[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen
eines flüssigen oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere
aus Papier oder Karton, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren
betrifft die Erfindung ein spezielles Verfahren zum Einstellen eines Längs- und/oder
Querprofils eines mittels eines solchen Auftragwerks direkt oder indirekt auf die
laufende Materialbahn aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums.
[0002] Ein gattungsgemäßes Auftragwerk ist aus der WO 93/05887 bekannt und umfaßt einen
Tragbalken, der sich in seiner Längsrichtung im wesentlichen über die gesamte Breite
der Materialbahn erstreckt, eine dem Tragbalken gegenüberliegende Gegenwalze, ein
über eine Halteeinrichtung an dem Tragbalken lösbar fixiertes und sich im wesentlichen
über die gesamte Breite der Gegenwalze erstreckendes Rakelelement in Form einer Rakelklinge,
und ein an dem Tragbalken angeordnetes und direkt und/oder indirekt von einer Andrückeinrichtung
mit einer Andrückkraft beaufschlagtes Andrückelement, mit dem die Rakelklinge im Bereich
ihrer der Gegenwalze zugeordneten Rakelklingenspitze mit einem vorbestimmten Druck
an die Gegenwalze andrückbar ist. Als Andrückelement dient bei diesem bekannten Stand
der Technik ein von dem oberen Ende eines zweiarmigen Hebelmechanismus, der die Kraft
der als Druckschlauch ausgebildeten und am unteren Ende des Hebelmechanismus angeordneten
Andrückeinrichtung überträgt, abgewinkelter dünner Schenkel, der sich bei Betrachtung
des Auftragwerks im Querschnitt im wesentlich rechtwinklig zur Rakelklinge erstreckt.
Der gesamte Andrückmechanismus dient primär der Einstellung des Längsprofils, das
heißt der Schichtdicke des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums.
[0003] Diese Konstruktion ist jedoch recht aufwendig und teuer und führt auch zu diversen
Nachteilen bei der Einstellung der Rakelklinge beziehungsweise des Längsprofils. So
kommt es aufgrund der Anordnung und Ausgestaltungsweise des Andrückelementes bei höheren
Anpreßdrücken nicht nur oftmals zu einer Deformation des Andrückelementes selbst und
damit zu einer Änderung des von der Andrückeinrichtung ausgehenden Kraftvektors und
einem dadurch bedingten Einstellfehler bei der Rakelklinge, sondern infolge der für
eine Änderung des Anpreßdrucks erforderlichen Stellbewegung des Hebelmechanismus auch
zu einer nicht unerheblichen Abweichung der Position des Kontaktpunktes zwischen Andrückelement
und Rakelklinge. Dies wiederum führt zu einer unerwünschten Rakelklingendurchbiegung
bzw. -deformation, Erhöhung beziehungsweise Erniedrigung des Anpreßdrucks sowie zu
einer Änderung des Streichwinkels der Rakelklinge und damit zu einer Beeinträchtigung
der Strichqualität des Auftrags. Die üblicherweise nicht lineare Abhängigkeit von
Rakelklingenbelastung und Streichwinkel verursacht demnach bei jeder mittels dem Andrückelement
vorgenommenen Rakelklingenverstellung ein sich änderndes Auftragsgewicht und somit
schwankende Strichqualitäten. Aus der besagten Verlagerung des Kontaktpunktes zwischen
Andrückelement und Rakelklinge resultiert des weiteren eine relativ große Reibung
zwischen diesen zwei Teilen, was vergleichsweise große Stellkräfte beziehungsweise
große Profilierkräfte bei einer Querprofileinstellung bedingt. Ferner treten bei derartigen
Konstruktion nachteilige Hystereseeffekte auf. Diese negativen Erscheinungen sind
besonders stark ausgeprägt, falls der Hebelmechanismus oder die Halteeinrichtung,
an dem bzw. der der als Andrückelement fungierende dünne Schenkel befestigt ist, dünn
und elastisch ausgeführt wird. Schließlich hat sich diese Ausführungsform aufgrund
ihrer aufwendigen Ausgestaltung des gesamten Andrückmechanismus auch als sehr verschmutzungsempfindlich
und aufwendig in der Reinigung und Wartung erwiesen.
[0004] Ein weiteres Auftragwerk, das mit dem vorhergehend geschilderten Stand der Technik
vergleichbar ist, ergibt sich aus der EP 0 512 971 A1. Bei dieser bekannten Ausführungsform
ist die Andrückeinrichtung selbst als das die Rakelklinge direkt kontaktierende und
mit der Andrückkraft beaufschlagende Andrückelement ausgestaltet. Als Andrückeinrichtung
beziehungsweise Andrückelemente werden zwei Druckschläuche verwendet, die bei Betrachtung
des Auftragwerks im Querschnitt auf der der Gegenwalze abgewandten Seite der Rakelklinge
in Vertikalrichtung übereinander angeordnet sind und auf die Rakelklinge eine Anpreßkraft
ausüben. Diese Lösung führt jedoch zu einer sehr starken Durchbiegung der Rakelklinge
und damit bei einer Erhöhung des Anpreßdrucks gleichzeitig zu einer unerwünschten
Veränderung des Streichwinkels der Rakelklinge.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Auftragwerk sowie
ein geeignetes Verfahren zum Einstellen eines Längs- und/oder Querprofils eines mittels
eines solchen Auftragwerks direkt oder indirekt auf die laufende Materialbahn aufgetragenen
flüssigen oder pastösen Mediums zu schaffen, daß die bei dem bekannten Stand der Technik
bestehenden Nachteile möglichst weitgehend vermeidet und das auf einfache und effektive
Art und Weise ein exaktes Einstellen der Rakelklinge und damit des Strichprofil des
aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums gestattet.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Auftragwerk mit den Merkmalen
des Anspruchs 1.
[0007] Demgemäß ist das erfindungsgemäße Auftragwerk dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement
bei Betrachtung im Querschnitt als ein Parallelogrammkörper ausgebildet ist, der mit
einem Ende in oder an wenigstens einer Halterung gelagert ist und im wesentlichen
parallel zu dem Rakelelement verläuft. Das dreidimensionale Andrückelement besitzt
demnach im wesentlichen die Gestalt eines langgestreckten Parallelepipeds. Bei dem
Rakelelement kann es sich prinzipiell um jedes für den beabsichtigten Zweck geeignete
Rakelelement handeln, so zu Beispiel um eine Rakelklinge, eine Rakelleiste, ein Rollrakelbett
mit einer Rollrakel und dergleichen mehr. Als Halterung können die Lagerstelle bzw.
die Lagerstellen selbst oder andere geeignete Halte- oder Klemmeinrichtungen und dergleichen
dienen. Unter einer Gegenwalze ist im Sinne der Erfindung sowohl eine Auftragwalze
zu verstehen, auf die das flüssige oder pastöse Medium zur Herstellung eines indirekten
Auftrags aufgebracht wird, als auch eine die laufende Materialbahn tragende Walze,
wobei bei der letztgenannten Variante das flüssige oder pastöse Medium direkt auf
die laufende Materialbahn aufgetragen wird.
[0008] Das erfindungsgemäße Auftragwerk gestattet auf einfache und effektive Art und Weise
eine exakte Einstellung des Rakelelements sowie des Strichprofils und somit eine Verbesserung
der Strichqualität des auf die Gegenwalze beziehungsweise auf die auf der Gegenwalze
laufenden Materialbahn aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums. Die Konstruktion
des gesamten Andrückmechanismus, insbesondere des Andrückelementes kann vereinfacht
und damit materialsparend und kostengünstig ausgeführt werden. Die besondere Ausgestaltungsweise
des Andrückelementes als Parallelogrammkörper gestattet es, die von der Andrückeinrichtung
ausgehende und auf das Rakelelement geleitete Andrückkraft ohne eine wesentliche Änderung
der Richtung ihres Kraftvektors parallel beziehungsweise linear auf das Rakelelement
zu übertragen. Die bei konventionellen Auftragwerken auftretende beträchtliche Verschiebung
der Position des Kontaktpunktes Andrückelement-Rakelelement und die dadurch bedingten
unerwünschten Änderungen des Anpreßdrucks und des Streichwinkels sowie unvorteilhafte
Verformungen des Rakelelements können somit effektiv vermieden und eine hohe Strichqualität
bei guter Reproduzierbarkeit erzielt werden. Ferner kann, wie nachfolgend noch detaillierter
erläutert wird, durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Auftragwerks die Einleitung
der Andrückkraft in das Rakelelement in unmittelbarer Nähe des Rakelelementendes erfolgen,
was wiederum die Qualität des mit dem Auftragwerk herzustellenden Auftrags positiv
beeinflußt, einstellungsbedingte Schwankungen der Strichqualität reduziert und insbesondere
bei Rakelklingen sehr vorteilhaft zu realisieren ist. Nachteilige Hystereseerscheinungen
werden durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Parallelogrammkörpers minimiert oder
treten nicht in Erscheinung. Überdies kann der Parallelogrammkörper auf vorteilhafte
Weise Funktionen einer Profiliereinrichtung zum Einstellen eines Querprofils des aufgetragenen
flüssigen oder pastösen Mediums ausüben, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
Das als Parallelogrammkörper ausgestaltete Andrückelement stellt überdies eine verschmutzungs-unempfindliche
Anordnung dar, die leicht zu reinigen und zu warten ist. Das erfindungsgemäße Auftragwerk
kann insgesamt sehr kompakt ausgebildet werden.
[0009] Ein vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß der Parallelogrammkörper
in seiner einfachsten Ausführungsform mindestens drei gelenkig miteinander verbundene
Einzelteile umfaßt, von denen zwei Einzelteile gleichlang ausgebildet, parallel voneinander
beabstandet und mit ihrem jeweils unteren Ende an einer von zwei in einem vorbestimmten
Abstand zueinander angeordneten Lagerstellen gelenkig befestigt sind, und von denen
das dritte Einzelteil die ersten beiden Einzelteile an ihren oberen Enden gelenkig
miteinander verbindet, wobei die Länge des dritten Einzelteils gemessen zwischen den
oberen Gelenkpunkten dem Abstand zwischen den beiden Lagerstellen der ersten zwei
Einzelteile entspricht. Zwischen den unteren Gelenkpunkten der ersten beiden Einzelteile
kann ein weiteres, viertes Einzelteil eingefügt sein, das jedoch nicht zwingendermaßen
erforderlich ist. Bei der letzteren Variante ähnelt der Parallelogrammkörper somit
einem Gelenkrechteck, wie es etwa aus der Getriebelehre bekannt ist. Die gelenkige
Verbindung der jeweiligen Einzelteile untereinander sowie die gelenkige Verbindung
zu einer Lagerstelle kann zum Beispiel über vollgelenkige Anschlußteile, Scharniere
oder mit Hilfe von elastischen, örtlichen Dünnstellen im Material der jeweiligen Einzelteile
oder dergleichen erfolgen. Da der derart ausgestaltete Parallelogrammkörper ein in
sich bewegliches Gebilde ist, können geeignete Stabilisierungselemente vorgesehen
sein, die den Parallelogrammkörper in seiner Ruhelage stabilisieren. Als solches Stabilisierungselement
kann beispielsweise eine Verbindung des Parallelogrammkörpers zu der Andrückeinrichtung
oder ein elastisches Stützteil dienen.
[0010] Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, daß der Parallelogrammkörper als ein
elastisches Federelement ausgestaltet ist, gegen dessen Rückstellkraft die Andrückeinrichtung
ausgehend von einer Neutralstellung des Parallelogrammkörpers bei ihrer Aktivierung
direkt oder indirekt wirkt, und das bei Deaktivierung der Andrückeinrichtung durch
seine Rückstellkraft in die Neutralstellung zurückkehrt. Auf diese Weise ist zur Rückführung
des Parallelogrammkörpers in seine Neutralstellung und damit für eine Entlastung des
Rakelelements keine zusätzliche Stellbewegung der Andrückeinrichtung erforderlich
und die Andrückeinrichtung kann dementsprechend unkompliziert als einfach wirkende
Andrückeinrichtung ausgestaltet werden.
[0011] Der erfindungsgemäße Parallelogrammkörper läßt sich praktisch besonders günstig dadurch
realisieren, daß der Parallelogrammkörper bei Betrachtung im Querschnitt einen sandwichartigen
Aufbau besitzt, mit zwei im Abstand zueinander und im wesentlichen parallel verlaufenden
Platten und wenigstens zwei zwischen den Platten angeordneten und in Vertikalrichtung
des Parallelogrammkörpers voneinander beabstandeten und mit den Platten verbundenen
Flachstücken, wobei das erste Flachstück in einem unteren und das zweite Flachstück
in einem oberen Abschnitt des Parallelogrammkörpers liegt. Überraschenderweise besitzt
diese Konstruktion im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die oben geschilderte
und aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Einzelteilen hergestellte Parallelogrammkörpervariante.
Der sandwichartige Parallelogrammkörper besitzt auch eine elastische Federwirkung,
gegen die die Andrückeinrichtung ausgehend von einer Neutralstellung des Parallelogrammkörpers
bei ihrer Aktivierung direkt oder indirekt wirkt, so daß der Parallelogrammkörper
bei Deaktivierung der Andrückeinrichtung durch seine Rückstellkraft in die Neutralstellung
zurückkehrt. Die gewünschte Federsteifigkeit des Parallelogrammkörpers kann hierbei
auf einfache Weise durch Verwendung stärkerer oder dünnerer Platten und/oder durch
eine bestimmte Dicke der zwischen den Platten angeordneten Flachstücke erzielt werden.
Als Platten eignen sich besonders Metallbleche, prinzipiell ist jedoch auch jeder
andere Plattenwerkstoff denkbar, so z.B. faserverstärkte Kunststoffplatten oder dergleichen.
Ein Gleiches gilt für die Materialwahl der besagten Flachstücke. Wird ein derartiger
Prallelogrammkörper mit seinem unteren Ende in einer Halterung gelagert, schließt
der obere Rand der Halterung vorzugsweise mit dem oberen Rand des unteren Flachstücks
des Parallelogrammkörpers bündig ab.
[0012] In der praktischen Anwendung hat es sich bewährt die Dicke der zwischen den beiden
Blechen angeordneten Flachstücke wesentlich größer als die Dicke der Bleche selbst
auszulegen.
[0013] In Abhängigkeit von dem jeweiligen Werkstoff der Flachstücke bzw. Bleche oder einer
entsprechenden Werkstoffkombination können die Flachstücke mit den Blechen verklebt,
verlötet, verschweißt, vernietet, verschraubt oder auf eine andere geeignete Weise
mit diesen verbunden sein.
[0014] Gemäß einem anderen vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung, ist vorgesehen,
daß das obere Flachstück über die Längserstreckung des Parallelogrammkörpers segmentartig
unterteilt ist. Eine Unterteilung der die Flachstücke einrahmenden Platten ist dabei
jedoch nicht zwingendermaßen gegeben. Vorzugsweise ist die segmentartige Unterteilung
des oberen Flachstückes durch eine oder mehrere in dem oberen Flachstück angebrachte,
seitlich voneinander beabstandete und im wesentlichen vertikal verlaufende Trennfugen
gebildet. Diese Trennfugen können sowohl als Teileinschnitte in einem durchgehenden
oberen Flachstück oder aber als Trennfugen ausgestaltet sein, die das obere Flachstück
in eine Vielzahl von durch die jeweiligen Trennfugen voneinander getrennten Einzelteilen
gliedern. Die beiden vorhergehend geschilderten Ausgestaltungsvarianten des oberen
Flachstückes können auch kombiniert werden.
[0015] In diesem Zusammenhang hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, daß der obere
Randabschnitt des Parallelogrammkörpers über dessen Längserstreckung segmentartig
unterteilt ist und zwei oder mehrere zungenartige Randelemente bildet. Diese segmentartige
Unterteilung kann ebenfalls durch vertikal verlaufende Trennfugen oder Einschnitte
erzielt werden, wobei sich diese Trennfugen bzw. Einschnitte jedoch im Gegensatz zu
dem vorhergehend geschilderten und sich auf das obere Flachstück beziehenden Ausführungsbeispiel
auch durch wenigstens eine der die Flachstücke sandwichartig einrahmenden Platten
erstrecken. Die segmentartige Unterteilung sowohl des Flachstückes des Parallelogrammkörpers
als auch des oberen Randabschnittes des gesamten Parallelogrammkörpers selbst ist
besonders zur Einstellung eines Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen
Mediums vorteilhaft, wie nachfolgend noch erläutert werden wird.
[0016] Gemäß einer anderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Auftragwerks ist vorgesehen,
daß der obere Rand des Parallelogrammkörpers mit einer zum Rakelelement hin abgewinkelten
Stütznase versehen ist, die in unmittelbarer Nähe des der Gegenwalze zugeordneten
Rakelelementendes (d.h. zum Beispiel bei einer Rakelklinge die Klingenspitze) mit
dem Rakelelement kontaktierbar ist und welche die von der Andrückeinrichtung ausgehenden
Andrückkräfte direkt oder indirekt auf das Rakelelement überträgt. Eine indirekte
Übertragung der Andrückkräfte ist z.B. gegeben, falls zwischen der Andrückeinrichtung
und der Stütznase bzw. dem Parallelogrammkörper selbst noch mindestens ein kraftübertragendes
Bauteil zwischengeschaltet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Stütznase in einem
rechten Winkel zur Vertikalrichtung des Parallelogrammkörpers. Die Stütznase gestattet
es, den Parallelogrammkörper und damit auch die auf den Parallelogrammkörper einwirkende
Andrückeinrichtung weiter von dem Rakelelementende bzw. der Gegenwalze entfernt anzuordnen
und gleichzeitig den Kontaktpunkt zwischen dem Rakelelement und der das Rakelelement
kontaktierenden Nasenspitze der Stütznase sehr nahe an das freie Rakelelementende
zu legen, was, wie bereits eingangs erläutert, die Strichqualität des Auftrags positiv
beeinflußt.
[0017] Es hat sich zudem als günstig erwiesen, daß die Stütznase integraler Bestandteil
des Parallelogrammkörpers ist. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante ist jedoch
auch vorgesehen, daß die Stütznase wenigstens ein separates Bauteil darstellt, das
auf oder an oder in dem oberen freien Rand des Parallelogrammkörpers fixiert ist.
Diese Fixierung ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, daß die Stütznase einfach von
dem Parallelogrammkörper lösbar ist.
[0018] Die Stütznase ist grundsätzlich aus jedem geeigneten Werkstoff herstellbar. Bei Verwendung
eines relativ weichen Werkstoffs, wie etwa Kunststoff, hat es sich jedoch als ein
Vorteil herausgestellt, daß die Stütznase an ihrer Nasenspitze mit einer verschleißfesten
Kontaktfläche zur Kontaktierung des Rakelelements versehen ist. Als besonders geeignet
für eine solche verschleißfeste Kontaktfläche ist ein in die Nasenspitze der Stütznase
eingesetztes Metallprofil.
[0019] Für die Positionierung der das Rakelelement kontaktierenden Spitze der Stütznase
ist es auch vorteilhaft, daß sich die Stütznase zu ihrer Spitze hin verjüngt. Eine
derartige Verjüngung ist sowohl durch symmetrisch oder asymmetrisch ausgestaltete
Profilabschnitte der Stütznase erzielbar. Des weiteren kann die Verjüngung stetig
oder unstetig verlaufen. Beispielsweise kann die Verjüngung durch eine auf der Oberseite
oder Unterseite, d.h. der der Gegenwalze zugewandten oder abgewandten Seite der Stütznase,
angebrachte Schräge realisiert werden. Diese Schräge gestattet es dann, die Stütznase
nahe der Gegenwalze anzuordnen und somit auch den Kontaktpunkt zwischen der Stütznasenspitze
und dem Rakelelement in unmittelbare Nähe des Rakelelementendes (d.h. also bei Verwendung
einer Rakelklinge: der Rakelklingenspitze) zu legen.
[0020] Gemäß einer positive Ausgestaltungsvariante der Erfindung erstreckt sich die Stütznase
durchgehend, d.h. ungeteilt, über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite des Auftragwerks.
[0021] Im Hinblick auf die Einstellung eines Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder
pastösen Mediums ist wenigstens ein Abschnitt des sich an den oberen Rand des Parallelogrammkörpers
anschließenden Bereichs der Stütznase segmentartig unterteilt, während sich der der
Rakelklinge zugeordnete Rand der Stütznase, und damit auch die Stütznasenspitze, durchgehend
über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite des Auftragwerks erstreckt. Diese Modifikation
ist besonders geeignet im Zusammenhang mit der oben geschilderten Ausbildung von zungenartigen
Randelementen im oberen Parallelogrammkörperrand bzw. der segmentartigen Unterteilung
des oberen Zwischenstücks eines sandwichartig aufgebauten Parallelogrammkörpers. Wird
die segmentartige Unterteilung der letztgenannten Bauteile beispielsweise durch Trennfugen
oder Einschnitte erzielt, so setzen sich diese Trennelemente zweckmäßigerweise in
den an den oberen Rand des Parallelogrammkörpers anschließenden Bereichs der Stütznase
fort.
[0022] Für manche Anwendungsfälle und Profilieraufgaben hat es sich jedoch auch als vorteilhaft
erwiesen, daß die gesamte Stütznase segmentartig unterteilt ist und so ein zonenweises
elastisches Verformen des Parallelogrammkörpers zur Einstellung eines gewünschten
Querprofils erleichtert.
[0023] Bei üblichen Auftragwerksdimensionen hat sich ein Abstand des Kontaktpunktes Stütznase-Rakelelement
von dem der Gegenwalze zugeordneten freien Rakelelementende als günstig erwiesen,
der in einem Bereich von etwa 2 bis 30 mm liegt, und hier wiederum insbesondere ein
Abstand in einem Bereich von etwa 3 bis 20 mm. Die Erfindung ist jedoch nicht auf
diese Werte beschränkt, vielmehr kann je nach Anwendungsfall erheblich von den genannten
Daten abgewichen werden.
[0024] Zur leichteren Montage und Demontage ist es von Vorteil, daß die als separates Bauteil
ausgestaltete Stütznase bei Betrachtung im Querschnitt einen klauenartigen Abschnitt
umfaßt, mit dem sie auf den oberen freien Rand des Parallelogrammkörpers aufgesetzt
und/oder fixiert ist.
[0025] Ein weiteres vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung sieht vor, daß die
dem Rakelelement abgewandte Rückseite der Stütznase die Andrückeinrichtung umfaßt.
Dies ist technisch besonders leicht dadurch umzusetzen, daß die dem Rakelelement abgewandte
Rückseite der Stütznase einen geeigneten Adapter zur Herstellung einer Verbindung
mit der Andrückeinrichtung umfaßt. Dieser Adapter ist vorzugsweise so ausgestaltet,
daß die Andrückeinrichtung leicht von der Stütznase lösbar ist.
[0026] Überdies ist das erfindungsgemäße Auftragwerk gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsvariante so ausgestaltet, daß der Vektor der von der Andrückeinrichtung
ausgehenden Andrückkraft durch den Kontaktpunkt Parallelogrammkörper-Rakelelement
oder den Kontaktpunkt Stütznase-Rakelelement und in der Neutralstellung des Parallelogrammkörpers
im wesentlichen rechtwinklig zu dessen Vertikalerstreckung verläuft. Dies gestattet
nicht nur einen konstruktiv günstigen linearen Kraftfluß und sondern ermöglicht auch
eine Kraftübertragung auf das Rakelelement bei der die von der Andrückeinrichtung
ausgehende und auf das Rakelelement geleitete Andrückkraft ohne eine wesentliche Änderung
der Richtung ihres Kraftvektors parallel bzw. linear auf das Rakelelement übertragen
wird. Auf diese Weise erhält die auf das Rakelelement einwirkende Andrückkraft keine
von der beabsichtigten Kraftrichtung abweichende Komponente, die die Rakelelementeinstellung
in der eingangs erläuterten Art und Weise negativ beeinflussen könnte.
[0027] Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist die Andrückeinrichtung
an der der Gegenwalze abgewandten Seite des Parallelogrammkörpers angeordnet, wobei
sich insbesondere ein Anbringungsort eignet, der zwischen dem Parallelogrammkörper
und einem an dem Tragbalken befestigten Gegenlager liegt. Es ist auch vorgesehen,
daß die Andrückeinrichtung an dem mit dem Tragbalken verbundenen Gegenlager oder an
einem mit diesem korrespondierenden Bauteil fixiert ist.
[0028] Für bestimmte Anwendungsfälle ist es des weiteren günstig, daß die Andrückeinrichtung
in einem mittleren und/oder oberen Abschnitt des Parallelogrammkörpers an diesem angreift.
[0029] Als Andrückeinrichtung hat sich insbesondere ein pneumatisch zu betätigender Druckschlauch
und/oder Druckkissen bewährt. Prinzipiell können jedoch auch beliebige andere geeignete
Andrückeinrichtungen eingesetzt werden, so etwa mechanische, hydraulische, elektrische,
magnetische Andrückeinrichtungen und dergleichen mehr.
[0030] Zum Erzielen einer hohen Strichqualität hat es sich darüber hinaus als günstig herausgestellt,
daß das Auftragwerk des weiteren eine Profiliereinrichtung zum Einstellen eines Querprofils
des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums umfaßt. Diese Profiliereinrichtung
kann bei geeigneter Konstruktion die zuvor beschriebene Andrückeinrichtung selbst
oder aber eine separate Einrichtung sein.
[0031] Die Profiliereinrichtung greift vorzugsweise im Bereich des oberen Randes des Parallelogrammkörpers
direkt und/oder indirekt an diesem an und übt einen gleichmäßigen oder über verschiedene
Parallelogrammkörperabschnitte unterschiedlichen und jeweils örtlich begrenzten Anpreßdruck
auf den Parallelogrammkörper aus. Das Einstellen eines Querprofils des aufgetragenen
flüssigen oder pastösen Mediums erfolgt demnach durch zonenweises Verstellen des Parallelogrammkörpers
mittels der zuvor genannten Profiliereinrichtung.
[0032] Stellt die Profiliereinrichtung eine von der eigentlichen Andrückeinrichtung unabhängige
Baukomponente dar, die in Kombination mit der Andrückeinrichtung eingesetzt wird,
ist die Andrückeinrichtung bevorzugt so positioniert, daß sie in einem mittleren Abschnitt
des Parallelogrammkörpers an diesem angreift. Bei dieser Variante kann demnach die
Einstellung des Längs- und Querprofils unabhängig voneinander erfolgen, wobei die
Andrückeinrichtung für die Längsprofil- und die Profiliereinrichtung für die Querprofileinstellung
verantwortlich ist.
[0033] Übt hingegen die Andrückeinrichtung auch die Funktion der Profiliereinrichtung zum
Einstellen eines Querprofils aus, können sowohl das Quer- als auch Längsprofil des
aufgetragenen Mediums durch eine einzelne Baukomponente manipuliert werden.
[0034] Ähnlich wie bei der Andrückeinrichtung ist auch bei der Profiliereinrichtung vorgesehen,
daß der Vektor einer von der Profiliereinrichtung ausgehenden und einem bestimmten
Teilabschnitt des Parallelogrammkörpers zugeordneten Anpreßkraft durch den Kontaktpunkt
Parallelogrammkörper-Rakelelement oder den Kontaktpunkt Stütznase-Rakelelement und
in der Neutralstellung des Parallelogrammkörpers im wesentlichen rechtwinklig zu dessen
Vertikalerstreckung verläuft.
[0035] Wird die Andrückeinrichtung in Kombination mit einer separaten Profiliereinrichtung
verwendet, hat es sich bewährt, daß die Profileinrichtung insbesondere in einem mittleren
Abschnitt des Parallelogrammkörpers angreift, während die Andrückeinrichtung im Bereich
des oberen Randes des Parallelogrammkörpers direkt und/oder indirekt an diesem angreift
und auf die zuvor beschriebene Art und Weise eine Andrückkraft auf den Parallelogrammkörper
ausübt, der diese Andrückkraft wiederum auf das Rakelelement überträgt. Generell kann
jedoch auch eine genau umgekehrte Konfiguration Anwendung finden.
[0036] Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Profiliereinrichtung eine Vielzahl von Einzelstellgliedern umfaßt, die jeweils
einer oder mehreren der segmentartigen Unterteilungen des Parallelogrammkörpers oder
der segmentartigen Unterteilungen der Stütznase des Parallelogrammkörpers zugeordnet
sind. Somit kann das Querprofil des aufzutragenden flüssigen oder pastösen Mediums
gezielt zonenweise eingestellt werden. Diese Ausführungsform ist besonders bei einer
Andrückeinrichtung zweckmäßig, die auch die Funktionen einer Profiliereinrichtung
zum Einstellen eines Querprofils übernimmt.
[0037] Bei den Einzelstellgliedern der Profiliereinrichtung handelt es sich beispielsweise
um mechanische, pneumatische, hydraulische, elektrische, magnetische, elektromagnetische,
thermische, elektrothermische Stellglieder und dergleichen sowie Kombinationen daraus.
Elektrische Stellglieder umfassen im Sinne der Erfindung auch auf Induktionswirkung
oder Wirbelstromeffekten basierende Stellglieder, die eine Kraft auf den Parallelogrammkörper
ausüben oder diesen etwa aufgrund einer induktionsbedingten thermischen Wirkung beeinflussen,
aus der wiederum eine Stellwirkung des Parallelogrammkörpers resultiert. Des weiteren
sind unter thermischen Stellgliedern auch solche zu verstehen, die einen thermischen
Effekt durch Einwirkung einer Strahlung oder eines erwärmten oder abgekühlten flüssigen
oder gasförmigen Mediums auf den Parallelogrammkörper erzielen. Bei pneumatischen
Einzelstellgliedern werden insbesondere doppeltwirkende Pneumatikzylinder bevorzugt,
da diese bei Bedarf eine Vielzahl von für die Einstellung sowohl eines Längs- als
auch eines Querprofils geeignete Fahrweisen und Regelungskonzepte ermöglichen.
[0038] In diesem Zusammenhang hat es sich zudem als günstig herausgestellt, daß mindestens
eines der Einzelstellglieder in oder an wenigstens einer der Seitenflächen des Parallelogrammkörpers
angeordnet ist. So kann etwa bei der Verwendung des zuvor beschriebenen sandwichartig
aufgebauten Parallelogrammkörpers ein Heizelement auf der der Rakelklinge abgewandten
Seite des Parallelogrammkörpers auf die Außenplatte des Körpers aufgeklebt sein und
bei Erwärmung oder Abkühlung eine Längenänderung dieser Platte gegenüber der dem Rakelelement
zugewandten Platte und somit eine örtlich begrenzte und für die Einstellung eines
Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums ausnutzbare Stellbewegung
verursachen. Ein vergleichbarer Effekt ist erzielbar, falls wenigstens eine der beiden
Außenplatten des sandwichartigen Parallelogrammkörpers durch Einwirkung eines Wirbelstroms
oder durch das Vorbeileiten eines erwärmten oder abgekühlten flüssigen oder gasförmigen
Mediums manipuliert wird.
[0039] Das erfindungsgemäße Auftragwerk umfaßt vorteilhafterweise des weiteren wenigstens
eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum kontrollierten Einstellen der Andrückkräfte
der Andrückeinrichtung und/oder der Profiliereinrichtung. Dies gestattet eine Anpassung
des Auftragwerks an sich verändernde Betriebsbedingungen, insbesondere ermöglicht
es eine einfache Änderung des Anpreßdrucks des Rakelelements und eine Einstellung
sowohl des Längs- als auch Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums
sowohl im laufenden Betrieb als auch im Stillstand in Abhängigkeit verschiedener Parameter.
[0040] Des weiteren wird die oben genannte Aufgabe gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 37.
[0041] Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einstellen eines Längs- und/oder Querprofils
eines mittels des erfindungsgemäßen Auftragwerks direkt oder indirekt auf eine laufende
Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, aufgetragenen flüssigen oder pastösen
Mediums, erfolgt das Einstellen des Längs- und/oder Querprofils durch kontrollierte,
voneinander abhängige oder unabhängige Krafteinwirkungen der Andrückeinrichtung und/oder
der Profiliereinrichtung auf den Parallelogrammkörper, der diese Krafteinwirkungen
entsprechend auf das Rakelelement überträgt und so die jeweils gewünschte Profilform
realisiert. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die bereits im Zusammenhang
mit dem erfindungsgemäßen Auftragwerk im Detail erläuterten Vorteile.
[0042] Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren muß eine jeweilige Längs- und/oder Querprofileinstellung
nicht zwangsläufig durch das gemeinsame Zusammenwirken der Andrückeinrichtung und
der Profiliereinrichtung realisiert werden, sondern es ist im Sinne der Erfindung
auch vorgesehen, daß wenigstens eine dieser beiden Vorrichtungen beide Einstellaufgaben
übernimmt, wobei sich die jeweils zweite Vorrichtung in einem inaktiven Zustand befinden
kann. Darauf wird nachfolgend noch näher eingegangen. Ebenso ist es selbstverständlich,
daß nicht zwingendermaßen eine Querprofileinstellung vorgenommen werden muß, falls
der Auftrag auf der laufenden Materialbahn bereits von sich aus den an ein gewünschtes
Querprofil gestellten Anforderungen genügt.
[0043] Bei einer Längsprofileinstellung mittels der Andrückeinrichtung erstreckt sich die
Krafteinwirkung der Andrückeinrichtung auf den Parallelogrammkörper zwangsläufig im
wesentlichen über die gesamte Bahnbreite der Materialbahn.
[0044] Wie bereits implizit aus der vorangegangenen Beschreibung des Auftragwerks hervorgeht,
erfolgt die Krafteinwirkung der Profiliereinrichtung auf den Parallelogrammkörper
bevorzugt zonenweise oder örtlich begrenzt. Dieses Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist besonders vorteilhaft bei einem Parallelogrammkörper zu verwirklichen,
dessen oberer Seitenrand oder dessen oberes Flachstück über die Längserstreckung des
Parallelogrammkörpers segmentartig unterteilt ist. Die zonenweise oder örtlich begrenzt
Krafteinwirkung kann dann vorzugsweise durch ein dem jeweils gebildeten Segment zugeordnetes
Einzelstellglied der Profiliereinrichtung ausgeübt werden.
[0045] Für den praktischen Betrieb des erfindungsgemäßen Auftragwerks haben sich besonders
drei bevorzugte Verfahrensvarianten gut bewährt, auf die die Erfindung jedoch nicht
beschränkt ist.
[0046] Bei der ersten Verfahrensvariante erfolgt das Einstellen des Längsprofils mittels
der Andrückeinrichtung, und das Einstellen des Querprofil mittels der Profiliereinrichtung.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß das Einstellen des Längsprofils durch Erzeugen
einer vorgegebenen Krafteinwirkung der Andrückeinrichtung (zum Beispiel ein pneumatischer
Druckschlauch) auf den Parallelogrammkörper über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite
erfolgt, und das Einstellen des Querprofils ausgehend von einem kraftlosen Zustand
der Einzelstellgliedern (zum Beispiel pneumatische Druckkissen) der Profiliereinrichtung
durch Aufbringen einer positiven Krafteinwirkung der Einzelstellgliedern auf den Parallelogrammkörper,
wobei sich diese positive Krafteinwirkung zu der vorgegebenen Krafteinwirkung der
Andrückeinrichtung addiert. Wird also zum Beispiel ein Druckschlauch als Andrückeinrichtung
und eine Vielzahl von Druckkissen als Profiliereinrichtung verwendet, so erfolgt die
Längsprofileinstellung ausschließlich durch eine Beaufschlagung des Druckschlauchs
mit einem vorgegebenen Druck, der über den Parallelogrammkörper auf das Rakelelement
übertragen wird, während die Druckkissen vorerst drucklos sind und erst bei Bedarf
einzeln oder in Mehrzahl und ausschließlich zur Einstellung eine Querprofils aktiviert,
also mit einem Druck beaufschlagt werden. Demnach kann ein einzelnes Druckkissen den
über den Parallelogrammkörper auf das Rakelelement ausgeübten Anpreßdruck nur lokal
vergrößern, aber nicht reduzieren.
[0047] Bei der zweiten Verfahrensvariante erfolgt das Einstellen des Längsprofils mittels
der Andrückeinrichtung und der Profiliereinrichtung, und das Einstellen des Querprofil
mittels der Profiliereinrichtung. Die Andrückeinrichtung und die Profiliereinrichtung
bewirken also gemeinsam ein bestimmtes Längsprofil, wobei die Profiliereinrichtung
Teilfunktionen der Andrückeinrichtung übernimmt. In diesem Zusammenhang ist insbesondere
vorgesehen, daß das Einstellen des Längsprofils durch Erzeugen einer vorgegebenen
mittleren Krafteinwirkung von allen Einzelstellgliedern der Profiliereinrichtung auf
den Parallelogrammkörper über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite und durch optionales
Erzeugen (d.h. bei Bedarf) einer vorgegebenen Zusatzkrafteinwirkung der Andrückeinrichtung
auf den Parallelogrammkörper über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite erfolgt.
Hierbei addieren sich die zuvor genannte vorgegebene mittlere Krafteinwirkung und
die optional erzeugte Zusatzkrafteinwirkung zu einer erforderlichen Gesamtkrafteinwirkung.
Das Einstellen des Querprofils erfolgt dann bei Bedarf durch positives und/oder negatives
Abweichen der Krafteinwirkung eines oder mehrerer Einzelstellglieder der Profiliereinrichtung
von der besagten vorgegebenen mittleren Krafteinwirkung. Wird also zum Beispiel wiederum
ein Druckschlauch als Andrückeinrichtung und eine Vielzahl von Druckkissen als Profiliereinrichtung
verwendet, so erfolgt die Längsprofileinstellung dadurch, daß ersteinmal alle Druckkissen
mit demselben mittleren Druck beaufschlagt werden und somit eine gewisse Voreinstellung
des Längsprofils bewirken. Anschließend wird der Druckschlauch aktiviert, der über
die gesamte Maschinenbreite den erforderlichen Zusatzdruck aufbringt, der zusammen
mit dem voreingestellten Druck der Druckkissen für eine korrekte Einstellung des gewünschten
Längsprofils erforderlich ist. Die zuvor beschriebene Druckbeaufschlagung der Druckkissen
und des Druckschlauchs ist selbstverständlich auch in umgekehrter Reihenfolge durchführbar.
Durch eine von dem voreingestellten mittleren Druck ausgehende positive und/oder negative
Druckänderung einzelner oder mehrere Druckkissen ist besonders leicht eine Querprofileinstellung
durchführbar, wobei eine Regulierung sowohl von zuviel als auch zuwenig aufgetragenem
flüssigen oder pastösen Medium erfolgen kann.
[0048] Bei der dritten Verfahrensvariante erfolgt das Einstellen des Längs- und/oder Querprofils
nur mittels der Profiliereinrichtung. Die Profiliereinrichtung übernimmt also Aufgaben
der zuvor beschriebenen Andrückeinrichtung, die deaktiviert oder sogar weggelassen
werden kann. In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, daß das Einstellen
des Längsprofils durch Erzeugen einer vorgegebenen Krafteinwirkung von allen Einzelstellgliedern
der Profiliereinrichtung auf den Parallelogrammkörper über im wesentlichen die gesamte
Bahnbreite erfolgt, und das Einstellen des Querprofils durch positives und/oder negatives
Abweichen der Krafteinwirkung eines oder mehrerer Einzelstellglieder von dieser vorgegebenen
Krafteinwirkung. Wird also zum Beispiel eine Vielzahl von Druckkissen als Profiliereinrichtung
verwendet, so erfolgt die Längsprofileinstellung durch Druckbeaufschlagung aller Druckkissen
über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite und die Querprofileinstellung durch eine
von dem voreingestellten Druck ausgehende positive und/oder negative Druckänderung
einzelner oder mehrere Druckkissen.
[0049] Das Einstellen des Längs- und/oder Querprofils wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
vorzugsweise unter Zuhilfenahme der zuvor genannten Steuer- und/oder Regeleinrichtung
des erfindungsgemäßen Auftragwerks ausgeführt.
[0050] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltsdetails
und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragwerks,
- Fig. 2
- eine schematische Perspektivansicht des Parallelogrammkörpers der Ausführungsform
nach Fig. 1,
- Fig. 3a
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragwerks,
- Fig. 3b
- eine schematische seitliche Detailansicht des in Fig. 3a dargestellten Parallelogrammkörpers,
- Fig. 4
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragwerks,
- Fig. 5
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragwerks,
- Fig. 6
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragwerks,
- Fig. 7
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Auftragwerks,
- Fig. 8
- eine schematische Querschnittsdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Auftragwerks, und
- Fig. 9
- eine Prinzipskizze der Stellgliederanordnung des Auftragwerks nach Fig. 8 in einer
schematischen Draufsicht.
[0051] In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen
gleiche Bauteile und Komponenten auch mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern
keine weitere Differenzierung erforderlich ist.
[0052] Der Fig. 1 ist in einer schematischen Querschnittsdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Auftragwerks zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen
oder pastösen Mediums auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder
Karton, zu entnehmen. Das Auftragwerk umfaßt einen Tragbalken 2, der sich in seiner
Längsrichtung im wesentlichen über die gesamte Breite der Materialbahn erstreckt,
sowie eine dem Tragbalken 2 gegenüberliegende Gegenwalze 4, deren Drehrichtung durch
einen Pfeil angedeutet ist. Bei dieser Gegenwalze 4 kann es sich um eine Auftragwalze
zum Herstellen eines indirekten Auftrags oder um eine die Materialbahn tragende Walze
handeln, wobei im letzteren Fall dann das flüssige oder pastöse Medium direkt auf
die laufende Materialbahn aufgetragen wird. Ein sich im wesentlichen über die gesamte
Breite der Gegenwalze 4 erstreckendes Rakelelement 6 ist an der der Gegenwalze 4 zugewandten
Seitenkante des Tragbalkens 2 lösbar an dem Tragbalken 2 fixiert. Für die nachfolgende
Beschreibung wird angenommen, daß es sich bei dem Rakelelement 6 um eine Rakelklinge
6 handelt, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diesen Rakelelementtyp beschränkt
ist. Die Fixierung der Rakelklinge 6 erfolgt über eine geeignete Halte- oder Befestigungseinrichtung
8, die in der Zeichnung nur angedeutet dargestellt ist. Des weiteren umfaßt das Auftragwerk
ein an dem Tragbalken 2 angeordnetes und direkt von einer als Druckschlauch 10 ausgestalteten
Andrückeinrichtung mit einer Andrückkraft beaufschlagtes Andrückelement 12, mit dem
die Rakelklinge 6 im Bereich ihrer der Gegenwalze 4 zugeordneten Rakelklingenspitze
mit einem vorbestimmten Druck an die Gegenwalze 4 andrückbar ist, um auf diese Weise
die Schichtdicke beziehungsweise ein Längsprofil des aufgetragenen flüssigen oder
pastösen Mediums einzustellen.
[0053] Wie in der Fig. 1 des weiteren gut zu erkennen, ist das Andrückelement 12 bei der
in der Zeichnung dargestellten Betrachtung im Querschnitt als ein Parallelogrammkörper
12 ausgebildet, der mit seinem unteren Ende in einer Halterung 14, die im vorliegenden
Fall Bestandteil des Tragbalkens 2 ist, gelagert ist, und der in einer Neutralstellung
der Rakelklinge 6, d.h. in einer Stellung in der die Rakelklinge 6 nicht durch das
Andrückelement 10 belastet wird, in einem vorbestimmten geringen Abstand und im wesentlichen
parallel zu der Rakelklinge 6 verläuft. Dieser Abstand entspricht im vorliegenden
Fall der Dicke eines zwischen der Rakelklinge 6 und dem Parallelogrammkörper 12 angeordneten
Distanzstücks 16. Der Parallelogrammkörper 12 besitzt einen sandwichartigen Aufbau,
mit zwei im Abstand zueinander und im wesentlichen parallel verlaufenden Außenblechen
12.2, 12.4 und zwei zwischen den Außenblechen 12.2, 12.4 angeordneten und in Vertikalrichtung
des Parallelogrammkörpers 12 voneinander beabstandeten und mit den Außenblechen 12.2,
12.4 verbundenen Flachstücken 12.6, 12.8, wobei das erste Flachstück 12.6 in einem
unteren und das zweite Flachstück 12.8 in einem oberen Abschnitt des Parallelogrammkörpers
12 liegt. Die Ober- und Unterkanten der beiden Flachstücke 12.6, 12.8 schließen jeweils
bündig mit der Ober- bzw. Unterkante der beiden Außenbleche 12.2, 12.4 ab. Als Material
für die Außenbleche 12.2, 12.4 wird ein Werkstoff mit der Werkstoffnummer 1.4310 und
für die Zwischenstücke 12.6, 12.8 ein Werkstoff mit der Werkstoffnummer 1.4571 verwendet.
Die Flachstücken 12.6, 12.8 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit den Außenblechen
12.2, 12.4 verklebt.
[0054] Der Parallelogrammkörper 12 ist somit als elastisches Federelement ausgestaltet,
gegen dessen Rückstellkraft der Druckschlauch 10 bei seiner Aktivierung ausgehend
von der in Fig. 1 illustrierten Neutralstellung des Parallelogrammkörpers 12 direkt
wirkt, und das bei Deaktivierung des Druckschlauchs 10 durch seine Rückstellkraft
in die Neutralstellung zurückkehrt.
[0055] Der Druckschlauch 10 ist im vorliegenden Fall an der der Gegenwalze 4 abgewandten
Seite des Parallelogrammkörpers 12 zwischen dem Parallelogrammkörper 12 und einem
an dem Tragbalken 2 befestigten Gegenlager 18 angeordnet und über ein den Druckschlauch
10 tragendes Zwischenstück 20 am Gegenlager 18 fixiert. Hierbei ist die Anordnung
des Druckschlauchs 10 so gewählt, daß seine Anlagefläche 10.2 mit dem oberen Rand
des Parallelogrammkörpers 12 zur Anlage kommt. Bei Aktivierung des Druckschlauchs
10 durch eine an sich bekannte und in den Zeichnungen nicht dargestellte Druckerzeugungseinrichtung
wird der Parallelogrammkörper 12 wie durch die gestrichelte dicke Linie in Fig. 1
angedeutet auf die Rakelklinge 6 zu bewegt und im Bereich ihrer der Gegenwalze 4 zugeordneten
Rakelklingenspitze mit dieser kontaktiert K, wodurch die Rakelklinge 6 mit einem vorbestimmten
Druck an die Gegenwalze 4 gedrückt wird. Der Abstand Y der Rakelklingenspitze zur
Oberkante des Parallelogrammkörpers 12 beträgt hierbei ca. 5 bis 8 mm.
[0056] Weitere Details des Parallelogrammkörpers 12 sind der Fig. 2 zu entnehmen, die eine
schematische Perspektivansicht des Parallelogrammkörpers 12 der Ausführungsform nach
Fig. 1 darstellt. Die für das gegebene Ausführungsbeispiel gewählten Bauteilabmessungen
des Parallelogrammkörpers 12 sind derart, daß die Dicke D3 der Flachstücke im vorliegenden
Fall wesentlich größer als die Dicke D1, D2 der Außenbleche 12.2, 12.4 ist. Da die
Breite der zu beschichtenden Materialbahn bzw. die Breite der Gegenwalze 4 bei üblichen
Auftragwerksdimensionen in der Regel mehrere Meter beträgt, ist der Parallelogrammkörper
12 aus mehreren gleichartig aufgebauten aneinandergereihten Parallelogrammkörper-Einzelelementen
12 der Länge L1 aufgebaut. Ebenso kann jedoch ein durchgehender Parallelogrammkörper
eingesetzt werden. Gemäß Fig. 2 ist das obere Flachstück 12.8 des Parallelogrammkörpers
12 über die Längserstreckung des Parallelogrammkörpers 12 segmentartig unterteilt.
Die Unterteilung erfolgt hierbei durch eine Vielzahl von in dem oberen Flachstück
12.8 angebrachten, seitlich voneinander beabstandeten und im wesentlichen vertikal
verlaufenden Trennfugen 22, die das obere Flachstück 12.8 in eine Vielzahl von seitlich
benachbarten Flachstückeinzelteilen 12.8a, 12.8b...12.8x gliedert. Wie in der Fig.
2 deutlich zu erkennen, besitzen die die Flachstücke 12.6, 12.8 einrahmenden Außenbleche
12.2, 12.4 keine derartige Unterteilung, sondern erstrecken sich durchgängig über
die durch die jeweiligen Trennfugen 22 voneinander getrennten Flachstückeinzelteile
12.8a, 12.8b...12.8x des oberen Flachstücks 12.8. Eine derartige Ausgestaltungsform
dient zur Einstellung eines bestimmten Querprofils des aufgetragenen, flüssigen oder
pastösen Mediums, wie nachstehend noch erläutert werden wird. Der Parallelogrammkörper
12 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 und Fig. 2 ist für eine maximale Streckenlast
von 5 N/mm ausgelegt. Die auf den Parallelogrammkörper 12 einwirkende Streckenlast
ist in der Fig. 2 durch mehrere Pfeile angedeutet.
[0057] Fig. 3a zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Auftragwerks. Diese Variante entspricht vom Grundaufbau her
im wesentlichen der nach Fig. 1, im Gegensatz dazu ist jedoch der obere Rand des Parallelogrammkörpers
12 mit einer zur Rakelklinge 6 hin abgewinkelten integralen Stütznase 24 versehen,
die in unmittelbarer Nähe der der Gegenwalze 4 zugeordneten Rakelklingenspitze mit
der Rakelklinge 6 kontaktierbar ist und welche die von dem Druckschlauch 10 ausgehenden
Andrückkräfte direkt auf die Rakelklinge 6 überträgt. Die Stütznase 24 erstreckt sich
im wesentlichen rechtwinklig zur Vertikalrichtung des Parallelogrammkörpers 12. Aufgrund
dieser Stütznase 24 ist der seitliche Abstand zwischen der Rakelklinge 6 und dem Parallelogrammkörper
12 größer als bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Der Fig. 3a ist ferner zu entnehmen,
daß die der Gegenwalze 4 zugewandte Oberseite der Stütznase 24 mit einer Schräge 26
versehen ist, so daß sich die Stütznase 24 zu ihrer Spitze hin verjüngt. An ihrer
Nasenspitze ist die Stütznase 24 mit einer verschleißfesten Kontaktfläche 28 in Form
eines in die Nasenspitze der Stütznase 24 eingesetzten geeigneten und im vorliegenden
Fall abgerundeten Metallprofils 28 zur Kontaktierung der Rakelklinge 6 versehen.
[0058] Des weiteren ist bei der Ausführungsform nach Fig. 3a der obere Randabschnitt des
Parallelogrammkörpers 12 über dessen Längserstreckung segmentartig unterteilt, so
daß sich mehrere zungenartige Randelemente R bilden, wie deutlicher aus der Fig. 3b
hervorgeht, die eine schematische seitliche Detailansicht des in Fig. 3a dargestellten
Parallelogrammkörpers zeigt. Diese Unterteilung in zungenartige Randelemente R entspricht
im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten Unterteilung, jedoch verlaufen die Trennfugen
22 nicht vollständig durch das obere Flachstück 12.8, d.h. die durch die Trennfuge
22 separierten Flachstückabschnitte sind durch den unteren Rand des oberen Flachstückes
12.8 noch miteinander verbunden, und die Trennfugen 22 verlaufen auch durch die die
Flachstücke 12.6, 12.8 einrahmenden Außenbleche 12.2, 12.4. Des weiteren ist der sich
an den oberen Rand des Parallelogrammkörpers 12 anschließende Bereich der Stütznase
24 durch eine Fortsetzung der vorhergenannten Trennfugen 22 ebenfalls segmentartig
unterteilt, während sich der der Rakelklinge 6 zugeordnete Rand der Stütznase 24 jedoch
durchgehend, d.h. ungeteilt, über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite bzw. die
Breite der Gegenwalze 4 erstreckt. Die segmentartige Unterteilung erleichtert die
Einstellung eines Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums durch
zonenweises Verstellen der jeweiligen Segmentabschnitte bzw. zungenartigen Randabschnitte
R des Parallelogrammkörpers 12.
[0059] Zu diesem Zweck umfaßt das Auftragwerk neben dem Druckschlauch 10 eine Profiliereinrichtung
in Form von in einem mittleren Abschnitt des Parallelogrammkörpers 12 auf dessen Außenflächen,
d.h. auf den Außenblechen 12.2, 12.4 befestigten Heizelementen 30, wobei vorzugsweise
ein einzelnes Heizelement 30 einem einzelnen segmentartigen Abschnitt beziehungsweise
zungenartigen Randelement R des Parallelogrammkörpers 12 zugeordnet ist. Durch Erwärmung
und/oder Abkühlung einzelner Heizelemente 30 wird beispielsweise eine Längenänderung
einer Außenplatte 12.4 gegenüber der jeweils anderen Außenplatte 12.2 des Parallelogrammkörpers
12 erzielt und durch diese Längenänderungen eine örtlich begrenzte und für die Einstellung
eines Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums ausnutzbare Stellbewegung
unabhängig von einer durch den Druckschlauch 10 erzeugten Andrückkraft verursacht.
[0060] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3a sind der Druckschlauch 10, der Parallelogrammkörper
12, dessen Stütznase 24 sowie die Rakelklinge 6 derart zueinander angeordnet, daß
der Vektor der von dem Druckschlauch 10 ausgehenden Andrückkraft durch den Kontaktpunkt
K Stütznase-Rakelklinge und in der in Fig. 3a gezeigten Neutralstellung des Parallelogrammkörpers
12 im wesentlichen rechtwinklig zu dessen Vertikalerstreckung verläuft. Der Vektor
der Andrückkraft verläuft damit im wesentlichen entlang der in Fig. 3a gezeigten horizontalen
strichpunktierten Linie. Auf diese Weise verläuft der Kraftfluß von dem Druckschlauch
10 ausgehend linear durch die Stütznase 24 des Parallelogrammkörpers 12 und über den
Kontaktpunkt K Stütznase-Rakelklinge zur Rakelklinge 6. Somit erfährt die Richtung
des Kraftvektors bei Aktivierung des Druckschlauches 10 keine Richtungsänderung, sondern
wird allenfalls minimal in Vertikalrichtung parallel verschoben, ohne daß daraus eine
in Vertikalrichtung wirkende Kraftkomponente entsteht.
[0061] Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Auftragwerks. Bei dieser Variante ist die Stütznase 24 des Parallelogrammkörpers
12 als ein separates Bauteil ausgebildet, das auf dem oberen freien Rand des Parallelogrammkörpers
12 fixiert ist. Wie in der Fig. 4 zu erkennen, umfaßt die Stütznase 24 einen klauenartigen
Abschnitt 24.2, der den oberen Rand des Parallelogrammkörpers 12 umschließt und so
die Stütznase 24 an dem Parallelogrammkörper 12 befestigt.
[0062] Fig. 5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Auftragwerks. Der Grundaufbau dieser Modifikation entspricht
im wesentlichen dem gemäß Fig. 4, im Gegensatz dazu ist der Druckschlauch 10 jedoch
an der der Rakelklinge 6 abgewandten Rückseite der Stütznase 24 befestigt. Die Fixierung
erfolgt über einen in der Stütznasenrückseite vorgesehenen C-förmigen Profilabschnitt
24.4, der mit einem entsprechenden Randabschnitt 10.4 des Druckschlauches 10 korrespondiert
und so als Adapter zur Herstellung einer Verbindung mit dem Druckschlauch 10 fungiert.
Bei Aktivierung des Druckschlauches 10 legt sich dessen Anlagefläche 10.2 an das Zwischenstück
20 des an dem Tragbalken 2 angeordneten Gegenlagers 18 an und durch die Reactio wird
die Spitze der Stütznase 24 analog zu der oben erläuterten Art und Weise mit der Rakelklinge
6 kontaktiert K und so die Andrückkraft auf die Rakelklinge 6 übertragen.
[0063] Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Auftragwerks. Diese Ausgestaltungsform entspricht im wesentlichen
der gemäß Fig. 3, sie verwendet jedoch im Gegensatz dazu eine Andrückeinrichtung,
die gleichzeitig die Funktion einer Profiliereinrichtung zum Einstellen eines Querprofils
des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums ausüben kann bzw. umgekehrt. Zu
diesem Zweck ist die auf den Parallelogrammkörper 12 einwirkende Andrückeinrichtung
aus einer Vielzahl von seitlich nebeneinander angeordneten und mit dem oberen Randabschnitt
des Parallelogrammkörpers 12 kontaktierbaren Druckkissen 32 ausgebildet, die abhängig
und/oder unabhängig voneinander zu betätigen sind. Ein einzelnes Druckkissen 32 ist
dabei vorzugsweise jeweils einem segmentartig unterteilten Abschnitt der Stütznase
24 beziehungsweise einem zungenartigen Randelement R des Parallelogrammkörpers 12
zugeordnet. Bei Aktivierung eines oder mehrerer Druckkissen 32 wird somit im Bereich
des oberen Randes des Parallelogrammkörpers 12 ein direkt auf den Parallelogrammkörper
12 einwirkender und abschnittsweise örtlich begrenzter Anpreßdruck ausgeübt, der sich
über die Spitze der Stütznase 24 auf die Rakelklinge 6 überträgt. Dies gestattet sowohl
eine Einstellung eines gewünschten Längsprofils als auch eines gewünschtes Querprofils
des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums. Ein ebensolches Resultat ist durch
Deaktivierung eines oder mehrerer Druckkissen 32 erzielbar.
[0064] Zum Einstellen eines bestimmten Längsprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen
Mediums können zum Beispiel alle Druckkissen 32 aktiviert und mit einem jeweils gleichen
Druck beaufschlagt werden, so daß die Druckkissen 32 über im wesentlichen die gesamte
Bahnbreite eine vorgegebene, gleichmäßige Krafteinwirkung auf den Parallelogrammkörper
12 ausüben. Das Einstellen beziehungsweise Regulieren des Querprofils ist dann ausgehend
von der vorgegebenen Krafteinwirkung, d.h. dem vorgegebenen gleichen Druck, durch
eine positive und/oder negative Druckabweichung ein oder mehrerer Druckkissen 32 realisierbar.
Eine negative Druckabweichung eines einzelnen Druckkissens 32 kann hierbei auch durch
eine völlige Deaktivierung dieses Druckkissens erfolgen.
[0065] Wie in der Fig. 6 durch eine horizontale strichpunktierte Linie angedeutet, ist auch
bei diese Ausführungsform das Auftragwerk so ausgelegt, daß der Vektor der von der
Profiliereinrichtung 32, d.h. der als Profiliereinrichtung fungierenden Andrückeinrichtung
32, ausgehenden und einem bestimmten Teilabschnitt des Parallelogrammkörpers 12 zugeordneten
Anpreßkraft durch den Kontaktpunkt K Stütznase-Rakelklinge und in der in Fig. 6 dargestellten
Neutralstellung des Parallelogrammkörpers 12 im wesentlichen rechtwinklig zu dessen
Vertikalerstreckung verläuft.
[0066] Fig. 7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Auftragwerks. Bei dieser Variante ist die für die Einstellung
des Längsprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums verantwortliche
Andrückeinrichtung von der Profiliereinrichtung zum Einstellen des Querprofils getrennt
ausgestaltet. Als Andrückeinrichtung wird hierbei wiederum ein Druckschlauch 10 in
der bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 3 erläuterten Konfiguration verwendet.
Als Profiliereinrichtung zum Einstellen des Querprofils dienen die bereits im Zusammenhang
mit der Fig. 6 erläuterten Druckkissen 10, die jedoch nun in einem mittleren Abschnitt
des Parallelogrammkörpers 12 an diesem angreifen. Ebenso ist eine Variante ausführbar,
bei der die Anordnung genau gegensätzlich zu der in Fig. 7 gezeigten ist, d.h. die
Druckkissen 32 befinden sich in einer mit der Fig. 6 vergleichbaren Position, während
der als Andrückeinrichtung dienende Druckschlauch 10 in einem mittleren Abschnitt
des Parallelogrammkörpers 12 an diesem angreift.
[0067] Die Ausführungsform nach Fig. 7 eignet sich besonders gut für die zwei nachfolgend
erläuterten Verfahrensvarianten zum Einstellen des Längs- und/oder Querprofils des
aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums.
[0068] Bei der ersten Variante erfolgt das Einstellen des Längsprofils ausschließlich mittels
des Druckschlauchs 10 und das Einstellen des Querprofil ausschließlich mittels der
Druckkissen 32. Demnach wird der Druckschlauch 10 mit einem vorgegebenen Druck beaufschlagt,
der über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite eine vorgegebene gleichmäßige Krafteinwirkung
auf den Parallelogrammkörper 12 ausübt und so das gewünschtes Längsprofil des aufgetragenen
flüssigen oder pastösen Mediums einstellt. Die Druckkissen 32 können hierbei vorerst
in einem drucklosen Zustand gehalten werden. Bei einer erforderlich werdenden Einstellung
oder Regulierung des Querprofils indes werden einzelne oder mehrere Druckkissen 32
ausgehend von ihrem drucklosen Zustand durch Druckbeaufschlagung aktiviert und erzeugen
somit eine positive Krafteinwirkung auf den Parallelogrammkörper 12, die sich zu der
vorgegebenen Krafteinwirkung des Druckschlauchs 10 jeweils örtlich addiert. Ebenso
ist es natürlich möglich ein jeweiliges Druckkissen 32 wieder zu deaktivieren, um
eine lokale Querprofiländerung am Ort des Druckkissens 32 zu erzielen. Aufgrund der
Betätigung eines Druckkissens 32 ausgehend von einem drucklosen Zustand kann es den
über den Parallelogrammkörper 12 auf das Rakelelement 6 ausgeübten Anpreßdruck folglich
nur lokal vergrößern, aber nicht reduzieren.
[0069] Bei der zweiten Variante erfolgt das Einstellen des Längsprofils durch den Druckschlauch
10 und die Druckkissen 32 gemeinsam, während eine Einstellung des Querprofils ausschließlich
mittels der Druckkissen 32 vollzogen wird. Zur Einstellung eines gewünschten Längsprofils
werden ersteinmal alle Druckkissen 32 mit dem gleichen vorgegebenen mittleren Druck
beaufschlagt und bewirken somit über die gesamte Bahnbreite eine gewisse Voreinstellung
des Längsprofils. Anschließend wird der Druckschlauch 10 aktiviert, der über die gesamte
Maschinenbreite einen gleichmäßigen Zusatzdruck aufbringt, der zusammen mit dem vorgegebenen
mittleren Druck der Druckkissen 32 für eine korrekte Endeinstellung des gewünschten
Längsprofils sorgt. Der vorgegebene mittlere Druck der Druckkissen 32 und der durch
den Druckschlauch 10 aufgebrachte Zusatzdruck addieren sich also örtlich zu einer
Gesamtwirkung. Die zuvor beschriebene Aktivierung der Druckkissen 32 und des Druckschlauchs
10 ist selbstverständlich auch in umgekehrter Reihenfolge durchführbar. Falls erforderlich,
wird durch eine von dem voreingestellten mittleren Druck ausgehende positive und/oder
negative Druckänderung einzelner oder mehrerer Druckkissen 32 eine Querprofileinstellung
erzielt, wobei eine Regulierung sowohl von zuviel als auch zuwenig aufgebrachtem flüssigen
oder pastösen Medium realisierbar ist. Es ist natürlich auch möglich, daß bei einer
Querprofileinstellung einzelne Druckkissen 32 ihren voreingestellten mittleren Druck
konstant halten.
[0070] Fig. 8 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines siebten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Auftragwerks. Der Grundaufbau dieser Modifikation gleicht im
wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 7. Statt Druckkissen 32 wird jedoch eine
Vielzahl von doppeltwirkenden Pneumatikzylindern 34 eingesetzt. Die Zylinderstangen
34.2 der jeweiligen Pneumatikzylinder 34 können hierbei mit dem Parallelogrammkörper
12 verbunden sein (z.B. über ein geeignetes Koppelungsglied), d.h. sowohl das Aufbringen
von Druck- als auch Zugkräfte ist möglich, oder auch nicht, was dann lediglich die
Übertragung von Druckkräften gestattet. Wie in der Figur 9 zu erkennen, die eine Prinzipskizze
der Anordnung der Vielzahl doppeltwirkender Pneumatikzylinder 34
1 bis 34
n in einer schematischen Draufsicht zeigt, ist im vorliegenden Beispiel die eine Druckseite
(für einen Druck p1) eines jeweiligen der Zylinder 34
1 bis 34
n an einer separaten Druckleitung 36
1 bis 36
n angeschlossen, während die andere Druckseite (für einen Druck p2) aller Zylinder
34
1 bis 34
n an einer gemeinsamen Druckleitung 38 angeschlossen ist. Die Druckleitungen 36
1 bis 36
n und 38 stehen mit einer Steuer- und Regeleinrichtung 40 und über diese wiederum mit
Druckquellen 42, 44 in Verbindung. Die Zylinder 34
1 bis 34
n sind an ihrer p1-Druckseite jeweils einzeln und an ihrer p2-Druckseite gemeinsam
ansprechbar. Zur Einstellung eines Längs- und/oder Querprofils sind beispielsweise
folgende Fahrweisen möglich.
Fahrweise I:
[0071] Längsprofileinstellung durch den Druckschlauch 10; Querprofileinstellung durch Druckbeaufschlagung
der Zylinder 34
1 - 34
n mit einem Druck p1, der für die verschiedenen Zylinder jeweils gleich oder unterschiedlich
sein kann.
Fahrweise II:
[0072] Längsprofileinstellung durch den Druckschlauch 10; Querprofileinstellung durch Druckbeaufschlagung
aller Zylinder 34
1 - 34
n mit einem vorgegebenen mittleren Druck p1m und positives oder negatives Abweichen
von diesem Druck p1m an einem oder mehreren der Zylinder 34
1 - 34
n.
Fahrweise III:
[0073] Druckschlauch 10 deaktiviert; Längsprofileinstellung durch Vorgabe des Drucks p1
an allen Zylindern 34
1 - 34
n und Querprofileinstellung durch Erhöhen oder Erniedrigen des Druckes p1 an einem
oder mehreren der Zylinder 34
1 - 34
n.
Fahrweise IV:
[0074] Druckschlauch 10 deaktiviert; Vorgabe eines Druckes p1 und eines Druckes p2 an allen
Zylindern 34
1 - 34
n; Längsprofileinstellung durch gemeinsames Vor- oder Zurückfahren aller Zylinder 34
1 - 34
n mittels einer einheitlichen Änderung des Druckes p1 und/oder p2; Querprofileinstellung
durch Änderung des Druckes p1 und/oder p2 an einem oder mehreren der Zylinder 34
1 - 34
n.
Fahrweise V:
[0075] Als Sonderfall von Fahrweise IV: Längsprofileinstellung nur durch Zurückfahren aller
Zylinder 34
1 - 34
n mittels einer einheitlichen Änderung des Druckes p2 (hierzu ist die p2-Druckseite
aller Zylinder vorzugsweise an einer gemeinsamen Druckleitung angeschlossen) und Querprofileinstellung
durch Änderung des Druckes p1 an einem oder mehreren der Zylinder 34
1 - 34
n.
[0076] Es ist ersichtlich, daß mit den doppeltwirkenden Zylindern 34 bzw. 34
1 bis 34
n eine Vielzahl von Fahrweisen zur Längs- und/oder Querprofileinstellung möglich ist,
wobei die zuvor genannten Fahrweisen I-IV lediglich als Beispiel zu verstehen sind.
Ebenso ist es möglich weitere Fahrweisen zu realisieren, z.B. indem bei der o.g Fahrweise
IV auch der Druckschlauch 10 aktiviert wird u.s.w. . Die doppeltwirkenden Zylinder
34 gestatten zusätzlich ein Zurückfahren aller Zylinder in eine Stand-by-Position
oder bei einem drucklosen System die Beibehaltung einer bestimmten Querprofilvoreinstellung.
[0077] Das erfindungsgemäße Auftragwerk umfaßt eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum
kontrollierten Einstellen der Andrückkräfte der Andrückeinrichtung und/oder (wie bereits
im Zusammenhang mit der Fig. 9 erläutert) der Profiliereinrichtung zum Längs- und/oder
Querprofilieren. Diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung ist in den Figuren 1 - 8
der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
[0078] Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen, die lediglich allgemeine
Anschauungsbeispiele darstellen, beschränkt. In Rahmen des Schutzumfangs kann das
erfindungsgemäße Auftragwerk vielmehr erheblich von diesen Ausgestaltungsformen abweichen.
Insbesondere kann der Parallelogrammkörper aus mindestens drei gelenkig miteinander
verbundenen Einzelteilen bestehen, von denen zwei Einzelteile gleichlang ausgebildet,
parallel voneinander beabstandet und mit ihrem jeweils unteren Ende an einer von zwei
in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordneten Lagerstellen gelenkig befestigt
sind, und von denen das dritte Einzelteil die ersten beiden Einzelteile an ihren oberen
Enden gelenkig miteinander verbindet, wobei die Länge des dritten Einzelteils gemessen
zwischen den oberen Gelenkpunkten dem Abstand zwischen den beiden Lagerstellen der
ersten zwei Einzelteilen entspricht. Des weiteren ist es nicht zwingend erforderlich,
daß der Parallelogrammkörper bei Betrachtung im Querschnitt die in den Fig. 1 bis
7 gezeigte schlanke, langgestreckte Querschnittsform aufweist. Der Parallelogrammkörper
kann vielmehr auch gedrungenere Querschnittsformen annehmen. Anstelle der obengenannten
Werkstoffe können für die Herstellung des Parallelogrammkörpers auch beliebig andere
geeignete Werkstoffe eingesetzt werden. Zur Befestigung des Parallelogrammkörpers
am Tragbalken beziehungsweise an einem dem Tragbalken zugeordneten Bauteil ist grundsätzliche
jede geeignete Befestigungseinrichtung verwendbar. Überdies sind für eine Profiliereinrichtung
zum Einstellen eines Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums
bzw. für ein die Funktionen einer solchen Profiliereinrichtung ausübenden Andrückeinrichtung
auch andere Einzelstellglieder, als die pneumatisch zu betätigenden Druckkissen verwendbar.
Bei derartigen Einzelstellgliedern kann es sich z.B. ebenso um mechanische, pneumatische,
hydraulische, elektrische, magnetische, elektromagnetische, thermische, elektrothermische
Stellglieder und dergleichen sowie Kombinationen daraus handeln.
[0079] Bezugszeichen in den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen
lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht
einschränken.
Bezugszeichenliste
[0080] Es bezeichnen:
- 2
- Tragbalken
- 4
- Gegenwalze
- 6
- Rakelelement / Rakelklinge
- 8
- Befestigungseinrichtung von 6
- 10
- Druckschlauch
- 10.2
- Anlagefläche von 10
- 10.4
- Randabschnitt von 10
- 12
- Parallelogrammkörper / Andrückelement
- 12.2
- Außenblech von 12
- 12.4
- Außenblech von 12
- 12.6
- unteres Flachstück von 12
- 12.8
- oberes Flachstück von 12
- 12.8a-x
- obere Flachstückeinzelteile von 12
- 14
- Halterung
- 16
- Distanzstück
- 18
- Gegenlager
- 20
- Zwischenstück
- 22
- Trennfugen
- 24
- Stütznase
- 24.2
- klauenartiger Abschnitt von 24
- 24.4
- C-förmiger Profilabschnitt von 24
- 26
- Schräge an 24
- 28
- Kontaktfläche / Metallprofil
- 30
- Heizelement
- 32
- Druckkissen
- 34, 341-34n
- doppeltwirkende Pneumatikzylinder
- 34.2
- Zylinderstange von 34
- 36, 361-36n
- separate Druckleitungen
- 38
- gemeinsame Druckleitung
- 40
- Steuer- und Regeleinrichtung
- 42, 44
- Druckquellen
- D1-D3
- Dicken von 12.2 - 12.6/12.8
- K
- Kontaktpunkt
- p1, p2
- Drücke
- R
- zungenartige Randelemente von 12
- Y
- Abstand
1. Auftragwerk zum direkten oder indirekten Auftragen eines flüssigen oder pastösen Mediums
auf eine laufende Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, umfassend
- einen Tragbalken (2), der sich in seiner Längsrichtung im wesentlichen über die
gesamte Breite der Materialbahn erstreckt,
- eine dem Tragbalken (2) gegenüberliegende Gegenwalze (4),
- ein über eine Halteeinrichtung (8) an dem Tragbalken (2) lösbar fixiertes und sich
im wesentlichen über die gesamte Breite der Gegenwalze (4) erstreckendes Rakelelement
(6), und
- ein an dem Tragbalken (2) angeordnetes und direkt und/oder indirekt von wenigstens
einer Andrückeinrichtung (10, 32) mit einer Andrückkraft beaufschlagtes Andrückelement,
mit dem das Rakelelement (6) im Bereich seines der Gegenwalze (4) zugeordneten Rakelelementendes
mit einem vorbestimmten Druck an die Gegenwalze (4) andrückbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Andrückelement bei Betrachtung im Querschnitt als ein Parallelogrammkörper (12)
ausgebildet ist, der mit einem Ende in oder an wenigstens einer Halterung (14) gelagert
ist und im wesentlichen parallel zu dem Rakelelement (6) verläuft.
2. Auftragwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Parallelogrammkörper (12) mindestens drei gelenkig miteinander verbundene Einzelteile
umfaßt, von denen zwei Einzelteile gleichlang ausgebildet, parallel voneinander beabstandet
und mit ihrem jeweils unteren Ende an einer von zwei in einem vorbestimmten Abstand
zueinander angeordneten Lagerstellen gelenkig befestigt sind, und von denen das dritte
Einzelteil die ersten beiden Einzelteile an ihren oberen Enden gelenkig miteinander
verbindet, wobei die Länge des dritten Einzelteils gemessen zwischen den oberen Gelenkpunkten
dem Abstand zwischen den beiden Lagerstellen der ersten zwei Einzelteile entspricht.
3. Auftragwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Parallelogrammkörper (12) als ein elastisches Federelement ausgestaltet ist, gegen
dessen Rückstellkraft die Andrückeinrichtung (10, 32) ausgehend von einer Neutralstellung
des Parallelogrammkörpers (12) bei ihrer Aktivierung direkt oder indirekt wirkt, und
das bei Deaktivierung der Andrückeinrichtung (10, 32) durch seine Rückstellkraft in
die Neutralstellung zurückkehrt.
4. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Parallelogrammkörper (12) bei Betrachtung im Querschnitt einen sandwichartigen
Aufbau besitzt, mit zwei im Abstand zueinander und im wesentlichen parallel verlaufenden
Platten (12.2, 12.4) und wenigstens zwei zwischen den Platten (12.2, 12.4) angeordneten
und in Vertikalrichtung des Parallelogrammkörpers (12) voneinander beabstandeten und
mit den Platten (12.2, 12.4) verbundenen Flachstücken (12.6, 12.8), wobei das erste
Flachstück (12.6) in einem unteren und das zweite Flachstück (12.8) in einem oberen
Abschnitt des Parallelogrammkörpers (12) liegt.
5. Auftragwerk nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dicke (D3) der Flachstücke (12.6, 12.8) wesentlich größer als die Dicke (D1, D2)
der Platten (12.2, 12.4) ist.
6. Auftragwerk nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Flachstücke (12.6, 12.8) mit den Platten (12.2, 12.4) verklebt, verlötet, verschweißt,
vernietet, verschraubt oder auf eine andere geeignete Weise mit diesen verbunden sind.
7. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das obere Flachstück (12.8) über die Längserstreckung des Parallelogrammkörpers (12)
segmentartig unterteilt (12.8a-x) ist.
8. Auftragwerk nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die segmentartige Unterteilung (12.8a-x) des oberen Flachstückes (12.8) durch eine
oder mehrere von in dem oberen Flachstück (12.8) angebrachte, seitlich voneinander
beabstandete und im wesentlichen vertikal verlaufende Trennfugen (22) gebildet ist.
9. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere Randabschnitt des Parallelogrammkörpers (12) über dessen Längserstreckung
segmentartig unterteilt ist und zwei oder mehrere zungenartige Randelemente (R) bildet.
10. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der obere Rand des Parallelogrammkörpers (12) mit einer zum Rakelelement (6) hin abgewinkelten
Stütznase (24) versehen ist, die in unmittelbarer Nähe des der Gegenwalze (4) zugeordneten
Rakelelementendes mit dem Rakelelement (6) kontaktierbar (K) ist und welche die von
der Andrückeinrichtung (10, 32) ausgehenden Andrückkräfte direkt und/oder indirekt
auf das Rakelelement (6) überträgt.
11. Auftragwerk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stütznase (24) integraler Bestandteil des Parallelogrammkörpers (12) ist.
12. Auftragwerk nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stütznase (24) wenigstens ein separates Bauteil ist, das auf oder an oder in dem
oberen freien Rand des Parallelogrammkörpers (12) fixiert ist.
13. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stütznase (24) an ihrer Nasenspitze mit einer verschleißfesten Kontaktfläche (28)
zur Kontaktierung (K) des Rakelelements (6) versehen ist.
14. Auftragwerk nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die verschleißfeste Kontaktfläche (28) durch ein in die Nasenspitze der Stütznase
(24) eingesetztes Metallprofil (28) gebildet ist.
15. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Stütznase (24) zu ihrer Spitze hin verjüngt.
16. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Stütznase (24) durchgehend über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite erstreckt.
17. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Abschnitt des sich an den oberen Rand des Parallelogrammkörpers (12)
anschließenden Bereichs der Stütznase (24) segmentartig unterteilt (22) ist, während
sich der dem Rakelelement (6) zugeordnete Rand der Stütznase (24) durchgehend über
im wesentlichen die gesamte Bahnbreite erstreckt.
18. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die gesamte Stütznase (24) segmentartig unterteilt ist.
19. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand (Y) des Kontaktpunktes (K) Stütznase-Rakelelement von dem der Gegenwalze
(4) zugeordneten freien Rakelelementende in einem Bereich von 2 bis 30 mm liegt.
20. Auftragwerk nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand (Y) des Kontaktpunktes (K) Stütznase-Rakelelement von dem der Gegenwalze
(4) zugeordneten freien Rakelelementende in einem Bereich von 3 bis 20 mm liegt.
21. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stütznase (24) bei Betrachtung im Querschnitt einen klauenartigen Abschnitt (24.2)
umfaßt, mit dem die als separates Bauteil ausgestaltete Stütznase (24) auf den oberen
freien Rand des Parallelogrammkörpers (12) aufgesetzt und/oder fixiert ist.
22. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Rakelelement (6) abgewandte Rückseite der Stütznase (24) die Andrückeinrichtung
(10) umfaßt.
23. Auftragwerk nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Rakelelement (6) abgewandte Rückseite der Stütznase (24) einen Adapter (24.4)
zur Herstellung einer Verbindung mit der Andrückeinrichtung (10) umfaßt.
24. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vektor der von der Andrückeinrichtung (10, 32) ausgehenden Andrückkraft durch
den Kontaktpunkt (K) Parallelogrammkörper-Rakelelement oder den Kontaktpunkt (K) Stütznase-Rakelelement
und in der Neutralstellung des Parallelogrammkörpers (12) im wesentlichen rechtwinklig
zu dessen Vertikalerstreckung verläuft.
25. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Andrückeinrichtung (10, 32) an der der Gegenwalze (4) abgewandten Seite des Parallelogrammkörpers
(12) angeordnet ist.
26. Auftragwerk nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Andrückeinrichtung (10, 32) an dem an dem Tragbalken (2) befestigten Gegenlager
(18, 20) fixiert ist.
27. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Andrückeinrichtung (10, 32) in einem mittleren und/oder oberen Abschnitt des Parallelogrammkörpers
(12) an diesem angreift.
28. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Andrückeinrichtung ein Druckschlauch (10) und/oder Druckkissen (32) ist.
29. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
dieses des weiteren eine Profiliereinrichtung (30, 32, 34, 341-34n) zum Einstellen eines Querprofils des aufgetragenen flüssigen oder pastösen Mediums
umfaßt.
30. Auftragwerk nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Profiliereinrichtung (32) im Bereich des oberen Randes des Parallelogrammkörpers
(12) direkt und/oder indirekt an diesem angreift und einen Anpreßdruck auf den Parallelogrammkörper
(12) ausübt.
31. Auftragwerk nach Anspruch 29 oder 30,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vektor einer von der Profiliereinrichtung (32) ausgehenden und einem bestimmten
Teilabschnitt des Parallelogrammkörpers (12) zugeordneten Anpreßkraft durch den Kontaktpunkt
(K) Parallelogrammkörper-Rakelelement oder den Kontaktpunkt (K) Stütznase-Rakelelement
und in der Neutralstellung des Parallelogrammkörpers (12) im wesentlichen rechtwinklig
zu dessen Vertikalerstreckung verläuft.
32. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 29 oder 31,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Profiliereinrichtung (30, 32, 34, 341-34n) in einem mittleren Abschnitt des Parallelogrammkörpers (12) an diesem angreift.
33. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Profiliereinrichtung eine Vielzahl von Einzelstellgliedern (30, 32, 34, 341-34n) umfaßt, die jeweils einer oder mehreren der segmentartigen Unterteilungen (R) des
Parallelogrammkörpers (12) oder der segmentartigen Unterteilungen der Stütznase (24)
des Parallelogrammkörpers (12) zugeordnet sind.
34. Auftragwerk nach Anspruch 33,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelstellglieder (30, 32, 34, 341-34n) mechanische, pneumatische, hydraulische, elektrische, magnetische, elektromagnetische,
thermische, elektrothermische Stellglieder und dergleichen oder Kombinationen daraus
sind.
35. Auftragwerk nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß
die pneumatischen Einzelstellglieder doppeltwirkende Pneumatikzylinder (341-34n) sind.
36. Auftragwerk nach einem der Ansprüche 33 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eines der Einzelstellglieder (30) in oder an wenigstens einer der Seitenflächen
(12.2, 12.4) des Parallelogrammkörpers (12) angeordnet sind.
37. Auftragwerk nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
dieses des weiteren wenigstens eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum kontrollierten
Einstellen der Andrückkräfte der Andrückeinrichtung (10) und/oder der Profiliereinrichtung
(30, 32) umfaßt.
38. Verfahren zum Einstellen eines Längs- und/oder Querprofils eines mittels eines Auftragwerks
nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 37 direkt oder indirekt auf eine laufende
Materialbahn, insbesondere aus Papier oder Karton, aufgetragenen flüssigen oder pastösen
Mediums,
wobei
das Einstellen des Längs- und/oder Querprofils durch kontrollierte, voneinander abhängige
oder unabhängige Krafteinwirkungen der Andrückeinrichtung (10) und/oder der Profiliereinrichtung
(30, 32) auf den Parallelogrammkörper (12) erfolgt, der diese Krafteinwirkungen entsprechend
auf das Rakelelement (6) überträgt.
39. Verfahren nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Krafteinwirkung der Profiliereinrichtung (30, 32) auf den Parallelogrammkörper
(12) zonenweise oder örtlich begrenzt erfolgt.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 oder 39
gekennzeichnet durch
- Einstellen des Längsprofils mittels der Andrückeinrichtung (10), und
- Einstellen des Querprofil mittels der Profiliereinrichtung (30, 32).
41. Verfahren nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Einstellen des Längsprofils durch Erzeugen einer vorgegebenen Krafteinwirkung
der Andrückeinrichtung (10) auf den Parallelogrammkörper (12) über im wesentlichen
die gesamte Bahnbreite erfolgt, und
- das Einstellen des Querprofils ausgehend von einem kraftlosen Zustand der Einzelstellgliedern
(30, 32) der Profiliereinrichtung durch Aufbringen einer positiven Krafteinwirkung
der Einzelstellgliedern (30, 32) auf den Parallelogrammkörper (12) erfolgt, wobei
sich diese positive Krafteinwirkung zu der vorgegebenen Krafteinwirkung der Andrückeinrichtung
(10) addiert.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 oder 39,
gekennzeichnet durch
- Einstellen des Längsprofils mittels der Andrückeinrichtung (10) und der Profiliereinrichtung
(30, 32), und
- Einstellen des Querprofil mittels der Profiliereinrichtung (30, 32).
43. Verfahren nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Einstellen des Längsprofils durch Erzeugen einer vorgegebenen mittleren Krafteinwirkung
von allen Einzelstellgliedern (30, 32) der Profiliereinrichtung auf den Parallelogrammkörper
(12) über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite und
durch optionales Erzeugen einer vorgegebenen Zusatzkrafteinwirkung der Andrückeinrichtung
(10) auf den Parallelogrammkörper (12) über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite
erfolgt,
wobei
sich die vorgegebene mittlere Krafteinwirkung und die optional erzeugte Zusatzkrafteinwirkung
zu einer erforderlichen Gesamtkrafteinwirkung addieren, und
- das Einstellen des Querprofils durch positives und/oder negatives Abweichen der
Krafteinwirkung ein oder mehrerer Einzelstellgliedern (30, 32) der Profiliereinrichtung
von der vorgegebenen mittleren Krafteinwirkung erfolgt.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 oder 39,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Einstellen des Längs- und/oder Querprofils nur mittels der Profiliereinrichtung
(30, 32) erfolgt.
45. Verfahren nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Einstellen des Längsprofils durch Erzeugen einer vorgegebenen Krafteinwirkung
von allen Einzelstellgliedern (30, 32) der Profiliereinrichtung () auf den Parallelogrammkörper
(12) über im wesentlichen die gesamte Bahnbreite erfolgt, und
- das Einstellen des Querprofils durch positives und/oder negatives Abweichen der
Krafteinwirkung ein oder mehrerer Einzelstellgliedern (30, 32) von dieser vorgegebenen
Krafteinwirkung erfolgt.