BR112020003704A2 - dispositivo para forrar um substrato com um material de revestimento termoplástico - Google Patents

Abstract

  A invenção refere-se a um dispositivo para forração de um substrato (4) com um material de revestimento termoplástico (2), com um dispositivo de aquecimento IV (3) para derreter uma superfície do material de revestimento e com um dispositivo de resfriamento oposto (1), que esfria a superfície do material de revestimento (2) ativamente e pelo menos com um arranjo de rolo de prensagem (5) que pressiona juntamente a folha de substrato (4) e o material de revestimento (2) para produzir uma conexão adesiva por fusão. A fim de evitar irregularidades no produto acabado, a invenção propõe que o dispositivo de resfriamento seja projetado como um rolo de resfriamento acionado rotacionalmente (1), em torno de cuja circunferência são dispostos sucessivamente: ? um dispositivo de alimentação (2a) para o material de revestimento termoplástico (2), ? um ou vários irradiadores de aquecimento por IV (3) para aquecimento da superfície do material de revestimento termoplástico (2) apoiado no rolo de resfriamento (1), ? um dispositivo de alimentação (4a) para a folha de substrato (4); ? um ou vários rolos de prensagem (5) para prensagem da folha de substrato (4) contra o material de revestimento (2); ? e um dispositivo de descarga (6a) para o produto forrado (6).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DISPOSI-

TIVO PARA FORRAR UM SUBSTRATO COM UM MATERIAL DE REVESTIMENTO TERMOPLÁSTICO".

[0001] A invenção refere-se a um dispositivo para a forração contí- nua de um substrato com um material de revestimento termoplástico, com um dispositivo de aquecimento por IR, com o qual a superfície do material de revestimento termoplástico é derretida, um dispositivo de resfriamento oposto ao dispositivo de aquecimento, que esfria ativa- mente a superfície do material termoplástico contínuo, oposta à superfí- cie derretida , e pelo menos um arranjo de rolo de prensagem, com o qual uma folha de substrato contínua e a folha de filme termoplástico contínua são prensadas juntas para produzir uma conexão entre a folha de substrato e o material termoplástico.

[0002] Os laminados produzidos com esses dispositivos são parti- cularmente vantajosos para a produção de artigos de higiene, filmes para embalagens de alimentos, filmes para construção, filmes para agricultura e outros laminados técnicos, porque nenhuma substância adesiva é usada em sua produção ou é possível uma redução conside- rável da quantidade de substância adesiva usada. Os não tecidos são particularmente adequados como substratos para artigos de higiene, mas também são possíveis estruturas planas tecidas ou tricotadas e folhas de espuma finas. Para outras aplicações, outros substratos, por exemplo termoplásticos como PE, CPP, etc., podem ser usados.

[0003] Um dispositivo do tipo mencionado no início é conhecido, por exemplo, a partir do documento DE 10 2013 001 826 A1. Neste dispositivo conhecido, o dispositivo de resfriamento é projetado como uma chapa de resfriamento fixa, sobre a qual a folha contínua de filme termoplástico é guiada e que resfria a folha de filme por baixo, enquanto ao mesmo tempo ela é derretida por cima por meio do dispositivo de aquecimento. Um problema no caso deste dispositivo conhecido é que a folha contínua de filme é relativamente instável devido ao derretimento de sua superfície e apesar do resfriamento de sua superfície oposta. Como resultado, existe o risco de a folha de filme termoplástico sob tensão ser distorcida antes de atingir o arranjo de rolos de prensagem, de modo que ocorram irregularidades correspondentes no produto final.

[0004] Um problema que é semelhante em princípio surge no caso de um dispositivo também conhecido no estado da técnica (documento WO 2016/026918A1) que, no entanto, trabalha com substância adesiva, mas também prevê a ativação da superfície da folha de filme termoplás- tico a ser colada por fusão de sua superfície. Neste dispositivo conhe- cido, uma correia transportadora de suporte que circunda os rolos é disposta entre a chapa de resfriamento fixa e o filme termoplástico a ser resfriado. Essa correia transportadora de suporte, no entanto, afeta significativamente o efeito de resfriamento do dispositivo de resfria- mento e também não fornece uma folha contínua de filme termoplástico na área em frente ao arranjo de rolos de prensagem. Uma fusão uniforme da folha de filme também não é tão importante neste disposi- tivo porque também pode ser usada substância adesiva de modo suficiente.

[0005] A fim de eliminar os problemas causados pelo resfriamento, o dispositivo conhecido no documento EP 3 098 060 A1 tenta realizar a fusão da superfície da folha de filme termoplástico contínua, sem resfriar a superfície oposta. Para tornar isso possível, um laser de infravermelho é usado para derreter a superfície e não há resfriamento da superfície oposta. Também com este dispositivo, naturalmente existe o risco de a folha de filme termoplástico, que está sob tensão de tração, fundida em sua superfície e, portanto, enfraquecida, entortar antes de entrar no arranjo do rolo de prensagem. Além disso, não é fácil distribuir unifor- memente a energia altamente focada de um feixe de laser sobre a superfície da folha de filme termoplástico contínua, especialmente se levarmos em conta que essa folha de filme passe em velocidades de até 350 m / minuto. Isso resulta no risco de surgirem irregularidades devido a diferentes expansões térmicas na área de superfície da folha de filme ou de que a folha de filme termoplástico adira apenas insufi- cientemente localmente ao substrato.

[0006] É, portanto, um objetivo da invenção desenvolver ainda mais o dispositivo do tipo mencionado no início, de modo que o material de revestimento termoplástico não entorte antes de entrar no arranjo de rolo de prensagem e seja assegurada uma adesão uniforme do material de revestimento termoplástico à folha do substrato.

[0007] Para solucionar essa tarefa, a invenção propõe, a partir de um dispositivo do tipo mencionado no início, que o dispositivo de resfria- mento seja projetado como um rolo de resfriamento acionado rotacio- nalmente, em torno de cuja circunferência estão dispostas sucessiva- mente:

[0008] – um dispositivo de alimentação para o material de revestimento termoplástico,

[0009] – um ou vários irradiadores de aquecimento por Infra- vermelho para aquecimento da superfície do material de revestimento termoplástico deitado no rolo de resfriamento,

[00010] – um dispositivo de alimentação para a folha de substrato,

[00011] – um ou vários arranjos do rolo de prensagem para prensar a folha de substrato contra a superfície derretida do material de revestimento termoplástico deitado no rolo de resfriamento

[00012] - e um dispositivo de descarga para o produto forrado acabado.

[00013] No dispositivo de acordo com a invenção, o material de revestimento termoplástico fica em contato com a superfície do rolo de resfriamento acionado rotativamente sobre toda a superfície, ficando imóvel e, portanto, absolutamente livre de tensão, durante todo o tempo entre a condução até o rolo de resfriamento e a descarga do produto forrado acabado, de modo que não ocorram distorções ou desloca- mentos. O fato de que a fusão da superfície do material de revestimento termoplástico pode ser feita por um caminho angular relativamente grande ao longo da circunferência do rolo de resfriamento, é possível obter um aquecimento muito uniforme da superfície a ser derretida, mesmo em altas velocidades da folha.

[00014] É particularmente vantajoso se, ao longo da circunferência do rolo de resfriamento no sentido de rotação atrás do dispositivo de alimentação para a folha de substrato, vários arranjos de rolos de prensagem forem utilizados para prensar a folha de substrato contra a superfície derretida do material de revestimento termoplástico deitado no rolo de resfriamento. Como resultado, a pressão de contato pode ser aumentada gradualmente de um arranjo do rolo de prensagem para o próximo, o que leva a uma melhoria na ligação adesiva.

[00015] Uma configuração conveniente do dispositivo de acordo com a invenção prevê que o rolo de resfriamento seja provido de conexões para conduzir e descarregar um meio refrigerante líquido. Através de um controle de temperatura correspondente desse meio refrigerante líquido, é possível manter a temperatura da superfície do rolo de resfriamento exatamente constante.

[00016] Também é conveniente se, por um lado, a fusão do material de revestimento termoplástico e, por outro lado, a prensagem da folha de substrato contra o material de revestimento derretido, for feita sobre a metade da circunferência do rolo de resfriamento. Isso é conseguido porque, por um lado, os irradiadores de aquecimento por infravermelho e, por outro lado, os arranjos dos rolos de prensagem estão dispostos de forma distribuída, respectivamente, pela metade da circunferência do rolo de resfriamento. Desse modo, obtém-se tempo tempo suficiente para ambos os processos, mesmo em altas velocidades da folha.

[00017] Para proteger ainda mais o material de revestimento termoplástico na superfície do rolo de resfriamento contra desloca- mentos não intencionais, é ainda previsto que dispositivos de fixação sejam previstos sobre a circunferência do rolo de resfriamento ao longo das bordas laterais da folha de filme termoplástico, que fixam a borda lateral da folha de filme termoplástico sobre a circunferência do rolo de resfriamento.

[00018] Os dispositivos de fixação mencionados anteriormente podem, por exemplo, ser projetados como tenazes ou cintas de guia.

[00019] No caso da colagem por fusão discutida acima não ser considerada suficientemente, o dispositivo de alimentação para a folha de substrato poderá finalmente ser adicionalmente provido de uma linha de alimentação de substância adesiva.

[00020] Um exemplo de concretização da invenção é explicado em mais detalhes abaixo com base no desenho, em cuja única figura uma seção através do dispositivo de acordo com a invenção é mostrada esquematicamente.

[00021] No desenho, um rolo de resfriamento é designado pelo número de referência 1. Este rolo de resfriamento é provido de cone- xões não mostradas para a condução e descarga de um líquido de resfriamento, por exemplo, água ou óleo, e pode ser mantido a uma temperatura constante, por exemplo, de 5°C a 40°C, por meio desse líquido de resfriamento.

[00022] O rolo de resfriamento 1 é acionado rotativamente na direção da seta de rotação x. Ao redor do rolo de resfriamento na direção da seta de rotação x são dispostos sucessivamente:

[00023] – um dispositivo de alimentação 2a para um material de revestimento termoplástico na forma de uma folha de filme 2,

[00024] – vários irradiadores de aquecimento por infravermelho 3 para aquecimento da superfície da folha de filme termoplástico 2 apoiada no rolo de resfriamento 1,

[00025] – um dispositivo de alimentação 4a para uma folha de subs- trato 4, em que este dispositivo de alimentação 4a pode, se necessário, adicionalmente ser provido de um dispositivo de alimentação de substância adesiva (não mostrado),

[00026] – três arranjos de rolos de prensagem 5 para prensar a folha de substrato 4 contra a superfície fundida da folha de filme termoplástico 2 apoiada no rolo de resfriamento 1

[00027] – e um dispositivo de descarga 6a para o produto final forrado 6, que consiste na folha de substrato 4 e na folha de filme termoplástico forrado 2.

[00028] O dispositivo de acordo com a invenção opera da seguinte forma:

[00029] O rolo de resfriamento disposto centralmente 1 é acionado para girar na direção da seta x. A folha de filme termoplástico contínua 2 é conduzida à superfície do rolo de resfriamento 1 através do dispositivo de alimentação 2a. A folha de filme termoplástico fornecida 2 é então passada pelo rolo de resfriamento rotativo 1, nos irradiadores de aquecimento de infravermelho 3, que são dispostos aproxima- damente sobre a metade da circunferência do rolo de resfriamento 1. A superfície da folha de filme 2 voltada para o irradiador de aquecimento 3 aquece acima da temperatura de fusão. Em contrapartida, a superfície da folha de filme termoplástico 2 que fica adjacente ao rolo de resfria- mento 1 não derrete e permanece intacta. Para que a folha de filme termoplástico 2 não possa se mover em relação à superfície do rolo de resfriamento 1 em seu caminho ao longo do irradiador de aquecimento 3, ela é assim fixada no rolo de resfriamento por tenazes que estão loca- lizados na região de suas bordas laterais (não mostradas no desenho).

[00030] Atrás do último irradiador de aquecimento 3, a folha de substrato 4 é conduzida por meio do dispositivo de alimentação 4a e depois prensada contra a superfície derretida da folha de filme termoplástico 2 apoiada no rolo de resfriamento 1 usando os arranjos do rolo de prensagem 5. Os arranjos do rolo de prensagem 5 são dispostos de forma distribuída sobre a metada da circunferência res- tante do rolo de resfriamento 1 e aumentam a pressão de contato gerada, de um arranjo de rolo de prensagem 3 para o próximo. Desse modo, a qualidade da colagem aumenta significativamente.

[00031] Atrás do último arranjo de rolos de prensagem 5 encontra-se então o dispositivo de descarga 6a para o produto forrado acabado 6, que neste caso está presente na forma de uma folha contínua de produto consistindo em uma folha de substrato e uma folha de filme termoplástico forrada.

Claims (6)

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para forração contínua de um substrato com um material de revestimento termoplástico (2), com um dispositivo de aquecimento por IV (3) com o qual uma superfície do material de revestimento termoplástico em forma de filme (2) é derretida, com um dispositivo de resfriamento (1) oposto ao dispositivo de aquecimento por infravermelho (3), que resfria ativamente a superfície do material de revestimento termoplástico contínuo (2) oposto à superfície derretida e pelo menos com um arranjo de rolo de prensagem (5) com o qual uma folha de substrato contínua (4) e o material de revestimento termoplás- tico contínuo (2) para produzir uma conexão adesiva por fusão são prensados juntos entre a folha de substrato (4) e o material de reves- timento termoplástico (2), caracterizado pelo fato de que, o dispositivo de resfriamento é projetado como um rolo de resfriamento acionado rotacionalmente (1), em torno de cuja circunfe- rência são dispostos sucessivamente: – um dispositivo de alimentação (2a) para o material de revestimento termoplástico (2), – um ou vários irradiadores de aquecimento por infraver- melho (3) para aquecimento da superfície do material de revestimento termoplástico (2) apoiado no rolo de resfriamento, – um dispositivo de alimentação (4a) para a folha de substra- to (4), – um ou mais arranjos de rolos de prensagem (5) para prensagem da folha de substrato (4) contra a superfície derretida do material de revestimento termoplástico (2) situado no rolo de resfria- mento (1), – e um dispositivo de descarga (6a) para o produto forrado (6).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de que o rolo de resfriamento (1) é provido de conexões para condução e descarga de um meio refrigerante fluido.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, carac- terizado pelo fato de que, por um lado, os irradiadores de aquecimento de infravermelho (3) e, por outro lado, os arranjos de rolos de prensa- gem (6) são dispostos de forma distribuída, respectivamente, sobre a metade da circunferência do rolo de resfriamento (1).

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de fixação são previstos sobre a circunferência do rolo de resfriamento (1) ao longo das bordas laterais do material de revestimento termoplástico (2), que fixam a borda lateral do material de revestimento termoplástico (2) durante a circulação em torno do rolo de resfriamento (1).

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracteri- zado pelo fato de que os dispositivos de fixação são projetados como tenazes ou cintas de guia.

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alimen- tação (4a) da folha de substrato (4) é adicionalmente provido de uma linha de alimentação de substância adesiva.