DE102018131405A1

DE102018131405A1 - Device for coating a printing material and method for coating a printing material by means of a doctor metering system

Info

Publication number: DE102018131405A1
Application number: DE102018131405.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bahnmüller; Herbert Nadj
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Die Erfindung zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines Bedruckstoffes mit mindestens einem Beschichtungsfluid umfassend ein Rakeldosiersystem, wobei das Rakeldosiersystem mindestens eine Rakeleinrichtung mit einem Dosierelement und einen Rakelantrieb umfasst, wobei das Dosierelement durch den Rakelantrieb angetrieben ist, und eine Abspuleinrichtung, wobei die Abspuleinrichtung mindestens einen motorgetriebenen Rotationskörper, der als Abwickelzylinder mit einem Abspulantrieb ausgebildet ist, und eine Bahnspannungsregelung umfasst, und eine Aufwickeleinrichtung, wobei die Aufwickeleinrichtung mindestens einen motorgetriebenen Rotationskörper, der als Aufwickelzylinder mit einem Aufwickelantrieb ausgebildet ist, umfasst, und mindestens eine Strahlungstrocknungseinrichtung, wobei die Strahlungstrocknungseinrichtung mindestens einen Strahlungstrockner umfasst, und wobei die Strahlungstrocknungseinrichtung direkt im Anschluss an das Rakeldosiersystem positioniert ist, und wobei das Dosierelement rotierend ausgebildet ist und/oder gegenläufig zu einer Transportrichtung angetrieben ist, und wobei der mindestens eine Strahlungstrockner als UV-Strahlungstrockner und/oder Elektronenstrahlungstrockner ausgebildet ist.The invention shows a device and a method for coating a printing material with at least one coating fluid comprising a doctor blade metering system, the doctor blade metering system comprising at least one doctor blade device with a metering element and a doctor blade drive, the metering element being driven by the doctor blade drive, and an unwinding device, the unwinding device at least one motor-driven rotating body, which is designed as an unwinding cylinder with an unwinding drive, and comprises a web tension control, and a winding device, wherein the winding-up device comprises at least one motor-driven rotating body, which is designed as a winding-up cylinder with a winding-up drive, and at least one radiation drying device, the radiation drying device comprises at least one radiation dryer, and wherein the radiation drying device is positioned directly after the doctor metering system, and wherein the metering element is designed to be rotating and / or is driven in the opposite direction to a transport direction, and wherein the at least one radiation dryer is designed as a UV radiation dryer and / or electron beam dryer.

Description

Durch die DE 10 2016 212 106 A1 ist die ein Lack bekannt, welcher zumindest zwei (Meth)acrylatfunktionen enthält und lösungsmittelfrei ist und durch Vernetzung aushärtet, wobei die Vernetzung durch UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung erzeugt wird.Through the DE 10 2016 212 106 A1 a lacquer is known which contains at least two (meth) acrylate functions and is solvent-free and cures by crosslinking, the crosslinking being generated by UV radiation or electron radiation.

Durch die Technische Information 1399 „Matting solvent-free UV-curable coatings“ von Evonik Industries, erschienen 07-2015, sind Polymerbeschichtungen, insbesondere acrylat-basierte Polymerbeschichtungen, bekannt, welche durch Vernetzen eine matte Oberfläche aufweisen.Technical information 1399 "Matting solvent-free UV-curable coatings" from Evonik Industries, published 07-2015, discloses polymer coatings, especially acrylate-based polymer coatings, which have a matt surface due to crosslinking.

Die CN 104589677 B offenbart eine Vorrichtung zum Beschichten eines Bedruckstoffes.The CN 104589677 B discloses an apparatus for coating a printing material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten eines Bedruckstoffes mit einem Beschichtungsfluid mittels eines Rakeldosiersystems und ein Verfahren zur Beschichtung eines Bedruckstoffes mit einem Beschichtungsfluid mittels eines Rakeldosiersystems zu schaffen.The invention has for its object to provide a device for coating a printing material with a coating fluid by means of a doctor metering system and a method for coating a printing material with a coating fluid by means of a doctor metering system.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 und die Merkmale des Anspruches 13 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1 and the features of claim 13.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Beschichtungsfluid, welches auf einen Bedruckstoff aufgetragen wird, durch ein Dosierelement präzise zu dosieren ist. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Beschichtungsfluides, welches durch Vernetzen in die feste Phase übergeht und aus welchem bei dem Übergang in die feste Phase lediglich eine geringe Menge an gasförmigen Bestandteilen, insbesondere keine gasförmigen Bestandteile, abdampfen.The advantages which can be achieved with the invention consist in particular in that a coating fluid which is applied to a printing material can be metered precisely by a metering element. It is advantageous to use a coating fluid which passes through the crosslinking into the solid phase and from which only a small amount of gaseous components, in particular no gaseous components, evaporate during the transition into the solid phase.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.

Es zeigen:

1 eine Beschichtungsvorrichtung mit einem Rakeldosiersystem und einer Strahlungstrocknungseinrichtung mit einem Strahlungstrockner;
2 eine Beschichtungsvorrichtung mit einem Rakeldosiersystem und einer Strahlungstrocknungseinrichtung mit einer Aktivierungseinrichtung, einer Excimerstrahlungsquelle und einem Strahlungstrockner;
3 einen Querschnitt des Rakeldosiersystems.

Show it:

1 a coating device with a doctor blade metering system and a radiation drying device with a radiation dryer;
2nd a coating device with a doctor blade metering system and a radiation drying device with an activation device, an excimer radiation source and a radiation dryer;
3rd a cross section of the doctor metering system.

Eine Beschichtungsvorrichtung 01 dient dem Beschichten eines Bedruckstoffes 04 mit mindestens einem Beschichtungsfluid.A coating device 01 is used to coat a substrate 04 with at least one coating fluid.

Ein Bedruckstoff 04 ist im Vorangegangenen und im Folgenden ein Substrat, welches durch die mindestens eine Beschichtungseinrichtung mit einem Beschichtungsfluid beschichtbar ist. Beispielsweise ist der Bedruckstoff 04 als Papier und/oder Folie, insbesondere Polymerfolie, ausgebildet. Der Bedruckstoff 04 ist insbesondere als Bahn ausgebildet. Beispielsweise ist der Bedruckstoff 04 als PET-Folie (Polyetherterephthalat) und/oder BOPP-Folie (biaxial orientiertes Polypropylen) und/oder Polyurethanfolie ausgebildet. Beispielsweise besitzt der Bedruckstoff 04 eine Dicke von mindestens 10 µm (Mikrometer) bis maximal 100 µm.A substrate 04 is a substrate in the foregoing and below, which can be coated with a coating fluid by the at least one coating device. For example, the substrate 04 designed as paper and / or film, in particular polymer film. The substrate 04 is especially designed as a track. For example, the substrate 04 as a PET film (polyether terephthalate) and / or BOPP film (biaxially oriented polypropylene) and / or polyurethane film. For example, the substrate has 04 a thickness of at least 10 µm (micrometers) up to a maximum of 100 µm.

Ein Beschichtungsfluid bezeichnet in Vorangegangenen und im Folgenden beispielsweise ein Medium im flüssigen Aggregatszustand, insbesondere Lacke, sowie weitere Materialien, die durch eine Vorrichtung zum Beschichten auf einen Bedruckstoff 04 übertragen werden und/oder übertragbar sind. Bevorzugt ist das Beschichtungsfluid ohne organisches Lösemittel, insbesondere ohne jegliches Lösemittel, bevorzugt lösemittelfrei. Vorzugsweise enthält das Beschichtungsfluid mindestens ein Polymer im flüssigen Aggregatszustand und/oder mindestens ein Stoffgemisch von mindestens zwei Polymeren im flüssigen Aggregatszustand und/oder mindestens ein Monomer im flüssigen Aggregatszustand. Beispielsweise enthält das Beschichtungsfluid Oligoetheracrylat, Benzophenon, Polyurethan und/oder α-Hydroxyketon. Verwendete Monomere sind beispielsweise mehrfunktionelle Monomere, insbesondere bifunktionelle Monomere, und/oder beispielsweise Phenoxyethylacrylat, Hexandioldiacrylat und/oder Trimethylpropantriacrylat.A coating fluid denotes in the foregoing and in the following, for example, a medium in the liquid state, in particular varnishes, as well as other materials, which are applied to a printing material by a device for coating 04 are transferred and / or are transferable. The coating fluid is preferably without organic solvent, in particular without any solvent, preferably solvent-free. The coating fluid preferably contains at least one polymer in the liquid state and / or at least one mixture of at least two polymers in the liquid state and / or at least one monomer in the liquid state. For example, the coating fluid contains oligoether acrylate, benzophenone, polyurethane and / or α-hydroxyketone. Monomers used are, for example, multifunctional monomers, in particular bifunctional monomers, and / or, for example, phenoxyethyl acrylate, hexanediol diacrylate and / or trimethylpropane triacrylate.

Die Beschichtungsvorrichtung 01 umfasst ein Rakeldosiersystem 02, eine Strahlungstrocknungseinrichtung 09, eine Abspuleinrichtung 07 und eine Aufwickeleinrichtung 08, wobei die Strahlungstrocknungseinrichtung 09 ohne eine dazwischen angeordnete Auftragseinrichtung an dem Rakeldosiersystem 02 positioniert ist, insbesondere direkt im Anschluss an das Rakeldosiersystem 02 positioniert ist. Das Rakeldosiersystem 02 umfasst mindestens eine Rakeleinrichtung 03 mit einem Dosierelement 05 und einen Rakelantrieb, wobei das Dosierelement 05 durch den Rakelantrieb angetrieben ist. Das Dosierelement 05 ist bevorzugt rotierend und/oder als Profilrakel ausgebildet und/oder ist gegenläufig zu der Transportrichtung des Bedruckstoffes 04 angetrieben. Bevorzugt ist der Rakeleinrichtung 03 mindestens eine Auftragseinrichtung zur Beschichtung mit mindestens einem Beschichtungsfluid vorgeschalten.The coating device 01 includes a doctor metering system 02 , a radiation drying facility 09 , an unwinding device 07 and a winder 08 , wherein the radiation drying device 09 without an application device arranged in between on the doctor metering system 02 is positioned, in particular directly after the doctor metering system 02 is positioned. The doctor metering system 02 comprises at least one doctor device 03 with a dosing element 05 and a squeegee drive, the metering element 05 is driven by the squeegee drive. The dosing element 05 is preferably rotating and / or designed as a profile doctor blade and / or is opposite to the transport direction of the printing material 04 driven. The doctor device is preferred 03 upstream of at least one application device for coating with at least one coating fluid.

Eine Transportrichtung ist im Vorangegangenen und im Folgenden die Richtung, in welche der Bedruckstoff 04 im Fall seiner Anwesenheit transportiert wird.A transport direction is the previous and the following direction in which the printing material 04 is transported in the event of his presence.

Der Bedruckstoff 04 weist in Transportrichtung des Bedruckstoffes 04 vor dem Rakeldosiersystem 02 mindestens ein Druckbild oder kein Druckbild auf. The substrate 04 points in the transport direction of the substrate 04 in front of the doctor metering system 02 at least one printed image or no printed image.

Die Abspuleinrichtung 07 umfasst mindestens einen motorgetriebenen Rotationskörper 21, der insbesondere als Abwickelzylinder 21 ausgebildet ist und von einem Abspulantrieb angetrieben ist, und mindestens eine Bahnspannungsregelung 19. Die Aufwickeleinrichtung 08 umfasst mindestens einen motorgetriebenen Rotationskörper 22, der insbesondere als Aufwickelzylinder 22 ausgebildet ist und von einem Aufwickelantrieb angetrieben ist.The unwinding device 07 comprises at least one motor-driven rotating body 21st , which in particular as an unwinding cylinder 21st is formed and is driven by an unwind drive, and at least one web tension control 19th . The winding device 08 comprises at least one motor-driven rotating body 22 , which in particular as a winding cylinder 22 is formed and is driven by a winding drive.

Die Strahlungstrocknungseinrichtung 09 umfasst mindestens einen Strahlungstrockner 13, wobei der Strahlungstrockner 13 insbesondere als UV-Strahlungstrockner und/oder Elektronenstrahlungstrockner ausgebildet ist. Vorzugsweise weist der Strahlungstrockner 13 eine Schutzgasatmosphäre und/oder eine Inertgasatmosphäre, insbesondere eine Stickstoffatmosphäre und/oder Heliumatmosphäre, auf. Beispielsweise umfasst der Strahlungstrockner 13 mindestens eine Strahlungsquelle mit einer Wellenlänge von mindestens 50 nm bis maximal 550 nm und/oder eine Strahlungsquelle für beschleunigte Elektronen.The radiation drying facility 09 comprises at least one radiation dryer 13 , the radiation dryer 13 is designed in particular as a UV radiation dryer and / or an electron radiation dryer. The radiation dryer preferably has 13 a protective gas atmosphere and / or an inert gas atmosphere, in particular a nitrogen atmosphere and / or helium atmosphere. For example, the radiation dryer includes 13 at least one radiation source with a wavelength of at least 50 nm to a maximum of 550 nm and / or a radiation source for accelerated electrons.

Bevorzugt umfasst das Rakeldosiersystem 02 einen dem Dosierelement 05 zugeordneten Gegendruckzylinder 06.The doctor metering system preferably comprises 02 one the dosing element 05 assigned impression cylinder 06 .

Alternativ oder zusätzlich ist das Dosierelement 05 beispielsweise gegen den Bedruckstoff 04 über die gesamte Breite des Bedruckstoffes 04 orthogonal zu der Transportrichtung gedrückt positioniert. Zur Positionierung des Dosierelements 05 weist das Rakeldosiersystem 02 bevorzugt ein Rakelbett 14 auf. Das Rakelbett 14 ist einteilig oder mehrteilig ausgebildet, wobei das Rakelbett 14 beispielsweise aus Polyurethan und/oder Polyethylen und/oder Gummi hergestellt ist. Vorzugsweise umfasst die Rakeleinrichtung 03 mindestens eine Spüleinrichtung 16 und/oder eine erste Klemmung 17 und/oder eine zweite Klemmung 18. Die erste Klemmung 17 und/oder die zweite Klemmung 18 dient dem Einstellen der Lage des Dosierelements 05 relativ zu dem Bedruckstoff 04. Die Spüleinrichtung 16 weist eine Verbindung zu einem Reservoir auf, in welches beispielsweise überschüssiges Beschichtungsfluid, welches beispielsweise über das Dosierelement 05 in die Spüleinrichtung 16 gelangt, abgegeben wird.The dosing element is alternative or additional 05 for example against the substrate 04 across the entire width of the substrate 04 positioned orthogonal to the transport direction. For positioning the dosing element 05 shows the doctor metering system 02 preferably a doctor bed 14 on. The doctor bed 14 is formed in one part or in several parts, the doctor bed 14 for example made of polyurethane and / or polyethylene and / or rubber. The doctor device preferably comprises 03 at least one flushing device 16 and / or a first clamping 17th and / or a second clamping 18th . The first clamping 17th and / or the second clamping 18th is used to adjust the position of the dosing element 05 relative to the substrate 04 . The flushing device 16 has a connection to a reservoir, in which, for example, excess coating fluid, which, for example, via the metering element 05 in the flushing device 16 arrives, is released.

Das Dosierelement 05 weist bevorzugt einen Durchmesser von mindestens 10 mm (Millimeter) bis maximal 40 mm auf. Vorzugsweise ist das Dosierelement 05 als glatte Profilrakel und/oder als Profilrakel mit mindestens einer Vertiefung ausgebildet, wobei die mindestens eine Vertiefung als Näpfchen und/oder Gewinde und/oder ringförmig ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das Dosierelement 05 eine Beschichtung auf, wobei die Beschichtung beispielsweise als hartverchromte Beschichtung und/oder als keramische Beschichtung ausgebildet ist.The dosing element 05 preferably has a diameter of at least 10 mm (millimeters) to a maximum of 40 mm. The metering element is preferably 05 formed as a smooth profile squeegee and / or as a profile squeegee with at least one recess, the at least one recess being designed as a cup and / or thread and / or ring-shaped. The metering element preferably has 05 a coating, the coating being designed, for example, as a hard chrome-plated coating and / or as a ceramic coating.

Im Fall eines Dosierelements 05 mit mindestens einer Vertiefung besitzt die mindestens eine Vertiefung eine Tiefe von mindestens 0,05 mm (Millimeter) bis maximal 0,1 mm. Beispielsweise weist das Dosierelement 05 mindestens zwei Vertiefungen mit einem Abstand der jeweils benachbarten Vertiefungen von mindestens 0,1 mm bis maximal 0,6 mm auf. Vorzugsweise beträgt die aufgetragene Menge des Beschichtungsfluides mindestens 2 g/m² bis maximal 40 g/m², bevorzugt mindestens 3 g/m² bis maximal 10 g/m².In the case of a dosing element 05 with at least one depression, the at least one depression has a depth of at least 0.05 mm (millimeters) to a maximum of 0.1 mm. For example, the metering element 05 at least two wells with a spacing of the adjacent wells of at least 0.1 mm to a maximum of 0.6 mm. The applied amount of the coating fluid is preferably at least 2 g / m ² to a maximum of 40 g / m ² , preferably at least 3 g / m ² to a maximum of 10 g / m ² .

Vorzugsweise ist dem Strahlungstrockner 13 in der Strahlungstrocknungseinrichtung 09 mindestens eine Vortrocknungseinrichtung 11; 12, insbesondere zwei Vortrocknungseinrichtungen 11; 12, bezüglich der Transportrichtung des Bedruckstoffes 04 vorangestellt. Bevorzugt weist die Strahlung der Vortrocknungseinrichtung 11; 12 eine Wellenlänge von mindestens 10 nm (Nanometer) bis maximal 200 nm auf. Beispielsweise weist die Vortrocknungseinrichtung 11; 12 eine Schutzgasatmosphäre und/oder eine Inertgasatmosphäre, insbesondere eine Stickstoffatmosphäre und/oder Heliumatmosphäre, auf. Die Vortrocknungseinrichtung 11; 12 ist bevorzugt als Excimerstrahlungsquelle 12 und/oder Aktivierungseinrichtung 11 ausgebildet. Vorzugsweise ist die Aktivierungseinrichtung 11 als Einrichtung zur Abgabe von Ozon und/oder Sauerstoffradikale ausgebildet.The radiation dryer is preferred 13 in the radiation drying facility 09 at least one predrying device 11 ; 12 , in particular two predrying devices 11 ; 12 , with regard to the transport direction of the substrate 04 prepended. The radiation preferably points to the predrying device 11 ; 12 a wavelength of at least 10 nm (nanometer) to a maximum of 200 nm. For example, the predrying device 11 ; 12 a protective gas atmosphere and / or an inert gas atmosphere, in particular a nitrogen atmosphere and / or helium atmosphere. The predrying device 11 ; 12 is preferred as an excimer radiation source 12 and / or activation device 11 educated. The activation device is preferably 11 trained as a device for the delivery of ozone and / or oxygen radicals.

Bevorzugt ist das Dosierelement 05 durch den Rakelantrieb angetrieben und/oder ist der Gegendruckzylinder 06 durch einen Zylinderantrieb angetrieben und/oder ist der Abwickelzylinder 21 durch den Abspulantrieb angetrieben und/oder ist der Aufwickelzylinder 22 durch den Aufwickelantrieb angetrieben. Vorzugsweise weisen der Rakelantrieb und/oder der Zylinderantrieb und/oder der Abwickelantrieb und/oder der Abspulantrieb jeweils einen Antriebsregler auf und/oder sind der Rakelantrieb und/oder der Zylinderantrieb und/oder der Abwickelantrieb und/oder der Abspulantrieb jeweils als lagegeregelter Elektromotor ausgebildet.The metering element is preferred 05 driven by the squeegee drive and / or is the impression cylinder 06 driven by a cylinder drive and / or is the unwinding cylinder 21st driven by the unwind drive and / or is the winding cylinder 22 driven by the take-up drive. The doctor blade drive and / or the cylinder drive and / or the unwinding drive and / or the unwinding drive each have a drive controller and / or the doctor blade drive and / or the cylinder drive and / or the unwinding drive and / or the unwinding drive are each designed as a position-controlled electric motor.

Bevorzugt sind die Antriebsregler über ein Bus und/oder eine elektronische Leitachse miteinander verbunden.The drive controllers are preferably connected to one another via a bus and / or an electronic master axis.

Ein Bus ist ein System zur Datenübertragung zwischen mindestens zwei Teilnehmern, insbesondere mindestens zwei Antriebsreglern, bevorzugt allen Antriebsreglern, über mindestens einen gemeinsamen Übertragungsweg.A bus is a system for data transmission between at least two participants, in particular at least two drive controllers, preferably all drive controllers, via at least one common transmission path.

Die mindestens eine Bahnspannungsregelung 19 umfasst mindestens eine beispielsweise vertikal bewegbare Walze, welche beispielsweise über eine mechanische Regelung und/oder ihr Gewicht die Spannung des Bedruckstoffes 04 steuert und/oder regelt. The at least one web tension control 19th comprises at least one, for example, vertically movable roller which, for example via mechanical regulation and / or its weight, the tension of the printing material 04 controls and / or regulates.

In einem Ausführungsbeispiel eines Betriebszustandes wird beispielsweise das Beschichtungsfluid in einem Rakeldosiersystem 02 auf den Bedruckstoff 04 aufgetragen und im Anschluss durch das Dosierelement 05 dosiert und direkt im Anschluss in der Strahlungstrocknungseinrichtung 09 getrocknet. Vorzugsweise ist der Rakeleinrichtung 03 mindestens eine Auftragseinrichtung zur Beschichtung mit mindestens einem Beschichtungsfluid vorgeschalten.In one exemplary embodiment of an operating state, the coating fluid is applied in a doctor blade metering system, for example 02 on the substrate 04 applied and then by the dosing element 05 dosed and immediately afterwards in the radiation drying facility 09 dried. Preferably, the doctor device 03 upstream of at least one application device for coating with at least one coating fluid.

Das Rakelbett 14 wird durch zumindest eine erste Klemmung 17 und/oder zumindest eine zweite Klemmung 18 positioniert, insbesondere pneumatisch positioniert, sodass das Dosierelement 05 beispielsweise mit dem Gegendruckzylinder 06 einen Druckspalt erzeugt und/oder dass das Dosierelement 05 an dem Bedruckstoff 04 im Falle von dessen Anwesenheit anliegt.The doctor bed 14 is by at least a first clamping 17th and / or at least a second clamping 18th positioned, in particular pneumatically positioned, so that the metering element 05 for example with the impression cylinder 06 generates a pressure gap and / or that the metering element 05 on the substrate 04 in the event of its presence.

Das Dosierelement 05 wird bevorzugt gegenläufig zu der Transportrichtung des Bedruckstoffes 04 angetrieben. Das auf den Bedruckstoff 04 aufgetragene Beschichtungsfluid benetzt beispielsweise die Oberfläche des Dosierelements 05 und erfährt beispielsweise durch die gegenläufige Bewegung des Dosierelements 05 eine Scherung. Das Beschichtungsfluid wird beispielsweise durch das Dosierelement 05 geschert und zumindest teilweise über das Dosierelement 05 in die Spüleinrichtung 16 transportiert. Von der Spüleinrichtung 16 wird das Beschichtungsfluid beispielsweise in ein Reservoir geleitet.The dosing element 05 is preferred in the opposite direction to the transport direction of the substrate 04 driven. That on the substrate 04 applied coating fluid wets the surface of the metering element, for example 05 and experiences, for example, by the opposite movement of the metering element 05 a shear. The coating fluid is, for example, by the metering element 05 sheared and at least partially over the dosing element 05 in the flushing device 16 transported. From the flushing device 16 the coating fluid is passed, for example, into a reservoir.

Das Verhältnis der Drehzahl des Dosierelements 05 zu der Drehzahl des Gegendruckzylinders 06 ist beispielsweise zur Veränderung der Dicke der Beschichtung veränderbar und/oder einstellbar.The ratio of the speed of the dosing element 05 to the speed of the impression cylinder 06 can be changed and / or set, for example, to change the thickness of the coating.

Vorzugsweise wird auf dem Bedruckstoff 04 nach Durchlaufen des Rakeldosiersystems 02 eine Beschichtung des Beschichtungsfluides mit konstanter Dicke und/oder einer Auftragsmenge des Beschichtungsfluides von mindestens 2 g/m² bis maximal 40 g/m² erzeugt.Preferably on the substrate 04 after passing through the doctor metering system 02 a coating of the coating fluid with a constant thickness and / or an application amount of the coating fluid of at least 2 g / m ² to a maximum of 40 g / m ^{2 is} generated.

Vorzugsweise ohne eine dazwischen angeordnete Auftragseinrichtung, insbesondere direkt im Anschluss, wird der Bedruckstoff 04 von dem Rakeldosiersystem 02 in die Strahlungstrocknungseinrichtung 09 geführt. Der mindestens eine Strahlungstrockner 13, der bevorzugt als UV-Strahlungstrockner und/oder Elektronenstrahlungstrockner ausgebildet ist, trocknet das Beschichtungsfluid auf dem Bedruckstoff 04 bevorzugt durch Vernetzung, sodass eine Beschichtung resultiert. Beispielsweise werden mindestens zwei Monomere des Beschichtungsfluides miteinander vernetzt. Vorzugsweise erfolgt die Trocknung durch den Strahlungstrockner 13 ohne einen Übergang zumindest von Teilen des Beschichtungsfluides und/oder dessen Bestandteilen in die gasförmige Phase.The printing material is preferably without an application device arranged in between, in particular directly afterwards 04 from the doctor metering system 02 into the radiation drying facility 09 guided. The at least one radiation dryer 13 , which is preferably designed as a UV radiation dryer and / or an electron radiation dryer, dries the coating fluid on the printing material 04 preferably by crosslinking, so that a coating results. For example, at least two monomers of the coating fluid are cross-linked. Drying is preferably carried out by the radiation dryer 13 without a transition of at least parts of the coating fluid and / or its components into the gaseous phase.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dem Strahlungstrockner 13 mindestens eine Vortrocknungseinrichtung 11; 12, insbesondere mindestens eine Aktivierungseinrichtung 11 und/oder mindestens eine Excimerstrahlungsquelle 12, vorangestellt, wobei die Oberfläche des Beschichtungsfluides auf dem Bedruckstoff 04 durch die Vortrocknungseinrichtung 11; 12 getrocknet wird und/oder das Beschichtungsfluid mit Hilfe des Strahlungstrockners 13 vollständig getrocknet wird.In a preferred embodiment, the radiation dryer 13 at least one predrying device 11 ; 12 , in particular at least one activation device 11 and / or at least one excimer radiation source 12 , preceded, wherein the surface of the coating fluid on the substrate 04 through the predrying device 11 ; 12 is dried and / or the coating fluid using the radiation dryer 13 is completely dried.

Durch die Aktivierungseinrichtung 11 wird die Oberfläche des auf den Bedruckstoff 04 aufgetragenen Beschichtungsfluides auf dem Bedruckstoff 04 beispielsweise chemisch beeinflusst. Vorzugsweise ist die Aktivierungseinrichtung 11 als Einrichtung zur Abgabe von Ozon und/oder Sauerstoffradikale ausgebildet, wobei das Ozon und/oder die Sauerstoffradikale vorzugsweise mit der Oberfläche des Beschichtungsfluides chemisch reagieren und somit die Oberfläche des Beschichtungsfluides reinigen und/oder polare Gruppen an der Oberfläche des Beschichtungsfluides erzeugen.Through the activation device 11 the surface of the on the substrate 04 applied coating fluids on the substrate 04 for example chemically influenced. The activation device is preferably 11 formed as a device for delivering ozone and / or oxygen radicals, the ozone and / or the oxygen radicals preferably reacting chemically with the surface of the coating fluid and thus cleaning the surface of the coating fluid and / or generating polar groups on the surface of the coating fluid.

Die Excimerstrahlungsquelle 12 trocknet vorzugsweise die Oberfläche des Beschichtungsfluides auf dem Bedruckstoff 04, insbesondere die Oberfläche des Beschichtungsfluides mit einer Eindringtiefe von maximal 0,7 µm (Mikrometer). Vorzugsweise weist die Excimerstrahlungsquelle 12 eine Strahlungsquelle, insbesondere eine UV-Strahlungsquelle, mit einer Wellenlänge von mindestens 150 nm (Nanometer) bis maximal 230 nm, und/oder eine Elektronenstrahlungsquelle auf, wobei die Strahlung eine Vernetzung des Beschichtungsfluides erzeugt.The excimer radiation source 12 preferably dries the surface of the coating fluid on the substrate 04 , in particular the surface of the coating fluid with a maximum penetration depth of 0.7 µm (micrometers). The excimer radiation source preferably has 12 a radiation source, in particular a UV radiation source, with a wavelength of at least 150 nm (nanometers) to a maximum of 230 nm, and / or an electron radiation source, the radiation generating a crosslinking of the coating fluid.

Vorzugsweise weist ein beschichteter Bedruckstoff 04 nach dem Durchlaufen der Strahlungstrocknungseinrichtung 09 eine glatte Oberfläche der Beschichtung, insbesondere eine beispielsweise glänzende glatte Oberfläche, auf. Zusätzlich oder alternativ weist der beschichtete Bedruckstoff 04 nach dem Durchlaufen der Strahlungstrocknungseinrichtung 09 eine mattierte Oberfläche der Beschichtung, insbesondere eine kratzfeste und/oder chemisch resistente Oberfläche, auf. Beispielsweise weist die Beschichtung eine Oberflächenhärte (Martenshärte, bestimmt nach DIN-EN-ISO 14577-1: HM 0.300 / 20.0 / 5.0 ) von mindestens 2,0 N/mm² bis maximal 5,0 N/mm² auf. Beispielsweise besitzt die Beschichtung eine Dicke von mindestens 0,1 µm (Mikrometer) bis maximal 100,0 µm, insbesondere 0,1 µm bis maximal 25,0 µm, bevorzugt 0,1 µm bis maximal 5,0 µm.A coated printing material preferably has 04 after passing through the radiation drying facility 09 a smooth surface of the coating, in particular, for example, a shiny smooth surface. Additionally or alternatively, the coated printing material has 04 after passing through the radiation drying facility 09 a matt surface of the coating, in particular a scratch-resistant and / or chemically resistant surface. For example, the coating has a surface hardness (hardness, determined) DIN-EN-ISO 14577-1: HM 0.300 / 20.0 / 5.0 ) from at least 2.0 N / mm ² to a maximum of 5.0 N / mm ² . For example, the coating has a thickness of at least 0.1 µm (micrometers) to a maximum of 100.0 µm, in particular 0.1 µm up to a maximum of 25.0 µm, preferably 0.1 µm to a maximum of 5.0 µm.

Beispielsweise werden durch die Beschichtung mindestens eines Bedruckstoffes 04 mindestens eine Laminatfolie und/oder mindestens eine Dekorfolie und/oder mindestens eine Mattfolie, insbesondere eine kratzfeste Mattfolie, und/oder mindestens ein Ummantelungspapier und/oder mindestens eine Prägefolie und/oder mindestens eine Kaschierfolie mit einer glänzenden und/oder einen mattierten Oberfläche erzeugt. Diese beschichteten Folien werden vorzugsweise in mindestens einem weiteren Bearbeitungsvorgang auf beispielsweise Möbelteile, Laminatplatten und/oder auf weiteren Bauteilen aufgebracht. In Transportrichtung des Bedruckstoffes 04 nach der Beschichtung und Trocknung des Bedruckstoffes 04 und/oder vor dem mindestens einen weiteren Bearbeitungsvorgang kann auf die Beschichtung mindestens ein Druckbild beispielsweise mittels einer Non-Impact-Druckeinrichtung aufgebracht werden.For example, the coating of at least one substrate 04 generates at least one laminate film and / or at least one decorative film and / or at least one matt film, in particular a scratch-resistant matt film, and / or at least one wrapping paper and / or at least one embossing film and / or at least one laminating film with a glossy and / or a matt surface. These coated foils are preferably applied in at least one further processing operation to, for example, furniture parts, laminate panels and / or to further components. In the transport direction of the substrate 04 after coating and drying the substrate 04 and / or before the at least one further processing operation, at least one printed image can be applied to the coating, for example by means of a non-impact printing device.

BezugszeichenlisteReference symbol list

0101: BeschichtungsvorrichtungCoating device
0202: RakeldosiersystemDoctor metering system
0303: RakeleinrichtungDoctor device
0404: BedruckstoffSubstrate
0505: DosierelementDosing element
0606: GegendruckzylinderImpression cylinder
0707: AbspuleinrichtungUnwinding device
0808: AufwickeleinrichtungTake-up device
0909: StrahlungstrocknungseinrichtungRadiation drying facility
1010th
1111: Vortrocknungseinrichtung; AktivierungseinrichtungPredrying device; Activation device
1212: Vortrocknungseinrichtung; ExcimerstrahlungsquellePredrying device; Excimer radiation source
1313: StrahlungstrocknerRadiation dryer
1414: RakelbettDoctor bed
1515
1616: SpüleinrichtungFlushing device
1717th: Klemmung, ersteClamping, first
1818th: Klemmung, zweiteClamping, second
1919th: BahnspannungsregelungWeb tension control
2020th
2121st: Rotationskörper; AbwickelzylinderRotating body; Unwinding cylinder
2222: Rotationskörper; AufwickelzylinderRotating body; Take-up cylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016212106 A1 [0001]
CN 104589677 B [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

DIN-EN-ISO 14577-1: HM 0.300 / 20.0 / 5.0 [0035]

Claims

Device for coating a printing material (04) with at least one coating fluid comprising a doctor blade metering system (02), the doctor blade metering system (02) comprising at least one doctor blade device (03) with a metering element (05) and a doctor blade drive, the metering element (05) being driven by the Squeegee drive is driven, and a unwinding device (07), the unwinding device (07) comprising at least one motor-driven rotating body (21), which is designed as an unwinding cylinder (21) with a unwinding drive, and a web tension control (19), and a winding device (08 ), the winding device (08) comprising at least one motor-driven rotary body (22), which is designed as a winding cylinder (22) with a winding drive, and at least one radiation drying device (09), the radiation drying device (09) comprising at least one radiation dryer (13) comprises, and wherein the radiation drying device (09) directly in the A is connected to the doctor metering system (02), and wherein the metering element (05) is designed to be rotating and / or is driven in the opposite direction to a transport direction, and wherein the at least one radiation dryer (13) is designed as a UV radiation dryer and / or electron beam dryer.

Device after Claim 1 , characterized in that at least one application device for coating with at least one coating fluid is connected upstream of the doctor device (03) and / or in that the metering element (05) is designed as a profile doctor.

Device after Claim 1 and / or 2, characterized in that the doctor metering system (02) comprises an impression cylinder (06) assigned to the metering element (05) and / or in that the metering element (05) against the printing material (04) over the entire width of the printing material (04) is positioned orthogonal to the transport direction.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3, characterized in that the metering element (05) has a diameter of at least 10 mm to a maximum of 40 mm and / or that the metering element (05) as a smooth profile doctor blade and / or as a profile doctor blade with at least one recess is formed and / or that the metering element (05) has a coating.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4, characterized in that the metering element (05) has at least one depression, the at least one depression being designed as a cup and / or thread and / or ring-shaped and / or wherein the at least a depression has a depth of at least 0.05 mm to a maximum of 0.1 mm and / or wherein at least two adjacent depressions are at a distance of at least 0.1 mm to a maximum of 0.6 mm from one another.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5, characterized in that the metering element (05) is assigned a doctor bed (14), the doctor bed (14) being formed in one or more parts, the doctor bed ( 14) is made of polyurethane and / or polyethylene and / or rubber, and / or that the doctor device (03) comprises at least one rinsing device (16) and / or a first clamp (17) and / or a second clamp (18).

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5 and / or 6, characterized in that the coating fluid is without organic solvent, in particular solvent-free, and / or that the coating fluid as at least one polymer in the liquid state of aggregate and / or is formed as a mixture of at least two polymers in the liquid state and / or at least one monomer in the liquid state.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5 and / or 6 and / or 7, characterized in that the printing material (04) is designed as a polymer film and / or paper film and is designed as a web.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5 and / or 6 and / or 7 and / or 8, characterized in that the radiation dryer (13) in the radiation drying device (09) has at least one predrying device (11; 12) is preceded, wherein the predrying device (11; 12) is designed as an excimer radiation source (12) and / or activation device (11) and wherein the activation device (11) is designed as a device for releasing ozone and / or oxygen radicals and / or wherein the radiation from the predrying device (11; 12) has a wavelength of at least 10 nm to a maximum of 200 nm and / or accelerated electrons.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5 and / or 6 and / or 7 and / or 8 and / or 9, characterized in that the metering element (05) is driven by the doctor blade drive and / or that the counter-pressure cylinder (06) is driven by a cylinder drive and / or that the unwinding cylinder (21) is driven by the unwinding drive and / or that the winding cylinder (22) is driven by the winding-up drive, the doctor blade drive and / or the cylinder drive and / or the unwinding drive and / or the unwinding drive each have a drive controller and / or wherein the doctor blade drive and / or the cylinder drive and / or the unwinding drive and / or the unwinding drive are each designed as a position-controlled motor.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5 and / or 6 and / or 7 and / or 8 and / or 9 and / or 10, characterized in that the drive controller via a bus and / or electronic leading axis are interconnected.

Device after Claim 1 and / or 2 and / or 3 and / or 4 and / or 5 and / or 6 and / or 7 and / or 8 and / or 9 and / or 10 and / or 11, characterized in that the at least one web tension control ( 19) comprises at least one vertically movable roller.

Method for coating a printing material (04) with at least one coating fluid with a doctor metering system (02), the doctor metering system (02) comprising at least one doctor device (03) with a metering element (05) and a doctor drive, and an unwinding device (07), wherein the unwinding device (07) comprises at least one motor-driven rotating body (21), which is designed as an unwinding cylinder (21) with a unwinding drive and comprises a web tension control (19), and a winding device (08), the winding device (08) having at least one motor-driven rotating body (22), which is designed as a take-up cylinder (22) with a take-up drive, and at least one radiation drying device (09), the radiation drying device (09) comprising at least one radiation dryer (13), the coating fluid in the doctor metering system (02) the substrate (04) is applied and then by the dosing element (05) is metered and subsequently dried in the radiation drying device (09) without an application device arranged in between, and the at least one radiation dryer (13) is designed as a UV radiation dryer and / or electron beam dryer.

Procedure according to Claim 13 , characterized in that at least one application device for coating with at least one coating fluid in the transport direction of the printing material (04) is connected upstream of the doctor device (03) and / or that the metering element (05) is designed as a profile doctor and / or that the doctor metering system (02) comprises a counter-pressure cylinder (06) assigned to the dosing element (05) and / or that the dosing element (05) is positioned pressed against the printing material (04) over the entire width of the printing material (04) orthogonally to the transport direction.

Procedure according to Claim 13 and / or 14, characterized in that the metering element (05) has a diameter of at least 10 mm to a maximum of 40 mm and / or that the metering element (05) is designed as a smooth profile doctor blade and / or as a profile doctor blade with at least one recess, wherein the at least one depression is designed as a cup and / or thread and / or ring-shaped, and / or that the dosing element (05) has a coating and / or that the dosing element (05) is formed with at least one depression, the at least one depression has a depth of at least 0.05 mm to a maximum of 0.1 mm and / or wherein at least two respectively adjacent depressions are at a distance from one another of at least 0.1 mm to a maximum of 0.6 mm.

Procedure according to Claim 13 and / or 14 and / or 15, characterized in that the coating fluid is without organic solvent, in particular solvent-free, and / or is formed as at least one polymer in the liquid state and / or as a mixture of at least two polymers in the liquid state and / or that the printing material (04) is designed as a polymer film and / or paper film and is designed as a web.

Procedure according to Claim 13 and / or 14 and / or 15 and / or 16, characterized in that the radiation dryer (13) is preceded by at least one predrying device (11; 12) in the radiation drying device (09), the predrying device (11; 12) serving as excimer radiation source ( 12) and / or activation device (11) and wherein the activation device (11) is designed as a device for releasing ozone and / or oxygen radicals and / or wherein the radiation from the predrying device (11; 12) has a wavelength of at least 10 nm to has a maximum of 200 nm.