DE19500967C2

DE19500967C2 - Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE19500967C2
Application number: DE1995100967
Authority: DE
Inventors: Andreas Loebnitz
Original assignee: Schaaff & Meurer GmbH
Current assignee: Schaaff & Meurer GmbH
Priority date: 1995-01-14
Filing date: 1995-01-14
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2015-01-15
Also published as: DE19500967A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf einen Träger, mit einem Flüssigkeitsbad, in welches eine drehbare Aufnahmewalze eintaucht, sowie mit einer die Aufnahmewalze berührenden Bürstenwalze, über welche die von der Aufnahmewalze aufgenommene Flüssigkeitsmenge auf den Träger spritzbar ist.

Eine Einrichtung dieser Art ist aus der DE 32 38 996 C2 bekannt. In diesem Dokument wird ein Grundprinzip angewendet, welches u. a. auch durch die US 3741846 sowie US 4019942, bekannt ist. Hierbei taucht die Aufnahmewalze partiell in ein Flüssigkeitsbad ein und entnimmt diesem einen auf der Oberfläche der Aufnahmewalze aufgenommenen Flüssigkeitsfilm. Dieser wird durch Drehen der Aufnahmewalze aus dem Flüssigkeitsbad herausbewegt und einer Bürstenwalze zugeführt. Das hier verwirklichte Grundprinzip besteht dabei darin, daß eine diesen Flüssigkeitsfilm nun abspritzende Bürstenwalze direkt mit der Aufnahmewalze in Berührung bzw. in Eingriff steht. In dem oben zitierten Stand der Technik ist dabei vorgesehen, die Flüssigkeitsmenge im Flüssigkeitsbad bzw. die Eintauchtiefe der Aufnahmewalze in das Flüssigkeitsbad als Einflußgröße für die abzuspritzende Flüssigkeitsmenge zu verwenden. Aus diesem Grund wird bei dieser bekannten Einrichtung der über die Bürstenwalze von der Aufnahmewalze abgestreifte Flüssigkeitsfilm von unten gegen den Träger bzw. gegen ein durchlaufendes Band gespritzt. Die überflüssige Flüssigkeitsmenge tropft von dem benetzten Band wieder ab und fließt zurück in das Flüssigkeitsbad. Nachteilig ist bei dieser bekannten Einrichtung, daß die Flüssigkeitsmenge, welche auf den Träger gesprüht wird, nicht hinreichend genug dosiert werden kann. Durch diese Art des großzügigen Versprühens der Flüssigkeit ist es daher nachteiliger Weise notwendig, den durchlaufenden Träger durch das Gehäuse der Einrichtung hindurchzuführen. Das Gehäuse verhindert dabei den Austritt von Flüssigkeitsnebeln nach außen. Desweiteren bedarf es bei bekannten Einrichtungen oftmals der Messung und Regulierung, zumindest aber der Berücksichtigung des Flüssigkeitspiegels innerhalb der Einrichtung.

Die Flüssigkeitsmenge wird bei bekannten Einrichtungen zum Teil über die Drehzahl eingestellt. Die Eintauchtiefe der Aufnahmewalze geht dann wie oben beschrieben als weiterer Parameter in die abgesprühte bzw. in die absprühbare auf den Träger zu bringende Flüssigkeitsmenge ein. Werden jedoch die Parameter Eintauchtiefe und Drehzahl der Aufnahmewalze bzw. der Bürstenwalze variiert, so wird die Einstellung der abzusprühenden Flüssigkeitsmenge immer schwieriger. Kommen nun Viskositäts- und/oder Temperaturschwankungen der aufzusprühenden Flüssigkeit hinzu, so wird die abzusprühende Flüssigkeitsmenge unreproduzierbar. Um dann mit einer bekannten Einrichtung überhaupt noch eine stets ausreichende Flüssigkeitsmenge auf den Träger bringen zu können, werden die Flüssigkeitsmengen etwas überdosiert. Dies kann beispielsweise bei Pressteilen zu Fehlern in der Weiterverarbeitung führen. Desweiteren tropfen überschüssige Flüssigkeitsmengen an anderer Stelle, an welcher die Träger abgestellt werden, ab. Dabei bedarf es aber Auffangmittel für die überschüssigen, vom Träger abtropfenden Flüssigkeitsmengen.

Aus der US 4214549 ist eine Einrichtung bekannt, bei der über eine Vielzahl von Walzen eine Flüssigkeitsmenge aus einem Flüssigkeitsbehältnis entnommen und übertragen wird, und desweiteren eine Abrollwalze vorgesehen ist, die in direktem Eingriff mit dem Träger steht und die besagte, auf diese Weise transportierte Flüssigkeit dort abstreift. Nachteilig ist dabei, daß die erste Walze direkt im Berührungseingriff mit dem Träger steht, was für fragile Träger nachteilig sein kann. Zum anderen ist nicht gewährleistet, daß ein dauerhaft gleichbleibender Flüssigkeitsfilm transportiert und übertragen wird.

Aus der DE 22 00 357 A ist eine Einrichtung zum kontinuierlichen Auftragen von Flüssigkeiten auf Warenbahnen angegeben. Dabei ist eine Aufnahmewalze vorgesehen, welche in ein Flüssigkeitsbad teilweise eintaucht. Eine mit der Aufnahmewalze in Berührungseingriff stehende Bürstenwalze sprüht von der Oberfläche der sich drehenden Aufnahmewalze einen Sprühfilm ab, der an einer vorbeigeführten Warenbahn aufgenommen wird. Hierbei ist von Nachteil, daß die abgesprühte Menge, sprich die mengenmäßige Zusammensetzung des Sprühfilms, nicht reproduzierbar ist, weil diese abhängt von der Viskosität der verwendeten Flüssigkeit, des Klebestoffes oder dergleichen, und auf diese Weise unterschiedliche Filmdicken auf der Aufnahmewalze entstehen können.

Um eine hinreichende Sauberkeit am Einsatzort solcher Einrichtung zu gewährleisten, bedarf es dann zu allermeist noch einer zusätzlichen Einhausung des vorbeigeführten Trägers, bzw. einer Lagerung der besprühten Teile in Wannen. Dabei sind im Stand der Technik Mittel vorgesehen, die überschüssigen Flüssigkeitsmengen in das Flüssigkeitsbad zurückführen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß die auf den Träger aufzubringende Flüssigkeitsmenge auf das nötige Mengenmaß von vornherein begrenzt ist, und die abzusprühende Flüssigkeitsmenge wesentlich reproduzierbarer ist.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die auf dem Träger aufzubringende Flüssigkeitsmenge nicht mehr überdosiert aufgespritzt wird, und daher auch keine, überschüssigen Flüssigkeitsmengen entstehen. Fehler, die solche überschüssigen Flüssigkeitsmengen hervorrufen, entfallen. Vom Träger tropfen somit keine überschüssigen Flüssigkeitsteile mehr ab. Beim Sprühen entstehenden praktisch keine Flüssigkeitsnebel, die als Aerosole austreten, so daß nicht mehr abgesaugt werden muß. Auch übliche zusätzliche Einhausungen können entfallen.

Die gesamte Vorrichtung ist aus diesem Grund universeller einsetzbar, weil über die mit einfachen Mitteln einstellbare Filmdicke auf der Aufnahmewalze, die abzusprühende Flüssigkeitsmenge einfach einstellbar ist. Weitere Vorteile ergeben sich aus der praktischen Anwendung, die die unterschiedliche Viskosität unterschiedlicher Flüssigkeiten und Temperatureffekte betreffen, die auf die resultierende Viskosität oder Haftfähigkeit Einfluß nehmen. Durch die Einstellbarkeit des Flüssigkeitsfilmes mit einfachen mechanischen Hilfsmitteln löst man sich somit von der Notwendigkeit einer aufwendigen Regelung, die Temperatur- und Viskositätsunterschiede berücksichtigen müßte.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Erfindungsgemäße Einrichtung zum Besprühen eines Trägers von oben oder horizontal.

Fig. 2 Erfindungsgemäße Einrichtung zum Besprüchen eines Trägers von unten.

Fig. 3 Erfindungsgemäße Einrichtung zum Besprüchen eines Trägers senkrecht nach unten

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung zum Besprüchen eines Trägers von oben. Innerhalb eines Gehäuses 10 ist eine Aufnahmewalze 1 angeordnet, die teilweise in ein Flüssigkeitsbad 5 eintaucht. Das Flüssigkeitsbad 5 besteht aus der Flüssigkeit, die auf den Träger 40 in feindosierter Weise aufgesprüht werden soll. Die Aufnahmewalze 1 ist drehbar gelagert und dreht sich in diesem Falle im Uhrzeigersinn.

Desweiteren ist eine Bürstenwalze 2 vorgesehen, die sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Die Bürsten der Bürstenwalze 2 streifen dabei die Oberfläche der Aufnahmewalze über einen kleinen Umfangsabschnitt. Durch den Drehsinn der Aufnahmewalze 1 im Uhrzeigersinn entnimmt diese dem Flüssigkeitsbad 5 eine Flüssigkeitsmenge derart, daß sich auf der Aufnahmewalze 1 einen Flüssigkeitsfilm bildet. Der aus dem Flüssigkeitsbad 5 entnommene Flüssigkeitsfilm wird nun im Uhrzeigersinn auf der Oberfläche der Aufnahmewalze bewegt, bis hin zu einem Abstreiflineal 4, welches in diesem Drehsinn vor Erreichen der im Eingriff stehenden Bürsten der Bürstenwalze 2 angeordnet ist. Das Abstreiflineal 4 ist in einem definierbaren und einstellbaren Abstand zur Oberfläche der Aufnahmewalze 1 angeordnet. Der über die Anstellmittel 80 definierbare, frei einstellbare Abstand des Abstreiflineals 4 zur Oberfläche der Aufnahmewalze 1, ermöglicht eine immer gleichbleibende Einstellung der Flüssigkeitsfilmdicke auf dem Umfangsabschnitt der Aufnahmewalze, die beim Weiterdrehen die Bürsten der Bürstenwalze 2 erreicht. Damit wird eine stets gleichbleibende Filmdicke im Abspritzbereich der Bürsten gewährleistet, womit damit auch die abgesprühte Flüssigkeitsmenge begrenzt wird. Da das Abstreiflineal 4 die Dicke des Flüssigkeitsfilmes auf der Aufnahmewalze 1 mechanisch einstellt, bevor der Flüssigkeitsfilm auf der Aufnahmewalze die Bürsten der Bürstenwalze 2 erreicht, ist in sehr wirkungsvoller Weise erreicht, daß die abgesprühte Flüssigkeitsmenge nunmehr unabhängig von Viskositäts- und/oder Temperaturschwankungen ist. Da die Bürsten der Bürstenwalze 2 im Berührungsbereich mit der Oberfläche der Aufnahmewalze 1 die gesamte dort im Flüssigkeitsfilm enthaltene Flüssigkeitsmenge absprüht, ist damit die abgesprühte Flüssigkeitsmenge nur noch abhängig von der über das Abstreiflineal zuvor eingestellen Filmdicke. Wichtig ist hierbei, daß das Abstreiflineal 4 räumlich getrennt ist von dem Element, nämlich der Bürstenwalze 2, welches dann letzendlich die so definierte Flüssigkeitsmenge einsprüht.

Somit kommt es im Eingriffsbereich der Bürstenwalze 2 auch nicht mehr zu Kompressionen der Flüssigkeit, die ein stetes gleichmäßiges Absprühen stören würden. Dem Eingriffsbereich zwischen Bürstenwalze 2 und Aufnahmewalze 1 ist desweiteren der Aufnahmewalze über die Bürstenwalze 2 diametral gegenüberliegend eine Reinigungs- und/oder Stützwalze 3 vorgesehen, an welche sich im Vorbeistreifen die Bürsten der Bürstenwalze 2 reinigen können. Damit ist zusätzlich noch gewährleistet, daß die Bürsten der Bürstenwalze vom Beginn bis zum Ende des Sprühvorganges in gleicher Weise die gleiche Flüssigkeitsmenge absprühen, ohne daß die Borsten der Bürstenwalze vorbenetzt sind. Das Gehäuse 10 weist im Absprüh- bzw. im Abspritzbereich der Bürstenwalze 2 eine Spaltblende 20 auf. Diese begrenzt den Flüssigkeitsnebel 30 in der entsprechend gewünschten Art und Weise. Die Spaltblende 20 ist dabei an den Längskanten so geformt, daß sich eine nach außen verjüngende trichterartige Kontur ergibt. Die Spaltränder sind dabei so geformt, daß wenn überschüssige Flüssigkeitsmengen entstehen, diese vor Erreichen des Trägers abgefangen werden und in das Flüssigkeitsbad zurückgeführt werden können. Der Träger 40, in Form eines Bandes, eines Bleches, eines Formkastens oder einer Schalttafel usw, welcher an der Einrichtung vorbeigeführt wird, läuft hierbei außerhalb des Gehäuses 10, sowie außerhalb jeder weiteren Einhausung vorbei. Einer Einhausung des Trägers bedarf es deshalb nicht, weil keine überschüssigen Flüssigkeitsmengen entstehen. Angetrieben wird die Aufnahmewalze 1 sowie die Bürstenwalze 2 und ggf. die Reinigungs- und/oder Stützwalze 3 über ein Getriebe 70, welches mit mindestens einem Antriebsmotor 50 verbunden ist. Es sind hier Anstellmittel 80 vorgesehen, die den Abstand des Abstreiflineales 4 zur Oberfläche der Aufnahmewalze 1 einstellbar machen. Solche Anstellmittel 80 können beispielsweise am Gehäuse 10 oder am Getriebekasten 70 befestigt sein. Außerdem kann das Abstreiflineal 4 auch durch eine in derselben erfindungsgemäßen Weise angeordnete, zur Aufnahmewalze über einen definierten Spalt beabstandete drehbare Welle ersetzt werden.

Desweiteren weist die Einrichtung im Bedarfsfalle einen Regler 60 auf, der die Drehzahl sowie den Drehsinn der Walzen regelt, oder zumindest von außen ansteuerbar macht. Ggf. kann über den Regler 60 dann auch der Abstand des Abstreiflineales zur Oberfläche der Aufnahmewalze 1 geregelt eingestellt werden.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung in einer Ausgestaltung zum Besprühen eines vorbeilaufenden Trägers von unten. Innerhalb des Gehäuses sind die Aufnahmewalze 1, die Bürstenwalze 2 sowie die Reinigungs- oder Stützwalze 3 in gleicher Weise angeordnet. Die Aufnahmewalze 1 dreht sich jedoch hierbei entgegen dem Uhrzeigersinn und das Abstreiflineal 4 ist dann ebenfalls in erfindungsgemäßer Weise so angeordnet, daß es bezogen auf den Drehsinn der Aufnahmewalze 1 vor dem Eingriffsbereich der Bürsten der Bürstenwalze 2 angeordnet ist. Die Absprühung erfolgt hierbei in gleicher Weise, sowie auch die entsprechende Festlegung der Filmdicke der auf der Oberfläche der Aufnahmewalze 1 aufgenommenen Flüssigkeit. Der Spalt 20 ist dabei ebenfalls so ausgebildet, daß er eine trichterartige nach außen verjüngende Kontur aufweist. Der Flüssigkeitsnebel 30 ist damit in seiner Erstreckung wiederum begrenzt und die vom Träger 40 aufgenommene Flüssigkeitsmenge ist auf das optimale Maß begrenzt. Auch hierbei tropft überschüssige Flüssigkeitsmenge in das Flüssigkeitsbad 5 zurück, noch bevor es den Träger 40 erreicht. Eine Einhausung des vorbeigeführten Trägers 40 ist daher auch hierbei nicht notwendig.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ausgestaltungsversion, bei welcher das Abstreiflineal 4 Teil eines das Flüssigkeitsbad 5 umgebenden Behältnisses 90 ist. Die Aufnahmewalze 1 taucht dabei in der Weise, wie in Fig. 3 dargestellt, über eine Ecke des Behältnisses 90 ein und wird über einem vom Abstreiflineal 4 gebildeten Rand unter Einstellung einer definierten Flüssigkeitsfilmdicke abgestreift.

Die Position sowie die Beabstandung des Abstreiflineals 4 sind in der gleichen, wie in Fig. 1 beschriebenen erfindungsgemäßen Art vorgenommen. Bei der in Fig. 3 dargestellten Art liegt der Flüssigkeitsspiegel des Flüssigkeitsbades 5 oberhalb der Abstreifkante des Abstreiflineals 4. Dies hat dann den Vorteil, daß diese Ausgestaltungsversion baulich sehr kompakt ist. Desweiteren kann hierbei die Flüssigkeit quasi direkt senkrecht nach unten abgesprüht werden. Alle übrigen Elemente der Vorrichtung sind wie in den anderen Ausgestaltungsversionen beschrieben, ausgeführt.

Sowohl Fig. 1 als auch die Fig. 2 und 3 zeigen die erfindungsgemäßen Einrichtungen in einem Querschnitt. Die Walzen 1, 2, 3 sowie das Abstreiflineal 4 sind im Schnitt dargestellt. Die Achsen der Walzen sowie die Längsstreckung des Abstreiflineales liegen somit senkrecht zur dargestellten Papierebene der Zeichnungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Einölen von Blechen vor dem Walzen, Spalten oder Stanzen, zum Aufbringen von Korrossionsschutz-Ölen, und zum Einsatz in der Backwarenindustrie, bei denen Bleche im Durchlauf eingeölt werden müssen, oder für Schalöle in Stein- und Betonindustrie, oder sogar für großfläche Lackierungen.

Die Beölung oder Besprühung erfolgt kontaktlos, somit wird eine Beschädigung von empfindlichen Oberflächen vermieden. Desweiteren wird eine gleichmäßige Verteilung über die gesamte Sprühbreite erreicht, so daß die zu besprühenden Oberflächen sehr homogen besprüht sind. Es können kleinste Mengen sicher aufgetragen werden, da insbesondere über die Regelbarkeit der Einrichtung genaue und reproduzierbare Mengeneinstellungen möglich sind. Die Einrichtung ist desweiteren unempfindlich gegen Verschmutzung, da keine feinen Bohrungen oder Düsen vorhanden sind. Es entsteht kein überschüssiger Sprühnebel, dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Absaugung derselben.

Durch die erfindungsgemäße Begrenzung des abgesprühten Flüssigkeitsfilmes ist die Vorrichtung extrem geräuscharm auslegbar, da keine aufwendigen weiteren Mittel zur Sprühmengendimensionierung notwendig sind.

Bezugszeichenliste

1

Aufnahmewalze

2

Bürstenwalze

3

Reinigungs- bzw Stützwalze

4

Abstreiflineal

5

Flüssigkeitsbad

10

Gehäuse

20

Spaltblende

30

abgesprühter Flüssigkeitsfilm

40

Träger

50

Antriebsmotor

60

Regler

70

Getriebe

80

Anstellmittel

90

Behältnis

Claims

1. Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten auf einen Träger (40),
mit einem Flüssigkeitsbad (5)
mit einer Aufnahmewalze (1), die die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbad (5) entnimmt,
sowie mit einer Bürstenwalze (2), die durch Berührung mit der Aufnahmewalze (1) Flüssigkeit übernimmt,
mit einer Reinigungs- und Stützwalze (3), die an der Bürstenwalze anliegt,
mit einem Abstreifelement (4), welches zur Regulierung der Flüssigkeitsmenge vor der Berührungs- oder Eingriffslinie der Bürstenwalze (2) an der Aufnahmewalze (1) einstell bar ist.

2. Vorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (4) aus einem Abstreiflineal besteht.

3. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (4) aus einer drehbaren Welle besteht.

4. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreiflineal bzw. die drehbare Welle (4) mit Anstellmitteln (80) versehen ist, über welche der Abstand zur Aufnahmewalze (1) einstell- und fixierbar ist.

5. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach Anspruch 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Regler (60) zur Beeinflussung der Drehgeschwindigkeit der Aufnahmewalze (1) und/oder der Bürstenwalze (2) enthält.

6. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über die Anstellmittel (80) des Abstreiflineales bzw. der drehbaren Welle, der Abstand des Abstreiflineales bzw. der drehbaren Welle zur Aufnahmewalze (1) elektrisch einstellbar- und fixierbar ist.

7. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Walze als Reinigungs- bzw. Stützwalze (3) im Eingriff auf die Bürstenwalze (2) vorgesehen ist, welche derartig angeordnet ist, daß sich die 24 Berührungslinien zwischen Bürstenwalze (2) mit Aufnahmewalze (1) und Bürstenwalze (2) mit Reinigungs- oder Stützwalze (3) diametral gegenüber liegen.

8. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einem Gehäuse (10) angeordnet ist, welche im Abspritzbereich eine Spaltblende (20) aufweist.

9. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (20) hinsichtlich der Spaltbreite einstellbar ist.

10. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt der Spaltblende (20) an den Längskanten von Blechen begrenzt wird, die derartig geformt sind, daß sich im Querschnitt gesehen eine nach außen verjüngende trichterartige Kontur ergibt, die zum Gehäuse so ausgerichtet ist, daß überschüssige, durch die Spaltränder zurückgehaltene und damit nicht austretende Flüssigkeit ins Flüssigkeitsbad (5) zurückläuft.

11. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zu besprühende Träger (40) außen an der Spaltblende (20) des Gehäuses (10) der Vorrichtung vorbeilaufend ist.

12. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmewalze (1) über die Ecke (vgl. Fig. 3) eines das Flüssigkeitsbad (5) aufnehmenden Behältnisses (90) mit der Flüssigkeit in Berührung kommt, und das Abstreifelement (4) Teil des Behältnisses ist.

13. Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten, nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (4) so positioniert ist, daß die Abstreifkante des Abstreifelementes (4) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des Flüssigkeitsbades liegt.