EP1593777A2

EP1593777A2 - Rakelvorrichtung

Info

Publication number: EP1593777A2
Application number: EP05102930A
Authority: EP
Inventors: Horst Kaipf; Manfred Tausend
Original assignee: Voith Patent GmbH; Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-05-05
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: EP1593777A3; EP1593777B1; DE502005005448D1; DE102004022153A1; ATE409249T1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung (10) zum Dosieren und/oder Egalisieren eines auf einen laufenden Untergrund aufgebrachten flüssigen bis pastösen Mediums, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag eine laufende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn ist und bei indirektem Auftrag ein Übertragselement, welches das Auftragsmedium an die Faserstoffbahn überträgt, mit einem auf den Untergrund einwirkenden, drehbaren Rakelstab (21) und einem zum Antrieb des Rakelstabes (21) über eine Antriebswelle (13) vorgesehenen Motor (12). Erfindungsgemäß sind die Antriebswelle (13) des Motors (12) und der Rakelstab (21) von beliebigem Durchmesser in einer axialen Linie fluchtend einstellbar und mit einer starren, selbstragenden Welle verbunden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Rakelvorrichtung zum Dosieren und/oder Egalisieren eines auf einen laufenden Untergrund aufgebrachten flüssigen bis pastösen Mediums, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag eine laufende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn ist und bei indirektem Auftrag ein Übertragselement, welches das Auftragsmedium an die Faserstoffbahn überträgt, mit einem auf den Untergrund einwirkenden, drehbaren Rakelstab und einem zum Antrieb des Rakelstabes über eine Antriebswelle vorgesehenen Motor.

Beim Auftragsmedium kann es sich beispielsweise um Streichfarbe, Leim oder Stärke handeln. Erfolgt der Auftrag im Überschuss, so wird mittels der Rakelvorrichtung das im Überschuss aufgebrachte Medium auf das gewünschte sogenannte Strichgewicht abgerakelt oder aber auch nur vergleichmäßigt, d.h. egalisiert.

Als Rakelelement findet oftmals ein drehbarer bzw. angetriebener zylindrischer Rakelstab mit glatter oder gerillter Oberfläche Anwendung.

Abhängig vom Durchmesser des Rakelstabs besteht nach dem Stand der Technik ein mehr oder weniger großer Versatz zwischen dem anzutreibenden Rakelstab und der Antriebswelle des Motors. Um diesen Versatz auszugleichen, werden die Antriebswelle und der Rakelstab mit einer Gelenkwelle verbunden. Dabei stützt sich ein Großteil der Masse der Gelenkwelle auf dem Rakelstab ab. Diese zusätzlichen äußeren Kräfte auf den Rakelstab führen beim Rakelstab im Randbereich zu Taumelbewegungen, die zu Schwankungen beim Strichauftrag führen. Bei profilierten Rakelstäben ist die Taumelbewegung besonders stark. Um dies zu verhindern, werden zusätzliche Zwischenlager oder Zusatzgelenke vorgesehen. Dadurch wird jedoch die gesamte Konstruktion komplizierter und ein Wechsel des Rakelstabs erfordert viel Zeit. Außerdem ist die Gelenkwelle ein verschleißanfälliges Bauteil, das umso schneller verschleißt umso größer der Versatz zwischen dem Rakelstab und der Antriebswelle ist.

Die Erfindung hat die Aufgabe eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Rakelvorrichtung zu schaffen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Rakelvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß der Rakelstab und die Antriebswelle in einer Linie fluchtend einstellbar sind. Somit können der Rakelstab und die Antriebswelle bei jeder Größe, das heißt jedem beliebigen Rakelstabdurchmesser in einer Linie fluchtend eingestellt werden. Folglich kann die Gelenkwelle durch eine starre Welle ersetzt werden. Auf das Zwischenlager bzw. zusätzliche Gelenke, die bisher den Versatz zwischen Rakelstab und Antriebsmotor ausgleichen mussten, kann zukünftig ganz verzichtet werden. Da Taumelbewegungen im Randbereich des Rakelstabs entfallen, wird dort ein gleichmäßiger Strichauftrag auch im Randbereich der Faserstoffbahn erreicht. Durch den Wegfall des Zwischenlagers und den Einsatz der selbsttragenden starren Welle, weist die gesamte Rakelvorrichtung einen einfacheren Aufbau auf, wodurch auch ein Wechsel des Rakelstabs schneller als bisher erfolgen kann.

Im Rahmen der Erfindung kann der Motor an einem Motorflansch angeflanscht sein und der Motorflansch kann bezüglich eines Rakelbalkens positioniert werden. Somit ist die Position des Motorflansches und folglich auch die des Motors, bezüglich des Rakelbalkens veränderbar. Die Position des Motors wird abhängig vom jeweiligen Durchmesser des Rakelstabs in der Weise eingestellt, dass die Achse der Antriebswelle des Motors und die Achse des Rakelstabes in einer Linie fluchten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Rakelvorrichtung kann der Motorflansch quer zum Rakelstab, d.h. um die Achse des Rakelstabes herum verschoben werden. Dies kann mit einer relativ einfachen Konstruktion realisiert werden.

So kann der Motorflansch beispielsweise Langlöcher aufweisen, durch die Schrauben zur Befestigung des Motorflansches mit dem Rakelbalken gesteckt werden. Die Enden der Langlöcher bilden zwei Endlagen, die der Motorflansch mit dem Motor einnehmen kann. Zwischen den beiden Endlagen ist eine präzise und stufenlose Ausrichtung der Antriebswelle und des Rakelstabs möglich.

In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, den Motorflansch mittels eines Exzenters zu positionieren. Dann kann der Motorflansch sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung auf den Rakelstab ausgerichtet werden.

Alternativ ist es möglich, den Motorflansch entlang einer Kreisbahn zu positionieren. Der Mittelpunkt der Kreisbahn, auf welcher der Motorflansch zu Positionierung bewegt wird, kann außerhalb des Motorflansches liegen. Der Motorflansch kann auch bei dieser Alternative in horizontaler und in vertikaler Richtung auf den Rakelstab ausgerichtet werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Motorflansch manuell mittels eines Handrades und/oder motorisch positioniert werden. Insbesondere bei Verwendung einer Gewindespindel kann der Motorflansch sehr präzise positioniert werden.

Eine sehr zweckmäßige Lösung kann darin bestehen, einen Winkelkodierer zur motorischen Positionierung des Motorflansches, bei der ein Verstellmotor eine Gewindespindel antreibt, zu verwenden. Der Winkelkodierer misst dabei die Umdrehungen der Spindel, sodass die Position des Motorflansches exakt ermittelt werden kann.

Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, auf sehr einfache aber wirkungsvolle Weise, die Position des Motorflansches einzustellen. Dazu wurde im Rahmen der Erfindung eine spezielle Messlehre geschaffen.
Diese, auch als Anschlagstück bezeichenbare Messlehre ist zwischen dem Rakelbalken und dem Motorflansch, insbesondere zwischen einem festen Schenkel am Rakelbalken und einem verschiebbaren Schenkel am Motorflansch einklemmbar. Die Messlehre dient dazu, die genaue Ausrichtung der Antriebswelle auf den jeweilig zu verwendenden Durchmesser des Rakelstabes vorzunehmen.

Erfindungsgemäß weist die Messlehre unterschiedlich große Einspannbereiche für unterschiedliche Rakelstabdurchmesser auf. Die Messlehre ist dann mit dem, dem jeweiligen Rakelstabdurchmesser zugeordneten Einspannbereich zwischen den Rakelbalken und den Motorflansch einklemmbar. Somit kann für mehrere Rakelstabdurchmesser ein und dieselbe Messlehre verwendet werden.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rakelvorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1: eine Vorderansicht auf eine Rakelvorrichtung;
Fig. 2: eine Seitenansicht auf die Rakelvorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3: eine Draufsicht auf eine Messlehre.

Gleiche Bezugsziffern in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleich wirkende Elemente.

Fig. 1 zeigt eine Rakelvorrichtung 10 mit einem Motorflansch 11. Der Motorflansch 11 ist an einen Rakelbalken 20 montiert (siehe auch Fig. 2). Am Motorflansch 11 ist ein Motor 12 angeflanscht. Der Motor 12 ist mit einer Antriebswelle 13 versehen. Die Rakelvorrichtung 10 weist ferner einen Rakelstab 21 (siehe auch Figur 2) zur Dosierung und/oder Egalisierung eines auf einen laufenden Untergrund aufgebrachten flüssigen bis pastösen Mediums auf. Der Motorflansch 11 ist mit Langlöchern 14 versehen. Durch die Langlöcher 14 sind Schrauben 15 gesteckt, um den Motor 12 am Motorflansch 11 zu befestigen. Durch die Langlöcher 14 können der Motorflansch 11 zusammen mit dem Motor 12 und der Antriebswelle 13 quer zum Rakelstab 21 verschoben werden. Durch die Querverschiebung des Motorflansches 11 können die Antriebswelle 13 und der Rakelstab 21 in einer Linie fluchtend ausgerichtet werden. Die Enden der Langlöcher 14 bilden zwei Endlagen, welche der Motorflansch 11 und der Motor 12 einnehmen können. Zwischen den beiden Endlagen kann die Antriebswelle 13 präzise und stufenlos in einer Linie fluchtend auf den Rakelstab 21 ausgerichtet werden.

Eine sehr präzise und stufenlose Verstellung des Motorflansches 12 und der Antriebswelle 13 ist mittels einer hier nicht näher dargestellten Spindel, die über ein Handrad 16 betätigt werden kann, möglich.

Alternativ oder zusätzlich zur Betätigung durch das Handrad 16 kann die Antriebswelle 13 durch einen hier ebenfalls nicht gezeigten Verstellmotor auf den Rakelstab 21 ausgerichtet werden. Ein nicht gezeigter Winkelkodierer kann dann die Umdrehungen der Spindel messen, um die eingestellte Position des Motorflansches 11 exakt zu bestimmen.

Zwischen dem Rakelbalken 20 und dem Motorflansch 11 lässt sich zudem eine Messlehre 17 (siehe Fig. 1) einklemmen, welche auf den Durchmesser des jeweils verwendeten Rakelstabs 21 abgestimmt ist. Durch die Verwendung der Messlehre 17 kann die genaue Ausrichtung der Antriebswelle 13 und des Rakelstabs 21 ohne aufwändige Justagearbeiten erfolgen.

Die Messlehre 17 weist unterschiedliche Einspannbereiche 30, 31, 32, 33 und 34 auf, wie Fig. 3 zeigt. Abhängig vom jeweils verwendeten Rakelstabdurchmesser kann die Messlehre 17 mit dem dem jeweiligen Rakelstabdurchmesser entsprechenden Einspannbereich 30, 31, 32, 33 und 34 zwischen den Rakelbalken 20 und den Motorflansch 11 eingeklemmt werden. Folglich kann dieselbe Messlehre 17 für mehrere Rakelstabdurchmesser verwendet werden.

Im gezeigten Beispiel entspricht:

In einer weiteren, hier nicht näher dargestellten Ausführungsform kann der Motorflansch mittels eines Exzenters positioniert werden. Dann kann der Motorflansch 11 in horizontaler und in vertikaler Richtung auf die Achse A des Rakelstabes 21 ausgerichtet werden.

In einer weiteren Alternative kann der Motorflansch 11 entlang einer ebenfalls nicht gezeigten Kreisbahn positioniert werden. Auch bei dieser Alternative wird der Motorflansch 11 in der besagten Richtung um die Rakelstabachse A auf den Rakelstab 21 ausgerichtet.

Zwischen der Antriebswelle 13 und dem Rakelstab 21 ist eine starre Welle 22 angeordnet. Die starre Welle 22 ersetzt die aus dem Stand der Technik bekannte Gelenkwelle. Um den Rakelstab 21 mit wenigen Handgriffen auswechseln zu können, ist dieser durch eine Schnellverschlusskupplung 23 mit der starren Welle 22 verbindbar und lösbar. Zwischen der starren Welle 22 und der Antriebswelle 13 ist ein Kupplungselement 24 angeordnet. Durch das Kupplungselement 24 kann die starre Welle 22 ein- und ausgebaut werden, ohne dass der Rakelstab 21 ausgebaut werden muss. Dazu wird die starre Welle 22 in axialer Richtung verschoben.

Claims

Rakelvorrichtung (10) zum Dosieren und/oder Egalisieren eines auf einen laufenden Untergrund aufgebrachten flüssigen bis pastösen Mediums, wobei der Untergrund bei direktem Auftrag eine laufende Papier-, Karton- oder andere Faserstoffbahn ist und bei indirektem Auftrag ein Übertragselement, welches das Auftragsmedium an die Faserstoffbahn überträgt, mit einem auf den Untergrund einwirkenden, drehbaren Rakelstab (21) und einem zum Antrieb des Rakelstabes (21) über eine Antriebswelle (13) vorgesehenen Motor (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (13) des Motors (12) mit einem Rakelstab (21) von beliebigem Durchmesser in einer axialen Linie fluchtend einstellbar sind.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer bisher verwendeten, zwischen Antriebswelle (13) und Rakelstab (21) vermittelnden Gelenkwelle mit mehreren Gelenken, eine starre, selbsttragende Welle (22) eingebaut ist.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Welle (22) über eine Schnellverschlusskupplung (23) mit dem gewählten Rakelstab (21) und über ein Kupplungselement (24) mit der Antriebswelle (13) des Motors (12) im Eingriff steht.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (12) an einem Motorflansch (11) angeflanscht ist, und der Motorflansch (11) bezüglich eines Rakelbalkens (21) positionierbar ist.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorflansch (11) quer zum Rakelstab (1), das heißt um die Achse (A) des Rakelstabes (21) herum, verschiebbar ist.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorflansch (11) mittels eines Exzenters positionier- bzw. drehbar ist.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorflansch (11) entlang einer Kreisbahn positionierbar ist.
Rakelvorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorflansch (11) manuell mittels eines Handrades (16) und/oder motorisch positionierbar ist.
Rakelvorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kontrolle der Positionierung des Motorflansches (11) ein Winkelkodierer vorgesehen ist.
Rakelvorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Motorflansches (11) mit einer zwischen dem Rakelbalken (21) und dem Motorflansch (11) einklemmbaren Messlehre (17) einstellbar ist.
Rakelvorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messlehre (17) unterschiedliche Einspannbereiche (30, 31, 32, 33, 34) für unterschiedliche Durchmesser von Rakelstäben (21) aufweist.
Rakelvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorflansch (11) Langlöcher (14) aufweist für Schrauben (15) zur Befestigung des Motorflansches (11) mit dem Rakelbalken (21).