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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen
von flüssigem
bis pastösem
Auftragsmedium auf eine laufende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn
bei deren Herstellung oder Veredelung, mit wenigstens einem Auftragsaggregat
und wenigstens einer Walze zur Stützung der Faserstoffbahn bei
direktem Auftrag oder zur Aufnahme und Übertragung des Auftragsmediums
auf die Faserstoffbahn bei indirektem Auftrag, wobei die rotierende
Walze an ihren beiden stirnseitigen Enden jeweils einen Walzenzapfen
aufweist, der jeweils beabstandet vom stirnseitigen Ende der Walze
in einem Lagergehäuse
aufgenommen ist, welches wiederum in einem Traggestell der Auftragsvorrichtung
abgestützt
ist.
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Das
Auftragen des Auftragsmediums auf der Faserstoffbahn erfolgt wie
gesagt, entweder direkt, wobei die Faserstoffbahn von einer sogenannten
Gegenwalze gestützt
ist, oder das Auftragen erfolgt auf indirekte Weise zunächst auf
eine sogenannte Auftragswalze, die danach das Auftragsmedium an
die Faserstoffbahn überträgt.
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Oftmals
erfolgt ein gleichzeitiges indirektes Auftragen auf beide Bahnseiten
zugleich, wozu beide Auftragswalzen miteinander einen Nip bilden,
den die Faserstoffbahn durchläuft.
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Beim
Auftrag verursacht das verwendete Auftragsmedium (pigmenthaltige
wässrige
Streichfarbe, Leim oder Stärke)
sowie Wassertröpfchen
von vorhandenen Randbefeuchtungsdüsen auf Grund der heute üblichen,
hohen Bahngeschwindigkeiten erhebliche Abspritzungen, die sich als
Mediumsnebel in der Umgebung verteilen und dort unerwünscht sind.
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Vor
allem wenn diese Abspritzungen des Auftragsmediums warm bis heiß sind und
mit Umgebungsluft in Berührung
kommen, trocknen die Teilchen schnell an und verkrusten. Im weiteren
Verlauf des Auftragsprozesses können
sich diese Verkrustungen immer mehr aufbauen, abbröckeln und
auf die frisch beschichtete Faserstoffbahn gelangen, wo sie das
Auftragsergebnis negativ beeinflussen oder gar zum Abriss der laufenden
Faserstoffbahn mit erheblichen Stillstandszeiten der Maschine führen.
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Die
betroffenen Flächen
müssen
aufwändig und
in kurzen Zyklen gereinigt werden.
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In
der Vergangenheit hat man deshalb verschiedene Lösungen vorgeschlagen, um die
Umgebung vor Abspritzungen und Verschmutzungen zu schützen. So
ist in der
DE 1 02
5212 A1 eine Abschirmungsanordnung beschrieben, die um
den Bereich der kompletten Auftragsvorrichtung herum angeordnet
ist.
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Verwiesen
wird auch auf die nachveröffentlichte
DE 10 2004 013780.3 ,
in der ein verschwenkbares Schutzschild zwischen Tragkörper für das Auftragsaggregat
und benachbarten Bauteilen der Streichmaschine beschrieben ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben,
durch die die unmittelbare und weitere Umgebung des Auftragsaggregates besser
als bisher von Verschmutzungen frei gehalten werden kann und durch
die sich Reinigungszyklen verlängern
lassen.
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Die
Erfinder haben erkannt, dass der beim Auftragsvorgang abspritzende
Mediumsnebel, der beispielsweise aus einer Mediumsvordosierung oder aus
dem Walzennip oder von Wassertröpfchen
aus Randbefeuchtungsdüsen
stammen, sich vor allem in seitliche Richtung auf den Walzenzapfen
im Bereich zwischen Lagergehäuse
und dem stirnseitigen Walzenende (pro Bahn- bzw. Maschinenseite
bzw. Führer-
und Triebseite)) niederschlagen und dadurch zu schlechten Laufeigenschaften
der Walze führen.
Sie haben außerdem
erkannt, dass diese sich niederschlagenden Teilchen vom rotierenden
Walzenzapfen aufgrund der starken Zentrifugalkräfte undefiniert abgeschleudert
werden, wodurch eine erhebliche Beeinträchtigung von vor allem der
Lagergehäuse und
der benachbarten Trag- bzw. Rakelbalken der Auftragseinrichtung
eintritt.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe deshalb dadurch gelöst,
dass der Bereich des Walzenzapfens zwischen stirnseitigem Ende der
Walze und dem Lagergehäuse
mit einer Spritzschutzeinrichtung abgedeckt ist.
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Dadurch
wird in vorteilhafter Weise der Ort, welcher die Abspritzungen ausbreitet,
eingekapselt. Die nähere
Umgebung, wie die empfindlichen Lagergehäuse und die weitere Umgebung,
wie Bedienlaufstege und Bahnführungselemente
können
somit vor Verschmutzungen geschützt
werden. Deshalb lassen sich auch die Reinigungszyklen erheblich
verkürzen. Das
ist umso vorteilhafter, zumal die Reinigung mit einem Stillstand
der Vorrichtung verbunden ist, der zu Produktionsausfall führt, den
man natürlich
vermeiden möchte.
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Der
besagte Walzenzapfen kann Teil einer sogenannten Gegenwalze sein. Über eine
solche Gegenwalze, die auch als Stützwalze bezeichnet werden kann,
läuft die
Faserstoffbahn, während
sie mit dem Auftragsmedium versehen wird.
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Der
Walzenzapfen kann aber auch Teil einer sogenannten Auftragswalze
sein, auf deren Umfangsfläche
das Auftragsmedium zunächst
aufgebracht und danach an die Faserstoffbahn abgegeben wird. Bei
einseitigem Auftrag ist nur eine solche Auftragswalze in Betriebsstellung
gesetzt, während
bei simultanem beidseitigen Auftrag zwei Auftragswalzen miteinander
einen Walzenspalt (Nip) bilden, in dem das Auftragsmedium an die
Faserstoffbahn übertragen
wird.
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In
Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Zapfen
einer Walze, also auf Führer-
und Triebseite der Auftragsvorichtung, mit einer eigenen, also separaten
Spritzschutzeinrichtung versehen ist. Dadurch sind individuelle
Abkapselungen möglich.
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Alternativ
dazu ist es auch möglich,
dass die Spritzschutzeinrichtung so ausgebildet ist, dass sie zugleich
mehrere Walzenzapfen, zumindestens von zwei miteinander einen Nip
(Pressspalt) bildenden Walzen pro Walzenstirnseite bzw. Vorrichtungsseite überspannt.
Dabei kann eine solch in Maschinenlängsrichtung "verlängerte" Spritzschutzeinrichtung jeweils
auf der Führerseite
und auf der Treibseite angeordnet sein.
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Diese "verlängerte" Ausführung ist
einfacher, weil nur eine Befestigungsstelle für mehrere Zapfen notwendig
ist.
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Besonders
zweckmäßig ist
es, wenn die Spritzschutzeinrichtung als an- und abschwenkbare Haube
ausgebildet ist. Sie lässt
sich dadurch auf einfache Weise sogar während des Auftrags zwischenreinigen
und braucht außerdem
bei der Reinigung nicht ausgebaut zu werden. Es ist aber auch möglich, die
Haube am Lagergehäuse
oder auch am Traggestell der Auftragsvorrichtung lösbar zu
befestigen und beispielsweise zu verschrauben.
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Zur
Verschwenkung der Spritzschutzeinrichtung ist es zweckmäßig, hydraulisch
oder pneumatisch oder elektrisch betätigbare Stellmittel zu verwenden.
Alternativ dazu ist es natürlich
auch möglich,
mittels an der Schutzeinrichtung angebrachter Handgriffe die Schutzeinrichtung
per Hand an- und abzuschwenken.
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Die
Spritzschutzeinrichtung kann U-förmig, vorzugsweise
mit kreisbogenförmiger
Gestalt, als Haube ausgebildet sein. Diese Form hat Vorteile gegenüber beispielsweise
ebenfalls möglichen
abgewinkelt ausgebildeten Ausführungen,
weil keine Ecken und Kanten vorhanden sind, in denen sich die Abspritzungen
ansammeln könnten.
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In
weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
Spritzschutzeinrichtung mit einem hydrophob, d.h. wasserabweisend und/oder
schmutzabweisend wirkenden Beschichtungsmaterial versehen ist, welches
sowohl auf der Innenseite (hier bevorzugt), als auch auf der Außenseite
oder auch auf beide Seiten aufbringbar ist.
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Als
Beschichtungsmaterial oder Vollwerkstoff für die Spritzschutzeinrichtung
eignet sich besonders Polytetrafluorethylen (PTFE bzw. Teflon) oder
dergleichen, weil dieses Material ausgezeichnete Antihaft-Eigenschaften
aufweist und das von der Auftragsvorrichtung abspritzende und an
der Spritzschutzeinrichtung sich niederschlagende Medium dadurch
leicht abperlen kann.
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In
diesem Sinne kann auch an eine spezielle Oberflächengestaltung zum Zwecke der
Erzielung des Abperleffektes, vor allem an der das Medium abfangenden
Innenseite der Schutzeinrichtung gedacht sein.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausgestaltung der
Erfindung besteht darin, dass die Spritzschutzeinrichtung doppelwandig
ausgebildet ist. Zum einen gewinnt sie dadurch an mehr Stabilität, zum anderen lässt sie
sich dadurch beispielsweise mit einem Kühlmittel, beispielsweise Wasser,
für einen
besseren Abperleffekt oder auch einem Heizmittel, wie Heißwasser
oder Heißdampf,
wenn das Medium speziell dort anhaften soll, befüllen.
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Sehr
vorteilhaft ist es, wenn auf die Oberfläche der Spritzschutzeinrichtung,
insbesondere auf ihre dem Walzenzapfen zugewandten Seite, d.h ihrer Innenseite,
Dampf- oder Wasserstrahlen zur Befeuchtung oder Bedampfung gerichtet
sind. Damit lassen sich die anhaftenden, aufgenommenen Abspritzungen
bzw. Verschmutzungen leichter beseitigen.
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Dabei
ist es außerdem
vorteilhaft, wenn die Spritzschutzeinrichtung eine nach innen weisende Ablaufrinne
aufweist, aus der die gesammelten Verschmutzungen nebst Reinigungsflüssigkeit
abgezogen werden können.
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Um
den Spritzschutz möglichst
wirksam werden zu lassen, ist vorgesehen, die Spritzschutzeinrichtung
in nur minimalem Abstand, der etwa bis zu 100 mm, vorzugsweise 1
bis 10 mm beträgt,
zur Stirnseite der Walze hin anzuordnen.
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Der
Abstand der Spritzschutzeinrichtung zur Stirnseite der jeweiligen
Walze lässt
sich minimieren, wenn entweder eine schleifenden Dichtung oder einer
Labyrinthdichtung angebracht ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus, wobei die Spritzschutzeinrichtung
auch nachträglich
in bestehende Auftragsvorrichtung eingebaut werden kann.
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Einbau
einer solchen Spritzschutzeinrichtung ist allerdings nicht nur auf
Auftragsvorrichtungen begrenzt, sondern ist auch beispielsweise
bei Presswalzen oder Glättwalzen
denkbar und damit überall dort
einsetzbar, wo Abspritzungen – auch
nur von Wassertropfen- in der Nähe
von rotierenden Walzen befürchtet
werden und vermieden werden sollen.
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Anhand
eines Ausführungsbeispieles
soll die Erfindung näher
erläutert
werden.
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Es
zeigen die Figuren in schematischer Darstellung:
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1:
eine Seitenansicht einer Auftragsvorrichtung mit den Auswirkungen
gemäß dem Stand der
Technik
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2:
eine Draufsicht auf 1
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3:
eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit
Spritzschutzeinrichtung für
je eine Walze in der Seitenansicht
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4:
eine Draufsicht auf 3
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5:
ein Ausführungsvariante
zur 3 mit Spritzschutzeinrichtung für zwei Walzen
gleichzeitig in der Seitenansicht
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6:
eine Draufsicht auf 5
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7:
eine Seitenansicht der Spritzschutzeinreichtung gemäß 3
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8:
eine weitere Variante zu 7
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9:
die Spritzschutzeinrichtung in perspektivischer Darstellung
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10:
eine weitere Ausführungsvariante einer
Spritzschutzeinrichtung gemäß 9 in
der Seitenansicht
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11:
eine Draufsicht auf die Anordnung der Spritzschutzeinrichtung an
der betreffenden Walze
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12:
eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Anordnung der
Spritzschutzeinrichtung an der betreffenden Walze
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13:
eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Anordnung der
Spritzschutzeinrichtung an der betreffenden Walze
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In
der 1 ist eine Auftragsvorrichtung 1, eine
sogenannte Filmpresse, bestehend aus zwei miteinander einen Nip
N bildenden Walzen 2 und 2a zum beidseitigen indirekten
Auftragen eines flüssigen
bis pastösen
Auftragsmediums 3, (bzw. 3a auf Walze 2a)
beispielsweise Streichfarbe, dargestellt. Aufgebracht wird das Auftragsmedium 3, 3a in
im Beispiel gewählter
indirekter Weise mit je einem Auftragsaggragt 4 bzw. 4a.
Das erfolgt zunächst
auf die Umfangsfläche
der Walzen 2 und 2a. Im Nip N, den eine Faserstoffbahn 5 von
oben nach unten in Pfeilrichtung L im Beispiel durchläuft, erfolgt
danach die Übertragung
des Mediums 3, 3a zugleich auf beide Seiten der
Faserstoffbahn 5.
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Die
in Pfeilrichtung rotierenden Walzen 2 und 2a weisen
an ihren beiden stirnseitigen Enden 6 bzw. 6a (das
ist das Ende des Mantels der Auftragswalze 2 und 2a)
jeweils einen Walzenzapfen 7 bzw. 7a auf. Dieser
Walzenzapfen 7 und 7a ist in einem Abstand a zur
Stirnseite 6 bzw. 6a in einem Lagergehäuse 8 bzw. 8a aufgenommen,
welches wiederum in einem Traggestell (Stuhlung) 9 der
Auftragsvorrichtung 1 abgestützt ist.
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In 1 und 2 (2 ist
eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte
Vorrichtung mit nur einem gezeigten stirnseitigen Ende der Walze 2 und 2a) sind
jene Bereiche angedeutet, in dem Schmutzpartikel austreten und zu
Verschmutzungen der Umgebung, wie der in Querrichtung der Vorrichtung 1 verlaufenden
Bedienlaufstege 10, aber insbesondere dem Bereich um die
Walzenzapfen 7 und 7a führen. Der in den 1 und 2 gezeigte
gepunktet umrandete wolkenartige Bereich soll die Ausdehnung des
zu Verschmutzungen der Umgebung führenden Mediumsnebels MN beim Stand der Technik darstellen. Dieser
Mediumsnebel resultiert bei hohen Laufgeschwindigkeiten der Walzen
und der Faserstoffbahn aus abspritzenden Auftragsmediumspartikeln und
auch aus Wassertröpfchen
von vorhandenen Randdüsen,
die zur Befeuchtung des Walzenrandes dienen.
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Diese
durch Abspritzungen verursachten Verschmutzungen erfordern einen
erhöhten
Reinigungsaufwand und ggf. kürzere
Reinigungszyklen.
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Da
man nun solche Abspritzungen und den hohen Reinigungsaufwand vermeiden
will, ist der Bereich des Walzenzapfens 7 und 7a zwischen
stirnseitigem Walzenende 6 bzw. 6a und dem beabstandeten
Lagergehäuse 8 bzw. 8a mit
einer Spritzschutzeinrichtung 11 abgedeckt, wie die Erfindung
in den nachfolgenden Figuren zeigt. Bei der in 3 und 4 (Draufsicht
von 3) gezeigten Variante ist je eine Spritzschutzeinrichtung 11 und 11a für je eine Walze 2 und 2a angeordnet.
Die Spritzschutzeinrichtungen 11 und 11a weisen
eine einfach herzustellende und zu reinigende Haubenform mit kreisbogenförmiger Fläche auf.
Die Spritzschutzeinrichtungen 11 und 11a sind
am Gehäuse
der Walzen bzw. am Traggestell 9 für die Auftragsvorrichtung 1 befestigt
und darüberhinaus
abschwenkbar gestaltet. Mit 11' und 11a' und strichpunktierten
Linien sind die abgeschwenkten Schutzvorrichtungen 11 und 11a dargestellt.
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Eine
andere Ausführungsform
der Spritzschutzeinrichtung ist in 5 und der
zugehörigen Draufsicht
gem. 6 gezeigt. Die Spritzschutzeinrichtung ist hier
mit 11b angegeben und überspannt zugleich
beide auf einer gemeinsamen Vorrichtungsseite liegenden Bereiche
der Walzenzapfen 7 und 7a. Diese Ausführungsart
ist einfacher herstellbar, aber dafür etwas weniger variabel. Allerdings
ist die Spritzschutzeinrichtung 11b ebenfalls wieder an-
und abschwenkbar gestaltet, wie in strichpunktierten Linien und
mit Bezeichnung 11b' angegeben
ist. Weil die Spritzschutzeinrichtung 11b gegenüber der
Variante 11 und 11a von 3 und 4 verlängert ausgebildet
ist, würde
eine kreisbogenförmige
Haube die Bauhöhe
zu sehr vergrößern. Deshalb
ist bei dieser Variante eine leicht abgewinkelte kastenartige Bauform
gewählt.
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Die 7 zeigt
eine bogenförmige
Spritzschutzeinrichtung 11 bzw. 11a, so wie sie
auch in 3 dargestellt ist. In dieser 7 soll
gezeigt sein, dass die Innenseite 12 derselben Einrichtung
mit einer Antihaftbeschichtung 13 versehen ist. Dagegen zeigt 8 eine
Beschichtung auf beiden Seiten, also auch auf der Außenseite 14.
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9 zeigt
eine doppelwandig ausgebildete Spritzschutzeinrichtung 11, 11a.
Selbstverständlich könnte auch
die Spritzschutzeinrichtung 11b doppelwandig ausgebildet
sein. Der bestehende Hohlraum bzw. Innenraum 15 kann dadurch
mit einem Temperiermittel 16, wie einem Kühlmittel,
beispielsweise Wasser, oder auch mit einem Heizmittel, wie Heißdampf oder
Heißwasser,
befüllt
werden. Ein Kühlmittel
verwendet man, wenn man Abperleffekte aufgrund von Kondensatbildung
erreichen will. Heizmittel werden dagegen dann eingesetzt, wenn
das Anbacken der aufgefangenen Verschmutzungen (Mediumsnebelpartikel
MN) favorisiert wird, um diese dann gezielt
von der betreffenden Innen- und/oder Außenseite entfernen zu können.
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10 zeigt,
dass die Innenseite 12 der Spritzschutzeinrichtung 11, 11a,
(das ist genauso bei der Spritzschutzeinrichtung 11b möglich) von
außen her über Zuführleitungen
und Sprühdüsen 17 befeucht-
oder bedampfbar ist, um die oben beschriebenen Wirkungen erzielen
zu können.
Die Spritzschutzeinrichtung 11, 11a, 11b braucht
deshalb hier nicht doppelwandig ausgebildet zu sein Außerdem ist gezeigt
eine nach innen weisende Ablaufrinne 18 zum Auffangen der
abperlenden oder abgespülten Verschmutzungen,
von wo aus sich diese nach außen
abziehen lassen.
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Es
versteht sich, dass wie zum Teil schon ausgeführt wurde, die Ausführungen
gemäß 7 bis 10 auch
für jene
Ausführung
der Spritzschutzeinrichtung 11b gelten, aber nicht extra
dargestellt werden sollen.
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11 soll
angeben, dass die Spritzschutzeinrichtung 11, 11a oder 11b in
minimalem Abstand a zur Stirnseite 6 bzw. 6a der
Walze 2 bzw. 2a angeordnet ist. Der Abstand a
beträgt
etwa bis zu 100 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm, wodurch eine effektive Abkapselung
des Bereiches um die Walzenzapfen 7 bzw. 7a erreicht
wird.
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Die 12 und 13 zeigen,
dass sich der Abstand a der Spritzschutzeinrichtung 11, 11a oder 11b der
besagten Stirnseite 6 bzw. 6a durch Anbringung
einer schleifenden Dichtung 19, beispielsweise mit Anbringung
von Gummistreifen (siehe 12) oder
einer Labyrinthdichtung 20 (siehe 13) minimieren
lässt und
die Abkapselungswirkung sich dadurch verbessert bzw. der abzukapselnde
Bereich in nahezu idealer Weise dicht ist.
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- 1
- Auftragsvorrichtung
- 2,
2a
- Walze
- 3,
3a
- Auftragsmedium
- 4,
4a
- Auftragsaggregat
- 5
- Faserstoffbahn
- 6,
6a
- stirnseitiges
Ende der Walze
- 7,
7a
- Walzenzapfen
- 8,
8a
- Lagergehäuse
- 9
- Traggestell
- 10
- Bedienlaufstege
- 11,
11a, 11b
- Spritzschutzeinrichtung
- 11', 11a', 11b'
- Spritzschutzeinrichtung
abgeschwenkt
- 12
- Innenseite
der Spritzschutzeinrichtung
- 13
- Antihaftbeschichtung
- 14
- Außenseite
der Spritzschutzeinrichtung
- 15
- Innen-
bzw. Hohlraum der Spritzschutzeinrichtung
- 16
- Temperiermittel
- 17
- Düse
- 18
- Ablaufrinne
- 19
- Dichtung
- 20
- Labyrinthdichtung
- a
- Abstand
- L
- Pfeil-
bzw. Laufrichtung
- MN
- Mediumsnebel