CH646884A5 - Anlage zur beschichtung und ausruestung von flaechenfoermigen materialbahnen. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Beschichtung und Ausrüstung von Materialbahnen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Mit den bekannten Anlagen wird thermoplastisches Pulver mit einer Gravurwalze auf die flächenförmigen Materialbahnen übertragen. In der Gravurwalze sind gleichmässig über den Umfang Vertiefungen angeordnet, welche zur Aufnahme des zum Übertragen auf die Materialbahn vorgesehenen Auftragsmaterials dienen. Unter Verwendung von von mindestens einer beheizten Anpresswalze wird bei hoher Temperatur von ca. 200 bis 300 'C bei Liniendruck zwischen der Gravurwalze und der Anpresswalze das thermoplastische Pulver auf die flächenförmige Materialbahn übertragen. Hierbei ist die Pulverübertragung auf den kurzen Linienkontakt im Spalt zwischen Anpresswalze und Gravurwalze beschränkt. Das Pulver liegt nach der Übertragung leicht zusammengebacken auf der flächenförmigen Materialbahn und wird durch weitere Temperatureinwirkung aufgesintert.
Die Anlagen sind ausschliesslich zur einseitigen Beschichtung von flächenförmigen Materialbahnen mit thermoplastischem Pulver geeignet (Pulverpunktverfahren), wobei die Materialbahnen entsprechend temperaturbeständig sein müssen. Damit ist aber von vornherein der Anwendungsbereich wesentlich eingeschränkt. Die flächenförmige Materialbahn darf ein bestimmtes Volumen nicht überschreiten, da sonst die Pulverübertragungstemperatur nicht ausreicht und sich daher eine mangelhafte oder keine Beschichtung einstellt. Dabei kann die Materialbahn verbrennen bzw. bei synthetischen Bahnen verhärten und damit unbrauchbar werden. Die Rieselfahigkeit des Pulvers muss gegeben sein, da sonst aufgrund der kleinen Pulvereintragszone im Pulvertrichter ein regelmässiges Füllen der Gravurvertiefungen nicht möglich ist. Die Körnung des Pulvers muss rund sein. Die Partikelgrössen spielen eine ausschlaggebende Rolle und dürfen 250 Mikron nicht überschreiten, andernfalls keine regelmässige Beschichtung erreicht wird.
Die Gravurwalze ist äusserst empfindlich; das Aufbringen der Gravur auf die Walze ist kostspielig. Bei den bereits erwähnten hohen Temperaturen von ca. 200 bis 300 "C kann nicht ausgeschlossen werden, dass das aufzubringende thermoplastische Pulver schmilzt und sich in den Gravuren der Walze festsetzt. Damit wird aber die Funktionsfahigkeit der Gravurwalze wesentlich beeinträchtigt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, mit der unter Wegfall der beheizten Walzen sowie der Gravurwalze eine wesentliche Vergrösse-rung der Pulverübertragungsfläche erreichbar ist. Ausserdem soll der Anwendungsbereich auf die verschiedensten flächenförmigen Materialbahnen erweitert werden, die sowohl ein-, als auch zweiseitig mit den verschiedensten Materialien beschichtet werden können.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen definiert.
Mit der erfindungsgemässen Anlage lassen sich sowohl Nassbeschichtungen, als auch Trockenbeschichtungen mit den verschiedensten Auftragsmaterialien auf verschiedenartige flächenförmige Materialbahnen durchführen. Besonders vorteilhaft ist die gleichzeitig mögliche beidseitige Beschichtung der Materialbahn, wobei es aufgrund der erfindungsgemässen Anlage ohne besondere Vorkehrungen möglich ist, auf die einzelnen Seiten der Materialbahn unterschiedliche Auftragsmaterialien aufzutragen. Durch die geschaffene flächenhafte Berührungszone zwischen den Materialauftrags-Endlosbändern und den anliegenden Endlosbändern mit der aufliegenden zu beschichtenden Materialbahn wird das Auftragsmaterial durch Flächenberührungsdruck übertragen und daher gleichzeitig eine variable Wärmebehandlung der Materialbahn durchgeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es wird ein Schema einer Anlage gezeigt.
Unterhalb der Aufgabeeinrichtung 11 für das Auftragsgut ist ein Endlosband 1 angeordnet, dessen Oberfläche beliebig gestaltete Gravuren besitzt, z.B. Vertiefungen in Form von Rillen. Dieses Endlosband 1 dient zur Übertragung des Auftragsmaterials auf die flächenförmige Materialbahn 4. Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Anlage, dass die Grösse der Übertragungsstrecke variabel ist, wobei anstelle des bisher bekannten Liniendruckes zur Übertragung des Auftragsmaterials ein Flächenberührungsdruck tritt. Hierzu wird das Ober- und Untertrum 1' und 1" des Endlosbandes 1 im hinteren Bereich von parallel und gegenläufig verlaufenden Endlosbändern 2 und 3 überlappt, wobei die Länge der Überlappung mindestens y3 der Länge des Endlosbandes 1 beträgt. Die Überlappungslänge ist gleichzeitig die Länge der Übertragungsstrecke.
Die Materialbahn 4 liegt lose auf dem Endlosband 2 auf und wird nach der Umlenkung in dem Bereich zwischen dem Untertrum 1" des Endlosbandes 2 und dem Obertrum 1' des Endlosbandes 1 beschichtet, d. h„ in dieser Überlappungsstrecke wird das Auftragsmaterial vom Endlosband 1 auf die flächenförmige Materialbahn 4 übertragen. Diese Übertragungsstrecke ist gegenüber dem geschilderten Stand der Technik bis zum 400fachen vergrössert. Zur beidseitigen Beschichtung der Materialbahn 4 dient in Ausgestaltung der Erfindung das unterhalb des Untertrums 1" des Endlosbandes 1 angeordnete Endlosband 3, welches für die Übertragung des Beschichtungsmaterials ebenfalls mit beliebig gestalteten Gravuren versehen ist. Das Endlosband 3 dient also einmal lediglich als Andruck- bzw. Gegendruckband zum Endlosband 1 und ist hierzu ebenflächig ausgebildet und zum anderen als Übertragungsband mit auf der Oberfläche befindlichen Gravuren. Bei beidseitiger Beschichtung der Materialbahn 4 wird das Endlosband 3 ausgewechselt und die erforderliche Auftragsmaterial-Zufuhr eingeschaltet. Hierzu ist dem Endlosband 3 eine Aufgabeeinrichtung 5' zugeordnet, die über eine Förderschnecke 6 mit einem Vorratsbehälter 5 verbunden ist.
Alle Endlosbänder 1, 2 und 3 können aus Kunststoff, z. B. Teflon oder Polypropylen, aus Metall, aus Alu-, Kupfer- oder Stahllaminat, aus silikonausgerüstetem Laminat oder aus Textilmaterial bestehen. Die oberhalb und unterhalb des ausschliesslich als Material-Übertragungsvorrichtung dienenden Endlosbandes 1 angeordneten Endlosbänder 2 und 3 sind höhenverschiebbar angeordnet, wodurch sich der Abstand zum jeweiligen Ober- bzw. Untertrum 1 ' und 1 " verändern lässt. Die Endlosbänder 1 und 3 sind als Material-Übertragungsband antihaftend ausgerüstet.
Die Aufgabeeinrichtung 11, die dem Endlosband 1 zugeordnet ist, kann z.B. aus einer Breitschlitzdüse 12 und einem vorgeschalteten Extruder bestehen. Zwischen den Aufgabeeinrichtungen 11 und 5' bzw. der Breitschlitzdüse 12 und den jeweils zugeordneten Endlosbändern 1 und 3 ist je eine flächenhafte Auftragszone 9 und 10 gebildet.
Zur Gewährleistung einer gleichmässigen Auftragshöhe des Auftragsmaterials auf die mit Gravuren versehenen Endlosbänder 1 und 3 sind der jeweiligen Aufgabeeinrichtung 11 und 5' bzw. der Breitschlitzdüse 12 auswechselbare Rakelsysteme 14 zugeordnet. Hierbei können für Pulver jeden Kornspektrums antistatisch ausgerüstete Kunststoffrakel 14 unter variablen Winkel angeordnet sein. Für pastose Massen jeder Viskosität werden Kautschukrakel 14 verschiedener Härtegrade und für nicht rieselfähige Massen Rakelrollen in Kombination mit den antistatisch ausgerüsteten Kunststoffrakeln 14 vorgesehen.
Vorteilhafterweise sind in den Endlosbändern 1,2 und 3 beliebige Heizvorrichtungen 13 zur Erwärmung der Materialbahnen 4 und zur Erzielung eines Anzeihungseffektes angeordnet. Oberhalb des über das Obertrum 1 ' des Endlos- • bandes 1 überlappenden Endlosbandes 2 ist eine Infrarotkammer 7 zur Erwärmung der Materialbahn 4 vorgesehen. Bei der Beheizung ist darauf zu achten, dass der Schmelzbereich der Auftragsmaterialien nicht überschritten wird. Die komplizierte und schwierige Temperaturführung bei den bekannten Anlagen mit Anpress- und Gravurwalzen entfällt, da durch die flächige Übertragungsstrecke eine Langzeitberührung zwischen den Endlosbändern 1 bzw. 3 und der zu beschichtenden Materialbahn 4 bzw. dem Auftragsmaterial stattfindet, so dass je nach den Gegebenheiten die erforderlichen richtigen Verhältnisse leicht durch die entsprechende Wärmebehandlung eingestellt werden können, was bei der Linienberührung der Walzen nicht möglich ist. Bei den bekannten Walzenanordnungen findet eine Art Wärmeschock in der linearen Berührungszone statt, was zu einer genauen und demgemäss aufwendigen Temperaturregelung und -füh-rung zwingt.
Zur Behandlungder Materialbahn 4 können in den Endlosbändern 2 und 3 Kühlvorrichtungen angeordnet sein. Für die thermische Weiterbehandlung der bereits ein- seitig beschichteten Materialbahn 4 ist eine Infrarotkammer 8 vorgesehen, in der das aufgebrachte Auftragsmaterial geschmolzen und innig mit der Materialbahn 4 verbunden wird. Alternativ kann aber in der Infrarotkammer 8 auch lediglich eine Trocknung und Stabilisierung des Auftragsmaterials erfolgen. Es ist auch möglich, diese Trocknung und Stabilisierung mittels einer anderen geeigneten Heizvorrichtung durchzuführen. In einem sich anschliessenden Kaianderl 5 wird die beschichtete Bahn 4 gekühlt und kalandriert. Die Materialbahnen 4 können unterschiedliches Volumen aufweisen und aus Papier, Kunststoffolien jeden Schmelzbereiches, Metall- oder metallisierten Kunststoffolien oder Blechen jeder Metallverbindung bis 1 mm Stärke bestehen. Auf die aus den unterschiedlichsten Materialien bestehenden Materialbahnen 4 lassen sich ohne Schwierigkeiten aufgrund der erfindungsgemässen Gestaltung der Anlage ein- oder beidseitig modifizierte Duroplasten und Thermoplasten in
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Pulverform, duro- oder thermoplastische Pasten und Dispersionen und Feinstpunkt- oder Strukturausrüstungen zur Stabilisierung und Ausrüstung auftragen. Dabei ist es bei beidseitiger Beschichtung der Materialbahn 4 ohne weiteres möglich, auf die einzelnen Flächen unterschiedliches aufzubringen, z. B. auf einer Seite der Materialbahn Pulver und auf der anderen Seite pastöses Material. Während bei den bekannten Anlagen nur eine Pulverpunktbeschichtung möglich ist, eröffnet sich mit der Erfindung eine vielseitige Einsatzmöglichkeit.
Die Maschine kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich, also absatzweise, bei der Durchführung der verschiedenen Verfahren betrieben werden.
Weiterhin kann das Endlosband 1 in seiner Länge derart dimensioniert werden, dass es als Trockenstation für aufgebrachte pastose Massen oder Dispersionen einsetzbar ist. Ebenso ist die Länge des Endlosbandes 1 vorteilhafterweise als plastifizierstrecke für aufgebrachte thermoplastische oder duroplastische Pulver und Pasten anwendbar. Die Materialien können im Streuverfahren, Rotationssiebdruckverfahren, Streichverfahren, Sprühverfahren sowie mittels einer geprägten Walze oder eines Extruders auf das Endlosband aufgebracht werden.
Die erfmdungsgemässe Anlage vermeidet ein Aufheizen der Materialbahn 4. Die Materialbahn wird so während des Transports durch das Beschichtungssystem weitgehend bei Raumtemperatur belassen. Starke Temperaturwechsel während des Beschichtungsvorgangs treten erfindungsgemäss nicht auf, so dass eine Beschädigung oder Materialschwächung des Materialbandes infolge überhöhter Temperatur vermieden ist. Durch einen dem Verhalten der aufzubringenden Werkstoffe entsprechend gewählten Abstand zwischen der Auftragszone 9,10 und dem das Materialband 4 führenden und anpressenden Endlostrum 2, 3 können z. B. heiss und/oder formlos aufgebrachte Materialien bis zu einer Temperatur abkühlen bzw. plastifizieren, so dass eine Übertragung auf das Materialband 4 noch gewährleistet ist. Um die Übertragung auf das Materialband 4 sicherzustellen, kann vorteilhafterweise der überlappende Bereich der Trums 2, 3, dem Verhalten der Materialien entsprechend, grösser ausgelegt werden. Die aufzubringenden Materialien, wie z.B. thermoplastische oder duroplastische Pulver oder Pasten werden so getrocknet und/oder plastifiziert, dass sie transfer-fahig werden. Die Temperaturbereiche können hierbei zwischen 50 und 150 °C liegen.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Anlage zur Beschichtung und Ausrüstung von Materialbahnen mit mindestens einer unterhalb einer Aufgabeein-richtung (11,12) angeordneten, endlos umlaufenden Material-Übertragunsvorrichtung (1), die eine mit Gravuren versehene Aussenfläche zum Auftragen des zum Übertragen auf die Materialbahn vorgesehenen Beschichtungsmaterials aufweist, ferner mit mindestens einer Umlenkeinrichtung, um die Materialbahn an der Übertragungsvorrichtung zwecks Übertragung des Auftragsmaterials fest anliegend vorbeizuführen, und mit eingebauten und/oder selbständigen Heiz-und Kühlvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Material-Übertragungsvorrichtung ein endlos umlaufendes Band (1) aufweist, wobei mindestens ein Trum dieses Bandes von einem parallelen Band (2, 3) überlappt ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Obertrum (T) und der Untertrum (1") des erstgenannten Endlosbandes (1) im hinteren Bereich der Material-Übertragungsvorrichtung von je einem parallel angeordneten und zur Drehrichtung des erstgenannten Endlosbandes (1) entgegengesetzt drehenden Endlosband (2; 3) überlappt ist, wobei vorzugsweise die Länge der Überlappung variabel ist und mindestens ein Drittel der Länge des erstgenannten Endlosbandes (1) beträgt, und dass vorzugsweise die ober-und unterhalb des erstgenannten Endlosbandes (1) angeordnete, die Umlenkeinrichtung bildenden Endlosbänder (2; 3) höhenverstellbar angeordnet sind.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Endlosbänder (1; 2; 3) aus Kunststoff, z.B. Teflon oder Polypropylen, aus Metall, aus Alu-, Kupferoder Stahllaminat, aus silikonausgerüstetem Laminat oder aus Textilmaterial bestehen.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das unterhalb des erstgenannten Endlosbandes (1) angeordnete Endlosband (3) ebenfalls als Material-Übertragungsvorrichtung ausgebildet und an der Aussen-seite mit Gravuren versehen ist, so dass eine Doppelbeschichtung der Materialbahn (4) durchführbar ist, und dass vorzugsweise eine dem unteren Endlosband (3) zugeordnete zweite Aufgabeeinrichtung (5') über eine Fördereinrichtung, beispielsweise eine Förderschnecke (6), mit einem Vorratsbehälter (5) verbunden ist, und dass die für die Aufgabe des Auftragsmaterials auf das erstgenannte Endlosband (1) dienende Auftragseinrichtung z.B. aus einer Breitschlitzdüse (12) eines Extruders besteht, und dass vorzugsweise sowohl zwischen der ersten Aufgabeeinrichtung (11) bzw. der Breitschlitzdüse (12) und dem erstgenannten Endlosband (1) als auch zwischen der zweiten Aufgabeeinrichtung (5') und dem unteren Endlosband (3) jeweils eine flächenhafte Auftragszone (9; 10) vorgesehen ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den drei Endlosbändern (1; 2; 3) je eine Heizvorrichtung (13) zur Erwärmung der Materialbahn (4) angeordnet ist, dass vorzugsweise im oberen und/oder unteren Endlosband (2; 3) eine Kühlvorrichtung zur Behandlung der Materialbahn (4) angeordnet ist und dass insbesondere oberhalb des Obertrums des oberen Endlosbandes (2) eine Beheizungseinrichtung, beispielsweise eine Infrarotkammer (7), angeordnet ist.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufgabeeinrichtung (11) bzw. der Breitschlitzdüse (12) des erstgenannten Endlosbandes (1) sowie der zweiten Aufgabeeinrichtung (5') des unteren Endlosbandes (3) jeweils ein auswechselbares Rakel (14) zugeordnet ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Aufgabe von Pulver antistatisch ausgerüstete
Kunststoffrakel (14) unter variablem Winkel angeordnet sind.
8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Anpassung an die Viskositäten verschiedener pastöser Massen auswechselbare Kautschukrakel (14) mit verschiedenen Härtegraden vorgesehen sind.
9. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für nicht rieselfähige Massen Rakelrollen in Kombination mit antistatisch ausgerüsteten Kunststoffrakeln (14) angeordnet sind.
10. Anlagenach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erstgenannte und das untere Endlosband (1; 3) antihaftend ausgerüstet sind.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die thermische Weiterbehandlung der ein- oder beidseitig beschichteten Materialbahn (4) eine Beheizungseinrichtung, beispielsweise eine Infrarotkammer (8), angeordnet ist, und dass vorzugsweise im Anschluss an die Infrarotkammer (8) ein Kalanderpaar (15) zum Kühlen und Kalandrieren der Materialbahn (4) angeordnet ist.
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Cited By (3)
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