CH652943A5

CH652943A5 - Vorrichtung zum streichen von papierbahnen.

Info

Publication number: CH652943A5
Application number: CH2913/81A
Authority: CH
Inventors: Balthasar Miller
Original assignee: Balthasar Miller
Priority date: 1980-05-06
Filing date: 1981-05-05
Publication date: 1985-12-13
Also published as: FI71788C; US4375202A; FI71788B; DE3017274C2; FI811372L; DE3017274A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Streichen von Papierbahnen mit wenigstens einer Rakel, die im Bereich ihres einen Endes in eine Klemmvorrichtung eingespannt ist, welche bewegbar und in wählbarer Position feststellbar in einer Halterung gelagert ist, die ihrerseits schwenkbar in einem Gestell angeordnet ist und einen Stützkörper aufweist, welcher die Rakel in ihrer Betriebsstellung, in welcher sie zwei gegensinnige Krümmungen aufweist, zwischen ihrem freien und ihrem in die Klemmvorrichtung eingespannten Ende auf ihrer der Papierbahn abgekehrten Seite abstützt.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art bereitete es Schwierigkeiten, die Rakel oder bei zweiseitigem Strich beide Rakeln stets in der optimalen Einstellung zu halten. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Streichvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, sowohl die geometrischen Verhältnisse im Bereich der Spitze der Rakel oder Rakeln als auch den Anstelldruck ohne Schwierigkeiten stets auf den günstigsten Wert einstellen zu können.

Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Klemmvorrichtung in der Halterung um eine Achse schwenkbar gelagert ist, die parallel zur Schwenkachse der Halterung un in einem Abstand von dem sich in der Klemmvorrichtung befindenden Ende der Rakel liegt, der grösser ist als der Abstand von demjenigen Ende der Klemmvorrichtung, an dem die Rakel austritt, und dass für den Abstand a des freien Rakelendes von der am Stützkörper anliegenden Stelle, den Abstand b dieser Stelle von derjenigen, an der die Rakel aus der Klemmvorrichtung austritt, den Abstand c dieser Austrittsstelle von der Schwenkachse der Klemmvorrichtung sowie für den Abstand d der Schwenkachse von der durch die Anlagestelle des Stützkörpers und der Schwenkachse eines Trägers für die Halterung definierten Ebene gilt a + b ^ c d < 500 mm

Bei einer solchen Ausbildung der Streichvorrichtung verändert die Stelle, an der die Rakelspitze die Bahn berührt, ihre Lage nicht oder höchstens in einem vernachlässigbar geringen Masse bei einer Änderung des Anstelldruckes. Daher werden die geometrischen Verhältnisse für den keilförmigen Zwischenraum zwischen der Rakelspitze und der Bahn und damit auch die Strömungsverhältnisse durch eine Änderung des Anstelldruckes nicht verändert. Bei Ausführungsformen für einen zweiseitigen Strich, also Doppelrakel - Aggregaten, bedeutet dies, dass dann, wenn wie üblich, die gemeinsame Schwenkachse der beiden Halterungen in einem gewissen Abstand von den Rakelspitzen liegt, sich dieser Abstand bei einer Änderung des Anstelldruckes ebenfalls nicht oder nicht nennenswert ändert, so dass auch in diesem Falle die geometrischen Verhältnisse in den beiden keilförmigen Zwischenräumen zwischen den Rakeln und der Bahn keine Änderung erfahren. Ferner führt die erfindungsgemässe Ausbildung der Streichvorrichtung dazu, dass sich ein linearer Zusammenhang zwischen der Stützkraft und dem durch den Anstelldruck beeinflussten Strichgewicht ergibt. Dies erlaubt eine genau dosierte und unmittelbare Einstellung des Strichgewichtes mit einfachen Mitteln, was ebenfalls sehr wichtig ist, da sich die Viskosität der Streichmasse ständig ändert und somit eine rasche und genaue Reaktion auf Viskositätsänderungen durch Veränderung des Anstelldruckes wichtig ist.

Die Konstanz der Position der Rakelspitze oder Rakelspitzen bei Veränderungen des Anstelldruckes erlaubt eine einfache Steuerung dieses Druckes mittels eines Prozessrechners in der Weise, dass der Streichmassenauftrag unabhängig von der Geschwindigkeit bleibt. Würde der Anstelldruck nicht geschwindigkeitsabhängig geändert, dann würde mit zunehmender Geschwindigkeit als Folge des wachsenden hydraulischen Druckes in dem Spalt zwischen Rakel und Papierbahn die Rakel mehr und mehr angehoben. Weiterhin kann der Prozessrechner dafür sorgen, dass der Anstellwinkel der Rakel oder Rakeln in Abhängigkeit von der Rauhigkeit der Papierbahn verändert wird. Je rauher die Papierbahn ist, desto grösser muss der Anstellwinkel eingestellt werden, um die Einwirkungszone der Rakel zu verkürzen. Die Rauhigkeit kann mit einem Glättemessgerät kontinuierlich gemessen werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Stützkörper, an dem die Rakel zwischen ihrem freien Ende und ihrem eingespannten Ende anliegt, eine Schneide als Anlagefläche für die Rakel auf, da sich dann für die Rakel die günstigsten Krümmungsverhältnisse ergeben.

Die Rakel oder Rakeln können auch als Rollrakel ausgebildet sein.

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Im folgenden ist die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch und unvollständig dargestellte Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen einseitigen Strich,

Fig. 2 eine schematisch und unvollständig dargestellte Ansicht eines Ausführungsbeispiels für zweiseitigen Strich.

Eine Vorrichtung zum einseitigen Auftragen einer Streichmasse auf eine Papierbahn 1 weist ein Gestell auf, von dem in Fig. 1 nur eine der beiden Seitenwangen 2 schematisch dargestellt ist. Der Abstand dieser beiden Seitenwangen 2 voneinander ist grösser als die axiale Länge einer Walze 3, über welche die Papierbahn 1 während des Streichvorganges läuft. Die Walze 3 kann deshalb zwischen die beiden Seitenwangen 2 eingreifen, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. In jeder der Seitenwangen 2 ist mittels eines wegen der besseren Übersichtlichkeit im Durchmesser zu gross dargestellten Lagerzapfens 17 ein Seitenteil 4 eines Trägers gelagert. Die durch die beiden Lagerzapfen für die Seitenteile 4 definierte Schwenkachse liegt parallel zur Drehachse der Walze 3 und in einer den Walzenmantel tangierenden Ebene 5. Daher ist der Abstand der beiden spiegelbildlich gleich ausgebildeten Seitenteile 4 voneinander ebenfalls grösser als die axiale Länge der Walze 3. Die im Bereich ihres oberen Endes mittels der Lagerzapfen gelagerten Seitenteile 4 sind durch ein Jochteil 5 starr miteinander verbunden, damit sie sich stets in der gleichen Winkellage befinden. Der Einstellung und Feststellung des Trägers in einer bestimmten Winkellage dient eine Einstellvorrichtung 6, welche im Ausführungsbeispiel am Jochteil 5 angreift.

Im Träger ist schwenkbar eine Halterung 7 gelagert, und zwar im Bereich ihres unteren Endes. Die parallel zu den Lagerzapfen 17 liegende Schwenkachse 8 ist im Bereich des unten liegenden Schenkels der C-ähnlichen Halterung 7 angeordnet und dient dazu, diese Halterung zwischen der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung und einer durch eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn der Blickrichtung gemäss Fig. 1 erreichbaren Stellung zu schwenken, welche die Halterung beispielsweise einnimmt, wenn die Streichvorrichtung ausser Betrieb ist. Die Schwenkvorrichtung, welche diese Schwenkbewegung der Halterung 7 bewirkt und die Halterung in ihrer Arbeitsstellung feststellt, ist nicht dargestellt, da es sich um einen bekannten Schwenkantrieb handelt.

Der obere Schenkel der Halterung 7, der tiefer liegt als die Lagerzapfen der Seitenwangen 2, weist gegen die Walze 3 und bildet an seinem freien Ende eine Schneide 9, die parallel zu der durch die Lagerzapfen 17 definierten Achse verläuft, aber in einem Abstand a unterhalb dieser Achse liegt. Der untere Schenkel der Halterung 7 erstreckt sich vom Joch aus in derselben Richtung wie der obere Schenkel, wird aber durch zwei Arme gebildet, zwischen denen eine Klemmvorrichtung 10 mittels Schwenkzapfen 11 gelagert ist. Die durch die Schwenkzapfen 11 definierte Achse liegt parallel zur Schneide 9 und der durch die Lagerzapfen definierten Achse. Der Abstand d dieser Achse v on der durch die Lagerzapfen 17 und die Schneide 9 definierten Ebene ist kleiner als 500 mm.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die Klemmvorrichtung 10 eine von den Schwenkzapfen 11 getragene und sich gegen die Schneide 9 erstreckende Klemmbacke 12 auf, welche in ihrem oberen Teil auf der gegen die Walze 3 weisenden Seite eine ebene Anlagefläche für eine Rakel 13 bildet. In den in Fig. 1 dargestellten Positionen der Seitenteile 4 des Trägers und der Klemmvorrichtung 10 liegt die Anlagefläche der Klemmbak-ke 12 in der durch die Längsachse der Lagerzapfen und die Schneide 9 definierten Ebene. Sie kann jedoch mittels eines

Schwenkantriebes 14, der einerseits an der Klemmbacke 12 und andererseits am Joch des Trägers angelenkt ist, auch in andere Schwenkstellungen gebracht werden. Ausserdem hält der Schwenkantrieb 14 die Klemmbacke 12 in der gewählten Stellung. Eine zweite Klemmbacke 15 ist gegen die Anlagefläche der Klemmbacke 12 spannbar, damit das untere Ende der Rakel 13 in der Klemmvorrichtung sicher festgehalten werden kann. Der Abstand zwischen der Schneide 9 und der gegen sie weisenden Stirnseite der Klemmvorrichtung 10 ist mit b, der Abstand zwischen dieser Stirnseite und der durch die Schwenkzapfen 11 definierten Schwenkachse mit c bezeichnet. Das Verhältnis dieser Abstände zueinander ist so gewählt, dass a + b ^ c ist. Hierdurch ändert das an die Papierbahn 1 anzudrückende freie Ende der Rakel 13 seine Lage nicht oder höchstens in einem nicht nennenswerten Masse, wenn zur Einstellung des Anstelldruckes der Rakel 13, also der Kraft, mit der das freie Ende der Rakel 13 gegen die Papierbahn 1 gepresst wird, die Klemmvorrichtung 10 aus der in Fig. 1 dargestellten Schwenklage im Uhrzeigersinn verschwenkt wird und die Rakel dabei s-förmig gekrümmt wird, wobei die Stelle, an welcher der Sinn der Krümmung sich ändert, in der an der Schneide 9 anliegenden Zone liegt, wie Fig. 1 zeigt.

Sowohl die Einstellvorrichtung 6, mittels deren der Anstellwinkel der Rakel 13 eingestellt wird, als auch der Schwenkantrieb 14 werden von einem Prozessrechner 16 gesteuert, wie dies in Fig. 1 symbolisch angedeutet ist.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel für einen doppelseitigen Strich besteht praktisch aus zwei Vorrichtungen für einen einseitigen Strich, wie ein Vergleich der Fig. 2 und 1 zeigt. Die beiden Rakeln 113 und 113' sind an die eine bzw. andere Seite der zwischen ihnen hindurchgeführten Papierbahn 101 mit ihrem freien Ende andrückbar. Ihr anderes Ende ist in einer Klemmvorrichtung 110 bzw. 110' festgehalten, die beide wie die Klemmvorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet und im Bereich ihres unteren Endes mittels Schwenkzapfen 111 bzw. 111' zwischen zwei Armen schwenkbar gelagert sind, welche den unteren Schenkel einer C-förmigen Halterung 107 bzw. 107' bilden, welche beide spiegelbildlich zueinander ausgebildet und angeordnet sind. Der jeweils obere Schenkel der Halterung 107 bzw. 107' weist gegen denjenigen der anderen Halterung und bildet in gleicher Höhe je eine Schneide 109 bzw. 109', an dem die Rakeln 113 bzw. 113' im Abstand c von ihrem freien Ende Anlage finden. Mittels je eines Schwenkantriebes 114 bzw. 114' können die Klemmvorrichtungen 110 bzw. 110' relativ zur Halterung verschwenkt werden, um unter Bildung einer S-förmigen Krümmung der Rakel diese mit dem gewünschten Anstelldruck gegen die Papierbahn zu drücken.

Die beiden Halterungen 107 und 107' sind im Bereich ihres unteren Schenkels schwenkbar in je einem Träger gelagert, dessen in Fig. 2 sichtbarer Seitenteil mit 104 bzw. 104' bezeichnet ist. Die Schwenkachsen 108 und 108' der beiden Klemmvorrichtungen liegen parallel zueinander sowie zu den durch die Schwenkzapfen 111 und 111' definierten Achsen, die wiederum parallel zur Papierbahn 101 liegen.

Die Seitenteile 104 und 104', deren obere Endabschnitte sich überlappen, sind im Bereich dieser Endabschnitte mittels zweier Lagerzapfen 117 schwenkbar in den Seitenwangen 102 eines im übrigen nicht dargestellten Gestells gelagert. Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 liegt die von den Lagerzapfen definierte Schwenkachse etwas tiefer als die auf einander ausgerichteten freien Enden der beiden Rakeln 113 und 113', also in dem von diesen gebildeten keilförmigen Raum, wie Fig. 2 zeigt. Die Seitenteile 104 der beiden Träger sind je durch ein Jochteil 105 starr miteinander verbunden. An den Jochteilen 105 greift je eine Einstellvorrichtung 106 bzw. 106' an, die andererseits mit

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den Seitenwangen 102 verbunden ist und den Träger nicht nur verschwenken, sondern auch in jeder wählbaren Schwenkstellung feststellen kann. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 kann daher mit den Einstellvorrich-tungen 106 und 106' der Anstellwinkel der Rakeln 113 bzw. 113' und mittels der Schwenkantriebe 114 bzw. 114' der Anstelldruck eingestellt werden. Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 besteht auch hinsichtlich der Abstände a, b, c und d, d. h. es gilt auch hier a + b ^ c und d < 500 mm. Der Abstand a ist zwischen dem freien Ende der beiden Rakeln 113 und 113' sowie der sie abstützenden Schneide 109 bzw. 109' gemessen. Der Abstand b ist zwischen der Schneide 109 bzw. 109' und der ihr zugekehrten Stirnseite der Klemmvorrichtung 110 bzw. 110', der Abstand c zwischen dieser Stirnseite und der Schwenkachse der Klemmvorrichtung gemessen. Mit d ist der Abstand der durch die Schwenkzapfen 111 und 111' definierten Achsen von den durch die Lagerzapfen 117 und die Schneide 109 bzw. 109' definierten Ebenen bezeichnet.

Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 hat eine Schwenkbewegung der Klemmvorrichtungen 110 und 110' eine Änderung des Anstelldruckes der Rakeln 113 bzw. 113' zur Folge, wobei jedoch die Position des freien Rakelendes sich nicht oder zumindest nicht nennenswert ändert. Der Anstellwinkel der Rakeln wird mittels der Einsteilvorrichtungen 106 bzw. 106' eingestellt. Ein diese beiden Einstell-vorrichtungen sowie die Schwenkantriebe 114 und 114' steuernder Prozessrechner ist in Fig. 2 nicht dargestellt.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung zum Streichen von Papierbahnen mit wenigstens einer Rakel, die im Bereiche ihres einen Endes in eine Klemmvorrichtung eingespannt ist, welche bewegbar und in wählbarer Position feststellbar in einer Halterung gelagert ist, die ihrerseits schwenkbar in einem Gestell angeordnet ist und einen Stützkörper aufweist, welcher die Rakel in ihrer Betriebsstellung, in welcher sie zwei gegensinnige Krümmungen aufweist, zwischen ihrem freien und ihrem in die Klemmvorrichtung eingespannten Ende auf ihrer der Papierbahn abgekehrten Seite abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (10; 110,110') in der Halterung (7; 107,107') um eine Achse (11; 111,111') schwenkbar gelagert ist, die paralell zur Schwenkachse (8; 108, 108') der Halterung und in einem Abstand von dem sich in der Klemmvorrichtung befindenden Ende der Rakel (13; 113, 113') liegt, der grösser ist als der Abstand von demjenigen Ende der Klemmvorrichtung, an dem die Rakel austritt, und dass für den Abstand a des freien Rakelendes von der am Stützkörper (9; 109,109') anliegenden Stelle, den Abstand b dieser Stelle von derjenigen Stelle, an der die Rakel aus der Klemmvorrichtung austritt, den Abstand c dieser Austrittsstelle von der Schwenkachse (11,111,111') der Klemmvorrichtung sowie für den Abstand d der Schwenkachse (11, 111,111') von der durch die Anlagestelle des Stützkörpers (9,109,109') und der Schwenkachse (17,117) eines Trägers (4,104, 104') für die Halterung (7, 107, 107') definierten Ebene gilt a+b ^ c d < 500 mm.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper eine Schneide (9; 109,109') als Anlagefläche für die Rakel (13; 113,113') aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakel als Rollrakel ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (10; 110, 110') einen rechnergesteuerten Schwenkantrieb (Ì4; 114,

114') aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für einen zweiseitigen Strich die beiden Rakeln (113, 113'), die Klemmvorrichtungen (110, 110') und Halterungen (7,107') spiegelbildlich gleich ausgebildet und angeordnet sind.