-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum flächigen
Auftragen eines fließfähigen Mediums auf eine
Materialbahn, bei dem das fließfähige Medium von
wenigstem einem Zuführkanal einem Dosierspalt zugeführt
wird.
-
Aus
der
DE 102 56 641
A1 ist eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen
Mediums auf eine Materialbahn bekannt geworden, welche einen ersten
und einen zweiten Gehäuseabschnitt umfasst, zwischen denen
ein Dosierspalt ausgebildet ist. Über einen Zuführkanal
wird ein fließfähiges Medium dem Dosierspalt zugeführt,
welches über eine am Ende des Dosierspaltes ausgebildete
breitschlitzförmige Öffnung auf das Bahnmaterial
aufgetragen wird. Die Öffnung des Dosierspaltes ist durch
jeweils eine am ersten und zweiten Gehäuseabschnitt angeordnete Dosierlippe
gebildet, welche zum Auftragen des fließfähigen
Mediums an der Materialbahn anliegen bzw. die Materialbahn wird
an deren Außenseite tangential entlanggeführt.
Solche sogenannte Breitschlitzdüsen haben sich in vielen
Anwendungsfällen in der Praxis bewährt. Bei Materialbahnen,
welche insbesondere eine stark strukturierte Oberfläche
aufweisen und dessen stark strukturierte Oberfläche durch das
fließfähige Medium beschichtet werden soll, kann
jedoch ein sogenannter Slip-Stick-Effekt auftreten. Dies bedeutet
zeitweise eine Bremsung der stark strukturierten Oberfläche
und anschließend wiederum ein beschleunigtes Entlanggleiten
an den Dosierlippen auftritt, so dass ein gleichmäßiger
Schichtdickenauftrag des fließfähigen Mediums
beeinträchtigt sein kann.
-
Zum
Auftragen von einem fließfähigen Medium auf eine
Materialbahn ist des weiteren aus der
WO 2005/049223 A1 eine
Vorrichtung bekannt, bei der eine Dosiervorrichtung derart einer
Auftragswalze zugeordnet ist, dass zwischen beiden ein Klebemittelsumpf
ausgebildet ist. Über einen zwischen der Dosiervorrichtung
und der Auftragswalze gebildeten Dosierspalt wird eine vordosierte
Schicht auf die Auftragswalze aufgetragen, welche auf das bahnförmige Material
in einem zwischen der Auftragswalze und einer Gegendruckwalze gebildeten
Laminierpunkt auflaminiert wird. Diese Vorrichtung kann nur für
besondere, fließfähige Medien, insbesondere Klebemittel, eingesetzt
werden, welche in Verbindung mit Wärme und Sauerstoff nicht
oder nur geringfügig zum Cracken neigen, da bei diesem
Auftragsystem eine vergrößerte Oberfläche
des fließfähigen Mediums durch den Klebemittelsumpf
und die große Transportstrecke der vordosierten Schicht
vom Ausgeben der vordosierten Schicht bis zum Laminierpunkt mit
Sauerstoff und Hitze in Verbindung treten kann.
-
Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Auftragen eines fließfähigen
Mediums auf eine Materialbahn vorzuschlagen, bei welcher eine gleichmäßige Schichtdicke
des fließförmigen Mediums auf eine Materialbahn
unabhängig deren O berflächenstruktur aufgetragen
wird und das fließfähige Medium innerhalb einer
kurzen Zeitdauer nach dem Austritt aus einer Dosiervorrichtung auf
die Materialbahn aufgetragen wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
des Anspruchs 1 und des Anspruchs 7 gelöst. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
-
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren wird ermöglicht,
dass die Auftragswalze mit einer darauf aufgebrachten vordosierten
Schicht des fließfähigen Mediums auf einer Materialbahn
abrollt, welche durch eine gegenüberliegende Walze, insbesondere Gegendruckwalze,
geführt ist. Dadurch können die Slip-Stick-Effekte,
insbesondere bei stark strukturierten Oberflächen vermieden
werden, da die Abrollgeschwindigkeiten im Laminierpunkt aufeinander
abgestimmt werden können. Gleichzeitig wird durch das Auftragen
der vordosierten Schicht auf die Auftragswalze ermöglicht,
dass die mit Wärme und Sauerstoff in Verbindung kommende
Oberfläche des fließfähigen Mediums sich
auf eine kurze Zeitdauer bzw. auf die Drehbewegung der Auftragswalze
beschränkt, welche zwischen einem durch die Dosiervorrichtung gebildeten
Auftragspunkt des fließfähigen Mediums auf die
Auftragswalze und einem Laminierpunkt zwischen der Auftragswalze
und der die Materialbahn führenden und gegenüberliegenden
Walze gebildet ist. Die vordosierte Schicht des fließfähigen
Mediums gelangt dadurch mit einem geringen Oberflächenbereich
nur kurze Zeit vor dem Auflaminieren in Verbindung mit Wärme
und Sauerstoff. Beim Einsatz eines Klebemittels als fließfähiges
Mediums kann dadurch auch ein Cracken oder Verbrennen des Klebemittels erheblich
reduziert werden.
-
Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass
die Dosierspaltbreite zum Aufbringen einer vordosierten Schichtdicke auf
die Auftragswalze durch Verdrehen des drehbaren Dosierrakels eingestellt
wird. Dadurch ist eine einfache Handhabung der Dosiervorrichtung
gegeben, wobei während dem Aufbringen des fließfähigen Mediums
auf die Auftragswalze das Dosierrakel in seiner eingestellten Position
gehalten wird.
-
Des
weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das drehbare Dosierrakel
während dem Aufbringen der vordosierten Schicht stillsteht
und die Auftragswalze angetrieben wird. Dadurch kann ein gleichmäßiges
Abziehen des im Dosierspalt bereitgestellten fließfähigen
Mediums erzielt werden, um anschließend das fließfähige
Medium auf die Materialbahn zu übertragen. Die Auftragswalze
grenzt an den Dosierspalt an und bildet einen kurzen Abschnitt am Ende
des Dosierspaltes. Durch die Relativbewegung zwischen dem stillstehenden
Dosierrakel und der rotierenden Auftragswalze kann ebenso ein definierter Abriss
der aufzutragenden Schicht entlang einer am Dosierrakel angeordneten
Abrisskante erzielt werden.
-
Die
Auftragswalze wird bevorzugt auf eine Arbeitstemperatur des fließfähigen
Mediums temperiert. Dadurch wird sichergestellt, dass während
der Rotationsbewegung vom Auftragpunkt zum Laminierpunkt die Fließeigenschaften
und/oder Hafteigenschaften des fließfähigen Mediums
aufrechterhalten werden.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Auftragswalze nach einem Beschichtungsvorgang von einer Reinigungsvorrichtung
abgezogen wird. Dadurch kann überflüssiges fließfähiges
Medium, welches auf der Auftragswalze vorhanden ist, abgezogen werden.
Ein Zusetzen oder Festsetzen des fließfähigen Mediums
auf der Auftragswalze wird dadurch vermieden. Dieses Abziehen kann
nach jedem Beschichtungsvorgang oder nach Beendigung eines Beschichtungsprozesses
am Ende einer Betriebszeit oder beim Wechsel auf eine andere Materialbahn und/oder
auf ein anderes fließfähiges Medium durchgeführt
werden.
-
Des
weiteren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass nach dem Abziehen
des fließfähigen Mediums von der Auftragswalze
ein Reinigungsmedium zumindest über einen Reinigungskanal
der Auftragswalze zugeführt wird. Dadurch kann die Auftragswalze
gereinigt und/oder konserviert werden. Insbesondere bei einem schnell
aushärtendem Klebemittel oder einem PU-reaktiven Kleber
wird ein Reinigungsmittel, wie z. B. Wachs oder dergleichen, zugeführt, so
dass die Reaktion des Klebemittels, insbesondere das Aushärten
von Isocyanat, unterbrochen wird. Gleichzeitig wird dadurch die
Auftragswalze für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess
bereitgestellt, wobei vor dem ersten Auftrag bevorzugt ein definiertes
Abrollen zum Ablösen des Reinigungsmediums durchgeführt
wird.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung
zum flächigen Auftragen eines fließfähigen
Mediums auf eine Materialbahn gelöst, bei der eine Dosiervorrichtung
vorgesehen ist, welche eine in einem ersten Gehäuseabschnitt
drehbar angeordnete Auftragswalze und ein in einem zweiten Gehäuseabschnitt
angeordneten Dosierrakel umfasst, die einen Auftragspunkt bilden und
einen Dosierspalt begrenzen und die Breite des Dosierspaltes durch
eine Drehbewegung des Dosierrakels um dessen Längsachse
einstellbar ist. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass eine einfach
zu handhabende Vorrichtung zum flächigen Auftragen eines
fließfähigen Mediums gegeben ist. Gleichzeitig kann
die frei zur Vernetzung vorliegende Oberfläche einer vordosierten
Schicht auf der Auftragswalze zwischen einem Auftragspunkt und einem
Laminierpunkt gering gehalten werden. Des weiteren kann eine stufenlose
Einstellung einer Dosierspaltbreite ermöglicht werden.
-
Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen,
dass das Dosierrakel als Walze ausgebildet ist, welche in dem zweiten
Gehäuseabschnitt drehbar gelagert und in einer beliebigen Winkelposition
fixierbar ist. Durch die Ausbildung des Dosierrakels mit einem Walzenkörper
kann eine einfache konstruktive Ausgestaltung eines Dosierrakels ermöglicht
werden. Eine daran angeordnete Abziehkante erstreckt sich bevorzugt über
die gesamte Länge des Dosierrakels. Die Länge
des Dosierrakels entspricht bevorzugt der Länge der Auftragswalze.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Dosierwalze in einer Rakelaufnahme des zweiten Gehäuseabschnitts
in einer lösbaren Klemmposition gehalten ist. Dadurch wird
zum einen eine definierte Einstellung zur Auftragswalze ermöglicht,
wobei gleichzeitig eine statisch bestimmte Fixierung des Dosierrakels über
die gesamte Länge gegeben ist.
-
Das
Dosierrakel weist bevorzugt eine an eine Umfangsfläche
des Walzenkörpers angrenzende, insbesondere übergehende
Abrisskante auf, der ein Freistich in Zuführrichtung des
fließfähigen Mediums nacheilend im Walzenkörper
des Dosierrakels zugeordnet ist. Dadurch kann eine einfache konstruktive Ausgestaltung
eines solchen Dosierrakels gegeben sein, welches beispielsweise
aus einem dickwandigen Rohrmaterial oder einem vollzylindrischen
Stangenmaterial herstellbar ist. Durch den bevorzugt fließenden Übergang
von der Umfangsfläche zur Abrisskante kann des weiteren
eine stufenlose Zuführung des fließfähigen
Mediums und eine stufenlose Verjüngung des Dosierspaltes
zum Auftragpunkt gegeben sein, so dass eine gleichmäßige
Strömung des fließfähigen Mediums zum
Aufbringen der vordosierten Schicht auf die Auftragswalze ermöglicht wird.
-
Des
weiteren ist die Abrisskante am Dosierrakel bevorzugt in oder nahe
einer Verbindungslinie zwischen den Drehachsen der Auftragswalze
und dem Dosierrakel angeordnet. Dadurch wird eine einfache Einstellung
von verschiedenen Dosierspaltbreiten durch eine Drehbewegung des
Dosierrakels ermöglicht, wobei im übrigen die
Umfangsfläche von einem zylinderförmigen Walzenkörper
für das Dosierrakel beibehalten werden kann.
-
Des
weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass durch eine Drehbewegung
des Dosierrakels in Richtung auf den Dosierspalt eine größere
Spaltbreite einstellbar ist. Dabei wird die Abziehkante bevorzugt aus
einer Position auf oder nahe einer Verbindungslinie zwischen den
Drehachsen der Auftragswalze und dem Dosierrakel herausgedreht und
zwar in Richtung auf den Dosierspalt. Dadurch wird die Breite des
Dosierspaltes vergrößert und aufgrund des in Strömungsrichtung
nacheilenden Freistiches ist eine Störung der aufzutragenden
dickeren Schicht auf die Auftragswalze nicht gegeben. Gleichzeitig
bleibt die Abrisskante im Eingriff, so dass eine exakt vordefinierte
Schichtdicke bzw. vordosierte Schicht auf die Auftragswalze aufgetragen
wird.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Auftragswalze auf eine Arbeitstemperatur des fließfähigen Mediums
beheizbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass in der Auftragswalze
eine Heizpatrone vorgesehen ist oder beispielsweise ein Ölkanal
ausgebildet ist, um die Auftragswalze zu beheizen oder zu kühlen.
-
Des
weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Auftragswalze durch
eine Antriebsvorrichtung angetrieben ist. Dadurch kann die Auftragsgeschwindigkeit
der vordosierten Schicht im Laminierpunkt an die Bahngeschwindigkeit
der Materialbahn angepasst werden. In vielen Fällen ist
ein Gleichlauf von Vorteil. Des weiteren kann jedoch auch ein Vorlauf oder
ein Nachlauf eingestellt werden, d. h., dass die Auftragswalze im
Laminierpunkt mit einer höheren oder auch niedrigeren Rotationsgeschwindigkeit
als die Materialbahngeschwindigkeit hindurchgeführt wird.
-
Die
Auftragswalze ist bevorzugt in einem ersten Gehäuseabschnitt
in einem Aufnahmeraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vorgesehen. Dieser Aufnahmeraum umfasst einen Wandabschnitt, der mit
der Auftragswalze einen Spalt bildet, welcher sich vom Dosierspalt,
zumindest entlang dem halben Umfang der Auftragswalze, erstreckt.
Dadurch ist die Auftragswalze weitgehend von dem ersten Gehäuseabschnitt
umgeben, so dass nur eine geringe Oberfläche der Auftragswalze
außerhalb des Aufnahmeraumes liegt.
-
An
der Auftragswalze greift vorteilhafterweise zumindest ein Stützelement
an, welches zur Einstellung einer Profilierung der Auftragswalze
zur gegenüberliegenden Walze im Laminierpunkt vorgesehen
ist. Dieses zumindest eine Stützelement ermöglicht
eine zusätzliche Einstellung einer profilierten Spaltbreite
im Laminierpunkt. Beispielsweise können darüber
hinaus mehrere Stützelemente entlang der Längsachse
der Auftragswalze angeordnet sein, welche im gleichen oder unterschiedlichen
Maß in Richtung auf die Längsachse der Auftragswalze
zu bewegt werden, so dass unterschiedliche Profilierungen zum Auftrag
einer vordosierten Schicht des fließfähigen Mediums
ermöglicht sind.
-
Bevorzugt
weist das zumindest eine Stützelement einen zylinderförmigen
Körper mit einer Stirnfläche auf, die an die Kontur
des Durchmessers der Auftragswalze angepasst ist. Dadurch liegt
das Stützelement flächenförmig an der
Auftragswalze an. Das nach dem Laminierpunkt noch geringfügig
auf der Auftragswalze verbleibende fließfähige
Medium dient gleichzeitig als Schmiermittel zwischen dem Stützelement
und der Rolle. Somit kann trotz einwirkender Druckkraft bei der
Einstellung einer bestimmten Profilierung eine Beeinträchtigung
im Drehantrieb der Auftragswalze verhindert sein.
-
Das
zumindest eine Stützelement ist bevorzugt in einem in den
Aufnahmeraum mündenden Halteabschnitt vorgesehen, wobei
zwischen dem Halteabschnitt und dem zumindest einen Stützelement wenigstens
ein Dichtelement vorgesehen ist. Bevorzugt wird eine O-Ring-Dichtung
eingesetzt, welche auch unabhängig von einer Verschiebeposition
oder Einstellposition eine abdichtende Anordnung ermöglicht,
so dass das fließfähige Medium nicht über
den Halteabschnitt und eine sich dahinter anschließende Bohrung,
welche zur Aufnahme von Stützsegmenten vorgesehen ist,
austritt.
-
In
dem ersten Gehäuseabschnitt ist bevorzugt ein an den Aufnahmeraum
angrenzende Halteabschnitt vorgesehen, der wiederum über
eine Bohrung mit einer Außenseite des ersten Gehäuseabschnitts
in Verbindung steht. In diese Bohrung ist zumindest ein Stützsegment
eingesetzt, so dass über dieses Stützsegment eine
Einstellung des Stützelementes zur Positionierung bzw.
Profilierung der Auftragswalze vorgesehen ist. Bevorzugt ist die
Bohrung in einem stumpfen Winkel zum Halteabschnitt vorgesehen,
so dass eine gute Zugänglichkeit auf einer Unterseite des
ersten Gehäuseabschnitts zur Einstellung der Profilierung
eines Laminierspaltes im Laminierpunkt ermöglicht wird.
-
Zur
Einstellung der Profilierung des Dosierrakels ist bevorzugt eine
analoge Anordnung wie bei der Auftragswalze vorgesehen. In einer
Rakelaufnahme für das Dosierrakel im zweiten Gehäuseabschnitt
mündet ein Halteabschnitt, der mit einer Bohrung in Verbindung
steht, die wiederum von einer Außenseite des zweiten Gehäuseabschnitts
zugänglich ist. Dadurch kann wiederum eine Einstellung
der Profilierung des Dosierrakels zur Auftragswalze ermöglicht
sein. Die Bohrung und der Halteabschnitt können in einer
Achse oder einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sein.
-
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass an einem dem Dosierspalt gegenüberliegenden Ende des
Aufnahmeraumes eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen ist. Diese
Reinigungsvorrichtung dient zum Abrakeln oder Abziehen der Auftragswalze
nach jedem oder dem letzten Beschichtungsvorgang, um das noch fließfähige
Medium von der Oberfläche der Auftragswalze zu entfernen.
Bevorzugt ist die Reinigungsvorrichtung als eine Reinigungsklinge
oder als ein Reinigungsrakel ausgebildet, welche insbesondere in
deren Position zur Auftragswalze einstellbar oder auch während
des Beschichtungsprozesses in seiner Lage veränderbar ist.
-
Des
weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass im ersten Gehäuseabschnitt
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumindest ein
Reinigungskanal vorgesehen ist, der in den Aufnahmeraum der Auftragswalze mündet.
Dadurch kann nach dem letzten Beschichtungsvorgang in einen zwischen
dem Aufnahmeraum und der Auftragswalze gebildeten Spalt ein Reinigungsmedium
zugeführt werden, so dass die Oberfläche der Auftragswalze
benetzt wird. Dies kann beispielsweise ein Wachs oder eine Beschichtung
sein, welche sich mit dem noch verbleibenden Rest des fließfähigen
Mediums verbindet ohne das es aushärtet, so dass bei einer
nachfolgenden Beschichtung sich diese Reinigungs- oder Konservierungsschicht zunächst
leicht ablösen lässt, um anschließend
das über den Dosierspalt zugeführte fließfähige
Medium auf die Materialbahn aufzutragen.
-
Die
Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in
den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben
und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen
zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder
zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt
werden. Es zeigen:
-
1a eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Beschichten einer Materialbahn,
-
1b eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer alternativen Arbeitsposition zu 1a,
-
2 eine
perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
-
3 eine
schematische Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß 2 entlang
eines Fließweges des fließfähigen Mediums,
-
4a eine
schematische Seitenansicht der Dosiervorrichtung mit einer kleinsten
Dosierspaltbreite und
-
4b eine
schematische Seitenansicht der Dosiervorrichtung gemäß 4a mit
einer maximalen Dosierspaltbreite.
-
In 1 ist eine erfindungsgemäße
Vorrichtung 11 zum Auftragen eines fließfähigen
Mediums auf eine Materialbahn 14 in einer ersten Arbeitsposition
dargestellt, welche einer als Gegendruckwalze ausgebildeten Walze 12 zugeordnet
ist. Die Materialbahn 14 wird gemäß Pfeilrichtung
an der Vorrichtung 11 vorbeigeführt, um ein fließfähiges
Medium aufzutragen. An der Walze 12 wird die Materialbahn 14 umgelenkt. Über
eine beispielsweise als Laminatwalze 16 ausgebildeten weiteren
Walze wird ein Substrat 17 oder eine weitere Materialbahn
oder ein Laminat der beschichteten Materialbahn 14 zugeführt,
um einen Verbund herzustellen. Alternativ kann auch vorgesehen sein,
dass die durch die Vorrichtung 11 mit einem fließfähigen
Medium beschichtete Materialbahn 14 einer Trocknungseinheit
zugeführt wird, ohne dass eine weitere Lage eines Substrats,
einer Materialbahn und/oder einem Laminat zugeführt wird.
-
In 1b ist
eine alternative Anordnung einer Arbeitsposition der Vorrichtung 11 dargestellt.
Die Vorrichtung 11 ist zwischen einer Walze 12 und
einer Laminatwalze 16 angeordnet, um das fließfähige
Medium auf die Materialbahn 14 aufzubringen.
-
Der
Ausdruck „Materialbahn" ist in weitem Sinne zu verstehen.
Dieser kann u. a. sowohl gewebte als auch nicht gewebte Strukturen
umfassen. Ebenso können dies Vliese, Fasermatten, atmungsaktive
Materialien als auch Folien aus Kunststoff oder Papier sein. Darüber
hinaus kann die Materialbahn 14 bereits beschichtet oder
vorbehandelt sein oder ein zwei- oder mehrschichtiger Verbund aus
unterschiedlichen Komponenten oder Beschichtungen oder Materialien
sein. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass auf ein einlagiges
oder mehrlagiges Material mit einer oder mehreren Beschichtungen
das fließfähige Medium aufgetragen wird, ohne
dass beispielsweise ein weiteres Substrat über die Laminatwalze 16 hinzugeführt
wird, um beispielsweise eine Materialbahn 14 zu versiegeln
oder mit einer bestimmten atmungsaktiven Schicht oder mit einem Schaum
oder dergleichen zu versehen. Das gegebenenfalls hinzugefügte
Substrat kann alle Ausführungsformen der zuvor beschriebenen
Materialbahn umfassen.
-
Der
Ausdruck „fließfähiges Medium" ist ebenfalls
in weitem Sinne zu verstehen. Hierunter fallen u. a. thermoplastische
Klebemittel, thermoplastische Harze, reaktive Klebemittel wie beispielsweise POR,
Hochleistungsklebemittel und Klebemittel, die einen Erweichungspunkt
oder Schmelzpunkt von beispielsweise oberhalb von 160°C
aufweisen. Ebenso können weitere hoch- oder niedrigviskose
fließfähige Fluide oder Medien vorgesehen sein,
welche warm oder kalt auf die Materialbahn 14 applizierbar
sind. Das fließfähige Medium kann ebenso faserige
Zusätze oder sonstige Beimischungen aufweisen, welche durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung verarbeitbar
sind.
-
In 2 ist
eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung 11 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung 11 handelt
es sich um einen sogenannten Beschichtungskopf, der aus einem ersten und
zweiten bzw. einem oberen und unteren Gehäuseabschnitt 21, 22 besteht.
-
Der
obere Gehäuseabschnitt 22 ist bevorzugt vom unteren
Gehäuseabschnitt 21 zum Reinigen abnehmbar. Im
unteren Gehäuseabschnitt 21 ist ein Zuführkanal 23 vorgesehen,
der das fließfähige Medium in eine zwischen dem
ersten und zweiten Gehäuseabschnitt 21, 22 gebildeten
Dosierspalt 24 zuführt. Das Zuführen
des fließfähigen Mediums erfolgt über
eine nicht näher dargestellte Pumpeneinheit, welche Dosierpumpen
oder ähnliches umfassen kann, um das fließfähige
Medium in geeigneter Weise bereitzustellen und dem Zuführkanal 23 zuzuführen.
In dem Dosierspalt 24 ist eine nicht näher dargestellte
Schablone vorgesehen, welche segmentförmige Kanäle
aufweist. Diese segmentförmigen Kanäle verteilen
zugeführte fließfähige Medium gleichmäßig im
Dosierspalt 24.
-
Am
auftragsseitigen Ende des Dosierspaltes 24 ist eine Dosiervorrichtung 31 vorgesehen,
welche eine Auftragswalze 32 und ein Dosierrakel 33 umfasst.
Die Auftragswalze 32 ist bevorzugt in einem Aufnahmeraum 35 im
unteren bzw. ersten Gehäuseabschnitt 21 vorgesehen,
welche durch eine nicht näher dargestellte Lagerung beispielsweise
an den jeweiligen Stirnseiten des unteren Gehäuseabschnitts 21 drehbar
gehalten und über eine Antriebsvorrichtung antreibbar ist.
Das Dosierrakel 33 ist bevorzugt im zweiten bzw. oberen
Gehäuseabschnitt 22 in einer Rakelaufnahme 36 positioniert.
Das Dosierrakel 33 ist bevorzugt als Walze ausgebildet
und drehbar um deren Längsachse 37 in der Rakelaufnahme 36 angeordnet.
An die Rakelaufnahme 36 grenzt eine Befestigungsleiste 38 an,
welche lösbar durch Befestigungsmittel 39, wie
beispielsweise Spannschrauben, zum zweiten Gehäuseabschnitt 22 positioniert
ist. Zum Austausch des Dosierrakels 33 werden die Befestigungsmittel 39 gelöst,
so dass die Befestigungsleiste 38 entfernt und das Dosierrakel 33 entnommen werden
kann. Gleichzeitig dient die Befestigungsleiste 38 bevorzugt
als lösbare Klemmbefestigung für das Dosierrakel 33,
wodurch die Position einer an dem Dosierrakel 33 angeordneten
Abziehkante 41 zur Auftragswalze 32 einstellbar
und fixierbar ist. Das Dosierrakel 33 ist in der Rakelaufnahme 36 nach
der Positionierung der Abziehkante 41 durch eine Drehbewegung
des Dosierrakels 33 durch Klemmung fixiert. Des weiteren
können alternativ stirnseitige lösbare Befestigungsmechanismen
vorgesehen sein, um das Dosierrakel 33 in einer einmal
eingestellten Position zu fixieren und durch eine einfache Drehbewegung
eine Einstellung der Abziehkante 41 zum Dosierspalt 24 zu
ermöglichen. Das Dosierrakel 33 wird durch die
Rakelaufnahme 36 gestützt und liegt bevorzugt
unmittelbar an der Rakelaufnahme 36 an.
-
In 3 ist
eine schematische Schnittdarstellung entlang eines Zuführkanals 23 und
Dosierspaltes 24 der Vorrichtung 11 dargestellt,
wobei die Auftragswalze 32 der Walze 12 als Gegendruckwalze
zugeordnet ist. Zwischen der Abziehkante 41 des Dosierrakels 33 und
der Auftragswalze 32 ist ein Auftragspunkt 43 zum
Aufbringen einer vordosierten Schicht des fließfähigen
Mediums auf die Auftragswalze 32 ausgebildet, welche durch
das im Dosierspalt 24 zugeführte fließfähige
Medium aufgrund der voreingestellten Dosierspaltbreite bestimmt
ist. Die vordosierte Schicht wird beispielsweise nach einer Viertelsumdrehung
der Auftragswalze 32 im Laminierpunkt 46 auf die
Materialbahn 14 übertragen, welche entlang der
Walze 12 geführt wird. Durch diese Anordnung wird
ermöglicht, dass die freie Oberfläche des fließfähigen
Mediums nur kurze Zeit nach dem Austreten aus dem Dosierspalt 24 mit
Hitze und Sauerstoff in Verbindung kommt, bevor das fließfähige
Medium auf die Materialbahn 14 übergeben wird. Beispielsweise
ist ein Umfangswinkel von weniger als 100° zwischen dem
Auftragspunkt 43 und dem Laminierpunkt 46 vorgesehen,
um die Übergabe der vordosierten Schicht von der Auftragswalze 32 auf die
Materialbahn 14 zu ermöglichen. Durch die drehangetriebene
Auftragswalze 32 kann beim Laminieren des fließfähigen
Mediums auf die Materialbahn 14 darüber hinaus
der sogenannte Slip-Stick-Effekt verhindert werden.
-
Die
Auftragswalze 32 ist mindestens über den halben
Umfang von dem Aufnahmeraum 35 umgeben. Der Aufnahmeraum 35 geht
an einem Ende in den Dosierspalt 24 über. Am gegenüberliegenden Ende
ist der Aufnahmeraum 35 bevorzugt durch eine Reinigungsvorrichtung 48 der
Auftragswalze 32 begrenzt. Diese Reinigungsvorrichtung 48 ist
als Abziehklinge oder Reinigungsrakel ausgebildet, welche bedarfsmäßige
auf die Oberfläche der Auftragswalze 32 zu bewegbar
ist, um restliches, auf der Auftragswalze 32 sich befindliche
flüssige Medium abzulösen. Alternativ kann die
Reinigungsvorrichtung 48 auch in einem festen Abstand zur
Auftragswalze 32 eingestellt sein.
-
In
dem unteren Gehäuseabschnitt 21 ist des weiteren
zumindest ein Stützelement 51 positioniert und
dem Aufnahmeraum 35 zugeordnet. Dieses Stützelement 51 weist
eine an dem Außenumfang der Auftragswalze 32 in
der Kontur daran angepasste Stirnfläche 52 auf,
welche zur Anlage an der Oberfläche der Auftragswalze 32 vorgesehen
ist. Das Stützelement 51 ist in einem Halteabschnitt 53 bewegbar geführt,
so dass dieses in Richtung auf die Rotationsachse 54 der
Auftragswalze 32 zubewegbar ist. Durch ein Dichtelement 56 ist
der Halteabschnitt 53 zum Stützelement 51 abgedichtet.
Der Rückseite des Stützelementes 51 sind
Stützsegmente 57, 58 in einer Bohrung 59 zugeordnet.
Durch diese Stützsegmente 57, 58 kann
die Zustellbewegung des Stützelementes 51 erfolgen,
um eine Profilierung der Auftragswalze 32 zum Laminierpunkt 56 einzustellen. Das
Stützsegment 58 kann beispielsweise als Stellschraube
oder Gewindestift ausgebildet sein. Zur Einstellung der Profilierung
der Auftragswalze 32 zum Laminierpunkt 46 sind
die Stützsegmente 57, 58 über
die Bohrung 59, welche im Boden des Gehäuseabschnitts 21 mündet,
zugänglich. Bevorzugt sind mehrere Stützelemente 51 dem
Aufnahmeraum 35 zugeordnet. Zwischen der Reinigungsvorrichtung 48 und
den Stützelementen 51 ist bevorzugt zumindest ein
Reinigungskanal 61 angeordnet, der in den Aufnahmeraum 35 mündet.
Beispielsweise ist parallel zum Aufnahmeraum 35 ein Verteilerkanal 62 vorgesehen,
von der aus mehrere einzelne Reinigungskanäle 61 abzweigen,
um ein Reinigungsmedium dem Aufnahmeraum 35 zuzuführen.
-
Im
oberen Gehäuseabschnitt 22 ist in Analogie zu
dem zumindest einen Stützelement 51 für
die Auftragswalze 32 zumindest ein Stützelement 71 für das
Dosierrakel 33 vorgesehen. Dieses Stützelement 71 ist
einem Halteabschnitt 72 vorgesehen, welcher in der Rakelaufnahme 36 mündet.
Gegenüberliegend ist eine Bohrung 74 vorgesehen,
die in eine Oberseite des Gehäuseabschnitts 22 mündet,
um darin angeordnete Stützsegmente 73, 76 zu
betätigen und eine Einstellung des Dosierrakels 33 bezüglich
deren Profilierung zum Dosierspalt 24 durchzuführen.
Dabei greift eine Stirnfläche 75 des Stützelements 71 an einer
Umfangsfläche 77 des Dosierrakels 33 an.
Bevorzugt sind mehrere Stützelemente 71 entlang
dem Rakelaufnahmeraum 36 vorgesehen, wie dies beispielsweise
durch die Reihe von Bohrungen in 2 dargestellt
ist.
-
Das
Dosierrakel 33 ist bevorzugt ortsfest in dem zweiten Gehäuseabschnitt 22 angeordnet,
so dass lediglich durch eine Rotationsbewegung um die Längsachse
eine Dosierspaltbreite einstellbar ist. Dadurch kann der Abstand
der Rotationsachse 54 der Auftragswalze zur Längsachse
des Dosierrakels 33 fest zueinander vorgesehen sein, wodurch
exakte Einstellungen und Dimensionierungen des Positionierspaltes
ermöglicht sind.
-
In 4a ist
schematisch vergrößert die Dosiervorrichtung 31 dargestellt.
Der Auftragswalze 32 ist das walzenförmig ausgebildete
Dosierrakel 33 zugeordnet. Die Abziehkante 41 wird
durch eine sich radial zur Längsachse 37 erstreckenden
und ausgerichteten Flächenabschnitt 78 gebildet,
der sich unmittelbar an die Umfangsfläche 77 anschließt.
In der Ausrichtung vom Flächenabschnitt 78 abweichend
ist zumindest ein weiterer Flächenabschnitt 79 vorgesehen,
der zusammen mit dem Flächenabschnitt 78 einen
Freistich 81 bildet. Der zumindest eine weitere Flächenabschnitt 79 geht
wiederum außerhalb des Dosierspaltes 24 in die
Umfangsfläche 77 über. Der Freistich 81 ist
somit in Strömungsrichtung des fließfähigen
Mediums nacheilend oder entgegengesetzt vorgesehen. Dadurch wird
eine einfache und stufenlose Einstellung des Dosierspaltes 24 durch
eine Drehbewegung des Dosierrakels 33 ermöglicht. Durch
eine Drehung des Dosierrakels 33 entgegen der Zuführrichtung
des fließfähigen Mediums wird die Einstellung
der kleinsten Dosierspaltbreite A verlassen und beispielsweise die
maximale Dosierspaltbreite B eingestellt, wie dies in 4b dargestellt
ist. In Abhängigkeit der Drehbewegung kann eine stufenlose
Vergrößerung oder Verkleinerung der Breite des Dosierspaltes 24 ermöglicht
werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Dosierrakel 33 eine
separat daran anbringbare Abziehklinge zur Bildung einer Abziehkante 41 aufweist,
die auswechselbar ist. Die Form und Ausgestaltung des Freistiches 81 ist
nur beispielhaft. Ebenso kann der Flächenabschnitt 78 auch
zur Bildung einer Abziehkante 41 mit einer Hinterschneidung
ausgebildet sein.
-
Die
Auftragswalze 32 kann beispielsweise eine gehärtete
Oberfläche aufweisen, welche zur Aufnahme des fließfähigen
Mediums vorgesehen ist. Darüber hinaus kann neben einer
glatten Oberfläche auch eine struktu rierte, geriffelte
Oberfläche oder eine weitere Gravur vorgesehen sein, um
ein bestimmtes Auftragsmuster auf die Materialbahn 14 aufzubringen.
Diese Auftragswalzen 32 weisen beispielsweise einen Durchmesser
von 30 bis 100 mm auf und können in Abhängigkeit
der Größe der Vorrichtung 11 variiert
werden. Solche Auftragswalzen 32 werden bevorzugt durch
einen Ölkanal auf eine Arbeitstemperatur übergeführt,
um das fließfähige Medium bei optimalen Arbeitstemperaturen
von dem Auftragspunkt 43 zum Laminierpunkt 46 zu übertragen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10256641
A1 [0002]
- - WO 2005/049223 A1 [0003]