CN1231622A - 在带上产生条纹涂层的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在一连续移动的带上产生条纹状涂层的装置和方法。该装置具有一平整装置,该平整装置包括一喷涂量控制辊(4),该平整装置与带(5)之间形成一间隙。提供一个固定的分隔装置(8),该装置将所述间隙分隔成间隙长度。平整装置(4,5)的上游是在带(5)上喷涂涂料并以预定的速率将其传送入各个间隙长度的装置,喷涂装置将一涂料珠(9)保持在每一个间隙长度内,当带(5)通过所述间隙时,从各间隙长度逸出的涂料在所述带上形成一涂料条纹。

Description

在带上产生条纹涂层的方法和装置
本发明涉及一种在移动的带衬底上得到连续的液体或半液体的涂层的方法和装置。
本发明首先已经被应用在金属带如钢带衬底上涂料的喷涂，而且下面也首先在此方面进行描述。但是，显然本发明可以应用于在其它材料的衬底或带上喷涂其它液体或半液体涂层，只要这种衬底对于喷涂基本上是不透性的。
在连续衬底如钢带喷涂的大型应用中，钢带精轧机的技术已比较完善，但迄今为止，仍局限于单色产品的生产，可以在钢带的至少一侧的整个面积上实施均匀的喷涂。在EP-494672中描述了这样的一种应用。
本发明克服了现有技术中的上述局限，它可以在带的两个相邻的纵向延伸的区域中的每一个上连续地同时实施不同的喷涂。
申请人发现，如果两个很相近的但非接触的液体或半液体涂料珠(bead)被保持在-由-移动带和一在该带的横向延伸的喷涂量控制辊所限定的上游间隙内，则可以得到一稳定的工作状态，使得陷入辊的下游的带可以被分别地涂覆分别来自每一个涂料珠的涂料，所得到的涂层是彼此相互接触的，但基本上不相混合。而且，所产生的涂层之间的连接线可以是很直的，并在带上明显地示出。因此，如果两个质地相同的但颜色不同的喷涂混合物的涂料珠以这样的方式放置，则可以得到整洁的条纹喷涂产品。
根据本发明的一方面，提供了一种喷涂一带的方法，该方法包括将要被喷涂的带移动通过一具有一喷涂量控制辊的平整装置，以在带和控制辊之间形成一上游间隙，
设置至少一个固定的分隔装置，以将所述间隙分隔成至少两个紧密相邻的间隙长度，和
在位于所述平整装置的上游的带上喷涂涂料，并以能够将一涂料珠保持在每一间隙长度内的速率，将其传送入各间隙长度内；当带通过所述间隙时，在所述带上，从每一个间隙长度形成涂料的条纹。
最好，当喷涂到带上时，涂料是液体的或半液体的，并且最好被传送入每一个间隙长度内的涂料具有不同的物理特性。
具有不同特性的涂料包括具有不同颜色的涂料。
在本发明的最佳实施例中，在带的每一边可以提供与所述分隔装置类似的边界装置。这些边界装置可以直接与所述带相邻，也就是说，它们可以接触从它们中间通过的带的各边缘，或者它们可以覆盖和接触所述带的狭窄的边缘部分。在后一种情形下，边界装置的宽度大约等于分隔装置或每一个分隔装置的一半。
在本发明的最佳实施例中，选择并控制涂料的喷涂速率以保证在各间隙长度内的单个的涂料珠在稳定的操作状态下的容积是基本上恒定不变的。这就要求每一个间隙长度的喷涂速率要大体等于涂料从每一个间隙长度逸出的速率。当设置喷涂量控制辊压力以产生所需厚度的涂层时，喷涂量控制辊使从每一个间隙长度逸出的涂料充分扩展，以产生连续的不间断的下游涂层。
当各涂料组合物的粘度基本相同时，各个涂料珠在稳定状态下的容积不仅是基本上恒定不变的，而且每单位间隙长度还大体相等。这有利于所需厚度的涂层的形成，而且不会间断或干扰条纹的接合线。
以每单位间隙长度的容积为基础来表示出均等，因为在本发明的适用例子中，有不同尺寸的间隙长度产生出宽度各不相同的各个条纹进而在所得到的产品上形成各不相同的美学效果的情形。
分隔装置的宽度根据在带上的涂料粘度或扩展特性来确定。在各涂料组合物具有各不相同的粘度或扩展特性时，在不同的相邻间隙长度对之间最好使用具有不同宽度(在喷涂量控制辊的轴向上测量)的分隔装置。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于在连续移动的带上产生条纹状涂层的装置，包括
一具有一喷涂量控制辊的平整装置，该装置与带之间形成一间隙，至少一个固定的分隔装置，该装置在所述间隙内将所述间隙分隔成至少两个紧密相邻的间隙长度，和
所述平整装置上游的装置在所述带上喷涂涂料，以预定的速率将其传送入各个间隙长度，所述喷涂装置将一涂料珠保持在每一个间隙长度内，当带通过所述间隙时，从每一个间隙长度在所述带上形成一涂料条纹。
在本发明的最佳实施例中，待涂覆的带可能被加热到高于涂料的玻璃化温度或涂料的熔点温度，在这种情形下，喷涂液体或半液体涂料的喷涂装置可以是熔化喷涂装置，这种喷涂装置是将一固体涂料块料以一预定速度送向被加热的带，使得固体涂料块料熔化成液体或半液体涂料并喷涂到带上。在我们的澳大利亚专利No.667716和在1997年8月28日提交的题目为“块料供给的装置及方法”的待审的国际专利申请PCT/AU97/00555中描述了这种熔化喷涂装置，其全文结合于本发明。由于它们可提供对喷涂速率的精确的控制，因此这样的熔化喷涂装置是很好的。它们还可以很容易地在带的所选择的区域上实施喷涂，有利于将各涂料供给到各个间隙长度。
下面参照附图更详细地描述本发明的一个实施例。
图1是一个不按比例的示意性的侧视图，示出了包含有本发明的平整装置的连续带熔化喷涂装置；
图2是图1中的图标2所包围的一部分的放大的详图；
图3是一带通过图1所示的平整装置的放大的示意性透视图；
图4是图3所示的主体的一个端部放大的视图；
图5至图8分别示出了一熔化喷涂装置的有效的多种供给布置方式。
图1中所示的喷涂装置包括转动辊3和支撑辊4，一要被喷涂的带5由其引导通过一熔化喷涂工作站。该装置还包括一带预热炉6，带5被该炉加热到一高于要被熔化喷涂到带5上的固体涂料组合物的玻璃化温度的温度。该装置还包括一用于使涂料扩展开和平整的装置，该装置包括-弹性辊7和一用于在涂料组合物是热固性材料时使用的固化炉8。
以上所描述的装置是与在前述的澳大利亚专利No.667716及在1997年8月28日提出的题目为“块料供给的装置和方法”的国际专利申请PCT/AU97/00555中提出的发明相一致的，其全文结合于本发明，而且前述的装置可以与任何已知的用于在喷涂工作站向带上喷涂熔化的喷涂液体涂料组合物的块料供给装置一同使用。
在图1所示的装置中，块料供给装置或用于将喷涂材料喷涂到热的带上的装置包括一传送装置，即所示的具有一带10的环形传送装置9，包括一大体为平的条板11，带10绕过一主动皮带轮12并围绕包含有一固定的导向件13和一惰轮14的装置转动。
主动皮带轮12由一电机和变速装置(未示出)来驱动，以便可以在一定范围内精确地将主动皮带轮的转动速度设置在任一所需的值。
带条板11用于支撑至少两个基本上不溶解的涂料组合物块料15。条板11可以在一支撑工作台上滑动到该末端，在该情形下，转向装置的固定导向件可能仅仅是该工作台的边缘。
在所示的实施例中，导向件13是一标准的具有矩形横断面的中空横梁，该横梁跨越带的整个宽度。由此它给出了一半径很小的纵向的角度16，带10转过该角度在端部17脱离开条板11的平面。转过之后，该带在一方向上继续向前，该方向或平行于要被喷涂或涂覆的带的表面或偏离要被喷涂或涂覆的带的表面。
主动皮带轮12的表面最好铺有高磨擦系数的材料，如天然橡胶。它最好被固定在一可滑动的座架上或类似物上，该座架或类似物由一可调节的负荷弹簧或类似物连续地推动，离开转向装置。这些布置方式提供了主动皮带轮12和带10之间的无滑移传动，使得条板11由主动皮带轮的转速带动，能够以一预定的速度朝向带5移动。在其它的实施例中，带与主动皮带轮接触的表面可以是横向地布置有肋状物或齿状物，并使皮带轮的表面相应地具有凹槽以在其间提供良好的驱动连接关系。
带10由柔韧的、耐热的、耐久的材料制成，例如，它可以是由如玻璃纤维等的纺织品强化的氟化聚合物。带与块料15接触的表面最好是光滑的。
块状的热固性的涂料组合物易于粘附在大多数的表面上，以上所述的带的材料正是提供了这样一种表面。其结果是在带10和块料15之间提供了高磨擦系数的接触，使得带速度的控制转换成块料速度的控制，这是熔化喷涂速率的控制所需要的。
在图1和3中所示出的本发明的平整装置可以被包含在一钢带精轧机中，作为连续的喷涂线的一部件。本发明包括一惯用的钢带支撑辊4和一惯用的喷涂量控制辊7，该辊的圆柱形外表面具有弹性层。一钢带5由支撑辊4支撑并绕过该支撑辊4。这两个辊均由动力驱动，并且它们的表面速度不必相同。驱动支撑辊4以使其表面速度基本上与带5的相同，并且与带接触的辊的那部分以与带相同的方向移动。另一方面，在带上，平整喷涂量控制辊7的表面速度的变化范围可以在相反的方向上的一低速到带的移动速度之间，经零直至在与带的移动速度相同的方向上的大约带的速度的25％。在辊和带之间保持一足够大的压力，以便使从每一间隙长度逸出的涂料产生所必需的扩展。
在本发明的实施例中，在平整装置的上游，最好使用一熔化喷涂装置，包括一串联的块料供给装置，借助于该供给装置，两个或更多的块料支撑条板一个位于另一个之上，如图1所示，其间由一大于喷涂块料的厚度的距离分隔开，或者横跨移动带的宽度并排地布置。串联的块料供给装置可以将图中断面线19和20所表示的不同颜色的、不溶解的液体涂料组合物喷涂到带的一侧面上。涂层19和20较凹凸不平且质地不均，但它们是以精确的喷涂速率进行喷涂的。可以看出该涂层没有完全覆盖带的侧面，但是还是有一些覆盖在两个相间隔的纵向区域内，这两个区域还与带的边缘隔开一定距离。因此，熔化喷涂装置或是包括有两个分离开的装置，一个用于一个涂料块，或是能够以相同的速度同时驱动两个间隔开的块料。
一单一分隔装置包括一静止的薄板21，该薄板21由特氟隆或其它的耐热非粘性材料制成，该分隔装置将由带5和平整喷涂量控制辊7所限定的上游间隙分割成两个间隙长度，由薄板21的宽度来分割。薄板21由任一合适的横跨带5的保持装置(未示出)来固定。薄板21的一端被制成有一尖点以将其匀称地装入上述间隙中，尽可能不阻碍辊7。
在此方面，必须意识到辊7被该辊与带5上的通过其间隙到下游侧的薄的液体涂层之间的压力所压缩。因此，薄板21的尖点的顶端与两辊的轴线所在的假象平面的上游间隔一很小的距离。
在带的每一边可以提供一边界装置18。该边界装置可以直接地与带相邻，也就是说，它们可以接触在其中间通过的带的各边，或者可以覆盖并接触带的狭窄的边缘部分。在后一情形中，边界装置的宽度可以大约等于分隔装置或每一个分隔装置的一半。
开始工作时，在每一间隙长度内产生各涂料的两个涂料珠(bead)22和23。来自每一个间隙长度的涂料进入辊7和带5之间的接触区域。而后，辊将这些涂料扩展开，以便每一涂料珠的涂料覆盖带的一部分。该扩展略微降低了涂料层的平均厚度，并且使辊7产生出所需要的具有两个条纹24和25的平整涂层。
图5至8示出了熔化喷涂装置的串联块料供给装置的几种布置方式的例子。
两个或多个条板可以一同操作(即在一共同的支撑工作台上一同滑动)并在相同的时间内操作。当传送装置是一环状传送带时，每一个条板的主动皮带轮将能够独立于其它的而自行操作，使得传送带的转动速度可以是相同的，也可以是变化的。条板在支撑工作台上独立地滑动也是合乎需要的。
图5示出了使用两个涂料块料42喷涂移动带时的串联熔化喷涂装置的传送装置的布置方式，图7示出了使用三个涂料块料44时的传送装置的布置方式。传送带的数量最好等于所使用的涂料块的数量。
在图6和8中，如果涂料块位于其上的条板能够彼此独立地移动，则在顶部条板上的涂料块44、42可以被移入并以一种颜色组合来喷涂，而在底部条板上的块料45、43可以被加载第二种颜色组合，当不再需要第一种颜色组合时，喷涂第二种颜色。由此当底部条板进入喷涂位置开始喷涂时，顶部条板可以被缩回，进而增加喷涂速度，而且可以改变喷涂到带上的颜色。

Claims (26)

1．一种用于在一连续移动的带上产生一条纹状涂层的装置，包括
一具有一喷涂量控制辊的平整装置，该装置与所述带之间形成一间隙，至少一个固定的分隔装置，该装置在所述间隙内将所述间隙分隔成至少两个紧密相邻的间隙长度，和
所述平整装置上游的装置，该装置在所述带上喷涂涂料，以预定的速率将其传送入各个间隙长度，所述喷涂装置将一涂料珠保持在每一个间隙长度内，当带通过所述间隙时，从每一个间隙长度在所述带上形成一涂料条纹。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于所述平整装置还包括一支撑辊，钢带通过所述支撑辊并由所述支撑辊支撑。
3．如权利要求2所述的装置，其特征在于在所述支撑辊和喷涂量控制辊之间保持压力，以扩展从每一个间隙长度逸出的涂料。
4．如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于当被喷涂到所述带上时，涂料是液体的或半液体的。
5．如权利要求2所述的装置，其特征在于喷涂涂料的装置是一熔化喷涂装置。
6．如权利要求5所述的装置，其特征在于熔化喷涂装置以一预定速率向被加热的带传送至少两个基本上是固体的涂料块，使固体涂料块熔化成液体或半液体，并喷涂到所述带上。
7．如前述的权利要求中的任一项所述的装置，其特征在于在所述带的每一边提供边界装置。
8．如权利要求7所述的装置，其特征在于所述边界装置覆盖并接触所述带的边缘部分。
9．如权利要求7所述的装置，其特征在于提供至少两个固定的分隔装置。
10．如权利要求6所述的装置，其特征在于所述熔化喷涂装置包括至少两个串联的传送带列，延伸跨越所述带的宽度，传送带的数量等于固体涂料块的数量，传送带中的每一列都可以独立于其它的传送带，单独地操作。
11．一种喷涂一带的方法，该方法包括将要被喷涂的带移动通过一具有一喷涂量控制辊的平整装置，以在所述带和所述控制辊之间形成一上游间隙，
设置至少一个固定的分隔装置，以将所述间隙分隔成至少两个紧密相邻的间隙长度，和
在位于所述平整装置的上游的带上喷涂涂料，并以能够将一涂料珠保持在每一间隙长度内的速率，将其传送入各间隙长度内；当带通过所述间隙时，在所述带上，从每一个间隙长度形成涂料的条纹。
12．如权利要求11所述的方法，其特征在于当喷涂到所述带上时，所述涂料是液体的或半液体的。
13．如权利要求12所述的方法，其特征在于被传送入每一个间隙长度内的涂料具有不同的物理特性。
14．如权利要求13所述的方法，其特征在于具有不同特性的涂料包括具有不同颜色的涂料。
15．如权利要求11至14中的任一项所述的方法，其特征在于相邻的间隙长度是非接触的。
16．如权利要求15所述的方法，其特征在于控制涂料的喷涂速率以在稳定的操作状态下在各间隙长度内提供其容积基本上恒定不变的单个涂料珠。
17．如权利要求16所述的方法，其特征在于每一个间隙长度的喷涂速率大体等于涂料在每一个间隙长度内扩展的速率。
18．如权利要求17所述的方法，其特征在于各种涂料的粘度是大体相同的。
19．如权利要求18所述的方法，其特征在于在操作过程中，各涂料珠的每单位间隙长度的容积基本上是相同的。
20．如权利要求17所述的方法，其特征在于所述间隙被分隔成尺寸不同的间隙长度。
21．如权利要求15至19中的任一项所述的方法，其特征在于所述平整装置还包括一支撑壁。
22．如权利要求21所述的方法，还包括在所述支撑辊和喷涂量控制辊之间保持一足够大的压力的步骤，以扩展从每一间隙长度逸出的涂料。
23．如权利要求11所述的方法，其特征在于采用一熔化喷涂装置将涂料喷涂在所述带上。
24．如权利要求23所述的方法，其特征在于所述熔化喷涂装置以一预定速率向被加热的带传送至少两个基本上是固体的涂料块，使固体涂料块熔化成液体或半液体，并喷涂到所述带上。
25．如权利要求24所述的方法，其特征在于所述熔化喷涂装置包括至少两个串联的传送带列，延伸跨越所述带的宽度，传送带的数量等于固体涂料块的数量，所述传送带朝向所述被加热的带移动所述涂料块。
26．如权利要求25所述的方法，其特征在于每一个传送带都可以独立于其它的传送带，单独地操作。
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