DEVICE FOR APPLYING A LAYER OF FINE CERAMIC MATERIAL TO A CARRIER

Abstract: 1. Device for applying a layer of a free-flowing, fine ceramic material onto a rigid, continuously moving carrier (2, 44) with a reservoir area for the material (13, 47) provided above the rectilinearly extending carrier (2, 44), the front boundary of which reservoir area in the direction of movement of the carrier is formed by a rotating roller (3, 45), and the lateral and rear boundaries of which are formed by walls (5, 8, 48, 49), characterized in that the roller (3, 45) is driven in rotary manner and the distance between the roller (3, 45) and the carrier (44) or the rear wall (8) can be adjusted to regulate the thickness of the applied layer (20, 56).

Description: Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht aus einer feinkeramischen Masse auf einen Träger Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht aus einer fliessfähigen, feinkeramischen Masse auf einen festen, kontinuierlich bewegten Träger. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut und bedienbar ist und die eine Schicht gleichmässiger Stärke liefert. Erfindungsgemäss wird dies durch Anwendung der im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen erreicht. Bei Anwendung der Erfindung ergeben sich die weiteren Vorteile, dass Massen unterschiedlicher Konsistenz mit der gleichen Vorrichtung aufgetragen werden können, dass auch sehr dünne Schichten produziert werden können, und dass die Dicke der aufzutragenden Schicht in einfacher Weise verändert werden kann. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Auf dieser zeigt Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einer schematischen Seitenansicht, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel je weils in einer der Fig. 1 entspre chenden Darstellung. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig 1 ist auf einem Führungstisch 1 ein fester, zu beschichtender Träger 2 geradlinig geführt. Der Träger 2, der beispielsweise aus Stahlblech besteht, wird durch bekannte, nicht dargestellte Mittel kontinuierlich in Richtung des Pfeiles a bewegt. Oberhalb des Führungstisches 1 ist eine Walze 3 angeordnet, die eine glatte, metallische Oberfläche aufweist und an jedem der beiden Enden einen Achszapfen 4 trägt. Die Walze 3 kann jedoch auch eine glatte Oberfläche aus einem Hartgummi oder Kunststoff geringer Elastizität haben. Jeder Achszapfen ist in einer Wand 5 gelagert. Die beiderseits der Walze 3 angeordneten Wände 5 sind über eine Quertraverse 6 fest miteinander verbunden. Jede Wand 5 ist ausserdem um einen festen Zapfen 7 schwenkbar. Die Zapfen 7 sind dabei so angeordnet, dass ihre Achsen miteinander fluchten und parallel zur Achse der Walze 3 verlaufen. Zwischen den beiden Wänden 5 ist eine weitere Wand 8 angeordnet, die fest an einem Oberteil 9 der Quertraverse 6 angeschlossen ist. Die Wand 8 besteht aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, beispielsweise Blech, und erstreckt sich, vom Oberteil 9 der Quertraverse 6 ausgehend, in Richtung zu einem Spalt 10 zwischen der Walze 3 und dem Träger 2. An dem dem Oberteil 9 abgewandten Ende der Wand 8 greifen mehrere, gleichmässig über die Breite der Wand 8 verteilte Stellschrauben 11 an, die jeweils in ein Gewinde eines Ansatzes 12 der Quertraverse 6 eingreifen. Die Walze 3 bildet zusammen mit den beiden gegenüberliegenden Wänden 5, die abdichtend an der Walze 3 anliegen, und der Wand 8 einen Vorratsraum für die aufzutragende keramische Masse 13. Diese Masse wird über ein oder mehrere Zuführrohre 14 in den Vorratsraum eingebracht, zweckmässig in der Weise, dass die Oberfläche der Masse 13 stets etwa in gleicher Höhe steht. In den Vorratsraum für die Masse 13 ragen weiterhin ein oder mehrere Rührkegel 15 hinein, die in nicht näher dargestellter Weise transversal und rotierend angetrieben sind. Ebenso ist auch die Walze 3 über einen ihrer Achszapfen 4 in Richtung des Pfeiles b umlaufend antreibbar. Vorteilhaft ist der Antrieb so ausgebildet, dass die Drehzahl, mit der die Walze 3 umläuft, verändert werden kann, so dass eine Umfangsgeschwindigkeit einstellbar ist, die gleich, grösser oder kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit des Trägers ist. An jeder der beiden Wände 5 ist ein Arm 16 vorgesehen, in den ein Gewinde eingeschnitten ist. Durch dieses Gewinde ist eine Stellschraube 17 geschraubt, deren unteres Ende sich an einem festen Anschlag 18 abstützt. Vor Inbetriebnahme der Vorrichtung wird über die Stellschraube 17 die Höhe des Spaltes 10 zwischen der Walze 3 und dem Träger 2 eingestellt. Gleichzeitig wird durch Betätigen der Stellschrauben 11 ein Spalt 19 zwischen dem unteren Ende der Wand 8 und der Walze 3 etwa auf die gleiche Spalthöhe eingestellt, die der Spalt 10 aufweist. Dabei ist der Spalt 19 etwa zwischen 0 und 4 mm einstellbar, so dass der Vorratsraum über die Wand 8 bei Betriebsunterbrechungen auch geschlossen werden kann. Im Betrieb zieht die Walze 3 die feinkeramische Masse 13 durch den Spalt 19, der zur Vordosierung der Schichtdicke dient, zum Spalt 10, in dessen Bereich die Masse 13 auf den Träger 2 aufgebracht wird. Dabei ist bei der Einstellung der Spalte 10 und 19 zu berücksichtigen, dass je nach Zusammensetzung der feinkeramischen Masse 13 nicht die gesamte, durch die beiden Spalte 19, 10 durchtretende Menge die Schicht 20 auf dem Tra- ger 2 bildet, sondern eine Schicht 21 an der Walze 3 haften bleiben kann, die anschliessend dem Vorratsraum wieder zugeführt wird. Eine weitere Beeinflussung der Dicke der Schicht 20 ist bei gut fliessfähigen Massen durch Änderung der Oberflächengeschwindigkeit möglich. Liegt diese über der Vorschubgeschwindigkeit des Trägers 2, so wird die Dicke der Schicht 20 bei sonst gleicher Einstellung der Teile grösser. Die Rührkegel 15 verhindern eine Hautbildung auf der Oberfläche der Masse 13 im Vorratsraum. Sie fördern das Entweichen eingeschlossener Luft und sorgen für eine gleichmässige Konsistenz der Masse über die ganze Breite des Vorratsraumes. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist wiederum ein Führungstisch 21 für einen zu beschichtenden Träger 22 vorgesehen. Weiterhin ist der Vorratsraum für die aufzutragende Masse 23, ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel, durch eine mit variabler Geschwindigkeit antreibbare Walze 24, zwei parallele seitliche Wände 25 und eine sich über die Breite der Walze 24 erstreckende Wand 26 gebildet. Die Wand 26 ist an einer Quertraverse 27 befestigt. An ihr greifen Stellschrauben 28 zur Einstellung eines Spaltes 29 zwischen dem unteren Teil der Wand 26 und der Walze 24 an. Abwei chend vom ersten Ausführungsbeispiel sind die Wände 25, 26 mit der Quertraverse jedoch fest angeordnet. In den Vorratsraum für die Masse 23 ragt wiederum ein sich translativ bewegender und zugleich rotierender Rührkegel 30 hinein. Die Walze 24 weist an beiden Enden Achszapfen 31 auf, mit denen sie in festen Lagern gelagert ist. Über einen der beiden Achszapfen erfolgt der Antrieb der Walze 24. Um jeden Achszapfen 31 ist ein Hebel 32 schwenkbar. Die beiden Hebel 32 stehen über eine Traverse 33 miteinander in Verbindung. In die Traverse 33 sind mehrere Stellschrauben 34 eingeschraubt, die jeweils eine Bohrung in einer über die ganze Breite der Walze 24 durchlafenden Doppelrakel 35 durchsetzen. Die Doppelrakel 35 weist eine der Walze 24 zugewandte, als Abstreifrakel 35a wirkende Kante und eine dem Träger 22 zugewandte, als Streichrakel 35b wirkende Kante auf. Die Abstreif- und die Streichrakel können auch als getrennte Teile ausgebildet sein. Weiterhin kann es, insbesondere wenn die zu verarbeitende Masse eine stark schmirgelnde Wirkung hat, vorteilhaft sein, die Abstreifrakel bzw. die Doppelrakel kontinuierlich in einer zur Achse der Walze 24 parallelen Richtung um einen kurzen Weg hin- und herzubewegen, so dass nicht dauernd der gleiche Punkt der Abstreifrakel einer Umfangs-Mantellinie der Walze 24 gegenübersteht. Um jede der Stellschrauben 34 herum ist eine Druckfeder 36 vorgesehen, deren eines Ende sich an der Traverse 33 und deren anderes Ende sich an der Doppelrakel 35 abstützt und dabei die Doppelrakel 35 gegen einen Kragen 37 der Stellschraube 34 drückt. An jedem der Stellhebel 32 greift weiterhin das eine Ende einer Druckfeder 38 an, deren anderes Ende sich an einem ortsfesten Anschlag 39 abstützt. Die Druckfeder 38 hält je den Stellhebel 32 in Anlage an einer Stellschraube 40, die in ein ebenfalls ortsfestes Halteteil 41 eingeschraubt ist. Zum Auftrag einer Schicht 42 einer bestimmten Dicke auf den Träger 22 wird zunächst durch Betätigung der Stellschrauben 28 der Spalt 29 so eingestellt, dass seine Höhe etwa der Dicke der aufzutragenden Schicht 42 entspricht. Anschliessend werden die Hebel 32 durch Betätigen der Stellschrauben 40 so weit geschwenkt, dass der Abstand der Streichrakel 35b von dem Träger 22 der gewünschten Schichtdicke genau entspricht. Erforderlichenfalls wird anschliessend durch Betätigen der Stellschrauben 34 die Abstreifrakelkante 35a so weit an die Walze 24 angestellt, dass sie die Oberfläche dieser Walze sauber abrakelt. Bei dieser Anordnung dient die in Richtung des Pfeiles c angetriebene Walze 24 im Verein nit dem Rührkegel 30 lediglich zum Transport der Masse 23 durch den Spalt 29. Die Anordnung gemäss Fig. 2 ermöglicht es im Vergleich zur Vorrichtung nach Fig. l, die gleiche Schichtdicke mit einem etwa nur halb so grossen Spalt 29 aufzutragen. Dies erleichtert das Schliessen des Vorratsraumes bei Betriebsunterbrechungen. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 ist oberhalb eines Führungstisches 43 für einen zu beschichtenden Träger 44 eine Walze 45 mit glatter, harter Oberfläche vorgesehen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in Richtung des Pfeiles d antreibbar ist. Die Walze 45 ist an beiden Enden in ortsfesten Exzenterlagern 46 gelagert. Die Walze 45 bildet wiederum die eine Begrenzung eines Vorratsraumes für die aufzutragende Masse 47. Dieser Vorratsraum ist weiterhin durch zwei seitliche Wände 48 und eine hintere Wand 49 gebildet. Die hintere Wand 49 ist dabei in einem solchen Abstand von der Walze 45 angeordnet, dass die im Vorratsraum befindliche Masse 47 unmittelbar auf dem Träger 44 aufliegt, so dass ihr unterster Bereich vom Träger 44 mitgenommen wird. Am unteren, dem Träger 44 zugewandten Ende der Wand 49 ist ein sich über deren ganze Breite erstreckender Abdichtstreifen 50 aus einem flexiblen Material angeschlossen, dessen freie Hälfte im Betrieb auf dem Träger 44 aufliegt. Zwischen den seitlichen Wänden 48 ist um eine feste Achse 51 schwenkbar ein Rakelträger 52 angeordnet. An der Unterseite des Rakelträgers 52 ist eine Abstreifrakel 53, beispielsweise aus Stahlblech, befestigt, die durch Schwenken des Rakelträgers 52 gegen die Walze 45 anstellbar ist. Um eine gleichmässige Anlage der Abstreifrakel 53 über die gesamte Breite der Walze 45 zu erreichen, sind zusätzlich mehrere Stellschrauben 54 vorgesehen, die in den Rakelträger 52 eingeschraubt sind und deren Enden an der Abstreifrakel 53 anliegen. Vor Inbetriebnahme der Vorrichtung wird durch Drehen der Exzenterlager 46 die Höhe des Spaltes 55 zwischen dem Träger 44 und der Walze 45 eingestellt, die die Dicke der auf zutragenden Schicht vordosiert. Anschlie ssend wird die Drehzahl der Walze 45 so eingestellt, dass die gewünschte Schichtdicke erreicht wird. Dabei wird mit wachsender Rotationsgeschwindigkeit der Walze 45 die Schicht 56 bei einer vorgegebenen Spalthöhe 55 dünner. Im Betrieb der Vorrichtung sorgt die Abstreifrakel 53 dafür, dass die an der Walzenoberfläche 45 haftende Schicht der Masse 47 vollständig abgerakelt wird. Auch bei dieser Anordnung kann es zweckmässig sein, um eine schmirgelnde Wirkung zu vermeiden, die Abstreifrakel 53 laufend parallel zur Achse der Walze 45 um ein kurzes Stück hin- und herzubewegen. Bezugszeichen: 1 Führungstisch 2 Träger 3 Walze 4 Achszapfen 5 Wand 5 6 Quertraverse 7 Zapfen 8 Wand 9 Oberteil 10 Spalt 11 Stellschrauben 12 Ansatz 13 keramische Masse 14 Zuführrohre 15 Rührkegel 16 Arm 17 Stellschraube 18 Anschlag 19 Spalt 20 Schicht 21 Schicht 22 Träger 23 Masse 24 Walze 25 Wände 26 Wand 27 Quertraverse 28 Stellschrauben 29 Spalt 30 Rührkegel 31 Achszapfen 32 Hebel 33 Traverse 34 Stellschrauben 35 Doppelrakel 36 Druckfeder 37 Kragen 38 Druckfeder 39 Anschlag 40 Stellschraube 41 Halteteil 42 Schicht 43 Führungstisch 44 Träger 45 Walze 46 Exzenterlager 47 Masse 48 Wände 49 Wand 50 Abdichtstreifen 51 Achse 52 Rakelträger 53 Abstreifrakel 54 Stellschraube 55 Spalt 56 Schicht a Pfeil b Pfeil c Pfeil d Pfeil

Claims: Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht aus einer fliessfähigen, feinkeramischen Masse auf einen festen, kontinuierlich bewegten Träger, dadurch gekenn zeichnet, dass oberhalb des geradlinig geführten Trägers (2, 22, 44) ein Vorratsraum für die Masse (13, 23, 47) vor gesehen ist, dessen in Bewegungsrichtung des Trägers vordere Be grenzung eine rotierend angetriebene Walze (3, 24, 45) und dessen hintere und seitliche Begrenzungen (5, 8, 25, 26, 48, 49) Wände bilden und der einstellbare Abstand zwischen der Walze und dem Träger oder der hinteren Wand die Dicke der auf zutragenden Schicht (20, 42, 56) dosiert. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Abstand der Walze (3, 45) von dem Trä ger (2, 44) einstellbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze t45) in Exzenterlagern (46) gelagert ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (3) zwischen Wänden (5) gelagert ist, die um zur Walzenachse parallele Zapfen (7) schwenk bar sind. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (3, 24) in Be wegungsrichtung der aufzutragenden Masse (13, 23) angetrieben ist. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere, aus einem elastisch verformbaren Werkstoff bestehende Wand (8, 26) schräg in Richtung zum Spalt zwischen Walze (3, 24) und Träger (2, 22) verlaufend ange ordnet und eine Stellvorrichtung (11, 25) zur Ver änderung des Abstandes des unteren Endes der Wand von der Walze zur Dosierung der Schichtdicke vor gesehen ist. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung des Trägers (22) hinter dem engsten Spalt zwischen Walze (24) und Träger (22) eine gegen die Walze anstellbare Abstreifrakel (35a) und eine im Abstand der gewünschten Schichtdicke gegen den Träger an stellbare Streichrakel (35b) vorgesehen sind. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreif- und Streichrakel einstückig als Doppelrakel (35) ausgebildet sind, die Doppelrakel an einem um die Achse der Walze (24) schwenkbaren Stellhebel (32) angeschlossen, die Schwenklage des Stellhebels zur Einstellung des Abstandes der Doppel rakel zum Träger durch erste Stellschrauben (40) einstellbar und die Lage der Doppelrakel gegenüber dem Stellhebel mittels zweiter Stellschrauben (34) in einer zur Walze etwa radialen Richtung ein stellbar ist. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass die Walze (45) entgegen der Bewegungsrichtung der auf zutragenden Masse (47) angetrieben ist und an einem Bereich der Walze oberhalb des Vorratsraumes eine Abstreifrakel (53) anstellbar ist. lO. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (3, 24, 45) mit variabler, aber von der Vorschubgeschwindig keit des Trägers (2, 22, 44) abhängigen Umfangs geschwindigkeit antreibbar ist. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorratsraum rotie rend und translativ angetriebene Rührkegel (15, 30) angeordnet sind. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder lO, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abstreifrakel (35a, 53) paral lel zur Achse der zugeordneten Walze (24, 45) hin und herbewegbar angetrieben ist.

Inventors: FISCHER, HERMANN, THEILACKER, KLAUS
Applicants: M.A.N.-ROLAND DRUCKMASCHINEN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B28B5
IPC codes: B28B3, B28B13