-
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine spezielle Dekaschiervorrichtung zur Herstellung doppelseitiger Klebebänder.
-
Unter Kaschierung versteht man das Verbinden mehrerer Lagen verschiedener flächiger Materialien wie beispielsweise Papieren, Geweben oder Folien mit Hilfe geeigneter Mittel, d.h. Kaschiermittel, zur Verbindung dieser Materialien. Solche Kaschiermittel sind z.B. Klebstoffe, Wachse oder auch Lacke. Eine Kaschierung kann unterschiedliche Zwecke verfolgen: Durch das Zusammenbringen zweier Lagen kann so wahlweise zumindest eine der beiden Lagen geschützt, gestützt oder durch Aufbringen eines Dekors veredelt werden, eine Kaschierung kann dauerhaft erfolgen oder auch nur temporär. Bei Klebebändern erfolgt eine Kaschierung u.a. dann, wenn eine klebend ausgerüstete Oberfläche mit einer Abdeckung, einem sogenannten Release Liner abgedeckt wird, der die Funktion hat, die klebende Oberfläche nach der Beschichtung auf ein Trägermaterial während der Weiterverarbeitung, d.h. im Endeffekt bis zum Anwendungsfalle zu schützen gegen Verschmutzung oder eine ungewünschte vorzeitige Verklebung. Unter Dekaschierung versteht man dann entsprechend das Wiederablösen einer Lage von der anderen, bei Klebebändern speziell das Wiederablösen des Release Liners von der Klebstoffoberfläche entweder unmittelbar vor der Anwendung oder aber auch während des Herstellvorgangs des Klebebandes, wie es in der nachfolgenden Erfindung näher beschrieben wird.
-
Zum Dekaschieren einer Materialschicht von einer zweiten wird eine Kraft benötigt. Je nach Anwendung sind für diese Kraft unterschiedliche Bezeichnungen gebräuchlich: Grundsätzlich können die Begriffe „Klebkraft“, „Schälkraft“ und „Trennkraft“ synonym verwendet werden und sind definiert als die Kraft, die benötigt wird, um zwei Lagen zu trennen, d.h. im vorliegenden Falle, um eine klebende Fläche von einer darauf aufgebrachten und sie schützenden Oberfläche abzutrennen. Bei der Dekaschierung bezeichnet man diese Kraft in der Regel als „Trennkraft“.
-
Beim Dekaschieren eines Verbundmaterials, das aus mindestens drei Lagen besteht (Release Liner, Klebeschicht, Trägermaterial bzw. -schicht), kann die Lagentrennung grundsätzlich in zwei Ebenen erfolgen: zwischen Liner und Klebstoff sowie zwischen Klebstoff und Trägermaterial. Letztere Möglichkeit ist unerwünscht und um sie zu verhindern, wird die Trennkraft zwischen Abdeckung und Klebstoff viel geringer eingestellt, als zwischen Klebstoff und Trägerschicht. In diesem Falle ist die Dekaschierung relativ einfach und die Anforderungen an ein entsprechendes Dekaschierwerk sind gering.
-
Grundsätzlich ist beim Dekaschiervorgang zu beachten, dass eine saubere und vollständige Trennung der beiden betreffenden Materialschichten gelingt. Dieser Trennvorgang hängt von einer Reihe von Faktoren ab: vom Klebstoff bzw. der Klebkraft des Klebstoffes, von der Viskosität des Klebstoffs, von der Beschaffenheit der oftmals einer besseren Ablösung wegen mit einer silikonisierten Schicht versehenen Abdeckung (d.h. insbesondere der Art des Abdeckmaterials und der Menge und Art des aufgebrachten Silikons), von der Dekaschiergeschwindigkeit und vom Dekaschierwinkel, d.h. dem Winkel, in dem die eine von der anderen Schicht abgezogen und getrennt wird.
-
Bei der Herstellung von doppelseitig klebend ausgerüsteten Bändern kann aber in einem bestimmten Prozessschritt ein 5-Lagen-Verbund mit vier Trennebenen vorliegen. Bestimmungsbedingt haben zwei dieser Trennebenen hohe Trennkräfte und zwei Ebenen haben niedrigere und nahezu gleiche Trennkräfte. Um nun sicher zu stellen, dass im Falle von zwei Trennebenen mit nahezu gleichen Trennkräften die Trennung immer und vollständig in einer Ebene erfolgt, werden höhere Anforderungen an die Dekaschiereinrichtung gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden die dem Stand der Technik entsprechenden Dekaschiereinrichtungen, auch Dekaschierwerk genannt, derart konstruiert, dass die zu trennenden Lagen immer über einen vorgegebenen Bahnweg geführt werden. Hierdurch ist ein Dekaschierwinkel vorgegeben, der teilweise variabel zu verstellen ist, sich jedoch immer auf derselben Seite der zu trennenden Bahn befindet. Bei den bekannten Dekaschiereinrichtungen ist eine saubere und vollständige Trennung nicht immer gegeben, was zu erhöhtem Ausschuss oder sogar zum vollständigen Versagen der Dekaschierung führen kann. Die Tatsache, dass bei bekannten Systemen standardmäßig nur nach einer Seite dekaschiert werden kann, gestaltet zudem den Herstellvorgang wenig flexibel und dadurch auch recht aufwändig.
-
Dekaschiervorrichtungen bei der Herstellung von Klebebändern sind Herstellern von Klebebändern aus den Produktionsprozessen selbst bekannt und auch in der Literatur findet man entsprechende Hinweise. So beschreibt
EP 3 206 873 B1 den Dekaschier- bzw. Umkaschiervorgang bei der Herstellung von Pflastern für transdermale therapeutische Systeme, bei dem es darauf ankommt, das Umkaschieren einer zugempfindlichen Folie von einem ersten bandförmigen Träger auf einen zweiten bandförmigen Träger mit einer so geringen Dehnung der Folie zu ermöglichen, dass der zweite Träger durch die auf ihn aufkaschierte Folie nicht verformet wird. Die entsprechende Dekaschiervorrichtung minimiert die zum Ablösen der zugempfindlichen Folie von dem ersten Träger erforderlichen Zugkräfte, da sich durch die Umlenkung der Folie die Trennkräfte auf die Ablöse- bzw. Dekaschierstelle konzentrieren. Zu diesem Zwecke verfügt die Foliendekaschierstelle über zumindest einen Sensor, der die beiden Transportvorrichtungen wie gewünscht steuert.
-
DE 10 2008 038 595 A1 beansprucht ein Verfahren zur Herstellung eines doppelseitig klebend ausgerüsteten Klebebands, in dessen Verlauf zwei starre Dekaschierungseinrichtungen (Dekaschierwalzen) für die beiden im Herstellvorgang eingesetzten Release Liner (Hilfsträgermaterialien) vorgesehen sind.
-
Keine der aus Praxis oder Literatur bekannten Dekaschiereinrichtungen ermöglicht eine flexible Dekaschierung von zwei Lagen in der Art und Weise, dass zwei Kräfte erzeugt werden, die ausgehend von der Trennebene in der Weise gegenläufig gerichtet sind, dass sie Lagenverbunde am jeweils individuell vorgesehenen Dekaschierpunkt einserseits so komprimieren, dass keine Trennebene an ungewollter Stelle entsteht und andererseits die komplette und rückstandsfreie Dekaschierung dort erfolgt, wo sie gewünscht ist. Zur besseren Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Dekaschiereinrichtung wird dies anhand der 1 näher erläutert, wobei auf eine Beschreibung der die Dekaschiereinrichtung umgebenden Peripherie nur insoweit eingegangen wird, als sie zur Verdeutlichung der Erfindung notwendig erscheint. Die entsprechenden Bezugszeichen haben dabei folgende Bedeutung:
- 1
- Auflegewalze
- 2
- Gegenwelle, Kalanderwelle (temperiert)
- 3a
- Dekaschierwalze Dekaschierrichtung 1
- 4a
- Stützwalze Dekaschierrichtung 1
- 5a
- Satellitenwalze Dekaschierrichtung 1
- aA
- Dekaschierrichtung 1
- bB
- Dekaschierrichtung 2
- 3b
- Dekaschierwalze Dekaschierrichtung 2
- 4b
- Stützwalze Dekaschierrichtung 2
- 5b
- Satellitenwalze Dekaschierrichtung 2
- I
- Schwenkpositionen der Dekaschierwalze
- II
- Schwenkpositionen der Stützwalze für Produkt A
- III
- Schwenkpositionen der Stützwalze für Produkt B
- IV
- Schwenkpositionen der Satellitenwalze
- A
- Produkt Dekaschierrichtung 1
- a
- Release Liner Dekaschierrichtung 1
- B
- Produkt Dekaschierrichtung 2
- b
- Release Liner Dekaschierrichtung 2
-
Die römischen Ziffern I bis IV bezeichnen damit die möglichen Positionen, in denen die jeweilige(n) Walze(n) um die Bezugs-Welle/Walze herum geführt werden können.
-
Die Erfindung betrifft eine Dekaschiervorrichtung, wie sie bei der Herstellung von Klebebändern eingesetzt wird. Diese Dekaschierung umfasst die Zuführung eines Klebebands zur Dekaschiervorrichtung, den eigentlichen Dekaschiervorgang sowie das separate Aufwickeln der beiden infolge der Dekaschierung getrennten Bestandteile des Klebebands.
-
Alle drei Bahnwege sind unabhängig voneinander Zug-geregelt.
-
Die Herstellung solcher Laminate kann sich in verschiedenartigster Weise gestalten, mögliche Herstellformen werden beispielsweise ausführlich in der bereits erwähnten
DE 10 2008 038 595 A1 beschrieben. In jedem der dort beschriebenen Vorgänge bei der Herstellung doppelseitiger Klebebänder ist zumindest ein Dekaschiervorgang notwendig, der gemäß der vorliegenden Erfindung nun in einer deutlich flexibleren, ökonomischeren und fehlerfrei reproduzierbaren Weise erfolgt.
-
Die Anforderungen an eine symmetrische ideale Dekaschiervorrichtung sind dabei folgende:
- - Da der Prozessliner auf beiden Seiten des Klebebands sein kann, müssen auch beide Klebebandseiten gleichermaßen gut und zuverlässig dekaschiert werden können, es muss also eine symmetrische Dekaschierung möglich sein.
- - Zu diesem Zwecke müssen beidseitig gleiche Aufwickelmöglichkeiten ohne Berührung der zweitweise nicht abgedeckten Klebstoffschicht mit Anlagebauteilen wie beispielsweise Umlenkrollen gegeben sein. Grundsätzlich ist ein Kontakt mit einer z. B. antiadhäsiv ausgerüsteten Umlenkrolle möglich. Dies kann jedoch z. B. bei sehr adhäsiven Klebstoffen zu erhöhtem Ausschuss oder zur Beschädigung der antiadhäsiven Ausrüstung der Rolle führen.
- - Die Dekaschierung muss in der Lage sein, unterschiedliche Arten von Klebmassen mit unterschiedlichen Eigenschaften (weicher oder härter, haftklebriger oder weniger haftklebrig, kohäsiver oder weniger kohäsiv) von unterschiedlichen Arten von Trägermaterialien mit unterschiedlichen dehäsiven Ausrüstungen gleichermaßen zuverlässig und fehlerfrei zu delaminieren.
-
Der Dekaschierwinkel sollte idealerweise individuell auf die Besonderheiten der zu dekaschierenden Bestandteile einstellbar sein, d.h. im allgemeinen wird ein möglichst großer Dekaschierwinkel angestrebt, um Fehler wie ein „Rattern“ (d.h. ein Dekaschieren mit alternierenden z. Teil sprunghaft variierenden Dekaschiergeschwindigkeiten) oder ein ungewolltes „Liften“ (z. B. punktförmiges oder flächiges ungewolltes Abheben) des zu dekaschierenden Klebebandes bzw. seiner Bestandteile (Liner, Träger, Klebstoffbahn) zu vermeiden. Solche Fehler treten immer dann auf, wenn z.B. Liner und Klebefläche nicht linienartig komplett voneinander getrennt und damit voneinander gelöst werden, sondern sich über eine gewisse Strecke und Zeit noch in unmittelbarer Nähe zueinander befinden.
-
Ein weiterer bei der Dekaschierung zu berücksichtigender Punkt ist die Tatsache, dass die Klebstoffschicht nach dem Auftrag auf den Liner bzw. Träger noch eine möglicherweise höhere Temperatur aufweist, wenn sie zur Dekaschiervorrichtung kommt. Durch hohe Tempertaturen bis 180° C. kann die Trennkraft der Silikonschicht des Release Liners oder des Trägermaterials beeinträchtigt werden und auch unterschiedlich dicke Klebstoffschichten mit unterschiedlichen Temperaturen und damit auch unterschiedlichen Dekaschiervoraussetzungen müssen je nach ihren individuellen Voraussetzungen sauber dekaschiert werden können, d.h. die Dekaschiervorrichtung muss flexibel auf diese individuellen Voraussetzungen einstellbar sein.
-
Bei höheren Beschichtungsgeschwindigkeiten z. B. 200 m/min besteht immer eine hohe Gefahr einer statischen Aufladung der Bahn. Diese Ladungen können > 20 KV betragen und die zur Trennung der Schichten notwendige Silikonschicht schädigen, was natürlich auch Auswirkungen auf den Dekaschiervorgang hat und diesen negativ beeinflussen kann.
-
Schließlich wird vor, während und nach der Dekaschierung ein möglichst gerader Durchlauf der einzelnen Bahnen (Klebeband, Liner, Träger) angestrebt, um scharfe Knicke und damit mögliche Fehlerquellen zu vermeiden.
-
Der Ablauf des nachfolgend beschriebenen Dekaschiervorgangs erfüllt nun die vorstehend genannten Anforderungen vollständig:
- Im ersten Schritt wird die zu dekaschierende Anordnung (die z.B. in Form eines klebstoffbeschichteten Prozessliners oder eines im fertigen Klebeband verbleibenden Trägermaterials mit der darauf beschichteten Klebmasse, die von einem nun zu dekaschierenden Release Liner abgedeckt wird, vorliegen kann) über eine fest installierte und daher in ihrer Lage nicht veränderbare, in 1 nicht dargestellte Saug-Zug-Walze auf einem Steuerrahmen dem eigentlichen Dekaschierwerk über eine Auflegewalze (1) zugeführt. Die Zuführung zur Auflegewalze (1) kann aus zwei Richtungen erfolgen (aA, bB), d.h. der Verbund und somit auch der Prozessliner kann wahlweise auf der einen oder der anderen Seite um die Auflegewalze (1) herumgeführt werden. Diese Walze(1) ist vertikal linear verstellbar, um dadurch den Umschlingungswinkel an der Kalanderwelle (2) individuell auf die jeweiligen Erfordernisse einstellen zu können - dadurch ist der Umschlingungswinkel der zu dekaschierenden Bahn um die Kalanderwelle (2) veränderbar, womit eine eventuell notwendige Kühlleistung den Erfordernissen angepasst werden kann. Dies wiederum hat auch Auswirkungen auf die Lage der weiteren am Dekaschiervorgang beteiligten Komponenten, d.h. diese müssen so angeordnet sein bzw. so flexibel angeordnet werden können, dass sie aus jeder der beiden Richtungen, aus denen der Prozessliner zulaufen kann, eine saubere und verlässliche Dekaschierung ermöglichen. Die Anordnung der weiter am Dekaschiervorgang beteiligten Maschinenkomponenten muss also symmetrisch an zuordenbar sein (wenn die Komponenten fix und damit nicht mehr beweglich installiert sind) bzw. eine Symmetrie ermöglichen (wenn die Komponenten so installiert sind, dass sie beweglich sind).
-
Von der Auflegewalze (1) wird die zu dekaschierende Anordnung der ebenfalls fest installierten und daher in ihrer Lage nicht veränderbaren Gegenwelle (2) zugeführt, hierbei handelt es sich um eine temperierte Kalanderwelle. Diese Gegenwelle (2) steht in Verbindung mit einer Dekaschierwalze, die um 180° um die Gegenwelle (2) herum schwenkbar ist (3a, 3b) und dabei abgestimmt auf die individuellen Dekaschieranforderungen der zu dekaschierenden Anordnung und auf die Dekaschierrichtung jeden Winkel zwischen 0° und 180° einnehmen kann. Die Dekaschierwalze (3a, 3b) kann selbstverständlich auch an jeder beliebigen Position innerhalb dieses 180°-Radius fix installiert sein bzw. es können an unterschiedlichen Positionen auch mehrere solcher Dekaschierwalzen fix innerhalb dieses Radius eingebaut sein. Damit allerdings wäre die vollkommene Flexibilität des Winkels und damit die Möglichkeit vieler individuell möglicher Dekaschierwinkel, in dem zwei Lagen voneinander getrennt werden, deutlich eingeschränkt. Die Dekaschierwalze (3a, 3b) wiederum steht in direkter Verbindung mit einer weiteren Walze, die die Funktion hat, die Dekaschierwalze (3a, 3b) zu stützen (Stützwalze, 4a, 4b) und den Dekaschiervorgang damit zu stabilisieren und zuverlässig reproduzierbar zu gestalten. Auch diese Stützwalze ist damit um bis zu 180° schwenkbar, sie kann aber auch ähnlich wie die Dekaschierwalze an jeder beliebigen Position innerhalb dieses 180°-Radius fix installiert sein bzw. es können an unterschiedlichen Positionen auch mehrere solcher Stützwalzen fix innerhalb dieses Radius eingebaut sein. Grundsätzlich kann auf die Stützwalze verzichtet werden. Aus Stabilitätsgründen muss in diesem Fall eine größere Dekaschierwalze gewählt werden. Dies schränkt jedoch die Variabilität und die Güte der Dekaschierung signifikant ein.
-
Die ähnlich wie die Dekaschierwalze(n) (3a, 3b) und die Stützwalze(n) (4a, 4b) um bis zu 180°schwenkbare Satellitenwalze (5a, 5b) hat die Funktion, die bereits dekaschierten Bestandteile möglichst weit voneinander zu entfernen und gleichzeitig einen möglichst getrennten weiteren Durchlauf bis zur jeweiligen Aufwickelstation zu ermöglichen, um Knicke oder andere mögliche Fehlerquellen vor bzw. beim Aufwickeln zu verhindern. Auch diese Walze(n) (5a, 5b) kann/können fest und nicht schwenkbar in der Anlage montiert sein.
-
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
-
- EP 3206873 B1 [0007]
- DE 102008038595 A1 [0008, 0013]
