DE102022114431A1

DE102022114431A1 - Vorrichtung zum Beschichten eines Trägersubstrates mit einem Trockenfilm sowie Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem mit einem Trockenfilm beschichteten Trägersubstrat

Info

Publication number: DE102022114431A1
Application number: DE102022114431.3A
Authority: DE
Inventors: Claus Bolza-Schünemann
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2022-06-08
Filing date: 2022-06-08
Publication date: 2023-12-14

Abstract

In einer besonders vorteilhaften Vorrichtung zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten eines bahnförmigen Trägersubstrates mit einem Pulververbundstofffilm, mit wenigstens einem ersten Auftragwerk, durch welches eine trockene Pulvermischung zunächst zu einem Trockenfilm verarbeitbar und nachfolgend dieser Trockenfilm in einem Laminierspalt zwischen einer Laminierwalze des ersten Auftragwerks und einer ersten Gegendruckwalze auf eine erste Seite des Trägersubstrates aufgebringbar ist, und wobei im Substratpfad ein zweites Auftragwerk vorgesehen ist, durch welches eine trockene Pulvermischung zunächst zu einem zweiten Trockenfilm verarbeitbar und auf die andere Seite des Trägersubstrates aufbringbar ist, umfasst das zweite Auftragwerk eine von der ersten Gegendruckwalze verschiedene zweite Gegendruckwalze, die mit einer Laminierwalze des zweiten Auftragwerks einen zweiten Laminierspalt ausbildet, in welchem der zweite Trockenfilm auf eine zweite Seite eines durch den zweiten Laminierspalt hindurch geführtes Trägersubstrat aufbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Trägersubstrates mit einem Trockenfilm sowie eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem mit einem Trockenfilm beschichteten Trägersubstrat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 13.
Durch die DE 10 2017 208 220 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines Trägersubstrates bekannt, wobei in einem Spalt zwischen einer ersten und einer zweiten Walze ein Trockenfilm gebildet und in einer Ausführung in einem Spalt mit einer weiteren Walze auf das Trägersubstrat übertragen wird. Die Walzen werden zur Ausbildung von Fibrillen mit einer Differenzgeschwindigkeit betrieben.
Die US 2015/0224529 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Beschichtung eines zu beschichtenden Objektes mit Beschichtungsmaterial, wobei das Beschichtungsmaterial unter Anderem 20 bis 65 Vol.% Wasser enthält. Zwischen einer ersten und einer zweiten Walze wird die Schicht gebildet, wobei die erste Walze zur besseren Abgabe verbesserte Transfereigenschaften, z. B. eine rauere Oberfläche aufweist und die Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden können.
In der WO 2020/150254 A1 wird ein Film durch Kalandrieren einer Pulvermischung erzeugt und auf einer Rolle aufgewickelt, um als solche einem weiteren Prozess zugeführt zu werden, in welchem sie auf einen Kollektor laminiert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten eines Trägersubstrates mit einem Trockenfilm sowie eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem mit einem Trockenfilm beschichteten Trägersubstrat zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 13 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mittels der Vorrichtung und/oder in einer Maschine kontinuierlich und zuverlässig ein solch beschichtetes Trägersubstrat herstellbar ist.
Eine zu bevorzugende Vorrichtung zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten, eines, insbesondere bahnförmigen, Trägersubstrates, mit einem Trockenfilm, insbesondere einem Pulververbundstofffilm, umfasst wenigstens ein erstes Auftragwerk, durch welches eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, Pulvermischung zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm auf eine erste Seite des Trägersubstrates, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung ist beidseitig des Trägersubstrates in derselben Maschine ein Trockenfilm unabhängig von der Herstellung des jeweils anderen durch ein jeweiliges Auftragwerk herstellbar.
Eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes, welches auf zumindest einer Seite eines Trägersubstrates einen aus einer Pulvermischung ausgebildeten Trockenfilm aufweist, umfasst eine Substratzufuhr, durch welche der Maschine eingangsseitig das Trägermaterial zuführbar ist, einen ersten Substratpfadabschnitt, über welchen das Trägersubstrat einer Auftragstufe zuführbar ist, durch welche zumindest ein Trockenfilm herstellbar und auf zumindest eine Seite des Trägersubstrates aufbringbar ist, und einen zweiten Substratpfadabschnitt, über welchen das auf zumindest auf einer Seite mit dem Trockenfilm versehene Trägermaterial einer Produktaufnahme zuführbar ist, durch welche das Produkt zu Produktgebinden zusammenfassbar ist. Vorzugsweise ist im ersten Substratpfadabschnitt eine ein- oder mehrteilige Vorbehandlungsstation vorgesehen ist, durch welche das Trägersubstrat 006 ein- oder beidseitig in einem kontaktlosen oder kontaktierenden Verfahren von oberflächlichen Verunreinigungen und/oder elektrischen Ladungsträgern befreit wird oder werden kann, und/oder eine Messstation, durch welche die Materialstärke des Trägermaterials auf deren Stärke und/oder Homogenität in der Stärke und/oder auf Verunreinigungen überprüfbar ist.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt im zweiten Substratpfadabschnitt stromabwärts der Auftragstufe ein Kalandrierwerk mit zwei Kalandrierwalzen vorgesehen, von denen mindestens eine beheizbar ist und/oder zwischen welchen eine Pressung mit einer einstellbaren Linienkraft von z. B. zumindest 5,0 kN/cm aufbringbar ist, und/oder eine Kühleinrichtung, durch welche ein hindurchgeführter Produktstrang abkühlbar ist
Hierdurch ist z. B. inline eine Herstellung des Produktes möglich, die eine besonders gute Haftung und/oder eine beschädigungsfreie Produktbereitstellung gewährleistet. Ersteres erfolgt z. B. durch zusätzliche Wärme- und/oder Druckbehandlung, zweites z. B. durch Temperierung, insbesondere Kühlung vor dem Sammeln im Gebinde, insbesondere der Rolle.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung für eine Vorrichtung zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten eines bahnförmigen Trägersubstrates mit einem Pulververbundstofffilm, mit wenigstens einem ersten Auftragwerk, durch welches eine trockene Pulvermischung zunächst zu einem Trockenfilm verarbeitbar und nachfolgend dieser Trockenfilm in einem Laminierspalt zwischen einer Laminierwalze des ersten Auftragwerks und einer ersten Gegendruckwalze auf eine erste Seite des Trägersubstrates aufgebringbar ist, und wobei im Substratpfad ein zweites Auftragwerk vorgesehen ist, durch welches eine trockene Pulvermischung zunächst zu einem zweiten Trockenfilm verarbeitbar und auf die andere Seite des Trägersubstrates aufbringbar ist, umfasst das zweite Auftragwerk eine von der ersten Gegendruckwalze verschiedene zweite Gegendruckwalze, die mit einer Laminierwalze des zweiten Auftragwerks einen zweiten Laminierspalt ausbildet, in welchem der zweite Trockenfilm auf eine zweite Seite eines durch den zweiten Laminierspalt hindurch geführtes Trägersubstrat aufbringbar ist.
Zusätzlich hierzu oder alternativ ist in einer anderen besonders vorteilhaften Ausführung für die Vorrichtung zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten eines Trägersubstrates mit einem Pulververbundstofffilm, mit wenigstens einem ersten Auftragwerk, welches eine erste Walze und eine zweite Walze umfasst, die im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen der Filmbildung dienenden ersten Spalt ausbilden, durch welchen eine trockene Pulvermischung förderbar ist um einen ersten Trockenfilm auszubilden, und mit einer ersten Gegendruckwalze, welche mit der zweiten Walze oder einer zwischen der zweiten Gegendruckwalze und der zweiten Walze angeordneten weiteren Walze einen zweiten Spalt ausbildet, durch welchen ein zu beschichtendes Trägersubstrat führbar und mit dem im ersten Spalt gebildeten Trockenfilm beaufschlagbar ist, der erste Spalt zwischen erster und zweiter Walze auf Basis eines positionsbasierten Stellantriebs stellbar, d. h. auf eine konstante und/oder definierte Spaltbreite einstellbar, und der zweite Spalt zwischen der Gegendruckwalze und der zweiten oder einer dazwischen liegenden weiteren Walze des ersten Auftragwerks auf Basis eines kraftbasierten Stellantriebs stellbar, d. h. auf eine konstante und/oder definierte Anstell- bzw. Linienkraft einstellbar.
Eine besonders zu bevorzugende Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes mit einer Pulvermischung, durch welche dem Aufragwerk Pulvermischung in einen zwischen einer ersten und einer zweiten Walze ausgebildeten Spalt oder eine über diesem angeordnete Einführhilfe zuführbar ist, umfasst die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung eine die Abgabemenge kontrollierende Dosiervorrichtung, mittels derer ein konstanter und/oder kontrollierbarer Strom Pulvermischung an eine mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare Fördereinrichtung abgebbar ist, deren bzw. dessen stromabseitiges Ende durch Antriebsmittel in Richtung der achsparallel zur ersten Walze verlaufenden Spaltlänge über eine für die Pulverzuführung relevante Zufuhrbreite changierbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines herzustellenden Produktes;
2 eine Prinzipskizze für die Erzeugung und den Auftrag eine Trockenfilmes;
3 ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem auf einem Trägersubstrat aufgebrachten Trockenfilm mit einer Auftragstufe gemäß einer Ausführung einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
4 eine vergrößerte Ansicht der Auftragstufe erster Ausführung aus 3;
5 eine alternative Ausführung einer Ausführung der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
6 eine weitere alternative Ausführung der Ausführung einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
7 eine weitere alternative Ausführung der Ausführung einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
8 eine Prinzipskizze für eine Ausführung einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
9 eine Prinzipskizze für eine weitere Ausführung einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
10 ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem auf einem Trägersubstrat aufgebrachten Trockenfilm mit einer Auftragstufe gemäß einer Ausführung der zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
11 eine vergrößerte Ansicht der Auftragstufe aus 10 mit paarweise Kopplung zweier Walzen in einer ersten Ausgestaltung;
12 eine vergrößerte Ansicht der Auftragstufe aus 10 mit paarweise Kopplung zweier Walzen in einer ersten Ausgestaltung;
13 eine Darstellung von schräg unten mit Abnahmeeinrichtungen;
14 eine Schrägansicht eines Produktabschnittes geringfügig seitlichem Primerüberstand;
15 eine Draufsicht auf einen Walzenspalt mit einer darüber angeordneten Pulverzufuhr;
16 eine schematische Seitenansicht aus 15.

Bei nachfolgend beschriebener Vorrichtung bzw. Maschinen handelt es sich um die Herstellung von Elektrodeneinheiten 001 elektrochemischer Speicher, wie sie insbesondere in Batterien bzw. Akkumulatoren, wie z. B Lithium-Schwefel-, Natrium-Ionen oder insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, wie auch in Festkörperbatterien, Anwendung finden.
Ein durch eine unten genannte Maschine herzustellendes Produkt 001; 002 kann beispielsweise durch ein noch zu schneidendes, z. B. bahnförmiges Zwischenprodukt 002, z. B. einen als Elektrodenstrang 002 ausgebildeten Produktstrang 002, oder durch bereits in der Maschine geschnittene, bogenförmige Endprodukte 001, z. B. als Elekrodeneinheiten 001 gebildete Produktabschnitte 001, gebildet sein.
Zur Herstellung solcher Produkte 001; 002 mit auf einem Trägersubstrat 006, z. B. einem durch beispielsweise eine Stromableiterfolie 006 gebildetes Stromableitersubstrat 006, ein- oder beidseitig aufgebrachtem Trockenfilm 003; 003` ist nun eine Vorrichtung 100; 100* zum Beschichten, kurz Beschichtungsvorrichtung 100; 100*, insbesondere zum Trockenbeschichten, eines, insbesondere bahnförmigen, z. B. oben genanntes Trägersubstrates 006, mit einem Trockenfilm 003; 003`, insbesondere einem Pulververbundstofffilm 003, vorgesehen, die mindestens ein erstes Auftragwerk 101 umfasst, durch welches eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, Pulvermischung 004 zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm 003 verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm 003; 003` auf eine erste Seite des Trägersubstrates 006, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist. Ein aufzubringender Trockenfilm 003; 003` soll beispielsweise nach dem Auftrag und Verpressen beispielsweise eine Stärke von 20 µm bis 240 µm, bevorzugt von 40 µm bis 100 µm aufweisen.
Eine o. g., insbesondere als Trockenpulver vorliegende Pulvermischung 004; 004' umfasst - insbesondere für die Herstellung von Elektrodeneinheiten 01 für Lithium-Ionen-Batterien bzw. -Akkumulatoren - beispielsweise über neunzig Gewichtsprozent eines Aktivmaterials wie z. B. eines oder mehrere aus den Lithiumverbindungen Lithium-Eisenphosphat, Lithiummanganoxid, nickelreiches Lithium-Nickel-Mangan-Cobaltoxid, Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminiumoxid, Lithium-Cobalt-Oxid, Lithium-Mangan-Nickeloxid und/oder Lithiumtitanat, wenige, z. B. drei Gewichtsprozent eines Leitadditivs, z. B. Graphit oder sog. CNTs, d. h. mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren, und wenige, z. B. zwei Gewichtsprozent eines im späteren Pulververbund als Bindemittel wirksamer Kunststoff, z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE).
Das Trägersubstrat 006 stellt z. B. gleichzeitig die stromableitende Schicht der Elektrodeneinheit 001 dar und ist z. B. durch folien-, vlies- oder gewebeartig ausgebildetes elektrisch leitfähiges Material, z. B. einem Metall gebildet. Es ist z. B. - insbesondere für die Herstellung von Elektrodeneinheiten 01 für Lithium-Ionen-Batterien bzw. -Akkumulatoren - aus Aluminium oder Kupfer gebildet und/oder weist beispielsweise eine Dicke d006 von 5 bis 16 µm auf. Im Falle der Produktion einer Anode ist sie insbesondere aus Aluminium mit z. B. einer Dicke d006 von beispielsweise im Bereich von 5 bis 13 µm und im Falle der Produktion einer Kathode insbesondere aus Aluminium mit z. B. einer Dicke d006 im Bereich von 7 bis 16 µm.
In einer zu bevorzugenden Ausführung weist das Trägersubstrat 006 zumindest im mit dem Trockenfilm 003; 003` zu beschichtenden Oberflächenbereich eine oberflächliche Beschichtung mit einem verbindungsunterstützendes oder-bewirkenden Mittel 007; 007`, z. B. ein Binder 007; 007`, einen Primer 007; 007` oder ein Klebemittel 007; 007`, auf. Ein solches Mittel 007; 007` kann durch einen thermoplastischen oder reaktiven Binder oder Primer gebildet sein und z. B. eine thermoplastische Komponente umfassen und/oder eine Dicke d007 von nur wenigen µm, z. B. höchstens 5 µm, insbesondere höchstens 3 µm aufweisen.
Eine Dicke d003; d003' des die Aktivmaterialschicht 003; 003' des Produktes 001; 002, d. h. der Elektrodeneinheit 001 bzw. des Elektrodenstranges 002, beträgt beispielsweise höchstens 240 µm, insbesondere höchstens 150 µm, bevorzugt bei maximal 100 µm und/oder ist beispielsweise mindestens 20 µm, insbesondere mindestens 30 µm, bevorzugt bei mindestens 40.
Eine Gesamtstärke des z. B. beidseitig beschichteten Produktes 001; 002 beläuft sich z. B. auf bis zu 500 µm, insbesondere bis 320 µm, bevorzugt bis 220 µm und/oder auf mindestens 50 µm, insbesondere mindestens 70 mm, bevorzugt mindestens 90 µm.
Um einen effektiven Herstellungsprozess zu gewährleisten, wird bevorzugt bahnförmiges Trägermaterial 006 zu einem o. g. End- oder Zwischenprodukt verarbeitet, welches z. B. eine Breite von mindestens 500 mm, insbesondere mindestens 600 mm, in einer besonders vorteilhaften Ausführung gar mindestens 1.200 mm aufweist. Dabei wird das Trägermaterial 006 beispielsweise nicht auf der gesamten breite mit dem Trockenfilm 003; 003` beschichtet, sondern nur bis auf einen freibleibenden Randbereich, in welchem die Oberfläche des metallisch leitenden Trägermaterials 006 frei und - z. B. für Verbindungszwecke mit Leitungen - zugänglich bleibt.
Zur o. g. Herstellung eines Trockenfilms 003 sind eine erste Walze 102, insbesondere eine Dosierwalze 102, und eine zweite Walze 103, insbesondere eine Laminierwalze 103 des ersten Auftragwerks 101 derart vorgesehen, dass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt 104, insbesondere ersten Filmbildungsspalt 104, ausbilden, durch welchen zur Ausformung des Trockenfilms 003 die Pulvermischung 004 hindurch förderbar ist (siehe z. B. 2). Eine lichte Weite des ersten Spaltes 104 an dessen engster Stelle bestimmt die - ggf. gegenüber der Dicke im späteren Produkt 001; 002 noch größere - Dicke des Trockenfilms 003 noch vor dessen Passage einer Auftragstelle, an welcher er - insbesondere unter Druck - auf dem Trägersubstrat 006 aufgebracht wird.
Die Auftragstelle wird direkt durch einen Nipp der zweiten, in diesem Fall als Laminierwalze 103 wirksamen Walze 103 mit einer als Gegendruckwalze 106; 103' wirksamen Walze 106; 103 gebildet oder durch eine mit der zweiten Walze unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze (hier nicht dargestellt). Die als Laminierwalze 003 wirksame zweite oder weitere Walze und die als Gegendruckwalze 106; 103 wirksame Walze 106; 103 bilden im Nip zwischen ihren Mantelflächen einen zweiten Spalt 107, insbesondere Laminierspalt 107, aus, durch welchen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der Gegendruckwalze 106; 103 abgewandten Seite her, mit dem über den ersten Filmbildungsspalt 104 gebildeten, z. B. mindestens 40 µm dicken, z. B. zwischen 50 µm bis 200 µm, insbesondere 60 bis 120 µm dicken Trockenfilm 003 beaufschlagbar ist.
Die Auftragstufe 100; 100* umfasst in bevorzugter Ausführung ein zweites Auftragwerk 101' (siehe z. B. 3 bis 13), durch welches ebenfalls eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, Pulvermischung 004` zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem zweiten Trockenfilm 003'; 003 verarbeitbar und nachfolgend dieser zweite Trockenfilm 003'; 003 auf die andere, zweite Seite des Trägersubstrates 006, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist. Dabei kann es sich grundsätzlich um eine selbe oder eine von der ersten Pulvermischung 004' verschiedene Pulvermischung 004` handeln.
Auch im zweiten Auftragwerk 101' sind bevorzugter Weise eine erste Walze 102', insbesondere Dosierwalze 102', und eine zweite Walze 103', insbesondere Laminierwalze 103' derart vorgesehen, dass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt 104', insbesondere zweiten Filmbildungsspalt 104' ausbilden, durch welchen zur Ausformung des zweiten Trockenfilms 003` die Pulvermischung 004` förderbar ist.
Auch hier kann die zweite Walze 003' des zweiten Auftragwerks 101' direkt oder eine mit der zweiten Walze 103` unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze (hier nicht dargestellt) im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen Spalt 107'; Spalt 107 mit einer als Gegendruckwalze 106'; 103 wirksamen, Walze 106'; 103 bilden, durch welchen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der zweiten Gegendruckwalze 106'; 103 abgewandten zweiten Seite, mit dem über den zweiten Filmbildungsspalt 104'; 104 gebildeten zweiten Trockenfilm 003' beaufschlagbar ist.
In einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen für die Beschichtungsvorrichtung 100 (siehe z. B. 3 bis 7) ist ein zweiter Spalt 107` durch einen vom ersten Laminierspalt 107' verschiedenen zweiten Laminierspalt 107` mit einer zweiten, insbesondere einer als Gegendruckwalze 106 wirksamen und von der ersten Gegendruckwalze 106 verschiedenen zweiten Gegendruckwalze 106' wirksamen, Walze 106' gebildet, durch welchen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der zweiten Gegendruckwalze 106' abgewandten zweiten Seite, mit dem über den zweiten Filmbildungsspalt 104' gebildeten zweiten Trockenfilm 003' beaufschlagbar ist. In dieser Ausführung sind zwei unabhängige Auftragwerke 101; 101' für die beiden Seiten des Trägersubstrates 106 vorgesehen. Es ist daher möglich, im betreffenden Laminierspalt 107; 107' unabhängig voneinander unterschiedliche Bedingungen für den jeweiligen Auftrag einzustellen. Dabei ist z. B. eine unterschiedliche Press- bzw. Linienkraft und/oder ggf. Temperatur einstellbar.
Für eine solche Ausführung können - z. B. im Hinblick auf eine große Umschlingung - im jeweiligen Auftragwerk 101; 101` die Dosierwalze 102; 102, die Laminierwalze 103; 103' und die mit letzterer den Laminierspalt 107; 107' ausbildende Gegendruckwalze 106; 106' in einer ersten Ausführungsvariante derart zueinander angeordnet sein, dass die die Rotationsachsen der jeweils benachbarten Walzen 102; 103; 106; 102'; 103'; 106' verbindenden Ebenen sich unter einem Winkel α schneiden, der z. B. zwischen 40° und 130°, insbesondere zwischen 70° und 110°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, liegt. Eine große Umschlingung kann einen besseren Wärmeübergang von einer ggf. temperierbaren Gegendruckwalze 106; 106' und/oder ein verbessertes -z. B. flatterfreies - Auf- und Ablaufen bedingen (siehe z. B. 3 bis 5).
So kann die jeweilige Gegendruckwalze 106; 106' z. B. derart unterhalb der Laminierwalze 103; 103' angeordnet sein, dass die die Rotationsachsen der beiden Walzen 103; 103'; 106; 106` verbindende Ebene höchsten um ± 30°, insbesondere höchstens ± 15° von der Vertikalen abweicht. Dabei wirken die Presskraft im Laminierspalt und die Gravitation überwiegend in einer selben Richtung.
In einer zweiten - z. B. im Hinblick auf die wirksamen Kräfte und Belastungsrichtungen vorteilhaften - Ausführungsvariante sind im jeweiligen Auftragwerk 101; 101' die Dosierwalze 102; 102, die Laminierwalze 103; 103' und die mit letzterer den Laminierspalt 107; 107' ausbildende Gegendruckwalze 106; 106' z. B. derart zueinander angeordnet, dass die die Rotationsachsen der jeweils paarweise benachbarten Walzen 102; 103; 106; 102'; 103'; 106' verbindenden Ebenen sich höchstens unter einem spitzen Winkel α schneiden, der maximal bei 20° grad liegt, insbesondere bei 0°, sodass die Rotationsachsen der drei Walzen 102; 103; 106; 102'; 103'; 106' desselben Auftragwerks 101; 101' in einer selben Ebene liegen. Damit ist die Anordnung sehr steif, da die Kräfte und Gegenkräfte zumindest überwiegend einander entgegengerichtet sind.
Dabei liegen die beiden Auftragwerke 101; 101` mit ihren Laminierwalzen 103; 103' auf unterschiedlichen Seiten des Substratpfades und können derart übereinander angeordnet sein, sodass die beiden Laminierspalte 107; 107' in einer Ausführungsform vertikal direkt übereinander liegen (siehe z. B. 6) oder in anderer Ausführungsform horizontal, insbesondere um mindestens einen halben und höchsten eineinhalb Laminierwalzendurchmesser, zueinander versetzt sind (siehe z. B. 7). Anhand 7 ist z. B. auch eine auf andere Ausführungen zu übertragende Substratführung exemplarisch durch strichlierte Line angedeutet, durch welche sich ein größerer Umschlingungswinkel und damit ein besserer Wärmeübergang und/oder ein stabileres Auflaufen realisieren lässt. Hierzu ist bzw. wird der Substratpfad durch ein zusätzliches Substratleitelement 121 derart ausgelenkt, so dass die Transportrichtung T beim Auflaufen auf die nachfolgende Walze 106; 106' um mindestens 45° geneigt zur Transportrichtung T des auslaufenden Substrates 006 verläuft.
Zusätzlich zu der Dosierwalze 102; 102', der zweiten Walze 103; 103' oder einer mit der zweiten Walze unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze kann in vorteilhafter Weiterbildung eine weitere Walze 118; 118' (siehe z. B. exemplarisch für sämtliche Ausführengen der ersten Gruppe in 5) vorgesehen sein, welche in einem betriebsmäßig, d. h. während des Produktionsbetriebes den Trockenfilm 003; 003' führenden Umfangsabschnitt zwischen Dosierspalt 104; 104' und Laminierspalt 107; 107' der Laminierwalze 103; 103' in Art einer Kalanderwalze 118; 118' an einen auf der Laminierwalze 103; 103' zuführenden oder geführten Trockenfilm 003; 003` anstellbar ist.
Für die o. g. Ausführungen, Ausführungsvarianten und - formen kann in einer ersten Konfiguration für die Walzenlagerung die Laminierwalze 103; 103' des jeweiligen Auftragswerkes 101; 101' mit ihrer Rotationsachse betriebsmäßig ortsfest, wenn auch ggf. in ihrer Lage justierbar, und die Dosierwalze 102; 102` sowie die Gegendruckwalze 106; 106' über jeweilige Lagermechaniken 112; 112'; 113; 113` und/oder Stellantriebe 109; 109`; 111; 111' jeweils in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Laminierwalze 103; 103` hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein.
Für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze 102; 102' an die zweite Walze 103; 103' ist in einer ersten Ausgestaltung ein positionsbasierter Stellantrieb 109; 109' vorgesehen, d. h. ein Stellantrieb 109; 109', über welchen eine definierte Position für das zu stellende Bauteil anfahrbar ist. Ein solcher positionsbasierter Stellantrieb 109; 109' kann z. B. dadurch realisiert sein, dass ein Antriebsmittel, z. B. Antriebsmotor, selbst eine definierte und vorgebbare Lage einnehmen kann, wie es beispielsweise für einen lageregelbaren Servoantrieb bzw. -motor möglich ist, oder dadurch, dass ein Stellweg zumindest zur relevanten Seite hin durch einen über Antriebsmittel stellbaren Anschlag begrenzt ist, welcher die Endposition definiert und gegen welchen das bzgl. der Position zu stellende Bauteil mittels eines z. B. kraftbasierten oder nichtpositionstreuen Antriebsmittels gestellt wird oder stellbar ist. Dabei ist die Walze 102; 102' beispielsweise in oder an einem Stellmechanismus 113; 113' gelagert, welcher durch eine den Stellweg z. B. positionsgenau umsetzende Lagermechanik 113; 113` gebildet ist. Eine solche ist - insbesondere für kleine Stellwege bei großen Kräften - z. B. vorteilhaft durch ein einen Exzenter umfassendes Lager 113; 113', z. B. ein Dreiringlager 113; 113' gegeben. Im Hinblick z. B. auf eine zur Stellrichtung parallele und daher bzgl. des Stellweges direktere Stellung kann jedoch stattdessen auch ein in Stellrichtung verlaufendes Linearlager 113; 113` von Vorteil sein.
Für das Stellen der jeweiligen Gegendruckwalze 106; 106' ist in dieser ersten, vorteilhaften Ausgestaltung ein kraftbasierter Stellantrieb 111; 111, vorgesehen, d. h. ein Stellantrieb 111; 111', über welchen ein Anstellen mit einer definierten Kraft an das Widerlager realisierbar ist. Ein solcher - insbesondere zumindest einseitig - kraftbasierter Stellantrieb 111; 111' kann z. B. dadurch realisiert sein, dass ein Antriebsmittel, z. B. ein Antriebsmotor, selbst eine definierte und vorgebbare Kraft aufbringen kann, wie es beispielsweise für einen momentregelbaren oder -steuerbaren, insbesondere drehmomentregelbaren oder -steuerbaren Servoantrieb bzw. -motor möglich ist, oder dadurch, dass eine Stellkraft zur relevanten Seite hin durch ein mittels eines Druckmittels betätigbaren Antriebsmittels, z. B. durch ein pneumatisch oder hydraulisch betätigtes Zylinder-Kolben-System, gegen die andere Walze 103; 103' anstellbar ist, wobei der Druck des Antriebsmittels bevorzugter Weise einstellbar ist. Die Gegenwalze 106; 106' ist hierbei beispielsweise in oder einem Stellmechanismus 112; 112' gelagert, welcher durch eine die Stellkraft kraftbasiert, d. h. ohne zusätzliche mechanische Begrenzung des Stellweges, umsetzende Lagermechanik 112; 112' gebildet ist. Eine solche kann z. B. - zumindest ein-, jedoch bevorzugt beidseitig - durch eine als Linearlager 112; 112' ausgebildete Lagermechanik 112; 112` vorteilhaft gebildet sein.
In einer zweiten Ausgestaltung kann jedoch in umgekehrter Weise die Dosierwalze 102; 102` kraftbasiert und die Gegendruckwalze 106; 106 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer dritten Ausgestaltung können jedoch beide Walzen 102; 102'; 106; 106 kraftbasiert und in einer vierten Ausgestaltung beide Walzen 102; 102'; 106; 106 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer besonders vorteilhaften fünften Ausgestaltung ist für das Stellen zumindest der Dosierwalze 102; 102` und/oder zumindest für das Stellen der Gegendruckwalze 106; 106' ist ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112; 113 und/oder ein kombinierter Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' vorgesehen, welcher bzw. welche wahlweise ein positionsbasiertes Stellen der betreffenden Walze 102; 102'; 106; 106`über einen positionsbasierten Stellantrieb 109; 109' und ein kraftbasiertes Stellen über einen kraftbasierten Stellantrieb 111; 111' erlaubt. Ein solcher kombinierter Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' kann beispielsweise durch einen kraftbasierten Stellanterieb 111; 111' mit einem Stellmechanismus 112; 112` gebildet sein, in dessen Stellweg zur Positionsbegrenzung wahlweise ein über Antriebsmittel positionierbarer Anschlag einbringbar ist. Alternativ ist auch ein Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' von Vorteil, der als Antriebsmittel einen wahlweise lagegeregelt oder-gesteuert oder momentengeregelt oder -gesteuert betreibbaren Motor, insbesondere Servomotor, umfasst.
In einer zweiten Konfiguration für die Walzenlagerung kann die Gegendruckwalze 106; 106' des jeweiligen Auftragswerkes 101; 101` mit ihrer Rotationsachse betriebsmäßig ortsfest, wenn auch ggf. justierbar, und die Laminierwalzen 103; 103' mit jeweils zugeordneter Dosierwalze 102; 102` über jeweilige gemeinsame Lagermechaniken 112; 112' und/oder Stellantriebe 111; 111' paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106' hin und/oder weg, und zusätzlich hierzu die jeweiligen Dosierwalzen 102; 102` über Lagermechaniken 113; 113` und/oder Stellantriebe 109; 109' in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten Laminierwalze 103; 103` hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein.
In einer ersten, vorteilhaften Ausgestaltung kann für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze 102; 102' hierzu ein in obigem Sinne positionsbasierter Stellantrieb 109; 109', z. B. ein- oder beidseitig eine durch ein Dreiringlager 113; 113` oder durch ein Linearlager 113; 113` gebildete Lagermechanik 113; 113' vorgesehen sein. Für das paarweise Stellen der Laminierwalzen 103; 103' mit jeweils zugeordneter Dosierwalze 102; 102` ein kraftbasierter Stellantrieb 111; 111 in obigem Sinne vorgesehen sein.
In einer zweiten Ausgestaltung kann jedoch in umgekehrter Weise die Dosierwalze 102; 102` kraftbasiert und das Walzenpaar 103, 102; 103', 102 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer dritten Ausgestaltung können jedoch die Dosierwalze 102; 102`und das Walzenpaar 103, 102; 103', 102 kraftbasiert und in einer vierten Ausgestaltung die Dosierwalze 102; 102`und das Walzenpaar 103, 102; 103', 102 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer besonders vorteilhaften fünften Ausgestaltung ist für das Stellen zumindest der Dosierwalze 102; 102` und/oder zumindest für das Stellen des Walzenpaars 103, 102; 103', 102 in obigem Sinne und/oder in obiger Ausführung ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112, 113 vorgesehen, welcher wahlweise ein positionsbasiertes Stellen des Paares gegen die Gegendruckwalze 106; 106'; 103'; 103 über einen positionsbasierten Stellantrieb 109; 109' und ein kraftbasiertes Stellen über einen kraftbasierten Stellantrieb 111; 111' erlaubt.
In einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen für die Beschichtungsvorrichtung 100* (siehe z. B. 8 bis 12) bilden die zweite Walze 003' des zweiten Auftragwerks 101' oder eine mit der zweiten Walze 103` unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende Walze des zweiten Auftragwerks 101' mit der als Laminierwalze 103 wirksamen zweiten oder weiteren Walze 103 des ersten Auftragswerks 101 in einem Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen als zweiseitigen Laminierspalt 107 wirksamen gemeinsamen Spalt 107 aus, wobei die beiden den Spalt 107 zwischen sich ausbildenden Laminierwalzen 103; 103' gegenseitig als Gegendruckwalzen 103'; 103 wirksam sind. Zwischen letzteren ist das Trägersubstrat 006 hindurch führbar und, insbesondere beidseitig, mit dem jeweils über den ersten und den zweiten Filmbildungsspalt 104; 104' gebildeten Trockenfilmen 003', 003' beaufschlagbar.
Dabei schneiden sich die durch die im jeweiligen Auftragwerk 101; 101` durch die Rotationsachsen der Dosierwalze 102; 102 und der Laminierwalze 103; 103' gebildeten Ebenen z. B. höchstens unter einem spitzen Winkel α, der z. B. maximal bei 20° grad liegt, vorteilhaft bei maximal 5°, insbesondere bei 0°, sodass im letztgenannten Fall die Rotationsachsen der Walzen 102; 103; 106; 102'; 103'; 106' der beiden in einem zweiseitigen Laminierspalt 107 zusammenwirkenden Auftragwerke 101; 101` in einer selben Ebene liegen oder parallel, aber vertikal versetzt zueinander verlaufen.
In einer ersten Ausführungsvariante verlaufen die beiden Ebenen in einer gemeinsame horizontalen Ebene oder horizontal, jedoch vertikal versetzt zueinander (siehe z. B. 8).
In einer zweiten, z. B. hinsichtlich einer kleinen Umschlingung vorteilhaften Ausführungsvariante, verlaufen die beiden Ebenen in einer gemeinsamen, gegen die Horizontale geneigten Ebene oder in zwei gegen die Horizontale geneigten, jedoch vertikal zueinander versetzten Ebenen. Dabei ist die gemeinsame Ebene bzw. sind die beiden versetzten Ebenen z. B. gegen die Horizontale um einen spitzen Winkel β von 2° bis 15°, insbesondere 3° bis 10°, geneigt (siehe z. B. 9).
Zusätzlich zu der jeweiligen Dosierwalze 102; 102` und der zweiten Walze 103; 103` kann in vorteilhafter Weiterbildung auch hier eine weitere Walze 118; 118' in o. g. Art einer Kalanderwalze 118; 118' vorgesehen sein (siehe z. B. exemplarisch für sämtliche Ausführengen der zweiten Gruppe strichliert in 8 und 9).
Für die o. g. Ausführungsvarianten und - formen kann in einer ersten Konfiguration für die Walzenlagerung eine erste der beiden Laminierwalzen 103 oder als Laminierwalze wirksame weitere Walze eines ersten der beiden Auftragswerke 101 mit ihrer Rotationsachse betriebsmäßig ortsfest, wenn auch ggf. justierbar, gelagert sein, während die zweite der Laminierwalzen 103' oder eine als zweite Laminierwalze wirksame weitere Walze mit der zugeordneten Dosierwalze 102; 102` über eine gemeinsame Lagermechanik 112; 112' und/oder einen gemeinsamen Stellantrieb 111; 111 ‚paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106‘ hin und/oder von dieser weg, und zusätzlich hierzu die jeweiligen Dosierwalzen 102; 102` über Lagermechaniken 113; 113` und/oder Stellantriebe 109; 109' in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten Laminierwalze 103; 103`weiteren Walze hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sind. Für den Fall einer oder mehrere weiterer Walzen zwischen der Dosierwalze 102; 102` und der als Laminierwalze wirksamen Walze sind z. B. auch diese über die gemeinsame Lagermechanik 112; 112' und/oder den gemeinsamen Stellantrieb 111; 111' gemeinsam in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106' hin und/oder von dieser weg stellbar.
Für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze 102; 102' ist in einer ersten, vorteilhaften Ausgestaltung ein positionsbasierter Stellantrieb 109; 109' und/oder eine positionsbasierte Lagermechanik 113; 113' in obigem Sinne und/oder in einer o. g. Ausführung vorgesehen. Für das paarweise Stellen der zweiten Laminierwalze 103' mit zugeordneter Dosierwalze 102` ein kraftbasierter Stellantrieb 111; 111 und/oder eine Lagermechanik 113; 113' für ein kraftbasiertes Stellen in obigem Sinne und/oder in einer o. g. Ausführung.
In einer zweiten Ausgestaltung kann jedoch in umgekehrter Weise die Dosierwalze 102; 102` kraftbasiert und das Walzenpaar 103, 102; 103', 102 positionsbasiert stellbar sein. Auch hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer dritten Ausgestaltung können jedoch beide Walzen 102; 102'; 106; 106 kraftbasiert und in einer vierten Ausgestaltung beide Walzen 102; 102'; 106; 106 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer besonders vorteilhaften fünften Ausgestaltung ist für das Stellen zumindest der Dosierwalze 102; 102` und/oder zumindest für das Stellen des Walzenpaars 103, 102; 103', 102 in obigem Sinne und/oder in obiger Ausführung ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112; 113 vorgesehen, welcher wahlweise ein positionsbasiertes Stellen des Paares gegen die als Gegendruckwalze 103`; 103 wirksame Laminierwalze 193'; 103 über einen positionsbasierten Stellantrieb 109; 109' und ein kraftbasiertes Stellen über einen kraftbasierten Stellantrieb 111; 111' erlaubt.
Für sämtliche Ausführungen der beiden Gruppen von Ausführungsbeispielen mit gemeinsam stellbaren Walzen 103'; 102'; 103; 102 können diese beidseitig in Trägern 122'; 122, insbesondere in Seitenteilen eines Untergestells, gelagert sein, welche ihrerseits über durch Linearlager 113'; 113 gebildete Lagermechaniken 113'; 113 in einem die Auftragwerke 101; 101' aufnehmenden Gestell gelagert sind.
Alternativ hierzu können die beiden gemeinsam stellbaren Walzen 102; 103; 102; 102` beidseitig jedoch in Trägern, insbesondere in Seitenteilen eines Untergestells, gelagert sein, welche ihrerseits um eine zur Rotationsachse der ersten, ortsfest gelagerten Laminierwalze 103; 103` parallele Schwenkachse S verschwenkbar gelagert sind.
Wie bereits erwähnt, kann in einem jeweiligen Auftragwerk 101; 101' zwischen der zweiten Walze 103; 103' und der Nipstelle zur Gegenwalze 106; 103' mindestens eine weitere, als Laminierwalze wirksame und mit der Gegendruckwalze 106; 103' den Laminierspalt 107; 107' bildende Walze vorgesehen sein.
Für sämtliche Ausführungen der beiden Gruppen von Ausführungsbeispielen ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung im jeweiligen Auftragwerk 101; 101` eine zu Reinigungszwecken wahlweise an die Mantelfläche der ersten Walze 102; 102` an-und abstellbare Abnahmeeinrichtung 114; 114', insbesondere Reinigungsrakel 114; 114' vorgesehen. Diese reicht z. B. mindestens über die zur Filmbildung wirksame Breite der Walzenmantelfläche.
Stattdessen oder vorteilhafter Weise zusätzlich hierzu sind im jeweiligen Auftragwerk 101; 101' achsparallel zur zweiten Walze 103; 103' betrachtet voneinander beabstandet zwei achsparallel stellbare und an die zweite Walze 103; 103' angestellte oder anstellbare Abnahmeeinrichtungen 116; 116', insbesondere Seitenkantenrakel 116; 116', vorgesehen, durch welche ein über die zweiten Walze 103; 103' geförderte Trockenfilm 003; 003` im Bereich seiner seitlichen Ränder abnehmbar und z. B. in eine Auffangvorrichtung 117; 117` abgebbar ist. Diese Abnahme dient beispielsweise einer geraden Kante und/oder einer erwünschten Breite b003; b003' des Trockenfilms 003; 003. Die aufgefangene Menge kann z. B. wieder in die Zufuhr der Pulvermischung 004; 004` zurückgeführt werden.
Für die Zufuhr bzw. das Einleiten der Pulvermischung 004; 004' in den ersten Spalt 004; 004 sind in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung im Auftragwerk 101; 101' oberhalb des ersten Spaltes 104; 104' zwei achsparallel zur ersten Walze 102; 102` voneinander beabstandete und in achsparalleler Richtung stellbare Begrenzungen 124, insbesondere Seitenschilder 124, vorgesehen, welche jeweils einen Bereich des zwischen den Mantelflächen der erste und die zweite Walze 102; 103; 102'; 103' ausgebildeten oberen Zwickels zu beiden Stirnseiten des Auftragswerks 101; 101' hin abschotten und hierdurch einen dazwischenliegenden, bevorzugt in der Breite variierbaren Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 für die Aufnahme der Pulvermischung 004; 004' ausbilden. Je nach gewünschter Breite und/oder Lage des Trockenfilms 003; 003` kann der Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 dadurch auf mindestens einer, bevorzugt auf beiden Seiten in der Lage seiner seitlichen Begrenzung 133 variiert werden bzw. variierbar sein.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ist die Lagermechanik 112; 112'; 113; 113' und/oder der Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' der ersten Walze 102; 102 bevorzugt derart ausgelegt, dass eine Spaltbreite für den ersten Spalt 104; 104' betriebsmäßig auf eine variierbare lichte Weite an der engsten Stelle von mindestens 15 µm, vorteilhaft von mindestens 30 µm, insbesondere von mindestens 50 µm einstellbar ist, und/oder dass die Spaltbreite des ersten Spaltes 104; 104' zumindest über o. g. positionsbasierte Antriebsmittel und/oder über zumindest einseitige, eine Anstelllage in Richtung Nipstelle begrenzende und in ihrer Lage stellbare Anschlagmittel einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu sind die Lagermechanik 112; 112'; 113; 113' und/oder der Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' vorteilhaft ausgelegt, im ersten Spalt 104; 104' zumindest im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Breite eine Linienkraft von z. B. zumindest 5,0 kN/cm, vorteilhaft mindestens 7 kN/cm, bevorzugt eine zwischen 5 kN/cm und 30 kN/cm liegende Linienkraft, zwischen den den ersten Spalt 104; 104' bildenden Walzen 102; 102'; 102; 103' einzustellen und/oder aufzubringen.
Dabei kann wie oben erwähnt für das Stellen der Dosierwalze 102; 102' an die zweite Walze 103; 103' ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112; 113 vorgesehen sein, welcher wahlweise ein positionsbasiertes Stellen über einen positionsbasierten Stellantrieb 109; 109' und ein kraftbasiertes Stellen über einen kraftbasierten Stellantrieb 111; 111' erlaubt.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen und z. B. unabhängig von o. g. Umsetzung der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* mit einzelnen Austragwerken 101; 101` mit jeweiligen Gegendruckwalzen 106; 106 oder mit kombinierten Austragwerken 101; 101` mit gegenseitig wirksamen Gegendruckwalzen 103'; 103 ist in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Dosierspalt 104; 104' zwischen erster und zweiter Walze 102; 102'; 103; 103' auf Basis eines in obigem Sinne positionsbasierten Stellantriebs 109; 109`stellbar, also beispielsweise auf eine konstante und/oder definierte Spaltbreite einstellbar, und/oder der Laminierspalt 107; 107' zwischen der zweiten Walze 103; 103' und der Gegendruckwalze 106; 106; 103'; 103 auf Basis eines kraftbasierten Stellantriebs 111; 111' in obigem Sinne stellbar, also beispielsweise auf eine konstante und/oder definierte Anstell- bzw. Linienkraft einstellbar. Ohne Beschränkung der o. g. speziellen Ausführungsbeispiele kann dabei grundsätzlich eine beliebige der beiden am betreffenden Spalt 104; 104'; 107; 107' beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103'; 106; 106` durch den entsprechenden Stellantrieb 109; 109'; 111; 111` stellbar und/oder an im obigen Sinne entsprechenden Stellmechanismen 112; 112'; 113; 113` gelagert sein. Dies gilt auch für Ausführungen, wobei eine der am betreffenden Spalt 104; 104'; 107; 107' beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103'; 106; 106' zusammen mit einer anderen, am an diesem Spalt 104; 104'; 107; 107' nicht beteiligten Walze 102; 102'; 103; 103'; 106; 106' gemeinsam derart stellbar gelagert ist.
Ebenfalls z. B. unabhängig von o. g. Umsetzung der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* mit einzelnen Austragwerken 101; 101' mit jeweiligen Gegendruckwalzen 106; 106 oder mit kombinierten Austragwerken 101; 101' mit gegenseitig wirksamen Gegendruckwalzen 103'; 103 ist in einer hinsichtlich der optimalen Einstellbarkeit besonders vorteilhaften Ausführung der Dosierspalt 104; 104' zwischen erster und zweiter Walze 102; 102'; 103; 103' des selben Auftragwerks 101; 101' und/oder der Laminierspalt 107; 107' zwischen der zweiten Walze 103; 103' und der zusammenwirkenden Gegendruckwalze 106; 106; 10'; 103 - beispielsweise nicht nur lediglich positions- oder kraftbasiert, sondern - auf Basis eines kombinierten Stellantriebs 109; 109`; 111; 111' wahlweise positionsbasiert oder kraftbasiert stellbar ausgeführt und/oder eine der am betreffenden Spalt 104; 104'; 107; 107' beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103'; 106; 106' in einem kombinierten Stellmechanismus 112; 113; 112; 113 wahlweise positionsbasiert oder kraftbasiert stellbar gelagert und/oder der betreffende Spalt 104; 104'; 107; 107' wahlweise auf eine konstante und/oder definierte Spaltbreite oder auf eine konstante und/oder definierte Anstell- bzw. Linienkraft hin einstellbar. Auch hier kann ohne Beschränkung der o. g. speziellen Ausführungsbeispiele dabei grundsätzlich eine beliebige der beiden am betreffenden Spalt 104; 104'; 107; 107' beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103'; 106; 106` durch den entsprechenden kombinierten Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' derart stellbar und/oder an im obigen Sinne entsprechenden kombinierten Stellmechanismen 112; 112'; 113; 113' entsprechend gelagert sein. Dies gilt auch für Ausführungen, wobei eine der am betreffenden Spalt 104; 104'; 107; 107' beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103'; 106; 106' zusammen mit einer anderen, am an diesem Spalt 104; 104'; 107; 107' nicht beteiligten Walze 102; 102'; 103; 103'; 106; 106' gemeinsam derart stellbar gelagert ist.
Dabei kann die erste Walze 102; 102` über eine Lagermechanik 113; 113`; 112; 112' und/oder einen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten zweiten Walze 103; 103` hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein. Zusätzlich oder stattdessen kann die Gegendruckwalze 106; 106'; 103'; 103 über eine Lagermechanik 113; 113`; 112; 112' und/oder einen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zweiten oder einer dazwischenliegenden weiteren Walze 103; 103` hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein.
Alternativ kann die erste Walze 103; 103' mit zugeordneter zweiter Walze 102; 102` über eine gemeinsame Lagermechanik 112; 112'; 113; 113` und/oder einen gemeinsamen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106' hin und/oder weg bewegbar gelagert sein, und zusätzlich hierzu die jeweilige erste Walze 102; 102` über eine Lagermechanik 113; 113`; 112; 112' und/oder einen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten zweiten Walze 103; 103` hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert ist.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen sind die erste Walze 102; 102` und die mit dieser den ersten Spalt 104; 104' bildende zweite Walze 103, 103' betriebsmäßig gegensinnig und mit voneinander verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten und/oder durch voneinander verschiedene Antriebsmotoren, insbesondere zumindest geschwindigkeitsregel- oder steuerbaren Servomotoren, mechanisch voneinander unabhängig antreibbar oder angetrieben
Dabei ist die erste Walze 102; 102` mit einer geringeren Geschwindigkeit betrieben, wobei die erste Walze 102; 102', insbesondere Dosierwalze 102; 102', und die zugeordnete zweite Walze 103; 103', insbesondere Laminierwalze 103; 103', betriebsmäßig z. B. in einem Verhältnis V102(102`) : V103(103`) ihrer Umfangsgeschwindigkeit der ersten zur zweiten Walze 102, 102'; 103; 103' betreibbar oder betrieben sind, welches in einem Bereich zwischen 1 : 5 bis 3 : 5, insbesondere bei 1 : 4 liegt.
Die den zweiten Spalt 107; 107' miteinander ausbildenden Walzen 103; 106; 103; 103' sind bevorzugt betriebsmäßig mit einer selben Umfangsgeschwindigkeit durch einen gemeinsamen Antriebsmotor, insbesondere Servomotor, oder bevorzugt durch voneinander verschiedene Antriebsmotoren, insbesondere Servomotoren, mechanisch voneinander unabhängig antreibbar oder angetrieben sind.
Die voneinander mechanisch unabhängigen Antriebsmotoren sind in vorteilhafter Ausführung über eine elektronische, insbesondere virtuelle Leitachse von einer Antriebssteuerung her betreibbar.
Von besonderem Vorteil ist eine Weiterbildung, wobei die erste Walze 102; 102` im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche eine im Hinblick auf der Pulvermischung stärker materialabweisende Oberfläche und/oder weniger stark adhäsiv wirksame Mantelfläche aufweist als die zweite Walze 103; 103' im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche.
Zumindest die zweite Walze 102; 102'; 103; 103` kann zumindest im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche eine polierte und/oder chrombeschichtete oder keramikbeschichtete Oberfläche aufweisen. Die erste Walze 102; 102` kann zumindest die im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche eine strukturierte oder materialabweisende Oberfläche aufweisen.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ist die erste und/oder die zweite Walze 102; 102; 103; 103' beheizbar, insbesondere derart, dass ihre Mantelfläche bei einer Umgebungstemperatur von 25° auf mindestens 80 °C, vorteilhaft auf mindestens 100 °C, bevorzugt auf mindestens 120° aufheizbar ist.
Stattdessen oder bevorzugt zusätzlich hierzu ist auch die lediglich als Gegendruckwalze 106; 106'; 103; 103 wirksame Walze 106; 106' der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen beheizbar, insbesondere derart, dass ihre Mantelfläche bei einer Umgebungstemperatur von 25° auf mindestens 80 °C, vorteilhaft auf mindestens 100 °C, bevorzugt auf mindestens 120° aufheizbar ist.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen sind die beiden Auftragwerke 101; 101', zusammen mit einem oder mehreren ggf. direkt vor, nach oder dazwischen angeordneten Substratleitelementen 121, in einem gemeinsamen Gestell, z. B. zwei stirnseitigen Seitenwänden eines selben Gestells, gelagert. Damit ist eine kompakte und/oder in sich steife und/oder zueinander definierte Anordnung der Auftragwerke 101; 101` in einer als Laminieraggregat 100; 100* ausgebildeten Laminiereinheit 100; 100* bereitstellbar.
Für den Fall, dass im Substratpfad unmittelbar stromabwärts ein z. B. unten beschriebenes Kalandrierwerk 600; 600* vorgesehen sein sollte, können vom Kalandrierwerk 600; 600* umfasste Walzen 601; 601'; 602; 602* in einer bevorzugten Weiterbildung ebenfalls in diesem Gestell oder in einer zumindest vorteilhaften Variante in Seitenwänden eines direkt auf und/oder über dem die Auftragwerke 101; 101 ` tragenden Gestell angeordneten eigenen Gestell gelagert sein.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen sind die Lagermechanik 112; 112'; 113; 113' und/oder der Stellantrieb 109; 109'; 111; 111' der den zweiten Spalt 107; 107' bildenden Walzen 103; 103'; 106; 106` bevorzugt ausgeführt, betriebsmäßig an der engsten eine Spaltbreite von mindestens 15 µm, vorteilhaft von mindestens 30 µm, insbesondere von mindestens 50 µm auszubilden und/oder, insbesondere zumindest innerhalb von den maximalen Stellweg definierenden Grenzen, eine sich zwischen den beiden Walzen 103; 106; 103; 103` über einen zu bildenden Produktstrang 002; 002' und/oder durch mindestens einen Stellmechanismus 112; 112' und/oder zumindest einen Stellantrieb 119; 119` hervorgerufene Anpress- oder Linienkraft einstellende Spaltbreite auszubilden, und/oder im zweiten Spalt 107; 107' zumindest im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Breite eine Linienkraft von z. B. zumindest 5,0 kN/cm, vorteilhaft mindestens 7 kN/cm, bevorzugt eine zwischen 5 kN/cm und 30 kN/cm liegende Linienkraft, zwischen den den zweiten Spalt 107; 107' bildenden Walzen 103; 103'; 106; 106' einzustellen und/oder aufzubringen und/oder ein Konstanthalten einer gewünschten Linienkraft auch bei schwankender Trockenfilmstärke durch selbsttätiges oder geregeltes Nachführen zumindest einer der beiden Walzen 103; 106; 103; 103' zu ermöglichen.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung oberhalb des jeweiligen Auftragwerks 101; 101' bzw. der Auftragwerke 101; 101' eine Absaugung 123; 123' vorgesehen, durch welche ggf. entweichende Gase oder entstehende Dämpfe absaugbar sind.
Die Walzen 102; 102'; 103; 103'; 106; 106` oben genannter Auftragwerke 101; 101' sind bevorzugter Weise mit einer im Bereich von 400 mm bis 800 mm, insbesondere von 500 mm bis 700 mm liegenden zur Filmbildung und/oder zum Auftrag nutzbaren Breite ausgebildet.
Obgleich grundsätzlich eine beliebig ausgebildete Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700' vorgesehen sein kann, durch welche dem Aufragwerk 101; 101' Pulvermischung 004 in den zwischen der ersten und der zweiten Walze ausgebildeten ersten Spalt 104; 104' zuführbar ist, ist besonders bevorzugt eine Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700' vorgesehen, durch welche ein kontrollierbarer Strom Pulvermischung 004 mit einer Genauigkeit in der Abgabemenge von maximal 3 %, insbesondere maximal 2 % Abweichung von der betriebsmäßig geforderten Soll-Abgabemenge zuführbar ist.
Dabei kann die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700' beispielsweise als eine die Abgabemenge kontrollierende Dosiervorrichtung 701; 701' einen mit einem Vibrator zusammenwirkenden Auslass, eine Förderschnecke oder ein steuerbares Abgabeventil aufweisen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung umfasst die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700' eine Dosiervorrichtung 701; 701', insbesondere einen Dosierrüttler 701; 70', durch welche bzw. welchen ein konstanter und/oder, insbesondere mit einer Genauigkeit in der Abgabemenge von maximal 3 %, insbesondere maximal 2 % Abweichung von der Soll-Abgabemenge, kontrollierbarer Strom Pulvermischung 004 an eine, insbesondere mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare, Fördereinrichtung 702; 702', insbesondere ein Förderbandsystem 702; 702' abgebbar ist, und/oder deren bzw. dessen stromabseitiges Ende, insbesondere bei gleichbleibender Förderstreckenlänge, durch Antriebsmittel 707 in Richtung der achsparallel zur ersten Walze 102; 102` verlaufenden Spaltlänge über eine für die Pulverzuführung relevante Zufuhrbreite changierbar, d. h. hin und her bewegbar, ist.
Hierzu ist die Fördereinrichtung 702; 702` z. B. durch ein oder mehrere, z. B. zwei, gekoppelte, insbesondere mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare, Förderbänder 702; 702' gebildet, welche mit seinem stromabwärtigen Ende an einen in achsparalleler Richtung auf einer Höhe oberhalb des ersten Spaltes 104; 104' verlaufenden Linearantrieb 707 gekoppelt und durch diesen in achsparalleler Richtung mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen über dem ersten Spalt 104; 104` hin und her bewegbar ist. Der Linearantrieb 707 umfasst beispielsweise eine Gewindespindel 709, welche durch einen Motor 708, insbesondere Servomotor 708, wechselweise im Rechts- und Linkslauf antreibbar ist und einen einer Kopplung 706 der Fördereinrichtung 702 dienenden Spindelschlitten 706 trägt.
Eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes, welches auf zumindest einer Seite eines Trägersubstrates 006 einen o. g., aus einer Pulvermischung ausgebildeten Trockenfilm 003; 003` aufweist, umfasst bevorzugter Weise eine Substratzufuhr 200, durch welche der Maschine eingangsseitig das Trägermaterial 006 zuführbar ist, einen ersten Substratpfadabschnitt 300, über welchen das Trägersubstrat 006 einer Auftragstufe 100; 100* zum Aufbringen des Trockenfilms 003; 003` auf zumindest eine Seite des Trägersubstrates 006 und einen zweiten Substratpfadabschnitt 400, über welchen das auf zumindest auf einer Seite mit dem Trockenfilm 003 versehene Trägermaterial 006 einer Produktaufnahme 500 zuführbar ist, durch welche das Produkt zu Produktgebinden, z. B. zu Rollen oder Stapeln, zusammenfassbar ist.
In besonders zu bevorzugender Ausführung ist die Auftragstufe 100; 100* in einer o. g. Ausführung, Ausgestaltung, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Variante für die oben beschriebene Vorrichtung 100; 100* ausgeführt. Dabei sollen anstelle der exemplarisch in 2 dargestellten Auftragstufe 100 sämtliche Ausführungen, Ausgestaltungen, Konfigurationen, Ausführungsformen der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen treten können und anstelle der exemplarisch in 10 dargestellten Auftragstufe 100* sämtliche der zweiten Gruppe.
Die Substratzufuhr 200 ist in einer vorteilhaften Ausführung durch einen Substratabwickler 200, insbesondere einen Rollenwechsler 200, bevorzug durch einen mehrere Rollenplätze umfassenden und/oder für einen Nonstop-Rollenwechsel qualifizierten Rollenwechsler 200, ausgebildet. Sie kann vorteilhaft ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 202 ausgebildetes Substratführungselement 202 und/oder ein Substratführungselement 203 in Form einer an einem Hebel quer zum Substratpfad federvorgespannten als Tänzerwalze 203 umfassen.
Die als Rollenwechsler 200 ausgebildete Substratzufuhr 200 umfasst vorteilhaft einen mechanisch unabhängig vom Rest der Maschine und/oder einzelmotorisch angetriebenen Rollenantrieb und/oder eine Hebeeinrichtung zur Unterstützung eines Rollenlade- und/oder Rollenentladeprozesses.
Noch in der Substratpfadstrecke der Substratzufuhr 200 und/oder im ersten Substratpfad 300 kann in einer vorteilhaften Ausführung eine Einrichtung zur seitlichen Bahnkantensteuerung, insbesondere eine eine Bahnkante detektierende Sensorik und ein einen seitlichen Versatz des Trägersubstrates bewirkendes Stellglied, z. B. einen um eine senkrecht zur Transportrichtung T verlaufende Achse verschwenkbares Wendestangenpaar, vorgesehen sein.
Stattdessen oder zusätzlich ist in einer vorteilhaften Ausführung noch in der Substratpfadstrecke der Substratzufuhr 200 und/oder im ersten Substratpfad 300 eine Breitstreckeinrichtung, insbesondere ein ein- oder mehrgliedriges Bahnleitelement mit einer konvex verlaufenden Mantelfläche, vorgesehen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist im ersten Substratpfad 300 eine ein- oder mehrteilige Vorbehandlungsstation 302, insbesondere eine Reinigungs- und/oder Entionisierungsstation 302 vorgesehen, durch welche das Trägersubstrat 006 ein- oder beidseitig in einem kontaktlosen oder kontaktierenden Verfahren von oberflächlichen Verunreinigungen, z. B. Staub oder Schnittresten, und/oder elektrischen Ladungsträgern befreit wird oder werden kann.
Im ersten Substratpfad 300, insbesondere stromabwärts eines ggf. vorgesehenen Reinigens, ist vorteilhaft eine Messstation, insbesondere mit einer schall- oder strahlungsbasierten Messvorrichtung, vorgesehen, durch welche die Materialstärke des Trägermaterials 006 auf deren Stärke und/oder Homogenität in der Stärke und7oder auf Verunreinigungen überprüfbar ist und z. B. bei unzulässigen Abweichungen von einer Sollvorgabe ein optisches/und/oder akustisches Warnsignal und/oder eine Fehlersignal an eine Maschinensteuerung und/oder einen Leitstand übermittelt wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist im ersten Substratpfad 300 z. B. eine als Auftragstation 304 ausgebildete Vorbehandlungsstation 304 vorgesehen, durch welche das Trägermaterial 006 ein- oder beidseitig mit einem Binder und/oder einem Primer beaufschlagbar ist. In diesem Fall kann vorzugsweise ein nicht dargestellter Trockner, z. B. ein Heißluft- oder Strahlungstrockner, direkt stromabwärts der Auftragstation 304 vorgesehen sein.
In vorteilhafter Ausführung kann im Substratpfad unmittelbar vor der Auftragstufe 100; 100*, eine thermische Vorbehandlungsstation 306 vorgesehen sein, durch welche das Trägermaterial 006 über Umgebungstemperatur, insbesondere auf über 60 °C, bevorzugt auf mindestens 80 °C, erwärmbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführung ist im zweiten Substratpfad 400, insbesondere im Substratpfad unmittelbar nach der Auftragstufe 100; 100*, ein Kalandrierwerk 600 mit zwei Kalandrierwalzen 601; 602 vorgesehen, von denen mindestens eine, bevorzugt beide beheizbar, insbesondere derart beheizbar ist bzw. sind, dass ihre Mantelfläche bei einer Umgebungstemperatur von 25° auf mindestens 80 °C, vorteilhaft auf mindestens 100 °C, bevorzugt auf mindestens 120° verbringbar ist und/oder zwischen welchen eine Pressung mit einer bevorzugt einstellbaren Linienkraft von zumindest 5,0 kN/cm, vorteilhaft mindestens 7 kN/cm, bevorzugt eine zwischen 5 kN/cm und 30 kN/cm liegende Linienkraft aufbringbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführung ist im zweiten Substratpfad 400, insbesondere im Substratpfad nach einem ggf. vorgesehenen Kalandrierwerk 600, eine Kühleinrichtung 402 vorgesehen, durch welche ein hindurchgeführter Produktstrang 002, z. B. um mindestens 20 °C, insbesondere um mindestens 50 °C, abkühlbar ist.
In vorteilhafter Weiterbildung ist im zweiten Substratpfad 400 eine, insbesondere auf einer optischen und/oder akustischen Messung basierende, Inspektionseinrichtung 403 vorgesehen, durch welche die Produktoberfläche auf Vollständigkeit in der Fläche und/oder Stärke des aufgebrachten Trockenfilms 003; 003` überprüfbar ist.
Um einen optimalen Substratlauf durch die Auftragstufe 100; 100* sicherstellen zu können, ist in einer vorteilhaften Ausführung im zweiten Substratpfad 400, bevorzugt unmittelbar hinter der Auftragstufe 100; 100* oder einem ggf. vorgesehenen Kalandrierwerk 600 ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 401 ausgebildetes Substratführungselement 202 vorgesehen.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Produktaufnahme 500 als Produktaufwickler 500, insbesondere in Art eines Rollenwechslers 500, ausgebildet. Vorzugsweise ist er für einen Nonstop-Rollenwechsel qualifiziert und/oder umfasst ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 502 ausgebildetes Substratführungselement 502 und/oder ein Substratführungselement 503 in Form einer an einem Hebel quer zum Substratpfad federvorgespannten als Tänzerwalze 503.
Alternativ zur Ausführung der Maschine mit einer als Rollenwechsler 500 ausgebildeten Produktaufnahme 500 kann in einer besonders vorteilhaften Ausführung im zweiten Substratpfad 400 oder eingangs der Produktaufnahme 500 eine Querschneideinrichtung vorgesehen sein, durch welche ein in der Maschine hergestellter Produktstrang 002 bereits in Produktabschnitte 001 quer schneidbar ist. Die Produktaufnahme 500 ist hierbei z. B. als Stapelausleger, insbesondere als mehrere Stapel hintereinander auslegender Mehrfachstapelausleger ausgebildet.
In einer oben beschriebenen Maschine und/oder Vorrichtung 100; 100* wird z. B. ein bahnförmiges Trägersubstrat 006 kontinuierlich und bevorzugt beidseitig mit einem Trockenfilm 003; 003' einer gegenüber der Trägersubstratbreite kleineren breite versehen, sodass beidseitig ein unbeschichteter Rand Trägersubstrat bestehen bleibt.
Bezugszeichenliste

001: Produkt, Endprodukt, produktabschnitt, Elekrodeneinheit
002: Produkt, Zwischenprodukt, Produktstrang, Elektrodenstrang
003: Trockenfilm, Aktivmaterialschicht, Pulververbundstofffilm (insbes. lösungsmittelfrei)
003`: Trockenfilm, Aktivmaterialschicht, Pulververbundstofffilm (insbes. lösungsmittelfrei)
004: Pulvermischung (insbes. trocken)
004': Pulvermischung (insbes. trocken)
005: -
006: Trägersubstrat, Stromableitersubstrat, Stromableiterfolie, bahnförmig
007: Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebstoff
007`: Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebstoff
100: Vorrichtung zum Beschichten, Beschichtungsvorrichtung, Auftragstufe, Laminiereinheit
100*: Auftragstufe, Laminieraggregat, Laminiereinheit
101: Auftragwerk, Laminierwerk, erstes
101': Auftragwerk, Laminierwerk, erstes
102: Walze, erste, Dosierwalze
102`: Walze, erste, Dosierwalze
103: Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
103`: Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
104: Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Beschichtungsspalt
104': Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Beschichtungsspalt
105: -
106: Walze, Gegendruckwalze
106`: Walze, Gegendruckwalze
107: Spalt, zweiter, Laminierspalt
107': Spalt, zweiter, Laminierspalt
108: -
109: Stellantrieb, positionsbasiert
109': Stellantrieb, positionsbasiert
110: -
111: Stellantrieb, kraftbasiert
111': Stellantrieb, kraftbasiert
112: Stellmechanismus, Lagermechanik, Linearlager, kraftbasiert
112`: Stellmechanismus, Lagermechanik, Linearlager, kraftbasiert
113: Stellmechanismus, Lagermechanik, Dreiringlager, Linearlager, positionsbasiert
113': Stellmechanismus, Lagermechanik, Dreiringlager Linearlager, positionsbasiert
114: Abnahmeeinrichtung, Rakel, Reinigungsrakel
114': Abnahmeeinrichtung, Rakel, Reinigungsrakel
115: -
116: Abnahmeeinrichtung, Rakel, Seitenkantenrakel
116': Abnahmeeinrichtung, Rakel, Seitenkantenrakel
117: Auffangvorrichtung, Auffangwanne
117': Auffangvorrichtung, Auffangwanne
118: Walze, weitere, Kalanderwalze
118': Walze, weitere, Kalanderwalze
119: Stellantrieb, kraftbasiert
119': Stellantrieb, kraftbasiert
120: -
121: Substratleitelement, Leitwalze, Umlenkwalze
122: Träger, Seitenteile (Untergestell)
122': Träger, Seitenteile (Untergestell)
123: Absaugung
123`: Absaugung
124: Begrenzung, Seitenschild
125: -
126: Einfüll- und/oder Vorlageraum
200: Substratzufuhr, Substratabwickler, Rollenwechsler
201: Rolle, Substratrolle
202: Substratführungselement, Zugwalze, zwangsgetrieben
203: Substratführungselement, Tänzerwalze
300: Substratpfadabschnitt, Förderstrecke, erste, aufstromseitig, zufuhrseitig
301: Substratleitelement, Walze, Leitwalze, Umlenkwalze
302: Vorbehandlungsstation, Reinigungsstation, Entionisierungsstation
303: Messstation
304: Vorbehandlungsstation, Auftragstation
305: -
306: Vorbehandlungsstation, thermisch, Temperierstation
400: Substratpfadabschnitt, Förderstrecke, zweite, abstromseitig, abfuhrseitig
401: Substratleitelement, Walze, Zugwalze, zwangsgetrieben
402: Kühleinrichtung
402*: Kühleinrichtung (alternativ oder zusätzlich)
403: Inspektionseinrichtung
404: Substratleitelement, Walze, Leitwalze, Umlenkwalze
500: Produktaufnahme, Produktaufwickler, Rollenwechsler
501: Produktgebinde, Rolle, Produktrolle
502: Substratführungselement, Zugwalze, zwangsgetrieben
503: Tänzerwalze
600: Kalandrierwerk
600*: Kalandrierwerk (alternativ oder zusätzlich)
601: Walze, Kalanderwalze, erste, beheizt
601*: Walze, Kalanderwalze, erste (alternativ oder zusätzlich)
602: Walze, Kalanderwalze, zweite, beheizt
602*: Walze, Kalanderwalze, zweite (alternativ oder zusätzlich)
700: Pulverzufuhr, Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung,
700`: Pulverzufuhr, Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung,
701: Dosiervorrichtung, Dosierrüttler, Präzisionsmaterialrüttler
702: Fördereinrichtung, Förderbandsystem
703: Förderstrecke, Förderband, Transportband, erstes
704: Förderstrecke, Förderband, Transportband, zweites
705: -
706: Kopplung, Schlitten, Spindelschlitten
707: Antriebsmittel, Linearantrieb, Spindeltrieb
708: Motor, Servomotor (reversierbar)
709: Gewindespindel
710: -
711: Einführhilfe, Trichterwanne
b003: Breite (003; 003`)
b006: Breite (006)
d003: Stärke (003)
d003': Stärke (003`)
d006: Stärke (006)
T: Transportrichtung

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 102017208220 A1 [0002]
US 2015/0224529 A1 [0003]
WO 2020/150254 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (100; 100*) zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten eines bahnförmigen Trägersubstrates (006) mit einem Pulververbundstofffilm (003), mit wenigstens einem ersten Auftragwerk (101), durch welches eine trockene Pulvermischung (004) zunächst zu einem Trockenfilm (003) verarbeitbar und nachfolgend dieser Trockenfilm (003) in einem Laminierspalt (107) zwischen einer Laminierwalze (103) des ersten Auftragwerks (101) und einer ersten Gegendruckwalze (106) auf eine erste Seite des Trägersubstrates (006) aufgebringbar ist, und wobei im Substratpfad ein zweites Auftragwerk (101') vorgesehen ist, durch welches eine trockene Pulvermischung (004) zunächst zu einem zweiten Trockenfilm (003`) verarbeitbar und auf die andere Seite des Trägersubstrates (006) aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auftragwerk (101') eine von der ersten Gegendruckwalze (106) verschiedene zweite Gegendruckwalze (106') umfasst, die mit einer Laminierwalze (103') des zweiten Auftragwerks (101') einen zweiten Laminierspalt (107') ausbildet, in welchem der zweite Trockenfilm (003') auf eine zweite Seite eines durch den zweiten Laminierspalt (107`) hindurch geführtes Trägersubstrat (106) aufbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im jeweiligen Auftragwerk (101; 101') eine Dosierwalze (102; 102') und die betreffende Laminierwalze (103) des Auftragwerks (101; 101') derart vorgesehen und angeordnet sind, dass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen der Filmbildung dienenden Dosierspalt (104) ausbilden, durch welchen zur Ausformung des Trockenfilms (003) die Pulvermischung (004) förderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im jeweiligen Auftragwerk (101; 101') die Dosierwalze (102; 102), die Laminierwalze (103; 103') und die mit letzterer den Laminierspalt (107; 107') ausbildende Gegendruckwalze (106; 106') derart zueinander angeordnet sind, dass die die Rotationsachsen der jeweils paarweise benachbarten Walzen (102; 103; 106; 102'; 103'; 106') verbindenden Ebenen sich unter einem Winkel α schneiden, der zwischen 40° und 130° liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckwalze (106; 106') derart unterhalb der Laminierwalze (103; 103') angeordnet ist, dass die die Rotationsachsen der beiden Walzen (103; 103'; 106; 106`) verbindende Ebene höchsten um ± 30°, insbesondere höchstens ± 15° von der Vertikalen abweicht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im jeweiligen Auftragwerk (101; 101') die Dosierwalze (102; 102), die Laminierwalze (103; 103') und die mit letzterer den Laminierspalt (107; 107') ausbildende Gegendruckwalze (106; 106') derart zueinander angeordnet sind, dass die die Rotationsachsen der jeweils benachbarten Walzen (102; 103; 106; 102'; 103'; 106`) verbindenden Ebenen sich höchstens unter einem spitzen Winkel α schneiden, der maximal bei 20° grad liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Auftragwerke (101; 101') mit ihren Laminierwalzen (103; 103') auf unterschiedlichen Seiten des Substratpfades liegen und derart übereinander angeordnet sind, sodass die beiden Laminierspalte (107; 107`) vertikal direkt übereinander liegen oder horizontal zueinander versetzt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laminierwalze (103; 103`) des jeweiligen Auftragswerkes (101; 101') mit ihrer Rotationsachse betriebsmäßig ortsfest und die Dosierwalze (102; 102') sowie die Gegendruckwalze (106; 106') über jeweilige Lagermechaniken (112; 112'; 113; 113') und/oder Stellantriebe (109; 109'; 111; 111') jeweils in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Laminierwalze (103; 103') hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze (102; 102') ein zumindest positionsbasierter Stellantrieb (109; 109') und/oder beidseitig eine durch ein Dreiring- oder Linearlager (113; 113') gebildete Lagermechanik (113; 113') und/oder dass für das Stellen der jeweiligen Gegendruckwalze (106; 106') zumindest ein kraftbasierter Stellantrieb (111; 111) und/oder beidseitig eine durch ein Linearlager (113; 113`) gebildete Lagermechanik (113; 113`) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckwalze (106; 106`) des jeweiligen Auftragswerkes (101; 101') mit ihrer Rotationsachse betriebsmäßig ortsfest und die Laminierwalzen (103; 103') mit jeweils zugeordneter Dosierwalze (102; 102') über jeweilige gemeinsame Lagermechaniken (112; 112') und/oder Stellantriebe (111; 111') paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze (106; 106`) hin und/oder weg, und zusätzlich hierzu die jeweiligen Dosierwalzen (102; 102') über Lagermechaniken (113; 113`) und/oder Stellantriebe (109; 109') in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten Laminierwalze (103; 103') hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze (102; 102') ein zumindest positionsbasierter Stellantrieb (109; 109') und/oder beidseitig eine durch ein Dreiring- oder Linearlager (113; 113') oder durch ein Linearlager (113; 113') gebildete Lagermechanik (113; 113') und/oder dass für das paarweise Stellen der Laminierwalze (103; 103') mit zugeordneter Dosierwalze (102; 102') ein zumindest kraftbasierter Stellantrieb (111; 111) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass je Auftragwerk (101; 101') eine weitere Walze (118; 118') vorgesehen ist, welche in einem betriebsmäßig, d. h. während des Produktionsbetriebes den Trockenfilm (003; 003') führenden Umfangsabschnitt der Laminierwalze (103; 103') zwischen Dosierspalt (104; 104`) und Laminierspalt (107; 107') in Art einer Kalanderwalze (118; 118`) an einen auf der Laminierwalze (103; 103') zu führenden oder geführten Trockenfilm (003; 003') anstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu Reinigungszwecken wahlweise an die Mantelfläche der Dosierwalze (102; 102') an- und abstellbare Abnahmeeinrichtung (114; 114') vorgesehen ist und/oder achsparallel zur Laminierwalze (103; 103') betrachtet voneinander beabstandet zwei achsparallel stellbare und an die zweite Walze (103; 103') angestellte oder anstellbare Abnahmeeinrichtungen (116; 116') vorgesehen sind, durch welche ein über die zweite Walze (103; 103`) geförderter Trockenfilm (003, 003') im Bereich seiner seitlichen Ränder abnehmbar ist.
Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes, welches auf zumindest einer Seite eines Trägersubstrates (006) einen aus einer Pulvermischung ausgebildeten Trockenfilm (003) aufweist, - mit einer Substratzufuhr (200), durch welche der Maschine eingangsseitig das Trägermaterial (006) zuführbar ist, - mit einem ersten Substratpfadabschnitt (300), über welchen das Trägersubstrat (006) einer Auftragstufe (100; 100*) zuführbar ist, durch welche zumindest ein Trockenfilm (003; 003') herstellbar und auf zumindest eine Seite des Trägersubstrates (006) aufbringbar ist, - und mit einem zweiten Substratpfadabschnitt (400), über welchen das auf zumindest auf einer Seite mit dem Trockenfilm (003) versehene Trägermaterial (006) einer Produktaufnahme (500) zuführbar ist, durch welche das Produkt zu Produktgebinden zusammenfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Substratpfadabschnitt (300) eine ein- oder mehrteilige Vorbehandlungsstation (302) vorgesehen ist, durch welche das Trägersubstrat (006) ein- oder beidseitig in einem kontaktlosen oder kontaktierenden Verfahren von oberflächlichen Verunreinigungen und/oder elektrischen Ladungsträgern befreit wird oder werden kann, und/oder eine Messstation, durch welche die Materialstärke des Trägermaterials (006) auf deren Stärke und/oder Homogenität in der Stärke und/oder auf Verunreinigungen überprüfbar ist.
Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Substratpfadabschnitt (400) stromabwärts der Auftragstufe (100) ein Kalandrierwerk (600) mit zwei Kalandrierwalzen (601; 602) vorgesehen ist, von denen mindestens eine beheizbar ist und/oder zwischen welchen eine Pressung mit einer einstellbaren Linienkraft von beispielsweise zumindest 5,0 kN/cm aufbringbar ist, und/oder eine Kühleinrichtung (402), durch welche ein hindurchgeführter Produktstrang (002) abkühlbar ist.
Maschine nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch die Ausgestaltung der Auftragstufe (100; 100*) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.