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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR LEVELING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/112388
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for leveling a fluid or paste-like medium that can be applied directly or indirectly to a traveling material web, in particular paper, cardboard, tissue or other fibrous web, comprising at least one blade element and one blade holder for accommodating the blade element. The blade holder at least substantially comprises fiber composite material.

Inventors:
HENNINGER CHRISTOPH (DE)
KUSTERMANN MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/053879
Publication Date:
October 07, 2010
Filing Date:
March 25, 2010
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
HENNINGER CHRISTOPH (DE)
KUSTERMANN MARTIN (DE)
International Classes:
D21H25/08; B05C11/02
Domestic Patent References:
WO2005072883A12005-08-11
WO2000028142A12000-05-18
WO2002027097A12002-04-04
Foreign References:
DE4141133C11993-05-27
DE9113542U11992-06-17
EP0846804A11998-06-10
EP0807710A11997-11-19
EP0466420A21992-01-15
EP0846804A11998-06-10
EP0846804A11998-06-10
EP0781608A21997-07-02
Other References:
See also references of EP 2414588A1
Attorney, Agent or Firm:
VOITH PATENT GMBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (10) zur Egalisierung eines direkt oder indirekt auf eine laufende Materialbahn, insbesondere Papier-, Karton-, Tissue- oder andere Faserstoffbahn, auftragbaren flüssigen oder pastösen Mediums (16) mit wenigstens einem Rakelelement (12) und einer Rakel- halterung (14) zur Aufnahme des Rakelelements (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) zumindest im Wesentlichen aus Faserverbundwerkstoff besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) aus einem Material besteht, das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) aus einem Material besteht, das Glasfasern, Glasfäden, wenigstens eine Glasmatte und/ oder wenigstens ein Glasgewebe enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) aus einem Material besteht, das Ara- mid, beispielsweise Aramidfasern, Aramidfäden, wenigstens eine A- ramidmatte und/ oder wenigstens ein Aramidgewebe enthält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) und das Aramid enthaltende Material der Rakelhalterung (14) armiert und/ oder mit Füllstoff versehen ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) und das Aramid enthaltende Material der Rakelhalterung (14) durch Handlaminieren oder Pultrieren hergestellt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) aus einem Material besteht, das kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) aus einem Material besteht, das Kohlefasern, Kohlefäden, wenigstens eine Kohlefasermatte und/ oder wenigstens ein Kohlefasergewebe enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) enthaltende Material der Rakelhalterung (14) durch Handlaminieren oder im Autoklav, insbesondere aus Prepreg, hergestellt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von etwa - 4 x 10~6 m /K bis etwa + 4 x 10~6 m /K besitzt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) an einem Tragkörper (20) abgestützt ist, wobei die Rakelhalterung (14) direkt oder mit thermischer Abschirmung indirekt mit dem Tragkörper (20) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) indirekt über Stege (26) mit dem Tragkörper (20) verbunden ist, wobei die thermische Abschirmung vor- zugsweise über zwischen den Stegen (26) vorgesehene Luft bewirkt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) lösbar, beispielsweise mittels Schrauboder Schnappverbindung mit dem Tragkörper (20) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) in dem Bereich, in dem das Rakelelement (12) gehalten ist zumindest teilweise mit einem verschleißfestem Material versehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelhalterung (14) zumindest teilweise hohl ausgebildet ist, beispielsweise eine wabenartige Struktur aufweist.

Description:
VORRICHTUNG ZUR EGALISIERUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Egalisierung eines direkt oder indirekt auf eine laufende Materialbahn, insbesondere Papier-, Karton-, Tissue- oder andere Faserstoffbahn, auftragbaren flüssigen oder pastösen Mediums mit wenigstens einem Rakelelement und einer Rakelhalterung zur Aufnahme des Rakelelements. Dabei kann es sich bei dem Rakelele- ment beispielsweise um eine Streichklinge oder um ein Rakelelement beliebiger anderer Art handeln.

Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der EP 0 846 804 Al bekannt.

Die bisher üblichen Rakelhalterungen bestehen aus Stahl oder Edelstahl. Von Nachteil ist hierbei insbesondere deren je nach Produktionszustand unterschiedliche Erwärmung infolge einer variierenden thermischen Beaufschlagung. Eine unterschiedliche thermische Beaufschlagung kann sich beispielsweise durch die folgenden Umstände ergeben: Anfahrzustand mit kaltem Wasser, Produktionsbeginn mit warmem Streichmedium, Dauerproduktion mit weiter erwärmtem Streichmedium, äußere Einflüsse beispielsweise in Zusammenhang mit einer jeweiligen Reinigung oder thermische Umgebungsverhältnisse. Dabei kann sich diese variable ther- mische Beaufschlagung sowohl insgesamt als auch über die Maschinenbreite unterschiedlich auf die Rakelhalterung auswirken.

Um eine möglichst gleichmäßige Basis für das jeweilige Rakelelement zu schaffen und damit eine möglichst hohe Genauigkeit für die Egalisierung zu erzielen, ist bei der aus der EP O 846 804 Al bekannten Vorrichtung die Rakelhalterung über eine Längenausdehnungskompensationseinrich- tung mit dem zugeordneten Tragkörper verbunden. Eine solche Längen- ausdehnungskompensationseinrichtung ist nun aber relativ aufwendig und entsprechend teuer.

Bei einer aus der EP 0 781 608 A2 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art ist die Rakelhalterung gelenkig mit dem zugeordneten Tragkörper verbunden, um für einen Ausgleich unterschiedlicher thermi- scher Ausdehnungen eine Relativbewegung zwischen Rakelhalterung und Tragkörper zuzulassen. Auch eine solche gelenkige Verbindung zwischen Rakelhalterung und Tragkörper ist relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind. Dabei soll auf möglichst einfache und entsprechend wirtschaftliche Art und Weise insbesondere eine möglichst hohe Gleichmäßigkeit der Rakelhalterung und entsprechend eine möglichst hohe Genauigkeit der Egalisierung sichergestellt sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Rakelhalterung zumindest im Wesentlichen aus Faserverbundwerkstoff besteht.

Aufgrund dieser Ausbildung ergibt sich für die Rakelhalterung ein sehr niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient in Maschinenquerrichtung, d.h. quer zur Laufrichtung der Materialbahn, wobei die zuvor genannten thermischen Störeinflüsse bedeutungslos werden und die Gleichmäßigkeit der Rakelhalterung bzw. Egalisierung jederzeit gewährleistet ist, ohne dass dazu eine Längenausdehnungskompensationseinrichtung erforderlich wäre. Eine solche relativ aufwendige und entsprechend teure Längenaus- dehnungskompensationseinrichtung kann somit entfallen. Zudem ergibt sich infolge der Ausführung der Rakelhalterung mit Faserverbundwerkstoff eine höhere dynamische Stabilität der Rakelhalterung.

Gemäß einer vorteilhaften zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Rakelhalterung aus einem Material, das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthält. Dabei kann die Rakelhalterung zumindest im Wesentlichen ganz aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen.

Die Rakelhalterung kann insbesondere aus einem Material bestehen, das Glasfasern, Glasfäden, wenigstens eine Glasmatte und/ oder wenigstens ein Glasgewebe enthält.

Das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthaltende Material der Rakelhalterung kann beispielsweise armiert und/ oder mit Füllstoff versehen sein.

Vorteilhafterweise ist das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthalten- de Material der Rakelhalterung durch Handlaminieren oder Pultrieren hergestellt.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Rakelhalterung aus einem Material, das Aramid enthält. Dabei kann die Rakelhalterung insbesondere zumindest im Wesentlichen ganz aus Aramid bestehen.

Dabei kann die Rakelhalterung beispielsweise aus einem Material bestehen, das Aramidfasern, Aramidfäden, wenigstens eine Aramidmatte und/ oder wenigstens ein Aramidgewebe enthält. Das Aramid enthaltende Material der Rakelhalterung kann armiert und/oder mit Füllstoff versehen sein.

Vorteilhafterweise ist das Aramid enthaltende Material der Rakelhalterung wieder durch Handlaminieren oder Pultrieren hergestellt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Rakelhalterung aus einem Material, das kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) enthält. Dabei kann die Rakelhalterung zumindest im Wesentlichen ganz aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) bestehen.

Die Rakelhalterung kann insbesondere aus einem Material bestehen, das Kohlefasern, Kohlefäden, wenigstens eine Kohlefasermatte und/ oder wenigstens ein Kohlefasergewebe enthält.

Vorteilhafterweise ist das kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) enthaltende Material der Rakelhalterung durch Handlaminieren oder im Autoklav, insbesondere aus Prepreg, hergestellt.

Die Rakelhalterung besitzt vorteilhafterweise einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von etwa - 4 x 10 ~6 m /K bis etwa + 4 x 10 ~6 m /K.

Die Rakelhalterung ist in der Regel an einem Tragkörper abgestützt. Dabei kann die Rakelhalterung mechanisch direkt oder mit thermischer Abschirmung indirekt mit dem Tragkörper verbunden sein.

Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform ist die Rakel- halterung indirekt über Stege mit dem Tragkörper verbunden, wobei die thermische Abschirmung vorzugsweise über zwischen den Stegen vorgesehene Luft bewirkt wird.

An dem Tragkörper kann auch eine Auftragseinrichtung zum Auftragen des flüssigen bzw. pastösen Mediums abgestützt sein.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Rakelhalterung kann darin bestehen, dass sie lösbar mit dem Tragkörper verbunden ist. Das kann beispielsweise mittels Schraub- oder Schnappverbindung erfolgen. Die Verbindung mit dem Tragkörper ist dabei auf direktem Wege oder über die besagten- Stege möglich.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Rakelhalterung in dem Bereich, in dem das Rakelelement gehalten, das heißt geklemmt ist und/ oder nur aufliegt, zumindest teilweise mit einem verschleißfesten Material versehen ist. Dazu sind beispielsweise Metall- oder Keramikstreifen verwendbar.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Vorrichtung besteht darin, dass die Rakelhalterung zumindest teilweise nicht massiv, besser gesagt, hohl ausgebildet ist. Dabei ist es zweckmäßig, eine Wabenstruktur bzw. wabenartige Struktur zu wählen. Die Waben sollten in Querrichtung (cross direction) der Vorrichtung bzw. der Rakelhalterung verlaufen. Eine solche Ausbildung spart vor allem an teuren Materialkosten für Fasern und Harz der aus CFK oder GFK bestehenden Rakelhalte- rang.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Rakelhalterung mechanisch direkt mit dem Tragkörper verbunden ist, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Rakelhalterung indirekt über Stege mit dem Tragkörper verbunden ist.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Egalisierung eins direkt oder indirekt auf eine laufende Materialbahn, insbesondere Papier-, Karton-, Tissue- oder andere Faserstoffbahn, auftragbaren flüssigen oder pastösen Mediums.

Die Vorrichtung 10 umfasst wenigstens ein Rakelelement 12 und eine Rakelhalterung 14 zur Aufnahme des Rakelelements 12. Bei dem Rakelelement 12 kann es sich beispielsweise um eine Streichklinge oder auch um ein Rakelelement beliebiger anderer Art handeln. Das Rakelelement 14 ist gegenüber einer Gegenwalze 28 angeordnet, die im Fall eines indirekten Auftragsverfahrens als Tragfläche für das flüssige oder pastöse Medium 16 und im Fall eines direkten Auftragsverfahrens als Stützfläche für die Materialbahn dient. Die Drehrichtung der Gegenwalze 28 ist durch einen Pfeil 18 angedeutet.

Die Rakelhalterung 14 ist an einem Tragkörper 20 abgestützt. Dabei ist die Rakelhalterung 14 im vorliegenden Fall z.B. mechanisch direkt mit diesem Tragkörper 20 verbunden. An dem Tragkörper 20 kann zusätzlich eine Auftragseinrichtung 22 abgestützt sein, über die das flüssige bzw. pastöse Medium 16 auf die Gegenwalze 28 bzw. auf die darauf abgestützte Materialbahn aufgebracht wird.

Die Rakelhalterung 14 besteht zumindest im Wesentlichen aus Faserverbundwerkstoff.

Dabei kann die Rakelhalterung 14 beispielsweise aus einem Material bestehen, das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthält. Hierbei kann sie insbesondere zumindest im Wesentlichen ganz aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen.

Die Rakelhalterung 14 kann insbesondere aus einem Material bestehen, das Glasfasern, Glasfäden, wenigstens eine Glasmatte und/ oder wenigs- tens ein Glasgewebe enthält.

Zweckmäßigerweise ist das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthaltende Material der Rakelhalterung 14 armiert und/ oder mit Füllstoff versehen.

Das glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) enthaltende Material der Rakelhalterung 14 kann beispielsweise durch Handlaminieren oder Pultrie- ren hergestellt sein.

Die Rakelhalterung 14 kann hierbei jedoch auch aus einem Material bestehen, das Aramid enthält. Dabei kann sie zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen ganz aus Aramid bestehen. Hierbei kann die Rakelhalterung 14 insbesondere aus einem Material bestehen, das Aramidfasern, Aramidfäden, wenigstens eine Aramidmatte und/ oder wenigstens ein Aramidgewebe enthält.

Das Aramid enthaltende Material der Rakelhalterung 14 kann beispielsweise wieder armiert und/oder mit Füllstoff versehen sein.

Das Aramid enthaltende Material der Rakelhalterung 14 kann zudem beispielsweise auch wieder durch Handlaminieren oder Pultrieren hergestellt sein.

Die Rakelhalterung 14 kann beispielsweise auch aus einem Material bestehen, das kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) enthält. Dabei kann die Rakelhalterung 14 insbesondere zumindest im Wesentlichen ganz aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) bestehen.

Die Rakelhalterung 14 kann insbesondere aus einem Material bestehen, das Kohlefasern, Kohlefäden, wenigstens eine Kohlematte und/ oder wenigstens ein Kohlegewebe enthält.

Das kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) enthaltende Material der Rakelhalterung 14 kann beispielsweise durch Handlaminieren oder im Autoklav, insbesondere aus Prepreg, hergestellt sein.

In allen Fällen besitzt die Rakelhalterung 14 bevorzugt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Bereich von etwa - 4 x 10 6 m /K bis etwa + 4 x 10- 6 m /K.

Die Auftragseinrichtung 22 kann über Stege 24 mit dem Tragkörper 20 verbunden sein. Während bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Rakelhai terung 14 mechanisch direkt mit dem Tragkörper 20 verbunden ist, ist in der Fig. 2 in schematischer Darstellung eine weitere beispielhafte Aus- führungsform der Egalisierungsvorrichtung 10 gezeigt, bei der die Rakel- halterung 14 mit thermischer Abschirmung indirekt mit dem Tragkörper 20 verbunden ist.

Dabei ist die Rakelhal terung 14 indirekt über Stege 26 mit dem Tragkör- per 20 verbunden, wobei die thermische Abschirmung vorzugsweise über zwischen den Stegen 26 vorgesehene Luft bewirkt wird, die beispielsweise auch bewegt sein kann.

Im Übrigen besitzt diese Ausführungsform zumindest im Wesentlichen wieder den gleichen Aufbau wie die gemäß Fig. 1. Dabei kann insbesondere auch das Rakelelement 12 wieder so ausgeführt sein, wie dies im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben wurde. Einander entsprechenden Teilen sind gleiche Bezugszeichen zugeordnet.

Bezugszeichenliste

10 Egalisierungsvorrichtung

12 Rakelelement 14 Rakelhalterung

16 flüssiges oder pastöses Medium

18 Pfeil

20 Tragkörper

22 Auftragseinrichtung 24 Stege

26 Stege

28 Gegenwalze