[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer durchlaufenden Bahn
mit einem Walzenpaar, dessen antreibbare Walzen einen verstellbaren Dosierspalt bilden,
zwischen dem die Bahn hindurchführbar ist, mit mindestens einer Führungswalze, die
vor dem Walzenpaar angeordnet ist, und mit Mitteln zum direkten Auftragen von fließfähigen
Beschichtungsmitteln auf die Bahn.
[0002] Solche Vorrichtungen sind in Anlagen zum Imprägnieren und/oder Beschichten von Bahnen
integriert, bei denen die Bahn mit flüssigen Beschichtungsmitteln behandelt und getrocknet
werden. Hier wird die Bahn z.B. imprägniert, zwischengetrocknet, ein- oder beidseitig
beschichtet und fertig getrocknet. Eine solche Anlage ist z.B. in der
DE 199 01 525 C2 beschrieben. Hierbei ist es aber nicht bekannt, auf einfache Weise zwischen verschiedenen
Betriebsweisen zu wechseln.
[0003] Die vorliegende Erfindung betrifft bevorzugt solche Vorrichtungen zum Beschichten
von imprägnierten und (vor)getrockneten Bahnen. Für diese Vorrichtungen werden zur
Zeit vielfach Rasterwalzen zum Dosieren des Beschichtungsmittels eingesetzt. Diese
Rasterwalzen haben den Nachteil, dass sie für eine bestimmte Beschichtungsmenge ausgelegt
sind und daher bei einem Wechsel der Beschichtungsmenge ausgetauscht werden müssen.
Weiterhin ist bei Verwendung von Beschichtungsmitteln mit abrasiven Stoffen der Verschleiß
der Rasterwalzen relativ hoch.
[0004] Aus der
EP 1 500 438 A1 ist eine Einrichtung zum Auftragen einer fließfähigen Masse auf eine Bahn bekannt,
bei der eine Auftragswalze in einer schließbaren Wanne aufgenommen ist. Eine Umlenkwalze
für die Materialbahn ist so verfahrbar gelagert, dass die Bahn in eine oder aus einer
Arbeitsposition gebracht und die Wanne verschlossen werden kann. Auf diese Weise soll
ein Eintrocknen der Beschichtungsmasse verhindert werden. Das Auftragen selbst ist
nicht genauer erläutert und erfolgt indirekt.
[0005] Die
DE 37 01 670 A1 beschreibt ein Auftragswerk zur Beschichtung einer Bahn mit einer Vordosier- und
einer Auftragswalze. Eine Umlenkwalze (dritte Walze) ist in zwei Richtungen verstellbar,
die senkrecht zueinander sind. Das Auftragswerk bietet keine Möglichkeiten, den Auftrag
so zu variieren, dass alternativ eine der Seiten der Bahn oder beide Seiten gleichzeitig
beschichtet werden können.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Beschichten einer durchlaufenden
Bahn zu schaffen, die einfach an unterschiedliche Beschichtungsarten anpassbar ist.
Das heißt, es soll möglich sein, ohne großen Aufwand z.B. von einseitiger auf beidseitige
Beschichtung oder umgekehrt umstellen zu können.
[0007] Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Es ist zusätzlich eine
zweite Führungswalze angeordnet, die in einer vertikalen Ebene verschiebbar ist und
die Mittel zum Auftragen umfassen eine Wanne. Hierdurch kann die zweite Führungswalze
in unterschiedliche Positionen relativ zu der Wanne gefahren werden.
[0008] Wenn z.B. eine Unterseite der Bahn beschichtet werden soll, wird das Beschichtungsmittel
auf ein vorbestimmtes Niveau in die Wanne gefüllt und nachdosiert. Die zweite Führungswalze
wird so weit in das Beschichtungsmittel getaucht, dass maximal ein von der Bahn umschlungener
Bereich benetzt wird; das Beschichtungsmittel kann daher nicht in zwischen der zweiten
Führungsrolle und der Bahn gebildete Zwickel dringen, so dass ausschließlich die Unterseite
der Bahn beschichtet wird.
[0009] Sollen beide Seiten der Bahn beschichtet werden, wird die zweite Führungswalze komplett
in das Beschichtungsmittel getaucht, so dass dieses auch in die Zwickel fließt und
so die Oberseite der Bahn bedeckt.
[0010] Soll nur die Oberseite beschichtet werden, bleibt die Wanne leer, und das Beschichtungsmittel
wird mit einem anderen Mittel zum Auftragen auf die Oberseite gegeben. Die Position
der zweiten Führungswalze ist hierbei so gewählt, dass der Auftrag optimal erfolgen
kann und dass eventuell abtropfendes oder abspritzendes Beschichtungsmittel in der
Wanne aufgefangen werden kann.
[0011] Auch das Beschichtungsmittel kann einfach gewechselt werden, wobei gegebenenfalls
auch von einem der Mittel zum Auftragen zu einem anderen gewechselt wird.
[0012] Die Dosierung des Beschichtungsmittels und damit die Festlegung Schichtdicke erfolgt
durch das Walzenpaar in Abhängigkeit von der Spaltweite.
[0013] Bei Bedarf können die Änderungen bei laufendem Betrieb mit gegebenenfalls verminderter
Bahngeschwindigkeit durchgeführt werden.
[0014] Übereinander angeordnete Walzen des Walzenpaares erlauben eine kompakte Bauweise
der Vorrichtung. Außerdem ist ein automatisches Einziehen der Bahn mittels einer Einziehvorrichtung
möglich, weil eine hierfür erforderliche weitgehend horizontale Führung der Bahn ermöglicht
ist. Das heißt, die Bahn ist während des Einziehens im Bereich der Vorrichtung ohne
jede Umlenkung führbar, wobei die zweite Führungswalze in eine entsprechende Position
gefahren ist.
[0015] Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
[0016] In einer Ausführung der Erfindung weisen die Walzen eine glatte Oberfläche auf. Hierdurch
kann diese besonders einfach mit einer Hartschicht vergütet sein, was den Verschleiß
der Walze stark reduziert. Das Beschichten der Bahn kann besser erfolgen, wobei eine
Auftragsmenge unabhängig von einer Struktur der Oberfläche der Walzen (auch Rillierung
oder Rasterung genannt) ist. Eine Standzeit ist besonders bei Verwendung von Beschichtungsmittel
mit abriebfesten Stoffen stark erhöht. Verschleiß kann durch Justieren der Spaltweite
ausgeglichen werden, so dass der Auftrag des Beschichtungsmittel dauerhaft sehr konstant
ist.
[0017] Abriebfeste Stoffe in dem Beschichtungsmittel erhöhen die Verschleißfestigkeit der
Beschichtung.
[0018] In einer weiteren Ausführung umfassen die Mittel zum Auftragen ein Anspülrohr, das
mit der zweiten Führungswalze verschiebbar ist. Ein Anspülrohr ist ein Rohr mit in
einen mit der Bahn gebildeten Zwickel gerichteten Auslassöffnungen, mit denen das
Beschichtungsmittel aufgetragen werden kann. Hiermit ist es möglich, nur die Oberseite
der Bahn zu beschichten.
[0019] Weiterhin können die Mittel zum Auftragen ein ebenes Begrenzungselement umfassen,
das mit der Bahn einen Zwickel bildet. Dieser ist für einen Auftrag von Beschichtungsmittel
mit abriebfesten Partikeln besonders gut geeignet. Eine Partikelgröße kann hierbei
mit bis zu 150 µm im Vergleich zu anderen Auftragsarten relativ groß sein. Ein betreffendes
Begrenzungselement ist in der
DE 10 2004 063 043 B3 beschrieben.
[0020] Eine dem Walzenpaar nachgeordnete Glättwalze gemäß einer Ausführung bewirkt eine
besonders glatte und gleichmäßige Oberfläche der fertigen Beschichtung.
[0021] In einer weiteren Ausführung ist eine obere Walze des Walzenpaares verfahrbar gelagert.
In Verbindung mit der verfahrbaren Führungswalze ist hierdurch ein halbautomatisches
oder automatisches Einziehen der Bahn in die Vorrichtung mit Hilfe einer entsprechenden
Einziehrichtung möglich.
[0022] Die Vorrichtung ist besonders vorteilhaft in eine Anlage zum Imprägnieren einer Bahn
zwischen zwei Trocknern integriert.
[0023] Die Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung weiter erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung quer zur Laufrichtung
der Bahn bei in eine Wanne getauchter zweiter Führungswalze,
Figur 2 eine Ansicht der Vorrichtung bei aus der Wanne gefahrener zweiter Führungswalze
und Figur 3 eine Ansicht der Vorrichtung mit einem zusätzlichen Begrenzungsblech.
[0024] Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist eine Bahn 1 in Transportrichtung gemäß Pfeil
50 von einem ersten Trockner kommend in eine Vorrichtung zum Beschichten und weiter
in einen zweiten Trockner geführt. Die Trockner sind nur angedeutet. Nicht dargestellt
sind dem ersten Trockner eine Abrollvorrichtung für die Bahn 1 und eine Imprägniervorrichtung
vorgeschaltet; dem zweiten Trockner sind eine Aufrollvorrichtung und/oder ein Querschneider
mit einer Bogenablage nachgeschaltet. Zusammengefasst ergeben alle Vorrichtungen eine
Anlage zum Imprägnieren der Bahn 1.
[0025] Die Vorrichtung zum Beschichten umfasst ein Maschinengestell 2, in dem ein Walzenpaar
3 drehend antreibbar gelagert ist. Achsen von Walzen 3a, 3b des Walzenpaares 3 sind
vertikal übereinander angeordnet. Eine obere der Walzen 3a ist vertikal entsprechend
dem Doppelpfeil mittels mindestens eines Antriebs verfahrbar, wobei sie gegenüber
einer horizontalen Ebene schräg stellbar ist. Eine untere der Walzen 3b ist gegenüber
einer vertikalen Ebene mittels Justierschrauben schräg stellbar. Auf diese Weise ist
ein zwischen den Walzen 3a, 3b gebildeter Dosierspalt 10 gezielt einstellbar. Beide
Walzen 3a, 3b weisen identische Durchmesser auf.
[0026] Zwischen dem ersten Trockner und dem Walzenpaar 3 sind zwei Führungswalzen 4, 5 mit
identischen Durchmessern drehbar in dem Maschinengestell 2 gelagert. Eine in der Transportrichtung
50 vordere, erste der Führungswalzen 4 ist so positioniert, dass ihr oberer Scheitelpunkt
und der obere Scheitelpunkt der unteren Walze 3b in einer in etwa horizontalen Ebene
liegen. Ein horizontaler Abstand zwischen der ersten Führungswalze 4 und der unteren
Walze 3b, bezogen auf deren senkrechte Tangenten, entspricht in etwa dem dreifachen
Durchmesser der ersten Führungswalze 4. Eine zweite der Führungswalzen 5 ist in etwa
zentrisch zwischen der ersten Führungswalze 4 und dem Walzenpaar 3 angeordnet. Die
zweite Führungswalze 5 ist mittels eines Antriebs vertikal gemäß Doppelpfeil verfahrbar.
[0027] Oberhalb der zweiten Führungswalze 5 und mit dieser verfahrbar ist ein Anspülrohr
7 so angeordnet, dass eine Oberseite der Bahn 1 mit Beschichtungsmittel behandelt
werden kann.
[0028] Zusätzlich ist entsprechend der Figur 3 der zweiten Führungswalze 5 ein Begrenzungselement
9 so zugeordnet, dass es mit der Bahn 1 einen nach oben offenen ersten Zwickel bildet.
Hierfür ist das Begrenzungselement 9 hier an der Seite der zweiten Führungswalze 5
angeordnet, auf die die Bahn 1 aufläuft; das ist nach der Figur die linke Seite. Das
Begrenzungselement 9 bildet mit der Bahn 1 einen spitzen Winkel, wobei zwischen der
Bahn 1 und dem Begrenzungselement 9 ein enger offener Spalt verbleibt. Es ist so an
dem Maschinengestell 2 lösbar z.B. mittels Schrauben befestigt, dass es mit der zweiten
Führungswalze 5 vertikal verfahrbar ist. Das Begrenzungselement 9 ist als ebene Platte
z.B. aus Edelstahl oder Kunststoff gefertigt und erstreckt sich mindestens über die
Länge der Führungswalze 9. Für die Zufuhr von Beschichtungsmittel in den ersten Zwickel
ist eine entsprechende Leitung angeordnet.
[0029] Unterhalb des Walzenpaares 3 und der Führungswalzen 4, 5 ist eine Wanne 6 so angeordnet,
dass die zweite Führungswalze 5 in einer unteren Position komplett und die untere
Walze 3b teilweise in die Wanne 6 eintaucht. Eine Breite der Wanne 6 in Richtung der
Längsachsen der Walzen 3a, 3b ist größer als eine Länge der Walzen 3a, 3b. Die Wanne
6 ist über eine Leitung mit Beschichtungsmittel befüllbar.
[0030] Alternativ ist die Wanne 6 nur unter der zweiten Führungswalze 5 angeordnet, so dass
die untere Walze 3b nicht in die Wanne 6 eintaucht (nicht dargestellt). Unter dem
Walzenpaar 3 ist dann ein Spritzblech angeordnet, das abspritzendes und/oder abtropfendes
Beschichtungsmittel auffängt und zu einem Behälter leitet. Ansonsten entspricht die
Wanne 6 der zuerst beschriebenen Alternative.
[0031] Hinter dem Walzenpaar 3 sind zwei antreibbare Glättwalzen 8 angeordnet, die vertikal
verfahrbar in dem Maschinengestell 2 gelagert sind. Eine der Glättwalzen 7 befindet
sich oberhalb und die andere unterhalb der Bahn 1.
[0032] Die Führungswalzen 4, 5, die Walzen 3a, 3b und die Glättwalzen 7 weisen die selbe
Arbeitslänge auf, die mindestens einer maximal möglichen Breite der Bahn 1 entspricht.
Alle Längsachsen sind in einer Grundposition parallel.
[0033] Im Betrieb ist zum Anfahren die zweite Führungswalze 5 in eine Position oberhalb
der unteren Walze 3b gefahren; der Dosierspalt 10 des Walzenpaares ist hierbei so
weit geöffnet, dass eine Einziehvorrichtung für die Bahn 1 hindurch führbar ist. Die
Bahn 1 wird von der Rolle abgezogen, durch die Imprägniervorrichtung und weiter von
der Einziehvorrichtung durch den ersten Trockner, die Vorrichtung zum Beschichten
und den zweiten Trockner geführt. Die Imprägniervorrichtung, die Vorrichtung zum Beschichten
und die Trockner sind hierbei in Betrieb gesetzt.
[0034] Der Antrieb des Walzenpaares 3 ist eingeschaltet. Sobald ein Anfang der Bahn 1 das
Walzenpaar 3 passiert hat, wird die obere Walze 3b so weit in Richtung der unteren
Walze 3a gefahren, dass eine vorbestimmte Weite des Walzenspaltes eingestellt wird.
Die zweite Führungswalze 5 wird in eine Position tiefer als die der ersten Führungswalze
gefahren. Diese Position ist abhängig von der gewünschten Art der Beschichtung der
Bahn 1:
Soll die Bahn 1 von beiden Seiten beschichtet werden, ist das Begrenzungselement 9
demontiert. Die Führungswalze 5 wird so weit nach unten gefahren, dass sie vollständig
in die mit dem Beschichtungsmittel gefüllte Wanne 6 taucht, siehe Figur 1. Hierbei
gelangt das Beschichtungsmittel, das bei Bedarf abriebfeste Stoffe wie z.B. Korund
mit einer Partikelgröße bis ca. 5 µm enthält, direkt an die Unterseite der Bahn 1
und über zwischen der Bahn 1 und der zweiten Führungswalze 5 gebildete zweite Zwickel
auf die Oberseite. Eine Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels wird mittels
des Walzenpaares 3 über die Weite des Walzenspalts bestimmt. Falls erforderlich sind
die Glättwalzen 8 in Betrieb, das heißt, die Antriebe sind eingeschaltet, und die
Glättwalzen 8 sind so positioniert, dass sie so eben die Bahn berühren.
[0035] Soll die Unterseite der Bahn 1 beschichtet werden, unterscheidet sich der oben beschriebene
Vorgang wie folgt: Die zweite Führungswalze 5 wird so weit nach unten gefahren, dass
sie maximal zu einem Drittel des Durchmessers in die Wanne 6 taucht. Das heißt, die
Zwickel sind oberhalb des Beschichtungsmittel- Spiegels und bleiben trocken. Falls
erforderlich ist die untere Glättwalze 8 in Betrieb.
[0036] Soll die Oberseite der Bahn 1 beschichtet werden, ist die Wanne 6 leer und dient
zum Auffangen von abtropfendem und/oder abspritzendem Beschichtungsmittel. Die zweite
Führungswalze 5, und damit auch das Anspülrohr 7, wird so weit nach unten gefahren,
dass ihre Drehachse unterhalb der Drehachse der ersten Führungswalze 4 ist, siehe
Figur 2. Das Beschichtungsmittel wird über das Anspülrohr 7 auf die Oberseite der
Bahn 1 gegeben, hier auf eine Seite der von der zweiten Führungswalze 5 ablaufenden
Bahn 1. Falls erforderlich ist die obere Glättwalze 8 in Betrieb.
[0037] Soll das Beschichtungsmittel Partikel mit einer Größe bis zu 150 µm enthalten, wird
zum Beschichten der Unterseite der Bahn 1 das Begrenzungselement 9 verwendet. Das
Beschichtungsmittel wird in den ersten Zwickel gegeben und so auf die Bahn 1 aufgetragen.
[0038] Die Umstellung von der einen Betriebsart auf die andere ist bei Bedarf während des
laufenden Betriebs möglich. Hierfür wird gegebenenfalls die Geschwindigkeit der Bahn
1 verlangsamt und/oder das Begrenzungselement 9 montiert oder demontiert.
[0039] Die Bahn wird in dem zweiten Trockner getrocknet und dann, sobald eine erforderliche
Qualität der fertig beschichteten Bahn 1 erreicht ist, aufgerollt oder zu Bogen geschnitten
und gestapelt.
[0040] Sollte sich während des Anfahrens oder des Betriebs zeigen, dass die Beschichtung
der Bahn 1 eine ungleichmäßige Dicke aufweist, kann dies korrigiert werden. Wenn die
Dicke von einem zum anderen Seitenrand der Bahn 1 unterschiedlich verläuft, wird die
obere Walze 3a gegenüber der horizontalen Ebene schräg gestellt, bis eine gleichmäßige
Dicke erzielt ist. Weist die beschichtete Bahn in der Mitte eine Wölbung auf, wird
die untere Walze 3b gegen die vertikale Ebene schräg gestellt.
[0041] Die Vorrichtung ist nicht darauf beschränkt, dass sie zwischen zwei Trocknern angeordnet
ist. Sie kann ebenfalls zum Imprägnieren und oder Beschichten einer unbehandelten
oder vorimprägnierten Bahn 1 eingesetzt werden. Entsprechend ist in diesen Fällen
der Betrieb geändert.
1. Vorrichtung zum Beschichten einer durchlaufenden Bahn, umfassend
ein Walzenpaar (3), dessen antreibbare Walzen (3a, 3b) einen verstellbaren Dosierspalt
(10) bilden, zwischen dem die Bahn (1) hindurchführbar ist,
mindestens eine erste Führungswalze (4), die vor dem Walzenpaar (3) angeordnet ist,
und Mittel zum direkten Auftragen von fließfähigen Beschichtungsmitteln auf die Bahn
(1),
dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine zweite Führungswalze (5) angeordnet ist, die in einer vertikalen
Ebene verschiebbar ist,
dass die Mittel zum Auftragen eine Wanne (6) umfassen und
dass die Walzen (3a, 3b) des Walzenpaares (3) so vertikal übereinander angeordnet
sind, dass die Bahn (1) im Wesentlichen horizontal zwischen ihnen hindurch führbar
ist.
2. Vorrichtung zum Beschichten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (3a, 3b) glatte Oberflächen aufweisen.
3. Vorrichtung zum Beschichten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel abriebfeste Stoffe enthält.
4. Vorrichtung zum Beschichten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Auftragen ein Anspülrohr (7) umfassen, das mit der zweiten Führungswalze
(5) verschiebbar ist.
5. Vorrichtung zum Beschichten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Auftragen mindestens ein ebenes Begrenzungselement (9) umfassen, das
mit der Bahn (1) einen Zwickel bildet und mit der zweiten Führungswalze (5) verschiebbar
ist.
6. Vorrichtung zum Beschichten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Walzenpaar (3) mindestens eine Glättwalze (8) nachgeordnet ist.
7. Vorrichtung zum Beschichten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Walze (3a) des Walzenpaares (3) verfahrbar gelagert ist.
8. Vorrichtung zum Beschichten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie in eine Anlage zum Imprägnieren der Bahn (1) zwischen zwei Trocknern integriert
ist.