CN102470388B

CN102470388B - 宽图案喷嘴

Info

Publication number: CN102470388B
Application number: CN201080033372.4A
Authority: CN
Inventors: 安德列亚斯·帕尔; 爱德华·博亚德
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: EP2459321A1; US20160236226A1; DE102009035152A1; WO2011014480A1; BR112012001704A2; US9321060B2; BR112012001704B1; CN102470388A; EP2459321B1; US20120121803A1; US10213805B2; DE102009035152B4; JP2013500848A

Abstract

本发明尤其涉及一种用于将流体(例如粘合剂或润肤液)的多个细流(17)涂敷到移动的网状基板(11)上的设备(10)，所述设备具有多个用于流体细流(17，17a，17b，17c)的排出口(15a，15b，15c，15d，15e)，其中每个排出口布置在一对流体开口(16a，16b，16c，16d，16e)之间，流体(21)，尤其是压缩空气流动通过所述流体开口，从而实现细流振荡。该特定的特征尤其在于该排出口沿弯曲的路径(22，22′)配置。

Description

宽图案喷嘴

本发明涉及一种用于将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的设备。

申请人开发和制造这种类型的设备已经有一段时间了。用于将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的设备，例如，在EP0835952Al和EP0984083A2专利中已有描述，这两个专利属于本申请人。

在已知设备中，通过侧面(lateral)的气流造成流体细流的振荡。因此，在基板上涂敷的图案可以被平整到很大的程度。

在先前已知的设备中，排出口被布置为沿直线，横向于基板的移动方向。多个喷嘴或喷嘴头部可以结合形成任何所需长度的线型行布置。以这种方式，流体细流将沿着涂敷宽度被涂敷到基板上，所述涂敷宽度可以被改变和调整。作为一种规则，涂敷宽度相当于两个最外面排出口的彼此之间的距离。该排出口宽度也可以通过多个置于彼此旁边的具有相同宽度的喷嘴头而被扩大到这种长度的若干倍。

在来自现有技术的设备中，用于流体的排出口和用于压缩空气的流体开口交替(alternate)。也众所周知在所有情况下在两个流体排出口之间设置两个流体开口。

从已知的设备出发，本发明的目的是根据上述两个专利中所述的设备进一步通过以下方式开发一种设备：使基板的灵活加工成为可能。

本发明提供了一种用于将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的设备，所述设备具有多个用于流体的细流的排出口，其中每个排出口布置在一对流体开口之间，流动流体流动通过所述流体开口来振荡所述细流，从而以振荡图案将所述流体的细流涂敷到所述移动的网状基板，其特征在于所述排出口沿弯曲的路径布置，以及各有两个流体开口布置在最外侧的排出口的外侧并且所述最外侧的排出口之间形成大于20°的角度。通过该技术方案记载的特征，本发明实现了这个目的并且，相应地，本发明的特征在于该排出口被沿着弯曲的路径布置。

本发明的原理在于用于流体细流的排出口不再像在现有技术中一样布置为沿直线，而是现在将其布置为沿着弯曲的路径。该弯曲的路径可以例如通过圆弧或椭圆或抛物线来形成。其它具有规则或不规则曲率的弯曲的路径也是合适的。排出口沿其设置的路径可以连续不断地延伸并且连续不断地弯曲。

通过这种特定布置的选择，结果就是某种几何结构，从而多个排出口在任何情况下都从不同的角度瞄准基板表面。

可以有利地对称构造该设备。最靠近基板表面的排出口可以正交地对准基板表面。在此基础上，在任何情况下，与之相邻的排出口可以在直角的基础上增加一个角度差对准基板表面。

因此，本发明使得最外面的排出口以相对于正交的最大可能的角度差对准基板表面。例如，两个外面的排出口可以以相互之间形成70°角度的方式对准基板表面。换句话说，这两个最外面的排出口分别以相对于正交约35°的角度差对准基板表面。于是，最外面的排出口相对于基板表面以90°-35°＝55°的角度倾斜。

本发明包括可以涂敷粘合剂，尤其是热熔粘接剂或其它胶粘物的设备。例如，可以涂敷到硬纸板包装、纸、纺织品或者任何其它所希望的材料上。本发明也包括例如将润肤液涂敷到例如卫生产品，比如尿布上的设备。

本发明包括在其中排出口和流体开口交替布置的设备。在本发明的这种结构中，在任何情况下在两个排出口之间恰好有一个流体开口。

在本发明的可选择的改进设备中，在两个排出口之间具有一对流体开口。换句话说，在这种变体中每个排出口被分配归其所有的一对流体开口。

本发明也包括这样的设备：在这些设备中每个排出口被分配有多于两个的流体开口。

本发明包括在其中排出口和流体开口沿共同的弯曲路径布置的设备。但是，本发明也包括在其中排出口和流体开口沿不同的弯曲路径道布置的设备，例如排出口和流体开口的弯曲路径被布置为彼此偏移。后者是可以想到的，例如，当布置流体开口以使得流体开口相对于排出口稍微偏移时。

在根据本发明的设备中，优选流过流体开口的是压缩空气，以便于使流体细流受到细流振荡或钟摆运动。该细流振荡用于该基板表面的均匀涂敷或者润湿，由于细流振荡，因此细流在基板表面上以波浪线沉积，形成网状结构。也可以使用其它流体，比如气体，来代替使用压缩空气。

在有利的改进设备中，两个最外面的排出口之间形成大于20°的角度。这意味着沿着流体的排出方向通过这两个排出口的虚构的几何线条之间形成20°的角度或更大的角度。在有利的改进设备中，该角度大于30°，在进一步的有利的改进设备中大于40°，在进一步的有利的改进设备中大于50°，在进一步的有利的改进设备中大于60°并且在进一步有利的改进设备中大于70°。在本发明的一个示例实施例中，这个角度约为70°。

根据所描述的大角度，将使在基板上的流体涂敷宽度相当多地超过设备的尺寸成为可能。流体细流可以大体上以星爆(starburst)的方式源自中心并且不仅覆盖了直接在设备下方向前移动的基板区域，而且覆盖了相对于基板的移动方向在横向方向上位于设备的旁边并前行的基板区域。因此，首先可能实现一种设计紧密结构简单利于生产的设备。其次，这种设备能够可变地使用并且允许对基板的灵活涂敷。

例如，通过改变基板和排出口之间的距离，涂敷宽度可以改变和调整到所需要的尺寸。相比之下，根据现有技术需要增加或去除具有多个排出口的喷嘴组件以改变涂敷宽度。

此外，根据本发明可以将多个设备布置为在彼此的旁边或者一个接一个地稍微偏移—相对于基板的移动方向。因此也可能有利地在两个喷嘴组件之间获得均匀的重叠区域。

根据本发明的尤其有利的改进设备，每个最外面的排出口的外侧都布置有两个流体开口。因此最外面的排出口不仅在其两侧有两个流体开口，一个流体开口在其内侧而另一个流体开口在其外侧，而且还为其提供了附加的外侧流体开口。这被用于稍微向上地或向外地牵引在外侧行进的流体细流，这样，在外侧的流体细流必须延伸从排出口到基板表面的最长的距离，从而以这种方式抵消重力作用。这同样地有助于使涂敷图案均匀。

根据本发明的更进一步的有利的改进设备，该流体开口具有不同的横截面。此处可以规定，至少在少许靠近边缘的流体开口上，即在被布置在外侧的流体开口上，流体开口的横截面朝着边缘增大。此外，能够以这种方式使布置在外侧的流体细流具有围绕它们的更强的气流，从而抵消重力的不利影响。

有利地，可以规定涂敷宽度相当大地超过两个最外侧的排出口之间的距离。因此可能首次获得远大于最外侧的排出口之间的距离的涂敷宽度。

而且，本发明涉及用于涂敷流体的多个细流的方法。此种方法从开始处所描述的本申请人的文档中可知。

本发明基于通过以下方式改进已知方法的目的：使更具变化的基板涂敷成为可能。

本发明提供了一种将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的方法，其中所述流体的细流的流体从多个沿弯曲的路径布置的排出口涌出，并且其中每个流体的细流的两侧各有一个空气流，以使所述流体的细流以振荡方式落到所述基板上，其特征在于落到所述基板上的所述流体的细流横跨大于20°的角度。本发明通过该技术方案记载的特征实现该目的。

对于在上述技术方案中所主张的方法的技术特征的优点和效果，在上文对用于将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的设备所描述的优点以类似的方式适用并且达到相同的程度，所以参考那里的段落以避免重复。

本发明的进一步的优点从没有引用的从权中体现，同时也从现在遵照在附图中列举的示例实施例的说明中体现，其中：

图1以图解立体图示出了在运行过程中的根据本发明的设备的第一示例性实施例，

图2示出了作为图1的设备的喷嘴组件的构成部分的板状部件的细节以示出排出口沿着弯曲的路径的布置，

图3示出了从该板状部件中选取的部分的图示，

图4a示出了，在根据图3的图示中，与之有关的改进的示例实施例，

图4b示出了在根据图4a的图示中的另外的示例实施例，

图5以详细的图示示出了来自图1的设备的喷嘴组件的示例实施例的立体图，

图6示出了，在根据图5的图示中，根据本发明的具有更多数目的排出口的喷嘴组件的另外的示例实施例，

图7示出了，在根据图2的图示中，类同于图4b的示出的喷嘴板的另外的变体，

图8示出了根据本发明的喷嘴组件的另外的典型实施例，该图中所示的喷嘴组件和图3中的类似，以及

图9示出了根据本发明的喷嘴单元的另外的典型实施例。

在附图中通过10来指根据本发明的设备的整体。为了清楚起见，同一的或相互可比的部件或元件，甚至在不同的实施例中，都通过相同的附图标记来指定，部分地加上小写字母。

根据图1，根据本发明的设备10被透视地和图解地说明。为了清楚起见，该设备重要的部件被忽略了。

设备10包括组件12，其被布置在基板11上方。该基板11呈网状形式并且具有基板宽度S。该基板通过驱动器，例如滚轴(未示出)，以X的运动方向移动。该喷嘴组件12以固定的方式设置。

没有列举用于组件12的固定器。可以提供承载杆或类似的承载(stand)布置用作固定器，所述固定器有利地允许该组件12被以横向于运动方向X的Y方向移动，并且也允许相对于该基板将该组件12锁定在所选定的位置。

在本发明的一个变体中，也可以在根据本发明的设备10中规定可以改变组件12和基板表面19之间的距离A，或者，严格来说，是排出口15和基板表面19之间的距离。

通过某一管路给组件12提供压缩空气(未示出)和热熔型粘合剂或通过另外的管路提供另外的流体(未示出)。

由于排出口的特殊的几何结构(后面将会对所述排出口进行更详细地描述)，粘合剂通过多个排出口15从喷嘴组件12中以细流的形式涌出。每个排出口15的两侧各有一个流体开口16，压缩空气通过所述流体开口16。如同稍后将通过运用图3来进一步解释，排出口15和流体开口16被布置为沿着弯曲的路径22。

如果正在供给压缩空气和粘合剂，那么，在图1的示例实施例中，粘合剂的七个细流17a、17b、17c、17d、17e、17f、17g通过七个排出口15涌出。每个粘合剂细流的两侧都有一个在侧面的(lateral)气流。由于气流，细流17发生运动，尤其是如同钟摆或如同振荡(oscillation)的运动。一旦细流17撞击到基板11的表面19，细流以波浪线状沉积，结果就是在图1中图示的表面20的涂层图案。由于该波浪状的沉积物，这些细流能够在基板11的表面19上形成整体上非常均匀的网状结构。

如已经从图1中呈现的，该来自喷嘴单元12的粘合剂的七个细流的出口图案大体上就像是星爆(starburst)，所以结果就是形成为扇状的粘合剂细流帘。

两个气流区域被分别分配给每个粘合剂细流17形成和为粘合剂细流限定驻留(residence)区域18a,18b,18c等等。虽然仅依照示意图应该能理解本说明，但是该技术原理基本上是适用的。

如同已经从图1中呈现的，粘合剂的两个最外面的细流之间形成角度α₅。该角度在其它示例实施例中被标为α₁,α₂,α₃或α_4；如果涉及不同的示例实施例，对于该角度也可能有不同的选择。

依据在粘合剂的两个最外面细流之间或者在最外面的排出口15之间所选择的相对大的角度，从喷嘴组件12的中心开始，不仅仅是在基板11的表面19的部分区域(所述区域直接在组件12下方移动)上完成喷涂，而且横向(laterally)分隔开的区域也被覆盖。根据图1可以获得的在基板表面19上的流体的涂敷宽度B显著超过喷嘴组件12的外部的尺寸W。

为了完整，应该指出这时候该尺寸W，严格来说，描述了用于该粘合剂的两个最外面的排出口15之间的距离。

根据所选择的距离A，该可实现的涂敷宽度B可以超出该距离W1.5倍，有利地超出2倍，进一步有利地超出2.5倍，更进一步地有利地超出该距离W3倍。

为了实现这种扇形构造的粘合剂细流帘，如从图3的示意图中所呈现的，粘合剂排出口15g、15h等等沿弯曲的路径22布置。

弯曲的路径22取代了根据现有技术已知的直线。

该弯曲形状的路径22使得粘合剂排出口15g、15h以不同角度的瞄准基板表面19。根据图1的扇形构造的喷洒帘从而出现。

图3只是想要图解地示出根据图2的示例实施例的喷嘴板13e在用于根据图1的设备时排出口15和流体开口16的顺序是如何构造的。此时，应该注意图3示出了图解的剖面图示，而图2和图7仅仅描述了板状部件，所述部件仅仅示出了该排出口15和流体开口16。

如图5和图6所示，喷嘴组件12通过多个板状部件以夹层的形式被装配。

在图3的示例实施例中，流体开口16j、16k和16l以及流体排出口15g、15h等等在任何情况下交替布置。这意味着，在任何情况下，在两个排出口15g、15h之间恰好布置了一个流体开口16k以及在两个流体开口16j,16k之间恰好布置了一个流体排出口15g。

但是，本发明也包括根据图4a的设备，其中每个流体排出口15g两侧各有两个流体开口流体开口16f,16g或者或更多个流体开口并且，此外，在任何情况下，规定将该两个流体开口16g、16h布置在两个流体排出口15e、15f之间。

在图4a的示例实施例中，在该图的左手边缘，仅仅通过举例的方式表明流体开口16不是必须以平行于排出口15的方式布置，而是例如也能够被布置为相对于排出口15呈锐角β₁、β₂。在一些示例实施例中，这可以有利地带来围绕粘合剂细流17的气流。

当然，在本发明的一些示例实施例中，可以提供定向为绝对(exclusively)彼此平行的流体开口16和排出口15。在本发明的其它示例实施例中，具有没有被布置为平行于各自的(respective)排出口的专门的(exclusively)流体开口16。最后，具有一些示例实施例，在这些示例实施例中提供平行布置的流体开口16和排出口15并且也提供彼此以锐角设置的流体开口16和排出口15。

如图5和图6的两个不同的实施例所示出的，例如，喷嘴组件12可以通过多个板13以夹层的方式装配。例如，图5的典型示例例具有多个板13a、13b、13c、13d、13e、13f、13g，所述板通过固定螺栓14a、,14b、14c、14d、14e固定在一起。为了避免重复，在此参考EP0835952Al所公布的内容，EP0835952Al的内容因此包括在本发明的内容中。所引用的文件已经描述了如何根据不同板的夹层结构来实现精准地控制粘合剂和压缩空气。

图2所示的板13e对本发明有重要的意义。这种板代替了在EP0835952Al的图3a中所示出的板，对本领域的技术人员而言很清楚的是，为了实现根据图5和6的喷嘴组件12，需要提供另外的板，所述板经过适当的改进。

图2示出了可以用在图6的示例实施例中的板13k。依据基本原理，图6对应于图5的喷嘴组件12a的示例实施例，已经增加排出口15的数量以获得更大的涂敷宽度。

图5的示例实施例具有七个粘合剂排出口15，而图6的示例实施例具有十六个粘合剂排出口。与之相比，图2的示例实施例示出了29个粘合剂排出口。

排出口的数量取决于各种参数，例如基板的速度、所需要的涂敷图案、粘合剂的类型、压缩空气的可利用的气流压力和其它因素。特别地，所需要的涂敷宽度也起到重要的作用。

与图3的示例实施例相比，图4b的示例实施例也示出了另外的特别特征：此处，可以看到不只是一个流体开口而是分别有两个流体开口被布置在最外面流体排出口15i和15w外侧。因此，第一流体开口16n和第二流体开口l6o被布置在流体排出口15i外侧，并且第一流体开口16q和第二流体开口16p被布置在流体排出口15w外侧。因此，在侧边的，即在最外面的流体细流17，可以根据图1的图像，通过附加的在侧翼施加的气流被向上牵引。在样，重力被抵消。这使得对基板均匀涂敷粘合剂能够实现。

在本发明的进一步的改进中，规定多个流体开口16具有不同的横截面。例如，可以有利地规定尤其对于在一些布置在外侧的流体开口的开口横截面以如下方式进行改变：流体开口的横截面朝向外侧增大。以这种方式重力也可以被抵消并且可以获得平整的涂层。

对于本领域的技术人员而言变得清楚的是该布置在侧边的粘合剂细流必须走完到基板的最长的路径，这样，这些细流极其强烈地遭受到重力的影响。此处，由于附加的气流作用力，这些细流在朝向基板的较长的路线上不会偏斜太多是可能的。因此，这带来了流体的均匀涂敷。

图7的示例实施例示出了板13e，所述板相对于示例实施例2进行了改变并且在所述板中—以一种类似于图4b所述的实施例的方式—在两个侧边提供附加的流体开口16o和16p。

在根据本发明的方法中，可以规定改变排出口15和基板表面20之间的距离A，以调整或改变涂敷的宽度B。

对于附图3到4b，应该进一步地注意直线的箭头描述了可该压缩空气或可替换的适当的气流的流动路径，而，波浪状的箭头意图指示粘合剂的出现。

对于全部的图形描述，应该注意到这仅仅涉及在其中粘合剂作为流体出现的示例实施例。根据本发明的在其中使用润肤液或其它流体的其它设备，可以以相同的方式进行操作。

从图3到图4a以及图2和图7清楚的是排出口15被布置为沿弯曲的路径22或22'。严格来说，这是沿弯曲的路径布置排出口15的开口区域M的问题。就这点而言，图2示出了开口区域M_1、M_2、M₃等等被沿着弯曲的路径22'布置。但是，因为这种弯曲的路径22'对应于弯曲的路径22或示出了相同的曲率，可以通过弯曲的路径22和通过弯曲的路径22'来描述根据本发明的排出口15r、15s、15t的布置。

此外，现在应该参考图8和9的示例实施例：

图8示出了本发明的示例实施例，在所述实施例中，与图3的示例实施例相比，许多排出口15a、15b、15c、15d、15e和流体开口l6a、16b、l6c、l6d、16e以交替的顺序沿弯曲的路径22布置。但是，排出口15和流体开口16沿直边段(straightsection)23a、23b、23c布置。严格来说，在这个意义上，这是一个多边形。排出口15和流体开口16在这个示例实施例中以这种方式配置：这些开口15、16的布置只是近似弯曲的路径22。

在图9的示例实施例中—类似于在图8的示出的实施例—再一次制造多边形状结构布置的排出口15。此处，提供直线型的五个截面23d、23e、23f、23g、23h，所述截面再一次提供了沿弯曲的路径22布置的排出口15。根据本发明的教导也包括了这些示例实施例。

Claims

1.一种用于将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的设备，所述设备具有多个用于流体的细流的排出口，其中每个排出口布置在一对流体开口之间，流动流体流动通过所述流体开口来振荡所述细流，从而以振荡图案将所述流体的细流涂敷到所述移动的网状基板，其特征在于所述排出口沿弯曲的路径布置，以及各有两个流体开口布置在最外侧的排出口的外侧并且所述最外侧的排出口之间形成大于20°的角度。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述排出口和所述流体开口沿共同的弯曲的路径布置。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述设备大体上镜像对称地构造。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于所述最外侧的排出口之间形成大于30°的角度。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于所述最外侧的排出口之间形成大于40°的角度。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于所述最外侧的排出口之间形成大于50°的角度。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于所述最外侧的排出口之间形成大于60°的角度。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于所有的所述排出口具有相同的或类似的横截面。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于所述流体开口的横截面朝向边缘增大。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的设备，其特征在于涂敷宽度相当大地超过所述最外侧的排出口之间的距离。

11.一种将多个流体的细流涂敷到移动的网状基板上的方法，其中所述流体的细流的流体从多个沿弯曲的路径布置的排出口涌出，并且其中每个流体的细流的两侧各有一个空气流，以使所述流体的细流以振荡方式落到所述基板上，其特征在于落到所述基板上的所述流体的细流横跨大于20°的角度。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以振荡方式落到所述基板上的所述流体的细流横跨大于30°的角度。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以振荡方式落到所述基板上的所述流体的细流横跨大于40°的角度。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以振荡方式落到所述基板上的所述流体的细流横跨大于50°的角度。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于以振荡方式落到所述基板上的所述流体的细流横跨大于60°的角度。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其特征在于，为了调整所述流体的细流的涂敷宽度，改变所述基板和所述排出口之间的距离。