungsform ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.
[0104] Bezugszeichen in den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen
lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht
einschränken.
Bezugszeichenliste
[0105] Es bezeichnen:
- 2
- Auftragswerk
- 4
- Lippe, zulaufseitig
- 4.2
- Wandung von 4
- 6
- Oberfläche von 4
- 8
- Lippe, ablaufseitig
- 8.2
- Wandung von 8
- 10
- konkav gekrümmte Umlenkfläche
- 12
- flüssiges oder pastöses Medium
- 14
- Zuleitkanal
- 16
- Ausgleichsraum
- 17
- Tragelement
- 18
- Verteilrohr/Farbverteilrohr
- 19
- Nuten in 18
- 20
- Balken
- 22
- Vorderwand
- 24
- Durchtrittsöffnungen
- 26
- Auftragswalze
- 28
- Gelenk
- 30
- Profilleiste
- 30.2
- Profilleiste
- 30.4
- Profilleiste
- 30.6
- Profilleiste
- 32
- Durchtrittsspalten von 30
- 34
- Zahnkopf
- 36
- Zahnboden
- 38
- Aussparung
- 40
- schlauchartiges Element (Andrückeinrichtung)
- 42
- Umlenkeinrichtung
- 44
- Reinigungseinrichtung
- 46
- Abdeckung
- 48
- Ablauffläche
- 50
- Halterung
- 52
- örtlich verdünnter Abschnitt von 50
- 54
- Halterung, konische
- 55
- Profilnasen
- 56
- Schlitz in 50
- 58
- Befestigungsabschnitt
- 60
- Innenraum von 18
- 62
- Entlastungsbohrungen
- 64
- Wandungsabschnitt
- 66
- Klemmschläuche
- 68
- Eintrittsöffnung
- 70
- Filterelement
- 72
- Hohlraum
- 74
- Sonotrode
- 76
- Dichtungen
- 78
- Leitblech / Leitfläche
- 80
- Leitfläche
- 82
- Stege
- 84
- Abstandhalter
- 84.2
- Köpfe von 84
- 86
- Leitfläche
- 86.2
- Wellentäler von 86
- 86.4
- Wellenberge von 86
- 88
- Abstandhalter
- 90
- nutenartige Ausnehmungen in 88
- 92
- Leitfläche
- 94
- Leitfläche
- 96
- Bohrungen
- 98
- Wandungsabschnitt
- 100
- Verteilerkammer
- 102
- Zuleitkanäle
- 104
- abnehmbarer Deckel
- 106
- Strömungskanal
- 108
- rechte Wandung von 106
- 108
- Dünnstelle
- 110
- Verstelleinrichtung
- 112
- Klinge
- 114
- Verstellzylinder
- 116
- Wippe
- 118
- Arm
- 120
- örtliche Dünnstelle
- 122
- Hebelarm
- 124
- Anschlußelement
- 126
- Umlenkflächenverstelleinrichtung
- a
- Breite des "Zahnkopfes"
- b
- Breite des Spaltenbodens
- D
- Längserstreckung der Profilleiste 30
- DP
- Drehpunkt der Wippe 116
- P1
- Drehrichtung der Auftragswalze 26
- P2
- Richtung
- P3
- Blickrichtung
- t
- Tiefe der Durchtrittsspalten 32
- Z
- zahnartiger Materialabschnitt von 30
1. Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums
(12) auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, mit einem
als Freistrahldüse ausgebildeten Dosierspalt, der zwischen einer zulaufseitigen (4)
und einer ablaufseitigen Lippe (8) gebildet ist, sowie wenigstens einem zum Dosierspalt
führenden Zuleitkanal (14),
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dosierspalt kammartig unterteilt ist und eine Vielzahl definierter Durchtrittsspalten
(32) für das flüssige oder pastöse Medium (12) besitzt.
2. Auftragwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der Durchtrittsspalten (32) in Strömungsrichtung des flüssigen
oder pastösen Mediums abnimmt.
3. Auftragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (32) durch eine Vielzahl von am oder im Ausgang des Dosierspaltes
vorgesehenen vorbestimmten Durchtrittssöffnungen (96) gebildet sind.
4. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß - bezogen auf die Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums im Dosierspalt
- vor den Durchtrittssöffnungen (32) ein mit den Durchtrittsöffnungen (32) kommunizierender
und sich im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Dosierspaltes verlaufender
Verteilerkanal (100) vorgesehen ist.
5. Auftragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (32) durch mindestens einen in oder an dem Dosierspalt angeordneten
und profilartig ausgestalteten Abstandhalter (88) gebildet sind.
6. Auftragwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Abstandhalter (88) von zwei sich über den Ausgang des Dosierspaltes
hinaus erstreckenden Leitflächen (92, 94) eingerahmt ist.
7. Auftragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (32) durch ein oder mehrere in oder an dem Dosierspalt angeordnete
Leitflächen (86) gebildet sind.
8. Auftragswerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zulaufseitige (4) und/oder ablaufseitige Lippe (8) mit einem kammartigen Spaltenprofil
zur Bildung einer Vielzahl von im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung des
im Zuleitkanal (14) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufenden Durchtrittsspalten
versehen ist.
9. Auftragwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zulaufseitigen (4) und ablaufseitigen Lippe (8) wenigstens eine Leitfläche
für das flüssige oder pastöse Medium angeordnet ist.
10. Auftragswerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosierspalt mindestens eine Profilleiste (30) vorgesehen ist, die eine Vielzahl
definierter Durchtrittsspalten (32) besitzt, die im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung
des im Zuleitkanal (14) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) verlaufen.
11. Auftragswerk nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das kammartige Spaltenprofil der zulaufseitigen (4) und/oder ablaufseitigen Lippe
(8) in seiner Form mit den Durchtrittsspalten (32) der Profilleiste (30) korrespondiert.
12. Auftragswerk nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) in einer im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung
(D) verlaufenden Richtung beweglich angeordnet ist.
13. Auftragswerk nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere in Strömungsrichtung des flüssigen oder pastösen Mediums (12) im
Zuleitkanal (14) hintereinander angeordnete Profilleisten (30, 30.2), die in einer
im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung (D) verlaufenden Richtung relativ
zueinander verschiebbar ausgebildet sind.
14. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, des weiteren
umfassend wenigstens einen Bewegungsmechanismus (42) zum Bewegen der Profilleiste (30; 30.2)
in einer im wesentlichen parallel zu ihrer Längserstreckung (D) verlaufenden Richtung.
15. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei im Dosierspalt einander gegenüberliegend angeordnete Profilleisten (30.4, 30.6),
deren jeweilige Durchtrittsspalten (32, 32) gemeinsam Durchtrittsöffnungen für das
flüssige oder pastöse Medium (12) bilden.
16. Auftragwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zwei einander gegentiberliegenden Profilleisten (30.4, 30.6), wenigstens
eine Leitfläche (80) angeordnet ist.
17. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in dem Zuleitkanal
(14) strömenden flüssigen oder pastösen Mediums (12) in einer zur zulaufseitigen (4)
oder ablaufseitigen Lippe (8) gerichteten Richtung (P2) beweglich angeordnet ist.
18. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, des weiteren
umfassend wenigstens eine Andrückeinrichtung (40), die die Profilleiste (30) direkt oder indirekt
im wesentlichen quer zur Strömungsebene des in dem Zuleitkanal (14) strömenden flüssigen
oder pastösen Mediums (12) in eine zur zulaufseitigen (4) oder ablaufseitigen Lippe
(8) gerichtete Richtung (P2) drückt.
19. Auftragswerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung ein schlauchartiges Element (40, 66) ist, daß sich unter Einfluß
eines Wirkmediums verformt.
20. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) einen im wesentlichen polygonalen, runden, ovalen oder segmentartigen
Querschnitt besitzt.
21. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) aus einem elastischen Material hergestellt ist.
22. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) aus einem Bronzewerkstoff hergestellt ist.
23. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) in ihrer Längserstreckung als Endlosschlaufe ausgestaltet ist.
24. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) an der zulaufseitigen (4) und/oder ablaufseitigen Lippe (8)
angeordnet ist.
25. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (32) der Profilleiste (30) im Längsschnitt im wesentlichen
wellen- oder sinusförmig ausgestaltet sind.
26. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsspalten (32) der Profilleiste (30) im Längsschnitt im wesentlichen
trapezförmig oder die die Durchtrittsspalten (32) begrenzenden Materialabschnitte
(Z) der Profilleiste (30) zahnartig ausgestaltet sind.
27. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltentiefe (t) der Durchtrittsspalten (32) der Profilleiste (30) 0,5 bis 4
mm beträgt.
28. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnmodul der Profilleiste (30) mit ihren zahnartigen Materialabschnitten (Z)
im Bereich von 0,25 mm bis 3 mm liegt.
29. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleiste (30) in oder an einer Halteeinrichtung (38, 50, 54) lösbar oder
unlösbar gehalten ist.
30. Auftragswerk nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (50) flexibel ausgebildet ist.
31. Auftragswerk nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (54) wenigstens einen Abschnitt des Zuleitkanals (14) beinhaltet.
32. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (54) einen zumindest teilweise in ein Verteilrohr (18) des Auftragswerks
hineinragenden Befestigungsabschnitt (58) besitzt.
33. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (54) eine Filtereinrichtung (70) umfaßt.
34. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (54) eine Sonotrode (74) umfaßt.
35. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der lippenabgewandten Seite der Profilleiste (30) eine Ablauffläche (48)
an die Profilleiste (30) anschließt.
36. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zuleitkanal (14) zur Profilleiste (30) hin stetig verjüngt.
37. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses wenigstens eine Reinigungseinrichtung (44) zum Reinigen der Profilleiste (30)
umfaßt.
38. Auftragswerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Austrittsseite der Durchtrittsspalten (32) ein sich in Strömungsrichtung
des flüssigen oder pastösen Mediums (12) verjüngender Strömungskanal (106) anschließt.
39. Auftragwerk nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungskanal (106) stetig oder unstetig verjüngt.
40. Auftragwerk nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals (106) verstellbar (110) ausgebildet
ist.
41. Auftragwerk nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals (106) über die gesamte Breite des Auftragwerks
und/oder örtlich selektiv verstellbar ausgebildet ist.
42. Auftragwerk nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ausgangsseite der Durchtrittsspalten (32) eine örtlich Dünnstelle
(108) in der zulaufseitigen (4) und/oder ablaufseitigen (8) Lippe vorgesehen ist,
und diese Dünnstelle (108) die Verstellbarkeit des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals
(106) gewährleistet.
43. Auftragwerk nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Wandung (106.2) des Strömungskanals (106) aus mindestens einem auf
die jeweils gegenüberliegende zulaufseitige (4) oder ablaufseitige Lippe (8) zu oder
von dieser weg beweglichen platten- oder klingenförmigen Bauteil (112) gebildet ist,
das die Verstellbarkeit des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals (106) gewährleistet.
44. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 38 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verstelleinrichtung (110, 114, 116, 118) zum Verstellen des Strömungsquerschnitts
des Strömungskanals (106) vorgesehen ist.
45. Auftragwerk nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (110, 114, 116, 118) in oder an der zulaufseitigen (4) und/oder
ablaufseitigen (8) Lippe angeordnet ist.
46. Auftragwerk nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (110, 114, 116, 118) einen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen,
elektrischen, thermischen, magnetischen, magnetostriktiven oder piezoelektrischen
Verstellmechanismus aufweist.
47. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Strömungskanal (106) eine konkav gekrümmte Umlenkfläche (10) für das
flüssige oder pastöse Medium (12) anschließt, die im Bereich des Ausgangs des Strömungskanals
(106) um eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Auftragwerks verlaufende
Achse (120) schwenkbar ausgebildet ist.
48. Auftragwerk nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die konkav gekrümmte Umlenkfläche (10) im Bereich des Ausgangs des Strömungskanals
(106) um eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Auftragwerks verlaufende
Achse zonenweise schwenkbar ausgebildet ist.
49. Verfahren zum gleichmäßigen Dosieren eine flüssigen oder pastösen Mediums (12) in
einem Auftragswerk, gekennzeichnet durch Hindurchleiten des flüssigen oder pastösen Mediums (12) durch eine Drosselstelle
in Form einer Vielzahl definierter Durchtrittsspalten (32).
50. Verfahren nach Anspruch 49, gekennzeichnet durch Verändern der Durchtrittsfläche der Durchtrittsspalten (32), um die Auftragsmenge
des flüssigen oder pastösen Mediums (12) zu regulieren.