Auftragswerk für lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial

Abstract

 Bei einem Auftragswerk mit einer Vielzahl von lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial führenden Walzen (16, 18, 20) mit wenigstens einem Abstreifer (28) zur Entfernung von überschüssigem, an den Walzenrand verdrängtem Auftragsmaterial liegen die Abstreifer (28) den Stirnflächen (16a, 18a, 20a) der Walzen (16, 18, 20) an und überstreichen diese, wobei von den Abstreifern (28) überstrichene Bereiche der Stirnflächen (16a, 18a, 20a) über Lösungsmittelleitungen (40) mit Lösungsmittel besprühbar sind. Durch die Zuführung von Lösungsmittel zu den Abstreifern ergibt sich eine Zwangsschmierung, mit der das Auftreten einer zum Brennen von Farb-, Kleber- oder Lackresten ausreichenden Reibungshitze verhindert werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Auftragswerk für lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial, mit einer Vielzahl von lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial führenden Walzen, mit wenigstens einem Abstreifer zur Entfernung von überschüssigem, an den Walzenrand verdrängtem Auftragsmaterial.

[0002] Bei einem aus mehreren Walzen bestehenden Farbauftragswerk wird auf die Farbauftragswalze überschüssig aufgebrachtes Auftragsmaterial z.B. mit einer Rakel von der Walzenoberfläche entfernt und gegen die Stirnseiten der Walze verdrängt. Dieses überschüssige Auftragsmaterial sammelt sich dort und wird üblicherweise durch seitlich an den Walzenstirnflächen angebrachte Farbabstreifer weitestgehend abgestreift. Die sowohl am Farbabstreifer selber als auch auf das Maschinenbett verdrängte, nicht zurückzugewinnende Auftragsmaterial härtet nach und nach aus und baut eine störende, letztlich an den Walzen schleifende Masse auf, die mühsam entfernt werden muss, insbesondere bevor sie sich durch Reibung an den drehenden Teilen erhitzt und zu brennen beginnt.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Auftragswerk der eingangs genannten Art das Anhaften und Aushärten von Auftragsmaterial an Walzenstirnflächen auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden und damit einem durch Reibungshitze entstehenden Brandrisiko entgegenzuwirken.

[0004] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Rückgewinnung von an die Walzenstirnseiten verdrängtem Auftragsmaterial.

[0005] Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt bei einem Auftragswerk der eingangs genannten Art, dass die Abstreifer den Stirnflächen der Walzen anliegen und diese überstreichen, wobei von den Abstreifern überstrichene Bereiche der Stirnflächen über Lösungsmittelleitungen mit Lösungsmittel besprühbar sind.

[0006] Mit den erfindungsgemäss mit Lösungsmittelleitungen ausgestatteten Abstreifern kann ein durch Reibungshitze entstehendes Brennen vermieden werden. Die Zufuhr von Lösungsmittel führt zu einer Zwangsschmierung der Abstreifer. Als Lösungsmittel dient zweckmässigerweise das als Basis für das Auftragsmaterial verwendete Lösungsmittel.

[0007] Zweckmässigerweise sind zu den Abstreifern führende Lösungsmittelleitungen mit einem Lösungsmittel-Vorratsbehälter verbunden.

[0008] Die Abstreifer weisen bevorzugt eine Grundplatte mit wenigstens einem von der Grundplatte abragenden Abstreifelement auf. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zwei streifenförmige Abstreifelemente in einem Winkel aufeinander zulaufend angeordnet, wobei wenigstens eine Lösungsmittelleitung mit wenigstens einer Austrittsöffnung für Lösungsmittel zwischen den Abstreifelementen angeordnet ist, wobei die aufeinander zulaufenden streifenförmige Abstreifelemente zur weiteren Verbesserung der Zwangsschmierwirkung unter Bildung eines etwa in Richtung der Winkelhalbierenden verlaufenden Spaltes voneinander beabstandet sein können.

[0009] Zur Erzielung einer optimalen Rücklösung von Auftragsmaterialresten sind die Abstreifer mittels eines Druckelementes mit einer definierten Andruckkraft an die Stirnseiten der Walzen anlegbar. Geeignete Druckelemente sind z.B. Federn sowie pneumatische und hydraulische Systeme.

[0010] Für eine optimale Lösungsmitteldosierung ist bevorzugt ein Durchflussüberwachungsgerät zur Messung und Steuerung der Lösungsmittelzufuhr vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter über die Lösungsmittelleitungen zu den Abstreifern angeordnet, wobei die Lösungsmittelzufuhr zu den Abstreifern vorzugsweise in Abhängigkeit von der Umfanggeschwindigkeit der Walzen steuerbar ist. Die Schmierung mit Lösungsmittel kann somit beliebig zeitlich getaktet werden.

[0011] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in

Fig. 1

die Draufsicht auf ein Farbauftragswerk mit seitlichen Farbabstreifern;

Fig. 2

eine teilweise Seitenansicht des Farbauftragswerk von Fig. 1 in Blickrichtung y im Bereich der Farbabstreifer;

Fig. 3

eine Sicht auf die Unterseite eines Farbabstreifers;

Fig. 4

eine teilweise Seitenansicht eines weiteren Auftragswerks im Bereich der Abstreifer.

[0012] Ein in Fig. 1 beispielhaft gezeigtes Farb-, Lack- oder Kleberauftragswerk 10 weist eine Lack, Kleber oder Druckfarbe enthaltende Farbwanne 12 auf. Eine mit ihrer Mantelfläche teilweise in die Wanne 12 eintauchende rotierende Schöpfwalze 16 nimmt den Lack, den Kleber oder die Druckfarbe auf und überträgt diese auf eine Dosierwalze 18. Eine Lack-, Kleber- oder Farbauftragswalze 20 übernimmt den Lack, den Kleber oder die Druckfarbe von der Dosierwalze 18 und gibt sie weiter an eine Übertragungswalze 20, welche den Lack-, Kleber-, Druckfarbe auf einen Druckzylinder bzw. eine Auftragswalze 22 überträgt. Die Auftragswalze 22 überträgt den Lack, den Kleber oder die Druckfarbe auf die Materialbahn mittels einer Formatwalze 14. Die Walzen 14, 16, 18, 20 sowie der Druckzylinder 22 sind über entsprechende Lager- bzw. Antriebswellen 24 in einem in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Maschinenständer gelagert und zumindest teilweise angetrieben. Eine gegebenenfalls oszillierende Rakel 26 ist beispielhaft im Bereich der Farbauftragswalze 22 angeordnet. Die sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Mantelfläche der Farbauftragswalze 22 erstreckende Rakel 26 dient der gleichmässigen Verteilung des Auftragsmaterials und verdrängt das überschüssige Auftragsmaterial zu den stirnseitigen Enden der Farbauftragswalze 22.

[0013] Seitlich am Farbauftragswerk 10 sind zwei einander etwa diametral gegenüberliegende Farbabstreifer 28 so angeordnet, dass diese -- wie aus Fig. 2 ersichtlich -- einen Bereich der Stirnfläche 18a beispielweise der Farbauftragswalze 18 und einen Bereich der Stirnfläche 16a der benachbarten Dosierwalze 16 bzw. der Stirnfläche 20a bzw. der benachbarten Übertragungswalze 20 überdecken. Die Farbabstreifer 28 liegen den Stirnflächen 16a, 18a, 20a, 22a an und können über je ein feststehendes Hydraulikelement 30 mit einer voreinstellbaren Andrückkraft beaufschlagt werden. Anstelle eines Hydraulikelementes 30 kann auch ein Pneumatikelement oder eine Federanordnung eingesetzt werden. Aus Gründen einer besseren Übersicht sind die Farbabstreifer 28 nur auf einer Seite der Walzen 16, 18, 20, 22 des Farbauftragswerkes 10 eingezeichnet.

[0014] Wie in Fig. 3 gezeigt, bestehen die Farbabstreifer 28 im wesentlichen aus einer Grundplatte 32 aus Aluminium in der Form eines rechtwinklig gleichschenkligen Dreiecks und zwei mit der Grundplatte 32 verschraubten, Auflageflächen bildenden Abstreifelementen 34 aus Messingbronze. Für die Abstreifelemente können auch andere Materialien verwendet werden, wie z.B. Keramik oder andere sog. "weiche" Metalle wie Aluminium. Die von der Grundplatte 32 um wenige Millimeter abragenden Abstreifelemente 34 verlaufen im Randbereich und parallel zu den Katheten der dreieckförmigen Grundplatte 32, laufen in einem rechten Winkel aufeinander einander zu und sind im Bereich der durch die Katheten gebildeten Ecke der Grundplatte 32 unter Bildung eines in der Winkelhalbierenden w liegenden Spaltes 36 voneinander beabstandet. In die Grundplatte 32 ist eine im wesentlichen entlang der innenliegenden Kante 38 der Abstreifelemente 34 verlaufende, kanalartige Vertiefung gefräst. In die kanalartige Vertiefung ist eine an einem Ende verschlossene Lösungsmittelleitung 40 aus Aluminium mit entlang der Leitungsachse von einander beabstandet angeordneten Austrittsöffnungen 42 eingelegt. Die in die kanalartige Vertiefung in der Grundplatte 32 eingelegte Lösungsmittelleitung 40 ist teilweise von den Abstreifelementen 34 übergriffen und auf diese Weise auf der Grundplatte 32 fixiert.

[0015] Die Farbabstreifer 28 sind so im Farbauftragswerk 10 angeordnet, dass die Winkelhalbierende w der Grundplatte 32 und der zwischen den beiden aufeinander zulaufenden Abstreifelementen 34 gebildete Spalt 36 etwa in der gemeinsamen Tangentialebene der Berührungslinie des vom Farbabstreifer 28 bearbeiteten Walzenpaares 16, 18 bzw. 18, 20 liegen. Hierbei ragen die Längskanten der beiden Abstreifelemente 34 über die Mantelfläche der beiden Walzen 16, 18 bzw. 18, 20 hinaus und bilden mit den Umfanglinien der Stirnflächen 16a, 18a, 20a einen zum Abstreifen des überschüssigen Auftragsmaterials günstigen Winkel.

[0016] Die Lösungsmittelleitung 40 jedes Farbabstreifers 28 steht mit einem Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 in Verbindung.

[0017] Während des Betriebs des Farbauftragswerkes 10 liegt eines der Abstreifelemente 34 der beiden Farbabstreifer 28 der Stirnfläche 18a der Farbauftragswalze 18 und das andere Abstreifelement 34 der Stirnfläche 16a bzw. 20a der an die Farbauftragswalze 18 angrenzenden Dosierwalze 16 bzw. Übertragungswalze 20 in schleifendem Kontakt an. Vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 wird Lösungsmittel über die Lösungsmittelleitung 40 zu den Farbabstreifem 28 geführt und über die Austrittsöffnungen 42 gegen die Stirnflächen 16a, 18, 20a der entsprechenden Walzen 16, 18, 20 gesprüht. Ein Teil des versprühten Lösungsmittels tritt auch in den Spalt 36 zwischen den beiden Abstreifelementen 34 ein, so dass der massgebliche Randbereich der Stirnflächen 16a, 18, 20a der Walzen 16, 18, 20 vollständig mit Lösungsmittel benetzt wird und sich auch zwischen den Laufflächen der Abstreifelemente 34 und den Stirnflächen 16a, 18, 20a ein kontinuierlicher Lösungsmittelfilm ausbilden kann.

[0018] Da das auf die Stirnflächen der Walzen aufgesprühte Lösungsmittel und die von diesem aufgelösten Reste des Auftragsmaterials durch die infolge der schnellen Rotation der Walzen auftretenden Zentrifugalkräfte radial weggeschleudert werden, ist zumindest der Stirnbereich der Farbauftragswalze 18 mit den Abstreifern 28 zusätzlich mit einer Spritzschutzkappe 46 abgedeckt. Die Spritzschutzkappe 46 weist Ableitflächen 48 zur Rückführung des Lösungsmittels und der darin rückgelösten Reste des Auftragsmaterials auf.

[0019] Zusätzlich zu den in die Farbabstreifer 28 integrierten Lösungsmittelleitungen 40 können in Bereichen mit erhöhter Ablagerung von überschüssigem Auftragsmaterial mit dem Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 in Verbindung stehende Lösungsmittelsprührohre 50 mit Auslassöffnungen für das Lösungsmittel angeordnet sein. Ein zwischen die Lösungsmittelleitungen 40 bzw. die Lösungsmittelsprührohre 50 und den Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 geschaltetes Durchflussüberwachungsgerät 52 misst und steuert die Lösungsmittelzufuhr vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter 44 zu den Abstreifern 28 in Abhängigkeit von der Umfanggeschwindigkeit der Walzen. Hierzu ist das Durchflussüberwachungsgerät 52 mit einem beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit der Auftragswalze 18 bestimmenden Drehzahlmesser 54 verbunden.

[0020] Bei dem in Fig. 4 gezeigten Auftragswerk sind die drei Walzen 16, 18, 20 senkrecht übereinander angeordnet. Deutlich erkennbar ist die Lage des Abstreifers 28 mit der in der gemeinsamen Tangentialebene der Berührungslinie des vom Abstreifer 28 bearbeiteten Walzenpaares 18, 20 liegenden Winkelhalbierenden w der dreieckförmigen Grundplatte 32 des Abstreifers 28. Fig. 4 zeigt zudem die Übertragung von Auftragsmaterial auf eine durch den Spalt der Walzen 18, 20 geführte und zu bedruckende Materialbahn 56.

[0021] Das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Auftragswerk 10 mit Abstreifern 28 ist universell einsetzbar und geeignet für die Übertragung einer Vielzahl von lösungsmittelhaltigen Stoffen mittels eines aus Walzen aufgebauten Auftragswerkes auf eine Materialbahn. Neben Druckfarben können dies beispielsweise Kleber, Lacke sowie weitere lösungsmittelhaltige Materialien sein.

Bezugszeichenliste

[0022] 

10

Farb-, Lack-, oder Kleberauftragswerk

12

Farbwanne

14

Schöpfwalze

16

Dosierwalze

16a

Stirnfläche von 16

18

Farbauftragswalze

18a

Stirnfläche von 18

20

Übertragungswalze

20a

Stirnfläche von 20

22

Druckzylinder

24

Lager- bzw. Antriebswelle

26

Rakel

28

Farbabstreifer

30

Hydraulikelement

32

Grundplatte

34

Abstreifelement

36

Spalt

38

innenliegende Kante von 34

40

Lösungsmittelleitung

42

Austrittsöffnungen

44

Lösungsmittel-Vorratsbehälter

46

Spritzschutzkappe

48

Ableitflächen

50

Lösungsmittelsprührohr

52

Durchflussüberwachungsgerät

54

Drehzahlmesser

56

Materialbahn

w

Winkelhalbierende

Ansprüche

1. Auftragswerk für lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial, mit einer Vielzahl von lösungsmittelhaltiges Auftragsmaterial führenden Walzen (16, 18, 20), mit wenigstens einem Abstreifer (28) zur Entfernung von überschüssigem, an den Walzenrand verdrängtem Auftragsmaterial,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abstreifer (28) den Stirnflächen (16a, 18a, 20a) der Walzen (16, 18, 20) anliegen und diese überstreichen, wobei von den Abstreifern (28) überstrichene Bereiche der Stirnflächen (16a, 18a, 20a) über Lösungsmittelleitungen (40) mit Lösungsmittel besprühbar sind.

2. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Abstreifern (28) führende Lösungsmittelleitungen (40) mit einem Lösungsmittel-Vorratsbehälter (44) verbunden sind.

3. Auftragswerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifer (28) eine Grundplatte (32) mit wenigstens einem von der Grundplatte (32) abragenden Abstreifelement (34) aufweisen.

4. Auftragswerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei streifenförmige Abstreifelemente (34) in einem Winkel aufeinander zulaufend angeordnet sind und wenigstens eine Lösungsmittelleitung (40) mit wenigstens einer Austrittsöffnung (42) für Lösungsmittel zwischen den Abstreifelementen (34) angeordnet ist.

5. Auftragswerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinander zulaufenden streifenförmige Abstreifelemente (34) unter Bildung eines etwa in Richtung der Winkelhalbierenden (w) verlaufenden Spaltes (36) voneinander beabstandet sind.

6. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifer (28) mittels eines Druckelementes (30) mit einer definierten Andrückkraft an die Stirnseiten (16a, 18a, 20a) der Walzen (16, 18, 20) anlegbar sind.

7. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchflussüberwachungsgerät (52) zur Messung und Steuerung der Lösungsmittelzufuhr vom Lösungsmittel-Vorratsbehälter (44) über die Lösungsmittelleitungen (40) zu den Abstreifern (28) angeordnet ist.

8. Auftragswerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsmittelzufuhr zu den Abstreifern (28) in Abhängigkeit von der Umfanggeschwindigkeit der Walzen (16, 18, 20) steuerbar ist.

Zeichnung