Appareil pour enduire du matériel sous forme de bande L'invention concerne un appareil assurant l'enduction continue de bandes en mouvement, en matériaux divers, telles par exemple des bandes de papier ou des bandes métalliques et, de préférence toutefois, des bandes minces en matière plastique ou en cellophane, pour l'enduction desquelles il est fait usage d'émulsions, de solutions, de dispersions, de colles fusibles etc...
L'industrie de l'amélioration du papier, et des bandes en général, utilise toute une série de technologies les plus diverses pour l'enduc-' tion des bandes en mouvement. Ainsi utilise-t-on, par exemple, le procédé dit "d'application à la racle" tel qu'il est défini dans les demandes de brevets allemands OS n* 15 77 647 et 20 34 004. La figure 2 de la première de ces publications fait apparaître, avec une grande précision, le déroulement de tels procédés. Ainsi, un cylindre d'application, tournant dans le même sens ou dans le sens contraire du matériel de base à enduire, est immergé dans un bac de trempage et applique l'excédent du produit d'enduction sur ce matériel de base comme, par exemple, une bande en papier, en matière plastique ou en métal.
Le dosage du volume à appliquer est confié à une racle rotative, qui se trouve intercalée à la suite sous forme d'un cylindre rotatif lisse ou éventuellement garni de fils de diamètres très différents. Dans ce dernier cas, la racle est définie par le vocable de "wire-bar" utilisé dans la technique anglaise.
Ces dispositifs sont appliqués, par exemple, dans la demande
de brévet allemand OS 15 77 647 qui utilise des rouleaux libres d'un diamètre d'environ 40 mm. Or, ce procédé comporte des inconvénients qui apparais-
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sement de la racle, provoqué par le séchage du produit d'enduction et, à fortiori, à l'altération de la qualité de cette enduction par la formation de rayures ou autres inégalités.
Au fur et à mesure de la progression de la technique, on a pu aboutir aux dispositifs traditionnels utilisés de nos jours, dispositifs définis dans les demandes de brevets allemands OS 20 34 004 et 23 07 404. Ces systèmes sont en effet caractérisés par une réduction importante du diamètre du cylindre râcleur, par le logement de ce cylindre râcleur dans un support approprié, qui assure son guidage et en partie sa protection sur toute sa longueur, ainsi que par des aménagements sous forme d'arêtes de raclage, voire de rainures de rinçage, assurant la netteté du cylindre rotatif.
Malgré cette progression indéniable, ces installations révèlent encore des imperfections qui s'opposent à la généralisation de leur utilisation. Un inconvénient majeur réside dans le maintien de la combinaison entre le nouveau dispositif de dosage et le système d'enduction traditionnel à l'aide de cylindres trempeurs, de cylindres de transfert et/ou de cylindres enducteurs. Cet aménagement se répercute défavorablement surtout lors des opérations d'enduction à grande vitesse à l'aide de produits parti-' culièrement sensibles à certains effets extérieurs, connue par exemple les dispersions au polyvinylidène, particulièrement sensibles au cisaillement, se coagulant et moussant facilement. Pour aboutir à une application convenable du produit d'enduction, même aux grandes vitesses de déroulement
de la bande, c'est-à-dire à 300 à 400 m/minute, il apparaît que les cylindres d'application, accusant traditionnellement un diamètre relativement important, de l'ordre de 200 mm et plus, doivent tourner également à grande vitesse. Ces grandes vitesses provoquent, à brève échéance, des coupoles de mousse sur le bac de trempage et, à fortiori, une enduction bulleuse de mauvaise qualité.
Des mesures spécifiques, telles par exemple la réduction du diamètre du cylindre trempeur, ont provoqué des effets contraires. En effet pour maîtriser le volume du produit d'enduction, dosé par les rouleaux plus grands, il est bien évident que les rouleaux plus petits, disposant forcément de surfaces de contact plus petites, doivent tourner à des vitesses logiquement plus grandes.
La modification de la surface extérieure du rouleau, par le ménagement de rainures et de crans, ou par toute autre méthode analogue, en vue d'augmenter le volume de l'apport, n'a pas permis, comme on l'avait espéré, de réduire la vitesse de rotation de ce rouleau.
Pour contourner ces problèmes, on a fait appel, dans la majorité des cas, à une solution de secours, c'est-à-dire que l'on a procédé à un transvasement permanent, par pompage, du produit d'enduction. Or, cette solution, même si elle est obtenue à l'aide d'éléments parfaitement appropriés, tels des pompes à membranes par exemple, n'a pu que provoquer une altération supplémentaire de ce produit d'enduction.
A la longue liste des inconvénients apparaissant en cours de traitement, il faut ajouter, avec ces mêmes systèmes de racles, les difficultés provoquées par la technique appliquée à la construction de l'appareillage utilisé. Parmi ces difficultés il y a lieu de citer la préférence, réservée à certaines matières plastiques, pour la fabrication du logement de la racle, telles que le polyéthylène, le polypropylène, le polyamide, le polytétrafluoréthylène, voire aussi des produits de la famille des caoutchoucs.
Les racles proprement dites, soumises à l'usure et, de ce fait, à utilisation limitée, sont fabriquées séparément, soit par extrusion directe sous leur forme définitive, soit aussi par fraisage, rabotage, perforation etc... à partir d'un matériel plein. Ces procédés de fabrication cotiteux, d'autant plus que les racles usées sont jetées, ne sont guère défendables économiquement, surtout que leurs coûts de fabrication influencent les prix de l'enduction et que leur remplacement provoque des immobilisations gênantes de la machine.
Très souvent, l'adaptation des températures, c'est-à-dire, le refroidissement ou l'échauffement, du produit d'enduction ainsi que de la machine est une opération impérative, nécessaire au bon déroulement du processus. La mauvaise conductivité thermique du logement des râcles, en matière plastique, s'oppose, dans ces cas, au réglage des températures de fonctionnement optimales, ce qui s'ajoute encore aux inconvénients déjà cités des systèmes d'enduction traditionnels.
Un autre inconvénient( relevé à l'encontre des machines tradi-
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ge des racles.
Etant donné que, traditionnellement, il n'est guère possible d'obtenir une étanchéité parfaite de ces systèmes, il ne peut être empêché que le produit de rinçage entre en contact avec le produit d'enduction. Dans le cas, par exemple, où il est fait usage de polyvinylidène comme produit d'enduction, le contact avec l'eau, utilisée de préférence comme produit de rinçage, peut conduire à l'altération, c'est-�-dire à la perte, de ce produit d'enduction. Ce même phénomène peut, bien entendu, se produire avec des embases de colle ou d'autres solutions, particulièrement sensibles. Les dépôts du coagulât ainsi provoqués non seulement bouchent les canaux de rinçage, mais peuvent de plus pénétrer par la racle rotative à l'intérieur du logement en matière plastique et rendre ce dernier complètement inutilisable.
Il s'est ainsi posé le problème de la création d'une machine d'enduction, révélant un net progrès technique et supprimant les inconvénients et les insuffisances cités, relevés à l'encontre des installations reflétant le niveau actuel de la technique.
Le problème ainsi posé est résolu par une machine assurant l'enduction continue de bandes en mouvement, en matériaux divers, à l'aide d'un
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leur, caractérisés en ce que, vu dans le sens du déroulement de la bande, un canal en amont et un canal en aval sont reliés au bac de trempage fermé latéralement et en ce que les parois latérales de ces canaux sont adaptées aux rayons des cylindres râcleurs, qu'elles sont chargées de guider, et en ce que la largeur de ces canaux est inférieure au diamètre des cylindres râcleurs qui ainsi dépassent les parois latérales de ces canaux.
Dans la pratique, on a pu apprécier favorablement une installation dans laquelle les canaux étaient disposés obliquement par rapport au bac de trempage, de manière telle que la résultante du parallélogramme des forces, composé du sens et de la grandeur des forces générées par le guidage de la bande et agissant sur les cylindres râcleurs, soit dirigée, au moins approximativement, sur le centre des canaux.
Les forces résultent de la contrainte de traction et de l'angle d'enroulement imposé au matériel en forme de bandes (figures 2 et 3). La. position oblique fait qu'en travaillant à de grandes vitesse d'enduction et en utilisant des produits d'enduction de haute viscosité ou des cylindres rgcleurs de grands diamètres, on évite dans tous les cas l'éjection, voire le saut des racles, de leur système de guidage respectif.
Quoique les canaux puissent présenter une forme quelconque aussi longtemps qu'il est satisfait aux exigences du guidage , les canaux de section rectangulaire ou carrée se sont avérés particulièrement efficaces dans la pratique, étant donné surtout que ceux-ci sont facilement réalisables.
Même s'il est établi que les arêtes des canaux provoquent un certain raclage, il s'est néanmoins avéré utile de disposer, à l'intérieur des
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la zone supérieure dépasse d'une hauteur de 0, 1 à 3,0 mm l'arête supérieure de ces canaux.
Avantageusement, ces bandes râcleuses en tôle sont disposées aur les deux parois et sur toute la longueur des canaux, à l'effet de quoi elles sont adaptées, sous forme de plaques coudées, au profil des canaux ou alors appliquées, sous forme de tôles isolées, contre les seules parois latérales et maintenues à l'aide de banettes de blocage.
Ces tôles râcleuses peuvent également être utilisées sous formede paquets, cumulant plusieurs épaisseurs individuelles variant entre 0,02 à 0,5 mm. Ces tôles râcleuses évitent l'usure des arêtes des canaux sous l'effet du frottement des cylindres racleurs, ce qui réduit les périodes d'immobilisation de la machine. Lorsque ces tôles sont usées jusqu'à la hauteur des arêtes supérieures des canaux, elles peuvent être facilement remplacées en n'engageant que des coûts de matériau très minimes. Par le fait que les tôles râcleuses font ressort, on obtient un effet de nettoyage efficace et régulier des cylindres racleurs.
Pour obtenir une rotation régulière des cylindres racleurs, ceuxci sont entraînés, de préférence, en sens opposé, de manière que les impuretés, véhiculées par ces cylindres râcleurs, se trouvent dans tous les cas raclées vers l'extérieur et n'aboutissent pas dans le bac de trempage.
Normalement, le diamètre des cylindres râcleurs se situe entre
5 et 50 mm et, de préférence toutefois, entre 10 et 25 mm. Pour obtenir un réglage particulièrement précis de l'enduction, il s'est avéré particulièrement avantageux de varier le diamètre des cylindres râcleurs, de manière que, vu dans le sens du passage de la bande, le cylindre se trouvant en aval
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Dans la pratique, il s'est avéré utile d'aménager le bac de trempage, ainsi que les canaux, dans un bâti commun, en vue d'augmenter la stabilité de l'appareil et de permettre aussi la réalisation de procédés techniques nouveaux.
Ainsi, avec l'utilisation de produits d'enduction de haute viscosité, apparaît aussi la nécessité de la régulation thermique. A cet effet, le bâti a été doté de perforations permettant le passage d'un produit de régulation, comme l'eau chaude par exemple, qui échauffe le produit d'enduction, provoque un abaissement de la viscosité et contribue à l'amélioration de l'enduction en général. Le même effet peut être obtenu en ménageant des perforations dans les cylindres racleurs, en vue d'y canaliser les produits de régulation. Dans ce cas, les cylindres racleurs présenteront, de préférence, la forme d'un tuyau.
L'arrivée du produit d'enduction dans le bac de trempage peut être assurée par le haut, soit par remplissage périodique, soit par un système d'alimentation continue.
Sur une machine, de structure particulière toutefois, l'arrivée du produit d'enduction est assurée par le bas au travers de perforations ménagées dans le bâti et aboutissant dans le bac de trempage.
A l'intérieur du bac de trempage, l'arrivée se fait alors par une rainure qui s'étend sur toute la longueur du bac.
Pour assurer une arrivée particulièrement homogène du produit d'enduction sur toute cette longueur, un canal, compensateur de la pression, qui a été ménagé sur cette même longueur, se trouve relié au canal d'arrivée de la face inférieure.
Etant donné que les cylindres, qui assurent le guidage de la bande avant et après son passage sur la machine d'enduction, ne sont que très difficilement réglables en hauteur, il s'est avéré utile, dans la pratique, d'équiper le bâti d'un dispositif assurant le réglage en hauteur. Il est ainsi devenu possible de régler, d'une manière optimale, les rapports de tension entre les cylindres râcleurs et le système de guidage, tout comme il est devenu possible de dégager les équipements et de libérer la bande dans tous les cas où des interventions sur l'installation d'enduction, telles le remplacement des
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Pour des travaux spécifiques, il s'est avéré utile d'entourer, dans le cadre des techniques connues, les cylindres de raclage avec des fils appropriés.
Compte tenu de l'éventail des produits d'enduction utilisés, il importe que l'appareillage en entier, ou en partie, &oit réalisé en un matériau insensible à l'action corrosive de ces produits. A cet effet, certaines matières plastiques et certains aciers inoxydables ont donné entière satisfaction. Dans ce cas, on pense surtout au bac de trempage ainsi qu'aux cylindres et aux tôles de raclage.
La machine définie par l'invention s'est avérée particulièrement efficace pour l'enduction des bandes se déroulant à grande vitesse, c'est-à- <EMI ID=7.1>
Il est ainsi possible d'enduire tout le matériel traditionnellement enductible sous forme de bandes, dont le papier, les métaux, et notamment les matières plastiques, voire la cellophane.
La machine à enduction ainsi que son fonctionnement seront commentés plus amplement ci-après en référence aux figures annexées, sans que l'invention soit limitée aux seules formes de réalisation représentées.
la figure 1 représente une vue/latérale d'une coupe transversale de l'exemple de réalisation le plus simple ; la figure 2 représente la vue latérale d'une coupe transversale ainsi que le principe de fonctionnement d'un exemple de réalisation avantageux de la machine et la figure 3 représente une vue en perspective de la machine faisant l'objet de la figure 2.
Sur la figure 1, la bande 15 passe sur le cylindre serre-flan 13, parallèle à la machine d'enduction, avant de passer sur les cylindres râcleurs 5, qui sont maintenus dans les canaux 2 et qui sont en contact direct avec le bac de trempage 7. Le cylindre serre-flan 13 à la sortie est également parallèle à la machine d'enduction. Le produit d'enduction, qui se trouve dans le bac de trempage 7, remplit celui-ci, de préférence jusqu'au bord supérieur.
Comme on peut le voir dans la figure 2, la machine définie par l'invention comporte, dans une structure avantageuse, un bâti de forme prismique 1 qui pour empêcher toute corrosion, est réalisé en un acier fin inoxydable. Dans ce bâti 1 se trouvent ménagés deux canaux 2 de section carrée qui forment un angle déterminé avec la verticale. L'obliquité des canaux permet un centrage précis de la racle 5 dans son support. Ainsi, la résultante du parallélogramme des forces, composé-de la valeur et du sens des forces agissant sur le cylindre râcleur, doit être dirigée dans le centre des canaux. Das barrettes de blocage 3, qui peuvent être en acier ou en matière plastique, maintiennent, à l'intérieur des canaux 2, des bandes racleuses 4, fines et étroites, en acier.
Pour empêcher toute corrosion et toute réaction catalytique toujours possibles entre ces bandes râcleuses et le produit d'enduction, il est recommandé d'utiliser des tôles râcleuses en acier fin. Ces tale râcleuses 4 ont à assurer deux fonctions qui consistent, d'une part, à soutenir et à maintenir le cylindre râcleur rotatif 5 sur toute sa longueur dans la position voulue et, d'autre part, à le libérer des particules solides qui peuvent y adhérer. Pour parfaire le processus de nettoyage des cylindres racleurs, ceux-ci sont rincés sur leur face extérieure. Comme produit de rinçage et de mouillage, on utilise le produit d'enduction proprement dit, tel par exemple une dispersion à base de polyvinylidène.
Ainsi, provenant du bac de trempage 7, limité par les cylindres racleurs 5 et par le couvercle de protection latérale 6, s'étalant sur toute la largeur d'enduction, cette dispersion aboutit, au travers des perforations de liaison 8, dans les canaux 2, qu'elle traverse dans le sens axial en direction des deux ouvertures latérales. Ce processus permet non seulement de mouiller et, le cas échéant, d'ajuster
la température du cylindre de raclage, mais aussi d'évacuer les particules solides ou autres produits d'encrassement qui auront été raclés du cylindre
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produit d'enduction par l'ouverture 9 débouchant sur un canal 10, compensateur de la pression, qui s'étend sur toute la longueur du bâti 1. Ce canal 10 est relié au bac de trempage 7 par l'intermédiaire d'une fine rainure 11. Le creux de forure 12 assure la régulation thermique, c'est-à-dire l'échauffement ou le refroidissement de l'ensemble de l'installation.
Les cylindres serre-flan 13, réglables en hauteur, permettent de varier l'angle d'enroulement sur les cylindres râcleurs 5. Bien entendu, et dans le cas où l'on ne dispose que de cylindres 13 non réglables, cet angle d'enroulement peut être varié en agissant sur le dispositif 14 assurant le réglage en hauteur de l'ensemble de la machine d'enduction.
Sur la figure 3, on reconnaît avec netteté les couvercles de protection latérale 6, ainsi que les éléments moteurs 16 des cylindres râcleurs 5.
Par ailleurs, les mêmes chiffres désignent les mêmes éléments.
Le processus d'enduction, réalisé avec la machine définie par l'invention et schématisée dans les figures 2 et 3, se déroule comme suit.
Le produit d'enduction est dirigé, à l'aide d'un dispositif à débit réglable -une pompe par exemple ou encore un réservoir fixe- dans le canal
10, compensateur de la pression, au travers des perforations d'alimentation
9. De là, il remplit le bac de trempage 7 par l'intermédiaire de larainure 11. L'écoulement latéral incontr8lé du produit d'enduction est empêché par le couvercle de protection latérale 6. L'abaissement des cylindres 13 dans la position de travail schématisée provoque la fermeture totale du bac de trem-_
page 7 par la bande à enduire 15. Le produit d'enduction, ainsi appliqué sur
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choix, dans le sens du passage ou dans le sens contraire, par les éléments moteurs 16. Ce n'est qu'une très faible partie de ce produit d'enduction qui, à partir du bac de trempage 7 et à travers les perforations 8, parvient dans les canaux 2 logeant les cylindres râcleurs 5. Ce produit d'enduction, en passant par les canaux 2,. assure le mouillage des cylindres racle tira 5, évite le dépôt de particules solides ou autres produits d'encras sage et évacue des canaux les corps étrangers qui ont été raclés des cylindres par les tôles râcleuses 4. Le produit de débordement est recueilli pour être inclus à nouveau dans le processus d'enduction.
Etant donné que l'on dispose d'un produit d'enduction ne comportant ni bulles, ni mousse -du fait que, même à grande vitesse d'application, ce produit n'est à aucun moment remué par une pièce quelconque en liaison avec le processus d'enduction- on peut supprimer les équipements auxiliaires, tels les bacs de décantation recueillant la mousse, utilisés sur les machines à enduction au polyvinylidène.
Le premier cylindre râcleur 5 n'intervenant pratiquement pas dans le dosage du produit à appliquer, on pourrait être tenté de le remplacer par une arête fixe. Or, il est apparu que la rotation prend un caractère primordial, nécessaire au bon déroulement du processus. On évite ainsi l'accumulation des poussières et autres produits d'encrassage, provenant de la bande à enduire, tout comme on évite les rayures toujours gênantes, ce qui n'est pas le cas avec l'appareil qui est décrit dans la demande allemande
16 52 402 mise à l'inspection publique et sur lequel la bande à enduire passe sur une surface arrondie fixe.
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ce appel à des moteurs inversibles et à réglage progressif. Pour éviter toute perturbation du mouvement de rotation, nécessairement régulier, la transmission des forces entre le moteur et le cylindre râcleur est assurée par des éléments souples, tels que les embrayages, les arbres à cardan ou les joints à croisillon.
Le volume du produit d'enduction applicable avec le processus propre aux dispositifs définis par l'invention est fonction d'un certain nombre de facteurs, dont la grandeur des cylindres râcleurs utilisés. Des cylindres rScleurs, accusant un diamètre de 8 à 12 mm, permettent d'appliquer des <EMI ID=11.1>
quantité devra être dépassée, on devra faire appel à. des cylindres d'un diamètre maximal de 50 mm.
L'avantage d'ordre technique tout particulier du dispositif, défini par l'invention et commenté ci-dessus, réside d'une part dans le processus d'application du produit d'enduction, c'est-à-dire sans le moindre élément de transmission mobile tel que des rouleaux ou autres éléments analogues, et, d'autre part, dans le dosage spécifique qui s'y rattache. Ainsi sont don-' nées les conditons de traitement des substances liquides de toutes qualités et de toutes catégoriées.
REVENDICATIONS
1. Appareil assurant l'enduction continue de matériel en forme de bande en mouvement, à l'aide d'un produit d'enduction fluide, en utilisant un bac de trempage et un cylindre râcleur, caractérisé en ce que, vu dans le
sens du déroulement de la bande, un canal (2) en amont et un canal (2) en
aval sont reliés au bac de trempage (7), fermé sur les côtés (6), les parois latérales de ces canaux (2) étant adaptées aux rayons des cylindres râcleur
%;Il qu'elles sont chargées de guider, et la largeur de ces canaux (2) étant inférieure au diamètre des cylindres râcleurs (5) qui dépassent ainsi les parois latérales de ces mêmes canaux (2).
Apparatus for coating material in strip form The invention relates to an apparatus for continuously coating moving strips of various materials, such as, for example, paper strips or metal strips and, preferably, however, thin strips of material. plastic or cellophane material, for the coating of which use is made of emulsions, solutions, dispersions, hot-melt adhesives, etc.
The paper improvement industry, and webs in general, employs a wide variety of technologies for the coating of moving webs. Thus, for example, the so-called "doctor blade application" method is used as defined in German patent applications OS Nos. 15 77 647 and 20 34 004. FIG. 2 of the first of these publications shows, with great precision, the progress of such processes. Thus, an application cylinder, rotating in the same direction or in the opposite direction of the base material to be coated, is immersed in a soaking tank and applies the excess of the coating product on this base material as, for example, example, a strip of paper, plastic or metal.
The dosage of the volume to be applied is entrusted to a rotating doctor blade, which is subsequently inserted in the form of a smooth rotating cylinder or possibly lined with threads of very different diameters. In the latter case, the doctor blade is defined by the term "wire-bar" used in the English technique.
These devices are applied, for example, in the application
of German Patent OS 15 77 647 which uses idle rollers with a diameter of about 40 mm. However, this process has drawbacks which appear
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Squeegee of the doctor blade, caused by the drying of the coating product and, a fortiori, the deterioration of the quality of this coating by the formation of scratches or other unevenness.
As the technique progressed, it was possible to arrive at the traditional devices used today, devices defined in German patent applications OS 20 34 004 and 23 07 404. These systems are in fact characterized by a reduction of the diameter of the wiper cylinder, by housing this wiper cylinder in a suitable support, which ensures its guidance and partly its protection over its entire length, as well as by arrangements in the form of scraping edges, or even rinsing, ensuring the sharpness of the rotary cylinder.
Despite this undeniable progress, these installations still reveal imperfections which oppose the generalization of their use. A major drawback lies in maintaining the combination between the new metering device and the traditional coating system using quenching rolls, transfer rolls and / or coating rolls. This arrangement has an unfavorable effect especially during high speed coating operations with the aid of products which are particularly sensitive to certain external effects, known for example polyvinylidene dispersions, which are particularly sensitive to shear, which coagulate and foam easily. To achieve a correct application of the coating material, even at high unwinding speeds
of the strip, that is to say at 300 to 400 m / minute, it appears that the application rolls, traditionally showing a relatively large diameter, of the order of 200 mm and more, must also turn at large speed. These high speeds cause, in the short term, foam domes on the soaking tank and, a fortiori, a poor quality bubble coating.
Specific measures, such as for example the reduction of the diameter of the quenching cylinder, have produced opposite effects. In fact, in order to control the volume of the coating product, metered by the larger rollers, it is quite obvious that the smaller rollers, necessarily having smaller contact surfaces, must rotate at logically greater speeds.
The modification of the external surface of the roller, by the provision of grooves and notches, or by any other similar method, in order to increase the volume of the intake, did not allow, as had been hoped, to reduce the speed of rotation of this roller.
In order to get around these problems, in the majority of cases, an emergency solution was used, that is to say that the coating product was transferred permanently by pumping. However, this solution, even if it is obtained using perfectly suitable elements, such as diaphragm pumps for example, could only cause an additional deterioration of this coating product.
To the long list of drawbacks appearing during treatment, we must add, with these same doctor blade systems, the difficulties caused by the technique applied to the construction of the apparatus used. Among these difficulties, mention should be made of the preference, reserved for certain plastics, for the manufacture of the squeegee housing, such as polyethylene, polypropylene, polyamide, polytetrafluoroethylene, or even products of the rubber family. .
The doctor blades themselves, subject to wear and therefore of limited use, are manufactured separately, either by direct extrusion in their final form, or also by milling, planing, perforation etc. from a full material. These costly manufacturing processes, all the more so as the worn scrapers are thrown away, are hardly economically defensible, especially since their manufacturing costs influence the coating prices and their replacement causes troublesome downtime of the machine.
Very often, the adaptation of the temperatures, that is to say, the cooling or the heating, of the coating product as well as of the machine is an imperative operation, necessary for the good progress of the process. The poor thermal conductivity of the plastic scraper housing, in these cases, opposes the setting of the optimum operating temperatures, which is further added to the already mentioned drawbacks of traditional coating systems.
Another drawback (noted against traditional machines
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age of scrapers.
Since, traditionally, it is hardly possible to achieve a perfect seal of these systems, it cannot be prevented that the rinse aid comes into contact with the coating material. In the case, for example, where use is made of polyvinylidene as a coating product, contact with water, preferably used as a rinse aid, may lead to spoilage, that is - � - say at the loss, of this coating product. This same phenomenon can, of course, occur with glue bases or other particularly sensitive solutions. The deposits of the coagulate thus caused not only clog the rinsing channels, but can also penetrate through the rotary doctor into the interior of the plastic housing and render the latter completely unusable.
The problem was thus posed of creating a coating machine, revealing a clear technical progress and eliminating the drawbacks and the shortcomings mentioned, noted against the installations reflecting the current level of the technique.
The problem thus posed is solved by a machine ensuring the continuous coating of moving bands, of various materials, using a
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their, characterized in that, seen in the direction of the unwinding of the strip, an upstream channel and a downstream channel are connected to the laterally closed dipping tank and in that the side walls of these channels are adapted to the radii of the cylinders scrapers, which they are responsible for guiding, and in that the width of these channels is less than the diameter of the scraping cylinders which thus protrude from the side walls of these channels.
In practice, we have been able to favorably appreciate an installation in which the channels were arranged obliquely with respect to the soaking tank, such that the resultant of the parallelogram of the forces, composed of the direction and the magnitude of the forces generated by the guide of tape and acting on the scraper rollers, is directed, at least approximately, on the center of the channels.
The forces result from the tensile stress and the winding angle imposed on the strip-shaped material (Figures 2 and 3). The oblique position means that by working at high coating speeds and by using coating products of high viscosity or adjustment rolls of large diameters, the ejection or even the jumping of the doctor blades is in all cases avoided. , their respective guidance system.
Although the channels may be of any shape as long as the guidance requirements are met, channels of rectangular or square cross-section have proved particularly effective in practice, especially since these are easily achievable.
Even if it is established that the edges of the channels cause a certain scraping, it has nevertheless proved useful to have, inside the
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the upper zone protrudes by a height of 0.1 to 3.0 mm from the upper edge of these channels.
Advantageously, these sheet scraping strips are arranged on both walls and over the entire length of the channels, to the effect of which they are adapted, in the form of bent plates, to the profile of the channels or then applied, in the form of insulated sheets. , only against the side walls and held in place using locking banettes.
These scraping plates can also be used in the form of bundles, combining several individual thicknesses varying between 0.02 to 0.5 mm. These scraping plates prevent wear on the edges of the channels due to the friction of the scraper rolls, which reduces the downtime of the machine. When these sheets are worn up to the height of the upper edges of the channels, they can be easily replaced with very minimal material costs. Due to the fact that the scraper plates spring, an effective and regular cleaning effect is obtained for the scraper rollers.
To obtain regular rotation of the scraper rolls, these are preferably driven in the opposite direction, so that the impurities conveyed by these scraper rolls are in all cases scraped outwards and do not end up in the soaking tank.
Normally, the diameter of the scraper rolls is between
5 and 50 mm and, however, preferably between 10 and 25 mm. To obtain a particularly precise adjustment of the coating, it has been found to be particularly advantageous to vary the diameter of the scraper rolls, so that, seen in the direction of the passage of the strip, the roll is located downstream.
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In practice, it has proved useful to arrange the soaking tank, as well as the channels, in a common frame, in order to increase the stability of the apparatus and also to allow the realization of new technical methods.
Thus, with the use of high viscosity coating products, the need for thermal regulation also arises. For this purpose, the frame has been provided with perforations allowing the passage of a regulation product, such as hot water for example, which heats the coating product, causes a lowering of the viscosity and contributes to the improvement of coating in general. The same effect can be obtained by leaving perforations in the scraper rollers, with a view to channeling the regulation products therein. In this case, the scraper rolls will preferably have the shape of a pipe.
The arrival of the coating product in the soaking tank can be ensured from above, either by periodic filling, or by a continuous supply system.
On a machine, which has a particular structure, however, the arrival of the coating product is provided from below through perforations made in the frame and ending in the soaking tank.
Inside the soaking tank, the arrival is then made through a groove which extends over the entire length of the tank.
To ensure a particularly homogeneous arrival of the coating product over this entire length, a pressure compensating channel, which has been provided over this same length, is connected to the arrival channel of the lower face.
Since the cylinders, which guide the strip before and after its passage through the coating machine, are only very difficult to adjust in height, it has proved useful, in practice, to equip the frame a device ensuring height adjustment. It has thus become possible to optimally adjust the tension ratios between the scraper rollers and the guiding system, just as it has become possible to release the equipment and release the belt in all cases where interventions on the coating installation, such as the replacement of
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For specific jobs, it has been found useful to surround, within the framework of known techniques, the scraping rolls with suitable wires.
Taking into account the range of coating products used, it is important that the equipment in whole, or in part, & oit made of a material insensitive to the corrosive action of these products. To this end, certain plastics and certain stainless steels have given complete satisfaction. In this case, one thinks above all of the soaking tank as well as the rolls and scraping plates.
The machine defined by the invention has proved to be particularly effective for coating webs taking place at high speed, that is to say <EMI ID = 7.1>
It is thus possible to coat all the material traditionally coated in the form of strips, including paper, metals, and in particular plastics, or even cellophane.
The coating machine and its operation will be explained more fully below with reference to the appended figures, without the invention being limited only to the embodiments shown.
Figure 1 shows a side view of a cross section of the simplest exemplary embodiment; FIG. 2 represents the side view of a cross section as well as the operating principle of an advantageous embodiment of the machine and FIG. 3 represents a perspective view of the machine forming the subject of FIG. 2.
In FIG. 1, the strip 15 passes over the blank holder cylinder 13, parallel to the coating machine, before passing over the scraping rolls 5, which are held in the channels 2 and which are in direct contact with the tank. dipping 7. The blank holder cylinder 13 at the outlet is also parallel to the coating machine. The coating product, which is in the dipping tank 7, fills the latter, preferably up to the upper edge.
As can be seen in FIG. 2, the machine defined by the invention comprises, in an advantageous structure, a prism-shaped frame 1 which, in order to prevent any corrosion, is made of a fine stainless steel. In this frame 1 are formed two channels 2 of square section which form a determined angle with the vertical. The obliqueness of the channels allows precise centering of the doctor blade 5 in its support. Thus, the resultant of the parallelogram of the forces, composed of the value and the direction of the forces acting on the scraper cylinder, must be directed in the center of the channels. Das locking bars 3, which can be made of steel or plastic, hold, inside the channels 2, thin and narrow steel scraper bands 4.
To prevent any corrosion and any catalytic reaction still possible between these scraping belts and the coating product, it is recommended to use stainless steel scraping sheets. These scrapers 4 have to perform two functions which consist, on the one hand, in supporting and maintaining the rotary scraper cylinder 5 over its entire length in the desired position and, on the other hand, in freeing it from solid particles which may adhere to it. To complete the cleaning process of the scraper rollers, they are rinsed on their outer face. As rinsing and wetting product, the actual coating product is used, such as for example a dispersion based on polyvinylidene.
Thus, coming from the soaking tank 7, limited by the scraper rollers 5 and by the lateral protective cover 6, extending over the entire coating width, this dispersion ends up, through the connecting perforations 8, in the channels 2, which it crosses in the axial direction in the direction of the two side openings. This process not only makes it possible to wet and, if necessary, adjust
the temperature of the scraping cylinder, but also to evacuate the solid particles or other fouling products which will have been scraped from the cylinder
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coating product through the opening 9 opening onto a channel 10, which compensates the pressure, which extends over the entire length of the frame 1. This channel 10 is connected to the soaking tank 7 by means of a thin groove 11. The hole hollow 12 provides thermal regulation, that is to say the heating or cooling of the entire installation.
The height-adjustable blank-holding cylinders 13 allow the winding angle to be varied on the scraping cylinders 5. Of course, and in the case where only non-adjustable cylinders 13 are available, this angle of winding can be varied by acting on the device 14 ensuring the height adjustment of the entire coating machine.
In FIG. 3, the lateral protective covers 6 can be clearly recognized, as well as the driving elements 16 of the scraper cylinders 5.
Furthermore, the same numbers designate the same elements.
The coating process, carried out with the machine defined by the invention and shown schematically in Figures 2 and 3, proceeds as follows.
The coating product is directed, using an adjustable flow device - a pump for example or a fixed tank - into the channel
10, pressure compensator, through the feed holes
9. From there it fills the dipping tank 7 through the groove 11. The uncontrolled lateral flow of the coating product is prevented by the lateral protective cover 6. The lowering of the rolls 13 into the position of schematized work causes the total closure of the trem-_ tank
page 7 by the strip to be coated 15. The coating product, thus applied on
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choice, in the direction of passage or in the opposite direction, by the driving elements 16. It is only a very small part of this coating product which, from the soaking tank 7 and through the perforations 8 , arrives in the channels 2 housing the scraping cylinders 5. This coating product, passing through the channels 2 ,. ensures the wetting of the rolls doctor blade 5, prevents the deposition of solid particles or other fouling products and evacuates from the channels the foreign bodies which have been scraped from the rolls by the scraping plates 4. The overflow product is collected to be included again in the coating process.
Since we have a coating product that does not contain bubbles or foam - because, even at high speed of application, this product is at no time stirred by any part in connection with the coating process - ancillary equipment such as the foam-collecting settling tanks used on polyvinylidene coating machines can be eliminated.
Since the first scraper cylinder 5 is practically not involved in the dosage of the product to be applied, one might be tempted to replace it with a fixed edge. However, it appeared that the rotation takes on a primordial character, necessary for the smooth running of the process. This prevents the accumulation of dust and other fouling products, coming from the strip to be coated, just as it avoids always annoying scratches, which is not the case with the device which is described in the German application.
16 52 402 placed for public inspection and on which the strip to be coated passes over a fixed rounded surface.
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this call for reversible and gradually adjustable motors. To avoid any disturbance of the rotational movement, which is necessarily regular, the transmission of forces between the engine and the scraper cylinder is provided by flexible elements, such as clutches, cardan shafts or cross joints.
The volume of the coating product applicable with the process specific to the devices defined by the invention depends on a number of factors, including the size of the scraping rolls used. Rscleur cylinders, showing a diameter of 8 to 12 mm, allow the application of <EMI ID = 11.1>
quantity must be exceeded, we must call upon. cylinders with a maximum diameter of 50 mm.
The very particular technical advantage of the device, defined by the invention and commented on above, resides on the one hand in the process of applying the coating product, that is to say without the slightest movable transmission element such as rollers or other similar elements, and, on the other hand, in the specific dosage which is attached to it. Thus are given the conditions for the treatment of liquid substances of all qualities and all categories.
CLAIMS
1. Apparatus ensuring the continuous coating of material in the form of a moving strip, using a fluid coating product, using a dipping tank and a scraper cylinder, characterized in that, seen in the
direction of the tape, one channel (2) upstream and one channel (2) up
downstream are connected to the soaking tank (7), closed on the sides (6), the side walls of these channels (2) being adapted to the radii of the scraper rolls
%; It that they are responsible for guiding, and the width of these channels (2) being less than the diameter of the scraper rollers (5) which thus protrude from the side walls of these same channels (2).